人因工程学基础知识
胡经国
本文作者的话
本文根据有关资料编写而成。其目的在于普及人因工程学知识，供读者进一步了解和研究人因工程学的理论和实践参考。
下面是正文
一、人因工程学基本概念
通俗地说，“人因”（HumanFactors）是指一些与人有关的因素。“人因工程”是指由相互有机联系和相互作用的人—机器—环境构成的系统工程。“人因工程学”（HumanFactorsEngineering）是指以人为本，按照人的特性设计和改进人—机器—环境系统的科学。“人—机器—环境系统”是指由共处同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及人和机器所处的周围环境所构成的系统。
人因工程学是一门新兴的正在迅速发展的交叉学科。它涉及到多种学科，如：生理学、心理学、解剖学、管理学、工程学、系统科学、劳动科学、安全科学、环境科学等，其应用领域十分广阔。因此，在该学科的形成和发展过程中，各学科、各领域、各国学者从不同角度给予该学科不同的定义和名称，反映不同的研究重点和应用范围，至今仍未统一。
人因工程学具有现代各门新兴边缘学科的共有特点，如学科定义不统一，学科命名多样化，学科边界模糊，学科内容综合性强，学科应用范围广泛等。
在制造业的设计、生产制造、装配、物流、销售等过程中，人们越来越重视人的因素，强调以人为本，强调人与人造物、人与自然环境的和谐发展。
1、定义和命名
该学科的定义还没有统一，其名称也没有统一。得到各国大多数学者认同的是国际人类工效学学会（InternationalErgonomicsAssociation）于2000年提出的定义和名称：“人类工效学（Ergonomics）是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、生活中和休息时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。”
中国朱祖祥教授在其主编的《人类工效学》一书中所提出的定义是：“它是一门以心理学、生理学、解剖学、人体测量学等学科为基础，研究如何使人—机—环境系统的设计符合人的身体结构和生理心理特点，以实现人、机、环境之间的最佳匹配，使处于不同条件下的人能有效地、安全地、健康和舒适地进行工作与生活的科学。因此，人类工效学主要研究人的工作优化问题。”
不论如何定义和命名，有关作者认为，这门学科是以人为核心因素，运用心理学、生理学、解剖学、人体测量学等人体科学知识于工程技术设计和作业管理，特别是安全设计和安全管理。以人为本，着眼于提高人的工作绩效（HumanPerformance），防止人的失误（HumanError），在尽可能使系统中人员安全和舒适的条件下，统一考虑人—机器—环境系统总体性能的优化。
正是因为强调在工程技术设计和作业管理中考虑人的因素是本学科的突出特点，所以，人们通常使用“人因工程学”作为本学科的名称，以突出人的因素在工程上的应用。从文字上考虑，顾名思义，“人因工程学”这一学科名称很容易使人联想到与人的因素有关的工程理论与实践，很容易被理解和接受。
“统一考虑人－机器－环境系统总体性能的优化”意味着，既要使机器的设计符合人的生理、心理特点，有利于人“安全、高效、舒适”，即“机宜人”；也要考虑通过培训和管理使人适应机器，即“人适机”。片面强调某一方面都不符合人因工程学原则。例如，在神舟6号宇宙飞船轨道仓和生活仓的设计中，就充分运用了人因工程学原则，既尽可能地使航天员“安全、高效、舒适”，又必须考虑在宇宙中飞行，毕竟限制条件太多，包括经济实力和工艺水平的限制，所以还必须通过对航天员进行严格的培训，使他们适应航天飞行的环境。这是一个比较典型的例子。对于其他系统也类似，只是有些情况下侧重考虑“机宜人”，而有时则侧重“人适机”。
2、目标、内容和方法
⑴、研究目标
学科研究目标：提高工作效率和质量；满足人们的价值需要。
⑵、研究内容
学科研究内容：着重研究人类以及在工作和日常生活中所用到的产品、设备、设施、程序与环境之间的相互关系。
⑶、研究方法
学科研究方法：对人的能力、行为、限制和特点等相关信息进行系统的研究，并且将其研究成果用于产品、操作程序及使用环境的设计和制造中。
3、主要目的
人因工程学的目的是：使人工作得更有效；使人工作得更安全；使人工作得更舒适。
随着技术的日新月异及生活品质的不断提高，人们将生活层次推向了一个新的境界。除了产品的材质、功能和品味以外，我们还希望产品本身的设计能更体贴和善解人意（Friendly）；而这种体贴和善解人意不外乎期望能够更满足人类各方面的需求。何谓“满足”？“满足”就是“有感觉而且快乐合意”；若无感觉，则一切免谈。所以要有感觉，一切的设计就不能超出人类本能的极限（Limitations）。对这种极限的探讨亦属于人因工程的范畴。基本上，人因工程学的主要目的有二：
