工程和設(shè)計中的人因?qū)W

前言

人作為組織的組成者、工具的使用者、管理的實施者，其作用是不言而喻的。作為以人類的生理、心理、認(rèn)知等方面的特征和能力為研究基礎(chǔ)，以人-機-環(huán)境所組成的系統(tǒng)為研究對象，以人-機-環(huán)境的最佳匹配為研究目標(biāo)的人因?qū)W，一直是國內(nèi)外工業(yè)工程專業(yè)最重要的課程之一。當(dāng)前科技發(fā)展日新月異，一日千里，許多新事物、新技術(shù)層出不窮；另一方面，隨著市場上提供的絕大部分產(chǎn)品都是供過于求，市場競爭已經(jīng)進(jìn)入到白熱化地步。隨著越來越多的廠家都認(rèn)識到了人性化設(shè)計的重要性，以人為本設(shè)計的產(chǎn)品帶來高附加值和在競爭中的有利地位，人因?qū)W的知識和理論已經(jīng)越來越為人們所接受。現(xiàn)在，在汽車、工具、計算機軟硬件設(shè)備，甚至枕頭、床墊、剃須刀等的廣告上，到處可見“human factors”以及“ergonomics”字眼，人因?qū)W已經(jīng)滲透到了我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕钪?。雖然人因?qū)W的有些內(nèi)容被人們看做是“common sense" ，但是這些內(nèi)容也存在著“common sense is not common”的問題，許多嚴(yán)重事故的發(fā)生就是與這些常識問題沒有被注意、被重視起來有關(guān)。例如，三哩島核電站事故的發(fā)生，突出體現(xiàn)了控制室中人因?qū)W考慮不足的后果?？傊茖W(xué)越是發(fā)展、技術(shù)越是先進(jìn)，人的作用就越顯著，以“design for human use”為宗旨的人因?qū)W的需求就會越旺盛。人因?qū)W的基本原理和方法論，不但是工業(yè)工程學(xué)科的重要組成部分，也是任何其他學(xué)科，特別是工程學(xué)科的人員應(yīng)該必須要掌握的知識。只有學(xué)習(xí)并有效應(yīng)用人因?qū)W，才能保證我們的工作和生活健康、舒適和安全。作者M(jìn)ark S. Sanders和Ernest J. McCormick都是美國著名大學(xué)的教授和美國人因?qū)W學(xué)會的高級成員，是美國人因?qū)W、工程心理學(xué)界的泰斗級人物。本書的定位是針對于大學(xué)本科高年級學(xué)生及研究生的人因?qū)W教材，并經(jīng)過了多次的修改和完善。本教材是《工程和設(shè)計中的人因?qū)W》的第7版，是美國工程院院士、清華大學(xué)工業(yè)工程系主任Gavriel Salvendy教授主持引進(jìn)的國外優(yōu)秀原版教材中的其中一本，一直作為清華大學(xué)工業(yè)工程系的人因?qū)W專業(yè)課（雙語課程）的教材。據(jù)譯者了解，該教材也一直被國外以及我國香港特別行政區(qū)的許多知名大學(xué)用作人因?qū)W課程教材。該教材的特點是除給出了一些非常實用的關(guān)于人類能力(capabilitie)、極限(limitation)和需求（demand）的定性以及定量的原則、理論、方法和量度等外，還給出了這些內(nèi)容的出處和背景，非常便于讀者進(jìn)一步深入、全面地了解和探索這些內(nèi)容，從而更好地使用它們。人因?qū)W的交叉學(xué)科特性，使其涉及人的生理、心理、認(rèn)知、環(huán)境等多方面的知識，所以本書的內(nèi)容多、涉及面廣、翻譯工作量大。再加上譯者本身知識和語言文字水平的限制，書中的翻譯一定存在一些不盡如人意甚至錯誤的地方，懇請讀者諒解并提出寶貴意見，以便今后修改。譯者序工程和設(shè)計中的人因?qū)W（第7版）最后，我要感謝為本書的翻譯工作付出了辛勤勞動的老師和同學(xué)。天津大學(xué)的盧嵐教授對本教材的翻譯提出了許多建議，并做了其中部分章節(jié)的校譯工作。清華大學(xué)工業(yè)工程系的陳宇、任艷敏、楊洋、高陽、劉嵐、郭小筠、武高峰、孔哲昕、彭海、李好勝、田益凡、張健、謝智雪、王世東、宋潔、王振興、申悅等研究生，以及清華大學(xué)工業(yè)工程系的胡子夏、鄒青、伍凌、張漢威、王韜、王萌、梁娜、趙普、賴鑫、那彬、韓笑樂、孫林、樊凡、孫博、戴雨森、王晨、楊靜、李凡、徐磊、朱夢溪、田原、劉子園、李廣暉、楊哲、劉浩宇、金泉等多名本科生都參與了本書的初譯工作。我還要感謝清華大學(xué)出版社張秋玲教授，沒有她的理解、支持和鼓勵，這本書的翻譯工作很可能就會半途而廢。

