人体工程学(Man-Machine Engineering)又称人机工程学或人机工效学,是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科,它是第二次世界大战后发展起来的一门新兴学科。
人体工程学在其自身的发展过程中,逐步打破了各学科之间的界限,并有机地融合了各相关学科的理论,不断地完善自身的基本概念、理论体系、研究方法及技术标准和规范,从而形成了一门研究和应用范围都极为广泛的综合性边缘学科。因此,它具有现代各门新兴边缘学科共有的特点,如学科命名多样化、学科定义不统一、学科边界模糊、学科内容综合性强、学科应用范围广泛等。
由于该学科研究和应用的范围极其广泛,它所涉及的各学科、各领域的专家、学者都试图从自身的角度来给本学科命名和下定义,因而世界各国对本学科的命名不尽相同,即使同一个国家对本学科名称的提法也很不统一,甚至有很大差别。
例如,该学科在美国称为Human Engineering(人类工程学)或Human Factors Engineering(人的因素工程学/人类因素工程学);西欧国家多称为Ergonomics(人类工效学/人体工程学/人类工程学);而其他国家称为工程心理学、人体工程学、人间学(日本)、人类功效学、人机控制学等,但是大多引用西欧的名称。
Ergonomics一词是1857年由波兰教授雅斯特莱鲍夫斯基提出,它由两个希腊词根ergon(即工作、劳动)和nomics(即规律、规则)复合而成,其本义为人的劳动规律。人们普遍认为人体工程学最早是由泰罗提出来的,实际上是由波兰教授雅斯特莱鲍夫斯基提出的。由于该词能够较全面反映本学科的本质,又源自希腊文,便于各国语言翻译上的统一,而且词义保持中立性,不显露它对各组成学科的亲密和间疏,因此,目前较多的国家采用Ergonomics一词作为该学科命名并且已被国际标准化组织采用。
人体工程学在我国起步较晚,名称繁多,除普遍采用人体工程学外,常见的名称还有:人-机-环境系统工程、人机工程学、人类工效学、人类工程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。不同的名称,其研究重点略有差别。
与该学科的命名一样,对本学科所下的定义也不统一,而且随着学科的发展,其定义也在不断发生变化。
国际人类工效学学会(International Ergonomics Association,IEA)为本学科所下的定义是最有权威、最全面的定义,即人体工程学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、机器及环境的相互作用;研究人在工作、家庭生活中和休假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。
《中国企业管理百科全书》中对人体工程学所下的定义为:人体工程学是研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合,使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理特点,达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。
简而言之,人体工程学的研究对象是人、机、环境的相互关系,研究的目的是如何达到安全、健康、舒适和工作效率的最优化。
结合国内本学科发展的具体情况,我国1979年出版的《辞海》中对人体工程学给出了如下的定义,即人体工程学是一门新兴的边缘学科,它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段,综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科,用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控制装置,并研究控制台上各个仪表的最适位置。
一般认为,人体工程学是以人的生理、心理特性为依据,应用系统工程的观点,分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用,并为设计出操作简便省力、安全、舒适、人-机-环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。
人体工程学是研究“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系,为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。
为了进一步说明定义,需要对定义中提到的几个概念:人、机、环境,作以下几点解释。
“人”是指作业者或使用者,包括人的心理、生理特征,人适应机器和环境的能力。
“机”泛指人可操作和使用的物体,可以是机器,也可以是用具或生活用品、设施、计算机软件等各种与人发生关系的一切事物。对于不同的专业,“机”的含义有所不同,例如,在室内设计中“人-机-环境”系统中的“机”主要指各类家具及与人关系密切的建筑构件,如门、窗、栏杆、楼梯等。而在人体工程学的一个分支——安全人体工程学(安全人体工程学是运用人体工程学的原理及工程技术理论来研究和揭示人机系统中的安全特性,是立足于对人在作业过程中的保护,确保安全生产和生活的一门学科)中,“机”主要是指机械设备和设施。
“环境”是指人与机共处的环境,指人们工作和生活的环境。
“人-机-环境系统”是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机及它们所处的周围环境所构成的系统,简称人-机系统。
“人-机-环境”之间的关系:相互依存、相互作用、相互制约。
人体工程学的任务:使机器的设计和环境条件的设计适应于人,以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适、心情愉快,充分发挥人、机效能,使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。
对于人体工程学我们应该掌握以下两点。
第一,人体工程学是在人与机器、人与环境不协调,甚至存在严重矛盾这样一个历史条件下逐渐形成并建立起来的,今天仍在不断发展。
第二,人体工程学研究的重点是系统中的人。
人体工程学在解决系统中人的问题上,主要有两条途径:一是使机器、环境适应于人;二是通过最佳的训练方法,使人适应与机器和环境。
从上述本学科的命名和定义来看,尽管学科名称多样、定义各异,但是本学科在研究对象、研究方法、理论体系等方面并不存在根本上的区别。这正是人体工程学作为一门独立的学科存在的理由;同时也充分体现了学科边界模糊、学科内容综合性强、涉及面广等特点。
另外,在不同的研究和应用领域中,带有侧重点和倾向性的定义很多,这里不再一一介绍。