人机工程学理论

人机工程学基本上是一项基于科学研究的实用和跨学科应用技术，旨在对人机系统进行整体优化，该系统始终由一个或多个在一个或多个人的帮助下完成任何任务的人组成更多的“机器”（我们用这个通用术语定义各种工具，工业机器本身，车辆，计算机，家用电器等）。当我们说积分优化时，我们的意思是为每个相互作用的人和机器集合获得一个系统结构（及其相应的动态行为），该系统结构同时且方便地满足以下三个基本标准：

*参与：在技术创造力，管理，薪酬，舒适度和社会心理作用方面的人类参与。

*生产：与人机系统的生产效力和效率相关的所有方面（简而言之：生产率和质量）。

*保护：保护人子系统（工业安全和职业卫生），保护机器子系统（事故，故障，故障等）和保护环境（集体安全，生态等）

«3 Ps»的范例可以非常图形化地解释，并且只需使用支持人体工程学优化的人机系统的三脚架即可。如果该三脚架甚至连三只脚都没有了（也就是说，它仅考虑了上面列出的3个P中的任何两个），一切都会崩溃（无法实现设计中预期的人体工程学优化））。

建立这三个标准的广度要求它们的实施需要整合各个行动领域，而这些领域过去是分开制定的，甚至是相反的。这些行动领域主要是：

改善身体工作环境（舒适和职业卫生）从用户角度设计工具，机械和设施结构总体上的工作方法和程序（性能和安全性）选择专业培训和职业培训任务和职位的评估工业心理学（尤其是商业）。

自然，人体工程学干预将所有这些因素综合考虑并相互关联。

另外，人体工学概念的扩展已经发展了一段时间，从而产生了“人体工学”，从组织的角度来看，它被认为是人机系统的人体工学优化，并且近来已全面展开。我开发“生态人机工程学”，进一步扩展了人机工程学优化领域。

因此，要进行人机工程学，必须具备良好的跨学科关系能力，敏锐的分析精神，高度的创造力综合，基本的科学知识，最重要的是，有坚定的意愿帮助工人实现他们的工作尽可能轻松，并为自己和整个社会带来更大的满足感。

理论框架

人体

工程学单词ERGONOMICS源自希腊语“ ergos”，意思是劳动法，“ nomos”法则。所以它的字面意思是“劳动法”，我们可以说是多学科活动负责研究人们的行为和活动，以适应产品，系统，工作和适应用户的特征，局限性和需求，力求优化其效率，安全性和舒适性。

尽管人机工程学家从事工作的领域有不同的分类，但总的来说，我们可以考虑以下方面：

人体测量学生物力学和生理学环境工效学认知工效学设计和评估工效学特殊需求工效学预防工效学

人体测量学

人体测量学是领域是巩固人体工程学之一，与人体引用的车身尺寸，形状，强度和工作能力的测试交易。

在人体工程学中，人体测量数据被用于设计工作空间，工具，安全设备和个人防护装置，同时考虑到人体的特征，能力和物理极限之间的差异。

人体的尺寸一直是整个人类历史上反复出现的主题。一个广为人知的例子是莱昂纳多·达·芬奇（Leonardo da Vinci）的绘画作品，其中，一个人的身影外接在一个正方形和一个圆形内，这是一个描述“完美”人的比例的问题。但是，人类比例和维度之间的差异使我们无法找到一个准确的模型来描述人类的规模和比例。

人体测量研究针对的是特定年龄段的人群，例如男人或女人。

生物力学人体工程学生物力学

是从经典或牛顿力学和生物学的角度致力于人体研究的人体工程学领域，但它也基于职业医学知识，生理，人体测量学。和人类学。

它的主要目的是研究身体，以便获得最佳性能，解决某种类型的残疾或设计任务和活动，以便大多数人可以执行这些操作而不会造成损坏或伤害的风险。

生物力学加强其研究的一些问题是负载的手动移动，重复性微创伤或累积的创伤性疾病。

生物力学专家参与的重要领域之一是评估和重新设计因重复性微型创伤而受伤或出现问题的人的任务和工作，因为该人无能为力在没有进行评估和相关修改的情况下，问题的类型不应重返同一工作，因为遭受的损害很可能是不可逆的，并且将在短时间内遭受。同样，评估任务和伤害发生的位置也很方便，因为如果有人占领它，很可能在花时间参加活动后遭受相同的伤害。

