人机工程环艺

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,、一些“上档次”的宾馆里，单人床常配有两个同样的枕头。本意是让习惯低枕头的人用一个枕头，习惯高枕头的人两个枕头叠起来用。,2,、车厢外表面为墨绿色的旧式旅客列车，其硬座车厢窗户的高度，正与坐着乘客的胸、肩、头部齐平。打开窗户，行驶中每小时风速达六、七十或七、八十千米，即使最闷热的夏季，迎风被吹的乘客也经不住多久，而背风一侧乘客却依然热不可挡,.,1,3,、公共卫生间里水箱拉绳边上贴着醒目的提示“便后冲水”，但是不冲水的现象司空见惯。公众素质有待提高固然是一方面，但另一方面，水箱拉绳把手不干净是人人皆知、也人人腻味的，可见拉绳水箱本身就存在宜人性的问题，应该从设计角度来寻求解决办法。现在大城市的公厕里脚踏钮,(,或脚踏杆,),冲水正在推广，效果显然可见。,2,4,、“节约用电人走关灯”的条子随处可见，人走楼空后楼道里的照明灯还是彻夜长明。这种大家都熟悉的现象，也需要从设计的角度来寻找原因和改进措施。开关都安置在楼道照明灯的就近位置，关了灯，楼道一抹黑，怎么下楼、拐弯、出门呢,?,3,5,、城市里有的家庭买了大沙发，豪华气派，可是坐不多久腰部就难受酸疼了，不得不在腰后面垫上一个“腰靠”。为什么,?,6,、双肩背书包和单肩背书包从人机学看，双肩背书包在使用解剖学和心理学方面优势明显。,4,7,、用普通水壶烧水，若没人在炉子边上守着，水开了可能弄得满屋水气至因开水噗出来浇灭了火，引起一阵忙乱。用壶盖上装了个小气哨的“叫壶”烧水，即可避免这种忙乱。,8,、不少学校的图书馆阅览室里，座位安排在长条形桌案相对着的两侧。师生们低头阅读或伏案书写时倒也无事。但阅读中也难免要停下来略事思索，于是把头抬了起来，,，倘若正巧此时对座的那位也抬起了头，不经意间互相目光交接，双方都觉得尴尬。这就是设计心理学方面的问题。,5,9,、被剪对象有大有小、有硬有软、有的要剪复杂的形状且要求特别精细、有的要伸入孔洞或拐进尖角去施剪，,，所以除了剪纸、剪布的普通剪刀外，还有理发剪等专用剪刀，以及形形色色的外科手术剪。,6,10,、北京市推出了一种“带耳朵的垃圾箱”，一个“耳朵”里装有卷纸，供欲吐痰者取用。另一个“耳朵”是投放烟蒂的烟蒂缸；里面装有沙子，供人用来抿灭烟头。,7,大学生活环境中的人机学问题比比皆是,:,床柜转椅、寝室水房、电脑手机 、超市网吧、实习工厂、银行邮局、实验市、图书馆、运动场,.,总之日常生活中的人机学问题无处不在。,8,第一章 总论,该门课程主要从以下两个方面学习,1、人机工程学基本原理的了解和掌握,2、工作程序和研究方法的训练,本章重点在于了解掌握人机工程学的基本概念和定义；人机工程学发展历程；了解在人机工程学经验期中的几项比较著名的研究试验。要了解本学科的研究对象、研究方法、理论体系等方面的内容。,9,一、人机工程学简史,1,、工业革命之前,最初的人机关系产生：原始社会,创新使用修改再使用再修改直到完善,关于古代论述,现代不少社会科学和自然科学的理论，在古代文明中都曾经有过孕育和萌芽，但并不能说古代就已经有了这些科学理论。人机工程学也一样，古代纵有令人赞叹的器物、堪称精辟的论述，但那与建立起一门完整的学科还完全是两回事。,11人机工程学简介,10,第一，一种观念，没有升华为明确的、具有普遍性的理论，就不具有对一般事物的指导意义。,人机学与古代论述的区别，主要在以下两个方面：,第二，仅有处理某一种、某一类事物的正确方法、观念，但没有对于一般事物进行系统、科学的研究，未曾提出完整的原则、结论和数据资料，也不可能有更普遍的指导意义。,11,第一章 总论,2、工业革命以后（孕育期）,以新能源、新技术为基础的大机器生产方式的出现在实现前所未有的高效率的同时，也产生了比过去复杂的人机关系：机器操作者（相矛盾）,对劳动工效的苛刻追求人机学的孕育,美国,工程师,F,W,泰勒,(Frederick W,Toylor,，,1856-1915,，,),开创的“时间与动作研究”（,Time And Motion Study,）包括泰勒的 “铁锹作业实验”，和吉尔布雷斯夫妇的“砌砖作业实验”等多项研究。,12,“铁锹作业实验”是用种大小不同的铁锹，交给工人使用，比较他们在每个班次,8h,里的工作效率。结果表明工效有明显差距。这其实是关于体能合理利用的最早科学实验。,另一个专题是对比各种不同的操作方法、操作动作的工作效率，这就是关于合理作业姿势的最早科学研究。,孕育期,_“,铁锹作业实验”,13,砌砖作业实验是用当时问世不久的连续拍摄的摄影机，把建筑工人的砌砖作业过程拍摄下来，进行详细分解分析，精简掉所有非必要动作，并规定严格的操作程序和操作动作路线，让工人像机器一样刻板“规范”地连续作业，他们合著的,疲劳研究,(1919,年出版,),更被认为是美国“人的因素”方面研究的先驱。,孕育期,_,砌砖作业实验,英国：一战期间成立工业疲劳研究所。研究内容为：研究防止疲劳、提高工效的途径。,14,心理学,1914,年，美国哈佛大学心理学教授闵斯特伯格,(Minsterberg),，把心理学与泰勒等人的上述研究综合起来，出版了,心理学与工业效率,一书。,l915,年英国成立了军火工人保健委员会，研究生产工人的疲劳问题；,孕育期,_,心理学,15,其它广泛研究,l919,年此组织更名为“工业保健研究部”，展开有关工效问题的广泛研究，内容包括作业姿势、负担限度、男女工体能、工间休息、工作场所光照、环境温湿度以及工作中播放音乐的效果等等,孕育期,_,广泛研究,16,但这一时期研究的核心是最大限度地开挖人的操作效率。