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1.概述
人機工程是一門(mén)多學(xué)科的綜合性應用科學(xué)。它是以系統論、信息論、控制論、人體科學(xué)、環(huán)境科學(xué)為理論基礎，研究人、機器、環(huán)境的相互關(guān)系和規律的科學(xué)。在裝備設計、制造、使用中注重研究軍事作業(yè)人員、裝備和實(shí)戰環(huán)境之間的關(guān)系和規律，其目的是使人-機-環(huán)境系統的總體性能達到最佳狀態(tài)，滿(mǎn)足安全、高效、舒適和經(jīng)濟等要求。
在工業(yè)發(fā)達的國家里，對人機工程的研究都試圖從自身的角度對其命名和界定，所以引起學(xué)科名稱(chēng)長(cháng)期多樣并存的現象。雖稱(chēng)謂不同，但研究的實(shí)質(zhì)和研究的內容基本是一致的。相關(guān)稱(chēng)謂有：美國稱(chēng)為“人的因素”（Human Factors）、“人的因素工程”(Human Factors Engineering) 或“人機工程”（Human Engineering）；在歐洲稱(chēng)為“工效學(xué)”（Ergonomics）；前蘇聯(lián)稱(chēng)為“工程心理學(xué)”（Engineering psychology）；日本稱(chēng)為“人間工學(xué)”；我國因受前蘇聯(lián)的影響稱(chēng)為“工程心理學(xué)”，以后又稱(chēng)為“工效學(xué)”、“人類(lèi)工效學(xué)”、“人機環(huán)境系統工程”等。20世紀90年代后在工程技術(shù)界研究與應用范圍較廣，統稱(chēng)為“人機工程”，這種叫法在學(xué)術(shù)界已推而廣之。
示例：
國際人類(lèi)工效學(xué)學(xué)會(huì )（IEA）的定義：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)等方面的因素；研究人和機器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭中和閑暇時(shí)怎樣考慮人的健康、安全、舒適和工作效率的學(xué)科。
《中國企業(yè)管理百科全書(shū)》的定義：研究人和機器、環(huán)境的相互作用及其合理結合，使設計的機器與環(huán)境系統適合人的生理、心理等特點(diǎn)，達到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適的目的。
《辭�！返亩x：人機工程學(xué)是運用人體測量學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)和生物力學(xué)以及工程學(xué)等學(xué)科的研究方法和手段，綜合地進(jìn)行人體結構、功能、心理以及力學(xué)等問(wèn)題研究的學(xué)科。
《人機工程學(xué)》的定義：人機工程學(xué)是以人的生理、心理特性為依據，應用系統工程的觀(guān)點(diǎn)，分析研究人與機械、人與環(huán)境以及機械與環(huán)境之間的相互作用，為設計操作簡(jiǎn)便、省力、安全、舒適，人-機-環(huán)境的配合達到最佳狀態(tài)的工程系統提供理論和方法的科學(xué)。
MIL-HDBK-1908B《DEFINITIONS OF HUMAN FACTORS TERMS》的定義：應用人的能力和局限性知識對系統、裝備進(jìn)行設計研制，以最小的花費、人力、技能、培訓需求來(lái)達到有效、高效和安全的系統性能。人機工程能確保系統或裝備的設計、所需的人員作業(yè)和工作環(huán)境與其操作、維修、控制和保障人員的生理、心理特征適應。
