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人机环境系统工程理论及其在生产力发展中的意义

人机环境系统工程理论及其在生产力发展中的意义
人机环境系统工程理论及其在生产力发展中的意义

人-机-环境系统工程理论及其在

生产力发展中的意义

众所周知,在任何生产过程中,生产机器是进行各种生产的物质基础,是提高生产力的基本条件。但是,任何机器都必须靠人去掌握和操纵,而且人和机器又都处于各种特定环境下工作。所以,生产机器只是一种可能的生产力,它只有与人和工作环境有机结合才能成为现实的生产力。因此,为了极大提高社会生产力,就必须根据马克思主义的辩证唯物论原理,并充分运用现代科学技术的精华,把精神与物质、主观与客观、人与机器的关系从哲学高度的一般定性描述逐步过渡到定量描述,既要有科学理论的依据,也要有科学记录的方法,更要有发挥人积极作用的措施。人-机-环境系统工程理论的积极应用及蓬勃发展,就能使人对生产机器有意识活动的研究,在人体科学、生理学、心理学、工效学、人的因素、工程技术和环境科学等研究的基础上,有了一个新的由定性到定量、由感性认识朝着科学实验研究发展的飞跃,为生产力的发展提供可靠的科学技术手段。

本文扼要阐述人-机-环境系统工程理论的的形成和发展、研究内容和方法,并对其在生产力发展中的意义进行初步分析。

一、人-机-环境系统工程理论的形成和发展

严格地讲,人-机-环境系统工程作为一种理论,作为一门科学的出现,是八十年代初的事。但是,人-机-环境系统工程的古老根源可以追溯到人类的早期活动。所以,人-机-环境系统工程的形成和发展是经过漫长的历史阶段。

从远古时代起,人类一代一代地不断改善劳动工具,直至大规模使用机器,以提高人战胜自然、改造世界的能力。当人类最初使用简单工具进行大量和笨重的体力劳动时,客观上就提出了人-机-环境系统的最优化组合问题。十八、十九世纪的第一次工业革命及其随后的能源革命,使人类进入了机器时代,人们所从事的劳动在复杂程度和负荷量上都有了很大变化,开始形成人、机、环境的复杂关系。二十世纪初,英国的泰罗(F.w.Taylor)提出要研究人的操作方法,并从管理的角度制定了相应的操作制度,人们把它称之为“泰罗制”。

后来,人们开始有组织地对人、机、环境三者之间的关系进行实验研究,并积累了大量有关数据。40年代,特别是第二次世界大战期间,各种新式武器不断出现,性能也日趋复杂;50年代,电子计算机的应用迅速发展;60年代,载人航天活动取得了突破性的进展。这一切,使人、机、环境相互关系问题的研究就显得更为突出。因此,先后出现了人的因素(Human Factors)、人体工程学(Human Engineering)、工程心理学(Engineering Psychology)、工效学(Ergonomics)、人的因素工程(Human Factor Engineering)、人-机系统(Man-Machine System)……等众多的学科名称,并从不同侧面、不同角度积累了人、机、环境的实验数据及经验,为人-机-环境系统工程理论的形成创造了条件。但是,在这个时期,研究工作的重点是让人如何适应机器、适应环境。而对于机器设计如何适应人的特点和需要,以及如何改造和控制环境等问题虽然有所认识,但是缺乏用系统的整体观点来全面解决人、机、环境的相互关系问题、虽然有了关于人、机、环境的各种数据,但如何运用这些数据,仍然是凭经验进行,因而难以取得最佳效果。

1980年末,美国科学院应陆、海、空三军的要求,组成一个专门委员会,着重分析和研究该领域的研究现状,并于1983年1月提出了题为《人的因素研究需求》的专门报告[2]。该报告承认,70年代由于单纯依靠过去二十年的数据而放松基础研究,因而导致若干设计和研制的重大失误。于是,对科研部署作了一些调整。但是,由于缺乏先进的科学理论作指导,故仍未摆脱传统框框的束缚。

1981年,我们根据载人航天预先研究的实践,同时也对国内外情况进行了人认真分析,在钱学森同志系统科学思想的启发和亲自指导下,概括提出了人-机-环境系统工程的科学概念,

标志着这门新兴科学的形成[1]。

人-机-环境系统工程是运用系统科学理论和系统工程方法,正确处理人、机、环境三大要素的关系,深入研究人-机-环境系统最优组合的一门科学,其研究对象为人-机-环境系统,系统中的“人”,是指作为工作主体的人(如操作人员或决策人员);“机”,是指人所控制的一切对象(如汽车、飞机、轮船、生产过程……等)的总称;“环境”,是指人、机共处的特定工作条件(如温度、噪声、震动、有害气体……等)。

人-机-环境系统工程的最大特点是,它把人、机、环境看作是一个系统的三大要素,在深入研究三者各自性能的基础上,着重强调从全系统的总体性能出发,通过三者之间的信息传递、加工和控制,形成一个相互关联的复杂巨系统,并运用系统工程的方法,使使系统具有“安全,高效、经济”等综合效能[3]。所谓“安全”,是指不出现人体的生理危害和伤害,并尽量减少事故的发生;所谓“高效”,是指全系统具有最好的工作性能或最高的工作效率;所谓“经济”,就是在满足系统技术要求的前提下,系统的建立要花钱最少,也即保证系统的经济性。此外,人-机-环境系统工程还抛弃以往把环境作为干扰因素的消极观点,积极主张把环境作为系统的一个环节,并按系统的总体要求对其进行全面的规划和控制。这样一来,人-机-环境系统工程不仅把人的因素、人体工程学、工程心理学、工效学、人的因素工程、人-机系统……等学科纳入一个统一的科学框架,避免概念和术语的混乱,而且从系统的总体高度研究人-机-环境系统各种组合方案的优劣,改变以往分散、孤立的研究局面,把人们设计和研制人-机-环境系统的实践活动推向一个崭新阶段。应该强调指出的是,人-机-环境系统工程的提出,并不是对上述各学科的否定或取代,而是把这些大致相似或相辅相成的研究范畴提到一个更高的层次、更广的视野去分析和综合,从而把该领域的研究水平推进到一个新水平。

人-机-环境系统工程提出后,我国先后在军工及其他有关部门得到了应用和发展[4-8]。国内学术刊物如《自然杂志》和《国际航空》等也发表了本科学的有关论文。在有影响的报刊上,如《解放军报》、《中国科技报》、《北京科技报》、《经济日报》和《国防科技要闻》上也有这门科学的内容简介和科技短文,人-机-环境系统工程已逐渐被广大科技界所熟悉。

1984年10月,国防科工委成立了人-机-环境系统工程标准化技术委员会;

1986年5月,国防科工委将《武器装备的人-机-环境系统工程研究》列为国防科技应用、基础研究重点项目;

1987年4月,国防科工委成立了人-机-环境系统工程专业组;

1988年4月,北京航空航天大学成立了人-机-环境系统工程研究所;

1993年10月,中国系统工程学会人-机-环境系统工程专业委员会成立,并于北京召开了第一届全国人-机-环境系统工程学术会议。

人-机-环境系统工程问世后,在国际上也引起了很好反响。1984年10月,人-机-环境系统工程理论在第三十二届国际航空、航天医学会议上发表后[9],得到了各国学者的热情关注和好评。学者们认为,用人-机-环境系统工程理论来指导研究工作,很有创造性;同时还认为,把人、机、环境作一个系统整体来研究,的确是一个创举,它为实践提供了新的模式。葡萄牙国还把它编入当年的军事医学年鉴;美日学者也很重视这一科学理论,他们说这是中国人的创造,表示愿意与我国在此领域进行宏观上的学术交流;墨西哥一学者将本学科内容向他的学生讲授,引起大学上们极大的兴趣;日本学者斋藤一郎来华访问时,与我国学者进行了这方面的学术交流及参观活动,回国后在日本“宇宙航空环境医学”杂志上发表文章,赞扬本学科在中国的发展。

