一、人机系统设计的基本方法

1.系统工程方法的运用系统论认为：系统是由两个以上相互区别和相互作用的单元有机地结合起来，完成某一功能的综合体。人机系统则是由人、机、环境3个子系统有机结合构成的综合体。人机系统也应具有整体性、相关性、层次性、动态性、目的性等的系统特征。“系统或产品的设计和评价，应包括两个方面：技术方面和人机工程方面”（见 GB/T 13630/IEC 964）。人机工程的对象是人—机—环境系统，其目的按照人的特性来设计和优化系统。系统工程是为合理进行规划、研究、设计、建造、试验和应用系统而采用的思想、步骤、组织和方法等的总称。系统工程学是实现系统最优化的一门科学，适用于从系统开发、建成、运行、改进的全部过程。系统工程方法是人机系统设计的基本方法。

2.人机工程设计基本方法人机系统设计与工程技术系统设计的不同之处，在于前者强调人是系统的一个组成部分，设计需以人为核心，并应特别考虑人在系统中的主导地位。人机工程设计方法是指，在设计中把与人有关的各种因素协调地融合在一起。这些因素包括硬件、软件、环境、管理和操作实践等。在设计过程中应特别注意认知因素，它对解决问题、做出决策非常重要。（1）人机工程设计方法人机工程设计方法须与传统的功能导向设计方法有机地结合。特别是人的特性，是设计规范的基础。人的特性不仅应包括人的基本能力或限度（如感知能力），还应包括操作员如何掌握“设计对象”及其交互作用的知识。其中设计对象包括机器（硬件和软件）、环境、运行和管理。高度自动化和大型系统对人的因素的要求更高，因此，还要考虑人的心理需求，包括工作负荷、自我实现需要、动机和文化背景等。在整个设计过程中，还应全面考虑各功能目标之间及各子系统之间的联系，以及人机工程要求，包括：①使用者群体；②操作员素质；③工作组织；④工作辅助设施；⑤人员选拔；⑥培训计划；⑦协同作业；⑧来访者参观；⑨安全。（2）系统功能设计系统功能设计包括：功能分析，任务分析，人机功能分配，作业分析与设计。（3）容错设计人的失误和认知的局限无法避免，因此，有必要进行容错设计。容错设计是以适当方式给使用者提供信息，使他们了解自己所面临的情况；或提供冗余、互锁、自动操作和操作员支持系统。（4）迭代修正过程实际应用中，设计有其固有的迭代过程，需要进行重复核准，直至操作员与设计对象之间通过交互作用实现预定的目标要求。应注意，设计中各个单元的有效性并不能保证由这些单元组成的系统是有效的。有时即使是一个很小的修正也可能导致预想不到的副作用，虽然这个修正本身是合理的。虽然使用者可以有意或无意地改变其行为，以适应这些修正，但从人机工程角度来衡量，这些行为的改变并不一定都是最佳的。来自运行经验（运行反馈）的信息在迭代过程中特别重要。





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