具体描述
本书系教育部普通高等教育“十五”国家级规划教材，全书分为四部分：学科概述、人的生理特征及心理特征、人因工程在工程中的应用、人机系统及环境。第一部分包括学科特点及研究方法；第二部分是关于人的生理及心理特点，着重介绍了人体的一些生理特征和人体测量，并分析了人类认知及绩效理论；第三部分是人因工程的应用，主要包括累计面设计、作业空间设计、工作研究中的应用等；第四部分介绍人机系统及环境。本书较全面地介绍了人因工程的基本原理和方法，特别强调人因工程在工程及设计中的应用，反映了人因工程的一些新的研究成果和试验结论，具有一定的深广度。各部分在总结内容的同时给出了相应的分析思考题，便于学生自学和加深理解。
本书为高等院校工业工程专业人因工程教材，也可作为其他各级工业工程专业教学教材，同时还可供广大工程人员、管理人员自学参考使用。
《人因工程》图书简介：揭示人机交互的深层逻辑与实践智慧 引言：探寻高效、安全与愉悦的界面之道 在当今高度依赖复杂系统的时代，人与技术之间的交互质量，直接决定了系统运行的效率、安全性乃至用户满意度。本书《人因工程》并非一本聚焦于抽象理论或通用管理学的著作，而是一部深入剖析“人”在工程系统中所扮演核心角色的专业指南。它致力于揭示隐藏在日常操作、界面设计乃至整个工作流程背后的心智模型、生理限制与社会动力学，从而指导工程师、设计师以及管理者构建出真正以人为本的解决方案。 第一部分：人机系统的基石——人机交互的理论框架与评估方法 本部分构建了理解人机系统的基础视角。我们首先摒弃了将操作者视为纯粹逻辑处理器的传统观点，转而深入研究人类的认知负荷、注意力资源分配以及决策过程的局限性。 1.1 认知心理学在工程中的应用： 详细阐述了知觉（视觉、听觉、触觉的信号接收与过滤机制）、记忆（工作记忆的容量限制与长期记忆的检索策略）以及问题解决能力（启发式偏差与系统性错误）如何影响用户在面对控制面板、软件界面或复杂设备时的表现。书中通过大量的案例研究，展示了“心理模型不匹配”如何成为事故的温床。例如，我们分析了航空仪表盘的布局设计如何利用“匹配原则”来减少飞行员的认知负担，以及在医疗设备设计中，如何通过最小化信息过载来确保关键决策的准确性。 1.2 人体的生理限制与工作环境的适应性： 工程设计必须尊重物理实体“人”的边界。本章深入探讨了人体工程学（Ergonomics）的核心内容，包括静态与动态姿势对肌肉骨骼系统的影响。我们不仅关注办公桌椅的高度、屏幕的视角等基础要素，更侧重于长时间、高压工作环境下（如远程监控室、重型机械操作台）的界面和控制器的设计标准。此外，环境因素如照明（色温、照度对视觉疲劳的影响）、噪声（掩蔽效应与压力诱发）以及热舒适度，被系统性地纳入设计考量，强调环境参数对操作性能的非线性影响。 1.3 评估工具箱：从定性洞察到定量验证： 本书的核心价值之一在于提供了一套严谨的评估方法论。我们详细介绍了启发式评估（Heuristic Evaluation）、认知走查（Cognitive Walkthrough）等定性分析技术，用以在设计早期发现潜在问题。在定量层面，本书深入讲解了任务时间测量（Time-on-Task）、错误率分析、生理信号监测（如眼动追踪在关注点分析中的应用）等方法。尤其值得一提的是，我们构建了一套用于评估“系统可理解性（Understandability）”和“操作效率（Efficiency）”的综合评分模型，帮助设计团队客观地量化设计改进的效果。 第二部分：面向复杂任务的设计原则与技术实现 在理解了“人”的特性之后，本书转向工程实践层面，聚焦于如何将这些洞察转化为具体的、可实施的设计方案。 2.1 信息架构与可视化设计： 有效的工程系统依赖于清晰的信息传递。本章细致讨论了数据呈现的原则，如“数据-墨水比”、“密度管理”以及“渐进式信息披露”。我们探讨了传统仪表与现代数字显示屏的优劣，并引入了非线性信息组织结构（如树状图、网络图）在复杂系统状态监控中的应用。例如，在网络安全运维界面中，如何通过颜色、运动和空间关系来高亮显示异常事件，同时确保背景数据的易读性。 2.2 交互设计中的错误预防与容错机制： 错误是人类行为的固有组成部分，优秀的人因设计在于“设计错误不会导致灾难”。本书系统梳理了预防性错误设计策略，包括：强制性约束（Constraints）、自然映射（Natural Mapping）、提供清晰的反馈机制（Feedback Loops）。我们详细分析了如何设计“撤销/重做”功能，以及如何通过多重确认机制（Confirmation Dialogs）来避免高风险操作的意外执行。容错设计不仅仅是事后补救，更是一种事前架构。 2.3 动态系统的控制与反馈： 对于涉及实时控制的系统（如工业自动化、自动驾驶），控制延迟和反馈的及时性至关重要。本章深入探讨了“时间感知的偏差”对闭环控制的影响。我们分析了传统比例-积分-微分（PID）控制器与人类操作员控制模式的差异，并提出了“人机共驾（Shared Control）”模式下的最佳交互策略，重点在于清晰界定何时人接管，何时系统接管，以及交接过程中的信息同步。 第三部分：超越界面——组织、过程与系统级人因工程 人因工程的影响力远超单个屏幕或按钮的设计，它必须融入到整个系统生命周期和组织文化中。 3.1 可用性工程在开发生命周期中的整合： 本书强调，人因不应是开发末期的“美化”工作，而应贯穿需求定义、原型迭代和最终部署的全过程。我们引入了“早期用户参与模型（Early User Involvement）”，通过场景分析、任务流图绘制等工具，确保设计从一开始就基于真实的用户需求和工作情境。书中也涵盖了如何进行人因审计（Human Factors Audits）以满足行业特定的监管要求（如FDA、FAA的标准）。 3.2 团队协作与组织人因： 在多用户、多部门协作的复杂工程环境中，团队间的沟通效率和信息共享机制构成了新的“人机界面”。本章分析了团队沟通模型（如SBAR结构化报告），以及如何在信息孤岛中设计有效的跨界面信息传递机制。组织层面的安全文化和培训体系也被视为人因工程的关键组成部分，强调系统层面的“可学习性（Learnability）”和“适应性（Adaptability）”。 3.3 适应未来趋势：人工智能与自主系统的交互挑战： 面对日益普及的AI驱动工具，人类的角色正在从操作者转变为监督者和仲裁者。本书探讨了“自动化偏差（Automation Bias）”——即过度信任机器建议的倾向，并提出了设计“可解释性AI（XAI）界面”的原则。如何清晰地展示AI的置信度、推理路径和局限性，是未来人因工程面临的重大课题。 结论：构建真正以人为中心的工程文化 《人因工程》的最终目标是推动工程实践的范式转变：从关注技术性能的极限，转向关注人机协同的效能。通过将本书所阐述的认知科学、生理限制与系统工程方法论相结合，读者将获得一套行之有效的方法论工具集，用于设计出更安全、更高效、更令人愉悦的工程系统。本书为所有致力于提升系统质量的专业人士提供了一张通往卓越人机交互的蓝图。
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