一是提高效率，如提高产质、减少失误，增加信赖度等等。
二是增进人性价值（HumanValues），如降低工作压力和疲劳度，增进安全，提升舒适感和满足感，以及改善生活品质等。
4、研究方法
整个人因工程学的研究方法是以流行病学（Epidemiology）、生理学（Phy-siology）、心理学（Psychology）和生物心理学（Biomech-anics）为基础，透过有系统的利用人类的能力（Capabilies）、本能极限（Limitations）、行为（Behavior）和动机（Motivation）等相关信息来设计事物和流程以及所属的环境；而相关信息的收集则通常需要透过不断的实验和统计分析才能得到，因此相当的统计和实验设计的训练亦不可或缺的。
从上述研究方法看来，人因工程学的核心理念就是要通过探讨和应用人类的行为、能力、本能极限和其它的特性等相关信息，据以设计器具、机器、设备、系统、任务、工作及其相关所属的周遭环境，从而提高生产力和效率，增强安全性和舒适感，进而提升人类的生活品质。
5、交叉学科
⑴、人类工效学
人类工效学（Ergonomics），简称工效学。这个名称在国际上用得最多。世界各国把它翻译或音译为本国文字。中国国家一级学会的正式名称也是“中国人类工效学学会”，相应的学术刊物命名为《人类工效学》。
⑵、人因工程学
人因工程学（HumanFactorsEngineering）或人的因素学（HumanFactors）。这个名称在美国和一些西方国家用得最多；常在核电工业、一般生活领域或生活用品设计中使用。中国用这个名称的也比较多。
⑶、人机工程学
人机工程学（Ergonomics或Man-MachineEngineering）或人机学。这是中国对Ergonomics的最早翻译名称。至今，工程技术方面大多数人还喜欢用这个名称。
⑷、人－机器－环境系统工程学
人－机器－环境系统工程学（Man-Machine-EnvironmentSystemsEngineering）。中国航空航天领域首先采用人－机器－环境系统工程学这个名称。它涵盖的学科内容更为广泛。
⑸、其他类似名称
其他类似名称，如：
①、工程心理学
工程心理学是该学科的早期名称，也是该学科的基础知识。
②、人素工程学
人素工程学在中国一些军标中使用，是人因工程学（HumanFactorsEngineering）的另一种译名。
③、人机工程设计等
人机工程设计、人因工程设计、宜人性设计等名称在中国工程设计人员中也较为常用。
二、人因研究模式
研究人为因素，是为了制定或采取一系列正确有效的措施和手段，防止人的行为错误，进而达到防止人为差错发生的目的。
1、产生差错的因素
⑴、主观因素
粗心大意、理解能力、判断能力、记忆能力、急躁情绪、侥幸心理、虚荣心理；不良作风、安全意识、技术水平、操作能力、身体素质及心理素质等。
⑵、客观因素
无章可循、资料不全、资料错误、工具设备、器材供应、管理不善、培训不足、思想教育、习惯势力、工作交接、信息交流、工作环境、工作时间、疲劳作业、企业安全文化等等。
2、常用人因研究模式
以下是几种研究人类因素的常用模式（或管理模式）：
⑴、霍金斯SHEL模式
SHEL模式是ElwynEdwards教授于1972年提出的。在这个模式中，广场面的匹配与不匹配就意味着是一个人为差错源。
①、人——模式的中心
它是系统最关键最灵活的元素，也是系统中适应能力最强的部分。这个广场边缘是锯齿状的，其他部分必须适应于它并且与之相匹配，以避免系统内出现内应力而使系统完全崩溃。因此，重视人的因素，利用和发展人的潜力，必须注重研究人的特点，掌握人的特性。
②、人－硬件
航空公司主要体现在两个方面：一是飞行机组要熟练使用飞机，发挥飞机技术装备的最大潜能，提高飞行品质；二是机务人员要确保飞机持续适航。这两个方面都需要建立良好的人与硬件的关系，达到人和飞机有交往的合作，融为一体。
③、人－软件
这是指系统中的人与非结构件，如程序、规则、手册、检查单、工作单、象征版本号和计算机应用程序等软件。由于人与软件的关系不像人－机界面那样有形可见，因而较难觉察和解决。
④、人－环境
人与工作空间、设施配置的关系就是人与环境的关系。
⑤、人－人
这是人－人之间的界面。领导、班组（机组）、团队和个性的影响，企业文化、企业风气、工作压力以及人和人之间的关系，都会对人的表现产生很大的影响。
⑵、事故链
事故链是国际民航组织ICAO防止事故手册上提出的概念。大事故的发生在极少数情况下是由于一个因素引起的，而是由许多因素象链条一样把各个环节连接在一起时发生的。因此，要防止事故的发生，只要将这种链条上的某一环节裁断就可以了。
⑶、海恩法则
“海恩法则”是一个研究分析人为差错的“数学模型”。海恩法则表明在一起重大事故中有29起事故征候。而且，在其下面还有300起事故征候苗头（严重差错）。
