人体工程学是一门技术学科。从纵向看,人体工程学从基础科学、技术科学和工程技术这三个层面进行研究。
图0.1 人体工程学与其他学科的关系
从横向看,人体工程学是一门交叉性的学科,涉及心理学、生理学、解剖学、生物动力学和工程学等,如图0.1所示。未来人体工程学将越来越多地研究智能机器或者智能系统中的人机关系问题,计算机科学与人体工程学的联系正日趋紧密。
传统定义:人体工程学研究人—机—环境系统中人、机、环境三大要素之间的关系,为解决系统中人的作业效能、安全、生理和心理健康问题提供理论和方法。
新的定义:人体工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学,并运用其理论、原理、数据和方法进行设计,以优化系统的工效和人的健康幸福之间的关系。人体工程学关注焦点、目标、研究方法,如图0.2所示。
图0.2 人体工程学关注焦点、目标、研究方法
从系统优化的角度看人体工程学研究的四个层次。
人体工程学理论模型主要从三个角度出发:系统,人机界面及人的作业效能。“系统”是人体工程学最重要的概念和思想。从系统优化的角度看,人体工程学研究可以分为安全、效率、舒适和审美四个层次,如图0.3所示。
图0.3 人体工程学研究的四个层次
人与机交互关系的接口被定义为人机界面(Interface),人机界面的形式与内容是对人机关系的表征,是人体工程学研究的核心方面。人的作业效能(Human Performance),即人按照一定要求完成某项任务时所表现出来的效率和成绩。
物理层界面,即人操作活动的界面;偏重于人的心理与生理特性的研究:把手、按键的大小,显示的认读性。
认知层界面,即人与物理界面接触时所隐含的认知与信息处理过程;偏重于人在认知过程中的心理特征的研究:心理模型和用户模型的研究与建立。认知层次的界面。
感性层界面,即人对物产生的感觉和感性的形式;偏重于基于人的情感活动的心理特征的研究:汽车的驾驶感和操作感是人机系统设计的最高境界。