从对待人机关系这个基本方面考察，总体来看是要求人适应于机器，即以机器为中心进行设计；研究的主要目的是选拔与培训操作人员。在基本学术理论上与现代人机学是南辕北辙，存在对立的。因此，应该把这段时期看作人机学的孕育期。,孕育期,_,小结,17,3、二战后,(,发展阶段：研究重点放在“人”的因素方面,),人机学的诞生阶段,人机工程学作为一门独立的学科确立起来。主要是从军事、汽车行业和家具制造业这几 领域使其发展,随着人机工程学被广泛运用于各行各业，大多数工业国家的有关机构也开始制定与之关的行业标准。,18,二战中尖锐的军械问题人机学的诞生,从第一次世界大战到第二次世界大战，随着科技进步，飞机逐渐实现了飞得更快更高、机动性更优的技术升级。与之相应，机舱内的仪表和操作件,(,开关、按钮、旋钮、操纵杆等,),的数量，也急剧增多了，,19,例如，一战时期英国,SE,5A,战斗机上只有,7,个仪表，到二战时期的“喷火”战斗机上增加到了,19,个。一战时期美国“斯佩德”战斗机上的控制器不到,10,个，到二战时期,P-51,上增加到了,25,个。这就使得经过严格选拔、培训的“优秀飞行员”也照顾不过来，致使意外事故、意外伤亡频频发生。,军械问题,_,飞机仪表举例,20,例如，二战中入侵前苏联的德国军队的枪械问题，也是一个典型的事例。俄罗斯冬季极冷，枪械必须戴上手套使用。但德军的枪械扳机孔较小；在天寒地冻的俄罗斯广袤大地上，戴了手套手指伸不进扳机孔，不戴手套手指立即冻僵，甚至能被冰冷的金属粘住。这说明，,器物不但要与人的生理条件相适应，而且还必须顾及环境的因素。,21,出现在飞机上的问题擦亮了人们的眼睛，再去考察其他的兵器和民用产品，才发现从复杂机器到简单工具，类似的问题原来程度不同地普遍地存在着。,其他的兵器和民用产品,22,针对前面这些问题，有的国家开始聘请生理医学专家、心理学家来参与设计。仪表还是那么多，改进它们的,显示方式,、尺寸、,读值标注方法,、,指针刻度和底板的色彩搭配,、重新布置它们的,位置和顺序,，使之与人的视觉特性相符合，结果就提高了认读速度、降低了误读率。,产品的改进,操作件也还是那么多，改进它们的,形状、大小、操作方式,(,扳拧、旋转或按压,),、操作方向、操作力、操作距离及安置的顺序与位置,，使之与人手足的解剖特性、运动特性相适应，结果就提高了操作速度、减少了操作失误。这些做法并不需要增加多少经费投入，却收到了事半功倍的显著效果。,23,从第二次世界大战到战后初期，上述正反两方面的现实，使各国科技界加深了这样的认识：器物设计必须与人的解剖学、生理学、心理学条件相适应。这就是现代人机工程学产生的背景。,现代人机工程学产生的背景,1949,年恰帕尼斯,(A,Chapanis),等三人合著的,应用实验心理学,工程设计中人的因素,一书出版，该书总结了此前的研究成果，最早系统论述了人机学的理论和方法。这是新学科建立时期的另一重要事件。,与人机学的孕育期对比，学科思想至此完成了一次重大的转变：,从以机器为中心转变为以人为中心，强调机器的设计应适合人的因素。,24,4、向民用品等广阔领域延伸,人机学的发展和成熟,（,50,、,60,年代）,该时期的人机学焦点,继承中新的发展,“三论”相继建立与发展,人机学的理论趋于成熟,25,5,、对工业文明的反思与可持续发展人机学的更高阶段,人机学可能形成的热点,可持续发展理念的影响,四维的和谐统一,由于微电子技术的发展极大的改变了人们的工作方式，愈来愈多的人坐到了仪表台和显示器前面，从而产生了新的人机问题。,26,第一章 总论,二、名称与定义,1、名称,常用名称有：,Human Factors (,人的因素学)；,Human Engineering(,人类工程学)和,Ergonomics (,人类工效学)。,2、定义,a,、人机工程学是研究“人、机械及其工作环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系,为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的学科。,b,、人机工程是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人体健康、安全和舒适等问题的学科,27,对人机工程学定义的理解,研究对象,A,、指出人机学的研究对象，是工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的因素。这些因素除了工业设计以外，还与管理工程、劳动科学、安全工程、环境工程等领域有关。,B,、单就工业设计的三类设计而言，产品是给人用的、视觉传达是供人看的、环境是为人在其间生活、工作的，当然三类设计都涉及到人的解剖学、生理学、心理学因素，它们便是人机学的研究对象,研究内容,指出人机学的研究内容，是人机环境的最佳匹配、人机环境系统的优化。,研究目的,指出人机学的研究目的：就是设计一切器物都要考虑人们生活、工作的安全、舒适、高效。,28,人机工程学里面所说的“机”、或“机器”是广义的，泛指一切人造器物：大到飞机、轮船、火车、生产设备，小到一把钳子、一支笔、一个水杯；也包括室内外人工建筑、环境及其中的设施，等等。,29,三、工业设计与人机工程学,1、相同处,都是以人为核心，以人类健康发展为最终 目的。,2、不同处,人机工程学：着重研究人、机、环境之间的关系，为解决这一系统中人的效能、健康问 题提供理论与方法。,工业设计：任务是创造符合人类社会健康发展需要的产品。