人因工程学课后习题及解答

第一章

一、简述人因工程学的定义。

答：人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。

人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处

的周围环境所构成的系统，也可以简称为人一机系统。

为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重

要目标。其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。

二、人因工程学的发展历程经历了哪几个阶段？

答：

发

展

史

萌芽时期（20世纪初期）

人因工程学的兴起时期（1910—1940年 ）

人因工程学的成长时期（1940—1960年 ）

人因工程学的发展时期（1960年以后）

1.人因工程学的萌芽时期

20世纪初，美国人泰勒(科学管理的创始人)进行了著名的铁铲实验和时间研究实验 ，

他还对工人的操作进行了时间研究，改进操作方法，制定标准时间，在不增加劳动强度的条

件下提高了工作效率。

与泰勒同一时期的吉尔布雷斯夫妇开展了动作研究，创立了通过动素分析改进操作动作

的方法。

在这一时期，德国心理学家闵斯托伯格倡导将心理学应用于生产实践，其代表作是《心

理学与工业效率》，提出了心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。

20世纪初，虽然已孕育着人因工程学的思想萌芽，但人机关系总的特点是以机器为中

心，通过选拔和培训使人去适应机器。由于机器进步很快，使人难以适应，因此大量存在着

伤害人身心的问题。

2.人因工程学的兴起时期

这一阶段处于第一次世界大战至第二次世界大战之前。第一次世界大战为工作效率研究

提供了重要背景。该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。

自1924年开始，在美国芝加哥西方电气公司的霍桑工厂进行了长达8年的“霍桑实

验”，这是对人的工作效率研究中的一个重要里程碑。实验得到的结论是工作效率不仅受物

理的、生理的因素影响，还发现组织因素、工作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素。

3.人因工程学的成长时期

这一阶段包括第二次世界大战至20世纪60年代。二战以前，人与机器装备的匹配，主

要是通过选拔和培训，使人去适应机器装备。

二战期间，由于战争的需要，首先在军事领域开始了与设计相关学科的综合研究与应

用 ，使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段 。

1945年第二次世界大战结束时，本学科的研究与应用逐渐从军事领域向工业等领域发

展。并逐步应用军事领域的研究成果来解决工业与工程设计中的问题。

此外，美国、日本和欧洲的许多国家先后成立了学会。为了加强国际间交流，1960年

正式成立了国际人类工效学会(IEA)，标志着该学科已经发展成熟，该组织为推动各国的人

因工程发展起了重要作用。

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4.人因工程学的发展时期

20世纪60年以后，人因工程学进入了一个新的发展时期。这个时期人因工程学的发展

有三大基本趋向。

（1）研究领域不断扩大。 研究领域扩大到：人与工程设施、人与生产制造、人与技术

工艺、人与方法标准、人与生活服务、人与组织管理等要素的相互协调适应上。

（2）应用的范围越来越广泛。人因工程学的应用扩展到社会的各行各业，包括人类生

活的各个领域，如衣、食、住、行、学习、工作、文化、体育、休息等各种设施用具的科学

化、宜人化。

（3）在高技术领域中发挥特殊作用。高技术与人类社会往往产生不协调的问题，只有

综合应用包括人因工程在内的交差学科理论和技术，才能使高技术与固有技术的长处很好结

合，协调人的多种价值目标，有效处理高技术社会的各种问题。

三、人因工程学的研究内容是什么？

答：人因工程学的研究包括理论和应用研究两个方面。但学科研究的总趋势还是侧重应用。

其主要内容可概括为以下8个方面：

(1)研究人的生理与心理特性。人因工程学系统地研究人体特性，如人的感知特性、信

息加工能力、传递反应特性；人的工作负荷与效能、疲劳；人体尺寸、人体力量、人体活动

范围；人的决策过程、影响效率和人为失误的因素等。

(2)研究人机系统总体设计。人机系统的效能取决于它的总体设计。系统设计的基本问

题是人与机器之间的分工以及人与机器之间如何有效地进行信息交流等问题。

(3)研究人机界面设计。在人机系统中，人与机相互作用的过程就是利用人机界面上的

显示器与控制器，实现人与机的信息交换的过程。研究人机界面的组成并使其优化匹配，产

品就会在功能、质量、可靠性、造型及外观等方面得到改进和提高，也会增加产品的技术含

量和附加值。

(4)研究工作场所设计和改善。工作场所设计包括工作场所总体布置、工作台或操纵台

与座椅设计、工作条件设计等。

(5)研究工作环境及其改善。作业环境包括一般工作环境，如照明、颜色、噪声、振动、

温度、湿度、空气粉尘和有害气体等，也包括高空、深水、地下、加速、减速、高温、低温

及辐射等特殊工作环境。

(6)研究作业方法及其改善。人因工程学主要研究人从事体力作业、技能作业和脑力作

业时的生理与心理反应、工作能力及信息处理特点；研究作业时合理的负荷及能量消耗、工

作与休息制度、作业条件、作业程序和方法；研究适宜作业的人机界面等等。

(7)研究系统的安全性和可靠性。人因工程研究人为失误的特征和规律，人的可靠性和

安全性，找出导致人为失误的各种因素，以改进人—机—环境系统，通过主观和客观因素的

相互补充和协调，克服不安全因素，搞好系统安全管理工作。

(8)研究组织与管理的效率。人因工程学要研究人的决策行为模式；研究如何改进生产

或服务流程；研究组织形式与组织界面，便于员工参与管理和决策，使员工行为与组织目标

相适应等。

四、人因工程学有哪些研究方法？

答：（一）调查法

调查法是获取有关研究对象资料的一种基本方法。它具体包括访谈法、考察法和问卷法。

（1）访谈法。是研究者通过询问交谈来收集有关资料的方法。

（2）考察法。通过实地考察，发现现实的人一机一环境系统中存在的问题，为进一步

开展分析、实验和模拟提供背景资料。

（3）问卷法。是研究者根据研究目的编制一系列问题和项目，以问卷或量表的形式收

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集被调查者的答案并进行分析的一种方法。

（二）观测法

观测法是研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象来认识研究对象的一种方

法。这种方法是在不影响事件的情况下进行的，观测者不介入研究对象的活动中，因此能避

免对研究对象的影响，可以保证研究的自然性和真实性。

（三）实验法

实验法是在人为控制的条件下，排除无关因素的影响，系统地改变一定变量因素，以引

起研究对象相应变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。

实验法分为两种，实验室实验和自然实验。

实验室实验是借助专门的实验设备，在对实验条件严加控制的情况下进行的。

自然实验也对实验条件进行适当控制，由于实验是在正常的情境中进行，因此，实验结

果比较符合实际。

实验中存在的变量有自变量、因变量和干扰变量三种。

自变量是研究者能够控制的变量，它是引起因变量变化的原因。

因变量应能稳定、精确地反映自变量引起的效应，具有可操作性；能充分代表研究的对

象性质，具有有效性。同时尽可能要求指标客观、灵敏和定量描述。

干扰变量按其来源可分为个体差异、环境条件干扰及实验污染三个因素。

（四）心理测量法

心理测量法（也叫感觉评价法）是运用人的主观感受对系统的质量、性质等进行评价和

判定的一种方法，即人对事物客观量作出主观感觉评价。

心理测量对象可分为两类，一类(A)是对产品或系统的特定质量、性质进行评价，如声

压级、照明的照度及亮度、空气的干湿程度等评价；另一类(B)是对产品或系统的整体进行

综合评价，如舒适性、使用性、居住性、工作性等。

（五）心理测验法

心理测验法是以心理学中有关个体差异理论为基础，将操作者个体在某种心理测验中的

成绩与常模作比较，用以分析被试心理素质特点。

测验必须满足以下两个条件:第一，必须建立常模。常模是某个标准化的样本在测验上

的平均得分。第二，测验必须具备一定的信度和效度，即准确而可靠地反映所测验的心理特

性。

（六）图示模型法

图示模型法是采用图形对系统进行描述，直观地反映各要素之间的关系，从而揭示系统

本质的一种方法。这种方法多用于机具、作业与环境的设计和改进，特别适合于分析人机之

间的关系。

在图示模型法中，应用较多的是三要素图示模型。这是一种静态图示模型，把人和机的

功能都概括为三个基本要素。人的三要素是中枢神经系统、感觉器官和运动器官；机具的三

要素是机器本体、显示器和控制器。图1-1a为三要素图示模型形式；图1-1b为驾驶员—汽

车图示模型(宫胁)示例(P14)。此外，动态图示模型有方框图和流程图等。

五、实验室实验和自然实验各有何特点？

答：⑴ 实验室实验是借助专门的实验设备，在对实验条件严加控制的情况下进行的。由于

对实验条件严格控制，该种方法有助于发现事件的因果关系，并允许人们对实验结果进行反

复验证。缺点是主试严格控制实验条件，使实验情景带有极大的人为性质，被试意识到正在

接受实验，可能干扰实验结果的客观性。

⑵自然实验也叫现场实验，在某种程度上克服了实验室实验的缺点。自然实验虽然也对

实验条件进行适当控制，但由于实验是在正常情况中进行，因此，实验结果比较符合实际。

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但是，由于实验条件控制不够严格，有时很难得到精确的实验结果。

