4安全人机工程学

安全人机工程学名词解释
安全人机工程学（Human Factors Engineering，HFE）是研究人员和技术人员如何更好地理解和设计人机交互系统，以提高安全和效率的学科。

以下是安全人机工程学中常用的一些术语解释：
1. 人机界面（Human-Computer Interface，HCI）：人与计算机之间的交互方式，包括输入设备、输出设备和通信协议等。

2. 人因工程（Human Factors Engineering，HFE）：研究人员和技术人员如何更好地理解和设计人机交互系统，以提高安全和效率的学科。

3. 人类可读性（Human Readability）：在设计用户界面时，考虑到用户的认知、语言和文化背景，以提高用户反应时间和准确性的设计原则。

4. 人类易用性（Human Usability）：研究如何让人类更容易理解、学习和使用复杂的技术系统的学科。

5. 人机交互（Human-Computer Interaction，HCI）：研究人类与计算机的交互方式，以更好地理解和设计人机界面的原则和方法。

6. 人类工效学（Human Factors Engineering，HFE）：研究如何对人类的特性、行为和需求进行评估和设计，以提高人类工作效率和生产力。

在安全人机工程学中，以上术语是非常重要的，它们不仅可以帮助设计更好的用户界面，同时也可以帮助提高安全性和效率。

因此，了解和掌握这些术语是非常必要的。

安全人机工程学笔记1、何谓人机工程学？其研究目的、内容、方法是什么？人机工程学就是运用生理学、心理学和技术学科及其它相关学科的知识，使机器和人相互适应，创造舒适安全的工作和环境条件，从而提高工效的一门学科。

1.人机工程学的研究目的：1）使机器和环境条件的设计适应于人；2）保证人的操作简便、省力、迅速准确、安全舒适；3）充分发挥人机效能，使整个系统获得最佳的经济效益和社会效益。

2.人机工程学的研究内容：1）人的因素；包括人的生理、心理、人体测量和生物力学；2）机的因素；显示器和控制器的设计；3）环境的因素；人机共处的空间条件、环境监测、控制技术及改善；4）人机系统的综合研究3.人机工程学的研究方法：人机工程学在研究中应遵循客观性和系统性原则。

1）实测法：2）实验法：3）分析法：4）调查研究法5）计算机仿真法;6）图示模拟和模型试验法;7）感觉评价法。

2、何谓安全人机工程学？其研究对象及其内涵是什么？与工效人机工程学有何区别？安全人机工程学——是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

以安全为目标，以工效为条件。

研究对象——人、机、人机结合面三个安全因素。

人——指活动的人体，即安全主体。

机——包括劳动工具、机器（设备）、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质条件。

人机结合面——人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的界面3、何谓实测法、实验法？1）实测法：借助于仪器、设备、传感器和计算机等进行实测和控制的方法。

2）实验法：在人为设计的环境中或实验室测试实验对象的行为或反应的方法。

4、如何理解安全人机工程学与安全工程学的关系？与工效人机工程学的区别包含与被包含.人机工程学被分解为安全人机工程学和工效人机工程学两个不同方向上的应用学科；前者是从安全的角度和着眼点，侧重于人体的安全卫生，立足于人机结合面，在最大限度保障人的安全健康与舒适愉快的前提下，保证工作效率；后者则是从工作效率的角度和着眼点侧重于用人保证机的作用，立足于设备的效应，在最大限度地发挥设备效应以提高工作效率的前提下，保证活动者必要的安全卫生条件和活动环境。

三、选择题1、（ 4）是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在英国完成的。

①美国②德国③法国④英国2、人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用的是以第5%、第（ 1）%、第95%三种百分位数来表示。

①50 ②60 ③70 ④553、必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（象通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以第（3）百分位的值作为适用的人体尺寸；①50 ②80 ③90 ④554、有限度的或受身体延伸所限制的空间尺寸（象抓握物体的可及距离、控制器的位移、显示器与测试点位置、安全防护罩上的空隙等），应以第（4）百分位的值作为适用的人体尺寸；①50 ②20 ③10 ④55、人的感觉印象最多的来自（2 ）。

①耳朵②眼睛③嗅觉④其他感官6、人们往往根据自己过去获得的知识和经验去理解和感知现实的对象，这是人知觉的（3）性。

①选择性②整体性③理解性④恒常性7、阳光下煤快的反射率要比黄昏时粉笔的反射率高，然而人们仍然把粉笔看成白的，把煤快看成黑的，不会依反光率的高低而颠倒黑白，这是知觉特性的（4）性。