综上所述,本世纪40年代之前,是人-机-环境系统工程的萌芽期;40年代至70年代,是准备期;80年代初,人-机-环境系统工程开始进入真正发展期。目前,人-机-环境系统工程虽处于初期阶段,但其踪迹却已深入到人类生活的各个领域。它的不断发展和日趋完善,必将在科学技术的发展中发挥其积极作用。

二、人-机-环境系统工程的研究内容和方法

1.研究内容

人-机-环境系统工程的研究内容可用图1来形象描述,它包括七个方面,也即:人的特性研究、机的特性的研究、环境特性的研究、人-机关系的研究、机-环关系的研究、人-机-环境

系统总体性能的研究。现将这七个方面的部分研究要

点简述如下:

(1)人的特性研究例如,人的工作能力研究;

人的基本素质的测试与评价;人的体力负荷、脑力负

荷和心理负荷研究;人的可靠性研究;人的数学模型

(控制模型和决策模型)研究;人体测量技术研究;

人员的选拔和训练研究。

(2)机的特性的研究例如,被控对象动力学的

建模技术;机器的防错设计研究。

(3)环境特性的研究例如,环境检测技术的研

究;环境控制技术的研究;环境建模技术的研究。

(4)人-机关系的研究主要包括静态人-机关系

研究、动态人-机关系研究和多媒体技术在人-机关系

研究中的应用等三个方面。静态人-机关系研究主要有

作业域的布局与设计;动态人-机关系研究主要有人、图 1 人-机-环境系统工程研究范畴示意图机功能分配研究(人、机功能比较研究;人-机界面设

计及评价技术研究)。

(5)人-环关系的研究例如,环境因素对人的影响;个体防护措施的研究。

(6)机-环关系的研究例如,环境因素对机器性能的影响;机器对环境的影响。

(7)人-机-环境系统总体性能的研究例如,人-机-环境系统总体数学模型的研究;人-机-环境系统全数学模拟、半物理模拟和全物理模拟技术的研究;人-机-环境系统总体性能(安全、高效、经济)的分析、设计和评价。

2.研究方法

人-机-环境系统工程的研究方法可以概括为四句话、24个字,也即:基于三个理论(控制论、模型论、优化论)、分析三个要素(人、机、环境)、历经三个步骤(方案决策、研制生产、实际使用)、实现三个目标(安全、高效、经济)。

(1)基于三个理论人-机-环境系统工程是一门综合性边缘技术科学,为了形成其理论体系,它从一系列基础学科中吸取了丰富营养,并奠定了自身的基础理论。人-机-环境系统工程的基础理论可以概括为控制论、模型论和优化论

①控制论控制论的根本贡献在于,它用系统、信息、反馈等一般概念和术语,打破了有生命与无生命的界限,使人们能用统一的观点和尺度来研究人、机、环境这三个物质属性本是截然不同、互不相关的对象,并使其成为一个密不可分的有机整体。

②模型论模型论能为人-机-环境系统工程研究提供一套完整的数学分析工具。很显然,人-机-环境系统工程不仅要求定性,而且要求定量地刻划全系统的运动规律。为此,就必须针对不同客观对象,引入适当数学模型,并通过建模、参数辨识、模拟和检验等步骤,用数学语言来阐明真实世界的客观规律。

③优化论优化论的基本出发点是,在人-机-环境系统的最优组合中,一般总有多种互不相同的方法和途径,而其中必有一种或几种最好或较好的,这样一种寻求最优途径的观点和思路,正是人-机-环境系统工程的精髓。优化论正是体现这一精髓的数学手段。

(2)分析三个要素我们对人、机、环境三个要素进行分析,主要是研究如何运用这三个要素来构成我们所需的、具有特性功能的人-机-环境系统。通常,根据各种系统的性能特点及复杂程度,我们将人-机-环境系统分为三种类型:

①简单(或单人、单机)人-机-环境系统在这种系统中,一名操作人员只使用一台机器在特定环境中工作,其情况如图2所示。现行的汽车、火车、飞机……等都属于这类系统。

图2 简单人-机-环境系统示意图

②复杂(或多人、多机)人-机-环境系统这类系统的特点是,一名操作人员可以操作两台以上的机器,或者是一台或多台机器同时可以被几名操作人员使用,其情况如图3所示。目前许多工业生产机器的操作,都类似于此。

图3 复杂人-机-环境系统示意图

③广义(或大规模)人-机-环境系统这类系统广泛存在于各种生产部门。各生产部门的最高决策者通过一套指挥/控制系统,对下属各基层单位的生产状况实施统一的管理和调度,这是一种典型的广义人-机-环境系统,其情况如图4所示。

图4广义人-机-环境系统示意图

很显然,无论是简单的、复杂的,还是广义的人-机-环境系统,都是一个复杂的巨系统。这是因为,人体本身是一个巨系统,机器(或计算机)也是巨系统,再加上各种环境因素的作用和影响,因而形成人-机-环境这个复杂巨系统。实践证明,对任何一个系统来说,系统的总

体性能不仅取决于各组成要素的单独性能,更重要的是取决于各要素的关联形式,也即信息的传递、加工和控制方式。因此,要实现人、机、环境的最优组合,其难度是相当大。而且,人们对人-机-环境这三个要素的研究,原先都是隶属于不同的学科领域,其研究方法和研究思想也大不相同。现在,为了将它们组合成一个复杂巨系统,首先就必须有一个能够统一描述人、机、环境各自能力及相互关系的理论,没有这样一个理论作指导,就根本谈不上对整个系统作深入研究,也就更谈不上实现全系统的最优化组合设计。所以,人-机-环境系统工程正是针对这种现实应运而生。

(3)历经三个步骤为了将人-机-环境系统工程理论应用于各个领域,一般都应经历方案决策、研制生产和实际使用三个阶段。图5表明了这三个阶段的工作步骤和流程。由于图5已

图5 人-机-环境系统工程实施阶段示意图

将各个步骤列举得比较详细,现仅就各有关阶段的研究重点做些说明,其余细节可相应参阅文献3-9。

①方案决策阶段方案决策是属于理论分析范畴,也是最关键步骤。在这个阶段,人-机-环境系统工程能为人-机-环境系统的总体方案设计提供一套完整的决策理论,其中最主要的任

务是建立人、机、环境的各自数学模型和系统的总体模型,并借助计算机进行全系统的数学模拟和优化计算,以确定人、机、环境的最优参数和系统的最优组合方案。

②研制生产阶段在研制生产阶段,人-机-环境系统工程的任务是确定实现最优方案的最佳途径。在这个阶段,始终强调把作为工作主体的人参与到系统中去,并通过半物理模拟或全物理模拟,不断分析和检验人-机-环境系统的整体性能和局部性能,并协调各分系统的技术指标,使总体性能达最佳状态。

③实际使用阶段在实际使用阶段,人-机-环境系统工程的任务是通过实际使用的验证,提出充分发挥现存系统性能的意见(如选拔操作人员的标准和训练操作人员的方案和计划),全面做到物尽其用,人尽其才,并为进一步改善和提高系统性能提出新的建议。

(4)实现三个目标一般而论,要同时满足安全、高效、经济这三个指标是困难的,而且有时是矛盾的。因此,为了用系统工程方法来使我们所建造的人-机-环境系统实现安全、高效、经济这三个目标,首先我们必需假设几种设计方案,然后针对每种方案用全数学模拟、半物理模拟或全物理模拟方法,获得图6所示的关系曲线。

图6 各种参数对系统性能的影响

为了将安全、高效、经济这三个效能指标合并为一个综合效能指标,我们可以定义一个综合评定值Q:

Q=W1×安全+W2×高效+W3×经济

式中W1、w2、W3分别为对各指标的加权系数,并有

W1+w2+W3=1

这三个加权系数的选择取决于三种因素:①国家的技术水平和经济实力。例如,当国家经济实力较强时,W3取值较小,反之应取较大值;②人-机-环境系统的种类。例如,飞机与船舶相比,飞机的安全性要求更高,故飞机的W1可取较大值,而船舶可取较小值;③人-机-环境系统的工作状态。例如,战斗机的一般飞行状态与两机格斗状态相比,一般飞行状态的W2可取较小值,而两机格斗状态应取较大值。获得Q值后,可将图6曲线转换成图7。

