人因工程學(xué)基礎(chǔ)知識

胡經(jīng)國

本文作者的話

本文根據(jù)有關(guān)資料編寫而成。其目的在于普及人因工程學(xué)知識，供讀者進一步了解和研究人因工程學(xué)的理論和實踐參考。

下面是正文

一、人因工程學(xué)基本概念

通俗地說，“人因”（）是指一些與人有關(guān)的因素。“人因工程”是指由相互有機聯(lián)系和相互作用的人—機器—環(huán)境構(gòu)成的系統(tǒng)工程。“人因工程學(xué)”（ing）是指以人為本，按照人的特性設(shè)計和改進人—機器—環(huán)境系統(tǒng)的科學(xué)。“人—機器—環(huán)境系統(tǒng)”是指由共處同一時間和空間的人與其所操縱的機器以及人和機器所處的周圍環(huán)境所構(gòu)成的系統(tǒng)。

人因工程學(xué)是一門新興的正在迅速發(fā)展的交叉學(xué)科。它涉及到多種學(xué)科，如：生理學(xué)、心理學(xué)、解剖學(xué)、管理學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、勞動科學(xué)、安全科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊。因此，在該學(xué)科的形成和發(fā)展過程中，各學(xué)科、各領(lǐng)域、各國學(xué)者從不同角度給予該學(xué)科不同的定義和名稱，反映不同的研究重點和應(yīng)用范圍，至今仍未統(tǒng)一。

人因工程學(xué)具有現(xiàn)代各門新興邊緣學(xué)科的共有特點，如學(xué)科定義不統(tǒng)一，學(xué)科命名多樣化，學(xué)科邊界模糊，學(xué)科內(nèi)容綜合性強，學(xué)科應(yīng)用范圍廣泛等。

在制造業(yè)的設(shè)計、生產(chǎn)制造、裝配、物流、銷售等過程中，人們越來越重視人的因素，強調(diào)以人為本，強調(diào)人與人造物、人與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。

1、定義和命名

該學(xué)科的定義還沒有統(tǒng)一，其名稱也沒有統(tǒng)一。得到各國大多數(shù)學(xué)者認同的是國際人類工效學(xué)學(xué)會（）于2000年提出的定義和名稱：“人類工效學(xué)（）是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素；研究人和機器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、生活中和休息時怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學(xué)科。”

中國朱祖祥教授在其主編的《人類工效學(xué)》一書中所提出的定義是：“它是一門以心理學(xué)、生理學(xué)、解剖學(xué)、人體測量學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，研究如何使人—機—環(huán)境系統(tǒng)的設(shè)計符合人的身體結(jié)構(gòu)和生理心理特點，以實現(xiàn)人、機、環(huán)境之間的最佳匹配，使處于不同條件下的人能有效地、安全地、健康和舒適地進行工作與生活的科學(xué)。因此，人類工效學(xué)主要研究人的工作優(yōu)化問題。”

不論如何定義和命名，有關(guān)作者認為，這門學(xué)科是以人為核心因素，運用心理學(xué)、生理學(xué)、解剖學(xué)、人體測量學(xué)等人體科學(xué)知識于工程技術(shù)設(shè)計和作業(yè)管理，特別是安全設(shè)計和安全管理。以人為本，著眼于提高人的工作績效（），防止人的失誤（），在盡可能使系統(tǒng)中人員安全和舒適的條件下，統(tǒng)一考慮人—機器—環(huán)境系統(tǒng)總體性能的優(yōu)化。

正是因為強調(diào)在工程技術(shù)設(shè)計和作業(yè)管理中考慮人的因素是本學(xué)科的突出特點，所以，人們通常使用“人因工程學(xué)”作為本學(xué)科的名稱，以突出人的因素在工程上的應(yīng)用。從文字上考慮，顧名思義，“人因工程學(xué)”這一學(xué)科名稱很容易使人聯(lián)想到與人的因素有關(guān)的工程理論與實踐，很容易被理解和接受。

