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第2讲:人因工程研究方法与过程
1、人因工程研究过程
一个具体的研究有基本研究过程:选择研究地点、 选择变量、选择采样主体、收集数据、分析数据。
研究地点选择 研究地点的选择是第一个需要决定的问题,其内 容就 是选择实地研究,还是选择在实验室中进行 研究。对于不同的研究方法有不同的选择规则。 自变量选择
描述性研究 :标准变量、分层变量(预测);
-研究方法
(2)观测法 采用各种各样人为的观测方法,对操作人员的动作和工艺流 程等进行分析,研究人机系统中人机的动作状态。 观测作业的动作或时间消耗,流水线生产节拍是否合理,汽 车总装的过程等。 需要借助计时器、录像机等仪器设备; 要事先确定观测目的并制定计划,以避免发生误观测和漏观 测的现象; 为了保证对客观事物正确、全面地感知,不但要坚持客观性、 系统性原则,还要认真细致地做好观测的准备工作。
试验性研究:独立变量、非独立变量;
评价研究 :为评价研究选择变量,要求研究人员把被评 10 价系统或设备的目标转化成具体的、可测量的标准变量。
被测者选择
描述性研究
代表性的抽样 、随机抽样 样本空间大小
试验性研究
选择具有代表性的、一般化个体
评价研究
选择个体与描述性研究和试验性研究考虑的因素一样,被测对象必须能 够代表最终用户群体
(7)分析法: 分析法是指占有一定资料和数据后采用的一种研究方法。
瞬间操作法: 生产过程、人机之间的信息传递一般都是连续的,只能用间歇性的分 析测定法,即采用随机取样法,对人机之间在每一间隔时刻的信息进行 测定,然后用推理的方法进行整理,可获得人-机-环境系统的研究数据。 知觉与运动信息分析法 : 外界的信息先由人的感知器官传到神经中枢,经大脑处理后,产生反 应信号再传递给肢体对机械进行操作,机械又将状态信息反馈给操作者, 形成一种反馈系统。知觉与运动信息分析法是对此反馈系统进行测定分 析,并用信息传递理论阐明人机间信息传递的数量关系。 动作负荷分析法: 在规定操作所必需最小间隔时间的条件下,用计算机技术分析人连续 操作的情况,从而推算人工作的负荷程度,此外,对在单位时间内工作 负荷进行分析,也可以获得以单位时间的作业负荷率表示的全工作负荷。 19
情境的选择:决定此研究进行的场所,在实地或实验室
变量的选择:标准变量(如身体特征、行为数据、主观资料或生理 指标)和层次变量(如群体的年龄、性别或教育程度等) 受试者的选择:研究中往往花不少精力于抽样计划和受试者招募, 但其中要特别注意的问题有,样本的代表性、样本的随机性或样本 大小的选择 资料收集方法:实地或实验室收集、问卷或访谈等
《人因工程学》课程教学
第二讲 人因工程研究方法与过程
主讲人:ⅩⅩⅩⅩ
安全与环境工程学院 工业工程教研室 人因工程与安全管理研究所
2013年3月
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内容目录
2.1 研究方法概述
2.2 人因工程研究过程与原则
2.3 人因工程研究方法与工具
2.4 实验伦理
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2.1 人因工程研究过程、方法与工具
人因工程在很大程度 上是一门实验科学,其 主要任务是把与人的能 力和行为有关的信息及 研究结果应用于产品、 设施、程序和周围环境 的设计中去。这些知识 主要来源于实验和观察。
差分析、回归分析等
评价性研究
评价性研究中的数据也常用一些较复杂的数理统计方法进行分析
因变量的分类 系统因变量
反映整个系统基本性能,多用于评价研究,较少用于描述性研究和试验 性研究,比如设备的可靠性、耐磨损性、操作成本和维修性能,以及一 些具体的特性,如最大转速、重量等
任务变量
研究大致可分为描述性研究、实验性研究和评价性研究,但 不管哪种研究都会涉及如下内容:
研究情境的选择
变量的选择
受试者的选择 资料收集方法的选择 资料分析方法的选择
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描述性研究
描述性研究的目的是识别某些重要属性,以描述某一母群体 (事物、现象或人员)的特征,反映母群体的某参数(如平 均数) 描述性研究表面上看学问不大,但这些研究所提供的资料却 是许多物品与工程设计决策的重要基础
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内容目录
2.1 研究方法概述
2.2 人因工程研究过程与原则
2.3 人因工程研究方法与工具
2.4 实验伦理
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2.3 人因工程主要研究方法与工具
(1)调查法 调查法是获取有关研究对象材料的一种基本方法,包括访谈法、 考察法和问卷法。 访谈法: 研究者通过询问交谈来搜集有关资料的方法。要求做到与被调 查者进行良好的沟通和配合,引导谈话围绕主题展开,并尽量 客观真实。 考察法: 常用于研究实际问题,通过实地考察,发现现实的人一机一 环境系统中存在的问题,为进一步开展分析、实验和模拟提供 背景资料。要求研究者熟悉实际情况,并有实际经验,善于在 人、机、环境各因素的复杂关系中发现问题和解决问题。 问卷法: 研究者根据研究目的编制一系列的问题和项目,以问卷或量 表的形式收集被调查者的答案并进行分析的一种方法。问卷设 计要能满足信度、效度的要求;问卷提问要通俗易懂,回答标 准应力求简洁明了。 16