图7 各种参数对综合评定值Q的影响

根据图7就能预测人、机、环境的最有参数。基于这些参数,又能建立图8所示的关系曲线,根据该曲线,就可确定最优方案。在进行系统方案可行性(或可实现性)研究之后,最后可对最优方案进行决策。据此选择的方案,就是比较理想的方案。

图8 各种方案与Q值的关系

总之,运用人-机-环境系统工程的研究方法,能为人们在设计和建立任何人-机-环境系统时,从定性走向定量、从不精确走向精确、从经验走向科学。这不仅可以实现人-机-环境系统的最优组合,而且可以避免工程技术的大量返工和经济上的巨大损失,并可加速人-机-环境系统的研制进程。

三、人-机-环境系统工程理论在生产力发展中的意义

从哲学的观点来看,生产力是这样来定义的:“人们为了进行物质资料的生产,必须使用一定的生产工具。从事生产物质资料生产的人同以生产工具为主的被用于生产的劳动资料相结合,就构成社会生产力。”[10]很显然,在任何生产过程中,生产机器(或生产工具)是进行各种物质资料生产的物质基础,是提高生产力的基本条件。但是,任何机器都必须靠人去掌握和操纵,而且人和机器又都处于各种特定环境下工作。所以,生产机器只是一种可能的生产力,它只有与人和工作环境有机结合才能成为现实的生产力。因此,为了极大提高社会生产力,就必须根据马克思主义的辩证唯物论原理,并充分运用现代科学技术的精华,把精神与物质、主观与客观、人与机器的关系从哲学高度的一般定性描述逐步过渡到定量描述,既要有科学理论的依据,也要有科学记录的方法,更要有发挥人积极作用的措施。人-机-环境系统工程理论的积极应用及蓬勃发展,就能使人对生产机器有意识活动的研究,在人体科学、生理学、工效学、人的因素、工程技术和环境科学等研究的基础上,有了一个新的有定性到定量、由感性认识朝着科学实验研究发展的飞跃,为生产力的发展提供可靠的科学技术手段。

众所周知,马克思的《资本论》是从解剖资本主义的最基本细胞——商品开始,从而揭露了资本主义的发展规律。克劳赛维茨在《战争论》中也是从解剖战争中的最简单、最抽象、最基本的要素——搏斗开始,从而实现对战争规律的描述。同样,当我们对社会生产活动进行描述时,也必须从生产的最普通、最常见、最基本的要素——简单(也即单人、单机)人-机-环境系统开始,情况如图9所示,图9是图4的另一种表达方式。图9的最下层就是最典型的简单人-机-环境系统。

图9 各种生产群体示意图

因此,当我们研究任何一个生产群体时,都必须从最简单、一对一的生产实体开始,随后再对一对多、多对一、多对多的生产实体(也即复杂人-机-环境系统),最后乃至大规模的生产群体(也即广义人-机-环境系统)进行研究。为了进行这些研究,人-机-环境系统工程就是一种有效的科学技术手段。所以,只要我们积极运用人-机-环境系统工程理论,将能全面揭示生产力发展的各种规律,从而为生产力的提高提供科学依据和实施途径。

事实也已表明,只要我们认真按照人-机-环境系统工程原理来从事生产活动,就能取得较好效果。例如,怀化铁路分局,运用人-机-环境系统工程理论来分析铁路职工工伤事故的原因,并采取相应的改进措施,使725名调车作业人员,取得了连续90个月无责任因工死亡的好成绩[11]。

综上所述,可以深信,人-机-环境系统工程理论的积极应用,必将对国民经济的发展作出应有贡献。

参考文献

1.陈信,龙升照. 人-机-环境系统工程学概论.自然杂志,1985,8(1)

2.Research Needs for Human Factors,U.S.National Academy press,Washington,D.C.,1983

3.陈信, 龙升照. 人-机-环境系统总体分析方法,自然杂志,1985,8(3)

4.陈信,龙升照. 人-机-环境系统工程学在军事武器装备研制中的地位.自然杂志,1985,8(5)

5.陈信,龙升照,人-机-环境系统工程学理论及其在航空研究中的应用.国际航空,1985(1)

6.陈信,龙升照. 杜文侠,钱学森.加强人-机-环境系统工程学研究促进武器装备研制的发展.国防科技发展战略讨论会资料,1985

7.陈信,龙升照. 人-机-环境系统工程及其应用展望,第一届人机系统分析、设计与评价会议,1988

8.Long shengzhao,et al.Study of Overall Analisis of the Man-Manchine-Environment Systems.18th Congress of the

International Council of the Aeronautical Science,1992

9.Chen Hsin, Long shengzhao.Application of Man-Manchine-Environment System Enginerring Theory to Aerospace

Research.32nd International Congress of Aviation and Space Medicine,1984

10.艾思奇主编.辩证唯物主义历史唯物主义(第三版)北京:人民出版社,1978

11.文成.运用人机环系统理论提高铁路运输职工的安全可靠性,铁道劳动安全卫生与环保,1991(3)

基于人机工程学的床上书桌使用方式设计综述

基于人机工程学的床上书桌使用方式设计综述 摘要:本文从人机工程学设计原理出发,分析当前市场上的床上书桌在现实生活中使用时的不足之处,结合作者的设计课题,具体论述了产品的结构以及形态。同时,通过人机工程学原理分析产品主要尺寸的确定方法和依据;进行操纵装置和电源装置的设计;重视产品细节部分的设计,如产品的支架、颜色以及桌面上的照明装置等。通过本课题的设计研究,提高了目标人群,即行动不便但是热爱学习和工作的人群,在使用床上书桌时的舒适度,提高他们的学习和工作效率。关键词:人机工程使用方式设计课题设计综述 1、引言 目前,床上书桌的使用普遍存在于那些行动不便但热爱学习和工作的人群当中,也正因如此,长久的坐姿与操作方式可能会对他们的身体产生影响,相关的疾症也由此产生,还可能会加重其中一些消费者原有的病情,所以利用人机工程学的研究,对产品进行设计就显得尤为必要,合理地对书桌尺寸、造型、使用方式等进行设计可以改变人们的使用姿态,改善消费者学习和工作的环境。 2、人机工程学原理 人机工程学又称人机工效学(Ergonomics),是研究并优化人机系统的新兴的边缘学科。人机系统是指由人、机构成的系统,而影响人机系统的环境条件也属于此范围,一般认为人机系统是人-机-环境系统的简称。那么,人机系统的构成可以分为三个子系统:人、机、环境。这三个子系统相互两两交叉,又构成三个系统:人-机系统,人-环境系统,机-环境系统,这三个系统又交叉,则构成人-机-环境系统。因此,从人机工程学的构成体系来看,这是一门综合性的边缘学科,其研究的领域是多方面的,主要可分为以下几个方面: 2.1 人体特征方面 人机工程学中的人是指作业者、使用者,人体特性主要分两个方面的研究。 2.1.1人体结构方面

《安全系统工程》试卷

《安全系统工程》试卷第一套 一、名词解释:(3×10=30) 1.系统 2.安全性 3.维修度 4.平均故障间隔时间 5.严重度 6.系统故障事件 7.最小割集 8.重要度 9.安全评价 10.故障前平均工作时间 二、填空:(1×20=20) 1.一个系统应包括以下四部分内容、、、等。2.安全系统工程的基本任务就是、和。 3.安全评价分为和。 4.安全措施主要有两上方面:一是的措施,二是的措施。 5.化学模式通常有三种情况:(1);(2);(3)。 6.安全检查表应依据以下三方面进行编制:(1);(2);(3)。 7.安全评价根据评价对象的不同阶段分类为:(1);(2);(3)。

