爱游戏中国载人航天工程副总设计师陈善广:“人因工程研究进展及发展建议”—新闻—科学网

时间:2024-01-17 19:15:08 已阅读:77次

陈善广 中国载人航天项目副总设计师,人因项目国度级重点试验室主任,国际宇航科学院院士,国度973庞大规划工程首席科学家,中国宇航学会航天医学项目与空间生物学专委会主任委员,中国人类工效学学会繁杂体系人因与工效学分会主任委员。获国度科学技能前进奖特等奖1项、一等奖1项、二等奖1项,部省级科技结果一等奖7项、二等奖9项;出书学术专著7部,科普作品5部,译著3部,揭晓论文100多篇,获国度发现专利15项。

摘 要

最近几年来一门综合性交织学科 人因项目(Human Factors Engineering,HFE)愈来愈遭到人们的存眷。它应用多学科理论以及要领,研究人、呆板及其事情情况之间彼此瓜葛,使体系的设计满意人的心理生理特征并实现保险高效的方针。本文扼要回首了人因项目学科的成长过程,切磋了人因项目的基本观点、学科特色和价值意思,阐发了人因项目与军事以及工业革命成长的瓜葛,指出了将来人因项目成长标的目的。论文重点对于人因项目触及的要害科学问题,如人的功课威力、人因掉误与保险性、人机(新技能)交互道理、人因设计与测评要领等举行了梳理以及阐释。末了针对于我国人因项目成长近况以及存于的问题,从国度战略、根蒂根基研究与学科设置装备摆设等方面提出了成长提议。

要害词:人因项目;工效学;人因掉误;人因保险;人机交互;人因设计与测评

尽人皆知,航空、航天、帆海、能源、交通等繁杂体系范畴是保险危害较高的范畴,纵然于科学技能高度成长的昨天,灾害性变乱仍时有发生,而究其因多与人的要素相干。怎样构建保险、调和、高效的人机瓜葛不只是繁杂军事与工业范畴高度存眷的课题,并且也与人们将来事情与糊口的质量互相关注。这些问题的解决恰是一门最近几年来鼓起的交织学科 人因项目而至力的方针。

那末甚么是人因项目?它有甚么特色以及意思?它的要害科学问题是甚么?怎样成长人因项目?本文重点缭绕这些内容举行论述。

1 人因项目学科概述

1.1 人因项目的观点与学科特色

人因项目(Human Factors Engineering,HFE)是跟着军事设备成长,科技、社会前进,出格是工业化程度晋升而迅速成长起来的一门综合性交织学科。初期的研究重要聚焦人的事情效率,可追溯到19世纪末闻名的泰勒(Frederick W. Taylor,1856 1915,美国人)铁锹试验,研究人、东西与出产效率之间的瓜葛[1]。但人因项目作为学科呈现照旧于20世纪40年月二战之后,泰西国度着眼降低职员掉误以及兵器机能晋升最先举行较体系的人因研究,理念从 人顺应机 转向 机顺应人 ,而运用范畴参军事设备慢慢扩大到工业体系。1946年,人的要素(Human Factors)作为专业术语第一次正式呈现在Ross McFarland的专著《航空运输设计中的人因问题》[2]中,同期美国贝尔试验室成立人因研究专业试验室。欧洲正常接纳工效学(Ergonomics,海内也译为人类工效学、人机工效学等)一词描写人机瓜葛与事情效率问题。1949年, 英国建立了工效学研究学会。1957年美国人因学会(1992年改成人因与工效学学会,Human Factors Ergonomics Society)、1959年国际工效学结合会(International Ergonomics Association,IEA)接踵建立。与此同时,美苏太空竞赛拉开帷幕,人因问题于载人航天规划一最先便获得了美苏两国的高度存眷。20世纪60年月最先,人因与工效学于国际上获得迅速成长,尤为遭到发财国度的高度器重,极年夜推进了工业化程度的晋升[3, 4]。