內(nèi)容概要

人因?qū)W（Human Factors）研究的內(nèi)容包括：工作優(yōu)化問題的解決手段，實現(xiàn)人-機-環(huán)境最佳匹配的工具，全顧客滿意產(chǎn)品設(shè)計的法則，使人高效、安全、健康、舒適地工作和生活的保證……《工程和設(shè)計中的人因?qū)W》（第7版）是人因?qū)W領(lǐng)域的一本經(jīng)典教科書，為廣大師生、管理人員和技術(shù)人員提供了一整套系統(tǒng)地處理工程和設(shè)計中有關(guān)人的因素的核心知識和有效工具。本書的核心是論述人因?qū)W的問題，即研究“為人所用而設(shè)計”（Designing for Human Use）的問題。它把系統(tǒng)中的人作為著眼點，通過對人的生理、心理、感知、認(rèn)知、工效和管理等方面的特性研究，提出了產(chǎn)品、設(shè)施、人機界面、工作場所及布局等內(nèi)容的設(shè)計方法，以及差錯預(yù)防與安全的理論、原則、開發(fā)步驟及方法，從而優(yōu)化人與系統(tǒng)各要素（人與產(chǎn)品、人與環(huán)境、人與設(shè)施、人與作業(yè)等）的關(guān)系，并達(dá)到最佳匹配，使產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)（或服務(wù)）和管理系統(tǒng)效率高、效果好、效益佳。本書從1957年的第1版至今，已經(jīng)被國外許多知名大學(xué)作為核心教材使用。

作者簡介

作者：(美國)桑德斯 (美國)麥科密克 譯者：于瑞峰 盧嵐

書籍目錄

第1部分　緒論　1 人因?qū)W與系統(tǒng)　2 人因?qū)W研究的方法論第2部分 信 息 輸 入　3 信息輸入與處理　4 文字、圖表、符號和代碼　5 動態(tài)信息的視覺顯示　6 聽覺、觸覺和嗅覺顯示裝置　7 語音通信第3部分 人工輸出與控制　8 體力勞動與手工物料搬運　9 運動技巧233　10 系統(tǒng)中的人工控制　11 控制器和數(shù)據(jù)輸入裝置　12 手工工具和器具第4部分 工作場所的設(shè)計　13 應(yīng)用人體測量學(xué)、作業(yè)空間設(shè)計與座位設(shè)計　14 實體空間中的元件布局　15 工作地設(shè)計中的人際交流方面第5部分 環(huán) 境 條 件　16 照明　17 氣候　18 噪聲　19 運動第6部分 人因?qū)W的應(yīng)用　20 人為失誤、事故與安全　21 人因?qū)W與汽車　22 系統(tǒng)設(shè)計中的人因?qū)W附錄