①选择性②整体性③理解性④恒常性8、（ 2）是由瞳孔中心到被观察物体两端所张开的角度。

①视力②视角③视野④视平面9、视野是指人眼能观察到的范围，其中在头部固定，而转动眼球注视某一中心点时所见的范围成为（3）。

①静视野②动视野③注视野④视平面10、在人的三种视野中，（ 2）范围最大。

①静视野②动视野③注视野④视平面11、人机工程中，一般以（ 1）为以据设计视觉显示器等有关部件，以减少人眼的疲劳。

①静视野②动视野③注视野④视平面12、如图1-1的视觉现象为（ 2）。

①视错觉②眩光③暗适应④明适应图1-113、眼睛的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的东西，后看到垂直方向的东西。

所以，一般机器的外形常设计成（4）。

①三角形②正方形③竖向长方形④横向长方形14、人眼视觉的暂停时间平均需要（2 ）s。

1.安全人机工程学：时从安全的角度和着眼点研究人和机的关系的一门学科，其立足点放在安全上面，以活动过程中的人实行保护为目的，主要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。

2.人机功能分配：对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当的分配给人和机3.人机结合面：就是人和机在信息交换和功能上接触呢或互相影响的领域4.人的反应时间：人从接收外界刺激到做出反应的时间5.疲劳：就是人体发生可以概括为失去功能或打乱这样的变化，引起生理活动的变化就是的发生机能变化，物质变化，自觉疲劳和效率变化的现象6.人机系统的构成及人机三要素：人机系统由信息输入，信息储存，信息处理和执行功能四部分组成人机三要素：○1人的三要素：中枢神经系统，感觉器官和行动器官○2机器的三要素：机器本体，显示部分和操作部分7.人机工程的任务或目的？对人类活动的场所，即人和机以及人机关系及环境条件的综合体，建立合理的方案，更好地在人机之间合理的分配功能，使人和机有机结合，有效发挥人的作用，最大限度的为人提供安全卫生和舒适的环境，保障人的健康，舒适，愉快的活动，同时提高活动效率。

8.试述安全人机工程的研究方法？主要有观察法，实验法，实测法，模拟和模型试验法，计算机数值仿真法，分析法，调查研究法。

9.试述人体测量数据的应用准则？准则有最大最小准则，可调性准则，平均准则使用最新人体数据准则，地域性准则，功能修正与最小心理空间相结合的准则，标准化准则，姿势与身材相关联准则，合理选择百分位和使用度准则10.如何选用百分位和适用度？常见的依据有：○1凡间距类设计常取第95百分位的人体数据○2凡净空高度类设计，常取第99百分位的人体数据○3凡属于可及距离类设计，一般使用低百分位数据○4座面高度类设计，常取第5百分位的人体数据○5隔断类设计视情况而定○6公共场所工作台面高度类设计，从女子第第5百分位到男子第95百分位数据。

11.为何要进行功能修正量和心理修正量的确定，怎样确定？○1根据人体数据运用准则，凡涉及人体尺寸的设计，必须考虑到实际中人的可能姿势，动态操作，着装等需要的设计裕度，所以这些设计裕度总计为功能修正量，功能修正量常用的实验方法去求得，也可以通过统计数据获得○2根据人体数据运用准则，为了消除人们邻里上的空间压抑感高度恐惧感和过于接近时的窘迫感和不舒适感等心理感受，或者是为了满足人们求美求奇等心理需求涉及人的产品和环境空间涉及，必须在附加一项必要的心里空间尺寸，即心理修正量。

一、名词解释（每题4分，共20分）1．安全人机工程学安全人机工程学---是从安全的角度和着眼点研究人与机的关系的一门学科，其立足点放在安全上面，以活动过程中的人实行保护为目的，主要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。

2．人机功能分配人机功能分配---对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当的分配给人或机，称为人机的功能分配。