三、判断:(1×5=5) 1.即使每个元素都是良好,但如果只是简单叠加,而未经过良好组合,则构成整体后并不一定具备某种良好的功能。 2.危害是造成事故的一种潜在危险,它是在人的直接控制之内的某种潜在的环境条件。 3.人的可靠性比机械、电器或电子原件要低很多,特别是情绪紧张时容易受作业环境影响,失误的可能性更大。 4.所谓冗余,是指完成该设备应完成的基本功能所缺少的重要部分,并不是多而无用的意思。 5.并联系统可靠度大于或至少等于各并联单元可靠度的最大值。 四、简答: (10×3=30) 1.系统的特点: 2.危险性预先分析的内容可归纳几个方面: 3.编制安全检查表应注意的问题: 五、综合题:(15) 根据所学专业知识,建造“煤矿瓦斯爆炸”事故树。

《安全系统工程》试卷第二套 一、名词解释:(3×10=30) 1.系统工程 2.危险性预先分析 3.可靠度 4.平均故障修复时间 5.故障 6.事故树分析 7.结构重要度 8.评价目标的衡量尺度 9.风险率 10.事故频率 二、填空:(1×20=20) 1.系统按形式划分为:、、和。按结构复杂程度划分为:、。 2.安全措施可分为三类:C1——; C2—; C3—。 3.直接损失包括:(医疗、丧葬、抚恤费、补助及救济费、歇工工资)、(处理事故的开支、现场抢救与清理费、事故罚款与赔偿费)、(固定资产、流动资产损失价值)。 4.安全评价的科学性原则主要体现为:(1);(2);(3);(4)。

人机知识点整理

第一章 人机工程学概论 1. 人机工程学:是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。 2. 人机工程学名称:人类工效学、人间工学、人-机-环境系统工程、人体工程学、人类工 程学、工程学心理学、宜人学、人的因素等。 3. 人机工程学的发展阶段: 1) 经验人机工程学【特点】:机械设计的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技 术方面的原理设计上,在人机关系上是以选择和培训操作者为主,使人适应于机器; 2) 科学人机工程学【特点】:重视工业与工程设计中“人的因素”,力求使机器适应于 人; 3) 现代人机工程学【特点】:现代人机工程学着眼于机械装备的设计,使机器的操作不 越出人类能力界限之外;密切与实际应用相结合,通过严密计划设定的广泛实验性 研究,尽可能利用所掌握的基本原理,进行具体的机械装备设计;力求使实验心理 学、生理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学、方面的研究人员 共同努力,密切合作。 4.现代人机工程学研究的方向是:把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研究,以创造 最适合于人操作的机械设备和作业环境,使人-机-环境系统相协调,从而获得系统的最 高综合效能。 5.人机工程学科的研究方法:观察分析法、实测法、实验法、模拟和模型试验法、计算机数 值仿真法。 第二章 人体测量与数据应用 1.人体测量:是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别, 用以研究人的形态特征,从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。 2.人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类: 人体构造尺寸:是指静态尺寸 功能尺寸:是指动态尺寸 3.人体测量主要方法:普通测量法、摄像法、三维数字化人体测量法。 4. 人体测量基准面:矢状面、正中矢状面、冠状面、横断面、眼耳平面 5.百分位:百分位由百分比表示,称为“第几百分位”。例如,50%称为第50百分位。 6.百分位数:百分位数是百分位对应的数值。例如,身高分布的第5百分位数为1543,则 表示有5%的人的身高将低于这个高度。 7.计算题: (一)、求某百分位数人体尺寸: 在人体测量资料中,常常给出的是第5、第50和第95百分位数值。在设计中,当需要 得到任一百分位数值时,则可按下式求出: 1%-50%之间的数值:50%-99%之间的数值:P=M+(SK) 例题: 例1 :设计适用于90%华北男性使用的产品,试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸? 解:由表查知华北男性身高平均值M=1693mm ,标准差S=56.6mm.要求产品适用于90%的人, 故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值,由表查得变换系数K=1.645即:第5百分位数为:P=1693-(56.6*1.645)=1600mm 第95百分位数为:P=1693+(56.6*1.645)=1786mm 结论:按身高1600-1786mm 设计产品尺寸,将适应用于90%的华北男性。 讨论:平均值是作为设计的基本尺寸,而标准差是作为设计的调整量的。

基于安全人机工程学的现代办公室设计范文

《安全人机工程学》大作业 学号:S 姓名:王娣 专业:安全技术及工程 学院:机电工程学院 时间:2009年4月

基于安全人机工程学的现代办公室设计 摘要:本文以办公室的设计为目的,阐述了办公室的特点,基于人机工程学方法对办公室进行合理布局,并从安全人机工程学的角度提出一系列安全建议,以达到提高办公室的工作效率、准确性以及舒适度的目的。 关键字:办公室安全人机工程学人机工程 办公室的安全人机工程学的研究的主要问题,是在办公室的活动流向、环境条件、工作区域布局、空间分隔与联系、人员设备用具、人与人的活动交流等方面,分析研究其中的人机关系,除了达到提高办公效率、准确性和加强办公管理外,还必须保障办公室人员的健康舒适等目的。 一、设计对象简介 本文设计对象是办公室。 规格是:7×8平方米,6名教师使用,需要安放办公桌,文件柜,同时摆放扫描仪、传真机等办公电器。 由于此办公室是高校教师办公室,所以有以下特点: (1)它是学校精神风貌的窗口。教师办公室既是工作场所又是教工人员以及教师与学生交际和联系的公共场所,因此它是整个学校精神风貌的窗口(2)办公场所智能化。随着现在生产技术和科学的高速发展,办公室的设备和用品日益更新,要求现代化的教师办公室必须有较高的灵活性和适应性,使得办公场所智能化。 (3)办公条件自动化。随着微电子技术等一系列新技术的应用,电脑、扫描仪、传真机等普遍使用,是办公条件的自动化得以实现。 (4)办公环境舒适化。强调床在舒适的工作环境和适宜的人机关系,以便使教师的工作更加舒适,缓解工作压力,防止一系列的职业病的发生。

(5)办公条件简朴化。高校是知识和文化的聚集地,不能讲求奢华,要讲究实用和节俭。以身作则,为学生树立勤俭节约的榜样。 (6)办公设备节能化。节能减排一直是社会的呼声,高校应该从我做起,对办公设备进行节能减排的处理。 综上所述,要用人机工程学的角度,以高效办公室的特点为参考,对其进行合理的布局。[1] 二、从人机工程学角度进行合理的布局 办公室是一个小型的人机系统,对这个人机系统的研究要考虑以下内容:(1)人的因素。主要包括教师的生理、心理、人体测量及生物力学等。 (2)机的因素方面。主要包括电脑、扫描仪、传真机等物的摆放设计。 (3)环境因素方面。主要包括采光,照明、辐射、噪声等对教师身心影响的因素。 (4)人机系统的综合研究。研究办公室的整体设计;环境设计以及组织管理等。 基于上述原则,办公室的设计要有以下要求: 1、办公设备 教师办公室的主要的办公设备一般有办公桌以及座椅、文件柜、传真机、扫描仪等。 1)办公桌以及座椅 由于办公室是由6位老师共用,所以采用的办公桌是屏风办工桌。低隔断,高度1.2~1.5米的范围,为的是给每一名教师创造相对封闭和独立的工作空间,减少相互间的干拢。 办公桌的工作面最佳宽度为910mm,为了保证大腿容隙,工作面板的厚度一般不超过50mm。座椅的高度宜取420±20mm,矮身材的人可以通过脚踏板等进行调节。 由于教师的工作姿势一般是坐姿和坐立自由交替。座椅的要求一定要高,保证教师的工作舒适度。

安全系统工程考试试题答案

安全系统工程考试试题 答案 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

《安全系统工程》考试试题答案 一、填空题(每空4分,共20分) 1、安全系统工程的主要内容包括以下四个方面,即 事故致因理论、系统安全分析、安全评价和安全措施,其核心内容是系统安全分析。 2、4M 因素指 人 、 物 、 管理 、 环境 。 3、事故树作图时,常用的图形符号有三种,它们分别是 事件 符号、 逻辑门 符号和 转移 符号。 4、最小割集代表系统的 危险性 ,最小割集数越多,系统的 危险性越大 ,最小径集代表系统的 安全性 ,最小径集数越多,系统的 安全性越高 。 5.在管理失误和风险树中,由于管理疏忽造成管理工作失误和差错,从而导致事故的因素属于 特殊控制(S 分支) 因素。 二.名词解释(每词4分.共20分) 1、安全系统工程(4分) 答:安全系统工程就是在安全工程技术领域里,应用系统工程的原理、技术方法和数学方法,识别、消除或控制系统中的危险,使系统发生事故的可能性减少到最低限度,从而达到系统最优化安全状态。 2、事故(4分) 单位_______ 专业_______________ 姓名________ 序号______ ……………………………………密……………………………封………………………………线…………………………..

