《安全人机工程学 第2版》赵江平杨宏刚杨小妮|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《安全人机工程学 第2版》

【作　者】赵江平杨宏刚杨小妮

【丛书名】高等学校“十三五”规划教材

【页 数】 296

【出版社】 西安：西安电子科技大学出版社 , 2019.07

【ISBN号】978-7-5606-5373-0

【价 格】43.00

【分 类】安全人机学

【参考文献】 赵江平杨宏刚杨小妮. 安全人机工程学 第2版. 西安：西安电子科技大学出版社, 2019.07.

图书封面：

图书目录：

《安全人机工程学 第2版》内容提要：

本书以安全科学、系统科学和人体科学为基础，以人、机、环境三要素为研究对象，以人机系统为切入点，以人的特征、机的特性以及可靠性、人机界面设计、人机系统事故与人机系统安全设计为主线展开论述，重点介绍应用人机工程学的原理和方法进行人机系统安全设计、评价及事故预防。本书可作为高等院校理工类安全工程、工业工程、工业设计和人机与环境工程等相关专业的本科教材和教学参考书，也可作为中介服务机构、企业管理人员的参考用书。

《安全人机工程学 第2版》内容试读

第1章绪论

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第1章绪论

主要内容

()安全人机工程学的概念。

(2)安全人机工程学的形成与发展。

(3)安全人机工程学的主要任务与研究内容。

学拉人

(4)安全人机工程学的学科体系及研究方法。

学习目标

()掌握人机系统、人机工程和安全人机工程的概念。

(2)了解安全人机工程学的形成与发展。

(3)明确安全人机工程的研究内容及研究方法。

安全人机工程学是从安全和人机工程学的角度出发研究人与机的关系的，是运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。安全人机工程学立足于安全，主要阐述保证人身安全所需人与机的相互关系。它是人机工程学的一个应用学科的分支，也是安全工程学的一个重要分支学科。

1.1安全人机工程学概述

1.1.1安全人机工程学的基本概念

安全人机工程以人的安全作为立足点，以确保人在活动过程中不受到伤害为目标，它主要阐述人和机之间保持怎样的关系才能保证人的安全。

所谓安全，从某种角度上讲，就是人机环境的协调。人机工程学的发展和应用，促使人们从人机结合的角度解决安全中的相关问题。因此，在讨论安全人机工程之前，必须先了解人机系统及人机工程学的概念。

1.人机系统

人机系统(Man-Machine Systems)是指由人和机器构成并依赖于人机之间相互作用而完成一定功能的系统。当今世界，没有机器的帮助人们几乎不能达到自己的目的。但没有人的操作，机器也不能独立工作。人机系统的外延相当广泛，如工人用车床加工零件，构成

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安全人机工程学

了工人一车床人机系统：人与工具、人与桌椅等都是人机系统。

人机系统之所以能够不断发展，是因为人机系统中人与机器能够互相弥补各自的不足。任何一个人机系统都需要解决人与机器的合理分工问题。既然人与机器在完成系统目标上有分工，随之而来的就是人与机器的信息交换问题一人机界面问题。为了使系统达到预期目标，人机之间的信息交换必须保证准确、迅速。人机系统的改善，不仅依赖工程技术人员对机器进行改进，使机器更适合于人体因素，同时也依赖于选择适当的操作者或对操作者进行有目的的训练（因为某些特定的作业仅适合一部分人，如塔吊作业）。这就是职业选拔和训练对人机系统的贡献。

人的行为特性十分复杂，因此有必要了解人的机能，才能使系统安全、高效地运行。可见，人机系统是指人为了达到某种预定目标，针对某些特定条件，利用已经掌握的科学技术，组成的人、机、环境共存的体系。这就是广义的人机系统，也称为人一机一环境系统。狭义的人机系统仅指人与机器组成的共存体系。

2.人机工程学

人机工程学Ergonomics)是20世纪中期发展起来的交叉学科，它运用人体测量学、生理学、卫生学、医学、心理学、系统科学、社会学、管理学及技术科学和工程技术学等学科的理论和知识，研究系统中人、机及其工作环境，特别是人、机与环境结合面之间的关系，其意义在于通过恰当的设计，使人机系统获得高工效和安全。目前，这门学科在国内外尚无公认的定义，国际人类工效学协会(nternational Ergonomics Association,IEA)最初对人机工程学所下的定义是：研究人在工作环境中的生理学、解剖学、心理学等方面的特点、功能，以进行最适合于人类的机械装置的设计、制造，工作场所布置的合理化，工作环境条件最佳化的实践科学。2000年8月，EA理事会又将Ergonomics的定义修改为：研究系统中人和系统其他元素之间的相互作用的一门科学，其目的是使人在系统中工作、生活的舒适性与系统总的绩效达到最优。

