人因工程学总结试题及答案

一名词解释

1. 掩蔽效应：不同的声音传到人耳时，只能听到最强的声音，而较弱的声音就听不到了，即弱声被掩盖了。这种一个声音被其它声音的干扰而听觉发生困难，只有提高该声音的强度才能产生听觉，这种现象称为声音的掩蔽。被掩蔽声音的听阈提高的现象，称为掩蔽效应

2. 人机界面：人与机之间存在一个互相作用的“面”，所有人机交流的信息都发生在这个作用面上，通常称为人机界面。

3. 大小编码：以相同形状而不同大小来区别控制器的功能和用途，这种形式的编码应用范围较小，通常在同一系统中只能设计大、中、小三种规格。

4. 局部照明：是指增加某一指定地点的照度而设置的照明。

5. 强度效应：是指光的刺激强度只有达到一定数量才能引起视感觉的特性。因此，可见光不仅可以用波长来表示，也可以用强度来表示。光的强度可用照射在某平面上的光通量，即照度来表示，其单位是勒克司

1．作业空间：人体在作业时或进行其他活动时（如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的放松与休息等），人体自由活动所需要的范围。

2. 视野：指人眼能观察到的范围，一般以角度表示。视野按眼球的工作状态可分为：静视野、注视野和动视野三类。

3. 局部照明：为满足某些部位（通常限定在很小范围，如工作台面）的特殊需要而设置的照明。

4. 反应时指从刺激呈现，到人开始作出外部反应的时间间隔，也称为反应潜伏期。

5. 感觉阈值外界刺激都要达到一定的强度才能被人感受到，这一强度下的刺激量值称为该种感觉的感觉阈值。

1安全人机工程学：是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

2、人机结合面：就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）。

3、人机功能分配：对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，称为人机的功能分配。（或“对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，称为人机的功能分配。”）

4、反应时间：人从接收外界刺激到作出反应的时间，叫做反应时间。它由知觉时间（ta）和动作时间(tg)两部分构成，即 T=ta+tg 。（或反应时间是指人从机械或外界获得信息，经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执行动作所需的时间。）

5、安全色：安全色是指表达安全信息含义的颜色。标准规定红、蓝、黄、绿4种颜色为安全色。

6、人误、：指在规定的时间和规定的条件下，人没有完成分配给它的功能。或人为的使系统发生故障或发生机能不良事件，是违背设计和操作规程的错误行为。

二、填空题（17分）

1．系统功能分配的一般原则：比较分配原则、剩余分配原则、经济分配原则、宜人分配原则、弹性分配原则。

2．研究人机系统中人的各种特性是安全人机工程学的主要研究范围和内容之一，而人机系统中人的特性是指人的生理特性、心理特性。

3．测量基准面中，通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。

4．人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用的是以第5%、50%、95%三种百分位数来表示。

5．常用的操纵器编码方式有形状编码、大小编码、色彩编码、操作方法编码、位置编码、符号编码等

1、人机工程学的分支有安全人机工程学和效率人机工程学。。（2分）

2、人所接受的信息中视觉信息所占比例最大、听觉信息次之。（1分）

3、人的认知可靠性模型将人的行为分为技能性、规则性和知识性三种类型。（3分）

4、若男性身高的第5百分位数为158.3CM则有95 %男性身高大于158.3CM。（2分）

5、若女性身高的第95百分位数为165.9CM则有5 %女性身高大于等于165.9CM。（2分）

6、人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用的是以第5百分位数、第50百分位数、第95百分位数三种百分位数来表示。（3分）

7、人的感觉按感觉器官分类共有8种，通过眼，耳，鼻，舌、肤五个器官产生的感觉称为“五感”，此外还有运动感、平衡感、内脏感觉等。（3分）

8、感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，产生适应现象。所谓“久

居兰室而不闻其香”就是这个原因。（1分）

9、当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射出或由光滑表面的反射出的刺激或耀眼的强烈光线，称为眩光。（2分）

