人因工程學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

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(shí)，供讀者進(jìn)一步了解和研究人因工程學(xué)的理論和實(shí)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(jī)聯(lián)系和相互作用的人—機(jī)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(jì)和改進(jìn)人—機(jī)器—環(huán)境系統(tǒng)的科學(xué)。“人—機(jī)器—環(huán)境系統(tǒng)”是指由共處同一時(shí)間和空間的人與其所操縱的機(jī)器以及人和機(jī)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(dòng)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(diǎn)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(diǎn)，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(qiáng)，學(xué)科應(yīng)用范圍廣泛等。

在制造業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、裝配、物流、銷售等過程中，人們?cè)絹碓街匾暼说囊蛩兀瑥?qiáng)調(diào)以人為本，強(qiáng)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(rèn)同的是國際人類工效學(xué)學(xué)會(huì)（）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(jī)器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、生活中和休息時(shí)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(cè)量學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，研究如何使人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合人的身體結(jié)構(gòu)和生理心理特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、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(jìn)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(rèn)為，這門學(xué)科是以人為核心因素，運(yùn)用心理學(xué)、生理學(xué)、解剖學(xué)、人體測(cè)量學(xué)等人體科學(xué)知識(shí)于工程技術(shù)設(shè)計(jì)和作業(yè)管理，特別是安全設(shè)計(jì)和安全管理。以人為本，著眼于提高人的工作績(jī)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(jī)器—環(huán)境系統(tǒng)總體性能的優(yōu)化。

正是因?yàn)閺?qiáng)調(diào)在工程技術(shù)設(shè)計(jì)和作業(yè)管理中考慮人的因素是本學(xué)科的突出特點(diǎn)，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(shí)踐，很容易被理解和接受。

“統(tǒng)一考慮人－機(jī)器－環(huán)境系統(tǒng)總體性能的優(yōu)化”意味著，既要使機(jī)器的設(shè)計(jì)符合人的生理、心理特點(diǎn)，有利于人“安全、高效、舒適”，即“機(jī)宜人”；也要考慮通過培訓(xùn)和管理使人適應(yīng)機(jī)器，即“人適機(jī)”。片面強(qiáng)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(hào)宇宙飛船軌道倉和生活倉的設(shè)計(jì)中，就充分運(yùn)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(jì)實(shí)力和工藝水平的限制，所以還必須通過對(duì)航天員進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)，使他們適應(yīng)航天飛行的環(huán)境。這是一個(gè)比較典型的例子。對(duì)于其他系統(tǒng)也類似，只是有些情況下側(cè)重考慮“機(jī)宜人”，而有時(shí)則側(cè)重“人適機(jī)”。

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(jià)值需要。

⑵、研究?jī)?nèi)容

學(xué)科研究?jī)?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(duì)人的能力、行為、限制和特點(diǎn)等相關(guān)信息進(jìn)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(jì)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(gè)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(jì)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(jì)就不能超出人類本能的極限（）。對(duì)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(jìn)人性價(jià)值（），如降低工作壓力和疲勞度，增進(jìn)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(gè)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(dòng)機(jī)（）等相關(guān)信息來設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析才能得到，因此相當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jì)器具、機(jī)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(qiáng)安全性和舒適感，進(jìn)而提升人類的生活品質(zhì)。

5、交叉學(xué)科

⑴、人類工效學(xué)

人類工效學(xué)（），簡(jiǎn)稱工效學(xué)。這個(gè)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(jí)學(xué)會(huì)的正式名稱也是“中國人類工效學(xué)學(xué)會(huì)”，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(gè)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(jì)中使用。中國用這個(gè)名稱的也比較多。

⑶、人機(jī)工程學(xué)

人機(jī)工程學(xué)（或Man-）或人機(jī)學(xué)。這是中國對(duì)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(gè)名稱。

⑷、人－機(jī)器－環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)

人－機(jī)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(jī)器－環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)這個(gè)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(shí)。

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(jī)工程設(shè)計(jì)等

人機(jī)工程設(shè)計(jì)、人因工程設(shè)計(jì)、宜人性設(shè)計(jì)等名稱在中國工程設(shè)計(jì)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(cuò)誤，進(jìn)而達(dá)到防止人為差錯(cuò)發(fā)生的目的。

1、產(chǎn)生差錯(cuò)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(shí)、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(cuò)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(shì)力、工作交接、信息交流、工作環(huán)境、工作時(shí)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(gè)模式中，廣場(chǎng)面的匹配與不匹配就意味著是一個(gè)人為差錯(cuò)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(qiáng)的部分。這個(gè)廣場(chǎng)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(diǎn)，掌握人的特性。

②、人－硬件

航空公司主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是飛行機(jī)組要熟練使用飛機(jī)，發(fā)揮飛機(jī)技術(shù)裝備的最大潛能，提高飛行品質(zhì)；二是機(jī)務(wù)人員要確保飛機(jī)持續(xù)適航。這兩個(gè)方面都需要建立良好的人與硬件的關(guān)系，達(dá)到人和飛機(jī)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(cè)、檢查單、工作單、象征版本號(hào)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序等軟件。由于人與軟件的關(guān)系不像人－機(jī)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