,3、关系,人机工程学为工业设计提供有关人和人机关系方面的理论知识和设计依据。工业设计也反过来推动人机工程学的发展,。,30,目的：把一切可能给使用者造成危险或不便的因素消灭在设计过程中，使系统能更安全高效的运作。,解决人机问题并不是产品设计的唯一任务。一个设计师要考虑到产品生产、销售和使用中各种因素：功能、成本、材料、工艺、生产、销售、使用、回收、形态、色彩等等。,12 产品设计中的人机分析,31,产品生产销售使用中各种因素示意图,32,一、限制条件分析,限制条件：,是影响产品人机关系的外界因素。如产品使用的场所、环境、气候、季节、时间等,街亭电话得限制条件示意图,33,二、使用者分析,1、使用者的构成分析,任何产品设计是有针对性的。由于人与人之间的差别，不同的群体对产品的要求不同。设计师应把使用者作为一个群体来研究，了解这一群体的共性和个性，以便有针对性地设计产品。,2、使用者的行为分析,行为方式是人们由于年龄、性别、地区、种族、职业、生活习俗、受教育程度等原因形成的动作习惯、办事方法。它直接影响人们对产品操作使用，是设计者需要加以考虑或利用的因素。,34,3,、使用者的生理状态分析,对使用者的生理状态从了解可来自：直接体验、间接体验和书本知识,三、使用过程分析,使用过程分析大体包括以下步骤：,动作的展现动作的记录动作的分解动作的分类动作的重构,35,第二章 尺度与空间,难点1,:,如何确定正确的产品尺度？,难点2,:,要取得有价值的人体尺度数值必须有一定的测量规模，要积累一套较全面的人体尺度数值库更是一项庞大的活动。,本章重点介绍了人体测量的基本知识，测量方法，统计方法及其人体尺寸数据的应用。这些基本知识有利于我们进一步深入人机工程学的研究。,36,达.芬奇所作标准人体,37,第二章 尺度与空间,21 人体测量中的有关概念,人体测量学：是一门新兴的学科，它是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，用于研究人的形态特征，从而为各种工业设计提供人体测量的数据。,人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类：1、人体构造尺寸（静态尺寸）；2、人体功能尺寸（动态尺寸）,38,人体测高仪,人体测量仪器,人体测量用弯脚规,39,人体测量仪器人体测量用直角规,人体测量用直脚规,40,人体测量仪器人体测量用角度计,人体测量用角度计,41,人体测量仪器人体测量用软尺,人体测量用软尺,42,一、人体测量的基本术语,1、被测者姿势：立姿、坐姿,立姿,挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈,45,角，体重均匀分布于两足。,43,一、人体测量的基本术语,坐姿,挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左右大腿大致平行，膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。,44,2、测量基准面：,矢状面、正中矢状面、冠状面、,水平面、眼耳平面,人体测量基准面和基准轴,一、人体测量的基本术语,45,第二章 尺度与空间,3、测量方向：,头侧端和足侧端：在人体上、下方向，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端,内侧和外侧：在人体左右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧,近位和远位：在四肢上，将靠近四肢附着部位称为近位，将远离四肢附着部位称为远位,46,第二章 尺度与空间,4、支承面和衣着,立姿时站立的地面或平台以及坐姿时椅平面应是水平的；,要求被测者裸体或穿着尽量少的内衣测量；,5,、人体测量的内容,形态的测量,生理的测定,静态与动态的测量,47,第二章 尺度与空间,总体,统计学中，把所要研究的全体对象的集合称为“总体”。人体尺寸测量中，总体是按一定特征被划分的人群。,样本,统计学中，把从总体取出的许多个体的全部称为“样本”。各种人体尺寸手册中的数据就是来自这些样本。,6,、其它概念,48,第二章 尺度与空间,正态分布：,自然界中许多“事件”在发生少数几次时是没有规律的，但发生次数足够多时，即呈现出一种规律性，次数越多规律性越明显，这种规律在数学上叫做“统计规律”；而我们对无数多的人体测量后，就可以发现中等身高的人数量最大，离平均值；愈远的人数愈少，形成一个中间大两头小的曲线，这种规律叫做“正态分布”,49,第二章 尺度与空间,美国成年男性身高正态分布曲线,50,第二章 尺度与空间,平均值、中值、众数：,平均值,表示一个被测群体区别其它群体的独特特征，表示样本的测量数据集中趋向某一个值；,中值,表示全部受测人数有一半身高在这个数值以下，另一半身高在这个数值以上；,众数,表示人数最多的那个身高尺寸，即曲线的顶点。,在标准正态分布中，平均值、中值和众数非常接近，常把它们看作一个数值，统一用,M,表示,均值的计算公式为：,51,第二章 尺度与空间,方差：,描述测量数据在中心位置（均值）上下波动程度差异的值叫均方差，简称方差。,标准差（,SD）：,用方差的平方根来表示数值集中与离散的程度。在实际应用中，常用平均值决定设计的尺寸，以表准差乘以一个系数决定调节量，系数的大小由“适应域”决定,52,第二章 尺度与空间,适应域：,“产品设计应能满足大多数用户的需要”，对于设计者来说这个“大多数”应该是一个定量化概念，是百分之90？还是百分之95？