章節(jié)摘錄

插圖：1人因?qū)W與系統(tǒng)幾千年前，我們的祖先基本上是生活在一種“自然”的環(huán)境里的，他們的生存依賴于他們的手和腳對環(huán)境所能做的事情，如獲取食物、捕食獵物、尋找食物源、躲避敵害等。經(jīng)歷了幾個世紀(jì)，人們發(fā)明了一些簡單的工具與器械，建造了住所，以使他們更加容易存活下來并使生活狀況得以改善。從原始生活的歲月，到現(xiàn)在那些令我們的祖先意想不到的琳瑯滿目的各種現(xiàn)代科技產(chǎn)品和設(shè)施，人類經(jīng)歷了漫長的歲月。在當(dāng)今世界的人類文明中，人們使用的“東西”絕大部分都是人造的。即使那些從事接近大自然活動的人——如捕魚、種田、野營——也大量使用人造的裝置。當(dāng)前，人們對于人因?qū)W的興趣來自于這樣的事實，即技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)把注意力（特別是在某些案例里）放在考慮人類的需要上。你是否曾經(jīng)使用過某一工具、裝置、器具或機器，然后自言自語：“這么愚蠢的設(shè)計，真是難以使用!要是這樣或那樣設(shè)計，就會容易使用得多了?！比绻阌羞@樣的經(jīng)歷，那就說明你已經(jīng)在用人因?qū)W的思想去看待人們所使用的物品的設(shè)計了。Norman（1988）在一本娛樂書籍里，提供了許多沒有按照人因?qū)W的觀點來設(shè)計日常生活物品的例子，包括單一控制的淋浴開關(guān)、錄像機和火爐的控制器。從某種意義上說，人因?qū)W的目標(biāo)就是向更有益于人類的方向來引導(dǎo)科技成果的應(yīng)用。本書提供了人因?qū)W領(lǐng)域的總貌，各章節(jié)介紹的就是在該領(lǐng)域中與人因?qū)W目標(biāo)相關(guān)的一些較為重要的內(nèi)容。1.1人因?qū)W的定義在嘗試定義人因?qū)W之前，先來討論幾個術(shù)語。HumanFactors一般在美國和其他幾個國家使用；但Ergonomics雖然也在美國使用，但在歐洲和其他國家更為流行。有些人想要區(qū)分這兩個詞，但我們認(rèn)為，任何對它們的區(qū)分都顯得武斷，就實際運用而言，二者是同義的。有時也會見到HumanEngineering一詞的使用（尤其是美國軍方），但是，這個詞并不受專業(yè)人士的喜愛，故它的使用漸漸減少。還有，EngineeringPsychology也被美國的一些心理學(xué)家所采用。有人這樣區(qū)分EngineeringPsychology和HumanFactors：EngineeringPsychology涉及的是關(guān)于人的能力和限度的基礎(chǔ)研究；HumanFactors更關(guān)注將相關(guān)信息應(yīng)用到物品設(shè)計中。當(dāng)然，不是每個人都會同意這種劃分的。下面根據(jù)人因?qū)W關(guān)注的焦點、目標(biāo)和研究方法來探討人因?qū)W的定義。1.人因?qū)W關(guān)注的焦點人因?qū)W的研究焦點是人以及人與日常生活和工作中使用的產(chǎn)品、設(shè)備、設(shè)施、流程和環(huán)境之間的相互關(guān)系。他強調(diào)的重點是人本身（與工程相反，工程更偏重于嚴(yán)格的技術(shù)上考慮），以及物品的設(shè)計如何影響人。人因?qū)W旨在改善人們使用的物品及使用時的環(huán)境，以求更好地與人的能力、限度和需要相匹配。2.人因?qū)W的目標(biāo)人因?qū)W有兩個主要目標(biāo)：第一是提高人們工作或其他活動時的效果和效率，包括提高使用的方便程度、減少失誤和促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展；第二是提高某些想要的人員價值，包括改善安全性、減輕疲勞和壓力、增加舒適感、增大用戶的接受程度、增加對工作的滿意程度以及提高生活質(zhì)量。