“統(tǒng)一考慮人－機器－環(huán)境系統(tǒng)總體性能的優(yōu)化”意味著，既要使機器的設(shè)計符合人的生理、心理特點，有利于人“安全、高效、舒適”，即“機宜人”；也要考慮通過培訓(xùn)和管理使人適應(yīng)機器，即“人適機”。片面強調(diào)某一方面都不符合人因工程學(xué)原則。例如，在神舟6號宇宙飛船軌道倉和生活倉的設(shè)計中，就充分運用了人因工程學(xué)原則，既盡可能地使航天員“安全、高效、舒適”，又必須考慮在宇宙中飛行，畢竟限制條件太多，包括經(jīng)濟實力和工藝水平的限制，所以還必須通過對航天員進行嚴格的培訓(xùn)，使他們適應(yīng)航天飛行的環(huán)境。這是一個比較典型的例子。對于其他系統(tǒng)也類似，只是有些情況下側(cè)重考慮“機宜人”，而有時則側(cè)重“人適機”。

2、目標(biāo)、內(nèi)容和方法

⑴、研究目標(biāo)

學(xué)科研究目標(biāo)：提高工作效率和質(zhì)量；滿足人們的價值需要。

⑵、研究內(nèi)容

學(xué)科研究內(nèi)容：著重研究人類以及在工作和日常生活中所用到的產(chǎn)品、設(shè)備、設(shè)施、程序與環(huán)境之間的相互關(guān)系。

⑶、研究方法

學(xué)科研究方法：對人的能力、行為、限制和特點等相關(guān)信息進行系統(tǒng)的研究，并且將其研究成果用于產(chǎn)品、操作程序及使用環(huán)境的設(shè)計和制造中。

3、主要目的

人因工程學(xué)的目的是：使人工作得更有效；使人工作得更安全；使人工作得更舒適。

隨著技術(shù)的日新月異及生活品質(zhì)的不斷提高，人們將生活層次推向了一個新的境界。除了產(chǎn)品的材質(zhì)、功能和品味以外，我們還希望產(chǎn)品本身的設(shè)計能更體貼和善解人意（）；而這種體貼和善解人意不外乎期望能夠更滿足人類各方面的需求。何謂“滿足”？“滿足”就是“有感覺而且快樂合意”；若無感覺，則一切免談。所以要有感覺，一切的設(shè)計就不能超出人類本能的極限（）。對這種極限的探討亦屬于人因工程的范疇。基本上，人因工程學(xué)的主要目的有二：

一是提高效率，如提高產(chǎn)質(zhì)、減少失誤，增加信賴度等等。

二是增進人性價值（），如降低工作壓力和疲勞度，增進安全，提升舒適感和滿足感，以及改善生活品質(zhì)等。

4、研究方法

整個人因工程學(xué)的研究方法是以流行病學(xué)（）、生理學(xué)（Phy-siology）、心理學(xué)（）和生物心理學(xué)（Biomech-anics）為基礎(chǔ)，透過有系統(tǒng)的利用人類的能力（）、本能極限（）、行為（）和動機（）等相關(guān)信息來設(shè)計事物和流程以及所屬的環(huán)境；而相關(guān)信息的收集則通常需要透過不斷的實驗和統(tǒng)計分析才能得到，因此相當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計和實驗設(shè)計的訓(xùn)練亦不可或缺的。

從上述研究方法看來，人因工程學(xué)的核心理念就是要通過探討和應(yīng)用人類的行為、能力、本能極限和其它的特性等相關(guān)信息，據(jù)以設(shè)計器具、機器、設(shè)備、系統(tǒng)、任務(wù)、工作及其相關(guān)所屬的周遭環(huán)境，從而提高生產(chǎn)力和效率，增強安全性和舒適感，進而提升人類的生活品質(zhì)。

5、交叉學(xué)科

⑴、人類工效學(xué)