人因项目与工效学两个名词有很长的并存汗青。今朝,海内外学者偏向在使用人因项目某人因学作为学科名称,相干学会或者学术集会则多并称为人因与工效学(Human Factors and Ergonomics)。从汗青上看,工效学初期存眷体力劳动相干的要素多一些,后面的成长与人因项目基本趋同。人因项目研究领域更宽泛并出格凸起人的要素于体系中的主导以及要害作用,除了了思量针对于体系(产物)设计中的人机瓜葛问题外,已经经扩大到于体系研发打造、运转使用等全周期历程中所有触及人的要素问题[5]。给人因项目下一个正确的界说不太轻易,今朝学界遍及承认的是IEA[6]于2000年给出的表述:工效学(人因项目)是研究体系中人与其他因素之间交互作用的学科,并应用相干道理、理论、数据与要领开展体系设计以确保体系实现保险、高效且恼人(Well-being)的方针。

人因项目具备如下较着特色[7]:

(1)夸大以报酬中央的理念(Human-Centered Philosophy)。人因项目聚焦一切有人介入的体系、产物或者历程,人是此中的焦点;重要研究人与其他因素的交互纪律,人是设计的起点以及落脚点;人是最灵动最活跃的要素,设计必需充实熟悉并思量人的特征(心理生理特色、威力与局限等),充实阐扬人的踊跃作用。

(2)遵照体系项目要领(Systems Engineering Approach)。一方面,人与其他体系因素交互组成总体,这里的其他因素是指体系中的所有的人造物(如事情场合、产物、东西、技能历程、办事、软件、人工情况、使命、构造设计等)以及其别人;另外一方面,人具备差别方面特征(心理、生理以及社会)以及差别层面的属性(从操作职员的个别层面到群体构造以至平易近族、地域以及国度的宏不雅层面)。人与体系所处的情况也包罗物理、社会、信息等差别方面。这些典型的体系特性要求举行人因项目设计阐发时必需遵照体系思维以及体系项目要领。

(3)设计驱动(Design Driven)。人因项目素质上是面向设计、面向体系实现的运用学科,涵盖筹谋、设计、实现、评估、维护、再设计以及连续革新等阶段。此中设计最为要害,由于2/3以上的妨碍都可追溯到设计源头。人因项目夸大与体系研制相干方面均应介入到筹谋、设计以及研发中,且人因专家应阐扬广泛而怪异的作用,如可以作为体系中人的因素的总代表,从微不雅到宏不雅层面思量个别或者团队属性;作为用户代表,与治理层以及项目师成立精良的沟通协调界面。

(4)学科方针协调。一要确保体系具备高效能(System Performance),包孕(体系的)保险性、出产力、效率、有用性、品质、立异、矫捷性、靠得住性、可连续性等;二要确保体系恼人(Well-being),即满意人的多层级需求包孕保险与康健、满足度、愉悦(审美)、价值实现与个性成长等。以往多将此方针表述为 人的保险、康健与恬静 ,本文以为不敷周全正确,特将Well-being译为 恼人 以达其意。是以,人因项目应确保体系实现保险、高效以及恼人的方针。固然,同时确保所有方针因素实现是不易的,每每存于抵牾以及应战,于某些环境下需要举行弃取以及综合衡量。如,于速战速决的场所需要战斗员堆积气力阐扬设备最年夜战力时,有可能要降低一些恬静性要求。

此外,人因项目触及人的特征、呆板设计、体系集成等多学科专业范畴,于学科造成以及成长历程中重要以生理学、心理学、生命科学、社会学、人类学以及统计学为学科根蒂根基,并综合哄骗了节制科学、设计学、信息科学、体系科学等学科的理论以及要领,是以多学科交织交融也是人因项目学科的典型特性。