六、社么是效度？什么事信度？人因工程研究方法为什么要保证效度和信度要求？

答：1.效度。效度是指研究结果能真实的反映所评价的内容。可从不同角度研究效度，应用

比较广泛的是内部效度和外部效度。

（1）内部效度。是指研究中各变量间确实存在着一定的因果关系。

（2）外部效度。外部效度是指某一研究的结论能够在多大程度上推广和普及到其他的

人和背景中去。

2.信度。信度指的是研究方法和研究结果的可靠性，即多次测量的结果保持一致性的程

度。实际研究中通常用一致性系数法、等值性系数法、内部一致性系数法来估计信度。

在人—机—环境系统中，人的行为受很多因素影响，很不容易测试。而人因工程学的研

究成果或间接地应用于生产和生活实际，其研究质量将对实践产生显著的影响，因此，要准

确地揭示人—机—环境系统的规律性，必须使所用的研究方法具有可靠性（信度）和有效性

（效度）。研究方法的效度、信度是评价研究方法科学性的重要标准。在开展研究的同时，

要注意所选研究方法的信度和效度，并对研究成果进行总结、评价和改进。

七.机具的研究步骤有哪些？

答：1.确定目的及功能。首先确定设计和改进机具的目的，然后找出实现目的的手段，即赋

予机具一定的功能。

2.人与机具的功能分配。对人和机具的能力特性进行比较，以充分发挥各自的特长。

3.模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭示系统的本质。

4.分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性进行分析。

5.模型的实验。如果需要更详细的设计或改进数据时，可以在上述分析数据的基础上制

作出机具的模型，再由人使用该机具模型，反复实验研究。

6.机具的设计与改进。最后是确定机具的最优方案，并进行具体的设计和改进。

八.简述人因工程学与人体工程学的关系.。

答：人体生理学、心理学、人体测量学、解剖学、生物力学、医学等，是人因工程的重要基

础学科。其中心理学、人体测量学、生理学与人因工程学的关系更为密切。

医学与生理学对人因工程的作用是很明显的。许多人因工程学的问题，若要深入探究其

原理与机制，就需要从人体解剖特点和人体生理过程进行分析。

心理学与人因工程的研究对象、内容和方法存在着很多共通性。心理学关于人的信息加

工研究的成果，可为人因工程学提供科学原理和设计参数。人的任何工作和行为都离不开心

理活动。

人体测量学主要研究静态结构性人体测量尺寸数据和动态功能性人体测量数据。

生物力学主要研究人体运动及受力情况，人与机器、工具间受力关系。

第二章

1． 简述神经系统的构成与主要功能。

2． 简述中枢神经系统的协调作用。

3． 简述感觉系统的分类及构成。

4． 简述脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点。

5． 人的心理因素（精神状态）可分为几个方面。

6． 什么是能力？影响作业者能力的因素是什么？

7． 什么是产能？人体补充ATP的过程有那几种方法？

8． 何为动机？简述动机与需要，动机与工作效率的关系。

9． 简述行为科学种主要的“激励动机学说”。

10． 什么是情绪？人的典型晶须状态可分为哪几种？

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1． 答：神经系统是由包括脑和脊髓的中枢神经以及遍布全身各处的周围神经所组成。 功