环境人体工程学环境

人体工程学是人体工程学领域，负责研究人类周围的物理条件，并在执行各种活动（例如热环境，噪声水平，照明水平和振动。

环境人体工程学知识的应用有助于位置和工作站的设计和评估，以提高在其中工作的人员的性能，安全性和舒适性。

认知人机

工程学认知领域的人机工程学家处理诸如接收信号和信息的过程，根据获得的信息，知识和以前的经验来处理信号和采取行动的能力等问题。

人与机器或系统之间的交互作用取决于操作员与系统之间双向信息的交换，因为操作员通过输入的信息和操作来控制系统或机器的行为。执行此操作，但还必须考虑系统通过信号向用户提供某些信息，以指示过程状态或系统条件。

在第二次世界大战期间，对信号接收和解释问题的研究变得非常重要，因为与当时已知的设备相比，这是当时开发更复杂的设备的时代。

人机工程学这一领域在软件，控制面板和教材的设计和评估中具有广泛的应用。

设计和评估

的人机工程学设计和评估领域的人机工程学人员参与设备，系统和工作区的设计和评估;他的贡献以人体学测量，生物力学评估，社会学特征和设计所针对人群的习俗中获得的概念和数据为基础。

在设计或评估工作区时，重要的是要考虑一个人可能需要使用一个以上的工作站来执行其活动，以同样的方式，一个以上的人可以在不同的时间段内使用同一工作区。时间，因此有必要考虑用户之间在大小，投掷距离，力量和视觉能力方面的差异，以便大多数用户可以安全有效地完成工作。

通过在设计工作场所，安全和工作设备以及工作工具和设备时考虑大多数用户的范围和能力，它有助于减少不必要的工作和对工人的压力，从而增加工人的安全，效率和生产力。

人是系统中最灵活的部分，因此操作员通常可以弥补设备的缺陷，但这需要时间，注意力和独创性，这会降低其效率和生产率，并可能导致受伤，微伤在一段时间内提供这些缺陷后，出现重复性或其他类型的问题。

总的来说，我们可以说，当操作员从分散注意力的要素中脱颖而出时，其性能会更好，因为在需要花费大量的精力或精力来处理环境干扰因素时，操作员的注意力会减少可用于生产性工作的能量。

特殊需求

的人体工程学特殊需求的人体工程学领域主要集中于身体残障人士，儿童和学校人口的设备的设计和开发，以及自主微环境的设计。

这些特定群体存在的差异主要在于，由于每个成员的特征和条件都不相同，因此不能以“一般”方式对待其成员，或者它们是针对特定情况和特定用户而设计的。

预防人体工程学预防

人体工程学是与负责工作区域安全和卫生的学科紧密合作的人体工程学领域。它的主要活动是对安全，健康和工作舒适条件的研究和分析。

预防人体工程学领域的专家还与其他人体工程学专业合作，以分析任务，例如生物力学和生理学，用于评估力量和肌肉疲劳度，确定工作和休息时间等

宏观人体工程学

Ing。Osvaldo C. Bellettini教授

任何对工业组织（特别是对工作研究）感兴趣的人至少都清楚地知道什么是人机工程学，因此我们将不详细介绍这项技术，我们只会说它具有目标。通过科学知识的跨学科应用来优化人机系统，并且这种优化必须始终是全面的，并以联合和相互关联的方式遵守参与，生产和保护的基本标准。但是由于上面的标题是指“其他”人体工程学，因此我们认为有必要解释宏观人体工程学是如何从最初的人体工程学中衍生出来的，最重要的是，为什么这种扩展发生在原始分析领域。