1.2 人因项目的价值与意思

人因项目的成长不只着眼在体系绩效的提高,更把消弭隐患确保保险置在首位,同时把满意人的多条理需求与体系功效及机能无机地同一起来。假如体系设计缺少人因项目思量,将会致使用户不满足以至形成职员身体疾患或者毁伤,致使体系机能降落、效率低下,或者者让人轻易发生掉误,并致使变乱。人因项目思量不周经常形成体系研发周期延伸,研发用度增高。有人可能以为产物研制中思量人因项目会增长分外成本,但事实上偏偏相反。数据统计与阐发注解,假如于产物设计初期就思量人因项目,用度仅占总投入的2%;而假如于产物交付使历时发生问题再引入人因项目革新,用度可占总投入的20%以上[4]。多年来,基在人因项目的人 体系整合(Human System Integration, HSI)要领获得美国国防部(DoD)、核电部分及美国国度航空航天局(NASA)等部分的高度器重以及推广使用[8-10]。实践证实:HSI于晋升体系机能的同时年夜年夜节约了体系研发成本,包孕节约人力资源,降低操作职员的技术需求,缩短练习时间,提高保障以及维护效率,削减因人机适配问题酿成的保险危害等[9, 10]。

人 机瓜葛素质上反应的是人 人瓜葛,由于机是人的创举物,一定会打上人的烙印;处置惩罚大好人机瓜葛就必需处置惩罚好设计者与使用者之间的瓜葛,它是对于立同一的。实践中,一方面,设计者常错把本身看成使用者而不克不及思量到真实用户的需求;另外一方面,使用者则指望体系/产物彻底相识并满意小我私家需求,而不克不及理解设计者或者项目上的约束,是以诉苦体系/产物欠好用。人因项目为体系/产物(设计者)以及使用者之间架起了一座科学合理的沟通以及要领学桥梁。

人因项目承袭 以报酬中央 的设计理念,就是让科技回归到以报酬本的初志,让咱们创举的世界令人们得到保险感以及高质量的糊口。这一理念对于促成人类社会与天然的绿色调和成长也会有主要意思。

可见,人因项目寻求的高保险性、高效率、高满足度、人机交融、缩短周期、降低成本等方针,不管对于在决议计划治理者、项目师照旧终极用户以至公共都具备主要的价值以及意思。

1.3 人因项目学科的成长趋向

二战的军事设备革新需求是人因项目学科的催生剂,但其成长壮年夜与工业革命慎密相连。跟着工业革命1.0机械化时代,成长到2.0电气化时代,再到3.0主动化时代以及将来4.0智能化时代,人因研究从初期存眷劳动效率以及职业病,深切到解决繁杂的人与主动化、智能化的保险高效交互的问题,人的威力晋升也履历从体力解放、效率晋升到智能加强的成长历程。工业革命为人因项目成长提供了可贵的舞台;反过来,人因项目鞭策了工业革命的前进,出格是晋升了工业产物以及体系的适人道程度[11]。

国际上,军事设备、航空航天及核电等繁杂工业体系范畴始终高度器重人因研究,并制订了相干尺度规范。美国国防部以及有关军军种建立了人因项目相干研究机构,成立了 人因项目尺度系统 并于设备研制中实行[12]。NASA于对于年夜量航行数据以及经验总结的根蒂根基上,造成了《航天航行人 体系尺度》、《人机整合设计手册》和针对于各个项目工程的设计尺度规范,成为各种航天器适人道设计的主要依据尺度[13]。美国核治理委员会(NRC)对于核电厂设计的人因项目审查做出了具体的划定[14],还发布了《人因项目规划评审模子》(NUREG-0711)以及《人 体系界面设计评审指南》(NUREG-0700)[15]及诸多与人的靠得住性阐发要领、职员效能等相干的尺度以及陈诉,组成了比力完备的核电范畴人因项目法例与尺度系统。美国联邦航空局(FAA)颁发了美国联邦航空条例 (Federal Aviation Regulations, FAR),此中对于驾驶舱安装的装备等做出了人因学划定,用以保障航行保险[16]。