能：神经系统是人体的主导系统，全身各器官、系统均在神经系统的统一控制和调节下

互相影响，互相协调，以保证人体的统一及其与外界环境的相对平很，并且使集体的以

适应多变的环境，同时也调节着机体内环境的平衡。

2． 答：中枢神经的协调作用是通过胼胝体来完成的。两个大脑半球通过胼胝体连接起来，

结构上是相同的，功能上是统一的。

3． 答：感觉系统分为视听触动味嗅等系统。每种感觉系通过主要由三部分构成：一是直接

接受刺激的部分；二是传入神经，又称感觉神经；三是神经中枢，特别是大脑皮层感觉

区。

4． 答：脑力劳动使心率减慢，但特别紧张时，可引起舒张期缩短而使心跳加快、血压上升，

呼吸平率提高、脑部充血而四肢及腹腔血液减少，脑电脑土的频率加快，血糖一般变化

不大或稍有增加，对尿量无任何影响，仅在极度紧张的脑力劳动时，尿中的磷酸盐的含

量才有所增加。

5． 答：5各方面:一性格、二能力、三动机、四情绪、五意志。

6． 答：能力是指那些直接影响活动效率，使活动顺利完成的个性心理特征。影响因素：素

质，只是，教育，环境和实践活动。

7． 答：产能就是鸡肉活动室，及细胞中的ATP与水结合，在ATP酶的催化下迅速分解成二

磷酸腺苷（ADP）和无机磷(Pi)，并释放29.3kj的能量。补充ATP的方法有三种：一磷

酸原（ATP-CP）系统；二乳酸能系统；三有氧氧化系统。

8、动机是由目标或对象引导、激发和维持个体活动的一种内在心理过程或内部动力。动机

是一种内部的心理过程，不能直接观察，但可通过任务选择、努力程度、对活动的坚持性和

语言表达等外部行为间接推断出来。通过任务选择可以判断动机的方向和目标，通过努力程

度和坚持性判断打击强度大笑，动机必须有目标，目标引导个体行为方向，并且提供原动力。

需要是机体内部的一种不平衡状态，人的动机是在需要的基础上产生的，当某种需要没有得

道满足时，就会推动人很去寻找满足需要的对象，从而产生动机。而动机与工作效率的关系

主要表现为动机强度与工作效率的关系上。动机强度越高，工作效率越高。

9．主要的激励动机学说有以下三种：（1）、赫兹伯格的双因素理论，其中保健因素相当于需

要阶段论的前三个阶段的需要，激励因素相当于后两个阶段的需要，保健因素起不到激励效

率的作用。（2）、利克特的集体参与理论，认为员工受到信赖，得到鼓励，参与管理和决策

才能激励效率（3）、弗鲁姆的期望理论。认为人的行为是对目标追求的结果，这个过程不是

简单的情绪表现，而是理性的决策，人的需要是多种多样的，既包括经济动机也包括非经济

动机。

10、情绪是人对客观事物的态度体验及相应的行为反应，它是以个体的愿望和需要为中介的

一种心理活动。可以分为心境激情和应激三种

第三章

1、简述微气候的构成要素及其相互关系。

答：微气候是指生产、生活过程中现场所处的局部环境中的气候状况，包括下列4个最重

要的参数：空气气温、 空气湿度、气流速度（风速）、热辐射条件。有的参考文献还增加一

个参数:周围表面温度。

微气候各要素之间的相互关系: 在人类作业或起居环境中，气温、湿度、热辐射和气流速度

对人体的影响是可以相互替代的。某一参数的变化对人体的影响，可以由另一参数的相互变

化所补偿。我们把微气候参数以及对冷热感觉有显著影响的微气候参数的各种组合的综合指

标，称之为微气候指标，其中重要的组合有：空气温度和周围表面温度；空气温度、周围表

面温度和气流速度；空气温度、周围表面温度、气流速度和相对湿度；空气温度、气流速度

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和相对湿度；空气温度和相对湿度。

2、简述人体基本热平衡方程式。

答：人体单位时间向外散发的热量，取决于人体外表面与周围环境的四种热交换方式，即

辐射热交换、对流热交换、蒸发热交换和传导热交换。

人体的热平衡方程为：Qs ＝ Qm － W ± Qc ± Qr － Qe ± Qk

式中 ，Qs-人体的热积蓄或热债变化率（J/m2 •h）；

W -人体为维持生理活动及肌肉活动所做的功（J/m2 •h）；

Qm-人体的新陈代谢产热率（J/m2 • h）；

Qc-为人体外表面与周围环境的对流换热率（J/m2 • h）；

Qr-人体外表面向周围环境的传导换热率（J/m2 • h）；

Qk-人体外表面向周围环境的辐射热传递率（J/m2 • h）；

Qe-人体汗液蒸发和呼出水蒸气的蒸发热传递率（J/m2 • h）；“＋”表示人体得热，

“－”表示人体散热。

人体的热平衡是动态的 ，当Qs = 0时，人处于热平衡状态，此时，人体皮肤温度在36.5℃

左右，人感到舒适；当Qs > 0时，人感到热；当Qs < 0时，人感到冷。

3、人对微气候条件的主观感受有哪些?如何评价？

答：人体对微气候环境的主观感觉，即心理上是否感到满意、舒适，是进行微气候环境评

价的重要指标之一。一般认为，“舒适”有两种含义，一种是指人主观感到的舒适；另一种

是指人体生理上的适宜度。比较常用的是以人的主观感觉作为标准的舒适度，它往往会影响

到工作效率。其中包括，1. 舒适温度： 所谓舒适温度是指某一温度范围而言。生理学上常

用的规定是：人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热习服的人所感到的舒适温度。

按照这一标准测定的温度一般是 21℃± 3℃。2. 舒适湿度：舒适的湿度一般为40％~ 60％。

不同的空气湿度下，人的感觉不同，特别是在高温、高湿的空气下对人的感觉和工作效率的

消极影响极大。3. 舒适的风速：在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3 m/s；

而在拥挤的房间里为0.4 m/s。室内温度和湿度很高时，空气流速最好是l~2 m/s。

评价微气候环境的四种方法分别是：

2.有效温度（感觉温度）

有效温度是指根据人体在微气候环境下，具有同等主诉温热感觉的最低气流速度和气温的等

效温标。它是根据人的主诉温度感受所制订的经验性温度指标。

前人（C．P．Yaglou）以干球温度、湿球温度、气流温度为参数，进行了大量实验，绘制成

有效温度图。只要测出干球温度、湿球温度和气流速度，就可以求出有效温度。

44、为什么必须综合评价微气候条件？

答：研究微气候环境对人体的影响，不能仅考虑其中某个因素，因为构成微气候环境的

各要素之间是相互作用，相互影响的。人进入作业或生活场所时，要受温度、湿度、风速和

热辐射等多种因素的综合影响。因此，应综合评价微气候环境。

5、微气候环境的评价方法有哪些？各自有何特点？

答：微气候环境的评价方法有

（1）不舒适指数。通过计算各种作业场所、办公室及公共场所的不适指数，就可以掌握其

环境特点及对人的影响。不舒适指数不足之处是没有考虑风速。

（2）有效温度（感觉温度）。有效温度是指根据人体在微气候环境下，具有同等主诉温热感

觉的最低气流速度和气温的等效温标。它是根据人的主诉温度感受所制订的经验性温度指

标。

（3）三球温度指数（WBGT）。该法的特征是不用直接测量气流速度(其值已在自然湿球温度

上反映了)。应该注意的是，在WBGT相同，但辐射热、湿度和空气流速不同时，人的生理反

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应不同。

6、什么是高温作业环境？高温作业环境分为几类？

答：一般将热源散热量大于84kJ/（m2·h）的环境叫高温作业环境。

高温作业环境有三种基本类型：

一是高温、强热辐射作业，其特点为气温高，热辐射强度大，相对湿度较低；

二是高温、高湿作业，其特点为气温高、湿度大，如果通风不良就会形成湿热环境；

三是夏季露天作业，如农民劳动、建筑等露天作业。

7、高温作业环境对人体有什么影响？如何改善？

答：高温作业环境对人体的影响有以下四点

（1）对消化系统具有抑制作用。人在高温下，体内血液重新分配，引起消化道相对贫

血，由于出汗排出大量氯化物以及大量饮水，致使胃液酸度下降，会引起食欲不振、消化不

良和胃肠疾病的增大。

（2）对中枢神经系统具有抑制作用。高温热环境下大脑皮层兴奋过程减弱，条件反射的潜

伏期延长，注意力不易集中。严重时，会出现头晕、头痛、恶心、疲劳乃至虚脱等症状。

（3）导致水分和盐分大量丧失。在高温下进行重体力劳动时，平均每小时出汗量为0.75～

2.0L，一个工作日可达5～10L。人体长时间持续受热，可使下丘脑体温调节功能发生障碍。

由于出汗，大量水分丢失，以至水盐代谢失衡，血容量减少，机体热负荷过大，加重了心血

管负荷，引起心肌疲劳，数年后可出现高血压、心肌受损及其他方面的慢性疾患。

（4）高温及噪声联合作用损伤人的听力。有文献对此进行专门报导，高温对人体语言听阈

和高频听阈没有影响，但高温与噪声的联合作用不仅能加重噪声对人耳高频听阈的损害，也

能提高人耳语频听阈。因此，降低高温环境温度可减轻噪声对工人听力的危害。

改善方法：

高温作业环境的改善应从生产工艺和技术、保健措施、生产组织措施等方面加以改善。

（一） 生产工艺和技术措施

（1）合理设计生产工艺过程。

（2）屏蔽热源。

（3）降低温度。

（4）增加气流速度。

（二） 保健措施

（1）合理供给饮料和补充营养。

（2）合理使用劳保用品。 高温作业的工作服，应 具有耐热、导热系数小、透气性好的特

点。

（3）进行职工适应性检查。 因为人的热适应能力有差别，有的人对高温条件反应敏感。因

此，在就业前应进行职业适应性检查。凡有心血管器质性病变的人，高血压，溃疡病，肺、

肝、肾等病患的人都不适应于高温作业。

（三） 生产组织措施

（1）减小作业速度或增加休息次数，以此来减少人体产热量。高温作业条件下，不应采取

强制生产节拍，应适当减轻工人负荷，合理安排作息时间，以减少工人在高温条件下的体力

消耗。

（2）合理安排休息场所。作业者在高温作业时身体积热，需要离开高温环境到休息室休息，

恢复热平衡机能。温度在 20～30℃之间最适用于高温作业环境下身体积热后的休息。

（3）职业适应。对于离开高温作业环境较长时间又重新从事高温作业者，应给予更长的休

息时间，使其逐步适应高温环境。

8、低温作业环境对人体有什么影响？如何改善？

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答：低温环境对人体的影响，不仅取决于温度，还取决于湿度、气流速度，在低温高湿

条件下，由于湿度的增加，衣服的热阻降低，使衣服起不到御寒作用，会引起人体肌肉痛、

发炎，神经痛、神经炎，腰痛、风湿痛等各种疾患。而随着气流速度增加，人体通过空气对

流散热量增加，而且温度越低，气流速度影响越大，有效温度降低量越大。

低温环境条件下，首先影响人体四肢的灵活性，最常见的是肢体麻木。特别是影响手的

精细运动灵巧度和双手的协调动作。手的操作效率和手部皮肤温度及手温有密切关系。手的

触觉敏感性的临界皮温是10℃左右，操作灵巧度的临界皮肤温度是12～16℃之间，长时间

暴露于10℃以下，手的操作效率会明显降低。

低温作业环境的改善，应做好以下工作：

（1）做好采暖和保暖工作。应按照《工业企业设计卫生标准》和《工业企业采暖、通

风和空气调节设计规范》的规定，设置必要的采暖设备。

（2）提高作业负荷。增加作业负荷，可以使作业者降低寒冷感。但工作负荷的增加，

应以不使作业者出汗为限。

（3）个体保护。低温作业车间或冬季室外作业者，应穿御寒服装，并应采用热阻值大、

吸汗和透气性强的衣料。

（4）采用热辐射取暖。室外作业，若用提高外界温度方法消除寒冷是不可能的；若采

用个体防护方法，厚厚的衣服又影响作业者操作的灵活性，而且有些部位又不能被保护起来。

还是采用热辐射的方法御寒最为有效。

第四章

1.为什么说人眼的色彩感觉是生理物理过程？

答：人的眼睛具有明暗视觉和色彩视觉。色彩视觉是明视觉过程，它产生于维状细胞的

红敏细胞、绿敏细胞和蓝敏细胞，大脑根据三种光敏细胞的光通量比例决定人眼的色彩视觉，

所以说人眼的色彩感觉是生理物理过程。

2.某工作车间的面积是10平方米，均分成10格，测得各方格中心点的照度为：1751x、

1251x、1151x、1001x、1151x、3451x、3601x、2551x、4001x、4001x。求平均照度，并判

断照度是否均匀？

答：平均照度=（1751+1251+1151+1001+1151+3451+3601+2551+4001+4001）10=2391。

照度均匀的标志是：场内最大、最小照度分别与平均照度之差小于等于平均照度的三分之一。

该题中最大照度与平均照度之差=4001-2391=1610，最小照度与平均照度之差

=2391-1001=1390，两者均大于平均照度的三分之一，所以该工作车间照度不均匀。

3.照明条件与作业效率和视觉疲劳有何关系？是否照度值越高，作业效率越高？

答：照明对工作的影响，尤其表现在照明不好的情况下，人会很快的疲劳，工作效率低，

效果差。照明不好，由于反复努力辨认，造成视觉疲劳。提高照明度可以提高识辨速度和主

体视觉，从而提高工作效率和准确度，达到增加产量，减少误差，提高产品质量的效果。但

并不是照明度越高，作业效率越高。一般认为在临界照明度值以下，随着照明度的增加，工

作效率迅速提高，效果十分明显；在临界照明度值以上，增加照明度对工作效率的提高影响

很小，或根本无所改善；当照明度值提高到使人产生眩光时，会降低工作效率。

4．照明与事故有何关系？

答：在适当的照度下，可以增加眼睛的辨色能力，从而减少识别物体色彩的错误率；可

以增强物体的轮廓立体视觉，有利于辨认物体的高低、深浅、前后及相对位置，使工作失误

率降低，还可以扩大视野，防止错误和工伤事故的发生。

5．工业企业建筑物的照明有几种形式？人工照明按灯光和照射效果是怎样分类的？如

何选择照明方式？

答：工业企业的建筑物照明通常采用三种形式，即自然照明、人工照明和二者同时并用

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的混合照明。人工照明按灯光和照射效果，又分为一般照明、局部照明、综合照明和特殊照

明。一般照明适用于对光线投射方向没有特殊要求、工作点较密集或者工作时工作地点不固

定的场所；局部照明是为增加某一指定的照度而设置的照明；综合照明常用于要求照度高，

或有一定的投光方向，或固定工作点分布较稀疏的场所；特殊照明应用于特殊用途，又特殊

效果的各种照明。

6．按光源与被照物的关系，光源分为几种？

答：按光源和被照物的关系，光源可分为直射光源、反射光源及透射光源三种。

7.什么是眩光？眩光如何产生的？有何危害？怎样防止和控制眩光？

答：（1）当视野内出现过高的亮度或过大的亮度对比时，人们就会感到刺眼，影响视度。

这种刺眼的光线叫做眩光。

（2）眩光按照产生的原因可分为直射眩光、反射眩光和对比眩光三种。直射眩光是由

眩光源直接照射引起的，与光源的位置有关；反射眩光是物体与背景明暗相差太大所致。

（3）眩光的视觉效应主要是使暗适应破坏，产生视觉后像，使工作区的视觉效率降低，

产生视觉不舒适感和分散注意力，易造成视疲劳，长期下去会损害视力。

（4）防止和控制眩光的措施主要有：

①．限制光源亮度。

②．合理分布光源。

③．光线转为散射。

④．避免反射眩光。

⑤．适当提高环境亮度，减少亮度对比。

8.亮度分布有何要求？是否作业时间的亮度分布越平均越好？

答:（1）照明环境不但要使人能看清对象，而且应给人以舒适的感觉。

（2）从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境，是人感到愉快，动作变得活跃。四周昏

暗时，在心理上会造成不愉快的感觉，容易引起视觉疲劳。但是亮度过于平均也不必要，亮

度有差异，就有反差存在。工作和周围环境存在明暗对比的反差、柔和的阴影，心理上也会

感到格外的满意。如果所有区间都是一样的亮度，将会产生一种单调、一律和漫不经心的感

觉。因此要求视野内有合适的亮度分布，既有利于正确评定信息，又使工作环境不单调和有

愉快的气氛。

9.如何对照明环境进行综合评价？

答：从人机工程学对光环境的要求来看，不仅需要对光环境的各个单项影响因素进行评价，

而更需要进行光环境的综合定量评价。此处介绍的是光环境指数综合评价法。

（1）评价方法

本方法考虑了光环境中多项影响人的工作效率与心理舒适的因素，通过问卷法获得主观判

断所确定的各评价项目所处的条件状态，利用评价系统计算各项评分及总的光环境指数，以

确定光环境所属的质量等级。评价方法的问卷形式可参考表4-12（p84）。

（2）评分系统

对评价项目的各种可能状态，按照它们对人的工作效率与心理舒适影响的严重程度赋予逐

级增大的分值，用于计算各个项目评分。各个项目的权重及各种状态的分值可列入表4-13

（p85）。

（3）项目评分及光环境指数计算

①．项目评分计算

第n个项目的评分按下式计算s（n）=，式中s（n）为第n

m1m1



p(m)v(n,m)/v(n,m)

44

9 / 28

个评价项目的评分，0≦s（n）≦100；p（m）为第m个状态的分值；v（n）为第n个评价项

目的第m个状态所得票数。

②．总的光环境指数计算

总的光环境指数可用下式计算s=，式中s为光环境指数，0≦s≦

n1n1



s(n)w(n)/w(n)

