前言
“人机工程学”也称为“人因工程”或“工效学”,是将工程科学与人体解剖学、生理学、心理学、医学、环境科学等多学科交叉融合的一门科学。它研究人、机器、环境三者之间的相互关系,使设计出来的产品更符合人的生理与心理特点,从而达到健康、舒适、安全、高效的目的。
目前出版的“人机工程学”或“人因工程”书籍大多侧重于人机工程学设计,很少有专门论述人机工程学试验和评价的。本书则立足于人机工程学试验和评价,力求填补这方面的空白。笔者在内容的选择上尽可能避免与同类书籍的不必要重复。
笔者是在上海交通大学与原上海第二医科大学两校合并后,交大机动学院与交大医学院联合培养的博士,同时具备了工程和医学知识。在交大医学院和附属医院的学习、工作过程中,笔者深深地感到,在综合性大学的工科院系中,为工科大学生适当普及一些人体生理学与心理学知识,以便于他们今后深入研究人机工程学是非常必要的。然而应当承认,目前我国高校中对于人机工程学试验与评价的重视程度还不够。
因此,本书的最大特点是充分体现出了医学与工程的交叉。传统的机电产品设计与评价大都局限于产品本身的结构、原理。本书作者结合自己的交叉学科教育背景,提出了结合人的生理和心理反应,通过一系列人体生理和心理试验,来客观化地评价机电产品设计和人机工程学的观点和具体方法。运用人体生理学和心理学知识来指导人机工程学设计和评价,是本书的一大特色和亮点。
本书是笔者多年来研究成果的结晶,不少研究成果在国内具有一定的原创性,主要体现在以下四点:
(1)率先运用“听觉生理学”来评价电梯乘坐舒适性,结合临床耳科听力学中的纯音测听、声导抗等手段,研究了电梯运行过程中,轿厢内的气压变化对人体听力、中耳腔功能(ECV、MEP和鼓室图类型)等的影响,并得出了初步结论。
(2)率先运用“动态心电图”和“脑电图”手段,研究了电梯加速度对人体心率、心率变异性、自主神经系统和脑电近似熵的影响,提出了通过心电和脑电信号来评价电梯舒适性的方法。
(3)率先将“Spearman相关系数”“逐步回归法”以及广泛应用于流行病学调查和社会普查中的“Logistic回归模型”等概念引入人机工程学试验与评价,提出了运用这些数学工具将人体主观舒适感与客观生理指标相对应的舒适性综合评价方法。
(4)贯穿本书的一条“红线”就是运用医学、生理学和心理学中的方法、技术来进行人机工程学试验与评价,从而为人机工程学试验与评价提供了一种新的思维和方法。
本书既可供高等工科院校工业工程、载运工具(汽车、飞机、船舶)运用工程、机械工程、航空宇航科学与技术、车辆工程、安全工程等专业的研究生阅读,也可供从事“工效学”“机电产品设计”“安全生产管理”“劳动与职业卫生”等行业的广大科研人员参考。
本书在撰写过程中参考了上海交通大学生命质量与机械工程研究所的李增勇、焦昆、戴杜等学长的博士学位论文,在此表示感谢。由于时间仓促、笔者的知识水平有限,对于人机工程学的认识还比较肤浅,完全有可能“只知其一,不知其二”,书中存在的缺点和不足之处,恳请广大读者批评、指正。