人因项目最近几年来成长迅速,整体看有如下趋向:一是研究范畴不停扩展。从传统人机瓜葛研究扩展到人与项目举措措施、出产打造、技能工艺、要领尺度、糊口办事、构造治理等因素的彼此协调顺应上。二是运用规模愈来愈广泛。人因项目学的运用从航空航天、繁杂工业体系扩大到各行各业,和人类糊口的各个范畴,如衣、食、住、行、进修及事情等各类举措措施器具的科学化、恼人化。于新兴的信息与互联网技能以及产物中,人机界面与人机交互设计对于产物的用户体验尤其要害。人 技能共生、人 环交互、品德以及隐衷保险、幸福以及康健、普适可达性、进修以及创举力、社会构造以及平易近主等被列为现代人机交互七年夜应战[17]。三是与认知科学联合愈来愈慎密。人因项目研究的焦点是人,而脑与认知科学对于人的意识与思维的熟悉为人因项目提供了主要的理论根蒂根基以及优化设计的科学根蒂根基。最近几年鼓起的神经人因学(Neuro-ergonomics)获得了存眷以及成长。四是新技能涌现带来新的人因应战以及标的目的。年夜范围数字化、云计较、物联网、无人驾驶、虚拟实际、进步前辈呆板人技能、人工智能等范畴鼓起[18],致使了人机瓜葛的变迁,也带来了新的人因标的目的。如美国国防高级研究规划局(DARPA)以及美国国防研究所(NDRI)等研究机构于部署将来倾覆性技能研究规划中,高度存眷了职员效能加强、进步前辈人机交互技能、人 智能呆板人协作等新标的目的[19-21]。

整体来看,人因项目学科成长势头精良,但也存于一些问题有待解决完美:一是人们(出格是治理层、项目师、用户)遍及对于人因项目的潜于价值还缺少充足熟悉。二是现有人因项目技能以及要领有余以支撑运用需求,如市场上缺乏工效学设计与验证的东西软件以及产物,评价尺度缺少且不同一。三是与项目学、生理学等经典学科比拟,人因项目还较孱羸,仍于成长中,出格需要造成自身的理论根蒂根基。四是因为其多学科配景,其研究标的目的及运用规模过在宽泛,于学界交流时有时难以厘清。

1.4 人因项目于中国的成长概况

人因学思惟于中国萌芽较早,以陈立师长教师20世纪30年月出书的《工业生理学概不雅》一书和所开展的事情选择以及事情情况工效等研究为重要标记[22]。20世纪50至60年月中期是人因学科的起步设置装备摆设期,后履历了近20年的成长阻滞期,90年月起,跟着我国科技以及工业化程度提高和庞大项目牵引,人因学科进入倏地发展期[23, 24]。

人因学于中国的研究涵盖界面显示、人机节制交互、人以及情况界面、负荷与应激、保险与变乱阐发、人与计较机交互、产物可用性、神经工效学以及人因靠得住性等研究范畴[25, 26]。人因项目的根蒂根基研究从初期的人体丈量学等传统标的目的成长到认知工效学、神经人因学、认知建模以及智能体系交互等方面[27, 28],运用范畴也从劳动出产、机械或者电子产物、汽车驾驶等拓展到空间站工效学测评、高铁人因项目阐发[29]、年夜飞机与舰船人因设计[30, 31]、核电站人因学测评[32]以及医疗人因[33]等庞大繁杂体系以及平易近生运用范畴。中国人因项目于航天范畴的成长尤其惹人注目,颠末二十余年的研究以及项目实践,开展了面向持久空间航行的人的威力纪律与机制研究[34],研发了我国首个具备自立常识产权的航天员建模拟真体系(AMSS)[35],成立了一套较完美的工效学测评技能、要领、流程以及规范,造成了具备中国特点的航天人因项目系统[36]。

经由过程对于国际16小我私家因项目范畴期刊2010 2020年所刊载的论文检索阐发,中国粹者共揭晓论文2 291篇,占全数文章数目(15 088)的15.18%,注解中国粹者正于成为人因项目研究范畴的中坚气力。中国人类工效学学会建立在1989年,慢慢成长到11个分会,会员2 200多人,成为国际第2年夜人因学会。跟着人因理念于用户体验范畴的渗入,海内组建有效户体验同盟、用户体验专家组、国际体验设计协会及项目生理学分会等人因相干学术构造。此外,自2016年起,由学界倡议、当局撑持的中国人因项目岑岭论坛已经持续乐成举办5届,缭绕人因设计与测评、人因项目与工业4.0、人因项目与人工智能等主题和面向鞭策行业运用等专题举行了钻研交流。

