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第1章　绪论1

1.1　人机工程学概述1

1.1.1 学科的概念和定义1

1.1.2　人机工程学的研究对象2

1.1.3　人机工程学的研究内容及与相关学科的联系3

1.1.4　人机工程学发展概况4

1.1.5　人机工程要素的标准化5

1.2　以人为中心的设计和产品的可用性7

1.2.1 以人为中心的设计7

1.2.2　产品和工作系统的可用性8

1.3　面向产品和系统的设计原则10

1.3.1 工作系统设计的基本原则10

1.3.2　工作空间和工作设备设计原则11

1.3.3　工作环境设计原则13

1.3.4　工作过程设计原则13

第2章　基于人体尺寸的设计15

2.1　人体尺寸测量及其数据15

2.1.1　人体尺寸测量15

2.1.2　中国成年人人体尺寸16

2.1.3　ISO标准和军标中的人体测量数据21

2.1.4　人体主要参数计算的经验公式24

2.2　人体尺寸在设计中的运用27

2.2.1　人体尺寸参数选用中的若干问题28

2.2.2　使用者群体的满足度29

2.2.3　人体尺寸百分位数在设计中的应用原则31

2.2.4　人体尺寸参数在设计中的修正33

2.2.5　产品（工程）功能尺寸的确定35

2.2.6　人体模板及其应用36

2.3　工作岗位尺寸的设计原则39

2.3.1 工作岗位尺寸的类型39

2.3.2　与作业无关的工作岗位尺寸40

2.3.3　与作业有关的工作岗位尺寸40

2.3.4　工作岗位尺寸的设计42

第3章　基于人的生理心理特点设计45

3.1　面向人机界面监控心理的设计46

3.1.1　感觉与知觉46

3.1.2　注意与记忆47

3.1.3　思维与联想49

3.1.4　学习与动力定型49

3.1.5　定势与习惯50

3.1.6　技能与能力51

3.2　预防作业疲劳的设计原则51

3.2.1　工作负荷52

3.2.2　心理负荷53

3.2.3　应激与紧张54

3.2.4　精神疲劳54

3.3　有关心理负荷的人机工程设计原则55

3.3.1　一般设计原则56

3.3.2　预防心理疲劳的设计原则57

3.3.3　预防类疲劳态的设计原则61

3.4　产品（系统）设计与创新中的心理学要素63

3.4.1 面向用户消费心理的设计63

3.4.2　产品创新中的心理学要素66

3.4.3　创新思维技法68

3.4.4 “思想要奔放，工作要严密”——创新思维的实现途径70

第4章　面向人机系统总体设计72

4.1　人机系统的设计原则和程序72

4.1.1　人机系统设计的基本方法72

4.1.2　系统的功能和任务分析73

4.1.3　人机系统功能分配准则75

4.1.4　作业分析与设计76

4.1.5　人机系统的人机联系分析78

4.1.6　人机工程设计过程80

4.2　运行和管理系统设计85

4.2.1　运行和管理系统中的人机工程问题85

4.2.2　运行和管理系统设计需要考虑的要素86

4.2.3　操作规程设计89

4.3　人机系统环境条件要求92

4.3.1 照明环境要求93

4.3.2　微气候环境要求98

4.3.3　噪声和振动环境要求104

4.4　系统维修性设计109

4.4.1　维修性设计的一般准则和人机工程要求109

4.4.2　维修性设计要点110

4.5　人机系统的评价111

4.5.1　评价要点和工作程序111

4.5.2　评价方法和设计改进113

4.5.3　核查表和调查表法的应用及价值115

第5章　面向视觉和显示界面的设计117

5.1　视觉系统及其机能117

5.1.1　视觉117

5.1.2　视线和视野119

5.1.3　视角、视距、视力122

5.1.4　各视觉器官机能要素间的相互关系123

5.2　视觉信号125

5.2.1　视觉信号的分类和要求125

5.2.2　信号与操作者之间的位置关系——视区划分126

5.2.3　信号的对比度和视（认）度（可见度）128

5.2.4　视觉信号表面色和灯光信号色130

5.3　视觉显示器的显示设计131