3．人机结合面人机结合面---就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域。

4．人的反应时间人的反应时间---人从接受外界刺激到作出反应的时间，叫做反应时间。

5.疲劳疲劳---就是人体发生可以概括为失去功能或打乱这样的变化，引起生理活动的变化就是发生机能变化、物质变化、自觉疲劳和效率变化的现象。

二、填空题（每空1分，共20分）1．安全人机工程学主要是从安全的角度和以人机工程学中的安全为着眼点进行研究的，其研究对象是人、机、人机结合面三个安全因素。

2．人能够产生视觉是由视觉对象、可见光、视觉器官这三个因素决定的。

3．情绪状态可分为心境、激情、应激。

4．颜色视觉的三种特性明度色调饱和度5.“三同时”是指同时设计同时施工同时投产运行6. 人的认知可靠性模型将人的行为分为技能性、规则性、知识性三种类型。

7. 所接受的信息中视觉信息所占比例最大、听觉信息次之三、多项选择题（每小题2分，共10分）1.生理性疲劳除与劳动速度、强度和身心活动简单的因素有关外，还与（AB）工作环境因素有关。

A.劳动方式B.持续时间C.温度D.照明E.色彩2.在生产过程中发生的事故中，由人的失误引起的事故占有较大比例，而不注意又是其中的重要原因，据研究引起不注意的原因有以下几方面（）A对对象目的、任务理解 B.注意对象设计欠佳 C.注意的起伏D事先有预定目的 E.对对象有间接兴趣3.从形态和功能上可将人的机体划分为运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统共九个子系统。

第一章概论人机工程学是运用人的生理学、心理学和其他有关学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境，从而提高工效的一门科学。

安全人机工程学是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

人机结合面就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）安全人机工程学得研究对象是人、机和人机结合面三个安全因素。

第二章人体的人机学参数耗氧量：人体用过循环、呼吸系统所能摄入的氧气量称为摄氧量。

人体在单位时间内所消耗的氧气量称为耗氧量。

人体在从事高度反正体力劳动时，循环、呼吸（氧运输）系统的功能经1~2min后达到人体极限摄氧能力，这时，人体单位时间内的摄氧量称为最大摄氧量。

最大耗氧量可以作为允许最大体力消耗的标志，其影响因素主要有年龄、性别、海波高度、体能训练、劳动强度、持续时间等。

人体测量数据的运用准则：1.最大最小准则2.可调性准则3.平均准则4.使用最新人体数据准则5.地域性准则6.功能修正与最小心理空间相结合准则7.标准化准则8.姿势与身材相关联准则9.合理选择百分位和适应度准则第三章人的生理和心理及人体生物力学特性感觉是人脑对直接作用于感觉器官（眼、耳、鼻、舌、身）的客观事物的个别属性的反映。

感觉有：视觉、听觉、嗅觉、触觉（包括触觉、温度觉、痛觉）、味觉、运动觉、平衡觉、空间知觉以及时间知觉等。

感觉适应性：对感觉器官持续刺激，假若刺激强度固定，则作用时间的长短将决定该刺激是否能引起反应，时间过短不能引起反应：时间过长，反应逐渐减小，以致消失。

人能够产生视觉是由三个要素决定的：视觉对象、可见光和视觉器官。

视觉运动的规律：1.眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳2.视线的变化习惯从左到右、从上到下和顺时针反响运动。

3.人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多4.当眼睛偏离视中心时，在偏移距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限，左上限，而右下限最差。

1.安全人机工程学：是从安全角度出发，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

它作为人机工程学的一个应用学科分支，以安全为目标，以工效为条件，将以安全为目标，工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，并成为安全工程学的一个重要学科分支。

2.安全人机工程学的主要内容：人的特性的研究，机的特性的研究，环境特性的研究，人-机关系的研究，人-环关系的研究，人-机-环境系统总体性能研究，事故预防以及事故致因的研究。

3.生理节律性：人体生理功能所显示出的周期性变化。

4.人机结合面（人机界面）：在人机系统中，存在着一个人与机相互作用的面，所有的人机交流都发生在这个面上，通常人们称这个面为人机界面。

5.提高作业能力与降低疲劳的措施：(1)改进作业方法，合理使用体力：1、2、3、4(2)合理地确定作业休息制度6.克服单调感，合理调节作业速率p1147.疲劳发生机理：（1）疲劳物质的累积机理（2）糖原耗竭机理（3）中枢变化机理（4）生化变化机理（5）局部流血阻断机理7.显示器设计基本原则：准确性原则:要求显示装置的设计，尤其是数字认读的显示装置的设计应尽量使读数准确。