1010

100；s（n）为第n个评价项目的评分；w（n）为第n个评价项目的权重。

（4）评价结果与质量等级

项目评分及光环境指数的计算结果，分别表示光环境各评价项目特征及总的质量水平。各

项目评分及光环境质量指数越大，表示光环境存在的问题越大，即质量越差。

为了便于分析和确定评价结果，该方法中将光环境质量按光环境指数的范围分为四个质量

等级，其质量等级的划分及含义如表4-14所示（86）。

第五章

5-1简述色光三原色和颜色三原色的组成。为什么说色光的混合为加光混合，而颜色的混合

为减光混合？

答：色光的三原色是红、绿、蓝，它们的混合是愈混合愈亮，其三原色等量相加得到白色光。

颜色的三原色则是黄、青、品红，它们的混合是愈混合愈暗，三原色等量相加得到接近于黑

色。

5-2色彩有哪三个基本要素，他们的各自特点是什么？

答：彩色（色彩）三要素：色调(Hue)、明度(Value) 、纯度(Chroma)。

各自特点：色调又称色泽、色相，是色光光谱上各种不同波长的可见光在视觉上的表现，是

区别色彩种类的名称。一个颜色的名称就代表了这种颜色的相貌。

明度是指色彩的明暗程度，又称光亮度、鲜明度，是全部色彩都具有的属性，与物体表面色

彩的反射率有关。

纯度是指色彩的纯净程度，即颜色色素的凝聚程度，又称色度、彩度、鲜艳度、饱和度等。

5-3孟赛尔色体系中的三个独立属性在空间是如何配置的？

答：立体的中央轴坐标对应于明度，以符号V表示;径向坐标（垂直于中心轴）对应于纯度,

以符号C表示；孟塞尔色彩体系的圆周角坐标对应于色调,以符号H表示。

5-4试指出孟赛尔色环上哪些色彩属于暖色系，哪些属于冷色系？

答：在圆环色环中以橙色为中心的半个色环上的色彩都在相对程度上显得暖些，靠近橙色越

近，感觉越暖，这一系列色彩称为暖色系：而以青色为中心的半个色环上的色彩都在相对程

度上显得冷些，靠近青色越近，感觉越冷，这一系列色彩称为冷色系。

5-5.说明色彩的温度感对人能产生怎样的影响？

答：色彩的温度感是人类长期在生产、生活经验中形成的条件反射。当一个人观察暖色时，

会在心理上明显出现兴奋与积极进取的情绪；而当观察一个冷色时，会在心理上明显出现压

抑与消极退缩的情绪。

5-6.什么是色彩的轻重感？什么是色彩的硬度感？它们之间有何异同？

答：色彩的轻重感是物体色与人的视觉经验共同形成的重量感作用于人的心理的结果。色彩

的硬度感是指色彩给人以柔软和坚硬的感觉。相同点：色彩的决定色彩轻重感和硬度感的主

要因素是明度。不同点：对于轻重感来说，明度高的显得轻，明度低的显得重，同时还与色

彩样态有关；对于硬度感来说，明度高的色彩感觉软，明度低的色彩感觉硬，同时还与色彩

的纯度有关。

5-7.什么是色彩的涨缩感？什么是色彩的远近感？它们之间有何异同？

答：色彩的涨缩感是指色彩在对比过程中，色彩的轮廓或面积给人以膨胀或收缩的感觉。色

10 / 28

彩的远近感是指在相同背景下进行配置时，某些色彩感觉比实际所处的距离显得近，而另一

些色彩又感觉比实际所处的距离显得远，也就是前进或后退的距离感。相同点：都与色彩的

明度和色调有关。不同点：色彩的远近感还与纯度有关。

5-8.什么是色彩的情绪感？它有什么实际应用意义？

答：色彩的情绪感是指色彩能引起人的情感变化。实际应用意义：在色彩视觉传达设计中，

可以合理地应用色彩的情绪感觉，创造适应人的情绪要求的色彩环境。

5-9 什么事色彩调节？这种调节有何特点？

答：色彩在知觉的不同水平上具有各种心理意义，如色彩的温度、轻重感、硬度感、涨缩感、

远近感以及色彩表现的开朗与忧郁、活泼与呆滞、松弛与张紧等。同时还与温度因素、空间

因素、时间因素、光因素等多种环境因素相联系。并且会在人的生理方面产生类似的作用。

因此，利用色彩的这种作用可以在一定程度上对环境起到调节作用。

色彩调节的强度不及物理方式的调节，但色彩调节的环境因素比物理调节更为广泛。因为类

似于空气调节的物理调节需要配置高价实体设备、耗费大量能源、需要高额运行成本并适用

于封闭或基本封闭的空间。而利用色彩对环境因素的进行调节则不需要继续追加成本，更不

会消耗能源，并且它是直接作用于人的心理，只要人的视线所及，不论空间类型都能产生作

用。因此，色彩调节在作业空间设计和工业设备的施色等方面具有广泛的作用。

5-10 色彩调节有何目的？它与人类活动有怎样的关系？

答：人类的各种活动可以归纳为生产劳动、工作学习和生活休息，而色彩调节的目的就是使

环境色彩的设计更加适合于人在该环境中所进行的特定活动。因此，色彩调节的目的可以分

为三大类：1.提高作业者作业愿望和作业效率；2.改善作业环境，减轻或者延缓作业疲劳；

3.提高生产的安全性，降低事故率。

其中，第一类调节适用于生产劳动和工作学习的环境，以提供高工作者主观工作愿望和客观

工作率；第二类调节适用于人的各种特定活动，在客观上改善作业环境和氛围，主观上减少

作业者的生理和心理疲劳；第三类调节适用于生产劳动现场，如生产车间厂房或户外工地现

场，是为了排除作业者身体甚至于生命的危害，实际上这种调节不能调节环境因素，而是改

变了安全因素，因此称为安全色。

5-11 简述安全色的种类及其含义。

答：安全色包括红、黄、蓝、绿四种：

红色——表示禁止、停止、危险以及消防设备的意思。凡是禁止、停止、消防和有危险的器

件或环境均应涂以红色的标记作为警示的信号。如机器设备上的转动的轮子、消防设施、报

警器、应急停止按钮等。

蓝色——表示指令，要求人们必须遵守的规定。

黄色——表示提醒人们注意的器件、设备及环境都应以黄色表示。

绿色——表示给人们提供允许、安全的信息。

5-12 车间或厂房色彩调节的主要目的是什么？施色有什么要求？

答：车间或厂房色彩调节的主要目的是为了改善生产现场的氛围，创造良好的工作环境以提

高工效，减少疲劳，提高生产的安全性、经济性及降低废品率。

安全色施色的要求主要有：1.标识出直接的危险物；2.标识出可用于应急措施的对象；3.

标识出安全补救措施；4.标志出可能出现危险的区域或可能受害的对象；5.标识出必须禁止

操作的或必须提醒注意的操作。

环境色的施色要求主要有：1.应使环境色彩形成的反射光配合采光照明形成足够的明视性；

2.应像避免直接眩光一样，尽量避免施色层形成高光对视觉的刺激；3.应形成适合作业的中

高明度的环境色背景；4.应避免配色的对比度过强或过弱，保证适当的对比度；5.应避免大

面积纯度过高的环境色，以防视觉受到过度刺激而过早产生视觉疲劳；6.应避免如视觉残像

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之类的虚幻形象出现，确保生产安全。

第六章

1.简述声压级、响度级与声级的关系。

答：选取一个基准音，凡是听起来和该纯音一样想的声音，不论其声压级和频率是多少，

它的响度级就等于该纯音的声压级级数，即与基准音同样响的声压级。声压级只能反映声

音强度对人响度感觉的影响，不能反映声音频率对响度冠绝的影响，响度级与响度能解决

这个问题，但是用它们来反映人们对声音的主观感觉过于复杂，于是又提出了能反映这个

问题比较简单的声级。

2、在某背景噪声下，测得一机器声源和背景噪声的总声压级为100dB，关闭该机器后测得

背景噪声的声压级为80dB，求该机器的声压级。

解：由Lp=20lg(P/Po)