生活中系統(tǒng)工程的例子_生活中的系統(tǒng)工程_工程系統(tǒng)舉例

人類工效學(xué)（），簡稱工效學(xué)。這個名稱在國際上用得最多。世界各國把它翻譯或音譯為本國文字。中國國家一級學(xué)會的正式名稱也是“中國人類工效學(xué)學(xué)會”，相應(yīng)的學(xué)術(shù)刊物命名為《人類工效學(xué)》。

⑵、人因工程學(xué)

人因工程學(xué)（ing）或人的因素學(xué)（）。這個名稱在美國和一些西方國家用得最多；常在核電工業(yè)、一般生活領(lǐng)域或生活用品設(shè)計中使用。中國用這個名稱的也比較多。

⑶、人機工程學(xué)

人機工程學(xué)（或Man-）或人機學(xué)。這是中國對的最早翻譯名稱。至今，工程技術(shù)方面大多數(shù)人還喜歡用這個名稱。

⑷、人－機器－環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)

人－機器－環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)（Man-Machine-）。中國航空航天領(lǐng)域首先采用人－機器－環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)這個名稱。它涵蓋的學(xué)科內(nèi)容更為廣泛。

⑸、其他類似名稱

其他類似名稱，如：

①、工程心理學(xué)

工程心理學(xué)是該學(xué)科的早期名稱，也是該學(xué)科的基礎(chǔ)知識。

②、人素工程學(xué)

人素工程學(xué)在中國一些軍標(biāo)中使用，是人因工程學(xué)（ing）的另一種譯名。

③、人機工程設(shè)計等

人機工程設(shè)計、人因工程設(shè)計、宜人性設(shè)計等名稱在中國工程設(shè)計人員中也較為常用。

二、人因研究模式

研究人為因素，是為了制定或采取一系列正確有效的措施和手段，防止人的行為錯誤，進而達到防止人為差錯發(fā)生的目的。

1、產(chǎn)生差錯的因素

⑴、主觀因素

粗心大意、理解能力、判斷能力、記憶能力、急躁情緒、僥幸心理、虛榮心理；不良作風(fēng)、安全意識、技術(shù)水平、操作能力、身體素質(zhì)及心理素質(zhì)等。

⑵、客觀因素

無章可循、資料不全、資料錯誤、工具設(shè)備、器材供應(yīng)、管理不善、培訓(xùn)不足、思想教育、習(xí)慣勢力、工作交接、信息交流、工作環(huán)境、工作時間、疲勞作業(yè)、企業(yè)安全文化等等。

2、常用人因研究模式

以下是幾種研究人類因素的常用模式（或管理模式）：

⑴、霍金斯SHEL模式

SHEL模式是教授于1972年提出的。在這個模式中，廣場面的匹配與不匹配就意味著是一個人為差錯源。

①、人——模式的中心

它是系統(tǒng)最關(guān)鍵最靈活的元素，也是系統(tǒng)中適應(yīng)能力最強的部分。這個廣場邊緣是鋸齒狀的，其他部分必須適應(yīng)于它并且與之相匹配，以避免系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力而使系統(tǒng)完全崩潰。因此，重視人的因素，利用和發(fā)展人的潛力，必須注重研究人的特點，掌握人的特性。

②、人－硬件

航空公司主要體現(xiàn)在兩個方面：一是飛行機組要熟練使用飛機，發(fā)揮飛機技術(shù)裝備的最大潛能，提高飛行品質(zhì)；二是機務(wù)人員要確保飛機持續(xù)適航。這兩個方面都需要建立良好的人與硬件的關(guān)系，達到人和飛機有交往的合作，融為一體。

③、人－軟件

這是指系統(tǒng)中的人與非結(jié)構(gòu)件，如程序、規(guī)則、手冊、檢查單、工作單、象征版本號和計算機應(yīng)用程序等軟件。由于人與軟件的關(guān)系不像人－機界面那樣有形可見，因而較難覺察和解決。