国内学者一般认为：人机工程学是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究系统中人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适地工作，并取得满意的工作效果的一门学科。

截至目前，人机工程学仍处于迅速发展之中，其中研究层次尚限于技术科学和工程技术（即人机工程学、人机工程）两个层次，而基础科学（即人机学）层次尚缺。此外，学科名称多样、学科边缘模糊、学科内容综合性强、学科定义尚不统一等现象也比较常见。尽管如此，由于本学科与人机工程领域相近名称的其他学科在研究对象、研究方法、理论体系等方面尚不存在根本上的差异，因此，人机工程学能作为一门独立的学科而存在。

3.安全人机工程学

安全人机工程学(Safety Ergonomics)作为安全工程学的重要分支学科和人机工程学的

一个应用学科，其性质是一个跨门类、多学科的交叉科学，它处于许多学科和专业技术的接合部，既有人体科学与工程技术的交叉和渗透，又有社会科学与自然科学等学科的交叉和渗透。

人类社会进步的重要标志，就是创造适合人类生存与发展的劳动条件，使人能够在优美、舒适的环境中生活、生存，即让人类劳动、生活、生存在一个安全、卫生、和谐的社

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会之中。为了实现这一目的，从安全的角度和着眼点来说，就是要分别以人的活动效率为条件和以人的身心安全为目标，将安全人机工程学从人机工程学中分解出来，并将其作为安全工程学的一个重要分支学科，使其自成体系。这是现代科学技术发展的必然趋势，是文明生产、生活、生存的象征。

可以定义：安全人机工程学是从安全的角度和着眼点出发，运用人机工程学的原理和方法去解决系统中人机结合面的安全问题的一门新兴学科。它是人机工程学的一个应用学科的分支，并成为安全工程学的一个重要分支学科。

1.1.2其他相关学科的概念

1.人一机—环境系统

人一机一环境系统是由人、机（或计算机）和环境组成的一种复合系统。系统里所称的“人”，是指作为主体工作的人，包括个人和人群；所称的“机”，是指人所控制的一切对象的总称，大至飞机、轮船，小至个人装备和工具；所称的“环境”，是指人、机共处的特定条件，包括自然环境、人造环境和社会环境等。它所研究的基本问题是人、机、环境相互协调与适合，实质上是使机械设备、环境如何适合于人的形态、生理、心理特性的问题，其根本目的是实现系统整体的“效益最大化”。

2.人一机一环境系统工程

人一机一环境系统工程是把人、机、环境看成是一个系统的三大要素，并在深入研究人、机、环境各自性能的基础上，着重强调从全系统的总体出发，通过人、机、环境三者之间的信息流通、信息加工与信息控制，形成一个相互联系、相互作用、相互影响、相互制约的巨系统：要求站在系统整体的高度上去正确处理人、机、环境这三个基本要素的关系，利用系统工程的原理与方法，借助电子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佳组合方案，从而使系统的整体效能达到“安全、高效、经济”的最佳状态。

人一机一环境系统工程的研究内容主要包括七个方面（参见图1-1）：①人的特性研究：

②机的特性研究：③环境的特性研究；④人一机关系的研究：⑤人一环境关系的研究：

⑥机一环境关系的研究：⑦人一机一环境系统总体性能的研究。

人一机关系

人一环境

关系

人一机一环境

关系

机

环境

机一环境

关系

图1-1人一机一环境系统工程研究内容

安全人机工程学

人一机一环境系统工程研究的基本核心问题可概括为：从三个理论（控制论、模型论优化论)出发，着重分析三个要素（人、机、环境），历经三个步骤（方案决策、研制生产、工程实用)，去实现整个系统总性能的三个目标（安全、高效、经济）。

1.1.3安全人机工程学与效率人机工程学的区别

劳动者在劳动过程中是否安全的主要影响因素有三点：

()安全条件。生产环境中的机，也就是劳动者所处的劳动环境是否具备安全条件，即设备是否安全。

(2)安全状态。劳动者的行为与劳动环境的配合（人机结合面）上是否处于安全的状态。

(3)安全行为。劳动者的行为是否符合安全的要求。

现代化生产中“机”向着高速化、精密化、复杂化方向发展，这些特性必然要求操纵这些“机”的人具有更高的判断力、注意力和熟练程度。但事实上，人的视力、颈部活动能力、大脑注意力并没有随着“机”的发展而产生明显变化，这就加大了人与“机”之间的不协调、不平衡。其结果是：一方面“机”增大了人类的负担，使人受到了很大的影响：另一方面是人影响和决定着“机”的性能。因此，所设计的“机”若是忽略了操作者的身心特性、生物力学特征，则“机”的功能既不可能充分发挥，而且还会诱发事故。为了实现安全生产，就要把人与“机”结合起来考虑，要求在“机”的设计、制造、安装、运行管理等阶段均应充分考虑人的生理、心理及生物力学特性，把人一机作为一个整体、作为