Lp为声压级（dB)：P为声压（Pa）：Po为标准声压（Po=2×10¯ 5）

得出

Lp=20×lg（100-80）/2×10¯ 5=120(dB）

3、噪声对人体生理机能有哪些主要不良影响？

答：（1）持续性的强烈噪声会使人的听力受到顺损坏。

（2）噪声对神经系统的危害造成大脑皮层的兴奋和抑制平很失调，导致条件反射异

常，引起各种神经系统病，如患者常出现头痛、耳鸣、多梦、失眠、心慌、记忆力衰退等症

状。噪声强度越大，对神经系统的影响越大。

（3）在噪声刺激下，会导致人体甲状腺机能亢进，肾上腺皮质功能增强等症状。两

耳长时间受到不平衡噪声的刺激时，会引起前庭反应，呕吐等现象发生：噪声对心血管系统

功能的影响表现为心跳过速、心律不齐、心电图改变、高血压以及末梢血管收缩、供血减少

等。

（4）噪声作用于人的中枢神经系统时，会影响人的消化系统，导致肠胃机能阻滞、

消化液分泌异常、胃酸度降低、胃收缩减退。造成消化不良、食欲不振、为功能紊乱等症状。

从而导致肾病及胃溃疡的发病率增高。

4.噪声对人的心理有哪些主要影响？

答：噪声对心理的影响主要是使人产生烦恼、焦急、讨厌、生气等不愉快的情绪。

5.噪声控制标准有哪些？

答：（1）基于对作业者的听力保护提出的，以等效连续声级为指标；

（2）基于降低人们对环境噪声烦恼度而提出来的，以等效连续声级、统计声级为指标；

（3）基于改善工作条件、提高效率而提出的，以语言干扰声级为指标。

6.试举例说明噪声测量是对背景噪声的修正方法。

答：对交通十字路口的噪声进行测量。经常采用的方法是在交通十字路口的测量点位先测

得背景噪声的声级值和某一噪声源运行时该点位的噪声级；然后，如果在该测点的背景噪

声的声级值比某一噪声源运行时该点位噪声级的声级值低10dB(A)以上，则背景噪声对该

噪声源的声级值没有贡献，这时，在测点位测得的某一噪声源运行时该点位的噪声级即为

该噪声源对测试点的影响值。若背景噪声的声级值与某一噪声源运行时该点位的噪声级的

声级值的差值小于10dB（A），则应对背景值进行修正。因此，噪声测量是对背景噪声的修

正方法。

7.如何降低机械噪声？

答：（1）选择发生小的材料。一般金属材料的内阻尼、内摩擦小，消耗震动的能量小。因

此，用这些材料制作的零件，在振动力作用下会产生较大的噪声，若用内耗大的高阻尼合

金或高分子材料就可以取到降低噪声的效果。

12 / 28

（2）改变传动方式。在齿轮传送装置中，齿轮的线速度对噪声影响很大。选用合适的传

动比减小齿轮的线速度，可取得较好的降低噪声的效果。另外，选用斜齿轮传动、增大重

合度、提高齿轮制造精度等，也有利于降低噪声。

（3）改进设备机械结构。提高箱体或机壳的刚度，如加筋、采用阻尼减振措施来减弱机

器表面的振动，可以降低机械辐射噪声。采用噪声小的加工工艺，如用电火花加工代替切

削、用焊接代替铆接、用液压机代替锤锻机等均能显著降低噪声

8.如何控制噪声的传播？

答：（1）对工厂各区域合理布局。

（2）调整声源的指向。

（3）充分利用天然地形。

（4）采用吸气、隔声、消声等措施。

（5）采用隔振与减振措施。

9、如何进行听力保护？

答：在搞噪声环境下，必须用个人防声用具，对操作者的听力进行个人防护。个人防护

声用具常用的有防声耳塞、耳罩、防噪声冒等，他们可以降低噪声20~30dB（A）。不通材

料的防护用品对不同频率噪声的衰减作用不同。

10、简述振动对人体的生理和心理的影响。

答:对生理的影响有：a 全身振动能引起前庭器官、内分泌系统、循环系统、消化系统

和植物神经系统等一系列变化，并使人产生疲劳机能衰退等主管感受。b 局部振动能引起神

经系统、循环系统、骨关节肌肉运动系统的障碍及其他系统不同程度的机能改变。

对心理的影响：振动引起的心理效应主要是感觉不舒适和烦恼，甚至疼痛，进而影响工

效。不同的振动参数下人体受振时的主观感受不同。坐姿的人，对1~2Hz的轻度振动感觉轻

松和舒适；对4~8Hz的中度振动，感觉十分不适。

11、如何进行振动的控制？

答：（1）减少和消除振动源。

1）隔离振源

2）改进生产工艺，如用液压、焊接代替铆接可消除或减少振动。

3）增加设备的阻尼，如采用吸振材料、安装阻尼器或阻尼环、附加弹性阻尼材料等，以减轻

设备的振动。对于可引起机械振动的陈旧设备，应定期检查，维修或改造。

4）采取隔振、吸振、阻尼等措施来消除减小振动，阻止振动的传播，最大限度第减少振动对

人体不良影响。例如设计减振座椅、弹性垫，以缓冲振动对人体的影响。

5）采用钢丝弹簧类、橡胶类、软木类、毡板、空气弹簧和油压减振器等对种形式的减振器。

6）降低设备减振系统的共振频率。可通过减少系统刚性系数或增加质量来降低共振频率。例

如，风扇、吹风机、泵、空气压缩机等，常用增加质量的方法来降低共振频率。

（2）个体防护。使用防振手套，在全身振动时使用防振鞋等。对坐姿作业人员，克使用减

振座椅、弹性垫，以缓冲振动对人的影响。

（3）限制接触振动时间

第七章

1 .车间温度为28℃，大气压为750mmHg，采样空气体积为 50L，试换算成标准状态下

的体积。

VVV

0ii

T

0

p273p

5

Tp273i

0

1.01310

V0=50*273*1*10^5/(273+28*1.073*10^5)=44.8L

13 / 28

2. 某车间CO的浓度为20 mg/m3，试将其换算为体积分数。

Y(mg/m)A(ml/m)

33

M

22.4

A=Y*22.4/M=20*22.4/28=16ml/m3

7.已知北京某化工车间内余热量80000kJ/h，余湿量100kg/h，同时散发出H2SO4气体

44mg/s，送风为未经处理的室外空气。北京地区夏季通风计算温度为30oC，车间外含湿量

为16.6g/kg；车间内空气温度为33oC，含湿量为22.4g/kg。30oC时空气容量为1.165kg/m3，

车间内H2SO4的最高容许浓度为2mg/ m3，车间外不含H2SO4。求全面通风换气量。

有害物质的通风换气量计算L：清除余热的通风换气量L，清除余湿的通风换气量L

123

3

X443600

79200L

m

h

cc20

21

3

Q80000

L＝＝22663.21()

2(余热)

m

h

cr(t－t)1.011.165(3330)

jpj

1

L＝＝14799.47()

3(余温)

3

w1001000

m

h

r(dd)1.165(22.416.6)

jpj

全面通风换气量＝max{L；L；L}＝79200

123

()

m

3

h

第八章

1. 为什么要研究人体活动力量？

答：研究和测定人体活动力量对于提高工作效力和减少损伤有重要意义。人体力量在人

体活动中起着很重要的作用，但人体用力有一定的限度，人能够发挥出力的大小，决定于人

体的姿势、着力部位以及力的作用方向，在人机系统设计时，为减少体力和减轻疲劳，机器、

设备的设计应使操作者尽可能的采用合适的姿势、最佳用力部位和最小的力完成操作要求，

所以需要研究人体活动力量。

2． 什么是体力工作负荷？

答： 体力工作负荷是指人体单位时间内承受的体力工作量的大小。

3. 体力工作负荷的测定方法有哪几种？

答：（1）生理变化测定; (2) 生化变化测定(3) 主观感觉测定

4. 什么是基础代谢量、安静代谢量和能量代谢量？

答：基础代谢量，是人在绝对安静下(平卧状态)维持生命所必须消耗的能量。

安静代谢量是指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所消耗的能量。

人体进行作业或运动时所消耗的总能量，叫能量代谢量。

5. 试比较静态作业氧消耗和动态作业氧消耗的规律。

答：静态作业的特征是能量消耗水平不高，但容易发生疲劳。即使劳动强度很大，氧需

也达不到氧上限，通常每分钟不超过1L。但在作业停止后数分钟内，氧耗不像动态作业那

样迅速降低，而是先升高，然后再逐渐降低到安静水平。

答：劳动强度是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。劳动强度不同，单位时间

人体所消耗的能量也不同。

(1)相对代谢率指标(2) 能耗量指标(3) 劳动强度指数(4) 氧耗、心率等指标(5) 最大

能量消耗界限

7、 简述体力疲劳及其产生原因。

答：体力疲劳是指劳动者在劳动过程中，出现的劳动机能衰退，作业能力下降，有时伴

有疲倦感等自觉症状的现象。

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疲劳产生的原因：

(1)劳动强度大与工作持续时间长。（2）作业环境条件差。（3）劳动制度和生产组织方式

不合理。（4）身体素质差。（5）营养不良、睡眠不足等。（6）其他作业者本身的因素，如熟

练程度、操作技巧、对工作的适应性、年龄以及劳动情绪等影响因素也都会带来生理疲劳。

8、 疲劳可以从哪三种特征上反映出来？

答：疲劳可以从这三种特征上反映出来： ①身体的生理状态发生特殊变化。 ②进行特定作

业时的作业能力下降。 ③疲劳的自我体验。

9、 疲劳的测定方法有哪些？

答：（1）．生化法（2）. 工作效绩测定（3）.生理心理测试法（4）. 疲劳症状调查法

10、 生理心理测试法包括哪些具体方法？

答： （1）膝腱反射机能测定法。（2）触二点辨别阈值测定法。（3）皮肤划痕消退时间测定

法。（4）皮肤电流反应测定法。（5）心率值测定法。（6）色名呼叫时间测定法。（7）勾消符

号数目测定法。（8）反应时间测定法。（9）闪光融合值测定法。

第八章

11、疲劳的一般规律是什么?（1）疲劳可以通过休息恢复。

（2）疲劳有累积效应。

（3）疲劳程度与生理周期有关。

（4）人对疲劳有一定的适应能力。

12、降低疲劳的途径有哪些？

(1)改善工作条件：合理设计工作环境、改进设备和工具、改进工作方式。

（2）合理确定休息时间和休息方式：疲劳后身体的恢复、休息时间的确定、休息方式。

（3）改进生产组织与劳动制度：休息日制度、轮班制度。

B：基础代谢率 M：能量代谢率 RMR：相对代谢率 R：安静代谢率 RMR=（Ｍ－Ｒ）／Ｂ Ｒ

＝１．２Ｂ

13、基础代谢率为157.8，当相对代谢率RMR=4时，问能量代谢率为多少？

M=B（1.2+RMR)=4*(1.2+157.8)=636KJ/h*m2

14、基础代谢率为158.7，能量代谢率为599时，问RMR为多少？若能量代谢率降到231时，

问RMR为多少？RMR=(599-1.2**158.7)/158.7=2.57 RMR=（231-1.2*158.7）/158.7=0.26

15、基础代谢率为154.1，相对代谢率RMR=4，若作业者的身高为175M，体重为75，连续工

作2H，试问该项作业的能量代谢量为多少？

表面积=0.0064*175+0.0128*75-0.1529=1.8746 m2

能耗=(4+1.2)*154.1*1.87*2=3004.31 KJ

16、若基础代谢率为158.7，能量代谢量为1500，持续工作2H，作业者身高为1.78，体重

75，问该项作业的相对代谢率为多少？

表面积=0.0061*178+0.0128*75-0.1529=1.8929 m2

1500=（RMR+1.2）*158.7*1.8929*2

得 RMR=1.30

15 / 28

17、某车间男性作业者的平均身高为1.7，体重70，基础代谢率为158，相对代谢率RMR=4.

使用8H的能耗评价实际劳动率。

表面积=0.0061*170+0.0128*70-0.1529=1.7801 m2

能耗=（4+1.2）*158*1.7801*2=11700.24 KJ

劳动率=7327/11700.24*100%=62.62%

18、基础代谢率为157.8，能量代谢率为599，若能量代谢率降到231,时，是评价二者的劳

动强度。

RMR1=2.57 RMR2=0.26 由公式可得

RMR1为中劳动

RMR2为极轻劳动

19、基础代谢率为149，相对代谢率RMR=4，身高为1.75，体重为75，连续工作2H，该项

作业的实际劳动率·休息率和休息次数。

表面积=0.0061*175+0.0128*75-0.1529=1.8746 m2

能耗=（4+1.2）*149*1.8746*2=2904.88 KJ

第九章

1.简述人的信息处理系统结构.

