一、概念和定義

人機工程學是一門新興的綜合性邊緣學科，它是人類生物科學與工程技術相結合的學科。目前，國際上尚無統一的術語，北美多采用“人因工程學（Human Factors Engineering）”或“人體工程學（Human Engineering）”，歐洲采用“人類工效學（Ergonomics）”，蘇聯喜用“工程心理學（Engineering Psychology）”，日本則命名為“人間工學”；我國采用“人類工效學”，而工程技術學科領域則多采用“人機工程學”。命名不同，其研究方向也有不同的側重點，但在大多數實際應用中，可將上述術語視為同義詞。從工程設計角度出發，本書主要采用“人機工程學”這個術語。個別之處，按照流行的習慣用語，采用“人類工效學”或“人因工程學”。目前，對人機工程學的定義有著不同的提法，其含義基本類似。國際人類工效學學會（IEA）的定義：研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素，研究人和機器及環境的相互作用，研究在工作中、生活中怎樣統一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學科。國際勞工組織（ILO）的定義：應用有關人體的特點、能力和限度的知識來設計機器、機器系統和環境，使人能安全而有效地工作和舒適地生活。《中國企業百科全書》的定義：研究人和機器、環境的相互作用及其合理結合，使設計的機器和環境系統適合人的生理、心理等特點，達到在生產中提高效率、安全、健康和舒適的目的。因此可以認為，人機工程學是按照人的特性來設計和優化人、機、環境系統的科學。其主要目的是使人能安全、健康、舒適和有效地進行工作。其中，系統的安全可靠，尤其是人的安全與健康，應列為首位考慮的問題。

二、人機工程學的研究對象

1．人—機—環境系統指由相互作用、相互依賴的人—機—環境三個要素組成的復雜集合體。簡稱為人機系統。人是指系統的操作者或監控者；機是泛指人所使用和控制的一切工作對象，包括各類硬件和軟件。其中，硬件是指系統中的實體設施，包括機械、設備、建筑物、工器具和用品等；軟件是相對于硬件的各種程序和過程的總稱，包括與系統運行、操作有關的文件和數據等；環境是指對人和機發生影響的環境條件，包括物理化學環境因素（如溫度、照明、噪聲、空氣質量等）和社會環境因素（如協同作業、工作制度、人際關系等）。人機系統涉及人—機關系、人—環境關系、人—人關系，以及機—環境關系、機—機關系、環境—環境關系等。2．人—機關系電子設備的顯示系統和控制系統是否適應于人的生理、心理特點，將對電子設備的可使用性產生很大的影響。其中包含機宜人和人適機兩個方面，二者相互依存、相互影響、相互制約，設備設計時需按照人機工程的原理和準則，使二者合理匹配。1）機宜人是指使機器系統適應人的生理、心理特性。例如，顯示的各種信號、字符應有良好的認知度，顯示器布置應符合人的視覺生理要求；控制系統的設置和控制器的布置應考慮作業方式、作業空間、作業程序，工具、器具的尺寸、力度、結構、形態適合操作者需要；顯示—控制系統安裝載體（控制臺、模擬屏）的尺寸及作業空間應符合人體尺寸的要求等，使人能安全、舒適地使用機器，能充分發揮人的功能。2）人適機是指當機器的結構受種種條件的制約，難以全面適應人的特點、人的習慣或人的一般技能，而需對人的因素進行限制和訓練，讓人去適應機的要求，使人機系統發揮最佳效能。3．機—環境關系物理、化學環境對電子設施有不同程度的影響，設備設計時需考慮設備的環境適應性，進行環境防護性設計。4．人—環境關系作業人員所處的物理化學環境，例如，噪聲、粉塵、電磁輻射，還涉及微氣候、照明、色彩等環境，對人體會產生不同程度的影響。環境條件若不符合人體的生理、心理要求，不僅會對人體健康帶來影響，而且還會促使作業疲勞的形成，影響作業效率，產生誤判斷、誤操作，甚至導致事故的發生。5．機—機關系一個系統大多由若干設備組成，設備與設備間接口的匹配和協調，對設備本身潛能的發揮以及系統運行的可靠性會產生影響，其接口包括機械設備間的接口、機—電接口、電—電接口、各種物理量與電量的接口、電量與信息的接口等。6．人—人關系相關人員的協同作業是保證系統正常運行的必要條件，然而，涉及作業的效率和安全的要素，不僅涉及流程，還涉及許多人之間的社會環境因素，例如，管理制度，管理與被管理關系、人際關系、人員選拔與培訓等。由于人的個體差異（性格、氣質、能力、習慣、文化水平等），人的自由度較大，從而會影響人的可靠性。因而，需要以各種運行規范、安全規范、管理制度、企業文化等，來協調人與人之間的職責和相互關系。7．環境—環境關系工作人員和機器所處的局部環境，會受到周圍大環境的影響，例如，鄰近工業設施所產生的噪聲、振動、粉塵、電磁場及各種輻射；大氣污染以及雷擊等。為保證所期望的微環境的相對穩定，必須根據周圍大環境的情況采取相應的防護措施。在上述涉及人—機—環境系統的諸多關系中，機—機關系，機—環境關系，環境—環境關系一般屬于技術設計范疇；而人—機關系，人—環境關系，人—人關系則屬于人機工程設計需考慮的問題。

審核編輯 黃昊宇