人-机-环境系统工程与一些相关学科的关系

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1、人-机-环境系统工程与一些相关学科的关系龙升照(北京航天医学工程研究所)一、问题的提出1981年，在著名科学家钱学森的亲自指导下，一门综合性边缘技术科学——人-机-环境系统工程(Man-Machine-EnvironmentSystemEngineering,简称为MMESE)在我国诞生。钱学森同志对这门新兴科学给予了极高评价。他于1993年指出，“你们是在社会主义中国开创了这门重要现代科学技术。”[1]人-机-环境系统工程作为一门新兴科学，它与一些相关学科有哪些联系和区别，它的开创性究竟在哪里？为了回答这些问题，我们不妨先对国外相关领域的研究概况作一简要叙述。第二次世界大战期间

2、，各种新式武器不断出现，性能也日趋复杂，人与机器的矛盾也日益尖锐。为了充分发人的作用，国外先后产生了一些研究人和机器相互关系的学科。美国有人的因素(HumanFactors）、人体工程学（HumanEngineering）、人的因素工程（HumanFactorEngineering）、人-机系统（Man-MachineSystem）等众多的学科名称，西欧有工效学(Ergonomics)之称，东欧有工程心理学（EngineeringPsychology)之称。这些学科对于推动科学技术的发展起到了非常重要的作用。但是，由于它们的研究重点是让人如何适应机器、适应环境，而对于机器的设计如

3、何适应人的特点和需要，以及如何改造和控制环境等问题虽然有所认识，但是缺乏用系统的整体思路来全面解决人、机、环境的相互关系问题。虽然有了关于人、机、环境的各种数据，但如何运用这些数据，仍然是凭经验进行，因而难以取得最佳效果。1980年末，美国科学院应陆、海、空三军的要求，组成一个专门委员会，着重分析和研究该领域的研究现状，并于1983年1月提出了题为《人的因素研究需求》的专门报告[2]。该报告承认，20世纪70年代由于单纯依靠过去20年的数据而放松了基础研究，因而导致若干设计和研制的重大失误。于是，对科研部署作了一些调整，但仍未摆脱传统框框的束缚。直至1996年，美国国防部在它的《

4、国防技术计划》中还无可奈何地指出，“几年来，已采集了大量的有关人体机能的数据，但是，这些数据既不能为设计集成界所利用，也很难找到并加以解释。结果，‘(系统)集成’总是要在设计过程后期完成，且其鉴定要依赖于昂贵的实物样机。”[3]另外，美国的IEEE杂志也提供了一个很好的例证。20世纪50年代，该杂志有一种汇刊名为IEEETransactionsonHumanFactorsinElectronics(电子学中人的因素)；60年代，该汇刊改名为IEEETransactionsonMan-MachineSystem(人-机系统)；70年代，该汇刊又与另一汇刊IEEETransactio

5、nsonSystemScience&Cybernetics(系统科学与控制论)合并，改名为IEEETransactionsonSystem，Man,andCybernetics8(系统、人与控制论)。该名称一直沿用至今，并又将它分为3个部分(分卷)出版：PartA,SystemandHuman(系统与人);PartB,Cybernetics(控制论);PartC,ApplicationsandReviews(应用与述评)。由此可见，虽然他们想从系统的高度来考虑问题，但又苦于没有办法。因此，他们对于如何来阐述这个十分复杂的研究领域，也显得十分茫然。应该强调指出的是，人-机-环境系统

6、工程正是针对以上现实而提出。它的诞生虽然与人的因素、人的因素工程、工效学、人-机系统……等相关学科有关，并从这些学科中汲取了丰富的营养，但它高于这些相关学科。它不但包括的内容更泛(尤其是环境因素的考虑)，而且更是特别强调从系统总体的更高层次来处理问题。牛顿曾经说过，“假如我能比别人了解得略为远些，那是因为我站在巨人的肩膀上。”[4]同样，人-机-环境系统工程的提出，并不是对其他相关学科的否定或取代，而是要把这些大致相近或相辅相成的研究范畴提到一个更高的层次、更广的视野去分析和综合，从而把人们的认识水平推进到一个崭新阶段。正是基于上述事实，本文重点在于阐述人-机-环境系统工程与一些

7、相关学科(如工效学、人-机系统和环境医学)的联系与区别，并不断汲收和借鉴其他相关学科的研究成果，从而加速人-机-环境系统工程理论及应用的蓬勃发展。二、与工效学的关系工效学(Ergonomics)是第二次世界大战以后发展起来的一门科学。工效学的英文名称是Ergonomics.这个词是由希腊词“ergon”(即工作或劳动)和“nomos”(即规律或规则)复合而成。因此，工效学可以定义为是研究人的工作规律的一门学科。它的早期研究主要集中于人体测量和人的生物力学特性。后来，其研究内容有所