答:事故是人们在实现其目的行动过程中,突然发生了与人的意志相违背的,迫使其有目的行动暂时或永久停止的事件。 3、安全检查表(4分) 答:安全检查表是用于查明某一特定作业活动或设备的安全状况,以表格的形式预先拟定好的问题清单,做为实施时的蓝本。 4、鱼刺图分析法(4分) 答:系统中产生的原因及造成的结果所构成错综复杂的因果关系,采用简明文字和线条加以全面表示的方法称为因果分析法。 5、预先危险性分析(4分) 答:所谓预先危险性分析是指,在一个系统或子系统(包括设计、施工、生产)运转活动之前,对系统存在的危险类别、出现条件及可能造成的结果,作宏观的概略的分析。 三、选择题(4*5=20分) 1、A 2、B 3、A 4、A 5、D 四、简答题(5*8=40分) 1、我国常用的系统安全分析方法有那几种(8分) 答:有事件树、事故树、故障类型影响、安全检查表、因果分析法、事故比重图、事故趋势图、事故控制图、主次图等

人机工程学知识点

安全人机工程学的研究目的:对综合体建立合理的方案,更好地在人机之间合理地分配功能,使人和机结合,有效地发挥人的作用,最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境,达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的目的,同时提高活动效率。(综合体:人和机以及围绕着人和机器的关系及环境条件。) 人体测量数据应用准则(主要):1.最大最小准则2.可调性准则3.平均准则4.使用最新人体数据准则5.合理选择百分位和使用度准则(=可调+平均) 目标:尽可能多人适用。 最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量 最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量 影响人体测量数据差异的因素:年龄、年代、性别、职业、地区与种族 地区分为:东北;华北;西北;东南(安徽);华中;华南;西南; 机体九大系统:运动、消化、呼吸、泌尿、生殖、循环、内分泌、感觉、神经系统。主要:运动、感觉、神经 常见的集中视觉环象:①暗适应和亮适应②视错觉③眩光 眩光:当人的视野中有极强的亮度对比时,由光源直射出或由光滑表面的反射出的刺激或耀眼的强烈光线。 眩光可使人眼感到不舒服,使可见度下降,并引起视力的明显下降。 眩光对作业的不利影响:主要是破坏视觉的暗适应,产生视觉后像,使工作区的视觉效率降低,产生视觉不舒适感和分散注意力,造成视觉疲劳。 应该采取的措施:(1) 限制光源亮度(2) 合理分布光源(3) 改变光源或工作面的位置(4)合理的照度 视错觉:是人观察外界物体形象和图形所得的印象与实际形状和图形不一致的现象。 分为:①形状错觉②色彩错觉③物体运动错觉 视觉运动规律;①先水平后垂直、从左到右、从上到下、顺时针②左上限(最优)、右上限、左下限、右下限(最差)③易于辨认的颜色顺序:红、绿、黄、白(两种匹配一起:黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字) PSI书律(三节律):(体力23天,情绪28天、智力33天) 视野范围:白色视野>黄蓝色>红>绿 注意:是心理活动对定对象的指向性和集中,有机体对周围环境制激的选择性知见。可分为无意注意和有意注意两种, 注意的特性:表现在注意范围、注意持续性,注意选择性,注意不稳定性。 引起不注意的原因:①强烈的无关刺激的干扰②注意对象设计欠佳③注意的起伏④意识水平下降导致注意分散 预防不注意产生差错的方法:1)建立冗余系统,为确保操作安全,在重要岗位上,多设1-2个人平行监视仪表的工作2)为防止下意识状态下的失误,在重要操作之前,如电路接通或断开、阀门开放等才用“指示唱呼”,对操作内容确认后再动作3)改进仪器、仪表的设计,使其对人产生非单调刺激或悦耳、多样的信号,以免误解。 情绪、情感是人对客观事物的一种特殊反应形式。 不安全情绪:急躁情绪,烦躁情绪 七情:喜、怒、哀、欲、爱、恶、惧 情绪和情感的区别:情绪:(1)生理需要是否得到满足。(2)动物共有(3)情景性、冲动性和明显的外部表现。情感:(1)社会性需要是否得到满足。(2)人类特有(3)情景性、稳定性和长期性。情绪、情感被环境影响、生理状态和认识过程三种因素制约。认识过程一关键 情绪可分为:心境、激情、应激。 心境,是一种使人的一切其他体验和活动都感染情绪色彩的比较持久的情绪状态。

基于人机工程学的课桌设计

基于人机工程学的课桌设计 摘要:人机工程学是一门在认真研究人、机、环境三要素自身特性的基础上,科学利用该三要素之间的相互作用、相互依存的有机联系来寻求系统优化的一门学科。其“以人为本”的设计思想已为工程和工业设计所利用和重视。在我们日常的学习生活中,我们发现教室里的课桌总是存在“高低不宜、宽窄不当”的现象。针对这一类现象,在基于人机工程学的基础上对课桌做出相关机构与尺寸的设计。 关键词:人机工程学课桌结构尺寸设计 一、对现有课桌机构及尺寸的分析 1.1对我校南教课桌进行抽样测量得出如下数据: 其中,h表示桌面距离地面的高度;a表示桌子的横向尺寸;b表示桌子的纵向尺寸;c表示凳子的离地尺寸。 1.2对人体及书籍相关数据测量得出如下数据: a0表示人正常书写时两肘肩之间的距离;b0表示常见书籍的长度(选取较大书籍进行测量)。 1.3对学校桌椅关键尺寸合理性的评价 评价标准:对学校来说给各学生准备课桌椅,可先测出各年级同学的平均身高,乘0.27算出合适椅高,找一批高出椅子约33cm的桌子跟椅子配套。 (注:综合考虑到男女同学的身高差异,取在校大学生平均身高为170cm)

①凳子高度c进行评价:根据c=0.27H=0.27*17=45.9cm;学校桌椅平均高度为 44.6cm,基本满足要求,属于合理。 ②桌子高度h进行评价:根据h=c+33=45.9+33=78.9cm;学校课桌平均高度 76cm,基本满足要求,属于合理。 ③桌子横向尺寸a进行评价:显然a<a0;不能满足实际需求,需要进行修正。 ④桌子纵向尺寸b进行评价:b=l+b0=30+29=59cm,显然大于实际尺寸,不能满足 实际需求,需要进行修正。(注:l表示在最佳书写位置时,胸口距离书写处的距离) 二、基于人机工程学的课桌结构与尺寸的设计 2.1对椅子结构进行设计 在现有的高度固定式桌椅中,虽然存在许多的缺点,但由于其结构简单,造价低,仍然受到许多采购者的青睐。为了保证其经济性,本次设计舍弃了对桌子结构的改造,而是对桌椅增加了新的功能。即:在椅子的脚柱于椅子的承载面增加了调位滑轨,使得学生能够根据自己的身高来调节椅子的高度。其三维图如下: 侧视图可调滑轨部分 2.2对桌椅尺寸进行设计 根据1.3的分析可知,桌子合理的纵向尺寸为b=l+b0+x=30+29+5=64cm (注:x表示书顶端于桌子顶端的安全距离) 同理,根据1.3的分析可知,桌子合理的横向尺寸为a=a0+2y=78+2X5=88cm (注:y表示相邻两人同时写作业时,两人肘肩之间的距离)。 设计尺寸如下图所示:

