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人因工程pdf摘要：人因工程是一门研究人与工作环境相互作用的学科，其目标在于优化工作系统，使其适应人类的生理和心理特征，提高工作效率、减轻工作负担，保障工作人员的安全和健康。
本文将通过PDF文档的形式，介绍人因工程的基本理念、应用领域和方法，以及在不同工业和服务领域的实际案例。
第一部分：人因工程概述人因工程是一门多学科交叉的科学，包括工程学、心理学、生理学等多个领域。
其主要关注点包括：工作系统设计：如何设计工作系统，使其更适应人类的生理和心理特征，提高工作效率。
人机交互：研究人与计算机或其他设备之间的交互，设计用户友好的界面和操作方式。
工作负荷：评估工作人员在特定任务下的心理和生理负担，确保其在可接受的范围内。
第二部分：应用领域人因工程的应用领域非常广泛，其中包括但不限于：交通运输：设计符合驾驶员习惯和人体工程学的汽车、飞机驾驶舱等，提高交通系统的安全性。
医疗设备：设计易用且符合患者需求的医疗设备，提高医疗服务的效率和质量。
信息技术：通过研究人机交互，改善软件和硬件系统，提高用户体验。
第三部分：方法和工具人因工程使用一系列方法和工具来实现其目标，其中包括：人体测量学：通过测量人体尺寸、力量和运动学参数，为设备和工作环境的设计提供数据支持。
任务分析：对工作任务进行系统分析，了解工作流程和工作要求，为系统设计提供基础。
用户调查：通过问卷调查、访谈等方式，获取用户需求和反馈，指导产品或系统改进。
第四部分：实际案例通过PDF文档，我们将介绍人因工程在不同行业中的实际案例，包括：制造业：如何通过人因工程优化生产线，提高生产效率。
医疗保健：如何设计符合医护人员和患者需求的医疗设施和设备。
航空航天：如何改善飞行员和空中乘务员的工作环境，提高飞行安全性。
结论：人因工程是一门关乎人类生活和工作的重要学科，通过合理的系统设计和工作环境改进，可以提高工作效率、保障员工健康，推动科技和工业的可持续发展。
本PDF文档旨在为读者提供对人因工程的全面了解，促进其在实际工作中的应用。
⼈因⼯程第⼀章：⼈因⼯程学1.美国：Human Factors Engineering,⼈的因素⼯程学Human Engineering,⼈类⼯程学西欧：Ergonomics,⼈类⼯效学，它是希腊⽂意为⼯作法则我国：该学科名命名有多种，⼈机⼯程学，⼈体⼯程学，⼯程⼼理学，⼈类⼯效学，⼈类⼯程学等等。
近⼏年使⽤⼈因⼯程学和⼈类⼯效学命名的较多。
2.⼈因⼯程学尽⼒的四个阶段：因⼯程学的萌芽/兴起/成长/发展第⼆章：⼈体测量1.⼈体测量的定义：只对⼈类⾝体各⽅⾯特征数据的度量，特别是⼈体的尺⼨，形状和耐⼒及这些数据在设计中的应⽤。
2.测量基准⾯：⼈体测量基准⾯的定位是由三个互为垂直的轴，横轴、纵轴和铅垂轴来确定。
a:⽮状⾯：通过铅垂轴和纵轴的平⾯及与其平⾏的所有平⾯；b:正中⽮状⾯：在⽮状⾯中把通过⼈体正中线的⽮状⾯称为正中⽮状⾯c:冠状⾯：通过铅垂轴和横轴的平⾯及与其平⾏的所有平⾯d:⽔平⾯：与⽮状⾯及冠状⾯同时垂直的所有平⾯适应域的定义：⼀个设计只能取⼀定的⼈体尺⼨范围，只考虑整个分布的⼀部分⾯积。
可分为对称适应域和偏适应域。
对称适应域对称于均值，偏适应域通常是整个分布的某⼀边⼈体测量数据相关计算(1)求任⼀百分位a的数值已知某群体⼈体测量尺⼨分布状况，求任⼀百分位数a对应的⼈体测量尺⼨时可⽤下式计算Xa= 式a在1%—50%时取“—”，当百分位数a在50%—99%时取“+”；K为百分⽐此变换系数可查表注，平均值是作为设计的基本尺⼨，⽽标准差是作为设计的调整量。
例题：设计适⽤于90%东南区男性使⽤的产品，试问应按怎样的⾝⾼范围设计产品的尺⼨？解：由东南区男性⾝⾼数据统计查表可得其⾝⾼的平均值为1686mm，标准差SD为55.2mm.要求适应90%的⼈群，故第5百分位数为下线，第95百分位数为上线设计，查表可得5%与95%的变换系数为K=1.645第5百分位数对应的尺⼨为：X5=1686—55.2*1.645=1595.2mm第95百分位数对应的尺⼨为：X5=1686+55.2*1.645=1776.8mm结论：按⾝⾼1595.2~1776.8mm设计产品将适⽤于90%的东南区男性。