这个百分比就是适应域,百分位数,百分位数是百分位对应的数值。例如，身高分布的第,5,百分位数为,1543,，则表示有,5%,的人的身高将低于这个高度。,53,第二章 尺度与空间,百分位：,是人体测量中常见的概念。它表示了某一测量数值所标志的群体数量与整个群体之间得百分比关系,54,第二章 尺度与空间,求某百分位数的人体尺寸：,X,M,（,SD.K,）,X,M -,（,SD.K,）,当求,1%,50 %,之间的数据时，式中取“”号，,当求,50%,99 %,之间的数据时，式中取“”号，,K,为变换系数,求数据所属百分率：,当已知某项人体测量尺寸为,Xi,，其均值为,M,，标准差为,SD,时，先根据下式求得：,Z,（,Xi,M,）,SD,，,再根据,Z,值在表中查出对应概率数值,p,，则百分率,P,按下式计算：,P,0.5+,p,55,第二章 尺度与空间,该表为百分位与标准差的关系,第97.5百分位的数值是,M1.96SD174.81.966.78188（CM）,第2.5百分位的数值是,M1.96SD174.81.966.78161.5（CM）,百分位,标准差,97.5,M+1.96SD,95,M+1.65SD,90,M+1.28SD,50,M,10,M-1.28SD,5,M-1.65SD,2.5,M-1.96SD,56,第二章 尺度与空间,22 尺度设计,选择合理的尺度是产品设计最为基本的工作之一，往往决定产品是否便于使用的首要因素,一、人体测量数据的选用,许多人体测量手册中直接给出了各个百分位对应的数值。可以根据不同的设计对象选择合适的百分位。选择时有下面几种情况需要考虑,57,第二章 尺度与空间,1、包容空间设计,包容空间泛指一切对人体有围合倾向的设计对象。这类对象应以大尺度人体作为设计基准，应选择高百分位,2、可及范围的设计,可及范围是那些需要人伸出四肢方可能及的对象。这时要考虑小个子可以够得着，应选择小百分位,3、尺度调节量的控制,为了适应不同尺度人体的需要，有些设计对象要设计成可调节的。,58,第二章 尺度与空间,二、人体尺度,1、静态尺度和动态尺度,静态尺度：指人体得构造尺度。,动态尺度：是人体在从事某项活动时所占据得空间尺度和四肢得活动范围等。,与前面的静态人体尺寸相对应，描述人在各种姿势、做各种动作时的人体尺寸即动态人体尺寸。,动态尺度对设计具有更实际得意义,2、着装因素 3、年龄因素,4、,体形因素,5,、性别因素,6,、种族因素,59,成人动态最小占用空间示意图,成人蹲姿、跪姿、卧姿的最小占用空间,60,61,人体着装尺度,62,人体体形差异,63,男性人体模板,64,女性人体模板,65,三、人体模型,二维人体模板采用密实的板材制作，尺寸比例和各关节的活动幅度，要求基本符合人体实际。,GB,T l4775-1993,坐姿人体模板功能设计要求,1),坐姿人体模板的性别和视图方向,2),坐姿人体模板的尺寸等级和尺寸比例,二维人体模板采用密实的板材制作，尺寸比例和各关节的活动幅度，要求基本符合人体实际。,3),坐姿人体模板的基准线和关节角度调节范围,4),坐姿人体模板的应用,66,1,）坐姿人体模板的性别和视图方向,坐姿人体模板应按成年男性和成年女性两个性别制作。每个性别按,3,个视图方向制作，分别是侧视图、俯视图、正视图。,坐姿人体模板正视图,67,坐姿人体模板侧视图,坐姿人体模板俯视图,68,3),坐姿人体模板的基准线和关节角度调节范围,人体模板肢体上标有基准线，它是用来确定关节调节角度的。这些角度能从人体模板相应关节处的刻度盘读出。侧视图头部还标出标准眼轴线，表示正常视线方向。鞋上标出的基准线表示人的脚底平面。,下表是坐姿人体模板关节的调节角度范围。这些角度范围反映健康人在韧带和肌肉不超负荷的条件下的正常活动情况。,69,70,人体模板用于小车驾驶室设计,71,人体模板用于拖拉机驾驶室设计,72,四、常用尺度,73,主要人体尺寸数据,GB,T l0000-1988,主要人体尺寸数据图,74,人体主要尺寸视图,75,立姿人体尺寸,GB,T l0000-1988,立姿人体尺寸表,76,坐姿人体尺寸视图,77,坐姿人体尺寸,GB,T l0000-1988,坐姿人体尺寸表,78,人体水平尺寸视图,79,人体水平尺寸表,80,人体头部尺寸视图,81,人体头部尺寸表,82,人体尺寸地区差异表,83,其他国家成年人的身高数据,84,五、人体常用尺寸数据的运用,功能修正量,为保证实现产品功能，对作为产品设计依据的人体尺寸所作的尺寸修正量。包括以下三部分：穿着修正量、姿势修正量、操作修正量,心理修正量,为了消除空间压抑感、恐惧感，或为了美观等心理因素而加的尺寸修正量。,心理修正量确定原则：心理修正量应根据实际需要和条件许可两个因素来研究确定。,85,五、人体常用尺寸数据的运用,尺寸修正量,各种尺寸修正量有正值也有负值，总的尺寸修正量是各修正量的代数和：,尺寸修正量,=,功能修正量,+,心理修正量,=(,穿着修正量,+,姿势修正量,+,操作修正量,)+,心理修正量,功能尺寸,是指为保证产品实现某项功能所确定的基本尺寸。这里所说的功能尺寸基本限于人机工程范围中与人体尺寸有关的尺寸；,86,上图是设施器物设计合理的典范。,六、设施器物的人体尺寸适应性,87,六、设施器物的人体尺寸适应性,设施设计不得当的例子,88,作业,1,、制作,1,：,1,二维人体模板一套,分组进行，制作第,5,、,50,和,95,不同百分位的男性、女性的正面、侧面二维人体模板,2,、最小功能空间设计,设计一处尺度要求严格的、紧凑的功能空间及其内部的附属设施。