时光倒流，我们可以举出莫里斯·德·蒙特莫林在1967年法国大学出版社出版的“ LES SYSTEMES HOMMES-MACHINES-Introductionàl'ergonomie”一书中所揭示的宏观人类工程学的非常有效的先例。由Aguilar Ediciones出版，标题为“人体工程学简介”，马德里，1971年）。蒙特莫林在该出版物中对他所谓的“人机系统”和“人机系统”进行了明确区分。他逐字说：“这种区别似乎非常重要，以至于可以看出，这项工作的计划围绕着它。它对应于不同的实际问题，也对应于不同的方法。他继续说道：“人机系统（单数）是工作场所：人与机器。特纳（总是被引用）构成一个人机系统，飞机驾驶员，电缆装配工，牙医等也是如此。涉及工作场所的人体工程学问题仅涉及上述一对中的两个要素，它们是任意隔离的。但是，从方法论的角度来看，这是必要的任意性。可以看出，用于分析工作的模型通常是EOR类型的。刺激-生物-反应。对中心术语的分析很重要，因为人机工程学专家修改了人类有机体或使机器适应了它。然后他补充说：«人机系统（复数）是一个广义的系统：一组人类和非人类元素经过相互作用。所以，值得一提的是控制塔及其控制的飞机，轮船组成的设备，印刷机以及负责管理和维护该设备的操作员，或者病人，医生，助手及其设备的手术室。影响复杂系统的人机工程学问题包括大量变量，无法单独研究。用于分析人机系统的模型通常为ER类型：刺激-响应。人工操作员被视为一个单元（“黑匣子”），不能直接进行分析或修改。在这种情况下，问题在于找到各个元素之间的最佳排列。它进一步说：»……我们认为，从方法论的角度来看，之前的区别是必不可少的，特别是因为它允许从研究开始就将问题置于不同的层次上，从而对问题进行排序。只要有可能，就应该从人机系统的人体工程学入手，直到稍后再讨论工作场所的人体工程学。否则，您冒着为时已晚的危险，即意识到您已经学习了很长时间的职位已被废除。”您冒着为时已晚的危险，即意识到您已经研究了很长时间的职位已被废除。”您冒着为时已晚的危险，即意识到您已经研究了很长时间的职位已被废除。”

宏观人机工程学目前致力于整个组织的分析和设计，如下所示。就我们而言，我们保留人（机器）系统的名称，以在工作组级别指定它们，即在有限的环境中交互的人类子系统和机器子系统的集合。公司，同时要考虑个人工作和他们组成的团队，因为我们认为前者的结构始终取决于他们所属的团队中其他成员的行为。某些作者经常将此应用称为工作组（并在各个位置使用），以将其与宏观人机工程学区分开来，但是这种指定带来的危险是，有人认为这是两个单独的任务，而实际上，正如我们将在下面看到的那样，所有这些操作仅构成了将人体工程学技术应用于彼此层次相关的系统（即，某些它们包含在其他文件中，前者本身构成后者）。

在工作组人机工程学中严格遵守一个基本的系统原理：子系统的个别优化决不能确保整个系统的优化。但实际上，该原则也可以应用于整个公司系统，这就是为什么这种全球性方法会损害工作组人机工程学的部分成就的原因；然后将其应用于整个公司系统，这是Macroergonomics必须面对的任务，它的基本原理是基于通用的人机工程学系统，但现在已扩展到整个业务组织。宏观人机工程学还得益于行政科学在组织主题方面取得的所有先前成就，它不拒绝先验，而是相反，尽可能地（并且最重要的是）与其基本的理论和操作原理相结合。它还利用了商业经济学，职业心理学，工业工程，组织社会学等可以提供的一切有用的东西。不应忘记，人机工程学尤其是宏观人机工程学的主要优点之一是其深厚的多学科重点，这使它们成为有效的工具，可相互联系并协同其他学科孤立地获得的许多东西。因此，一旦全面了解了人机工程学技术，读者将不会感到惊讶。发现许多属于人类知识其他领域的元素（不是人机工程学的“原始和专有成就”的人，因为对其的错误概念化可能使他认为这是证明其作为一门学科存在的必要条件）科技）。

由于人体工学从“仅限于工作组”到“向组织开放”的过渡是逐步而牢固地进行的，这是由于当时企业组织技术，明确的行政管理技术和最优化的技术之间存在差距的结果工作，符合人体工程学原理。没有方法上的桥梁可以克服这一差距，并且可以进行全面的研究，从公司自己的存在理由开始，以优化属于该系统的每个人机系统的各个位置为最终目标。只要符合三个基本条件，此方法学桥梁就由人机工程学提供：