系统工程课后题答案

第一章部分习题答案 1.名词解释 风险——是用危险概率及危险严重度表示的可能损失;是对认识主体可能发生灾害的后果的定量描述,是一定时期产生灾害事件的概率与有害事件危及势的乘积。(危及势是系统功能残缺或丧失后造成的损害的总和。) 风险度——是衡量危险性的指标,也叫风险率。 系统——系统就是由相互作用和相互依赖得若干组成部分结合成得具有特定功能的有机整体。 系统工程——系统工程是组织管理系统的规划、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。 可靠性——是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。 可靠度——是衡量系统可靠性的标准,它是指系统在规定的时间内完成规定功能的概率。 安全——是指在系统使用的周期内,应用科学管理和安全系统工程原理,鉴别危险性并使风险减少到最小限度,从而使系统在操作效率、耗费时间和投资范围内,达到最佳安全的状态;是一个相对的状态概念,是认识主体在某一限度内受到损伤和威胁的状态。 安全系统——在一个工程系统运行、维修以致废弃时都需要有各种手段(包括设施和措施)保证系统的上述工作得以安全进行,这些设施和措施的总和便构成系统中的安全分系统,也可简称安全系统。 第二章部分习题答案 1.系统安全分析的含义、目的和任务是什么? 系统安全分析含义: 是从安全角度对系统中的危险因素进行分析 系统安全分析目的: 是为了保证系统安全运行,查明系统中的危险因素,以便采取相应措施消除系统故障或事故。 系统安全分析内容:

(1)对可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险因素及其相互关系进行调查和分析。 (2)对与系统有关的环境条件、设备、人员及其他有关因素进行调查和分析。 (3)对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险因素的措施进行分析。 (4)对可能出现的危险因素的控制措施及实施这些措施的最好方法进行调查和分析。 (5)对不能根除的危险因素失去或减少控制可能出现的后果进行调查和分析。 (6)对危险因素一旦失去控制,为防止伤害和损害的安全防护措施进行调查和分析。2.安全检查表的作用及优点有哪些? 安全检查表的作用: 安全检查表是分析和辩识系统危险性的基本方法,也是进行系统安全性评价的重要技术手段。早在20世纪中期.安全检查表在许多发达同家的保险、军事等部门得到了应用.对系统安全性评价起到了很大作用。随着科学技术的进步和生产规模的扩大,安全检查表引起了人们的高度重视,在各部门和行业生产中得到了广泛应用。 安全检查表的优点: 1.具有全面性 2.具有实现标准化,规范化的特点 3.具有直观性 4.具有职责分明的特点 5.具有监督性 6.具有应用广泛性、适于普及的特点 3.预先危险性分析的目的及程序是什么? 预先危险性分析的目的: 进行预先危险性分析时,一般是利用安全检查表、经验和技术先查明危险因素存在方位.然后识别使危险因素演变为事故的触发因素和必要条件,对可能出现的事故后果进行分析、并采取相应的措施。 预先危险性分析的程序: 1.准备阶段 对系统进行分析之前,要收集有关资料和其他类似系统以及使用类似设备、工艺物质的

最新安全系统工程复习题附答案

《安全系统工程》综合复习资料 题型 一、简答题,共40分(其中包括5个小题,每个小题8分);二、基本知识(包括计算、分析 题),一般为35分;三、综合应用,一般为25分。 一、简答题 1.解释下列基本概念 (1)系统:系统就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。(2)可靠性:可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。 (3)可靠度:可靠度是衡量系统可靠性的标准,它是指系统在规定的时间内完成规定功能的概率。(4)安全标准:约定定量化的风险率或危害度是否达到我们要求的(期盼的)安全程度,需要有一个界限、目标或标准进行比较,这个标准我们就称之为安全标准。 (5)安全评价:安全评价就是对系统存在的安全因素进行定性和定量分析,通过与评价标准的比较得出系统的危险程度,提出改进措施。 (6)径集:在事故树中,当所有基本事件都不发生时,顶事件肯定不会发生。然而,顶事件不发生常常并不要求所有基本事件都不发生,而只要某些基本事件不发生顶事件就不会发生;这些不发生的基本事件的集合称为径集,也称通集或路集。 (7)安全系统:安全系统是由与生产安全问题有关的相互联系、相互作用、相互制约的若干个因素结合成的具有特定功能的有机整体。 (8)风险率:风险发生的概率与事故后果之间的乘积。 (9)权重:权重是表征子准则或因素对总准则或总目标影响或作用大小的量化值。 (10)稀少事件:稀少事件是指那些发生的概率非常小的事件,对它们很难用直接观测的方法进行研究,因为它们不但“百年不遇”,而且“不重复”。 (11)最小割集:在事故树中,我们把引起顶事件发生的基本事件的集合称为割集,也称截集或截止集。一个事故树中的割集一般不止一个,在这些割集中,凡不包含其他割集的,叫做最小割集。换言之,如果割集中任意去掉一个基本事件后就不是割集,那么这样的割集就是最小割集。(12)故障:故障就是指元件、子系统或系统在运行时达不到规定的功能。 2. FMECA主要包括哪两个方面? (1)故障类型和影响分析;

公交车站的人机环境系统设计

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/7a19109380.html, 公交车站的人机环境系统设计 作者:郑月雯 来源:《中国学术研究》2013年第01期 乘坐公交车依然是中国现在最常用的出门交通方式。出门等公交车是一件非常烦心的事情,不仅得经受雨、雪、风和炎热的煎熬,还得在狭小的站台上紧紧盯着前方驶过来的一辆辆公交车,看自己乘坐的车是否来了。传统公交车站存在诸多问题,人机不合理之处比比皆是。站台外端延伸长度不够,在高峰期很多乘客都站到了马路上去候车,这样乘客的安全即存在隐患了。站台顶棚设计由于没有考虑到本地气候使得顶棚的遮挡效果大打折扣等等的问题。公交车站设计的不人机会给大众老百姓带了生活的不便,对于改进公交车站的呼吁就日益增加了。对公交车站进行人机系统环境分析显得尤为必要。 公交车站主要有站台、遮阳棚、站牌、座椅、垃圾箱这几部分组成。通过对这几部分的人机分析为以后设计出更人性化的公交车站提供理论基础。 一、车站站台 站台的长、宽和高的不合适会给人带来很多的不便甚至是安全隐患。 站台的高度站台多建造在机动车道和自行车道中间,车站微高于地面。站台不仅可以为 候车的人们提供站立的地方也可以为上下车的人们提供类似台阶的作用,使人们不至于从公交车上跳下来。台阶过低无法起到作用,过高则老人与小孩跨台阶不方便。当公交车驶过来时,人们需要跨越比较大的高度才能上车,对了老年人来说,也是比较费力气的,或者说有一定的危险。公交车的台阶高度为30cm左右。为对进入车站和上公交车都比较方便适宜。站台设置在15cm左右为比较合理的高度。 站台的长宽在上班高峰期,站内人流涌动。站内人来人往,十分拥挤。站内空间不够人 们便无奈只能站到机动车道上。这是十分危险的。车站越大越安全,但车站的空间在一定程度上是有限的。且是固定的不随人的意志而转移。站内空间的确实设计师可控的。设计的原则是,既不能增加空间,哪就尽量在站内部人为在人流动的路径上制造障碍。如垃圾箱尽量放置在站头或站尾。对于人比较多的车站,站内的座椅可以省去以省出空间站立更多的人等方法。站内布局更符合人流的路径。 二、车站遮阳棚 遮阳棚的作用主要是在太阳日晒或下雨天的情况下为乘客在候着时不被雨水淋湿。顶棚的宽度和距地面的高度影响着顶棚的功能。

人机工程学论文

成绩________________ 关于键盘的人机工程学探究 院(系) 名称:西安电子科技大学 专业名称:机电一体化 学号:5010100281036 学生姓名:杨接通