一个系统加以考虑，使“机”与人始终处在安全、卫生、舒适、高效率的状态。由此可见，把安全人机工程学从人机工程学中分离出来，自立“门户”，自成系统，这是现代科学技术发展的必然趋势，是文明生产的象征。因此，人机工程学可分为安全人机工程学和效率人机工程学，它们的区别为：安全人机工程学侧重于安全、卫生，立足于人机结合面上，在最大限度保障人们的安全健康与舒适的前提下，尽量提高工作效率；而效率人机工程学侧重于工作效率，立足于设备的效应，在最大限度发挥设备效应以提高工作效率的前提下，给劳动者创造安全、卫生的劳动环境。

1.2安全人机工程学的形成与发展

1.2.1人机工程学发展简史

自人类社会形成以来，人类在求生存、求发展的过程中创造出各种各样的简单器具，并利用这些器具进行狩猎、耕种，从而形成了人与器具的关系一原始人机关系。在古老的人类社会中，尽管没有系统的人机工程学的研究方法，但人类通过实践的启发所创造的各种简单工具，以其形状的发展变化来看是符合人机工程学原理的。例如：旧石器时代的石刀、石枪、石斧、骨针等工具大部分呈直线形状，有利于使用：新石器时代，人类使用的锄头、铲刀及石磨等的形状更适合人使用，那时的人类在用这些工具进行笨重的体力劳动时，就自发存在着在保护自己和提高劳动效率两方面的努力。随着人类社会的发展，人类对工具的使用经验和体会促使人机关系由简单到复杂、由低级到高级、由自发到自觉逐

第1章绪论

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渐发展，并日臻科学化。但是，早期的人机关系及其发展仍只是建立在人类不断积累经验和自发的基础上，因此称为经验人机关系或自发人机关系。

在漫漫的历史长河中，人类通过劳动改造自然，同时也改造人类本身，推动人类社会进步，人类的文明程度和改造客观环境的能力也得以不断提高。产业革命以后，随着科学技术的发展，人们所从事的劳动在复杂程度和载荷量上均起了很大变化，从多方面提高劳动效率便成了当时的研究重点。为此，世界上一些工业发达国家就在客观需要的条件下，研究了有关“操作方法”的课题。他们进行过一些著名的实验，如“铁锹作业实验”“砌砖作业实验”“肌肉疲劳试验”等，研究如何耗费较少的体力来获得较多的效益。因为当时机器和设备的操作、调整和维修主要由人直接完成，所以为了寻求更好、更简便的手工操作方法，人们进行了大量的研究，如工作分解、过程分解、动作分解、流程图解、瞬间操作分解、知觉与运动信息分析等，同时也提出了多种行之有效的节省动作的原则，其目的是得出耗费最少的体力换取最大的劳动成果的方法。

随着机器的不断改进，人与机器的关系越来越复杂，机器操作者需要接收大量的信息和进行迅速而准确的操纵。特别是第二次世界大战期间，复杂的武器系统要求人们在特殊条件下进行高效率的搜索、控制。当人无法适应武器的操作要求时，就会引发各类事故。例如：飞机的飞行，由于座舱及仪表位置设计不当，造成驾驶员误读仪表盘和使用操作器而发生意外失事：战斗时操作不灵敏、命中率降低等事故也会经常发生。发生这类事故的原因可总结为两方面：一是这些仪器本身的设计没有充分考虑人的生理、心理和生物力学特性，致使仪器的设计和配置不能满足人的要求：二是操作人员缺乏训练，无法适应复杂机器系统的操作要求。这些事故教训给决策者和设计者敲响了警钟，使他们充分意识到“人的因素”在设计中是不可忽视的一个重要条件，同时还认识到要设计好一个先进的设备，要满足高效率的要求，仅有工程技术知识是不够的，还必须有其他学科知识的配合。在这种情况下，人机结合的一门新兴学科一人机工程学应运而生了。但这时的人机工程学主要应用于军事领域。第二次世界大战结束后，人机工程学的研究与应用逐渐从军事领域向非军事领域发展，并且在世界范围内不断扩大，最后成为一门应用极为广泛的技术科学。综上所述，人机工程学这门学科是随社会的进步而前进，随着科学技术的发展而不断完善的。现代社会正处于工业经济向知识经济过渡的时期，产品的机械化、自动化、电子化的程度都已有所提高，人的因素在生产中的增效作用越来越大，人机协调问题越来越重要，人们对劳动条件和保证人身免受危害的要求也越来越高，由此促进了人机工程学的迅速发展。