*真正做到多学科化，从而涵盖公司的所有现象，这些现象构成了必须对其进行优化或限制的变量

*必须具有系统性，即在对公司系统进行控制论的基础上继续发展子系统，等等，是Montmollin所指的基本人机系统。

*是多维的，这意味着它所使用的变量可能对应于不同的度量和评估标准，并以不同的单位表示，但是对于每种设计替代方案，它们都能够得出单一的便利性指标，其中表示所有标准和所有相应变量。

有趣的是，是否确实存在符合这三个非常严格和重要条件的人机工程学，因此适合于详尽地研究或设计我们所讨论的所有系统。为此，我们必须更详细地参考每个条件。

人机工程学的多学科性

当前，有不同的职业从不同的角度来攻击人（机器）系统的优化问题，这当然取决于每个专业的主题和方法论基础。从行政或管理（“管理”），通过劳资关系，劳动经济学，方法工程，职业卫生，工业安全，职业心理学，生产编程和控制，机器和设备，职业培训和培训，工业社会学，职业评估等，这些专业中的每一个都有其优点和缺点，那就是：一个专业。为了协调他们为改善人机系统而进行的真诚且经常相互冲突的工作，需要真正的通用学科，其基本方法必须一致地“解释”不可避免地衍生出的多个变量。在所有这些不同的方法中；我们认为，这个非常重要的作用是人机工程学所必需的，只要该方法论的基础牢固并且其在日常情况下的适用性不会引起怀疑。我们在这里肯定的含义不仅意味着人体工程学的“特定活动”（对人-机器系统的优化，直到小组水平）必须始终是跨学科的，甚至还要：它应该能够成为已经部分提及的所有专业之间结合的概念上的基石（另一方面，有时这些极端专业会表现出极端的“专业主义”，似乎更加专制，并受到根据该法案获得的立法支持的情况的支持）。为他们而战的专业公司的“权重”，以便在业务级别上协调其行为。

系统人体工程学

相对隔离系统（SRA）的控制论概念完全有效地适用于公司及其任何子系统，甚至适用于人机系统甚至其组件（人子系统，机器子系统，工作环境子系统等）。因此，控制论的所有概念和操作包对于处理任何级别的人体工程学系统都非常有用。概念，例如输入和输出，刺激和响应，反应时间，传递函数，耦合，反馈等。它们为人体工学分析，诊断和设计提供了基本的方法论基础。但是在宏观人体工程学中，层次系统的概念才具有根本的重要性，将层次结构理解为将系统包含在另一个系统中，其中第一个假设系统的任务和功能是第二个系统的组件。这种分层系统的概念使得可以将某个参考系统定义为零级别，并根据每种情况所采用的标准，以定义且实际的方式建立将其与其元系统相链接的相应层次结构（这些级别在系统级别上）。较高，包括它）及其子系统（较低级别，包括在参考系统中）。分层系统的“垂直”链接的这一基本属性使得宏观人体工程学分析能够从公司环境（公司的元系统）的层次到单个工作的组成部分（通常是层次）的连续性较低的子系统）。处理分层系统时，另一个基本的控制论概念是每个系统的任务和功能，以及每个系统分层结构中的自然链的可能性。

人机工程学中的多维性

我们已经说过，工作组或人（机器）系统的人体工程学在设计和解决方案时应始终遵循三个基本标准：参与，生产和保护。反过来，这些标准可以分为部分子标准。参与标准可以细分为职业，创意参与，经济参与，社会心理参与和决策参与的子标准。反过来，生产标准可以首先分为有效性和效率子标准。效率可以进一步细分为生产率，总质量，运营可靠性以及运营和战略灵活性的二阶子标准；效率通常由年度单位投资成本和年度单位运营成本的子标准组成。就保护标准而言，它首先允许将其分为两个基本子标准：风险和舒适性；风险子标准可以依次应用于人子系统，机器子系统，其余工作组子系统以及所分析系统的环境元系统。舒适度标准适用于人员子系统，其余工作组子系统和环境元系统。如果读者在数学上非常好奇，他会计算上面提到的二阶子系统，发现它们加起来等于18，但是，这一系列标准的真正有趣之处在于，必须使用不同的计量单位对与之相对应的变量进行量化，其中包括定性-定量的量表（类似于我们经典的口语或笔试成绩）），每个人的人工子系统的数量-机器的子系统，以单位时间表示的失效率，以单位货币单位表示的成本量化单位时间产生的单位数量，然后，必须使用多维评估方法对人机工程学设计的便利性做出任何方便的判断（无论是局部的还是全部的层次系统）。就像人体工程学在工具包中所拥有的一样。自然，当系统级别更改时，相应的人体工程学解决方案的评估标准也会更改。在公司系统（对应于人机工程学）的层次上，这些组织标准根据评估者而有所不同。我们通常使用三个基本标准：稳定性，运营弹性和战略适应性条件下的效率，它们对应于短期，中期和长期的时间范围，并且还与稳定的环境变化特征相对应。定量和定性（以及定量）不稳定的变量。根据市场类型，生产技术，法律制度，社会特征，生态限制，优先趋势，劳资关系等，人机工程学设计者将把相关性分配给他采用的标准，并根据这些标准以及所开发的不同替代方案的效果（或性能）您将能够比较地评估它们，并从中选择最方便的一种。