(8)心理测验法: 心理测验法是指以心理学有关个体差异理论为基础,将操作 者个体在某种心理测验中的成绩与常模作比较,以分析被试者 的特点。
心理测验法可分为团体测验和个体测验; 前者可在同一时间内测量大批人员,可节省时间和费用,适合时间紧、 待测人数较多的场合; 后者则个别进行,能获得更全面和更具体的信息,但时间较长; 心理测验按测试内容分为能力测验、智力测验和个性测验。
(3)实测方法 指采用仪器设备对研究对象进行实际测量检测的方法。
用三维人体扫描仪进行人体静动态参数的测量; 用医疗仪器进行人体生理参数的测量和人机系统参数、作业环境参数的 测量等。
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(4)模拟和模型实验法 : 模拟是指对各种技术和装置的模拟。
操作训练模拟器、人体模型、机械模型等 这种模拟方法可对诸如飞行员夜航操作系统进行逼真的实验,也可得到 从实验研究外推得到所需要的更符合实际的数据。
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(9)感觉评价法: 是运用人的主观感受对系统的质量、性质等进行评价和判定 的一种方法,即人对事物客观量做出主观感觉评价。
感觉评价的对象可分为两类: 一类是对产品或系统的特定质量、性质进行评价,如对声压级、照度、 亮度、空气的干湿程度、长度、重量、表面状况等的评价; 另一类是对产品或系统的整体进行综合评价,如对舒适性、使用性、居 住性、满意度、爱好、情绪、感觉、消费者态度等的评价。 前者可借助计测仪器或部分借助计测仪器进行评价;后者依靠人的感觉 进行评价。 其主要目的:按一定标准将各个对象分成不同的级别与等级,评定各对 象的大小和优劣;按某种标准,度量对象大小和优劣的顺序等。
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2.1 研究方法概述
(1)从研究手段看:研究方法可以分为实验性和非实验性两大类, 即实验法与非实验法 实验法:是基于人为控制某些因素,通过实验测试特定因素 的影响 非实验法:通过调查法、观测法(行为观测)、测试法(心 理测试、感觉评判法;身体测量、生理指征测量)等方法开 展研究的 (2)从研究结果看可分为描述性研究、试验性研究与评价研究
(5)仿真法: 数据仿真是指在计算机上利用系统的数学模型进行仿真性实 验研究。
人们可对设计阶段的未来系统进行仿真,并对系统中人—机—环境要素 的功能特点相互间的协调性进行分析,从而预知设计产品的性能; 由于数值仿真研究成本低,周期短,已成为人因工程研究的先进方法。
(6)实验法: 在人为控制的条件下,系统地改变一定变量因素,以引起研 究对象相应变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法, 是人因工程研究中是一种很重要的方法。
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评价性研究
评价性研究一般探讨的范围更广泛且更具整体性
与实验性研究相比,通常“变量”指的是一系统或产品 与描述性研究相比,试图描述人使用一系选择研究方法时应考虑的因素有:
效果:该方法能达成研究目的之程度 方便:研究方法运用上的简便性 成本:演技方法在经济、资料要求、设备、人力与时间上所 付出的代价 弹性:研究方法能适应于不同场合与情况的程度 范围:研究方法所测量的现象、行为与事件之数量 效度:研究方法所获得资料与真实生活中所发生者的相似度
(10)图示模型法: 是指用图形对系统进行扫描的方法,可直观地反映各要素之 间的关系,从而揭示系统本质。
三要素图示模型是图示模型法中常用的一种静态图示模型,如下图所示;
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上图中方框的大小和要素之间连线的粗细均表示重要程度; 上图示模型法多用于机具、作业和环境的设计与改进,特别适合于分 22 析人机之间的关系。
信度:研究方法所获得资料与历经时间迁移及多次应用之间 的一直程度
客观:研究方法之运用结果乃依凭据、程序资料,不因研究 者之不同而异的程度 保密、伦理、道德等因素也应适当考虑
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内容目录
2.1 研究方法概述
2.2 人因工程研究过程与原则
2.3 人因工程研究方法与工具
2.4 实验伦理
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2.2 人因工程研究过程与原则
资料分析方法:一些基本的统计计算
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实验性研究
实验性研究的目的是检验某些变量对行为的影响。这些变量 通常根据实际情境或理论预测来确定
所关心的是某一变量对行为是否产生影响及其影响大小,反 映不同条件下所造成的绩效差异
情境的选择:实地情境(工作变量、环境及受试者都是真实情况) 或实验室情境(变量可控制、可重复且资料收集更精确)。通常采 用实体或电脑模拟的方式进行 变量的选择:被操作的称为自变量(如实验内容、实验环境和被试 特征),所测的行为称为因变量(除身体特征外的其他想要的指标) 受试者的选择:受试者所受自变量的影响是否与母群体相同,以控 制误差 资料收集方法:可利用计算机或较复杂的方法,但要避免掉进浩瀚 的资料海洋 资料分析方法:常使用推论统计技术,主要检验统计显著性