1.学科命名

人机工程学是一门专门研究人与系统其他元素之间相互作用的技术科学。该学科在其自身的发展过程中并未局限于某个学科，而是有机地融合了各相关学科理论，不断地完善着自身的基本概念、理论基础、研究方法、技术标准和操作规范。人机工程学起源于欧洲，形成于美国，发展于日本，作为一门独立学科的历史已有50余年。人机工程学的研究和命名，各国有所不同，侧重点也各不相同。在欧洲，人机工程学称为Ergonomics,这名称最早是由波兰学者雅斯特莱鲍夫斯基提出来的，它是由两个希腊词根组成的。其中，“©go”的意思是“出力、工作”，“nomics”表示“规律、法则”，因此，Ergonomics的含义也就是“人出力的规律”或“人工作的规律”，也就是说，这门学科研究的是人在生产或操作过程

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安全人机工程学

中合理、适度地劳动和用力的规律问题。人机工程学在美国称为“Human Engineering”(人类工程学)或“Human Factor Engineering”(人类因素工程学)；日本称为“人间工学”或采用欧洲的名称，音译为“Ergonomics”;俄文音译名为“OprHOTHKa”;我国所用到的名称也不尽相同，有“人类工程学”“人体工程学”“工效学”“机器设备利用学”“人机工程学”等。现在大部分人称其为“人机工程学”，简称“人机学”。“人机工程学”的确切定义是，把人一机一环境系统作为研究的基本对象，运用生理学、心理学和其他有关学科知识，根据人和机器的条件和特点，合理分配人和机器承担的操作职能，并使之相互适应，从而为人创造出舒适的工作环境。

2.发展历程

人机工程学在英国、美国、日本、俄罗斯以及西欧各国都得到了广泛的应用，工业发达国家都建立和发展了这门科学。

英国是研究人机工程最早的国家，l950年成立了人机工程学研究学会(Ergonomics

Research Society),该学会1957年创办了会刊Ergonomics,此刊主编由英国剑桥大学人机心理研究所Psychological Laboratory)的A.T.Wetford担任，来自法国、德国、荷兰、瑞士和瑞典等国家的代表也担任了此刊的编辑。现在，Ergonomics是国际人类工效学协会的会刊。英国劳勃路技术学院(Longhborong College of Technology)开设了世界上最早的人机工程学课程，而且负责对社会进行教育和担负咨询、科研任务。在英国，人机工程学已应用到了国民经济的各个部门。

美国是人机工程学最发达的国家，1957年成立了美国人因学会(Human Factors

Society)。该学会除发行会刊外，还有不少专刊和其他方面的书刊。美国是世界上人机工程学书刊最多的国家之一。E.J.Mcormick教授1957年发表的著作《人因工程》(Human

Engineering)已成为美国各大学广泛采用的教材。美国的人因学研究机构大部分设在大学里，如哈佛大学、麻省理工学院、普林斯顿大学、约翰霍普金斯大学、密西根大学、普度大学、俄亥俄州立大学等院校：另一部分设在海、陆、空的军队系统中，其服务对象主要是国防工业，其次才是其他产业部门。

日本于1964年成立了“人间工学会”，随即大力引进和借鉴欧美各国在人机工程学方面的基础理论和实践经验，并且逐步改造成自己的“人间工学”体系，将其广泛用于工业建设中。由于充分运用了人机工程学原理，日本所生产的照相机、汽车、电器产品、机械设备、日用产品的性能都更加优化，使其成为占领国际市场的一个重要条件。此外，不少大学也开设了这门课程，出版了不少关于“人间工程”与“安全人间工程”的专著。

除了上述国家外，德国、俄罗斯、法国、荷兰、瑞典、瑞士、丹麦、芬兰等国家在20世纪60年代初也相继成立了人机工程学学会和专门从事人机学方面研究和教育工作的研究机构。

虽然世界各国对人机工程学研究的侧重点有所不同，但从各国的学科发展过程可以看出，他们对本学科的研究内容有一定的规律。一般工业化程度不高的国家往往是从人体测量、作业强度、疲劳因素等方面着手研究：随着这些问题的解决，才开始感官知觉、作业姿势、运动范围等方面的研究：然后进一步转到操纵器、显示器的研究与设计，人机系统控制等方面的研究：最后进入本学科的理论前沿领域，如人机关系、人与生态、人体特性、

···试读结束···