⑷、墨菲定律
凡是有可能出错的地方，就一定会有人出错，而且是以最坏的方式、发生在最不利时机。
三、防止人为差错的应用措施
1、发挥群体力量、依靠系统管理
工作者是人而不是神，是人就有犯错误的可能。但是，不能让错误发展成为灾难性错误。人为差错是可以减少的、避免和消除的，但是单靠一个人是不行的。需要发挥群体的力量，依靠系统管理。在优化人与人的关系中，要特别强调团队精神，建立员工之间相互联系和合作的关系。人人齐心协力就能减少人为差错的发生，并且将差错的影响减小到最低程度。强调飞行机组的协调配合，改变人的行为方式，减少飞行中人为因素所造成的失误。标准喊话、交叉检查等都是行之有效的措施。
飞机维修人员要树立系统的整体观念，强调“自检、互检、专职检验”的制度。在一些特殊的场合，比如天气恶劣情况执行重要航班任务、排除重大故障、进行一项大的维修项目，以及人员工作交接等情况更应该强调检验人员和管理者的复查把关，发挥群体的作用。管理者安排工作任务也应尽可能将重要工作或非正常工作安排在头脑清醒时进行。比如航后排除大的故障，不妨专门抽1-2人专司排故；而不应该工作平摊，等航后例行工作结束，才安排人员从事大的排故，这时人已十分疲劳，时间又不足，容易诱发人为差错。
2、建立健全规章制度和标准操作程序
要建立健全规章制度和标准操作程序，充分利用工作程序和检查工作等控制手段，防止人为差错的发生，并且在实践中狠抓落实，使每一个员工有所遵循，在一个规范有序的安全环境中工作。
执行检查单是标准操作程序的重要组成部分。检查单针对飞行中各种正常和典型应急情况简明扼要地罗列对安全最重要的操作。一旦发生紧急情况，形势千变万化，选择多种多样，精神压力巨大，时间又异常紧迫。在这种紧急情况下，及时应用相应检查单，能帮助机组迅速采取合理有序的应对行动，从而化险为夷，或者把损失减少到最小。所以，看似平淡无奇的检查单，实质上是飞行机组的护身符。
根据CCAR-21部的规定，一架适航的飞机需要满足两个条件，即：符合经批准的型号设计，并且处于安全可用状态。“处于安全可用状态”是指一架飞机已由合格的维修人员实施了维修、预防性维修和检查工作。工作单（卡）是实施维修、预防性维修和检查工作的依据，是维修大纲、维修方案最优化的组合，体现了安全性和维修经济性的统一，因此严格按检查单操作不会出错。例如，厦航推行规范化管理，强调落实检查单、工作单，为工作者提供最优化的工作程序和工作方法，目的是为了安全。
中国《民用航空产品和零部件合格审定规定》，简称CCAR-21或者CCAR-21部，是根据《中华人民共和国民用航空法》《中华人民共和国行政许可法》和《中华人民共和国民用航空器适航管理条例》制定的，适用于民用航空产品和零部件的合格审定及相应管理的规章。
3、强化人员培训和“三个提高”
强化人员培训，提高章法意识，提高操作技能，提高预测风险的能力，是防止人为差错的有效措施。培训的重点是上岗资格（取得各种上岗证书和执照）和“应知、应会”。应围绕安全秤和经营活动而获取“上岗证书”和实实在在的“应知、应会”。管理者要充分应用典型安全分析、典型安全教学，提高防止人为差错风险的能力。
4、在规章允许的范围内采取必要的防差错措施
根据墨菲定律，凡是容易发生差错的地方就一定会出现差错。统计表明，在运行实践中确有一些程序、部位、场地、设备、管路、线路、操纵电门等是容易诱发人为差错的地方。飞机制造商和民航界已进行了大量的防差错改进和调整。人们在日常工作中也不妨采取以下防差错措施：
⑴、程序设计应尽量避免交叉作业内容；
⑵、生产流程应尽量考虑执行时间的先后；
⑶、飞行机组的标准咕话、复诵以及交叉检查等；
⑷、在机务维修工作中强调“自检、互检、专职检验”等控制手段；
⑸、设备、管路、线路、电门、手柄、操纵按钮等有形物资的安装位置、存放位置应从空间上加以隔离，或从外开、着色、标识加以区分。
5、对任何人为差错都应重视
依据“海恩法则”，事件、差错、事故征候、事故，按宝塔形分布；事故往往是由许多差错累积形成。因此，千万不要忽略小的差错。这会对以后的工作留下无穷的隐患。有两种倾向必须注意：一是发生了差错但是未酿成后果或后果小而不以为然；热衷于“摆平”、“搞定”，而不认真吸取教训。这是十分有害的两种倾向。当发生了重大事故再来重视，为时已晚，而且其代价也实在太昂贵了。
6、提倡无惩罚主动报告制度
如果当事人报告所面临的是处罚时，那么就很难从当事人那里得到真实的情况，因而也就很难发现差错的苗头。我们了解和调查的根本目的是防止类似事件的再次发生，而不是别的目的。
我们了解、学习人因工程学，就是为了在我们的工作和生活中充分运用人因工程学知识，使我们工作得更好，生活得更好！
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