一1. 人因工程的定义：1）研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。
2）研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特征，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。
2. 人因工程学就是按照人的特性设计和改进人—机—环境系统的科学。
人—机—环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操作的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统，简称人---机系统。
人是处于主体地位的决策者，也是操纵者或使用者；机是指人所操纵或使用的一切物的总称，它可以是机器，也可以是设施、工具或用具等；环境是人、机所处的物质和社会环境。
人、机、环境在其构成的综合系统中，相互依存、相互制约和相互作用，完成特定的工作过程。
3. 发展过程：1）20世纪初：泰勒最早提出，特点：以机器为中心，让人去适应机器。
2）一战初至二战前：主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。
霍桑试验3）二战到20世纪60年代：从人适应机器转入到机器适应人的新阶段。
4）20世纪60年代后：研究领域不断扩大，应用范围越来越广泛，在高技术领域发挥特殊作用。
4. 人因工程学的主要研究对象是人---机---环境系统。
在研究中特别注意客观性和系统性。
客观性是指研究者在工作中应坚持实事求是的科学态度，根据客观事实的本来面目去揭示事物的内在的规律性，不能以个人主观臆断解释客观事实。
5. 主要研究方法：1）调查法：是获取有关研究对象资料的一种基本研究方法。
包括：（1）访谈法。
通过询问交谈来收集资料。
（2）考察法。
实地考察，发现系统的问题，为开展分析、实验和模拟提供资料。
（3）问卷法。
根据研究目的，以问卷或量表的形式收集答案。
2）观测法：研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象来认识研究对象的一种方法。
观测者不介入研究对象的活动中3）实验法：在人为控制的条件下，排除无关因素的影响，系统地改变一定变量的因素，以引起研究对象相应变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。
一、什么是人因工程基于对人和机器，技术的深入研究，发现并利用人的行为方式，工作能力作业限制等特点，通过对工具、机器、系统、任务和环境等进行合理设计，以提高生产率和安全性，舒适性和有效性的一门工程技术。
二、人因工程学不同于其他学科的特点1产品服务于客户，客户始终处于设计的首位2考虑个体在能力和限制上的差异及其对设计造成的影响3强调设计过程中，经验数据和评价的重要性4用系统的观点考虑问题、事物、过程、环境和人都不是独立存在的5人因工程学不是基于表格数据、指标进行设计，不是设计产品模型，不同于常识三、什么是微气候微气候环境是指工作或生活场所所处的局部气候环境，主要包括空气气温、空气湿度、气流速度、以及热辐射条件等四个参数。
空气气温是指空气的冷热程度。
空气湿度是指空气的干湿程度。
气流速度是指空气的流动速度。
热辐射是指物体在绝对温度大于Ok时的辐射时的能量。
四、视觉特性（概念、应用等理解）1明暗视觉和色彩视觉2明适应和暗适应：人从明亮环境进入黑暗环境时，视觉逐步适应黑暗环境的过程叫做暗适应，刚开始人眼不能辨别物体要经过，几十秒时间才能看清物体，这种适应叫做明适应。
急剧和平繁的适应会增加眼睛的疲劳，使视力迅速下降，故室内照明要均匀而稳定。