10、提高作业的自动化程度是减轻疲劳、提高作业安全可靠性的根本措施。（1分）

11、经验人机工程学时期的三项著名试验是铁锹作业试验、砌砖作业试验、肌肉疲劳试验。（3分）

12、大脑Ⅲ级觉醒水平是最佳觉醒状态，其维持时间约15-30分钟。（1分）

13、由于生理、心理及各种光、形、色等因素的影响，人在视觉过程中，会产生视错觉等现象。（1分）

三、选择题（3分×8＝24分）

1．对于远视距下，为保证在日光亮度和恶劣气候条件下清晰可辨，可选用（A）的信号灯。

A.红光

B.白光

C.黄光

D.彩色光

2．闪光信号的闪烁频率一般为（D ），亮度对比较差时，闪光频率可稍高。

A.0.6～167Hz

B.6～167Hz

C.0.6～16.7Hz

D.0.6～1.-67Hz

3．在安全生产中，（D ）不是劳动保护的特殊装置而引起误差的相关因素。

A.手套

B.手套

C.工作服

D.口罩

4．按钮有三个主要参数为：（B ）、作用力及移动距离。

A.体积

B.直径

C.色彩

D.形状

5．设计能实现最佳的信息交流系统，至少要遵守下面五个原则，时间顺序原则、（D）、使用频率原则、重要性原则、运动方向性原则。

A.布局的美观性原则

B.紧凑性原则

C.交互性原则

D.功能顺序原则

6．从视觉特征来说，仪表板的视距最好是70cm左右，其高度最好与眼相平，布置时，面板应后仰（B）度角。

A.15

B.30

C.45

D.60

7．人体在规定的位置上进行作业时（如操纵机器、维修设备等）,必须触及的空间，即作业范围，或称为（B）。

A.作业活动空间

B.作业接触空间

C.安全防护空间

D.作业休息空间

8．为了使操作人员在工作时行动自如，避免产生不良的心理障碍和身体损伤，

最小工作间的地面面积不得小于（B ）米。

A.80

B.8

C.0.8

D.20

1．以下（D）不是操纵器按操控功能分类的结果？

A. 开关式操纵器

B. 转换式操纵器

C. 调节式操纵器

D. 时间操纵器

2．必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（象通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以第（D）百分位的值作为适用的人体尺寸；

A. 50

B. 80

C. 90

D. 45

3．在人的三种视野中，（B）范围最大。

A. 静视野

B. 动视野

C. 注视野

D. 视平面

4．人眼视觉的暂停时间平均需要（B）s。

A. 1.7

B. 0.17

C. 5

D. 17

5．只有频率在（A）范围内的声音人耳才能感觉到，即才能引起听觉。

A. 20～20000Hz

B. 10～20000Hz

C. 40～200000Hz

D. 30～200000 Hz

6．下列（B）不属于疲劳测定方法。

A. 闪光融合值测定

B. 空气含氧量测定

C. 能量代谢率测定

D. 心率测定7．以下（D）不是作业环境中的一般照明形式

A. 天然采光

B. 人工照明

C. 混合采光

D. 机械照明

8．模拟显示大都是靠指针指示。指针设计的人机学问题，主要从下列几方面考虑，但其中（D）不属于重点考虑范围。

A. 形状

B. 宽度

C. 长度

D. 材质

四、简答题

1．对人体有影响的振动因素有哪些？

(1)振动对人体作用的部位因作用部位不同，可能形成人体全身振动或局部振动两种不同的后果。

(2)振动相对于人体的方向。对全身而言，沿躯干的上下方向或左右、前后方向的振动后果是不同的。对身体局部、例如对手和手臂系统而言，沿手臂方向或手掌一手背方向、拇指一小指方向的振动后果也是不同的，等等。

(3) 暴露时间环境振动作用于人体持续的时间常称为暴露时间。当然，暴露时间长则对人体可能造成伤害的程度加重。

2．请简述噪声控制方法

噪声形成干扰的环节是：声源一传播_接收者。因此噪声控制离不开从这三个环节

着手，即①降低声源的声音强度；②在传播途径中加以阻隔或吸收使之衰减；③对可能受噪声伤害的人实施个体防护。其中第③个环节，只应用在劳动生产的现场，常是前两个环节不能充分有效时，“追不得已”而为之的。

(1) 降低声源的声音强度。改进机器设备的设计以降低运行噪声，如重视减振、润滑、选用摩擦与撞击声小的零部件材料，选用低噪声工艺流程等。

(2) 控制噪声传播途径这是三个环节中约束相对少、较易于施行因而采用较普遍的方法。

(3) 对工作人员实施个体防护给工作人员佩带耳塞、耳罩、头盔等

3．简述控制与显示系统的设计原则。

控制与显示系统的设计原则：①优先性，即把最重要的操纵器和显示器配置在最佳的作业范围内②功能性，即根据操纵器和显示器的功能进行适当的划分，把相同功能的配置在同一分区内；③关联性，即按操纵器和显示器间的对应关系来配置。