《空軍航空工程辭典》的定義：又稱(chēng)“人類(lèi)工效學(xué)”。綜合進(jìn)行人體結構、功能、心理和力學(xué)等問(wèn)題研究的一門(mén)新興的綜合性學(xué)科。通常以心理學(xué)、生理學(xué)、人體測量學(xué)和生物力學(xué)等作為研究手段和方法。用于設計使操作人員、維修人員能發(fā)揮最大效能的機械、儀器和控制裝置，并研究控制臺上各個(gè)儀表的最佳位置。
2.形成與發(fā)展
根據國內外人機工程技術(shù)的發(fā)展，大致可將發(fā)展過(guò)程中各個(gè)階段的特點(diǎn)和側重歸納如下：
人適應機（二戰前）
研究重點(diǎn)是選拔和訓練人，使之適應于飛機、坦克等裝備。
第一次世界大戰期間，由于使用了飛機、潛艇、無(wú)線(xiàn)電通訊等現代化裝備，對操作人員的素質(zhì)提出了較高的要求。各主要交戰國都很重視研究人力在戰爭和生產(chǎn)中的作用，為提高人的工作效率的研究提供了相當大的可能。如在英國，成立了疲勞研究所。在美國，軍事上注意人員的選拔、等級測驗和訓練，要求“人去適應機器”，使人更好地工作。一戰之后，各國都很重視人力在戰爭與后勤生產(chǎn)中的作用，建立各種專(zhuān)門(mén)的研究機構，對疲勞、人員的選拔與訓練進(jìn)行研究，使人去適應機器的要求。這在一定程度上改善了人機關(guān)系，使工作效率有所提高。
機適應人（二戰期間）
研究重點(diǎn)是如何設計各類(lèi)裝備，使其操縱符合人的身心特點(diǎn)。
由于軍事需要，武器系統得到迅速發(fā)展，特別是飛行器、復雜的武器系統迅速發(fā)展之后，在操作的復雜性和精度上對操作者的要求越來(lái)越高。新的軍事武器和設備不能被有效和安全地操作，盡管通過(guò)對飛行人員的選拔和培訓，來(lái)解決人-機的匹配問(wèn)題，但也難以很好適應，由于人-機不能很好的匹配，經(jīng)常發(fā)生機毀人亡和誤擊目標的事故。這種情況要求機器的設計應該考慮“人的因素”，這就發(fā)生從“人適應機器”到“機器適應于人”的轉變。二戰期間由于片面重視新式裝備的效能與威力的研究而忽視了人的因素，使各種裝備操作要求不符合人的身心特點(diǎn)，這就引發(fā)了各種各樣的失敗與教訓，這使人們逐步認識到人機匹配過(guò)程中主要的問(wèn)題不是裝備而是人，從而使人的因素成為機器設計中一個(gè)不能忽視的重要條件。當時(shí)英國的劍橋大學(xué)、美國的俄亥俄大學(xué)、伊利諾大學(xué)等研究機構都建立了航空心理學(xué)的研究機構，研究高科技武器系統設計的人機關(guān)系，并產(chǎn)生了一大批富有成效的研究成果。這些在軍事領(lǐng)域中對“人的因素”的研究與應用使人機工程逐漸成熟，并最終成為一門(mén)獨立的學(xué)科。
人與機相互匹配（二戰后）
研究重點(diǎn)是使人和機器通過(guò)相互適應，形成最有效的匹配與結合。
第二次世界大戰后，隨著(zhù)軍事和科學(xué)技術(shù)發(fā)展，尤其是計算機技術(shù)的發(fā)展，武器系統設計中與人的因素有關(guān)的問(wèn)題越來(lái)越多，其研究?jì)热葜饾u轉向人與機之間的相互關(guān)系，這一階段通過(guò)對人與機器信息交流過(guò)程的研究，對人與機器潛力的分析比較，以確定人—機系統的最優(yōu)結合方案，使人和機器最有效的結合，實(shí)現人機功能的最佳分配，達到安全、高效、舒適和經(jīng)濟。研究主要集中在“人-機界面”匹配的研究上，研究顯示器與控制器設計中人的因素，即顯示器的表盤(pán)、指針、標度，控制器的旋鈕、開(kāi)關(guān)、踏板等。應該特別強調指出，六十年代宇宙航行事業(yè)開(kāi)始發(fā)展，作為這門(mén)科學(xué)在征服宇宙中起到了關(guān)鍵性作用，首先在宇航飛行員的選拔和訓練在應用了大量的心理測驗，其次，對宇航飛行員相關(guān)的感知覺(jué)進(jìn)行了研究，對人的操作進(jìn)行了分析。在宇航員的選拔、能力測定、設計工作站以及訓練裝置和方法、操作質(zhì)量的判斷等方面都做出重要的貢獻。