3调节：调节是视觉的适应观察距离的能力，视觉工作距离不应小于3分之2调节近点4视野：视野是指头部和眼部不动时，眼睛观看正前方所能看到的空间范围中心视角60°最为适宜视野视觉信息的感知是视野范围的限制5视度：物体具有一定的亮度，在视网膜上成像所引起视觉感应的清晰程度称为视度五、工作场所照明设计的要素及原则要素：一、照明方式；二、光源选择；三、眩光及其防控措施；四、照度分布；五、亮度分布原则：1、最大限度的利用自然光，根据工作性质与工作点分布疏密，选用不同的照明方式:一般照明、局部照明、综合照明、特殊照明2、考虑最大限度地利用自然光，无自然光最优选择显色指数高的人工照明3、限制光源亮度，合理分布光源，光线转为散射，避免反射眩光，适当提高环境亮度，减少亮度对比4、场内最大最小照度分别与平均照度之差小于或等于平均照度的三分之一5、要求视野内有合适的亮度分布，提高照明质量还应该考虑照度稳定六、色彩的特性（色彩的三要素）三个基本要素：色调，明度，纯度色调：每种颜色区别于其他颜色的特征，区别色彩种类的名称明度：与物体表面色彩的反差率，同一色调有不同的明度纯度：色彩的纯净程度，取决于表面的反射光波波长范围的大小七、工作场所的色彩设计要素：运用光线的反射率，合理配色，颜色特性的选择原则：根据空间使用目的的不同而不同，根据空间的大小，形式而变化，根据空间的定位而定，考虑到空间使用者类别，注意空间的使用时间，注意使用者的偏好。
第一章人因工程学是研究人—机—环境三者环境之间相互关系的学科。
发展阶段：1）人因工程学的萌芽时期（自古以来，为了生存和提高自身能力。
泰勒的铁锹实验，吉尔布雷斯夫妇动作研究）2）人因工程学的兴起时期（一战初期到二战之前，为工作效率提供背景，减轻疲劳以及人机适应。
霍桑实验工作条件对工作效率的影响）3）人因工程学的成长时期（二战开始到20世纪60年代，选拔和培训使人适应机器设备。
从军事领域向工业领域发展）4）人因工程学的发展时期（20世纪60年代后，研究领域不断扩大，应用范围越来越广泛，在高技术领域发挥特殊作用）5）我国人因工程学科的发展研究方法的信度和效度1.效度是研究结果能否真实的反映所评价的内容1）内部效度是指研究中各变量间确实存在着一定的因果关系。
2）外部效度是指某一研究的结论能够在多大程度上推广和普及到其他人和背景中去。
2.信度是指研究方法和结果的可靠性，即多次测量的结果保持一致性的程度。
1）研究样本的选择（满足研究素质。
对象总体大、分散→样本选大。
取样方法：随机取样和分层取样）2）统计分析的正确性（良好的数据质量、正确的统计方法）第二章视觉（数字）外部世界80%以上的信息是通过视觉获得的。
杆状细胞对光的感受性比锥状细胞约强500倍人眼所能感受的光线的波长为380~780nm，大于780nm红外线，小于380nm紫外线不能引起视觉反应听觉（数字）听觉是人耳接受16~20000Hz的机械振动波，即声波刺激所引起的感觉。
2000~5000Hz范围的听阈最小，频率大于或小于这个范围，听阈都增高。
如在1000Hz时4dB的声音的人耳就可以察听，而在100Hz时只有达到30dB以上人耳才可以听到。
听阈与痛阈的声压级分别为0dB与120~130dB。
人耳最佳的可听频率范围是500~6000Hz人类的可听频率范围在20~20000Hz之间。
人体的功能系统人体补充A TP的过程称为产能或功能。
三个功能系统：1)磷酸原（A TP-CP）系统。
2)乳酸能系统3)有氧氧化系统能量消耗测定人体能量消耗测定方法有直接法、间接法和相关估算法等。
直接法是利用各种热量计，测定在绝热室内流过人体范围的冷却水升温情况，直接测量人体在一定时间内散发的热量。
间接法是通过测定人体耗氧量（L/min），再乘以氧热价（KJ/L）来计算热量消耗的方法。
间接法可分为闭合式和开放式两种。
（开放式测定比闭合式测定法方便）心理因素五个概念和特点1.性格是指一个人在生活过程中所形成的对现实比较稳定的态度和与之相适应的习惯行为方式。
人的性格构成1）现实态度2)活动方式及行为的自我调节性格可分为先天性格和后天性格。
2.能力是指那些直接影响活动效率，使活动顺利完成的个性心理特征。