答：人的信息处理系统由感知觉系统、认知决策系统和运动（反应）系统三个子系统构成；

每个子系统都有各自功能上相对独立的记忆存储器和加工处理器。其中，感知系统类似于计

算机的输入系统，运动系统类似于计算机的输出系统，认知子系统类似于计算机的中央处理

器。认知系统除了对输入信息和内存信息进行处理外，同时还要对感知系统与运动系统的状

态进行监控和调节。

2.什么是信息、信息量于信息传递模式？

答：⑴信息。信息是指能消除事先不能确定的情况的信号或知识，它存在于一切事物中，是

一种抽象量。通常说的信息是指消息、情报种所包含的有意义的内容，而消息、情报则是信

息载体。

⑵信息量。信息量是人机系统设计时考虑的重要参数。

⑶ 信息传递模式。在人机系统中，信息在信息源和信宿（信息接受者）之间传递过程通常

有三种模式。1)信息源发出的信息被信宿完全接受。这是信息传递的理想模式。2)信源发出

的信息在传递过程中消耗殆尽。有效传递的信息为零，这是信息传递最不可取的模式。3)

从信源发出的信息虽然有些损耗，信宿收到的信号也混有某些噪声成分，但仍有部分信源发

出的信息被有效地传送到了信宿。这是人——机通信系统中常见的模式。

3．简述不同感觉器官的信息接收能力。

答：感觉器官对信息载体的能量要求有一定的限度。若载体能量太小，不能引起感觉器官的

神经冲动，若载体的能量太大，又会对感觉器官造成不可逆转的机体损伤。感觉器官这种对

信号刺激能量范围要求称为该感觉器官的绝对感觉阈限。要保证信息传递畅通有效，信号能

量必须较大幅度的超过人的绝对感觉阈限下限值且不超过上限值。以下为几种主要感觉器官

的刺激阈限。

感觉 刺激阈限下限

触觉 蜜蜂翅膀从1cm高处落到肩上的感觉

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听觉 在寂静场所从60m远能听到钟摆走动声(约2×105Pa)

视觉 在晴朗的夜晚距48km远能看到烛光(约十个光量子)

嗅觉 在30㎡的房间内开始嗅到一滴香水散发的香味

味觉 一匙白糖溶于9L水中初次尝到的甜味

4.什么是感觉储存？

答：感觉储存又称感觉记忆或瞬时记忆。它是外界输入刺激后人对信息加工的第一个

模块。当客观刺激停止作用后，感觉信息在一个极短的内保存下来，感觉记忆的储存时间仅

为0.25~2s。

5.简述感知系统的信息加工方式。

答：人的感知系统的加工方式主要体现为两种方式。

⑴自下而上的加工。自下而上的加工是指由外部刺激开始的加工，通常是指先对较小的知

觉单元进行分析，然后再转向较大的知觉单元，经过一系列连续阶段的加工而达到感觉刺激

的解释。

⑵自上而下的加工。自上而下的加工是由有关知觉对象的一般知识开始的加工。由此可以

形成期望或对知觉对象的假设。这种期望或假设制约着加工的所有的阶段或水平，从调整特

征觉察器知道引导对细节的注意等。自上而下的加工常体现在上下文效应中。

6.什么是模式识别？

答：模式是由若干元素或成分按一定关系形成的某种刺激结构，也可以说模式是刺激的组合。

复杂模式的组成部分本身又是由若干元素构成的，这些组成部分是称作子模式。当人能够确

认他所知觉的某个模式是什么时，将它与其他模式区分开来，这就是模式识别。模式识别是

人的一种基本的认知能力或智能，在人的各种活动中都有重要的作用。

7、简述认知资源理论的含义。

认知资源理论。该理论认为，与其把注意看成一个容量有限的加工通道，不如看作一组对刺

激进行归类和识别的认知资源或认知能力。

8、简述注意的含义及功能。

注意是心理活动或意识对一定对象的指向与集中。注意的指向性是指人在某一瞬间，他的心

理活动或意识选择了某个对象，而忽略了另一些对象。当心理活动或意识指向某个对象的时

候，它们会在这个对象上集中起来，即全神贯注起来，这就是注意的集中性。

（1）注意的选择功能。

（2）注意的保持功能。

（3）注意的调节及监督功能。

9、简述工作记忆的含义及特点。

工作记忆也叫短时记忆和操作记忆，是感觉记忆和长时记忆的中间阶段。

工作记忆有以下特点：(1)信息保持时间很短。 (2)记忆容量小。 (3)对中断的高度敏感。

(4)短时记忆中的信息可被意识。

10、什么无意注意、有意注意、有以后注意？

（1）无意注意：无意注意是指事先没有目的、也不需要意志努力的注意。

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(2)有意注意：有意注意是指有预定目的、需要一定意志努力的注意。

(3 )有意后注意：有意后注意是注意的一种特殊形式。从特征上讲，它同时具有无意注意

和有意注意的某些特征。

11、什么是长时记忆？

长时记忆是指存储时间在一分钟以上、数月、数年乃至终身不忘的信息。

12、什么是注意广度？什么是注意的选择性？

注意的广度：注意广度是指在一个很短的时间内能知觉的注意对象的数目。

注意的选择性：注意的选择性是个体在同时呈现的两种或两种以上的刺激中选择一种进行注

意，而忽略另外的刺激。

13．人的遗忘进程及原因是什么？

答：遗忘进程是遗忘在学习后立即开始，遗忘的过程最初进展得很快，以后逐渐缓慢。

原因：衰退理论认为，遗忘是记忆的不到强化而逐渐减弱，以至于最后消退的结果；

压抑理论认为，遗忘是由于情绪或动机的压抑作用引起的，如果压抑解除，记忆恢复；

干扰理论认为，遗忘是因为在学习和回忆受到其他刺激的干扰所致，一旦干扰被排除，

记忆就能恢复，而记忆痕迹并未发生变化。

14．影响信息处理的因素有哪些？

答：1.大脑信息处理能力的界限

2.内部因素：人的唤醒水平，工作任务因素，学习，疲劳，动力

3.外部条件

15．人的思维过程包括哪些内容？

答：1.分析与综合；2.比较；3.抽象与概括

16．演绎推理包括哪几个方式？

答：1.三阶段推理；2.线性推理；3.条件推理

17．问题解决包括哪几个策略？

答：1.算法策略；2启发性策略：1）.手段——目的分析；2）.逆向搜索；3）.爬山法

18.人体操作活动可分为哪几种？

答：（1）定位运动（2）重复运动（3）连续运动（4）操作运动（5）序列运动（6）静态调

节运动 。

19.什么是反应时？什么是简单反应时和选择反应时？

答：1）一般将外界刺激出现到操作者根据刺激信息完成反应之间的时间间隔称为反应时。

2）简单反应时:如果呈现的刺激只有一个，被试只在刺激出现时做出特定的反应，这时获得

的反应时间称为简单反应时。

选择反应时：有多种不同的刺激信号，刺激与反应之间表现为一一对应的前提下，呈现不同

刺激时，要求做出不同的反应，这时获得的反应时称为选择反应时。

20.影响反应时间的因素有哪些？

答: 1.刺激信号性质的影响：1)刺激的强度 。2)刺激的空间特性 。 3)刺激的持续时间。 4)

刺激的清晰度。

2.人的机体状态的影响： 1)机体对环境条件的适应状态。 2)精神准备程度。 3)年龄

因素。

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其中，影响选择反应时的因素，除上述讨论的各种因素外，还有如下一些因素：(1)刺

激物数量的影响。 (2)刺激物间差别的影响。 (3)作业时间长短的影响。 (4)信号间隔

与发生频度的影响。

21.定位运动速度的影响因素有哪些？

答：定位运动时间与空间介质有关，定位运动时间受操作者年龄的影响。

22.试述盲目定位运动不同位置的准确度。

答：盲目定位运动主要借助于对运动轨迹的记忆及动觉反馈来完成。费兹对盲目定位运动的

准确性进行过研究。盲目定位运动在前方位置具有最大的准确性，边侧位置的准确性最小。

三种靶标高度相比，下层的准确性最高，中层次之，上层的准确性最差。此外，右侧的靶标

比左侧的靶标的准确性高。

第十章

1.什么是脑力负荷？ 影响因素是什么？

答：1）.脑力负荷：反映工作时人的信息处理系统被使用程度的指标

2）.脑力负荷主要有三类因素:a工作内容 .b人的能力才. c人的业绩.

2.脑力负荷的评价方法有哪些？

答：按其特点和使用范围可分为四类，即主观评价法，主任务测量法，辅助任务测量法和生

理测量法。

3.试述主观评价法及其特点。

答：主观评价法是最流行也是最简单的脑力负荷评价方法。该方法要求系统操作者陈述特定

操作过程中的脑力负荷体验；或根据脑力负荷体验对操作活动进行难度顺序的排列。

特点：（1）是脑力负荷评价中唯一的直接评价方法。

（2）一般在事后进行，不会对主操作作产生干扰 。

（3）使用统一的评定维度，不同情境的负荷评价结果可相互比较。

（4）使用简单、省时。 数据收集与分析容易。

4.主观评价法包括哪几种方法?

答：主观评价法包括古柏一哈柏 (Cooper-Harper)评价法， 主观负荷评价法（SWAT量

表），NASA—TLX量表等

5.主观评价法的缺陷有哪些？

答：主要表现为以下几个方面（1）评价结果有偏差（2）评价结果容易混淆（3）方法应用

存在局限性（4方法敏感性存在特异性

6.什么是主任务测量法？集体包括哪几种方法？

答：主任务测量方法是通过测量操作人员在进行某项工作时的业绩指标来判断这项工作给操

作人员带来的脑力负荷。

主任务测量法可以分为两大类：（1）单指标测量法（2）多指标测量法

7.试述辅助任务测量法的原理。

答：辅助任务测量法的原理是应用辅助任务测量法时，操作人员被要求同时做两件工作。操

作人员把主要精力放在主任务上。当他有多余的能力时，尽量做辅助任务主任务的脑力负荷

是通过辅助任务的表现来进行的。主任务脑力负荷越大，剩余资源越少，操作者从事辅助任

务的能力就越弱。

8辅助任务的种类有哪些？

答：辅助任务的种类有(1)选择反应(2)追踪(3)监视(4)记忆(5)脑力计算 (6)复述(7)简单反

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应。

9.生理测量法包括哪几种方法?

答：（一）心率变异

正常情况下，人的心率是不规则的。研究发现，当人承受脑力负荷时（采用每分钟40

个信号和70个信号两种情况），两种情况的心率平均值没有很大的提高，但心率变异明显下

降，而且随着负荷强度（所处理的信号数）增加，心率变异越来越小，曲线趋于平直。

（二）大脑诱发电位

大脑诱发电位的变化对脑力活动的某些成分(知觉/认知负荷)较为敏感。其中，P300

（是指刺激呈现后约300ms时出现的一个正向电位波动）尤为敏感。

10.脑力负荷预测的主要有哪几种方法？

答：对脑力负荷的预测方法主要采取分析方法，目前的方法有时间压力模型、波音公司的方

法、时间占有率模型以及Aldrich的脑力负荷预测方法。

11.试述应激及其产生的原因。应激源有几种？

答：(一)应激的含义:当操作者面临超出适应能力范围的工作负荷时，就会产生所谓“应激”

的现象。较为普遍的观点认为，应激是一种复杂的心理状态。每当系统偏离最佳状况而操作

者又无法或不能轻易地校正这种偏离时，操作者呈现的状态即为应激。

（二）应激现象产生的原因

（1）系统偏离最佳状况。

（2）环境要求与操作者能力不匹配。

（3）动机因素的作用。

（三）能引起应激现象的因素称为应激源。主要应激源如下：

（1）工作因素。

（2）环境因素。

（3）组织、社会因素。

（4）生理节奏与其他因素。

12.什么是脑力疲劳？其产生的原因是什么？

答：脑力疲劳一般指人体肌肉工作强度不大，但由于神经系统紧张程度过高或长时间从事单

调、厌烦的工作而引起的第二信号系统活动能力减退，大脑神经活动处于抑制状态的现象。

脑力疲劳的产生原因有（1）高脑力负荷。 （2）单调作业。（3）操作者对工作的态度、期

望、动机及情绪状态。

13.什么是单调作业，单调感？避免单调应采取哪些措施?