整体而言,今朝海内人因项目学科成长势头精良,但于国际上处在总体追随、部门运用范畴(如载人航天)崭露头角的状态,根蒂根基研究更可能是基在外洋理论、模子举行当地化、革新或者运用,于理论条理、研究技能手腕和联合运用范畴验证等方面都存于不少差距。庞大范畴标的目的以及主要行业治理部分未能深刻熟悉人因项目的价值以及意思,于根蒂根基研究、试验室设置装备摆设以及尺度规范制订上投入少,于庞大项目运用上鞭策不力。此外,许多高校也没有设立人因项目学科标的目的。

2 人因项目的要害科学问题

素质上讲,人因项目是面向运用的学科,亟需成长自身的根蒂根基理论,不停回覆于造成怪异的技能要领系统和解决现实运用问题中蕴含的基本科学问题,如,人的功课威力及其作用机制、人因掉误与靠得住性及保险性、人机(新技能)交互的基来源根基理、人因设计与测评要领、人机体系建模与仿真、将来社会成长的人因方案等。

2.1 人的功课威力特征及其作用机制

于人机体系中,职员的功课威力间接决议了体系的效能程度,这就需要探究人的功课威力特性、变迁纪律及其对于体系效能的作用机制。详细研究包孕体系中个别以及团队的功课威力的界说、丈量以及评价;人的感知、认知以及决议计划威力对于功课绩效的影响机理;差别情况、呆板及使命前提下人的功课威力的变迁;人的功课威力的塑造方针及要领等。传统人因项目研究中,于信息加工理论框架放学者多接纳刺激 反映范式开展研究,并经由过程心理、生理以及举动反映等多种指标来研究人的绩效[38, 39]。跟着脑科学的鼓起,学者最先探究人机交互历程中操作者的神经机制[40]。以往研究基在生理学、人类学或者心理学的理论与要领,别离从心理以及生理的差别层面熟悉人的功课威力,虽然触及功课威力造成机理的各方面,但没有成立一个清楚完备的理论构架来理解熟悉人的功课威力及其变迁纪律。将来将有更多的新技能(如VR仿真)手腕被引入,除了了成长成立新的研究范式,从心理、生理以及社会等多维度、多条理熟悉人的功课威力外,人的功课威力研究也可深切到神经元等细胞层面以及血红卵白等卵白质层面。本科学问题的冲破将深化对于人的熟悉,为呆板(体系)的设计以及人机界面的设计提供有用依据,也有助在解决操作职员选拔及练习问题。

2.2 人因掉误、人因靠得住性与保险性

航空航天、帆海、核电及交通范畴变乱阐发陈诉注解,70%以上的庞大变乱与人因掉误(Human Error,简称为人误)紧密亲密相干[41-43]。于繁杂体系出格是人机紧耦合体系(具备人于环、人机交互较频仍、人机彼此影响较年夜等特性的体系)中,与人的要素相干的保险(简称人因保险)危害及其暗地里的根蒂根基理论问题遭到了广泛存眷[44]。相干的科学问题包孕:不保险举动与人误的体现特性及纪律,人机交互及使命情况要素对于人误的作用路子及机理,人误与人因靠得住性建模、阐发与评估的理论与要领,人误预防、检测、预警与干涉干与的一体化体系保险保障理论等。海内外于人误机理研究[45]和人因靠得住性阐发与提高方面开展了广泛研究[46]。于人误机理方面,现有研究注解使命、情境(情况)、人机界面以及职员状况是致使人误的主要缘故原由,但缺少切磋多要素对于人误的综互助用,缺少切磋人误内涵神经机制及其生物学机理的切磋,也缺少切磋人误对于体系的保险影响界限等问题。跟着社会以及技能的成长,人机交互逐渐变迁为人机协同,多人团队的事情情势更为常见,但研究很少存眷人机(尤为是智能体)团队的人误发朝气理。人因靠得住性阐发(Human Reliability Analysis, HRA)今朝已经经成长了几十种要领,但所成立的模子比力简朴化且不克不及有用反应人误发生历程以及机理,于合用规模方面存于局限性[47]。美国NASA、国防部致力在经由过程改良人机交互设计、职员选拔以及练习、完美法则轨制等提高人因靠得住性。海内人因保险理论研究与运用也最先于一些运用范畴鼓起,如航空航天、核电以及交通等范畴。是以,需要经由过程多学科的交织交融的人误及人因保险研究,富厚对于人误的心理生理及社会机制的熟悉,并从人机交互设计、职员选拔与练习等多角度,构建针对于性强的人误预防与人因靠得住性提高的体系理论方案。