要求综合利用人体尺度数据库、人体模板、实测等手段确定这一功能空间的最小尺度。设计时要考虑不同百分位的人的需求。,89,第三章 作业研究,作业,：,是具体得劳动动作，是为完成一定工艺过程而作出的一系列动作的联合，是通过作业手段把材料变成合乎工序要求的活动,作业研究,：,是通过对作业系统的改进或重新设计，寻找最经济有效和使作业者胜任愉快的工作方法和工作节奏,传统的作业研究把作业方式分为：,体力作业、技能作业和脑力作业,。,体力作业,研究讨论人的能耗、作业强度、作业效率、疲劳、恢复等问题；,技能作业,讨论人的反射、学习和技能的形成；,脑力作业,研究讨论人脑对信息的接受和处理。,90,第三章 作业研究,31人体运动生理,人体的运动是由中枢神经、周围神经和肌肉共同完成的。中枢神经由大脑和脊髓组成，是运动的指挥系统。周围神经包括运动神经、感觉神经和自律神经。运动神经、感觉神经是运动信息的传递系统，肌肉则是运动的执行器官,。,一、人体的运动的神经控制,1、神经系统,整个神经系统是由成百亿个叫做神经元的基本结构单元组成复杂网络。运动信息以叫做“神经冲动”的动作电位在整个网络之间迅速传递，其速度可达70120米/秒,91,第三章 作业研究,周围神经,主要包括,运动神经、感觉神经和自律神经,三 部分。,运动神经：的功能是把神经中枢发出的运动信息传递到肌肉；,感觉神经：把皮肤、肌肉和感官感受到的信息传递到神经中 枢；,自律神经系统：控制人体内各器官，是管理人的生命的基本保障机制。,92,神经系统,中枢神经,周围神经,脊髓,按解剖分,脑神经；脊神经,按功能分,感觉（传入）神经,运动神经传出,脑：,延髓；脑髓；中脑；间脑；小脑；大脑,躯体运动神经,（支配骨骼肌,),植物性神经,（支配内脏器官）,人的神经系统结构,93,人体神经系统,人体肌肉系统,94,第三章 作业研究,2、肌肉系统,人体的所有肌肉都是通过运动神经和感觉神经与中枢联系在一起，由运动神经传来的神经冲动（脉冲电流）会引起肌肉收缩产生运动，同时肌肉内的运动感受器肌棱和腱棱把感受到的运动变化的信息通过感觉神经传到神经中枢，经神经中枢处理后调整肌肉的活动,肌肉分为快收缩纤维（快肌）和慢收缩纤维（慢肌）,95,第三章 作业研究,3、运动协调器官,人的运动协调能力主要包括保持身体平衡的能力、四肢三交替动作能力和各部分肌肉动作分配的能力等。控制该能力的器官是内耳、中枢神经和肌肉综合作用的结果,二、反射与技能,1、反射,反射,是指在中枢神经系统的参与下，机体对外部刺激所发生的规律性反应。反射动作常包括许多肌肉、几个关节和肢体的协调动作。反射控制是“自动”的。人体的许多反射机制既具有保护机体的作用，又具有协调控制的作用。了解人体的反射机制对设计制动器等紧急操作装置是十分必要的,96,第三章 作业研究,2、技能,人的大脑皮层有两个专管动作的神经元集中区，分别叫,基本运动前区和运动前区。,一组连续动作经过长期练习以后，肌肉中的运动感受器（肌棱和腱棱）会逐渐感受到那些超过实际需要的肌肉动作，并把这信号传达到小脑整合后，用以指导动作的平稳、精确和经济。熟练掌握该动作后，整个运动方式记忆在脑内，形成一组可由肌肉和神经自动完成的“套路”，运动的指挥中心转移到运动前区，人可以不经思考地做出非常精确、迅速、平稳的动作，而消耗降到最低点，一种新的技能形成,97,第三章 作业研究,32技能作业中的动作研究,技能作业：是指那些需要脑、手、眼协调动作才能完成的复杂工作，并且通常需要经过反复学习才能熟练,掌握。,一、动作分类,人类动作可以分为,有意识动作和无意识动作,两类。,有意识动作：是指受大脑支配的动作，是为了某种目的而作的动作；,98,第三章 作业研究,无意识动作：,是指那些受人类反射本能驱使的动作，这些动作是机体的自我保护机制。有意识动作和无意识动作不是泾谓分明的，不断重复的有意识动作也可以最终变成类似于反射的无意识动作，叫作“条件反射”。,有意识动作可分为以下几类：,1、定位动作,为了一个明确的目的把肢体的一部分移动一个特定位置。借助视觉帮助的定位动作叫,视觉定位动作,，而不依赖视觉的叫,盲目定位动作,99,第三章 作业研究,定位动作完成的好坏与以下因素有关：,从主体来说，年龄、训练程度是主要影响因素；从客体上来说，操纵目标的位置、大小、色彩、形状是影响视觉定位动作的质量的主要因素。,100,第三章 作业研究,2、逐次动作,逐次动作,：是指一连串目标不同的定位动作加起来。,逐次动作完成的好坏主要受动作距离和动作逻辑性的影响，这种逻辑可以是位置的逻辑，也可以是人们熟知的某种习惯。逐次动作的研究对指导生产环境的合理 布局，作业区的设置和工具摆放有重大指导意义,按人们习惯的钟表方式排列的电话按键,101,第三章 作业研究,3、重复动作,在一段时间内重复同一动作叫做,重复动作,4、连续动作,对操作对象进行连续控制的动作,5、调整动作,调整动作是肢体的一种自我保护方式，不断调整以改善某一部分肌肉的受力状态,102,第三章 作业研究,二、动作分析与动作经济原则,第一类,伸手,抓住,移动,定位,组装,拆下,运用,放置,第二类,寻找,选择,选择,检查,思考,预安放,第三类,紧握,难免的延迟,可免的延迟,休止,要素,类别,动作要素,吉尔布雷斯动作分析,第一类：完成作业的必要动作,第二类：辅助性动作,第三类：多余的动作,三、改善技能作业条件,103,第三章 作业研究,33作业姿态,一、姿势的定义,姿势是身体各种准静态的生物力学性定位，即身体的各种状态,姿势的三种描述方式：,1,、点坐标法,2,、轴坐标法,3,、类似解剖学的方法,二、活动姿势的舒适性,104,第三章 作业研究,三、肢体的活动范围,肢体的活动范围受骨骼和韧带的限制，种族、性别、年龄、生活习惯对肢体的活动范围也有影响，儿童、老人和经常参加体育锻炼的人其活动范围均不同,设计操纵器具或室内外设施设计时，要考虑人的肢体活动范围,。