5.3.1　视觉显示器的类型和设计原则131

5.3.2　模拟式显示器133

5.3.3　透射照明显示器138

5.3.4　功能集成式显示器141

5.3.5　屏幕显示器142

5.3.6　其他显示器144

5.3.7　显示器的信号解释设计148

5.3.8　显示器的选用148

5.4　字符和图形符号的应用151

5.4.1 文字符号的应用151

5.4.2　图形符号的应用154

5.5　作业的视觉工效155

5.5.1 概述155

5.5.2　影响视觉效果因素156

第6章　面向触觉和操作界面的设计158

6.1　操纵作业和触觉显示158

6.1.1　操纵动作和作业姿势158

6.1.2　操纵力159

6.1.3　触觉显示器163

6.2　操纵作业的作业区163

6.2.1 坐姿操作手功能可及范围163

6.2.2　控制台上坐姿操作区的划分165

6.2.3　立姿手功能可及范围和立式屏操作区划分167

6.3　控制器的几何定向与运动方向168

6.3.1 三维方向和运动方向168

6.3.2　控制器的操作方向169

6.3.3　手动控制机构操作方向的标记171

6.4　控制器的设计原则172

6.4.1 控制器设计的工效学因素172

6.4.2　控制器设计的一般原则174

6.5　常用控制器的类型及其选用178

6.5.1 各类常用控制器的类型和特点（GJB 2873）178

6.5.2　常用控制器的主要参数183

6.5.3　控制器的选用要点189

第7章　面向听觉和通信界面设计192

7.1　通信系统的人机工程问题及其设计步骤192

7.1.1　概述192

7.1.2　通信系统人机工程设计的若干问题194

7.1.3　通信系统人机工程设计步骤196

7.2　听觉信号系统设计200

7.2.1 听觉信号的感知200

7.2.2　听觉显示器203

7.3　人—人间语言通信系统205

7.3.1 语言通信系统的组成要素及设计步骤205

7.3.2　噪声环境下的语言通信206

7.3.3　语言通信网和广播系统207

7.4　人—人间非语言通信系统设计208

7.4.1　文本通信基础208

7.4.2　文件体系和文件模板化210

7.4.3　文本通信（数据通信）系统213

7.5　人—机语音通信和多媒体通信系统应用213

7.5.1　人—机间的语音通信213

7.5.2　语音合成215

7.5.3　语音识别和语音增强215

7.5.4　多媒体通信系统217

第8章　面向显示—控制系统界面设计219

8.1　显示—控制系统要求219

8.1.1 显示器、控制器及相互作用219

8.1.2　显示—控制系统设计原则221

8.1.3　显示—控制系统设计步骤223

8.2　显示—控制界面的布局设计225

8.2.1　基本原则225

8.2.2　显示—控制的相应性227

8.2.3　面板布局中的编组技术与功能区域表达230

8.2.4　标记（标牌）设计要求233

8.3　显示器和控制器的编码原则236

8.3.1　编码的基本方法236

8.3.2　视觉代码238

8.3.3　听觉和触觉代码243

8.3.4　应用要求和示例245

8.4　报警系统设计原则250

8.4.1　报警系统及其技术要求251

8.4.2　报警控制系统——操作员响应系统255

8.4.3　险情声光信号体系设计257

第9章　面向人—计算机界面设计260

9.1　人—计算机界面的人机工程学要求260

9.1.1　人—计算机界面的要求260

9.1.2　视觉显示终端（VDTs）的基本要求261

9.1.3　人—计算机界面设计的标准化262

9.2　视觉显示终端（VDTs）的总体设计263

9.2.1　信息处理系统的任务设计263

9.2.2　视觉显示终端设计的前提条件263

9.2.3　视觉显示格式的设计265

9.3　视觉显示终端（VDTs）设备的使用269

9.3.1　视觉显示器的使用269

9.3.2　输入设备的选用原则270

9.4　软件的人机工程要求273

9.4.1 软件设计的心理学因数274

9.4.2　软件人机交互界面要求275

9.4.3　软件维护界面要求275