答：（一）作业过程中出现许多短暂而又高度重复的作业，称为单调作业。

（二）单调作业使操作者知觉到的对系统的“控制”程度减至最低水平，因而产生不愉快，

枯燥、缺乏兴趣和挑战、压抑以及觉得工作永无止境等消极情绪，这种由单调诱发的消极情

绪称为单调感。

（三）避免单调的措施

（1）操作再设计。

（2）操作变换。

（3）突出工作的目的性。

（4）动态报告作业完成情况。

（5）推行弹性工作法。

（6）利用音乐消除单调感觉

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第十一章

1、我国成年人身体尺寸分成西北、东南、华中、华南、西南、东北等六个区域，这对产品

设计何影响？

答：我国地域辽阔，不同地区间人体尺寸差异较大，为了能选用合乎各地区的人体尺寸，将

我国成年人尺寸分为六个区域。这样才能根据不同地区的人的身体尺寸设计相应的产品，保

证工人合理的工作姿势，使操作者能安全、舒适、准确地工作，减少疲劳和提高工作效率。

2、某地区人体测量的均值1650mm,标准差=57.1mm,求适用该地区95、第90、及80、

X

S

D

的百分位数？

答：由表11-7查得， 95%的变换系数K=1.645，90%的变换系数变换系数，80%

1.282

的变换系数。

K0.842

由此可得第95百分位数值为：=

X

95

XS165057.11.6451744mm

D

第90百分位数为：=+=

X

90

X

S

D



165057.11.2821723mm

第80百分位数为：=

X

80

XS165057.1

D

0.8421698mm

3、已知某地区人的足长均值264.0mm，标准差=45.6mm，求适用该地区90%的人们

X

S

D

穿的鞋子长度值。

答：要适应90%的人们穿的鞋子长度值，就得用第5百分位数作为下限值，第95百分位数

作为上限值。查表11-7得，5% 与95%的变换系数K=1.645，

由此可得第5百分位数值为：=

X5

XS264.045.61.645192.0mm

D

第95百分位数为：=

X

95

XS264.045.61.645339.0mm

D

适用于该地区90%的人们穿的鞋子长度值范围在192.0~339.0mm

4、为什么说人体测量参数是一切设计的基础？

答:为了使各种与人体尺寸有关的设计能符合人的生理特点,使人在使用时处于舒适的状态

和适宜的环境之中,就必须在设计中充分考虑人体尺寸。通过测量人体各部位尺寸来确定个

体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，研究人的形态特征，给出人体测量参数。这些测量

数据对工作空间的设计，机器、设备设计以及操纵装置等设计具有重要意义，并直接关系到

合理地布置工作地，保证合理的工作姿势，使操作者安全、舒适、准确地工作，减少疲劳和

提高工作效率，所以说人体测量参数是一切设计的基础。。

5、如何选择百分位和适用度？

答：每一项人体尺寸都有7 个百分位数的数据，这7 个百分位数分别是1百分位数、5 百

分位数、10 百分位数、50 百分位数、90 百分位数、95 百分位数和99 百分位数。常用符

号P1 、P5 、P10 、P50、P90 、P95 、P99 来分别表示。

1、Ⅰ型产品尺寸设计（又称“双限值设计”）

需要一个大百分位数的人体尺寸和一个小百分位数的人体尺寸分别作为产品尺寸设计的

上、下限值的依据。

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2、Ⅱ型产品尺寸设计（又称“单限值设计”）

需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值或下限值的依据者。

这一类产品又可分为以下两种。

（1）ⅡA型产品尺寸设计（又称“大尺寸设计”）

需要一个大百分位数的人体尺寸，作为产品尺寸设计上限值的依据。

（2）ⅡB型产品尺寸设计（又称“小尺寸设计”）

需要一个小百分位数的人体尺寸，作为产品尺寸设计下限值的依据。

3、Ⅲ型产品尺寸设计（又称“平均尺寸设计”）

需要第50百分位数的人体尺寸作为产品尺寸设计。

4、凡间距类设计，常取第95百分位的人体数据。

5、凡净高空类设计，常取第99百分位的人体数据。

6、凡属于可及距离类设计，一般应用低百分位的数据。

7、座面高度类设计，常取第5百分位的人体数据。

8、隔断类设计，常取第95或更高百分位的人体数据。

9、公共场所工作台面高度类设计，常取第5百分位的人体数据。

6、为什么要进行功能修正量和心理修正量的确定？怎样确定？

答：功能修正量：为保证实现产品功能，对作为产品设计依据的人体尺寸所作的尺寸修正

量。

心理修正量：为了消除空间压抑感、恐惧感，或为了美观等心理因素而加的尺寸修正量。

若不确定以上两个修正量，人是不可信的，在一些场合中通过心理各方面的变化也会使

动作产生变化，所实验得出的数据是不符合实际的，是没有可行度的。

功能修正量的确定：

穿着修正量

1）穿鞋修正量：立姿身高、眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高等，

2）着衣着裤修正量：坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等＋6mm；肩宽、臀宽等＋13mm；胸厚

＋18mm；臀膝距＋20mm。

心理修正量的确定：

应根据实际需要和条件许可两个因素来研究确定。 功能修正量随产品不同而异，通

常为正值，但有时也有负值，可以通过统计数据获得。

第十二章

第12章

1. 什么是作业空间?什么是近身作业空间？

答: （1）作业空间就是人进行作业所需的活动空间以及机器、设备、工具所需空

间的总和。人在各种情况下劳动都需要有一个足够的、安全、舒适、操作方便的

空间。这个作业空间的大小、形状与工作方式、操作姿势、持续时间、工作过程、

工作用具、显示器与控制器的布置、防护方式及工作服装等因素有关。（2）近身

作业空间是指作业者在某一固定工作岗位时,考虑人体的静态和动态尺寸,在坐姿

或站姿状态下,作业者为完成作业所及的空间范时的近身作业空间。

2. 试述作业空间设计的含义。

答: 作业空间设计的含义: （1）按照作业者的操作范围、视角范围以及作业姿势等一

系列生理、心理因素对作业对象、机械设备、工具等进行合理的布局给人或物等确定最

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佳（合理）的流通路线和占有区域，以提高系统的可靠性、舒适性、经济性。（广义）（2）