實現(xiàn)所有這些目標(biāo)看起來似乎是一個離譜的要求，但就如Chapanis（1983）所指出的那樣，有兩點可以幫助我們。第一，在某些特定的應(yīng)用中，通常只有一部分目標(biāo)是最重要的；第二，通常這些目標(biāo)之間都是相關(guān)的。例如，人因技術(shù)所造就的機器或產(chǎn)品，通常不僅更安全，而且還易于使用，使用時人員不容易疲勞，用戶更滿意。3.人因?qū)W的研究方法人因?qū)W的研究方法是將與人的能力、極限、特征、行為和動機相關(guān)的信息系統(tǒng)應(yīng)用到人們使用的物品、流程以及環(huán)境的設(shè)計中去。這就涉及對人以及人對各種物品、環(huán)境等的反應(yīng)的相關(guān)信息的科學(xué)調(diào)查。這些信息可用來為設(shè)計提供建議的基礎(chǔ)，也可以用來預(yù)測各種備選設(shè)計方案的可能效果。人因?qū)W的研究方法還包括對我們設(shè)計的物品的評估，以確保物品能達(dá)到計劃的設(shè)計目標(biāo)。雖然沒有精練的語句來恰如其分地描述人因?qū)W領(lǐng)域的范疇，但像為適合人們的使用而設(shè)計和優(yōu)化工作及生活條件這樣的表述，也可以給我們一些關(guān)于人因?qū)W的不太全面的印象。為了得到融合關(guān)注焦點、目標(biāo)、研究方法等各方面本質(zhì)要素的簡明的人因?qū)W定義，我們對Chapanis（1985）所提出的定義稍作修改，提出如下定義：人因?qū)W探索有關(guān)人的行為、能力、限度和其他特征的各種信息，并將它們應(yīng)用于工具、機器、系統(tǒng)、任務(wù)、工作和環(huán)境的設(shè)計中，使人們對它們的使用更具價值，安全、舒適和有效。4.討論下面是一些已經(jīng)確立的描述人因?qū)W專業(yè)特色的學(xué)說，它們使人因?qū)W與其他一些應(yīng)用領(lǐng)域區(qū)別開來：（1）信奉物品、機器等的建造都是用來為人類服務(wù)的，在設(shè)計時必須時時刻刻想到用戶。（2）承認(rèn)人在能力和限度方面存在著個體差異，并估價它們在設(shè)計中的含義。（3）深信物品、流程等的設(shè)計會影響到人們的行為和幸福。（4）著重考慮設(shè)計過程中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和評價。（5）依靠科學(xué)方法和客觀數(shù)據(jù)來驗證假設(shè)，從而生成關(guān)于人類行為的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（6）信奉系統(tǒng)導(dǎo)向，認(rèn)識到物品、流程、環(huán)境和人都不是孤立存在著的。如果我們連人因?qū)W的否定敘述都沒有提到的話，便有疏忽之嫌。常常有這樣的情況，當(dāng)人們被問到什么是人因?qū)W時，他們往往用“它不是什么”來回答。以下是3個人因?qū)W的否定敘述：（1）人因?qū)W不僅僅是運用檢查表和指導(dǎo)準(zhǔn)則。的確，人因?qū)W的專業(yè)人員確實開發(fā)和運用檢查表和指導(dǎo)準(zhǔn)則，然而，這些輔助手段僅僅是人因?qū)W工作的一部分而已?，F(xiàn)有的任何檢查表和指導(dǎo)準(zhǔn)則，如果盲目地使用，都無法保證獲得符合人因?qū)W的優(yōu)秀產(chǎn)品。在諸多方案中的權(quán)衡取舍，對特定應(yīng)用的深刻思考，以及具有專業(yè)素養(yǎng)的看法，這些都不是現(xiàn)有的檢查表和指導(dǎo)準(zhǔn)則所能提供的，可是這些又都是人性化設(shè)計所不可或缺的。（2）人因?qū)W不是用設(shè)計者自身作為物品設(shè)計的模特。僅僅因為工程師能夠理解一整套操作說明，并不能保證其他人也能理解。