9.5　人—计算机对话原则和对话方式选择277

9.5.1　人—计算机对话原则277

9.5.2　人—计算机对话方式的选择280

9.5.3　对话技术的选择和组合283

9.6　多媒体用户界面软件设计原则286

9.6.1　概述286

9.6.2　多媒体设计原则286

9.6.3　设计宜考虑的事项289

9.6.4　设计和开发过程290

9.7　多媒体用户界面的媒体选择和组合291

9.7.1　媒体选择和组合的一般指南291

9.7.2　设计问题和认知背景293

9.7.3　信息类型的媒体选择295

9.7.4　媒体整合296

9.7.5　媒体组合模式示例297

第10章　面向受限作业空间设计300

10.1　受限作业空间300

10.1.1　受限作业空间设计总则300

10.1.2　人体作业的最小空间尺寸301

10.1.3　双臂作业出入口的最小尺寸302

10.1.4　单臂作业出入口的最小尺寸303

10.1.5　单手作业出入口（伸入至腕关节）的最小尺寸303

10.1.6　手指作业出入口（伸入至第一指关节）的最小尺寸304

10.1.7　几种作业姿势所需工作区的最小尺寸304

10.1.8　用于机械安全的开口尺寸确定原则305

10.2　受限活动空间305

10.2.1　作业人员的纵、横向活动间距305

10.2.2　通道尺寸307

10.2.3　工作岗位的活动面积309

10.2.4　人体及肢体的自由活动空间310

10.2.5　两级平面间的通路313

10.3　安全空间314

10.3.1 防止上肢和下肢触及危险区的安全距离314

10.3.2　避免人体各部位挤压的最小间距318

10.3.3　防止烧伤的安全距离319

10.3.4　防止有害物质和有害因素的安全距离320

10.4　防电击的安全措施320

10.4.1　防电击的一般原则320

10.4.2　利用遮栏或外壳的防护322

10.4.3　带电部分置于伸臂范围之外的防护324

10.5　个人的社会心理空间324

10.5.1　个人心理空间324

10.5.2　个人领域326

第11章　面向控制室布局和工作站设计328

11.1 控制室系统总体布局设计328

11.1.1　控制室系统及布局设计的基本原则和步骤328

11.1.2　控制室的总体布局要求331

11.2　控制室设备的布置与组合333

11.2.1　设备的布置要求和形状选择333

11.2.2　共享显示屏的布置335

11.2.3　控制室内工作站的布置要求338

11.3　布局设计中的相关要素339

11.3.1 人员流动和维修的通道339

11.3.2　其他要素的考虑340

11.4　工作站的布局和尺寸340

11.4.1 工作站设计的基本因素340

11.4.2　工作站的尺寸344

11.4.3　工作站的其他要求346

11.5　控制台设计347

11.5.1　概述347

11.5.2　控制台的人机工程设计原则348

11.5.3　坐姿控制台的结构尺寸350

11.5.4　立姿控制台的设计354

11.5.5　应用参考图例355

11.6　工作座椅设计357

11.6.1　座椅设计原理357

11.6.2　座椅设计358

11.6.3　工作座椅及其应用360

第12章　面向人的可靠性和安全性设计363

12.1 人的可靠性和人因失误363

12.1.1　人的可靠性363

12.1.2　人因失误及其防止措施367

12.1.3　人因事故的纵深防御系统371

12.2　人机系统的容错设计374

12.2.1 差错自动控制技术374

12.2.2　冗余技术376

12.2.3　防错、纠错技术377

12.3　人机系统的安全性设计379

12.3.1 安全性设计的基本途径379

12.3.2　损伤防止设计383

12.3.3　防护装置的设计和选用385

12.3.4　应急系统388

12.3.5 电气和电子系统的安全性设计392

12.3.6　机械系统的安全性设计395

12.3.7　监控、告警和标志396

附录A 国际标准和国外先进标准400

附录B 国家标准和行业标准403

参考文献408