人類工效學(xué)
人類工效學(xué)是一門新興的邊緣學(xué)科, 它作為一門獨立的學(xué)科已有四十多年了. 人類工效學(xué)這一名稱是根據(jù)英文"Ergonomics"翻譯過來的, "Ergonomics" 這個詞是由兩個希臘詞根組成的, ergo是出力, 工作的意思, nomics是正?；? 規(guī)律的意思. 因此Erginomics的含義是人的工作規(guī)律問題. 也就是說, 這門學(xué)科是研究人在生產(chǎn)和工作中合理地, 適度地勞動的問題.
在我國,這門學(xué)科尚處于初創(chuàng)階段, 所用名稱也不一致. 除用人類工效學(xué)這一名稱外, 也用工效學(xué), 人機工程等其他名稱.
國際工效學(xué)會給人類工效學(xué)下的定義為: "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)境的相互作用條件下, 在工作中, 家庭中和休假時, 怎樣統(tǒng)一考慮工作效率, 人的健康, 安全和舒適等達到最優(yōu)化的問題."
我國在<<中國企業(yè)管理百科全書>>中, 對人類工效學(xué)所下的定義為: "研究人和機器, 環(huán)境的相互作用及其結(jié)合, 使設(shè)計的機器和環(huán)境系統(tǒng)適合人的生理, 心理等特點,達到在生產(chǎn)中提高效率, 安全, 健康和舒適的目的."
關(guān)于人類工效學(xué)還有許多其他的定義, 我們不在此一一贅述. 從上面的定義我們可以看出, 人類工效學(xué)是研究人, 機器, 環(huán)境三者之間的關(guān)系, 以便使人工作, 學(xué)習(xí), 生活的更有效, 更安全, 更舒適的一門介于心理學(xué), 生理學(xué), 人體測量學(xué), 工程技術(shù)和管理之間的邊緣學(xué)科.

第二節(jié) 人類工效學(xué)的內(nèi)容

由于人類工效學(xué)涉及到人的工作, 學(xué)習(xí)和生活, 因此人類工效學(xué)的內(nèi)容非常多. 概括起來, 主要包括以下幾個方面:
1 人的能力. 這包括人的基本尺寸, 人的作業(yè)能力, 各種器官功能的限度及影響因素等. 對人的能力有了了解, 才可能在系統(tǒng)的設(shè)計中考慮這些因素, 使人所承受的負荷在可接受的范圍之內(nèi). 例如, 人的短期記憶容量是七個元素左右, 在系統(tǒng)的設(shè)計中如果某一工作對人的短期記憶有要求, 就不能超過這一限度, 否則人將會遺忘過多的信息, 導(dǎo)致錯誤的發(fā)生. 再比如人在直立時向上推舉的平均最大力是人體重的100%, 對人體無傷害的最大舉力是15%左右. 若某一工作的負荷超過這一值, 不僅會影響人的工作效率, 甚至?xí)绊懭说纳硇慕】?
2 人--機交往. "機"在這里不僅僅代表機器, 而是代表人所在的物理系統(tǒng), 包括各種機器, 電子計算機, 辦公室, 各種自動化系統(tǒng)等等. 人類工效學(xué)的座右銘是"使機器適合于人". 在人--機交往中, 人類工效學(xué)的重點是工作地, 各種顯示器和控制器的設(shè)計. 隨著電子技術(shù)的進步和電子計算機的普及, 人--計算機交往的研究在人類工效學(xué)中占有越來越重要的地位.
3 環(huán)境對人的影響.人所在的物理環(huán)境對人的工作和生活有非常大的影響作用, 因此, 很自然地,環(huán)境對人的影響是人類工效學(xué)的一個重點內(nèi)容. 這方面的內(nèi)容包括: 照明對人的工作效率的影響, 嗓音對人的危害及其防治辦法, 音樂, 顏色, 空氣污染對人的影響等等.

