人-机-环境系统

2024-02-07

    人-机-环境系统 :

在人-机-环境系统中,“人”是指在该系统中参与交互过程的人类,如机器的操作人员或监控人员。“机”指的是人所使用的工具、设备或机器,可以是复杂的机器,也可以是简单的物品。“环境”是指人与机所处的环境,包括物理环境,如工作场所的温度、湿度、光照等物理因素,也包括社会环境,如工作氛围、同事关系等。人-机-环境系统是工程心理学研究的主要对象,具有多学科交叉的性质。

早期的人-机-环境系统研究开始于19世纪至20世纪前期,这个时期的主要特点是人适应机器的问题,人还不是人-机-环境系统中的核心因素。从第二次世界大战开始,武器的性能和复杂性大大提高,人-机矛盾开始激化,即使严格选拔和反复训练操作人员,仍然出现了很多事故,于是人们开始反思只有机器和操作者是一个整体,让机器与人匹配才能够安全有效的发挥性能,对人-机-环境系统的研究也从“人适应机器”转变为“机器适应人”。研究者开始对系统中人的行为、能力水平、操作可靠性进行广泛的研究,并将这些研究成果应用于机器和环境的设计。进入20世纪90年代,随着计算机和互联网的广泛使用,人-机-环境系统的研究进入了高速发展时期,从军事和工业领域逐步渗透到人类日常生活的方方面面。

人-机-环境系统按照系统的自动化程度可以分为人工操作系统,主要指人使用一些辅助机械和手工工具的系统;半自动化系统,比如由人来控制动力的机器设备,或者为系统提供少量的动力,进行某些调整或简单操作的系统;自动化系统,在这类系统中系统的能源及对信息的处理全部由机器自动完成,人只起到监控和管理的作用。此外,还可以按照人机结合方式分为,人机串联系统,即人直接介入工作系统,操作工具和机器;人机并联系统,即人间接介入工作系统,人主要是监控和管理机器的作用;人与机串、并联混合系统等。

人-机-环境系统的作用过程一般包含这样几部分。首先,人为了预定的目标启动机器或者向机器发出某个指令,然后机器通过显示器将信息传递给人的感觉器官(如眼睛、耳朵等),人的中枢神经系统对信息进行处理后,再通过指挥运动系统(如手、脚等)操作机器的控制器,改变机器所处的状态。在这个过程中,人和机器的运行会受到所处环境因素的影响,而人始终是这个系统的核心。对人-机-环境系统的研究,不仅要考虑人的生理因素,如身高和体重等,也要考虑人的心理因素,如人类信息加工的规律和容量等。