能力分类：1）一般能力和特殊能力2）模仿能力和创造能力3）认知能力、操作能力和社交能力能力的影响因素1）素质2）知识3）教育4）环境5）实践活动6）主观努力程度3.动机是由目标或对象引导、激发和维持个体活动的一种内在心理过程或内部动力。
动机是一种内部心理过程，不能直接观察，但可以通过任务选择、努力程度、对活动的坚持性和语言表达推断出来4.情绪是人对客观事物的态度体验及相应的行为反应，它是以个体的愿望和需要为中介的一种心理活动。
情绪是由独特的主观体验、外部表现和生理唤醒三种成分组成的。
人的典型情绪状态可以分为心境、激情和应激5.意志是人自觉地确定目的，并支配和调节行为，克服困难已实现目的的心理过程。
意志在一个人的性格特征中具有十分重要的地位，性格的坚强和懦弱等倡议意志特征为转移。
第三章4个因素相互关系（选择题）空气温度空气湿度气流速度热辐射气温、湿度、热辐射和气流速度对人体的影响是可以相互替代的。
某一参数的变化对人体的影响，可以由另一参数的相互变化所补偿。
微气候指标的组合：空气温度和周围表面温度；空气温度、周围表面温度和气流速度；空气温度、周围表面温度、气流速度和相对湿度；空气温度、气流速度和相对湿度；空气温度和相对湿度。
3个评价指标（选择题）1）不适应指数。
通过计算各种作业场合、办公室及公共场所的不适指数，就可以掌握其环境特点及对人的影响。
不舒适指数不足之处是没有考虑风速对人的影响。
2）有效温度。
综合反映了人体对气温、湿度、气流速度和热辐射的感觉。
有效温度高时，人的判断力减退3）三球温度指数。
综合考虑了干球温度、相对湿度、平均辐射温度和风速4个指标该法不用直接测量气流速度。
在WBGT相同，但辐射热、湿度和空气流速不同时，人的生理反应不同。
湿度越高，空气流速很低时，使用WBGT方法较差。
高温低温对人体的影响高温：1）对消化系统具有抑制作用2）对中枢神经系统具有抑制作用3）人的水分和盐分大量丧失4）高温及噪声联合作用损伤人的听力低温：导致神经兴奋性与传导能力减弱。
在低温适应初期，人体代谢率增高，心率加快，心脏搏出量增加；当核心温度降低后，心率随之减慢，心脏搏出量减少。
第四章明适应与暗适应明适应发生在由黑暗环境进入明亮环境的时候。
刚开始对人眼不能辨别物体，要经过几十秒时间才能看清物体，这种过程叫明适应。
暗适应过程大约需要30min左右才趋于完成。
明适应大约花1min趋于完成。
视野视野是指头部和眼球不动时，眼睛观看正前方所能看到的空间范围。
眼睛观看物体可分为静视野、注视野和动视野三种状态。
注视野数值范围最小，静视野和动视野范围比较接近。
照明与事故事故的数量与工作环境的照明条件有关。
照明方式工业企业的建筑物照明采用三种形式，即自然照明、人工照明和二者同时并用的混合照明。
人工照明按灯光照明范围和效果，又分为一般照明、局部照明、综合照明和特殊照明。
一般照明也叫全面照明，它是指不考虑特殊的局部要求，为照亮整个被照面积而设置的照明。
优点：视力条件好，工作时感到愉快。
缺点：耗电量多。
局部照明是指为增加某一指定地点的照明而设置的照明。
（一般工作面照度不超过30～40lx 时，可不必采用局部照明）优点：靠近工作面，耗电少。
缺点：产生眩目和使周围变暗的影响综合照明是指工作面上照度由一般照明和局部照明共同构成的照明。
优点：最经济，用于要求照明度高，或有一定的投光方向，或固定工作点分布较稀疏的场合特殊照明是指应用于特殊用途，有特殊效果的各种照明。
照明配光方式按照光源发光方向可分为直接、半直接、全面扩散、半间接、间接照明5种。
眩光眩光是当视野内出现过高的亮度或过大的亮度对比时，人们就会感到刺眼，影响视度。
眩光按产生的原因可分为直射眩光、反射眩光和对比眩光眩光会降低工作效率，产生视觉不舒适和分散注意力，产生视疲劳，长期会损害视力。
眩光防御措施1）限制光源亮度2）合理分布光源3）光线转为散射4）避免反射眩光5）适当提高环境亮度，减少亮度对比照明分布标准照明均匀的标志是：场地最大、最小照度分别与平均照度之差小于等于平均照度的1/3。
