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淺談人因工程

更新時間：2023-05-06 點擊次數(shù)：5756次

引言

提及“人因工程"，想必大家并不陌生并且早已耳熟能詳。隨著科技進(jìn)步與工業(yè)化水平的提升，人因工程在近年來也得到了飛速發(fā)展，同時也一直備受關(guān)注?；仡櫼酝?，從2016年至2018年，已分別在深圳、杭州、長沙召開了首屆、第二屆和第三屆人因工程高峰論壇，由此也可看出人因工程的重要性日益增加。

那么人因工程究竟是什么？主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？為何要大力發(fā)展人因工程？促進(jìn)人因工程的發(fā)展又該從哪些方面著手？本文將帶著這些問題為大家進(jìn)行闡述，淺談人因工程。同時也穿插了剛剛圓滿落幕的第三屆人因工程高峰論壇回顧內(nèi)容，旨在讓大家感受一下會議現(xiàn)場的氛圍，了解政府、學(xué)者專家們對人因工程的高度重視及獨到見解。

人因工程的含義

人因工程（Human Factors ）是一門綜合性交叉學(xué)科。綜合運用生理學(xué)、心理學(xué)、人體測量學(xué)、生物力學(xué)、計算機科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等多學(xué)科的研究方法和手段，致力于研究人、機器及其工作環(huán)境之間的相互關(guān)系和影響，終實現(xiàn)提高系統(tǒng)性能且確保人的安全、健康和舒適的目標(biāo)。

人因工程的應(yīng)用

人因工程應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，從軍事到民用，從制造到大眾生活，均可尋到人因工程的蹤跡，包括但不僅僅局限于以下應(yīng)用領(lǐng)域：

航空航天：航空航天之所以取得的巨大成就，除了科學(xué)的理論和系統(tǒng)支撐，人因工程在航空航天領(lǐng)域研究與應(yīng)用中發(fā)揮了舉足輕重的作用。好的人因工程設(shè)計，能夠減少因為人的因素而導(dǎo)致的如人員傷亡、系統(tǒng)失效等安全隱患，提高舒適性，幫助相關(guān)人員順利、地完成飛行任務(wù)；

國防裝備：人因工程在國防建設(shè)方面有廣泛的應(yīng)用前景，是典型的軍民融合技術(shù)。人因工程的發(fā)展能夠促進(jìn)國防裝備的完善和國防科技水平的提高；

交通運輸：高鐵及鐵路等交通運輸方面在系統(tǒng)開發(fā)、勘察設(shè)計、裝備制造、施工建設(shè)、竣工驗交、運行維護(hù)、運營管理均離不開人因工程設(shè)計；

醫(yī)療衛(wèi)生：醫(yī)療儀器交互界面設(shè)計合理，更利于交互操作，減少醫(yī)療事故；

建筑設(shè)計：人因工程設(shè)計是一切產(chǎn)品的設(shè)計準(zhǔn)則和追求，建筑設(shè)計時同樣要考慮人因工程的合理性；

虛擬現(xiàn)實：虛擬現(xiàn)實中的人機交互相關(guān)問題的解決，如人對虛擬現(xiàn)實中對象的操作，虛擬環(huán)境對象對現(xiàn)實世界的作用等；

日常生活等領(lǐng)域：移動設(shè)備交互、界面交互、產(chǎn)品使用交互、可用性測試等。

發(fā)展人因工程的重要意義

據(jù)以往數(shù)據(jù)統(tǒng)計和實踐表明，三分之二的事故是由人因造成的，改善人因設(shè)計、發(fā)展人因工程對提高系統(tǒng)安全性能及降低事故頻率自然是大有裨益的，除此之外，發(fā)展人因工程的重要意義還主要體現(xiàn)在以下幾點：

1、對探索國防科技工業(yè)前沿技術(shù)、提升未來國防科技工業(yè)前沿技術(shù)水平及促進(jìn)軍民融合發(fā)展具有重要意義；

2、可結(jié)合國家需求及重大戰(zhàn)略，推動人因工程研究領(lǐng)域與應(yīng)用領(lǐng)域結(jié)合，共同發(fā)展；

3、有利于完善人因工程研究方法和體系，改善項目平臺推動機制，為培養(yǎng)學(xué)科人才夯實基礎(chǔ)；

4、促進(jìn)人-機-環(huán)境的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。

如何推動人因工程的發(fā)展

鑒于人因工程應(yīng)用領(lǐng)域如此廣泛，且考慮到發(fā)展人因工程重要性、必要性和重要意義，如何推動人因工程又好又快的發(fā)展是當(dāng)前需要思考、解決的重要問題之一。

2016年與2017年成功召開的人因工程高峰論壇，兩屆論壇聚焦“人因工程、人因設(shè)計、軍民融合、中國制造"等議題，30多位涉及航天、航空、核電、高鐵、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、制造等領(lǐng)域的專家在會上做了特邀報告。各行業(yè)領(lǐng)域?qū)＜裔槍θ艘蚬こ痰膬?nèi)涵、定位、研究方法和體系、以及人才培養(yǎng)等方面開展了深入討論，“中國制造2025"行動倡議書"也由此被提出。

因此，推動人因工程的發(fā)展，需要政府、行業(yè)、高校、企業(yè)及人因工程專家通力合作，共同努力?？刹扇∫韵孪嚓P(guān)措施：

1、積極推行“中國制造2025"行動倡議；

2、完善市場化機制，制定符合我國市場狀況的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，要求設(shè)計方考慮使用者的感受，以人為本；