第三節(jié). 人類工效學(xué)的目的

人類工效學(xué)的目的有三個: 第一, 使人工作得更有效;第二, 使人工作得更安全; 第三, 使人工作得更舒適. 這三個目的有時是相一致的. 例如一種新機器可能比舊機器的效率更高, 更安全, 更舒適. 但是在許多情況下, 這三個目標(biāo)是相矛盾的. 一種更安全, 更舒適的操作方法可能比舊方法效率要低些. 某一新機器可以使人工作的更舒適, 但增加的效率可以不足以補償增加的投資等. 這個矛盾的解決顯然取決于人與機器的相對重要性, 取決于人所處的時代, 環(huán)境等.
在遠古時代, 由于機器(工具)的稀少, 環(huán)境的惡劣, 人的生命的艱難, 人不得不無條件地使自己適應(yīng)機器(工具)和環(huán)境. 人們改進工具的主要目的是為了更高的效率, 以抵御環(huán)境和敵人生存下去. 使用工具時的安全和舒適是不在人們的考慮之中的, 人們決不會為了舒適而放棄某一種更先進的工具.
我們可以設(shè)想在理想的未來社會, 機器和環(huán)境將絕對地服從于人. 人的安全與舒適將是系統(tǒng)設(shè)計中最重要的位置, 人可隨心所欲地改變他所處的物理系統(tǒng)和環(huán)境以滿足他的需要. 效率將是一個次要問題.
我們既不是生活在遠古時代, 也不是生活在理想社會之中. 因此有時人不得不適應(yīng)于機器與環(huán)境, 有時我們可以改造機器和環(huán)境使之更好地服務(wù)于人. 這使得人類工效學(xué)者的工作充滿著矛盾和挑戰(zhàn).
西方社會比我們發(fā)達, 生活水平比我們高, 因此在那里工效學(xué)更強調(diào)人的重要性, 教科書中的宗旨為: 使機器適合于人 (Fitting the task to the man).我國當(dāng)前生活水平還比較低, 生產(chǎn)力也比較落后, 在很多地方是人適應(yīng)于機器. 但是隨著人們生活水平的提高, 人的價值將越來越高, 人類工效學(xué)作為一門學(xué)科也將越來越受到重視, 人類工效學(xué)對人的工作和生活將發(fā)揮越來越大的影響.

第四節(jié). 人類工效學(xué)的發(fā)展歷史

自從人類誕生以來, 就存在著人機關(guān)系問題. 隨著人類的進步, 人在不斷地改造環(huán)境, 改造工具, 以便 使自己在工作時能夠更安全, 健康, 舒適, 使工作效率更高達到優(yōu)化. 但這些改進分布在人類漫長的進步過程中, 都比較零散, 具體, 還不足以使人類工效學(xué)成為一門科學(xué). 人類工效學(xué)逐步成為一門科學(xué)還是近一百年的事, 其發(fā)展可以歸納為三個階段:

一. 啟蒙階段

雖然在1884年德國學(xué)者莫索(A. Mosso)就在人進行勞動時, 將人體通以微電流, 通過電流的變化測量人體的疲勞程度, 但我們認為, 人類工效學(xué)作為一門科學(xué)形成于本世紀初, 主要應(yīng)歸功于泰勒和吉爾布雷思.
1898年美國人泰勒(F. W. Taylor)從提高工作效率的角度出發(fā), 對裝卸工使用的鐵鍬進行了研究. 他發(fā)現(xiàn)每次鏟運的重量在10公斤左右時, 勞動效率最高.因此他設(shè)計了許多大小不同的鐵鍬, 以適應(yīng)裝卸不同的物料. 在此以后, 他還進行過搬運生鐵的研究, 通過制定每次的搬運量, 搬運速度, 休息時間, 使作業(yè)者充分發(fā)揮勞動潛力, 從而提高工作效率.
1911年美國人吉爾布雷思(Frank.Gilbrith)對建筑工人砌磚進行了研究, 通過去掉砌磚動作中的無效動作和輔助裝置, 使砌磚工人每小時的砌磚數(shù)由過去的每小時170塊提高到350塊, 大大提高了砌磚工人的工作效率.
在泰勒和吉爾布雷思工作的基礎(chǔ)上, 形成了時間和動作研究這樣一門學(xué)科. 雖然時間和動作研究本身并不是人類工效學(xué), 但其思想與人類工效學(xué)已非常接近.

二. 正式形成時期

第二次世界大戰(zhàn)期間, 一些國家, 特別是英國和美國, 大力發(fā)展各種新式武器裝備. 由于片面地注重了工程技術(shù)方面的研究, 忽視了對使用者操作能力的研究和訓(xùn)練, 因此遇到了許多問題. 以飛機為例, 由于座艙及儀表的顯示位置設(shè)計不當(dāng),經(jīng)常造成駕駛員讀儀表或操作錯誤, 進而發(fā)生事故. 另外許多操作在戰(zhàn)斗時不靈活, 使飛機命中率降低等. 經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)這些事故的原因可歸結(jié)為: (1) 顯示器, 控制器的設(shè)計沒有充分考慮人的生理特性, 心理特性, 致使儀器的設(shè)計和配置不當(dāng),不能適應(yīng)人的要求; (2) 操作人員缺乏訓(xùn)練, 不能適應(yīng)復(fù)雜機器系統(tǒng)的操作要求.這些原因引起了決策者和工程師們的高度重視.工程師們開始感到人的因素在設(shè)計中是一個不可忽視的重要條件. 要設(shè)計一個好的現(xiàn)代化設(shè)備, 只具備工程技術(shù)知識是遠遠不夠的, 還必須了解設(shè)備的使用者的生理的和心理等方面的知識. 于是在第二次世界大戰(zhàn)后不久, 人類工效學(xué)作為一門新興的邊緣學(xué)科正式形成了. 各種人類工效學(xué)會, 如國際人類工效學(xué)會和美國人類工效學(xué)會相繼成立.