,105,第三章 作业研究,肢体最大活动范围,106,肢体最大活动范围,107,第三章 作业研究,四、人的肌力,肌力的大小因人而异，一般说来，男性的力量比女性的平均大百分之30至35。年龄是影响肌力的显著因素。,年龄与肌力的关系,108,驾驶状态上肢与下肢的力量,109,第三章 作业研究,五、作业姿态与持续施力,1、持续施力,当人保持一个姿势一段时间时，就有一部分肌肉处于持续施力的状态。持续施力对人的肌体的危害较大。研究证明，许多职业病是因作业姿态的不合理而使某部分肌肉长期处于持续施力状态引起的。因此，设计师在设计那些经常使用的产品时，避免肌体的持续施力是应重点考虑的问题之一,110,第三章 作业研究,2、坐姿对生理的影响,坐姿对生理的影响主要体现在：腿部、臀部、腰背部和颈部,3、座具设计原则,座具设计的实质是坐姿的设计，当人需要坐着从事某项活动时，座具为这一坐姿提供支撑。从使用角度讲，座具设计主要有以下几个步骤：选择支撑部位确定尺度设计支撑面,111,第三章 作业研究,3,4,人体动作空间环境的标准考量,研究空间环境与人的行为之间的关系已经成为规划师、建筑师、社会学家、心理学家和人类学家等共同关系的问题。个人空间、私密空间和领域性空间环境是本节要讨论的内容。,一、个人空间环境与人际距离,1,、个人空间,个人空间，也叫人身空间，表现为：人身近旁一定区域内，不愿有生人、非亲密者进入。否则，尽管未必带来什么实际干扰或潜在危险，却会在心理上产生被侵犯的潜意识，因而局促不安。,112,第三章 作业研究,2,、个人空间的度量,3,、个人空间的功能,4,、对侵犯个人空间的反应,被入侵者的反应,入侵者的反应,5,、影响个人空间的因素,情绪,人格,年龄,性别,文化,113,第三章 作业研究,6,、人际距离,有的研究者根据人际关系把个人空间的距离分为以下四个等级：,(1),亲密距离 亲近者之间在,0,0.45m,之间相处无心理障碍。,(2),个人距离 常联系的熟人、朋友之间在,0.45,1.20m,之间相处无心理障碍。,(3),社交距离 相识者、商务、公务交往相距,1.20,3.0m,为宜。,(4),公共距离 陌生者、无事务交往者相距,3m,以上为宜。,114,第三章 作业研究,二、私密性空间环境,1,、私密性的定义,2,、私密性的功能,3,、私密性与环境设计,居住环境的私密性,开敞办公室,三、领域性空间环境,1,、邻域性和邻域,2,、邻域的类型,3,、邻域的功能,4,、邻域性与安全防伪,115,第三章 作业研究,通过以下几个示例说明人机工程个人空间设计心理学的应用,1,、公众休闲条椅,2,、公共电话和储蓄所,3,、办公室局部照明,4,、高层公寓的窗户,116,第三章 作业研究,3,5,环境行为与室内设计,环境行为学的研究是环境心理学等在建筑学领域中的应用，是新兴、多学科的综合领域。它革新、完善传统建筑学的设计理论和方法。它的基本观点是：人的行为环境处在一相互作用的生态系统中。“人看来并不是他环境的消极产物，而是有目的生物，他作用于环境，而同时又受到环境的影响，在改变世界的同时，人也改变了自己。”,117,第三章 作业研究,一、 居住行为与户内设计,（一）、家庭活动频率和特征,1,、家庭组成,家庭是社会组成结构的基本单元。据人口调查统计：我国城市中三至四口之家占,63.29,，三口以下的家庭占,8.32,，五口以上的家庭占,28.39,。当然各省市、地区间，城市与乡村间家庭结构差别会很大,。,2,、,家庭活动效率,人的一天有,2,3,的时间是在居住环境中度过的。家庭生活活动主要表现在休息、起居、学习、饮食、家务、卫生、交通等方面。,118,第三章 作业研究,3,、家庭活动特征,根据家庭生活要求所显示的心理活动的外在表现，及其对户内环境的相互作用，家庭活动特征见下表,119,第三章 作业研究,120,第三章 作业研究,121,第三章 作业研究,（二）、居住行为与户内空间,居住行为是家庭生活心理活动的外在表现，是生活空间状态的推移。其“外在表现”是人与户内环境交互作用的结果,1,、,空间秩序,人在户内活动的行为是千变万化的，其活动程序也不能全部模拟。我们只能找出与空间关系比较密切的部分，按照人的生活习性、活动特征、行为规律进行模拟化，用图形表达出来，这就是居住行为空间秩序模式，,122,第三章 作业研究,居住行为空间秩序模式,123,第三章 作业研究,2,、空间尺度,户内空间尺度是根据家庭生活各个功能空间尺度，考虑空间围合结构的特点以及建筑技术要求，综合确定的。各个功能空间尺度是由三个部分组成的：,一是根据居住行为所确定的人体活动空间尺度；,二是根据居住标准所确定的家具设备的空间尺度；,三是根据居住者的行为心理要求所确定的知觉空间尺度。,124,第三章 作业研究,1,）、人体活动空间尺度,例如：餐厅活动空间、起居室活动空间、卧室活动空间等的尺度,2,）、家具设备的空间尺度,首先确定家具、设备所占的基本空间大小，再根据居住标准确定各功能空间的家具、设备等级，便可粗略地估计出家具设备的空间尺寸。,3,）、知觉空间尺度,所谓“知觉空间尺度”是指人体活动空间和家具设备空间以外的空间尺度，因“知觉”因素而决定的空间大小。,125,第三章 作业研究,1,）、人体活动空间尺度,例如：餐厅活动空间、起居室活动空间、卧室活动空间等的尺度,2,）、家具设备的空间尺度,首先确定家具、设备所占的基本空间大小，再根据居住标准确定各功能空间的家具、设备等级，便可粗略地估计出家具设备的空间尺寸。