人與系統整合（21世紀）
研究重點(diǎn)是將包括人員績(jì)效、所用人力、人員和培訓的關(guān)鍵設計以及安全與健康等與人相關(guān)的因素綜合、主動(dòng)地考慮進(jìn)整個(gè)系統設計與研制過(guò)程中。
溯源到系統的研究領(lǐng)域愈來(lái)愈大，特別是在現代化的裝備中，武器系統愈發(fā)復雜與龐大，尤其是在航空、航天技術(shù)領(lǐng)域中，如何將人員、人力、人的因素等融入系統設計，成為影響武器系統性能優(yōu)劣的一項重要因素。綜合前三個(gè)發(fā)展階段，早期的裝備設計思路是人適應于機，此時(shí)的裝備設計很少考慮人員的生理、心理等能力限值。隨后逐步轉化為機器適應于人，但人員之間存在差異，一型裝備往往不能被所有的用戶(hù)接受。在前兩種極端思路的不斷辯證與討論中，逐步發(fā)展演變?yōu)榱巳藱C相互適應的正確道路，但也存在著(zhù)微小缺陷，即有時(shí)候魚(yú)與熊掌不可兼得，根據任務(wù)的不同勢必要犧牲兩者之間的某些特點(diǎn)，而且這種思路也很被動(dòng)。因此，進(jìn)入21世紀，國外提出了一種人機系統整合（HSI）的思路，即Human Systems Integration,在此基礎上開(kāi)展了大量整合工作并編制了相應的人機系統整合標準，如：美國空軍人機系統整合手冊、英國海軍人機系統整合管理指南，英國海軍人機系統整合技術(shù)指南、英國國防部人機系統整合設計指南等，在裝備設計與研制中將人的因素有效地整合在系統中發(fā)揮了重要的作用。
3.國外標準
美國和英國是開(kāi)展人機工程標準化活動(dòng)較早的國家，一向重視在裝備全壽命期實(shí)施人機工程，并編制了一定量的人機工程標準，這些標準深入裝備的研制和設計，從論證階段就建立了人機工程的“準則”、“要求”、以及“程序”等一系列基礎標準，有效地指導了裝備人機工程管理與技術(shù)工作的開(kāi)展。
美國國防部
長(cháng)期以來(lái)，美國國防部、各軍兵種以及相關(guān)的工業(yè)部門(mén)編制了大量人機工程標準、指南、手冊等文件。當前美國國防部采用的人機工程政府標準共45項，其標準制定機構及標準數量見(jiàn)圖1-1，具有代表性的人機工程標準見(jiàn)表1-2。
英國國防部
英國當前最具代表性的人機工程標準當屬?lài)啦?/span>2008年發(fā)布實(shí)施的人機工程系列標準DEF STAN 00-250，該標準代替了2004年發(fā)布實(shí)施的DEF STAN 00-25。新標準共5部分，相比原版本的25個(gè)部進(jìn)行了大量精簡(jiǎn)與整合。原標準前14部分是為設備設計人機工程系列標準，包括人體尺寸、工作空間設計、視覺(jué)顯示、聽(tīng)覺(jué)信息、言語(yǔ)交流、控制、維護設計、人機交互等；后11部分為系統設計人機工程系列標準，包括人力、人員、訓練、人機工程、健康風(fēng)險評估、系統安全等。新標準將其整合到了5部分，分別為人因整合設計手冊、一般要求、特殊要求、技術(shù)指南以及方法、工具和技術(shù)。美國國防部近年來(lái)也直接將該標準納入了美國政府人機工程標準體系。
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