4．简述提高机器设备可靠性的方法。

提高机器设备可靠性的方法从两方面考虑：减少机器本身故障，延长使用寿命；提高使用安全性。

1）减少机器故障的方法(1) 利用可靠性高的元件。(2) 利用备用系统。(3) 采用平行的并联配置系统。(4) 对处于恶劣环境下的运行设备应采取一定的保护措施。(5) 降低系统的复杂程度。(6) 加强预防性维修

2）提高机器设备使用安全性的方法，主要是加强安全装置的设计，即在机器设备上配以适当的安全装置，尽量减少事故的损失，避免对人体的伤害；同时，一旦机器设备发生故障，可以起到终止事故，加强防护的作用。(1) 设计安全开口。(2)设置防护屏。(3) 加联锁装置。(4) 设置双手控制按钮。(5) 安装感应控制器。

(6) 设示警装置。(7) 设应急制动开关，可在紧急状态下，停止机器设备的运转，以保证作业者的安全。

四简答题

【简述题】简述适应域与百分位的关系

答：百分位是指测量数据在测量之中所占

据的位置而适应域是指设计数据的应用时

的范围。适应域两端（或上限值下限值）

的数值范围对应的是百分位的值。

【简述题】依据右图简答人机系统的运行

过程

人通过感觉系统接受及其显示系统所传达

的信息后，在大脑中枢神经系统进行判断

推理，做出决定，再由运动系统传达给机

器的控制系统，使机器按照人们的意志来运行。

【简述题】照度和亮度的关系

照度：是落在物体表面的光通量。

亮度：是物体表面发出或反射光的光通量。

亮度=照度X反射率

【简述题】结合国际人类工效学学会（IEA）给出的人机工程学的定义，谈谈人机工程学的主要研究任务是什么？

【简述题】人机工程学的研究内容与方法

1、学科的研究内容：

研究内容具有多样性、应用性和灵活性。主要包括以下几个方面：

1）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人体有关的问题。

2）工作场所和信息传递装置的设计：主要研究如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可以舒适高效的工作。

3）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响，事故危险性最小。

4）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低主要取决于它的总体设计，即在整体上使“机”与人体相适应，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。

5）人机工程学发展动向的研究

2、研究方法

1. 观察法可借助摄影或录象

2. 实测法借助仪器进行实际测量

3. 实验法在实验室或作业现场进行多次反复观测

4. 模拟和模型试验法

5. 计算机数值仿真法

6. 分析法

7. 调查研究法各种调查研究的方法（抽样/询问/问卷）注重测试方法的可靠性和有效性。

【简述题】简要叙述人体测量的意义和方法。

通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，使设计更适于人。

人体测量的主要方法：1. 普通测量法2.摄影法3.三维数学测量法。

【简述】关于人体测量数据的应用，人体尺寸的应用方法：

1. 确定所设计产品的类型

2. 选择人体尺寸的分位数

3. 确定功能修正量

4. 确定心理修正量（为什么？）

5. 产品功能尺寸的确定

【简述题】为何要进行人体测量尺寸的修正？

（1）必须考虑到实际中人的可能姿势、动态操作、着装等需要的设计裕度，所有这些设计裕度总计为功能修正量;

（2）为了消除人们心理上的“空间压抑感”、“高度恐惧感”和“过于接近时的窘迫感和不舒适感”等心理感受，或者是为了满足人们“求美”、“求奇”等心理需求，涉及人的产品和环境空间设计，必须再附加一项必要的心理空间尺寸，即心

理修正量。

【简述题】人机功能分配的原则是什么？

笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调的、高阶运算的、支付大功率的、操作复杂的、环境条件恶劣的作业以及需要检测人不能识别的物理信号的作业，应分配给机器承担；而指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息输入时，机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突然事件等工作，则由人承担。或：1）人能完成并能胜过机器的工作：发觉微量的光和声，接受和组织声、光的型式，随机应变和应变程度，长时间大量储存信息并能回忆有关的情节，进行归纳推理和判断并形成概念和创造方法等。2）目前机器能完成并胜过人的工作：对控制信号迅速作出反应，平稳而准确地产生“巨大力量，做重复的和规律性的工作，短暂地储存信息然后废除这些信息，快速运算，同一时间执行多种不同的功能。