应用方法

在本演示文稿中，我们将不详细介绍人机工程学操作。我们仅表示公司当前和未来的运营所处环境特征的同一部分。基于采用与被视为高级元系统的环境相对应的场景，确定了公司的基本任务（公司将向作为其“产出”接收者的社会提供什么）和施加的限制出于道德，劳工，生态，技术，金融，商业，法律等方面的考虑根据系统方法论，建立了公司系统的功能（被视为参考系统或零级系统），并且为了确保其有效性，确定了子系统第一级的任务；这种情况一直持续到达到用作组织设计基础的子系统的较低级别为止。该级别的所有子系统的功能构成一个集合，必须将其分解为组织单位（通常是管理级别或同等级别）。基于公司的范式（作为社会技术实体的“文化”）以及其他多维因素，这些部门中的每个部门（职能，地理，产品，项目，矩阵，网络，等），并从组织的角度出发，通过汇总先前确定的职能，以及采用的权力下放程度，来构建它们。仅在成功完成此组织设计之后，才可以为组织单位绘制组织结构图以及任务和功能手册。但是通常会发生这种组织设计的解决方案不是唯一的情况，通常会开发出两个或更多不同的替代方案。为了评估这些替代方案，使用了动态的多维战略评估方法，其中决策因素收集了公司管理层当前和将来认为相关的所有方面，正如在谈论时已经提到的那样。可用标准。获得的各个便利性指标允许合理，明智地选择要采用的组织结构。虽然还没有结束人体工程学在公司中的应用；考虑到多维决策因素，它还允许开发工厂中工业设备的分布。一旦完成此阶段，人机工程学即人机—机器或“工作组”系统即会发挥作用，并使用常规的人机工程学技术优化所述系统，并同时考虑工作和环境的条件。卫生，具有集成安全性的工作方法或程序，符合人体工程学的工具，机械和设施的设计，专业人员的选择，职业培训和培训，工业社会计量学，职业评估等。如前所述，在这些情况下，应采用参与标准进行优化，生产与保护。

从宏观人机工程学方法的简要概述中可以看出，它允许将涉及的所有元系统，系统和子系统，从较高级的元系统（公司环境）到人机子系统进行分组。元素。所有这些都基于充分考虑的因素和有效的运营方法，并具有明确的多学科组合，可以参与对公司不同部门和专业方法的整个分析，从组织结构的根本出发解决冲突，并避免与这种未来的摩擦和干扰。

然后？

正如房屋已被定义为“生活的机器”（勒·柯布西耶）一样，我们也可以将组织定义为“做事的机器”，而“做事”始终意味着在行动之前要三思而后行。因此，在建立组织设计的范式与随时间而做出的决策所基于的范式之间必须完全一致，这一点极为重要。在任何公司或实体的系统分析和组织设计中使用人机工程学使我们能够在相应的方法中引入倡导其章程的人的范式，一旦实施，将几乎肯定是由其指导的人。如果将决策人机工程学方法学用于公司的计划和编程决策，则可以确保组织的设计与后续管理之间的对应关系。这些方法也是系统的，多维的和范式的，允许多学科的小组采用一致的决定，特别强调创造力；这不是讨论这些方法的场合，但是我们在这里只是警告一下这种协同结合的宏人机工程学-任何组织中的决策人机工程学的便利性。也，这些方法中的一部分（尤其是与确定和量化决策因素以及评估替代方案的适用性有关的一种）已在组织设计本身中使用。