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转自：人机与认知实验室 作者：张曹倪 人因工程学（HumanFactors Engineering）也称为人类工效学或者人机工程学，目前国内外还没有统一的名称。人因工程学研究人和机器、环境的相互作用及其结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特点，以人工作生活中的优化问题作为主要目标，从而达到使人安全、高效、健康和舒适的工作和生活的目的。 在这门学科创立之初人们就对人因工程在各行业的重要作用就有了充分的认识，但受制于各种条件的限制，人因工程学此前一直发展缓慢。近年来随着工程、电子、计算机等技术的发展，以及对人体生理心理研究的逐步深入，人们发现影响安全及制约工作效率的主要因素正从机器等工具上逐渐转移到人的因素上面来。从十五计划到十三五计划中，我国均将人机交互列为了社会发展的主要内容。随着重视程度的不断提高，近年来人因工程或工效学技术在众多领域、不同地区以及诸多环境下的应用迅速增长，人因工程的应用也积极促进了这些行业的发展。 人因工程当前应用的主要目的在增进人员的绩效(如增加工作的速度、提高工作时的安全性和增进工作时的正确性)、减少能力的浪费与疲劳、减少不必要的训练和降低训练成本、减少对特殊技巧和能力的依赖、增进人力的使用、减少人为错误所引发的事故，以降低时间和设备的损失，以及改善使用者或操作员的舒适程度。 人因工程因其在人-机-环境系统当中对系统整体的提升以及减少人因失误的作用，在关乎国计民生的数个重要领域，受到了相当的重视，其中载人航天、核电运营维护、医疗三个领域的应用广泛，具有代表性。 2.1 航天人因工程 载人航天任务，由于其系统的复杂性和任务的多样性，对航天员的安全和操作的可靠性要求非常高。 载人航天任务中，航天员乘组、航天器以及空间环境构成一个复杂的人-机-环境系统。  由于系统的复杂性和航天任务的相对不确定性，历史上载人航天任务事故多次发生，我国载人航天任务当中也出现过返回舱着陆未及时切伞，出舱舱门开启不畅顺等一些险情。追根溯源，对人的因素考虑不足往往是事故的重要成因。航天人因工程由于航天任务的实际应用需求得到发展。  当前航天人因工程研究的基础和核心是航天员的作业能力与绩效。以深入了解人在太空中的能力和局限性为目的，着力探讨人体参数及生物力学特性、舱外作业能力、感觉知觉能力以及心理和行为健康等课题。 其他的主要研究热点集中在：航天器人机界面与人机交互，航天人误与人因可靠性以及人-系统整合设计与评估三个方面。人机界面与人机交互研究为航天器人机交互效能的提升提供了重要的理论和技术支撑，人智能系统协同主要面向人与智能机器人等团队协同中的人因问题。人误与人因可靠性通过对航天人误事件的分析研究识别人误的影响因素，认识和掌握人误的普遍特征与规律，深入研究其内在的机制与机理。近十年来，我国航天人因工程的研究成果丰硕，成功助力了我国载人航天，空间站建设事业的开展。 面向未来，长期空间飞行和载人深空探测是国际航天未来的主要任务，这对航天人因工程的发展提出了更高的要求，应当在以下几个薄弱环节作出努力：针对载人航天系统的人-系统整合总体缺少系统性的问题，应当制定顶层规范和成组织的管理保障体系。借助工程部门、科研院所和高校的不同研究特点，提高人因工程的研究广度与深度。人因工程研究由于任务偏“软”，得到的重视不足，还具有先行投入不够，经费来源等等问题。 2.2人因工程在核电中的应用 在核电领域，人因工程将人作为一个重要因素引入核工程的设计之中，充分研究人机交互作用，以期获得安全和高效的工艺设备与稳定可靠的系统。 当前世界上已经投入运营的核电站大部分都是第二代核电，但早期第一代、第二代核电站在设计建设的过程中并没有充分考虑人与机器、环境的相互作用。