人因工程 人机系统及其分析评价

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1、中国工业工程管理咨询网收集整理WWW.IEMCC.CN第十六讲人机系统及其分析评价通过本讲的学习，应能够：1．阐述人机系统得定义；2．阐述人机系统的基本模式；3．说明人机系统的关系及其演变过程；4．阐述人机系统中，人、机的优势和劣势；5．解释人机功能界限；6．阐述人机系统的分类；7．解释人机系统分析评价的基准；8．使用连接分析方法评价人机系统；9．使用海洛德分析评价法评价人机系统。一、人机系统概述1．人机系统的定义人机系统是相互作用、相互联系的人和机器两个子系统构成的，且能完成特定目标的一个整体系统。人：是指机器的操作者或使用者；机器：是指人所操纵或使用的各种

2、机器、设备、工具等的总称。研究人机系统时．既要研究子系统各自的特点和功能，还要研究它们之间相互形成的有机整体的功能。研究人机系统的设计和改进，都是以具体的人机系统为对象的，例如由人与汽车、人与机床、人与计算机、人与家电、人与工具等构成特定的人机系统。由于人的工作能力和效率随周围环境因素而变化，任何人机系统又都处于特定环境之中，所以在研究人机系统时，应当把环境当做一个重要因素来考虑。把人、机、环境三者之间相互联系、相互作用构成的整体系统称为人一机一环境系统。环境因素包括照明、噪声、振动、温度、湿度、空气、颜色、工作地、工作空间以及一切影响人机系统的因素。2．人机

3、系统的基本模式（1）人机系统基本模式：由人的子系统、机器的子系统和人机界面所组成。图16．1为人机系统基本模式。人的子系统可概括为S—O—R(感受刺激一大脑信息加工一做出反应)；机器的子系统可概括为C—M—D(控制装置一机器运转一显示装置)。-1-中国工业工程管理咨询网收集整理WWW.IEMCC.CN在人机系统中，人与机器之间存在着信息环路．人机相互具有信息传递的性质。系统能否正常工作，取决于信息传递过程能否持续有效地进行。（2）人的子系统人的于系统又分为S—O系统和O—R系统。S—O系统由各种感觉器官(视觉、听觉、触觉等)与大脑中枢组成，由传入神经作为联络纽

4、带。这个系统的任务是收集信息、发现问题，并传递到大脑进行加工整理，即判断和决策。对输入的信息，有的只需要存储记忆或分析判断，不必启动。一只系统做出直接反应；有的则要求动用O—R系统做出相应反应。O—R系统由大脑中枢与运动器官(手、脚、肢体、声带等)组成，由传出神经作为联络纽带。（3）机的子系统机器子系统分为C—M系统和M—D系统。C—M系统由控制器和机器的转换机构(或计算机主机板)组成。这个系统的任务是使机器接受操作者的指令，实现机器运转、调控，把输入转换为输出。M—D系统由机器的转换机构和显示器组成。这个系统的任务是反映机器运行过程和状态的信息。有些功能简单

5、的机器子系统，不一定都具备C—M系统和M—D系统。有的只有C—M系统，如自行车等，M—D系统可以看作是借助于人的直观感觉或测试工具实现的。有的只有M—D系统，如某种信息显示仪表等，C—M系统可以看作是人获得显示信息后的某种反应行为。（4）人机界面如图16．1所示，人机信息交流发生的作用面，通常称为人机界面。显示器将机器工作的信息传递给人．人通过各种感觉器官接受信息，实现机一人信息传递。大脑对信息进行加上、决策，然后做出反应，通过控制器传递给机器，实现人一机信息传递。-2-中国工业工程管理咨询网收集整理WWW.IEMCC.CN人机界面的设计，主要是指显示器、控制

6、器以及它们之间关系的设计。人机界面设计的目的是实现人机系统优化，即实现系统的高效率、高可靠性、高质量，并有益于人的安全、健康和舒适。因此，人机界面必须符合人机信息传递的规律和特性，设计的主要依据始终是系统中的人的因素。二、人机关系及其演变人机关系是指人一机一环境系统中人与机器这两个主要要素之间的相互关系。（1）人机关系变化形式（2）人机关系变化趋向：ò随着机器的功能和技术装备水平的提高，使人对机器运行状况的了解和操纵变得越来越复杂；ò技术进步大大减轻了作业者的体力消耗，但在脑力和心理上的负担加重了；ò生产过程中信息在时间和空间上密集提高了；ò要求作业者的工作反

7、应速度和准确性越来越高；ò人直接参与自然物质的加工过程减少了；ò远离加工客体的监视和管理的工作增多了。三、人与机器的功能比较和分配1．人机特性比较设计和改进人机系统，首先必须考虑人和机器各自的特性。根据两者的长处和弱点，确定最优的人机功能分配。表16.2是人与机器的特性对照比较表。-3-中国工业工程管理咨询网收集整理WWW.IEMCC.CN-4-中国工业工程管理咨询网收集整理WWW.IEMCC.CN2．人机功能分配(1)人优于机器的功能①在感知觉方面，人的某些感官的感受能力比机器优越。例如，人的视觉器官可以发现只有几个光量子的微光，听觉器官对音色的分辨力以及嗅

8、觉器官对某些化学物质的感受性等，都优于