【简述题】简述提高机器设备可靠性的方法。

1）合理进行人机功能分配，建立高效可靠的人机系统；

2）减少人的失误；

3）对机械产品进行可靠性设计；

4）加强机械设备的维护保养；

5）改善作业环境

【简述题】简述如何减轻疲劳、防止过劳。

1）提高作业机械化和自动化程度；

2）加强科学管理改进工作制度；

3）合理安排工作时间及休息时间；

4）多种休息方式；

5）轮班工作制度；

6）业余活动和休息的安排

【简述题】影响反应时间的因素有哪些？

1）随感觉通道不同而不同;

2）与运动器官有关；

3）与刺激性质有关；

4）随执行器官不同而不同；

5）与刺激数目的关系；

6）与颜色的配合有关；

7）与年龄有关

【简述题】简述光环境设计的基本原则

【简述题】论述眩光对作业的不利影响以及针对其所应该采取的主要措施。

眩光对作业的不利影响：主要是破坏视觉的暗适应，产生视觉后像，使工作区的视觉效率降低，产生视觉不舒适感和分散注意力，造成视觉疲劳。

应该采取的主要措施：1）限制光源亮度；2）合理分布光源；3）改变光源或工作面的位置；4）合理的照度

【简述】视觉特征

1.疲劳程度：水平优于垂直。

2.视线变化习惯：左—右，上—下，顺时针。

3. 准确性：水平尺寸和比例的估计更准确。

4.观察情况的优先性：左上—右上—左下—右下。视区内的仪表布置必须考虑

这一点。

5.设计依据：以双眼视野为设计依据。

6 .接受程度：直线轮廓优于曲线轮廓。

7.颜色的易辨认顺序：红、绿、黄、白；颜色相配时的易辨认顺序：黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字。

【简述题】感觉的基本特性

1.适宜刺激：感官最敏感的刺激形式：（感官类型/感觉器官/适宜刺激/刺激来源/ 识别外界的特征）

2 .感觉阈限（又称为刺激阈），分为：1感觉阈下限，2感觉阈上限，3差别感觉阈限。

3.适应：在刺激不变的情况下，感觉会逐渐减少以致消失的现象。

4.相互作用：在一定的条件下，各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力都将受到其他刺激的干扰影响而降低，由此使感受性发生变化的现象。

5.对比：同一感受器官接受两种完全不同但属于同一类的刺激物的作用，而使感受性发生变化的现象。

6.余觉：刺激取消后，感觉可存在一极短时间的现象。

【简述题】知觉的基本特征

1.整体性：在知觉时，把由许多部分或多种属性组成的对象看作具有一定结构的统一整体的特性。

影响知觉整体性的因素：接近/相似/封闭/连续/美的形态；

2.选择性：在知觉时，把某些对象从背景中优先的区分出来，并予以清晰反映的特性；

3.理解性：在知觉时，用以往所获得的知识经验来理解当前的知觉对象的特征（语言的指导性）；

4.恒常性：知觉的条件在一定范围内发生变化，而知觉的印象却保持相对不变的特性。（大小/形状）

5.错觉：对外界事物不正确的知觉。

【简述题】创造性思维方法

1. 直觉和灵感

2. 潜意识

3. 形象思维和思维实验

4. 视觉思维和感觉思维

5. 想象力

6. 敏感和洞察力

7. 联想、侧向思维、转移思维

1.

(1)振动对人体作用的部位因作用部位不同，可能形成人体全身振动或局部振动两种不同的后果。

(2)振动相对于人体的方向。对全身而言，沿躯干的上下方向或左右、前后方向的振动后果是不同的。对身体局部、例如对手和手臂系统而言，沿手臂方向或手掌一手背方向、拇指一小指方向的振动后果也是不同的，等等。

(3) 暴露时间环境振动作用于人体持续的时间常称为暴露时间。当然，暴露时间

长则对人体可能造成伤害的程度加重。

2.

噪声形成干扰的环节是：声源一传播_接收者。因此噪声控制离不开从这三个环节着手，即①降低声源的声音强度；②在传播途径中加以阻隔或吸收使之衰减；③对可能受噪声伤害的人实施个体防护。其中第③个环节，只应用在劳动生产的现场，常是前两个环节不能充分有效时，“追不得已”而为之的。

(1) 降低声源的声音强度。改进机器设备的设计以降低运行噪声，如重视减振、润滑、选用摩擦与撞击声小的零部件材料，选用低噪声工艺流程等。

(2) 控制噪声传播途径这是三个环节中约束相对少、较易于施行因而采用较普遍的方法。

(3) 对工作人员实施个体防护给工作人员佩带耳塞、耳罩、头盔等

3.