,3,）、知觉空间尺度,所谓“知觉空间尺度”是指人体活动空间和家具设备空间以外的空间尺度，因“知觉”因素而决定的空间大小。,126,第三章 作业研究,3,、空间组合,根据家庭生活各自功能要求和空间的性质，户内活动空间基本上分为四个部分，即个人活动空间、公共活动空间、家务活动空间、辅助活动空间。,(,洗晒修理,),家务活动圈,（炊事、缝纫）,贮藏,贮藏,贮藏,辅助活动圈,(,娱乐,),、运动）,公共活动圈,（会客、团聚）,(,休息、学习）,个人活动圈,（更衣、睡眠）,服务阳台,生活阳台,出入口,家庭生活空间分布,127,第三章 作业研究,根据生活空间分布所显示的空间位置，参照居住行为空间秩序模式图，所显示的各个功能空间的相互联系，空间的排列组合，从而建立的户内空间组合关系如图所示。,贮藏,浴室,厕所,公共楼梯,过厅过道,书房,生活阳台,厨房,服务阳台,餐厅,起居室,入口,卧室,户内活动空间组合关系,128,第三章 作业研究,（三）、居住行为与户内环境设计,户内空间的大小、位置及其组合是否合理，会直接影响居住质量，但居住者往往关心更多地则是户内空间环境。所谓户内空间环境包括户内物质环境、视觉环境、物理环境和居住文化氛围。,1,、物质环境,户内物质环境主要是指户内空间围护结构质量及家具设备等条件。,129,第三章 作业研究,1,）、围护结构质量,安全性和耐久性,隔声和保温,门窗,2,）、家具,3,）、设备,卫生间设备,厨房设备,130,第三章 作业研究,2,、视觉环境,户内视觉环境包括户内空间形态、环境光影和色彩、家具设备及空间界面的质感，以及户内空间和户外空间的相关性等因素。,1,）、空间形态,2,）、环境光影和色彩,光影,室内光影是通过采光和照明系统产生的。这不仅是视觉需要，因为没有光就没有空间感。采光对人体健康也十分重要，光影对造就室内环境氛围的作用也十分显著。,131,第三章 作业研究,室内采光和日照是通过窗户来实现的。窗的大小、位置和形状决定了采光和日照的质量。,采光与日照质量不仅同窗的面积大小有关，而且与窗的位置、窗洞的形状及窗口设计有关。,户内照明与居住行为关系更加密切。,色彩,在视觉环境中，色彩能唤起人的第一视觉反映，因此户内设计要尽可能利用色彩的感觉特性（色彩对人在物理、生理和心理几方面均有一定的作用，可引起相应的联想、情感等效果），扩大室内空间感，增强舒适感。根据居住行为要求，结合采光、照明、空间界面处理、家具陈设等因素进行户内环境色彩设计。,132,第三章 作业研究,空间界面质感,各个界面的质感同装修材料有关。,空间的旷奥度,通过对家庭活动的分析，明确了户内设计应以人为主体的必要性，户内空间设计要符合人的居住行为要求，环境设计要考虑人的知觉特性，尤其是视觉要求，厨房、卫生间等尺寸，要力求符合人体的功能尺度，以减少能耗，这就是居住行为与户内设计的原则。,133,第三章 作业研究,二、 商业行为与店堂设计,这里主要介绍消费行为与购物环境的关系，营销行为与商品销售的环境，以及店堂空间组织与环境氛围的创造。,商业行为表现为两个方面，一是消费者的购物，二是营销者的商品出售。不同的行为表现，对环境提出了各自的要求。店堂设计就是根据人的商业行为特性和表现，运用各种室内设计手段，综合解决购物和销售两者的关系，创造一个适合顾客和业主各自需要的店堂环境。,134,第三章 作业研究,（一）、消费行为与购物环境,1,、购物心理过程,购物行为，是指顾客为满足个人需要而进行的购物交易的全过程的活动表现。,1,）、认识过程：注意,兴趣,联想,欲望,由认识到识别这一阶段，是消费者购买行为的基础。,在购买商品的过程中，消费者可借助于视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉接受各种信息，从而产生在一定环境下对商品的认识。,人的购物行为，常常离不开商品和环境的诱导,135,第三章 作业研究,2,）、情绪过程：比较,信任,顾客在购买商品的过程中，情绪心理的产生和变化主要反映在购买现场。从消费者购买商品的过程分析，情绪活动来自于商品环境的直接影响。,购买活动中，消费者情绪的产生和变化主要受下列因素的影响：,(1),购物现场的影响。说明店堂装修的重要性。,(2,）商品的影响。说明商品展示的重要性。,(3),社会情感的影响。说明商业广告宣传的重要性。,136,第三章 作业研究,3,）、心理活动（意志过程）：行动,检验,消费是人的生理需要和心理需要双重因素共同作用的结果。通常生理需要对人的行为有着强烈的支配性，属于人的基本需要。当这些需要得到满足之后，则开始转向更高层次的心理需要。,2,、消费群体和消费个体,在消费者之间，存在着某些共同的特点，如收入水平相等，购物兴趣相同，受教育程度接近等，这些消费特点相同或者相近的消费者，统称为消费群体。与消费群体相对应的另一个概念是消费个体。它指的是个人所进行的相应的消费行为。,137,第三章 作业研究,3,、购物目的行为与动机,商业心理学将顾客购买目标的选定程序分为三类：,1,）、有目的的购物者,2,）、有选择的购物者,3,）、无目的的购物者,不同目的的顾客，其比例是不尽相同的。商店室内设计的目的，主要是吸引第三种人购物，即“潜在购物”。,消费者的心理需要直接或间接地表现在购物活动中，这也就影响购买行为。这种心理活动主要表现在以下几个方面：,新奇,偏好,习俗,求名,趋美,138,第三章 作业研究,4,、购物心理对购物环境的要求,顾客的购物行为，按照消费心理学的观点是“需求”动机支配下的“需”和“求”的实施过程。