三. 飛速發(fā)展時期

進入七十年代以后, 隨著電子技術(shù)的進步和計算機的廣泛應(yīng)用, 操作系統(tǒng)對人的要求越來越高, 系統(tǒng)中考慮人的因素也顯得越來越重要. 特別是美國三里島核電站事件的發(fā)生, 對人類工效學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用.
1979年3月28日凌晨4點, 在美國賓夕法尼亞洲哈里斯柏格附近的三里島核電站, 一個臨時的障礙引起該核電站一號機組供水系統(tǒng)和發(fā)動機自動關(guān)閉. 在零點幾秒之后, 系統(tǒng)中建立的予備保險系統(tǒng)開始正常工作, 提供新的供水系統(tǒng). 緊接著四個關(guān)鍵性的錯誤一起發(fā)生了, 以從末有過的事實證明人在復(fù)雜系統(tǒng)中的表現(xiàn)是多么重要.
第一個錯誤發(fā)生在故障發(fā)生之前. 予備供水系統(tǒng)的管道被維修工人關(guān)閉了. 而這個維修工人從此就沒有上班. 結(jié)果是核反應(yīng)中心由于得不到循環(huán)冷水的供應(yīng)以排除它的熱量. 溫度開始升高, 并把周圍的冷水變成蒸汽. 壓力迅速升高.
但是預(yù)備保險系統(tǒng)繼續(xù)正常工作. 圓形棒下降到反應(yīng)堆使核反應(yīng)程序放慢. 壓力釋放閘打開了以釋放在主冷卻系統(tǒng)中產(chǎn)生的蒸汽. 當(dāng)壓力下降到低于警戒水平后, 自動釋放閘收到了關(guān)閉的信號. 正象在一個熱循環(huán)系統(tǒng)中當(dāng)屋內(nèi)溫度達到了一定的溫度時, 熱循環(huán)系統(tǒng)就自行關(guān)閉一樣. 在這時, 第二個錯誤發(fā)生了. 由于閘門失靈, 這個閘門并沒有關(guān)閉.
在發(fā)動機關(guān)閉的一分鐘之內(nèi), 三里島核電站的操作人員正在試圖從無數(shù)的紅燈, 警報中猜測到底發(fā)生了什么事. 雖然根據(jù)他們過去受訓(xùn)的經(jīng)驗他們對事故有一個大概的了解, 但有一個信號使他們誤入歧途. 壓力釋放顯示器顯示的是命令狀態(tài), 而不是實際狀態(tài). 操作人員以為壓力釋放閘是關(guān)閉的.這是第三個關(guān)鍵性的錯誤.
同時, 予備的自動保險系統(tǒng)繼續(xù)工作. 一個緊急水泵自動打開, 開始向系統(tǒng)提供系統(tǒng)急需的冷卻劑. 在這里, 操作人員做出了一個決定使也許是一個小事故變成了大災(zāi)難. 由于屏幕顯示壓力已經(jīng)很高, 釋放閘已經(jīng)關(guān)閉, 操作人員決定自已而不是用機器來控制系統(tǒng). 他們把緊急水泵關(guān)閉了. 這個決定是基于操作人員的推測系統(tǒng)中的冷卻劑太多了而不是太少了. 反應(yīng)堆得不到急需的冷卻劑, 事故很快就到了不可收拾的地步.
事故的調(diào)查表明:第一, 不是某一個失誤, 錯誤, 事件或機器失靈導(dǎo)致這場事故. 這場事故是由許多因素共同引起的. 第二, 人的錯誤是在許多不同的方面的,從操作人員錯誤地把緊急冷卻劑關(guān)閉到設(shè)計人員設(shè)計閘門的顯示器時告訴人們應(yīng)當(dāng)做什么, 而不是閘門當(dāng)時的狀態(tài). 第三, 也許是最重要的, 大量的信息和復(fù)雜的顯示形式超過了操作人員內(nèi)在的, 有限的能力, 如注意力, 記憶力, 決策能力等. 因此在三里島事件中與在其他事件中一樣, 雖然人的錯誤是事故的直接原因, 操作人員本身并沒有什么過錯, 而是系統(tǒng)的設(shè)計者應(yīng)當(dāng)受到責(zé)備, 因為他們給了操作人員無法勝任的工作. 這就象在體力勞動中, 某一工作要求某人在某一關(guān)鍵時刻扛起300公斤的重物. 當(dāng)這個人扛不起這個重量時, 我們能夠埋怨這個人沒有使出全身的力氣嗎?

第五節(jié). 國外人類工效學(xué)的動向

當(dāng)前人類工效學(xué)在國外的研究和應(yīng)用領(lǐng)域可以概略地分為三大類:

一. 尖端技術(shù)領(lǐng)域中的工效學(xué)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展, 人機系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜, 一些復(fù)雜系統(tǒng)的控制,

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