3、加強設(shè)計單位與一線人員之間的溝通，避免或減少因溝通不順暢而導(dǎo)致設(shè)計出的產(chǎn)品不符合一線的需求；

4、建立人因工程的第三方評價體系，包括評價的組織體系、方法體系和標(biāo)準(zhǔn)體系；

5、加強對企業(yè)人員的管理，提高設(shè)計、生產(chǎn)人員的人因工程意識，改善低效率高風(fēng)險的生產(chǎn)環(huán)節(jié)；

6、推動檢測、研究人因工程合理性相關(guān)工具的使用與發(fā)展，為人因工程的進(jìn)一步發(fā)展夯實基礎(chǔ)。

第三屆人因高峰論壇會議回顧

論壇內(nèi)容主要包括“主旨演講"、“主題報告"、“對話—院士專家話人因"、“學(xué)術(shù)沙龍"和“四個分論壇報告"等，除此之外，會場還設(shè)有諸多企業(yè)的人因工程相關(guān)裝備展。

論壇主席，中國載人航天工程副總設(shè)計師，宇航科學(xué)院院士，人因工程重點實驗室主任陳善廣在論壇上給大家闡釋了他對人因工程的獨到見解。主要分為四大方面：

一、研究對象：一切由人制造的、有人參與控制或使用的產(chǎn)品/系統(tǒng)；

二、研究內(nèi)容：人與系統(tǒng)其他要素的交互規(guī)律；

三、學(xué)科理念：以人為中心，讓機器適應(yīng)人；

四、學(xué)科目標(biāo)：安全、、宜人。

各行各業(yè)及各領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者們對人因工程的定義可能有所不同，但均有異曲同工之妙，都是遵循“以人為本"的宗旨。

人因工程科學(xué)基礎(chǔ)研究、成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的共享離不開論壇提供的高層次對話平臺，與此同時，論壇更是促進(jìn)了國防和現(xiàn)代化建設(shè)與社會經(jīng)濟的結(jié)合，深化了人因工程在各行各業(yè)及各研究領(lǐng)域的與促進(jìn)作用。以下是會議現(xiàn)場部分場景展示：

Noldus與人因工程

諾達(dá)思是提供人因工程檢測與研究工具的專業(yè)公司，高度關(guān)注人因工程的研究與發(fā)展應(yīng)用。主要檢測及研究工具包括：遙測式生理信號采集分析系統(tǒng)、眼動儀、面部表情分析系統(tǒng)、手指軌跡跟蹤系統(tǒng)、多模態(tài)行為洞察系統(tǒng)、行為觀察分析系統(tǒng)等。

通過遙測試生理信號采集分析系統(tǒng)，您可以獲取心電、皮電、呼吸、脈搏、皮溫、EEG、運動加速度、運動方向等數(shù)據(jù)參數(shù)，從而能更好地掌握人機交互時的生理反應(yīng)狀況。

眼動儀可以助您獲取實時的眼動軌跡，同時您還可以創(chuàng)建熱點圖來分析數(shù)據(jù)，使研究結(jié)論更加直觀，通過熱點圖，您可以對相關(guān)區(qū)域進(jìn)行設(shè)計是否合理性的分析。

面部表情分析系統(tǒng)除基本的7種情緒之外，還可以測量感興趣、無聊與困惑三種情感態(tài)度。面部微表情和情緒效價數(shù)據(jù)能夠提供更細(xì)微的情緒狀態(tài)分析，從而您能夠掌握人機交互時人員的情緒狀況，反應(yīng)出人員的滿意度等情況。

手指軌跡跟蹤系統(tǒng)可自動分析人機交互時手指運動、活動和行為。用于可用性測試、模擬駕駛艙駕駛員駕駛測試等諸多領(lǐng)域。您可以獲取目標(biāo)對象的活動軌跡、起止時刻，運動時間、運動速度、停留時間、各個區(qū)域的運動距離、手指蜿蜒度、進(jìn)出區(qū)域次數(shù)等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能夠分析人因工程設(shè)計的易用性、合理性等。

多模態(tài)行為洞察分析系統(tǒng)是專業(yè)的數(shù)據(jù)集成平臺，能夠快速、地整合您的研究數(shù)據(jù)。可自動將行為、眼動、表情及生理數(shù)據(jù)進(jìn)行同步分析，滿足不同用戶的需求?？蓱?yīng)用于人機交互、人類功效學(xué)、人因工程、可用性測試等研究領(lǐng)域。

行為觀察記錄分析系統(tǒng)是專業(yè)用于收集、分析和演示觀察數(shù)據(jù)且操作簡便的行為事件記錄軟件。該系統(tǒng)能支持非常復(fù)雜的實驗，并做出精細(xì)地統(tǒng)計，如任務(wù)完成的時間和出錯率?？蓽?zhǔn)確、定量地編碼和描述行為，可進(jìn)行其它類型數(shù)據(jù)的整合。

日常生活中如消費者與移動設(shè)備的交互、產(chǎn)品使用行為研究、可用性測試、駕駛?cè)藱C界面交互等都涉及到人因工程。行為數(shù)據(jù)和上文提及的生理數(shù)據(jù)、眼動數(shù)據(jù)，甚至為包括面部表情數(shù)據(jù)，諾達(dá)思均可分別通過我們的遙測式生理信號采集分析系統(tǒng)、眼動儀、面部表情分析系統(tǒng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，從而您能多角度地分析研究結(jié)果。