由于不同顾客的需求目标、需求标准、购物心理等差异，会表现出各色各样的购物行为，但有几点是共同的也就是“价廉物美、购物方便”。,这种购物心理对购物环境则表现出有以下的要求。,1,）、购物环境便捷性,2,）、购物环境选择性,3,）、购物环境的识别性,4,）、购物环境的舒适性,5,）、购物环境安全性,139,第三章 作业研究,（二）、商业市场和经营环境,1,、,市场构成和商业建筑,根据市场学的原理，市场由下列三个方面的基本条件所构成：,一是消费者的需求；,二是有一方提供能够满足这种需求的产品或劳务；,三是有促成买卖双方达成交易的各种条件，如进行交易的空间、服务手段、信息联络等。,这三方面的主宰就是消费者、生产者和交易者（业主），以及为其服务的购物环境、生产环境和营销环境。,140,第三章 作业研究,现代社会商品经济的不断发展及其为社会提供的产品，在类型、品种、数量、质量上均与日俱增，不断翻新；另一方面，由于社会分工的日趋专门化，城市人口的大量增加以及人们生活需求的多方位扩展和消费观念的改变，又加强了人们对商品的需求和依赖，从而使购物行为成了人们日常生活中不可缺少的内容，商店已成为人的活动范围中的一个部分。,141,第三章 作业研究,在规划布局、空间组合、环境设计、建筑特点、经营方式和设备条件上，商业建筑均产生了许多变化。这就要求建筑师在商店的规划与建筑设计中，室内设计师在店堂的环境设计中，以现代建筑观点结合新时期的经济、社会、人文学科中诞生的新思想、正确地认识和分析现实生活中所提出的矛盾和任务，对其未来发展途径有所预见，设计出真正满足现代市场需要的商业空间环境。,142,第三章 作业研究,2,、商业机制对营销行为及其环境的影响,市场并不是固定不变的，市场的变化，即商业机制会对营销活动及其环境带来很大的影响。,商业机制最本质的东西就是供求关系。,当生产者所提供的商品不能满足消费者的需求时，即求大于供，此时的商业活动很不发达，业主也不重视商店及环境的建设。,当生产者提供的商品超过消费者的需求，即供大于求时，生产者为了生存和利润，在商品包装和商品宣传上花大力气。同样，交易者很重视对商品店的形象，特别重视店堂环境的装修的展示和陈列也十分重视。这时候的商业活动异常活跃，商业建筑也五彩缤纷。,143,第三章 作业研究,3,、商业空间功能、构成、类型和设计要求,1,）、商业空间功能,商业空间是消费市场买卖双方进行商品交易活动的地方。其功能表现在以下一些方面：,商业环境是整个城市社会的重要组成部分，具有广泛的社会作用，是国家或地区经济是否发达的重要标志。,商业环境也是人们公共交往的活动空间。,商业环境是城市中充满生命活动的场所，是城市生活的舞台，观察了解城市社会的窗口。,商业环境是最富有吸引力的招揽人群之地，这在客观上造成建筑密集、交通拥挤、人群阻塞等问题，给城市带来很大压力。,144,第三章 作业研究,商业环境是调节和促进生产与消费之间转换的市场流通渠道,商业环境是汇集商品、收纳资金的财富聚集之地，是社会经济兴旺或萧条的重要标志。,商业环境能生动的反映着城市面貌，,商业环境也是城市中欢乐喜悦所在。各种娱乐，休闲设施充实商业环境，刺激顾客购买欲望和兴越。,商业环境只有具备舒适的环境条件，才能吸引更多的顾客，因而也是人们逍遥浏览的地方,商业环境也是市场竞争最激烈的地方，在竞争中求生存，在竞争中求发展。这就使空间环境五花八门、各具特色、争奇斗艳。,145,第三章 作业研究,2,）、商业空间构成,商业空间涉及三个方面：,一是买卖双方的人，即顾客和业主，这是空间环境的主体，缺少一方就没有商业活动。,二是作为交易中心的物，即商品。,第三是为交易活动提供的场所，即商业空间，这种空间的发展，则随着社会的发展，商品的丰富，交易方法的改变，买卖双方的行为和心理的变化，而不断地变化。,146,第三章 作业研究,这三者关系见图“商业空间构成要素”,物,空间,人,交流,活动,放置,商业空间构成要素,147,第三章 作业研究,3,）、商业空间类型和基本要求,由于构成商业空间的基本要素处于动态的平衡之中，故商业空间的名称繁多、形式复杂、类型多样。,A,、按买方因素的变化分类,a,、按买主（顾客）的来源范围区分：,买主为附近常住人口的居住区商业服务设施,买主主要为流动顾客的城市型商业设施。,b,、按买主对象区分：,无认定对象的普通商店；,专为某一类顾客服务的专业商店，如儿童商店、妇女用品商店、免税商店等,148,第三章 作业研究,B,、按卖方因素的变化分类,a,、按营销方式区分：,由营业员售货的普通商店；,需藉助营业员售货，由顾客自行选购商品的自选商场；,由顾客通过信息传输定货，并送货上门的邮购商店等。,b,、按营业组合区分：,独家经营的普通商店；,多家商店联营的联营商场以及包括饮食、服务、游艺等设施的购物中心。,149,第三章 作业研究,C,、按商品因素的变化分类,a,、按经销商品的品种区分：,经销多品种商品的综合百货商店；,专营某类商品的专业商店。,b,、按经销商品类型区分：工业产品类、农副产品类、食品类及美术工艺品类等商店。此外还有由国家控制的商品，如粮食、燃料、盐业、烟酒等专卖商店和经营特殊商品的商店，如古籍文物、珠宝玉器、花鸟鱼虫、印章字画等商店。,150,第三章 作业研究,D,、按建筑空间环境因素的变化分类,a,、（,1,）按建筑空间规模区分：可分为大、中、小型商店,b,、按建筑空间形式分类：,独立设置在一幢建筑内的独立式商店, “,综合楼”,和在街道两旁毗邻相连修建商店组合而成的商业街,商业街上空架设屋顶拱廊的室内商业街,设于城市地下或建筑地下层的地