简单性原则：应使传递信息的形式尽量直接表达信息内容，尽量减少编码错误。

一致性原则：应使显示器指针运动的方向与机器本身或者控制器运动方向一致。

排列性原则：( 1) 最常用和最主要的尽可能放在视野中心3°范围之内（2）当显示器很多时，应按它们的功能分区排列，区与区之间应有明显界限。

（3）显示器应尽量靠近，以缩小视野范围。

（4）显示器的排列要符合人的视觉特征。

8.疲劳动态特征：（1）身体的生理状态发生特殊变化（2）作业能力下降（3）疲倦的自我体验9.作业过程中人的代谢过程：ATP-CP系列：CP+ADP Cr+ATP需氧系列：葡萄糖或脂肪+氧氧化磷酸化A TP乳酸系列：葡萄糖（糖原）糖酵解ATP+乳酸10.人机工程学：是20世纪中期发展起来的交叉学科，它广泛地运用了人体科学、系统科学、社会学、管理学、技术科学等学科的理论与知识，主要研究人、机和人机界面之间的关系，探讨通过适当的设计使人机系统达到高功效和安全地工作。

安全人机工程学的定义：安全人机工程学是从安全的角度和着眼点出发来研究人与机的关系的一门学科，其立足点放在安全上面，在对活动过程中人实行保护为目的，主要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。

安全人机工程学研究内容:1、研究人机系统中人的各种特性2、研究人机功能分配3、研究各类人机界面4、研究工作场所和作业环境5、研究安全装置6、研究人员选拔的问题7、研究人机系统的可靠性8、研究人机系统总体安全性设计准则和方法以及安全性评价体系和方法。

安全人机工程学的任务：为人机系统设计者提供系统安全性设计，特别是确保人员安全的理论、方法、准则和数据。

手的作业域测量：手脚在一定空间范围内做各种操作，所形成的包括左右水平面和上下垂直面的空间区域水平作业域:人在台面前，在台面上左右运动手臂形成的轨迹范围。

垂直作业域：手臂伸直，以肩关节为轴作上下运动所形成的范围。

满足度：产品设计尺寸满足特定使用者群体的百分率。

感觉：人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映知觉：人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的整体反映。

感觉和知觉的关系：相似：都是人脑对当前客观事物的直接反映。

区别：感觉反映的是客观事物的个别属性，知觉反映的是客观事物的整体属性。

感觉和知觉又是密不可分的，感觉是知觉的基础，没有感觉就不可能有知觉，对事物的个别属性的反映的感觉越丰富，对事物的整体反应的知觉就越完整正确。

生产中感觉越敏锐，就为减少事故的发生，确保安全生产奠定了基础。

由于客观事物的个别属性和事物的整体总是紧密相连的，实际生活中人们很少产生单纯的感觉，总以知觉的形式反映事物感觉阈：能引起感觉的一次刺激必须达到一定强度，，能被感觉器官感受的刺激强度范围。

感觉阈下限：能引起感觉的最小刺激量人体产生视觉的三要素：视觉对象，可见光，视觉器官视错觉：人观察外界物体形象和图形所得的印象与实际形状和图形不一致的现象，是视觉的正常现象。

视觉运动规律：1、人眼的水平运动比垂直运动快2、视线习惯：从左到右、从上到下、顺时针看3、人眼对水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向尺寸和比例的估计要准确的多。

1.人机工程学的研究内容:人的因素、机的因素、环境因素，人机的综合研究，控制器设计，环境设计等2.人机系统的组成:信息输入、信息储存、信息处理、执行功能3.安全人机工程学的定义:从安全角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

角度和着眼点:安全研究对象:人机系统。

目的:活动过程中对人实行保护。

4.安全人机工程学的研究方法:1、实测法2、实验法3分析法4调查研究法5计算机仿真法6模拟和模型试验7、感觉评价法5.安全人机工程的研究目的:对人类活动的场所，即包含人和机以及围绕着和机器的关系及其环境条件这样的综合体，建立合理的方案，更好地在人机之间合理的分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的目的，同时提高活动效率。

6.产品功能尺寸设计:最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量7.最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量人体测量的主要方法：摄影法、三维数字化人体测量法、普通测量法8.人体测量数据的运用准则:最大最小准则，可调性准则，平均准则，使用最新人体数据准则，合理选择百分位和适用度准则，地域性准则，功能修正与最小心理空间相结合准则，标准化准则，姿势与身材相关联准则，合理选择百分位和适用度准则9.影响人体测量数据差异的因素:年龄、年代、性别、职业、地区与种族10.合理使用百分位适应度:间距类-95百分位净空高度-99 可及距离-低百分位座面高度-5 隔断类视情况定公共场所工作台面高度-女5到男9511.人体尺寸的应用方法和程序:1.确定所设计对象的类型和适应度2.选择人体尺寸百分位数3.确定功能修正量和心理修正量4.引用设计与身高的推算公式12.不安全情绪:1.急躁情绪:人的情绪状况发展到引起人体意识范围变狭窄，判断力降低，失去理智力和自制力。