控制与显示系统的设计原则：①优先性，即把最重要的操纵器和显示器配置在最佳的作业范围内②功能性，即根据操纵器和显示器的功能进行适当的划分，把相同功能的配置在同一分区内；③关联性，即按操纵器和显示器间的对应关系来配置。

4.

提高机器设备可靠性的方法从两方面考虑：减少机器本身故障，延长使用寿命；提高使用安全性。

1）减少机器故障的方法(1) 利用可靠性高的元件。(2) 利用备用系统。(3) 采用平行的并联配置系统。(4) 对处于恶劣环境下的运行设备应采取一定的保护措施。(5) 降低系统的复杂程度。(6) 加强预防性维修。

2）提高机器设备使用安全性的方法，主要是加强安全装置的设计，即在机器设备上配以适当的安全装置，尽量减少事故的损失，避免对人体的伤害；同时，一旦机器设备发生故障，可以起到终止事故，加强防护的作用。(1) 设计安全开口。(2)设置防护屏。(3) 加联锁装置。(4) 设置双手控制按钮。(5) 安装感应控制器。

(6) 设示警装置。(7) 设应急制动开关，可在紧急状态下，停止机器设备的运转，以保证作业者的安全。

5.

(1) 人手在水平面内的运动快于铅垂面内的运动；前后的纵向运动快于左右的横向运动；从上往下的运动快于从下往上；顺时针转向的运动快于逆时针转向。(2) 人手向着身体方向的运动(向里拉)比背离身体方向的运动(向外推)准确度高。多数右利者右手向右的运动快于左手向左运动，多数左利者左手向左的运动快于右手向右运动。

(3) 单手可以在此手一侧偏离正中60°的范围之内较快地自如运动，见图4－9 a；而双手同时运动，则只在正中左右各300的范围以内能较快地自如运动，见图4-9b。当然，正中方向及其附近是单手和双手能较快自如运动的区域，见图4 -9c。

(4) 连续改变方向的曲线运动快于突然改变方向的折线运动。

五论述题

1.

(1) 操纵器的尺寸、形状，应适合人的手脚尺寸及生理学解剖学条件。

(2) 操纵器的操作力、操作方向、操作速度、操作行程(包括线位移行程和角位移行程)、操作准确度控制要求，都应与人的施力和运动输出特性相适应。

(3) 在有多个操纵器的情况下，各操纵器在形状、尺寸大小、色彩、质感以及安置位置等方面，尽量给予明显区别，使它们易于识别，以避免互相混淆。(4) 让操作者在合理的体位下操作，考虑操纵器操作的依托支撑要求，减轻操作者疲劳和单调厌倦的感觉。

(5) 操纵器的操作运动与显示器或与被控对象，应有正确的互动协调关系。此种互动关系应与人的自然行为倾向一致。

(6) 形状美观、式样新颖，结构简单。合理设计多功能操纵器，如带指示灯的按钮，能把操纵和显示功能结合起来等。

2.

(1) 定义系统目标和参数阶段，包括确定使用者的需求，确定使用者的特性，确定群体的组织特性，确定作业方式，确定作业效能的测量参数及测试方法。

(2) 系统定义阶段，包括定义功能要求，定义操作（作业）要求。

(3) 初步设计阶段，包括功能分配、作业流程设计和作业反馈机制设计。

(4) 人机界面设计阶段，包括显示装置设计、控制装置设计和作业空间设计。

(5) 作业辅助设计阶段，包括制定使用者素质要求、设计操作手册、设计作业辅助手段和设计培训方案。

1、人机功能分配的原则是什么？（8分）

笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调的、高阶运算的、支付大功率的、操作复杂的、环境条件恶劣的作业以及需要检测人不能识别的物理信号的作业，应分配给机器承担；而指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息输入时，机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突然事件等工作，则由人承担。或：1）人能完成并能胜过机器的工作：发觉微量的光和声，接受和组织声、光的型式，随机应变和应变程度，长时间大量储存信息并能回忆有关的情节，进行归纳推理和判断并形成概念和创造方法等。2）目前机器能完成并胜过人的工作：对控制信号迅速作出反应，平稳而准确地产生“巨大力量，做重复的和规律性的工作，短暂地储存信息然后废除这些信息，快速运算，同一时间执行多种不同的功能。

2、简述提高机器设备可靠性的方法。（8分）

1）、合理进行人机功能分配，建立高效可靠的人机系统；

2）、减少人的失误；

3）对机械产品进行可靠性设计；