合理设计工作岗位空间。（狭义）

3. 试述作业空间设计的一般要求。

答：（1）近身作业空间设计应考虑的因素

（a）作业特点

（b）人体尺寸

（c）作业姿势

（d）个体因素

（e）维修活动

（2）作业场所布置原则

（a）重要性原则

（b）使用频率原则

（c）功能原则

（d）使用顺序原则

4. 试述作业场所布置的原则。

答：（1）重要性原则。（2）使用频率原则。（3）功能原则。（4）使用顺序原则。

5. 试述总体作业空间设计的依据。

答：当多个作业者在一个总体作业空间工作时，作业空间的设计就不仅仅的个体作业场

所内空间的物理设计与布置问题，作业者不仅与机器设备发生关系，还和总体空间内其

他人存在社会性联系。

6. 视觉运动的规律是什么？

答：（1）眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易引起疲劳。

（2）视线的变化习惯从左到右，从上到下和顺时针方向运动。

（3）当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上角的观察效率最

优，依次为右上角，左下角，而右下角最差。

（4）两眼的运动总是协调的、同步的，在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只

眼睛不动；在一般操作中，不可能一只眼睛视物，而另一只眼睛不视物。因而

通常都以双眼视野为设计依据。

（5）人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。

7. 姿作业的特点有哪些？

答：不易疲劳，持续工作时间长；身体稳定性好，操作精度高；手脚可以并用作业；脚

蹬范围广，能正确操作。

8. 坐姿作业空间设计的内容有哪些？

答：（1）工作面高度和宽度；

（2）作业范围；

1) 水平作业范围

2) 垂直作业范围

3) 立体作业范围

4) 综合坐姿作业图

（3）容膝、容脚空间；

在坐姿工作台设计过程中，在工作台下部就要有足够的容纳腿脚的区域，就叫容膝、容

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脚空间。

（4）椅面高度及活动余隙；

1) 座椅的椅面高度一般略低于小腿高度，以便使全部脚掌着地支撑下肢重量，方便下

肢移动，减少臀部压力，避免椅子前沿压迫大腿。

2) 座椅放置空间的深度距离（台面边缘到固定壁面的距离），至少应在810mm以上，

以便作业者起身与坐下时移动椅子。

3) 座椅放置空间的宽度距离应保证作业者能自由的伸展手臂，座椅的扶手至侧面的距

离应大于610mm。

（4） 脚作业空间。

脚作业空间一般范围较小，正常的位于身体前侧、坐高以下的区域。

9. 立姿作业空间设计的内容有哪些？

（1）工作面高度；

（2）作业范围；

（3）工作活动余隙；

（4）立姿作业空间垂直方向布局设计；

10. 试述坐立姿作业空间的设计要求。

答：为了克服坐姿、立姿作业的缺点，在工作岗位上经常采用坐—立姿交替作业的方式。

十三章

1什么是系统？什么是人机系统？

答：系统是有互相作用、互相依存的要素（部分）组成的、具有特定功能的有机整体。

人机系统是由互相作用、互相依存的人和机器两个子系统构成的，且能完成特定目标的一

个整体系统。

2简述人机系统设计思想的发展。

答：最早的设计思想是让人来适应机器。即先设计好机器，在根据机器的运行要求来选拔和

培训人员。随着机器运行速度的加快和机械化自动化程度的提高，产生了设计中考虑人的因

素，让机器适应人的设计思想。即根据人的特性，设计出罪符合人操作的机器设备、器具，

最醒目的显示器，最方便使用的控制器，如何使设计的机器尽可能地代替人的工作等。当人

们认识到机器适应人这一设计思想的局限性时，出现了人与机器互相适应的系统设计思想。

从功能分析入手，在一定的技术和经济水平条件下合理地把系统和各项功能分配给机器和

人，从而达到系统的最佳匹配。

3简述人机系统设计程序。

答：

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确定系统目标

人机功能分析

人机功能分配

人员开发

机器设计

功能要求

人

因

人力资源分析

工

程

人员选择

专

家

人员训练

性能要求

人机界面设计

作业辅助设计

结构设计

总体设计

施工设计

系统分析评价

优劣

试制评价

工

程

设

计

师

正式投产

4人机功能分配的原则是什么？

答：人机应达到最佳匹配，方能使系统整体效能最优。由于人和机器各有特长和局限性，所

以人机之间应当彼此协调，互相补充。

5简述人机系统评价的目的及原则。

答：（1）目的，以便使有关人员了解现有产品的优缺和存在问题，为今后改进产品设计提供

依据和积累资料；也可是对人机系统规划和设计阶段的评价，通过评价，使在规划和设计阶

段预测到系统可能占有的优势和存在的不足，并及时改进。（2）原则，①评价方法的客观性；

②评价方法的通用性；③评价指标的综合性。

6人机系统评价目标通常包括哪些？

答：①技术评价指标；②经济评价指标；③社会评价指标。

7人机系统的评价方法有哪些？

答：①连接分析法；②操作顺序图分析法；③校核表评价法；④工作环境指数评价法；⑤海

洛德分析法。

第十四章

1、什么是人机界面？人机界面设计的内容与依据是什么？

答：人机界面是人机之间传送信息的媒介，它主要包括三部分：机上显示器与人的信息

通道的界面；机上操作器与人的运动器官的界面；人机系统与环境之间的界面。人机界面

设计的内容主要是指显示器、控制器以及它们之间的关系的设计，应使人机界面符合人机

信息交流的规律和特性。人机界面设计的依据是人。

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2、显示器有哪几种形式？并简述各自的应用特点。

答：显示器分为视觉显示、听觉显示和触觉显示等。视觉显示：传递的信息很长或需要

延迟者，需用方位、距离等空间状态说明的信息，所处环境不适合听觉传递或听觉负荷已很

重的场合；听觉显示：较短或无需延迟的信息，简单且要求快速传递的信息，视觉通道负荷

过重的场合，所处环境不适合视觉通道传递的信息；触觉显示：视、听觉通道负荷过重的场

合，使用视、听觉通道传递信息有困难的场合，简单并要求快速传递的信息。

3、在设计言语显示装置时应注意哪些问题？

答：语言清晰度、语言的强度、噪声对言语传示的影响。

4、控制器为何要进行编码？简述常用编码方式的优缺点。

答：在具有多个控制器的系统中，为了提高操作者辨别控制器的效果，应对控制器进行

编码。（1）形状编码：编码选用的各种形状不宜过于复杂。为了便于译码，应尽可能使用

与控制器的功能相联系或相似的形状。（2）位置编码：控制器之间需有更大的间距。（3）

大小编码：操作者可通过视觉或触觉辨认控制器的大小，但一般认为，单独用控制器大小作

编码不如形状编码那么有效，并且需占用较大的控制板空间。（4）颜色编码：用作代码的

颜色应是操作者能绝对辨认的，应尽可能使用具有标准意义的颜色。（5）标记编码：在控

制器的上边或旁边，用符号或文字表明其功能，有助于提高识别效率。使用标记编码，需要

一定的空间位置和良好的照明条件，标记必须清晰可辨。（6）操作方法编码：很少单独使

用，不能用于时间紧迫或准确度高的控制场合，为了有效地使用这种编码，需要使每个控制

器的动作方向、移动量和阻力等有明显区别。

5、简述控制器偶发启动的原因与防范措施。

答：在操作过程中，由于操作者的无意碰撞、牵拉控制器或外界振动等而引起的控制器

的偶发启动，即在不必要的时候意外地驱动了控制器。 防范措施： （1）将控制器安装在

陷入控制板的凹槽内；（2）在控制器上加保护罩；3）将控制器安装在不易被碰撞的位置；

（4）使控制器的运动方向向着最不可能发生意外用力的方向；5）操作者必须连续做两种操

作运动，才能使控制器被启动，而后一种操作运动与前一种操作运动的方向不同，以此将控

制器锁定在位置上；（6）一组控制器必须按正确的顺序操作时才能被启动，使控制器彼此

之间具有连锁作用。如配电柜上的油开关和刀闸开关的操作顺序连锁；（7）适当增大控制

器的操作阻力。

6、什么是控制—显示的相合性？它有何重要意义？

答：通常显示器与控制器是联合使用的，因此，对于显示器和控制器的设计，不仅应使

各自的性能最优，而且应使它们彼此之间的配合最优。这种控制器与显示装置之间的配合称

为控制—显示相合性。控制器与显示器相合性好，可减少信息加工和操作的复杂性；缩短人

的反应时间，提高人的操作速度，尤其是在紧急情况下，要求操作者非常迅速地进行操作时

可减少人为差错，避免事故的发生。

7、什么是控制—显示(C/D)比？设计时应如何选择C/D比？

答：控制—显示比是控制器与显示器位移大小的比例关系，即是指控制器的位移量与之

相对应的显示器位移量之比(C/D)，可用来表示系统的灵敏度；人机界面上的控制—显示系

统具有精调和粗调两种功能，C/D比的选择应考虑精调和粗调的时间，最佳的C/D比则是两

种调节时间曲线相交处，这样可以使总的调节时间降到最低。

8、什么是累积损伤疾病？常见的累积损伤疾病有哪些？与哪些因素有关？

答：累积损伤疾病是指由于不断重复使用身体某部位而导致的肌肉骨骼的疾病。其症状

可表现为手指、手腕、前臂、大臂和肩部的腱和神经的软组织损伤，也可表现为关节发炎或

肌肉酸痛。与受力、重复、姿势、休息等因素密切相关。

9．与手有关的累积损伤疾病有哪些？

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答：有腱鞘炎、腕道综合症、腱炎、滑囊炎、滑膜炎、痛性腱鞘炎、狭窄性腱鞘炎和网

球肘等。

10．简述手握式工具设计的原则。

答：(1)避免静肌负荷;(2)保持手腕伸直;(3)使组织压迫最小;(4)减小手指的重复活动。

第十五章

1.名词解释：安全、事故、系统安全分析。

答：安全传统的定义是：不发生导致人身伤害、职业病、死亡或引起设备或财产损失，或危

害环境的状态或条件。现在的定义：所谓安全，就是没有超过允许限度的危险。或者说：发

生导致人身伤害、职业病、死亡或引起设备或财产损失，或危害环境的程度没有超过允许的

限度。

事故：事故是指人在实现其目的行动过程中，突然发生的、迫使其有目的的行动暂时或永久

终止的一种意外事件。或者说事故是在生产或生活中人们不期望发生的导致人员伤害、死亡，

导致设备或财产损失和破坏，以及环境危害的偶然事件（随机事件）或突发事件。

系统安全分析：从安全的角度对人-机-环境系统中的危险因素进行的分析，它通过揭示可能

导致系统故障或事故的各种因素及其相互关系来查明系统中的危险源，以便采取措施消除或

控制它们。

2.简述系统安全分析的基本内容。

答：（1）可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险源及其相互关系。

（2）与系统有关的环境条件、设备、人员及其它有关因素。

（3）利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险源的措施。

（4）对可能出现的危险源的控制措施及实施这些措施的最好方法。

（5）对不能根除的危险源失去或减少控制可能出现的后果。

（6) 一旦对危险源失去控制,为防止伤害和损害的安全防护措施。

3.安全评价的目的、意义及基本原理分别是什么。

答：目的：实现人机系统安全

意义：（1）有助于政府安全监督管理部门对企业的安全生产实行宏观控制。

（2）有助于安全投资的合理选择。

（3）有助于保险公司对企业灾害实行风险管理。

（4）有助于提高企业的安全管理水平。

基本原理：1关性原理

类推原理

惯性原理

量变到质变原理

4.事故树分析的基本程序是什么。

（1）确定所要分析的系统

确定系统中所包含的内容及其边界范围，明确影响系统安全的主要因素。

（2）熟悉系统

详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。

（3）调查系统发生的事故

调查所要分析的系统过去和现在所发生过的各类事故，收集国内外同类系统曾发生过的所有

事故，找出本系统事故发生的规律，设想给定系统可能要发生的事故。

4）确定顶上事件

所谓顶上事件就是要分析的对象事件。对于某一确定的系统，可能发生多种事故，但究竟以

那一种事故作为分析的对象？一般来说要确定那些易于发生且后果严重的事故作为事故树

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分析的顶上事件

5）调查原因事件

从人、机、环境出发调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。

（6）绘制事故树图

采用规定的符号，从顶上事件起，一级一级找出直接原因事件，按其逻辑关系，绘制出事故

树图。

7）定性分析

按事故树结构，利用布尔代数化简事故树，求取事故树最小割集或最小径集，分析基本事件

的结构重要度，根据定性分析的结论，确定预防事故发生的措施。

（8）定量分析

确定各基本事件发生的失误率，并计算其发生的概率，标在事故树上，并求出顶上事件发生

的概率，分析各基本事件的概率重要度。根据定量分析结果对系统进行风险分析，以确定安

全投资方向。

9）进行安全评价

根据损失率的大小评价该类事故的危险性。目前我国FTA一般都考虑到第7步进行定性分析

为止，也能取得较好效果。

5.如何进行事故树分析的结构重要度分析。

答：可以用最小割集判断基本事件的结构重要度，计算顶上事件概率。

根据最小割集，可以发现系统中最薄弱的环节，直观判断出哪种模式最危险，哪些次之，以

及如何采取预防措施。

6.简述事故产生的原因。

答：原因是多方面的，复杂的，可以从不同角度分析事故原因。目前世界上有代表的事故致

因理论有十几种，如：“人为失误论”----认为一切事故都是由人的失误造成的；“能量转移

论” ---- 认为生物体受伤害的原因只能是某种能量的转变；“综合论”----认为事故是由

人的不安全行为和物的不安全状态综合作用的结果；“多米诺骨牌论”-----认为伤害是由五

因素的事件链造成的。五因素事件链是：社会环境和管理欠缺→人为的过失→不安全动作或

机械、物质危害→意外事件→人身伤亡的事件。

7.简述运用灰色系统理论进行事故预测的步骤。

答：1．数据生成2．建立灰色模型3．后验差检验4．残差模型5．举例

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