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人机系统可靠性计算【大纲考试内容要求】：1、熟悉人机系统可靠性计算；2、掌握人机系统可靠性设计原那么。
【教材内容】：四、人机系统可靠性计算(一)系统中人的可靠度计算由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化，因此人的可靠性是不稳定的。
人的可靠度计算(定量计算)也是特别困难的。
1．人的全然可靠度系统不因人体过失发生功能落低和故障时人的成功概率，称为人的全然可靠度，用r表示。
人在进行作业操作时的全然可靠度可用下式表示：r＝a1a2a3 (4—10)式中a1——输进可靠度，考虑感知信号及其意义，时有失误；a2——判定可靠度，考虑进行判定时失误；a3——输出可靠度，考虑输出信息时运动器官执行失误，如按错开关。
上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。
a1，a2，a3，各值如表4—3所示。
表４－３可靠度计算人的作业方式可分为两种情况，一种是在工作时刻内连续性作业，另一种是间歇性作业。
下面分不讲明这两种作业人的可靠度确实定方法。
(1)连续作业。
在作业时刻内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业，例如操纵人员连续瞧瞧仪表并连续调节流量；汽车司机连续瞧瞧线路并连续操纵方向盘等。
连续操作的人的全然可靠度能够用时刻函数表示如下：r(t)＝exp[∫0+∞l(t)dt](4—11)式中r(t)——连续性操作人的全然可靠度；t——连续工作时刻；l(t)——t时刻内人的过失率。
(2)间歇性作业。
在作业时刻内不连续地瞧瞧和作业，称为间歇性作业，例如，汽车司机瞧瞧汽车内的仪表，换挡、制动等。
对间歇性作业一般采纳失败动作的次数来描述可靠度，其计算公式为：r＝l一p(n／N) (4—12)式中N——总动作次数；n——失败动作次数；p——概率符号。
2．人的作业可靠度考虑了外部环境因素的人的可靠度RH为：RH＝1—bl·b2·b3·b4·bs(1—r) (4一13)式中b1——作业时刻系数；b2——作业操作频率系数；b3——作业危险度系数；b4——作业生理和心理条件系数；b5——作业环境条件系数；(1-r)——作业的全然失效概率或全然不可靠度。
人机工程学定义：研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究人在工作、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。
国内学者一般认为：人机工程学是运用人的生理学、心理学和其他有关科学知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境条件，从而提高功效的一门科学。
我国1979年出版的《辞海》对人机工程学给出了如下定义，即人机工程学是一门新兴的边缘学科，它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等科学的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及研究控制台上各个仪表的最佳位置。
人机工程学的研究目的：1、设计机器和设备及工艺流程、工具以及信息传递装置与信息控制设备时，必须考虑人的各种因素—生理和心理的及人体测量参数、生物力学的需要与可能；2、要使人操作简便、省力、快速而准确；3、要使人的工作条件和工作换环境安全卫生和舒适；4、最终目的是为了是人机系统细条，保障安全健康和提高工作效率。
人机工程学的研究内容：1、人的因素方面，主要包括人体生理、心理、人体测量级及生物力学；2、机的因素方面，主要包括显示器和控制器等物的设计；3、环境因素方面，驻澳包括采光、照明、尘毒、噪声等对人身心产生影响的因素；4、人机系统的综合研究：研究人机系统的整体设计；岗位设计；显示器设计；控制器设计；环境设计；作业方法及人机系统的组织管理等。
研究方法：人体尺寸实测法、心理实测法、实验法、分析法、调查研究法、计算机仿真法、图示模拟和模型试验法、感觉评价法。
世界上一些工业发达国家就在客观需要的条件下，提出了“操作方法”课题，如进行过“铁锹作业试验研究”、“砌砖作业实验”、“肌肉疲劳试验”。
安全人机工程学可以定义为：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接合面的安全问题的一门新兴学科。
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、机和人机接合面三个安全因素。
安全人机工程学定义：指从安全的角度研究人与机的关系，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。
人机工程学定义：指运用人的生理学、心理学和其他学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作环境条件，从而提高功效的一门学科。
人机系统：包括人、机、环、人机结合面。
人机结合面：指人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或界面。
人机工程学研究内容：①人的因素：人体生理心理人体测量及生物力学②机的因素：显示器和控制器等物的设计③环境因素：对人身心产生影响的因素，如采光噪声④人机系统综合研究：整体、岗位、控制器、作业方法。
安全人机工程学研究内容：安全人机工程学的学科体系、人机结合面的安全依据标准、人机系统的安全设计。
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图示模拟和模型模拟法⑦感觉评价法近期国内外安全人机工程学研究的方向：1工作负荷研究：生理负荷和心理负荷2工作环境的研究3工作场地、工作空间、工具装备4信息显示5计算机设计6工作成效的测量与评定7机器人设计的智能模拟等8人—机—环境系统中心理学的研究。
感觉评价法定义：运用人体主观感受对系统的性质、质量、特征等进行判断评价的一种方法安全人机工程学研究目的：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的这样的综合体，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士和舒适的环境，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（进行人机设计，改善人机关系，提高人机系统可靠性，减少消除安全隐患，保证人的舒适。
）。
安全人机工程学与功效人机工程学：前者着眼于安全，侧重与人体的安全卫生，后者着眼于工作效率，侧重于用人保证机器，两者是人机工程学不同方向的应用学科。
安全人机工程学与安全心理学：安全心理学是安全人机工程学的主要理论之一，安全人机工程学是安全心理学的延伸和扩展。
安全人机工程一、1英国是欧洲研究人机工程学最早的国家，美国是人机工程学最发达的国家。
2安全人机工程学定义：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的安全问题的一门新兴学科。
3与安全工程学的关系，安全工程学体系主要由以下四部分组成：1）安全管理工程学2）安全设备工程学3）安全人机工程学4）安全系统工程学二、1被测者姿势：立姿、坐姿。
2测量基准面：矢状面、正中矢状面、冠状面、水平面、眼耳平面。
3人体结构尺寸是指静态尺寸，人体功能尺寸是指动态尺寸。
4脚作业空间：与手相比，脚的操作力较大，但精确度较差，且活动范围较小。
5体内单位时间内所需要的氧气量叫需氧量。
成年人安静时每分钟的需氧量为0.2～0.3L/min。
在一般情况下，摄氧量与耗氧量大致相等。
6供氧量与需氧量的差值称为氧债。
根据摄氧量和需氧量的关系，人体负荷量分为三类：常量负荷、高量负荷、超量负荷。
7最大心率，在安静时，正常男子、女子的心率约为75次/分。
8人体测量数据的准则：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、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。
三、1人的感知特性概述：感觉是人脑对直接作用与感觉器官的客观事物的个别属性的反映。
知觉则是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的整体属性的反映。
感觉反映的是客观事物的个别属性，知觉反应的是客观事物的整体属性。
感觉是知觉的基础。
2人眼的构造：机体从外界获得的信息中80％以上来自视觉。
3人能够产生视觉的三要素：视觉对象、可见光、视觉器官。
可见光的波长范围在380～780nm。
4视角是确定被观察物尺寸范围的两端光线射入眼球的相交角度。
5视敏度是能够辨出视野中空间距离非常小的两个物体的能力。
临界视角的倒数是视敏度。
6在一般状态下，站立时自然视线低于水平线10度，坐着时低于水平线15度，观看展示物的最佳视线在低于标准视线30度的区域里。