心血活动受抑制等情绪水平失调呈病态时，极易导致发生不安全行为。

安全人机工程的概念、主要研究内容及分类（一）安全人机工程学的定义安全人机工程学是应用人机工程学理论和方法的研究“人-机-环境”系统，并使三者从安全的角度上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门综合性的边缘科学。

（二）安全人机工程学的主要研究内容安全人机工程学是研究的因素之一，主要是研究人与机器的关系，主要内容包括如下4个方面：（1）分析生产过程中机械设备设施的不安全因素，并有针对性地进行可靠性设计、维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等。

（2）研究人的生理和心理特性，分析和研究人和机器的功能特性，进行合理的功能分配，以构成不同类型的最佳人机系统。

（3）研究人与机器相互接触、互联人机界面中信息传输的安全性。

（4）分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。

在人机系统中人始终起着核心和主导作用，机器起着安全可靠的保证作用。

解决安全问题的根本是实现生产过程的机械化和自动化，让工业机器人代替人的部分危险操作，从根本上将人从危险作业环境中彻底解脱出来，实现安全生产。

（三）人机系统类型人机系统主要有两类，一类为机械化、半机械化控制的人机系统；一种全自动控制的人机系统。

机械化、半机械化控制的人机系统，人机共体，或机为主体，系统的动力源由机器提供，在系统的生产过程中，人们主要充当操作员和控制器，即控制器主要由人来操作。

在控制系统中设置监控装置，如果人操作失误，机器会拒绝执行或提出警告，其结构如图4一l所示，这是现代生产中应用最多的人机系统。

系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性，机器的本质安全性及人为失误。

在全自动化控制的人机系统中，以机为主体，机器的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身的控制，人只是一个监视者和管理者，监视自动化机器的工作。

只有在自动控制系统出现差错时，人才进行干预，采取相应的措施。

其结构框图如图4-2所示。

安全人机工程学第一章一，人机关系随社会的发展有很大的变化，请举例说明其变化及其特点答：1 原始人机关系，旧石器时代的石刀、石枪、骨针等工具大部分呈直线形状，有利于人使用；到新石器时代，人类所用的锄头、铲刀及石磨等的形状，更适合人的使用。

那是的人类在用这些工具进行笨重的体力劳动时，就自发地存在保护自己和提高劳动效率两方面需要解决的问题。

2 经验人机关系，这些工具由于人的使用经验、体会促使人机关系有简单到复杂，由低级到高级，由自发到自觉，逐渐科学化。

但这个时期的人机关系及发展只是建立在人类不断积累经验和自发的基础上。

3 人机关系越来越复杂，机器要求操作者接受大量的劳动成果，例如：飞机的飞行，座舱及仪表位置设计考虑人的生理、心理和生物力学特性等。

二，如何理解人机工程学的含义？答：人机工程学是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究系统中人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适地工作，并取得满意的工作效果的一门科学。

三，阐述人机工程学与安全人机工程学的联系与区别。

答：安全人机工程学是从安全的角度和人机工程学的着眼点研究人与机的关系，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

安全人机工程学基础研究的方法与人机工程学的研究方法基本相同，但是研究问题的角度和着眼点主要侧重于从适应人的安全性特征去研究人机界面。

四、举例分析你所熟悉的一个人机系统的人、机及其结合面答：计算机。

在人机系统中，存在一个人与机相互作用的“面”，所有的人机信息交流都发生在这个面上，通常把这个“面”称为人机界面。

在人机界面上，向人表达机械运转状况的仪表或器件叫做显示器。

对机械来说，显示器执行的功能是输出，而对人来说，是输入。

而显示器就是人与计算机的结合面。

人即安全主体。

机这里是指计算机。

五、请说明安全人机工程学在安全工程学中所处的地位与作用答：安全人机工程学是安全工程学学科体系的一部分也是实现安全工程学的科学依据和最活跃的人的作用因素，它与其他三个子系统相互交叉、渗透、影响、制约、互为补充，从而构成了安全工程学这一整体。