④、人－環(huán)境

人與工作空間、設(shè)施配置的關(guān)系就是人與環(huán)境的關(guān)系。

⑤、人－人

生活中系統(tǒng)工程的例子_生活中的系統(tǒng)工程_工程系統(tǒng)舉例

這是人－人之間的界面。領(lǐng)導(dǎo)、班組（機組）、團隊和個性的影響，企業(yè)文化、企業(yè)風(fēng)氣、工作壓力以及人和人之間的關(guān)系，都會對人的表現(xiàn)產(chǎn)生很大的影響。

⑵、事故鏈

事故鏈?zhǔn)菄H民航組織ICAO防止事故手冊上提出的概念。大事故的發(fā)生在極少數(shù)情況下是由于一個因素引起的，而是由許多因素象鏈條一樣把各個環(huán)節(jié)連接在一起時發(fā)生的。因此，要防止事故的發(fā)生，只要將這種鏈條上的某一環(huán)節(jié)裁斷就可以了。

⑶、海恩法則

“海恩法則”是一個研究分析人為差錯的“數(shù)學(xué)模型”。海恩法則表明在一起重大事故中有29起事故征候。而且，在其下面還有300起事故征候苗頭（嚴重差錯）。

⑷、墨菲定律

凡是有可能出錯的地方，就一定會有人出錯，而且是以最壞的方式、發(fā)生在最不利時機。

三、防止人為差錯的應(yīng)用措施

1、發(fā)揮群體力量、依靠系統(tǒng)管理

工作者是人而不是神，是人就有犯錯誤的可能。但是，不能讓錯誤發(fā)展成為災(zāi)難性錯誤。人為差錯是可以減少的、避免和消除的，但是單靠一個人是不行的。需要發(fā)揮群體的力量，依靠系統(tǒng)管理。在優(yōu)化人與人的關(guān)系中，要特別強調(diào)團隊精神，建立員工之間相互聯(lián)系和合作的關(guān)系。人人齊心協(xié)力就能減少人為差錯的發(fā)生，并且將差錯的影響減小到最低程度。強調(diào)飛行機組的協(xié)調(diào)配合，改變?nèi)说男袨榉绞剑瑴p少飛行中人為因素所造成的失誤。標(biāo)準(zhǔn)喊話、交叉檢查等都是行之有效的措施。

飛機維修人員要樹立系統(tǒng)的整體觀念，強調(diào)“自檢、互檢、專職檢驗”的制度。在一些特殊的場合，比如天氣惡劣情況執(zhí)行重要航班任務(wù)、排除重大故障、進行一項大的維修項目，以及人員工作交接等情況更應(yīng)該強調(diào)檢驗人員和管理者的復(fù)查把關(guān)，發(fā)揮群體的作用。管理者安排工作任務(wù)也應(yīng)盡可能將重要工作或非正常工作安排在頭腦清醒時進行。比如航后排除大的故障，不妨專門抽1-2人專司排故；而不應(yīng)該工作平攤，等航后例行工作結(jié)束，才安排人員從事大的排故，這時人已十分疲勞，時間又不足，容易誘發(fā)人為差錯。

2、建立健全規(guī)章制度和標(biāo)準(zhǔn)操作程序

要建立健全規(guī)章制度和標(biāo)準(zhǔn)操作程序，充分利用工作程序和檢查工作等控制手段，防止人為差錯的發(fā)生，并且在實踐中狠抓落實，使每一個員工有所遵循，在一個規(guī)范有序的安全環(huán)境中工作。

執(zhí)行檢查單是標(biāo)準(zhǔn)操作程序的重要組成部分。檢查單針對飛行中各種正常和典型應(yīng)急情況簡明扼要地羅列對安全最重要的操作。一旦發(fā)生緊急情況，形勢千變?nèi)f化，選擇多種多樣，精神壓力巨大，時間又異常緊迫。在這種緊急情況下，及時應(yīng)用相應(yīng)檢查單，能幫助機組迅速采取合理有序的應(yīng)對行動，從而化險為夷，或者把損失減少到最小。所以，看似平淡無奇的檢查單，實質(zhì)上是飛行機組的護身符。