关于键盘的人机工程学研究 引言:电脑已经成为人类不可或缺的工具,它带来了快速的运算、精确的计算以及方便的管理模式。伴随着IT技术的飞速发展,电脑的更新换代速度非常之快,键盘作为人机交互的输入设备也在不断地推陈出新。然而目前市面上多数台式电脑键盘却未能满足良好的宜人性。在人类越来越依赖于电脑的今天,许多电脑症候群也随之而来。长时间地使用键盘容易造成双手肌肉的紧张,严重的甚至造成使用者肌体上的劳累损伤,其症状包含因使用键盘造成的手腕神经压迫、坐姿不良引起的脊椎神经伤害以及颈部和腰部、累积性骨骼肌肉损伤,重复某一动作而形成强迫性体位,以致身体相应部位处于持续的紧张状态而导致的局部神经。这与当今的人性化设计主流是格格不入的。 在键盘的设计中运用人机学原理,结合手的解剖学特点、坐姿生理学等学科知识以及视觉显示终端作业岗位的人机界面设计原则,使人机环境系统相协调,为使用者创造安全、舒适、健康、高效的工作条件。“人的因素”在设计中是不能忽视的一个重要条件。设计以心理为圆心、生理为半径,用以建立人与物(产品)以及环境之间和谐关系的方式,最大限度地挖掘人的潜能,综合平衡地使用人的肌能,保护人体健康,不断地引领人类趋于完善。文中从键盘的平面布局、主键盘区、编辑定位键盘区和数字辅助键盘区的按键布置以及整体设计等角度出发,在分析传统键盘的基础上,提出了键盘的改进设计。 关键字:键盘;人机工程学 摘要:键盘是大学生经常使用的电脑输入设备之一,本文中我利用这9周选修课学到的知识对键盘的形状,平面布局,颜色,风格等内容进行了一次人机工程学研究,并搜集了一些新型的键盘以拓宽视野。 参考文献: (1)坚迪。qwerty我们与电脑的对话。——杂志《数码时代》,2009,10:020-023 (2)杨明朗,袁桃。基于人机工程学的键盘设计。——中图分类号:TP203;R131 (3)gillian。超乎想象:十款奇特的键盘。 ——网址:https://www.wendangku.net/doc/7a19109380.html,/s/blog_5fb6e8120100d8xh.html 正文: 一、待解决的问题: 1.键盘的平面布局 2.键盘的形状 3.键盘的颜色 4.个性化的键盘 二、现实状况及隐含的问题: 1.键盘的平面布局 现状:现在普遍使用的台式计算机键盘为1997年国际标准化组织认证的国际标准键盘QWERTY键盘,由主键盘区、F键功能键盘区、编辑与定位键盘区和数字辅助键盘区组成。图1所示为普通QWERTY键盘的主键盘区、编辑与定位键盘区和数字辅助键盘区的布局。

系统工程原理期末试题及详细答案

系统工程原理模拟试题 考生注意:1.答案必须写在统一配发的答题纸上,可不抄题! 2.考试时间为15:00—17:30,共150分钟。 3.试卷满分为100分。 一、判断(10分) 1、系统工程属于系统科学体系的基础理论层次。(X ) 2、尽管系统的所有组成要素都是最优的,系统的整体功能也不一定最优。(√) 3、在系统解析结构模型中,可假定所涉及的关系不具有传递性。(X) 4、应用层次分析法时,要求判断矩阵必须具有完全一致性。(X ) 5、指数平滑预测法中,平滑系数越大表明越重视新信息的影响。(×) 6、在用趋势外推法进行预测时,必须假设预测对象的增减趋势不发生改变。(×) 7、在风险决策中,只要能获得更多的情报,就应该进行调查、试验等工作。(×) 8、评价指标综合时,加权平均法的加法规则主要用于各项指标的得分可以线性地互相补偿的场合。 () 9、中途作业兼有顺序作业和并行作业的特点。(√) 10、系统网络技术的网络图中,一对结点间只能有一条箭线或一条虚箭线(√) 二、填空(10分) 1、一般系统具有(整体性)、(层次性)、(相关性)、(目的性)、(适应性)等五种特性。 2、霍尔的系统工程三维结构由(时间维)、(逻辑维)、(知识维)组成。 3、系统建模的主要方法有(推理法)、(实验法)、(统计分析法)、(混合法)、(类似法)等五种。 4、层次分析法把影响问题的因素,一般分为三个层次,即(目标层)、(准则层)和(方案层)。 5、对n阶判断矩阵A而言,如果关系( /(,,1,2,...,) ij ik jk a a a i j k n == )完全成立,则称判断矩阵具有完全一致性。 6、与专家会议法相比,Delphi预测方法采用(匿名)方式消除了心理因素对专家的影响。 7、时间序列的特征主要表现为(趋势性)、(季节性)、(周期性)、(不规则性)等四个方面。 8、效用实际上代表决策者对于(风险)的态度。 9、决策树法是风险型决策中常用的方法,它可以处理决策表和决策矩阵无法表达的(多阶段)决策问题。 10、网络图中,某作业(i,j)的总时差R(i,j)=(0 )时,称该作业为“关键作业”。 三、简答(20分) 1、什么叫系统,系统有哪些基本特征? 答:系统的定义(钱学森):系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体。系统有如下基本特征:(1)整体性:系统是由两个或两个以上的能够相互区别的要素组成的集合体,但它又是一个不可分割的有机整体。 (2)层次性:任何一个系统都可以分解为一系列的不同层次的子系统,而它本身又是它所从属的一个更大系统的子系统。 (3)相关性:组成系统的要素(或子系统)是相互联系、相互作用的,相关性说明这些联系之间的特定关系和演变规律。 (4)目的性:通常系统都具有某种目的。为达到既定目的,系统都具有一定功能,这是区别各种系统的标志。系统的目的一般用更具体的目标来体现,复杂系统往往需要用一个目标体系来描述系统的目标。 (5)适应性:任何一个系统都存在于一定的环境之中,因此它必然要与外界环境产生物质、能量和信息的交换,外界环境的变化必然会引起系统内部各要素的变化。不能适应环境变化的系统是没有生命力的,只有能够经常与外界环境保持最优适应状态的系统,才是具有不断发展势头的理想系统。 2、什么叫综合集成? 答:综合集成是一种从定性到定量的方法,其实质是专家经验、统计数据和信息资料、计算机技术的有机结合,从而构成一个以人为主的高度智能化的人-机结合系统,发挥其整体优势,去解决复杂的决策问题。 3、回归分析预测的统计检验中,F-检验和t-检验有何异同? 答:两者的相同之处在于,它们都是为了检验回归方程中,因变量与自变量的相关关系是否显著,从而检验预测模型的合理性。不同之处在于,F-检验主要用于检验一定显著性水平下,假设a i=0(i=0,1,…,k)是否成立,它是对回归方程总体即所有回归系数的检验,其结果说明了整个回归方程描述的统计关系是否有意义;而t-检验则用于对因变量与单个自变量的相关关系进行显著性检验,即对任意j∈{0,1,…,k},检验假设a j=0在一定显著性水平下是否成立。4、简述系统评价的一般步骤。 答:(1)简要说明各方案,明确系统方案的目标体系和约束条件; (2)确定由所有单项和大类指标组成的评价指标体系; (3)确定各大类及单项评价指标的权重; (4)进行单项评价,查明各项评价指标的实现程度; (5)进行综合评价,综合各大类指标的价值和总价值; (6)给出评价结论,包括对方案的优劣分析、排序,对评价结论的分析意见等。 5、构成决策问题的条件有哪些?根据人们对自然状态规律的认识和掌握程度,决策问题通常可分为哪几种? 答:1)构成一个决策问题必须具备以下几个条件: 一是存在试图达到的明确目标; 二是存在不以决策者主观意志为转移的两种以上的自然状态;