对人为因素考量的缺失，使核电站在运营发展过程中产生了很大的安全隐患，也引发了严重的事故。从三哩岛核事故到切尔诺贝利核事故再到现在还未完全控制住的福岛核事故，最后的调查结果都显示，这些事故都将引发核电站各种问题的主要矛盾指向人因失效。 三哩岛核事故后，人因工程开始进入核电安全研究者的视野之中，上世纪90年代，为了解决二代核电站的安全隐患，各国核工业届开始将人因工程引入到核电的实际应用之中，集中力量对严重事故的预防和缓解进行了攻关，在此基础上提出了第三代核电的标准，并在其中明确了提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。现在各国在建的核电机组基本都采用了第三代核电技术。 我国核电人因工程经历了从无到有、初步应用及2009年以后系统应用的发展历程，人因工程在秦山一期、恰希玛一期项目中初步应用，05年以后开始在恰希玛二期项目中系统的应用。人因工程的使用，大幅提高了我国核电的安全性及效率。当前我国发展秉持“安全第一”的方针发展核电，解决人的问题是核电安全非常重要的问题，人因工程对当前阶段我国核电的积极发展起到了及其重要的保障作用。同时人因工程对我国先进核电技术的引进吸收再到走出去也起到了重要的推动作用，当前我国自主第三代核电技术华龙一号出口到英国，经历了非常严格的人因测评，采用先进的人因工程理念来优化系统设计，提升人机交互效能是我国核电走出去的重要保证。 2.3医疗人因工程 医学是救死扶伤的科学，对人的关注度非常高。由于临床医学行业的特殊性，医疗事故事关重大，医疗效率也十分重要，所以人们对于医生和医疗器械等各方面的要求都比普通行业要高，从人因工程的角度考虑医疗的“人-机-环境”系统也越发重要。在医疗方面进行人因工程的探究，越来越获得了人们的重视，也取得了迅速的发展。 国内的人因工程应用主要涉及到以下几个方面： 在医疗器械可用性测试和评估方面，我国关注度较高，也取得了较多成果。我们在制造自己的产品时，需要根据中国人来进行可用性测试，而不能生搬硬套国外的没有根据中国人的人体尺寸和特性进行人因测试的设备。这样可以保证产品的人因特性，让产品更可用，在保证治疗效果的同时，提高病人的舒适度，消除心理恐惧。同时也解决医生在使用上的困难，减少长时间使用的生理不适。例如，在腔镜方面，根据人体尺寸和国人特性进行了可用性测试，也进行了器械手柄的重新设计。 而在临床医学与人因工程的其他方面，我国多为对国外研究方法和案例的探究与复现。主要领域包括医疗人因失误及医疗器械的可靠性分析和安全性评价，医疗设备维修，医疗作业空间设计和改进。 人因工程可应用的范围相当广泛，包括生产制造、服务业的设备及工作环境、公共及生活空间、消费产品设计、计算机硬件及软件、残障人事辅助设备，交通、电讯、医疗系统、航天系统、国防武器系统等等。在产品设计过程中，即考虑人因工程标准，则能提高产品品质水准。而当各类大型系统愈来愈自动化之后，人与计算机互动方面的种种问题，更不容忽视。由于现代科技迅速的发展及经济快速的成长，在人们对生活和工作品质之要求日渐提升之下，人因工程所扮演的关键角色也将日益重要。 从产业着眼，中国人因的发展在工业安全与医疗卫生、工业设计与人际界面几个方面已有一定优势。未来中国人因在企业界仍将有相当的发展，工业安全、交互设计的重要性亦将与日俱增，工业安全运营维护也将持续受到重视。不过，中国的人因工程研究因其研究应用起步教晚，早期发展缓慢，许多具体的研究应用内容其他相关工业学科或者专业已经先一步开展或者已经掌握，人因工程想要在对应的应用领域抢夺话语权并不容易，这是未来中国人因工程发展的挑战。 |
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