第五章色彩的构成色光是电磁波的一种，是具有一定质量、能量和动量的粒子组成的粒子流。
颜色是各种有机或无机物质的色光反映。
色光的三原色是红、绿、蓝。
颜色的三原色是黄、青、品红。
颜色可分为无彩色和有彩色。
无彩色是指黑色、白色和深浅变化不同的灰色所组成的黑白系列中没有纯度的各种色彩。
彩色系列是指除去黑白系列之外的有纯度的各种颜色。
任何一个色彩都有色调、明度和纯度三个方面的性质。
色调色调又称色泽、色相，是色光光谱上各种不同波长的可见光在视觉上的表现，是区别色彩种类的名称。
明度明度是指色彩的明暗程度，又称光亮度、鲜亮度，是全部色彩都具有的属性，与物体表面色彩的反射率有关。
纯度纯度是指色彩的纯净程度，及颜色色素的凝聚程度，又称色度、彩度、鲜艳度、饱和度等。
光谱七色标准中，红色纯度最高，黄绿色纯度最低，其他色纯度居中，黑、白、灰是无彩色，纯度为零。
温度感红、橙、黄色称为暖色，橙红色为极暖色，青、绿、蓝色称为冷色，青色为极冷色。
当一个人观察暖色，心理上明显出现兴奋与积极进取的情绪；而当观察一个冷色时，会在心理上明显出现压抑与消极退缩的情绪。
轻重感色彩轻重感的主要因素是明度，明度越高显得越轻，明度越低显得越重。
有光泽、质感细密、坚硬的表面色样态给人以稍重的感觉，而无光泽、质感粗松、柔软的表面色样态给人以稍轻的感觉。
硬度感硬度感与色彩的明度和纯度有关。
明度高的色彩感觉软，明度低的色彩感觉硬。
中等纯度的色彩感觉软，高纯度和低纯度的色彩感觉硬。
胀缩感明度高的色和暖色有膨胀作用，而明度低的色和冷色则有收缩作用。
远近感远近感主要与色彩的色调、明度和纯度三要素有关。
冷色感觉远，暖色感觉近。
明度高的色感觉近，明度低的色感觉远。
暖色且纯度越高感觉越近，冷色且纯度越高感觉越远。
情绪感令人赏心悦目的色彩，对神经系统会产生良好的刺激，使人保持朝气蓬勃的精神状态。
杂乱而刺目的色彩，会损坏人的健康和正常的心理情绪。
明度较高而鲜艳的暖色，容易引起人的疲劳；明度较低、柔和的冷色，使人有稳重和宁静的感觉；暖色系给人以兴奋；冷色系颜色给人以沉静感。
明亮而鲜艳的暖色给人以活泼轻快地感觉；深暗而混浊的冷色给人以忧郁沉闷的感觉。
白色与纯色给人明朗活泼的感觉，黑色产生忧郁感觉，灰色则为中性。
第六章声压、声压级声波在空气传播过程中，引起空气质点振动导致空气压强变化叫声压。
人耳的声压听觉范围非常宽，用声压的绝对值来衡量声音的强弱很不方便，所以通常用对数值来度量声压，称为声压级。
声压级0lg 20P P L p =p L 为声压级（dB ）；P 为声压（Pa ）；0P 为基准声压（0P =2×510-Pa ）声音的响度级和响度响度级是人们对噪声进行主观评价的一个基本量。
声音的响度是人耳声音强度所产生的主观感觉量。
响度与响度级的关系为：)40(21.0-=N L N 或gN L N 221.3340+=响度与声音的频率和声强有关，当声压级一定是，频率越高，人耳感觉越响；当频率一定时，声压级越高，人耳感觉越响。
噪音对听力的影响噪声对人们正常生活的影响主要表现在：精力难以集中；情绪焦躁不安，产生心理不愉快，影响睡眠质量；妨碍正常语言交流。
噪声性耳聋与噪声的强度、噪声的频率及接触的时间有关。
噪声对语言交流的影响噪声对人的语言信息传递危害很大。
55dB 的噪声环境下通话，通话清楚，感到满意；在65dB 时，通话稍微有困难；在85dB 时，几乎不能通话。
谈话声音与语言干扰级比较，前者高出后者10dB ，可以听清楚；两者接近或相等可以勉强听清；如果谈话声压级比语言干扰级低10dB ，就完全听不清了。
人语言的声能主要集中在500Hz 、1000Hz 和2000Hz 为中心的三个频率，4000Hz 对语言干扰有影响。
控制噪音的传播方法1）对工厂各区域合理布局。
2）调整声源指向。
3）充分利用天然地形4）采用吸声、隔声、消声等措施5）采用隔振与减振措施振动对人体的影响（数字）人体在4~8Hz （加速度为10~20m/2s ）振动下的短时间暴露，可造成腹腔器官的共振，引起腹部和肚脐周围的强烈不适或疼痛；若加速度大于202/s m 则引起病理性损伤。