《安全系统工程》试题及答案3

河南理工大学义马函授站 第二期紧缺人才班通安专业 《安全系统工程》考试试题 注意事项: 1.请首先按要求在试卷的标封处填写您的姓名、单位、专业、序号。 2.在试题后答题,可不写题目,但要注明题号。 一、填空题(每空一分,共26分) 1、 安全系统工程,是从 的方法研究解决 过程中的 问题,预防 ,事故 和 损失发生的一门新技术学科。 2、系统工程所采用的一些手段都能用于 问题,系统工程几乎使用了各种学科的知识, 但其中最重要的有 , , 。 3、要提高系统的安全性,使其不发生或少发生事故,其前提条件就是 发现可能存在的 因素。 全面掌握基本 ,明确其对 安全性影响的程度。 4、任何一项系统安全分析技术或系统安全评价技术,如果没有一种强有力的 手段和 ,也不会发挥其应有的作用。 5、基本条件结构重要度 ,它对 事件的影响度就越大,反之 6、安全目标管理就是在 的时期内,根据企业经营管理的总回的,从 到 地确立安全工作目标,并为达到这一目标,制定一系列 措施开展 的组织, 指导, 和 活动。 二.名词解释(每词3分.共24分) 1、安全人机工程。 2、本质安全。 3、随机变量 4、频率。 5、事故事件 6、结果事件 7、最小割集 8、最小径集 三。选择题(每题2分。共10分) 1、现代管理学理论为( ) A 系统原理 B.整分合原理 C. 反馈原理 D. 弹性原理 E. 封闭原理 F.能级原理 G. 动力原理 H. 激励原理 2、安全系统工程研究的对象为( ) A. 地壳 B. 机器 C. 人子系统 D. 机器子系统 E. 人的意识 F. 环境 G. 环境子系统 H. 理化因素 3、利用最小割集确定基本事件重要系数精度最大的公式为( ) A : I ∑=?=k j j n k i 111)(φ B :∑ ∈-=j i k x nj i I 121)(φ C :∏∈---=j i k x nj i I )211(1)(1φ D :∏ ==n i i q T 1)(φ 4、安全检查的内容为( ) A 普遍检查 B 查思想 C 专业行检查 D 查管理 E 查隐患 F 查事故处理 5、人在工作中难免发生差错,这些差错,归纳起来为( ) A 自以为事 B 未履行职能 C 错误地履行职能 D 执行未赋予的分外职能 E 按错误程序执行职能 F 执行职能时间不对 四、 问答题:(每题5分.共15分) 1、安全系统工程的研究目标是什么? 2、怎样才能真正解决系统的安全问题? 专业_______ 姓名________ 学号______ ……………………………………密……………………………封………………………………线…………………………..

《人机工程学》复习资料全

人机工程学复习内容 说明:《人机工程学》考试分为A.B试卷,时间为2个小时,题型有辨析题、选择题、简答题、分析题、设计题。以下为复习内容,请大家好好准备,只有认真复习,才会取得好成绩,反之亦反。 友情提醒:考试为开卷考试,考试请带好铅笔、橡皮、草稿纸、尺、快速手绘表现工具——马克笔或彩铅等习惯用的手绘工具(因试卷纸张太薄,马克笔可能不适用)。 注意:虽然为开卷考试,但不可掉以轻心,考题均出自课堂内容,务必温习课本相关内容,重点在于理解知识点,知道如何应用,并在课本上做好笔记。 PS:学校要求只允许带本课程规定教材,不允许带其他教材、参考书、笔记本、打印资料、复印资料等其他任何资料,不然以作弊论处,请各位同学注意,自觉遵守考场规则。(没有教材的同学请注意,请及时购买。当然,对于有信心全部掌握在脑子里的学霸例外。) 祝大家考出好成绩! 人机工学一般定义:人机工程学是以人的生理、心理特性为依据,应用系统工程的观点,分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用,为设计操作简便省力、安全、舒适,人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。 人:是指操作者,或使用者。 机:泛指人可操作与可使用的物,可以是机器,也可以是用具或生活用品、设施、计算机软件等各种与人发生关系的一切事物。 环境:环境是人与机共处的环境,如作业场所和作业空间,自然环境和社会环境等。 研究的基本途径就是系统的将人的能力、极限、特点、行为和动机等相关信息应用到人们使用的事物和过程的设计和环境中。 研究对象是人-机-环境系统,研究产品设计中与人有关的问题,将人的需求和能力置于设计技术体系的核心位置。 研究目的是使系统高效运行且系统中的人获得安全、健康和舒适,为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学数据。追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。 人机关系要实现的目标:实现高效、舒适、健康、安全等目标。

基于人机工程学的鼠标的设计

摘要 随着办公自动化和计算机的广泛应用,一些操作向着高速单一、重复的特点发展,强迫体位在操作中占的比重越来越大,强迫体位是身体的某一部分处于非自然的状态时的体位。这一特点可以从操作鼠标中看出,操作计算机时,由于鼠标有一定高度,出现了手掌麻木、食指中指疼痛、腕关节肿胀、手部动作不灵活甚至无力等症状,它将会给你的工作、学习和娱乐带来诸多不便,因此于总是反复集中机械地活动一两个手指,而配合这种单调轻微的活动,严重的还会拉伤手腕的韧带。手腕必须背屈一定角度,这时腕部便处于强迫体位。长期处于强迫姿势必然会导致肌肉骨骼系统的疾病。像这种由于不断使用身体某部位对这一部位施加压力而导致的肌肉、骨骼的疾病主要发生在手指、腕、肘、肩等部位。因此,本文结合人体的人机工程学因素对鼠标进行设计。 关键词1;人机工程学;舒适度;改进;鼠标

Abstract As the office automation and the widely application of computer, some operations to high speed single, repetitive characteristics development, forced posture in the operation of the growing proportion, forced posture is a particular part of the body in a natural state. This feature can be seen from the operation of the mouse, computer mouse, due to a certain height, appeared hand numbness, forefinger middle finger pain, wrist joint swelling, hand movements are not flexible or to wait for a symptom, it will give your work, study and entertainment brings a lot of inconvenience, so is always repeated concentrated machinery activity one or two finger, and with such monotonous minor events, but also serious injury of ligament of wrist. Wrist dorsiflexion angle, when the wrist is forced posture. In the long-term forced posture will inevitably lead to the disorders of the musculoskeletal system. Like this due to the use of a part of the body on this site to apply pressure to the muscle, skeletal disease occurs mainly in the finger, wrist, elbow, shoulder and other parts. Therefore, this paper combines human ergonomics factors on mouse design. Key Word;Ergonomic ;comfort;improved;mouse

系统工程复习试题库

系统工程1 一、单项选择题 1、()是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统,如生产系统、管理系统等。(正确答案:C,答题答案) A、概念系统 B、实体系统 C、人造系统 D、自然系统 2、以下哪项不是系统的一般属性。()(正确答案:B,答题答) A、整体性 B、真实性 C、相关性 D、环境适应性 3、下面关于系统工程的叙述中哪一个是错误的。()(正确答案:C,) A、系统工程是以研究大规模复杂系统为对象 B、系统工程追求系统的综合最优化 C、系统工程属于自然科学研究畴 D、系统工程应用定量分析和定性分析相结合的法 4、学森教授提出,系统工程是一门()。(正确答案:B,) A、经济控制的技术 B、组织管理的技术 C、现代工程技术 D、控制分析和设计的技术 5、凡是由概念、原理、原则、法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为()。(正确答案:A,) A、概念系统 B、实体系统 C、人造系统 D、自然系统 6、系统的特征有整体性、相关性、()、有序性、动态性和环境适应性。(正确答案:B,答题答案) A、功能性 B、目的性 C、社会性 D、实践性 7、凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为()。(正确答案:B,) A、概念系统 B、实体系统 C、人造系统 D、自然系统 8、我国古代运用系统工程建造的大型水利工程典是( )。(正确答案:D,) A、京杭大运河 B、黄河治理 C、灵宝渠 D、都江堰 9、下列关于系统定义描述错误的是( )。(正确答案:B,) A、系统是一个整体 B、一个系统的结构就是所有组分间关联式的总和 C、对于系统中的任意两个组分,它们之间的关系只有一种 D、模型是对原系统特性的简化表达形式 10、系统工程的目的是()(正确答案:D,) A、整体性和系统化观点 B、多种法综合运用的观点 C、问题导向及反馈控制观点 D、总体最优或平衡协调观点 11、系统工程的前提是()(正确答案:D,) A、多种法综合运用的观点 B、问题导向及反馈控制观点 C、总体最优或平衡协调观点 D、整体性和系统化观点 12、系统工程理论基础的“老三论”是指()(正确答案:A,答题答案)

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