工效学

工效学是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究人、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机械工程分支学科。

工效学吸收了自然科学和社会科学的广泛知识内容，是一门涉及面很广的边缘学科。在机械工业中，工效学着重研究如何使设计的机器、工具、成套设备的操作方法和作业环境更适应操作人员的要求。

自美国人泰勒开创科学管理以来，工作效能的研究一直是管理工程学的重要组成部分。吉尔布雷斯夫妇首先应用心理学原理进行了动作研究，注意到工人疲劳、工作单调等因素对工效的影响。

第二次世界大战期间，因各种新式武器的产生，设计人员必须认真考虑操作人员的生理和心理特点，研究如何使机器与人的能力限度和特性相适应，从而产生了工效学。随后，工效学在各国工业生产中也得到广泛应用和发展。

1961年，在斯德哥尔摩成立了国际工效学协会。此后，许多国家都成立了工效学的专业研究机构和学术团体，研究成果被纳入国家标准，尤其是涉及安全、健康方面的标准往往是强制执行的。因此工效学在发展中逐渐与标准化工作结合起来。

工效学在人-机环境系统的研究中，经历了人适应机、机适应人、人机相互适应几个阶段，现在又已深入到人、机、环境三者协调的人-机-环境系统。在系统内，从单纯研究个人生理和心理特点，发展到研究怎样改善人的社会性因素。随着市场竞争的加剧和生产水平的提高，工效学在机械产品的设计和制造中的应用也更加广泛和深入。

在人-机系统中，人体各部分的尺寸，人的视觉和听觉的正常生理值，人在工作时的姿势，人体活动范围、动作节奏和速度，劳动条件引起工作疲劳的程度，以及人的能量消耗和补充；机器的显示器、控制器(把手、操纵杆、驾驶盘、按钮的结构型式和色调等)和其他与人发生联系的各种装备(桌。椅、工作台等)；所处环境的温度、湿度、声响、振动、照明、色彩、气味等都会影响人的工作效率。而工效学正是研究它们之间的关系的。

工效学还研究人的工作行为和产生行为差异的各种因素，这些因素报括：年龄、性别、个人的智力和文化技术水平、工作兴趣和工作动机、性格特点、工作情绪等主观因素。同时，工效学还研究所处环境、设备性能、工作条件等客观因素以及人群关系、组织作风等社会性因素。这些因素使人的能力互不相同，对系统的适应程度也各有差异。 工效学还强调人有产生错误行为的可能性，良好的人-机-环境系统有助于减少操作人员失误的客观因素，并有利于预防和减少由于主观因

素或社会性因素造成的失误。

为实现人-机-环境系统的整体效果，还需要选择具有一定素质的操作人员，并给予适当的训练，使他们学会操作和维护这个系统。操作人员必须遵守操作规程，制订的操作规程应符合操作人员的生理和心理特点。

工效学在机械工业中已广泛用于各种产品、设施和生产系统中。例如，在驾驶汽车的人-机-环境系统中，司机首先要了解车外环境(车流、人流、交通信号和标志、道路条件等情况)和汽车本身运行状态(速度、发动机温度、压力、油量等仪表显示的情况)，以确定行车方针和进行适当的操纵。

为使司机驾驶省力、安全和舒适，在设计汽车时应根据人体测量数据和生理、心理负荷反应来考虑司机的座位、各显示器和操纵机构的设置；适当降低汽车重心，使行驶较为稳定，乘坐舒适。在设计时还应考虑司机在操作中可能失误或遭受外来车辆的撞击，应有预防措施，如采用过速自动报警装置，增设安全带、缓冲保险杠、不易破碎的挡风玻璃等。

又如改进后的桥式起重机的司机室，将各种操纵杆装在司机座位的两侧，正前方和两侧都是大玻璃窗，扩大司机的视野并可让司机坐在座位上操作。操纵杆把手的材料、结构、形状、位置根据功能选用和设计，使司机凭触觉就能操作。整个司机室密闭性良好，这样就能改善不良的操作条件和客观环境对司机工作效能的影响。

其它机械学分支学科

机械学概述、传热学、工效学、机械动力学、摩擦学、汽车力学、地面车辆力学、燃烧学、机构学、机械制图、工程热力学、人机工程学、系统工程学　

３．人机工效学

人机工效学作为一门新兴的学科，真正起源于２０世纪８０年代，其目的在于从错纵复杂的人、机器、环境系统中，科学地理顺关系，优化组合，突出人的因素。船舶人机工效学则是为适应和发展船舶航海和船员在船舶这种特殊的环境中生活、工作、最终发挥船员高效作业而提出的综合性学科。对于这样一个复杂的人机工效学系统，必须要用“安全、高效、经济”综合效能的指标来判定其先进性与否。实现人一机一环境系统的最优化组合，具有十分重要的意义。 ２０世纪４０年代开始某些发达国家的研究部门在船舶设计中相继出现了研究人的因素（ｈ

ｕｍａｎ　ｆａｃｔｏｒ），人体工程（ｈｕｍａｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ），工效学（ｅｒｇｏｎｏｍｉｃｓ），人的因素工程学（ｍａｎｆａｃｔｏｒ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ），人－机系统（ｍａｎ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｓｙｓｔｅｍ），和工程心理学（ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｓｙｃｈｏｌｏｇｙ）等多种学科。从生理学、心理学、精神病学、人类生态学等方面把人与机器、环境结合起来。４０年代至６０年代，美国与前苏联相继开展了人的特殊生理学的研究，７０年代后期，对人的因素的研究又进一步深入，随着研究范围的不断扩大，９０年代初德国海军医学研究所开展了对船舶人－机关系的研究，提出了船舶航行中人体动、静态的最佳工效状态，并对船舶设备安装提出了合理而客观的建议，为人－机－环境系统优化组合提供了有价值的资料。近年来，美国还制定了“军用系统、装备和设施的人体工程设计规划”，为提高人的工效，对军用系统、设备系统提出了技术参数要求，甚至对有关设备的外形尺寸亦有明确规定。

在水面或水下，处在一个密闭、复杂的复合因素环境中的作业人员，不仅要直接操纵各种仪器仪表，而且还要在很短时间内做出准确的应答，人机界面直接与人员的生命安全健康有关，而且也与作业效率、作业能力密切相关联，因此，航海医学中人机界面和人机工效学显得很重要。舰船环境医学卫生中，除了高温、高湿、有害气体、噪声、振动以及潜航、远航中营养、食品、供水等需合理、充分保障外，还有诸如辐射、微波、激光、次声、磁场、材料毒理等因素也应引起重视。大量的仪器仪表系统的显示、监测、控制均应合理布局、优化组合。随着高新技术的发展及其在军事工业上的应用，建造新型舰船时所需的人机工程和医学卫生学数据，保持人机环境系统的最佳状态等，人机工效学起着重要作用。结合舰艇卫生学研究成果进行船舶的设计制造，根据人体医学研究提出的参数，控制舰船环境生命支持系统条件，以提高人机工效。