根據(jù)CCAR-21部的規(guī)定，一架適航的飛機需要滿足兩個條件，即：符合經(jīng)批準(zhǔn)的型號設(shè)計，并且處于安全可用狀態(tài)。“處于安全可用狀態(tài)”是指一架飛機已由合格的維修人員實施了維修、預(yù)防性維修和檢查工作。工作單（卡）是實施維修、預(yù)防性維修和檢查工作的依據(jù)，是維修大綱、維修方案最優(yōu)化的組合，體現(xiàn)了安全性和維修經(jīng)濟性的統(tǒng)一，因此嚴格按檢查單操作不會出錯。例如，廈航推行規(guī)范化管理，強調(diào)落實檢查單、工作單，為工作者提供最優(yōu)化的工作程序和工作方法，目的是為了安全。

中國《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》，簡稱CCAR-21或者CCAR-21部，是根據(jù)《中華人民共和國民用航空法》《中華人民共和國行政許可法》和《中華人民共和國民用航空器適航管理條例》制定的，適用于民用航空產(chǎn)品和零部件的合格審定及相應(yīng)管理的規(guī)章。

3、強化人員培訓(xùn)和“三個提高”

強化人員培訓(xùn)，提高章法意識，提高操作技能，提高預(yù)測風(fēng)險的能力，是防止人為差錯的有效措施。培訓(xùn)的重點是上崗資格（取得各種上崗證書和執(zhí)照）和“應(yīng)知、應(yīng)會”。應(yīng)圍繞安全秤和經(jīng)營活動而獲取“上崗證書”和實實在在的“應(yīng)知、應(yīng)會”。管理者要充分應(yīng)用典型安全分析、典型安全教學(xué)，提高防止人為差錯風(fēng)險的能力。

4、在規(guī)章允許的范圍內(nèi)采取必要的防差錯措施

根據(jù)墨菲定律，凡是容易發(fā)生差錯的地方就一定會出現(xiàn)差錯。統(tǒng)計表明，在運行實踐中確有一些程序、部位、場地、設(shè)備、管路、線路、操縱電門等是容易誘發(fā)人為差錯的地方。飛機制造商和民航界已進行了大量的防差錯改進和調(diào)整。人們在日常工作中也不妨采取以下防差錯措施：

⑴、程序設(shè)計應(yīng)盡量避免交叉作業(yè)內(nèi)容；

⑵、生產(chǎn)流程應(yīng)盡量考慮執(zhí)行時間的先后；

⑶、飛行機組的標(biāo)準(zhǔn)咕話、復(fù)誦以及交叉檢查等；

⑷、在機務(wù)維修工作中強調(diào)“自檢、互檢、專職檢驗”等控制手段；

⑸、設(shè)備、管路、線路、電門、手柄、操縱按鈕等有形物資的安裝位置、存放位置應(yīng)從空間上加以隔離，或從外開、著色、標(biāo)識加以區(qū)分。

5、對任何人為差錯都應(yīng)重視

依據(jù)“海恩法則”，事件、差錯、事故征候、事故，按寶塔形分布；事故往往是由許多差錯累積形成。因此，千萬不要忽略小的差錯。這會對以后的工作留下無窮的隱患。有兩種傾向必須注意：一是發(fā)生了差錯但是未釀成后果或后果小而不以為然；熱衷于“擺平”、“搞定”，而不認真吸取教訓(xùn)。這是十分有害的兩種傾向。當(dāng)發(fā)生了重大事故再來重視，為時已晚，而且其代價也實在太昂貴了。

6、提倡無懲罰主動報告制度

如果當(dāng)事人報告所面臨的是處罰時，那么就很難從當(dāng)事人那里得到真實的情況，因而也就很難發(fā)現(xiàn)差錯的苗頭。我們了解和調(diào)查的根本目的是防止類似事件的再次發(fā)生，而不是別的目的。

我們了解、學(xué)習(xí)人因工程學(xué)，就是為了在我們的工作和生活中充分運用人因工程學(xué)知識，使我們工作得更好，生活得更好！

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(本文系胡經(jīng)國圖書...原創(chuàng))

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