這是人－人之間的界面。領(lǐng)導(dǎo)、班組（機(jī)組）、團(tuán)隊(duì)和個(gè)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(huì)對(duì)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(cè)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(gè)因素引起的，而是由許多因素象鏈條一樣把各個(gè)環(huán)節(jié)連接在一起時(shí)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(gè)研究分析人為差錯(cuò)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(yán)重差錯(cuò)）。

⑷、墨菲定律

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

三、防止人為差錯(cuò)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(cuò)誤的可能。但是，不能讓錯(cuò)誤發(fā)展成為災(zāi)難性錯(cuò)誤。人為差錯(cuò)是可以減少的、避免和消除的，但是單靠一個(gè)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(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)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(cuò)的發(fā)生，并且將差錯(cuò)的影響減小到最低程度。強(qiáng)調(diào)飛行機(jī)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(jī)維修人員要樹立系統(tǒng)的整體觀念，強(qiáng)調(diào)“自檢、互檢、專職檢驗(yàn)”的制度。在一些特殊的場(chǎng)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(jìn)行一項(xiàng)大的維修項(xiàng)目，以及人員工作交接等情況更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)檢驗(yàn)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(shí)進(jìn)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(shí)人已十分疲勞，時(shí)間又不足，容易誘發(fā)人為差錯(cuò)。

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(cuò)的發(fā)生，并且在實(shí)踐中狠抓落實(shí)，使每一個(gè)員工有所遵循，在一個(gè)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(duì)飛行中各種正常和典型應(yīng)急情況簡(jiǎn)明扼要地羅列對(duì)安全最重要的操作。一旦發(fā)生緊急情況，形勢(shì)千變?nèi)f化，選擇多種多樣，精神壓力巨大，時(shí)間又異常緊迫。在這種緊急情況下，及時(shí)應(yīng)用相應(yīng)檢查單，能幫助機(jī)組迅速采取合理有序的應(yīng)對(duì)行動(dòng)，從而化險(xiǎn)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(shí)質(zhì)上是飛行機(jī)組的護(hù)身符。

根據(jù)CCAR-21部的規(guī)定，一架適航的飛機(jī)需要滿足兩個(gè)條件，即：符合經(jīng)批準(zhǔn)的型號(hào)設(shè)計(jì)，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(jī)已由合格的維修人員實(shí)施了維修、預(yù)防性維修和檢查工作。工作單（卡）是實(shí)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(jì)性的統(tǒng)一，因此嚴(yán)格按檢查單操作不會(huì)出錯(cuò)。例如，廈航推行規(guī)范化管理，強(qiáng)調(diào)落實(shí)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(jiǎn)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?xiàng)l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(qiáng)化人員培訓(xùn)和“三個(gè)提高”

強(qiáng)化人員培訓(xùn)，提高章法意識(shí)，提高操作技能，提高預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)的能力，是防止人為差錯(cuò)的有效措施。培訓(xùn)的重點(diǎn)是上崗資格（取得各種上崗證書和執(zhí)照）和“應(yīng)知、應(yīng)會(huì)”。應(yīng)圍繞安全秤和經(jīng)營活動(dòng)而獲取“上崗證書”和實(shí)實(shí)在在的“應(yīng)知、應(yīng)會(huì)”。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(cuò)風(fēng)險(xiǎn)的能力。

4、在規(guī)章允許的范圍內(nèi)采取必要的防差錯(cuò)措施

根據(jù)墨菲定律，凡是容易發(fā)生差錯(cuò)的地方就一定會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。統(tǒng)計(jì)表明，在運(yùn)行實(shí)踐中確有一些程序、部位、場(chǎng)地、設(shè)備、管路、線路、操縱電門等是容易誘發(fā)人為差錯(cuò)的地方。飛機(jī)制造商和民航界已進(jìn)行了大量的防差錯(cuò)改進(jìn)和調(diào)整。人們?cè)谌粘９ぷ髦幸膊环敛扇∫韵路啦铄e(cuò)措施：

⑴、程序設(shè)計(jì)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(shí)間的先后；

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

⑷、在機(jī)務(wù)維修工作中強(qiáng)調(diào)“自檢、互檢、專職檢驗(yàn)”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(shí)加以區(qū)分。

5、對(duì)任何人為差錯(cuò)都應(yīng)重視

依據(jù)“海恩法則”，事件、差錯(cuò)、事故征候、事故，按寶塔形分布；事故往往是由許多差錯(cuò)累積形成。因此，千萬不要忽略小的差錯(cuò)。這會(huì)對(duì)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(cuò)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(rèn)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(shí)已晚，而且其代價(jià)也實(shí)在太昂貴了。

6、提倡無懲罰主動(dòng)報(bào)告制度

如果當(dāng)事人報(bào)告所面臨的是處罰時(shí)，那么就很難從當(dāng)事人那里得到真實(shí)的情況，因而也就很難發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)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(yùn)用人因工程學(xué)知識(shí)，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))