同樣地，僅僅因為設(shè)計者自己能夠伸手夠到機器上的所有控制器，并無法保證其他所有人都能夠做到這一點。人因?qū)W承認(rèn)存在著個體的差異，在為特定的使用者群體設(shè)計物品時需要考慮他們的獨特性質(zhì)。并不是人人都能成為稱職的人因?qū)W專家。（3）人因?qū)W不只是常識。在某種程度上，應(yīng)用常識能夠改善設(shè)計，可是人因?qū)W絕非僅止于此。對于在某一特定距離外的標(biāo)志上的字體要多大才能辨識清楚，或者對一種不但可以聽到而且可以與其他報警聲音相區(qū)別的報警音的選擇，就不是僅僅靠常識所能解決的了。飛行員對警示燈信號或者蜂鳴器聲音反應(yīng)時間的長短，也不是只憑常識就能知道的。鑒于我們所使用的物品中存在著大量的人因素方面上的缺陷，如果人因?qū)W僅僅是基于常識，那么我們一定會得到這樣的結(jié)論：這種常識并非世人皆知。1.2人因?qū)W的歷史要理解人因?qū)W，知道這門學(xué)科的發(fā)展歷程是十分重要的。然而，我們只能概略敘述人因?qū)W領(lǐng)域的主要發(fā)展。下面重點敘述人因?qū)W在美國的發(fā)展，至于在其他國家的發(fā)展歷史，可以查閱有關(guān)文獻(xiàn)，例如，Edholm和Murrell（1973），Singleton（1982），Welford（1976）等人的文章。1.早期歷史可以說，人因?qū)W開始于早期人類開始制造簡單的工具與用品的時代。然而，這樣斷言可能有些輕率。人因?qū)W領(lǐng)域的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有密不可分的關(guān)系，所以它的起源應(yīng)該在19世紀(jì)末和20世紀(jì)初的工業(yè)革命時期。例如，20世紀(jì)初，F(xiàn)rank和LillianGilbreth就開始從事動作研究和工廠車間管理的研究工作。Gilbreth夫婦的工作使他們成為人因?qū)W的先驅(qū)之一。他們的工作包括對疲勞和技術(shù)性工作績效的研究，以及對殘障人士使用的工作地和設(shè)備的設(shè)計。例如，他們對醫(yī)院外科手術(shù)工作的分析，帶來了直至今日仍在沿用的手術(shù)流程，即外科醫(yī)生報出所需要的器材，并將手伸向護士，護士便把該器材以合適的方位放到他的手中。在Gilbreth夫婦的研究之前，外科醫(yī)生自己從托盤中挑揀所需要的器材。Gilb，eth夫婦發(fā)現(xiàn)，這種老式做法使得外科醫(yī)生用在尋找器材的時間和處置病人的時間一樣長。盡管有像Gilbreth夫婦等人的早期貢獻(xiàn)，但是使設(shè)備和工藝流程適應(yīng)人員操作的觀念還沒有得到較廣泛的采用。在第二次世界大戰(zhàn)期間，行為科學(xué)家們主要強調(diào)通過測驗來挑選適合某項工作的人員，以及開發(fā)有效的人員培訓(xùn)程序。顯然，工作的重點放在了讓人適應(yīng)工作上。然而，第二次世界大戰(zhàn)期間的事實表明，即使采用最好的挑選和培訓(xùn)辦法，對一些復(fù)雜儀器的操作仍然超出了操作人員的能力限度范圍。于是，重新考慮讓工作來適應(yīng)人的時候就來到了。2.1945——1960年：專業(yè)的誕生在第二次世界大戰(zhàn)即將結(jié)束的1945年，美國陸軍航空團（后來變成美國空軍）和美國海軍都建立了工程心理學(xué)實驗室。幾乎在同時，以合同方式從事工程心理學(xué)研究的第一家民間咨詢公司成立（Dunlap&Associates）。在英國，由于醫(yī)學(xué)研究委員會和科學(xué)與工業(yè)研究部的共同推動，同樣的工作也在進(jìn)行著。

編輯推薦

《工程和設(shè)計中的人因?qū)W(第7版)》是由清華大學(xué)出版社出版的。

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