2.3 人机(新技能)交互的基来源根基理

人机交互指的是人与体系之间的交互,于差别的科技成长时代中体系是不停进化的,机械化时代是各类操作呆板,计较机时代更可能是软硬件体系,智能化时代则是各类智能组合情势的体系。最近几年来,新技能所致使的人机瓜葛的变迁惹起了人们的存眷。于主动化与智能化的配景下,人机瓜葛的研究从人机婚配扩展到人机协同、人机互知、人机互信、人机互懂(团队)、人机交融等[49, 50]。人机瓜葛的变迁不只带来了自顺应界面设计、生态界面设计等新的研究命题[51],也使患上于人机造成团队的标的目的上,提出了很多需要研究的非凡问题,此中人机信托、伦理导向的人工智能设计等问题尤为凸起[52, 53]。而新型人机交互则除了相识决手势、眼动、脑机等交互的多模态交互理论与感知机制外[54],还需要思量将来人机交互界面将从实体交互到虚拟(实际)交互的成长[55]。将来新技能的成长,还将连续带来新的人因研究课题,包孕人与这些新技能交互的特色、孕育发生的新问题和解决这些问题的新理论以及设计要领。是以,存眷并成长人机交互以及界面设计的道理以及优化要领,可以晋升人机交互的绩效以及保险性,也能够晋升体系/产物的用户体验。此皮毛关人因学命题的解决也可将人工智能带入良性成长的轨道,从而防止可能给人类带来不成预知的危害。

2.4 人因设计与测评要领及人机体系建模与仿真

将人因设计与测评纳入项目体系的研制历程尤其主要,亟需开发合适设计师使用的人因设计的要领、东西以及尺度,成立多层级可量化的人因测试与评价要领与规范。基在人因学理论的人 体系整合(HSI)设计流程与要领以国际尺度ISO13407以人(用户)为中央的设计(User Centered Design, UCD)要领为内核,已经于美国DoD以及NASA设备研制治理中造成尺度并推广使用取患了精良效益[8]。人因项目学科为HSI设计提供理论支撑,重要研究内容包孕基在人的威力特征的使命阐发,人机功效分配道理与要领,可用性及人 体系综合评价要领等。此外,为了深化以及拓展人因项目研究与运用,需要成立可以或许描写、注释以及猜测人的举动与决议计划的计较仿真模子,成立人机体系整合模子及仿真体系,和开发相干的人因建模与仿真软件平台[56, 57]。详细研究可分化为:疲惫以及负荷的生物学模子;职员功课威力的可计较模子;人机体系演化历程建模;差别使命及情况的人机体系仿真;人机体系建模与仿真东西平台等。人的现有模子都对于人举行了差别水平的简化与笼统,将来可基在最新的人因研究结果以及建模理论举行革新,力争可以或许猜测人类举动以及决议计划。于孪生技能以及认知常识图谱技能的鞭策下,人因项目研究还将可能构建智能化人机体系仿真的理论与要领,以对于体系的效能以及保险性做出实时的评估以及猜测。

2.5 将来社会成长的人因方案

对于在人类成长的如下诸多主要议题,经由过程提供响应的人因方案,可以极年夜地提高社会成长的可连续性。

(1)特定人群的人因设计

各种举措措施以及办事、事情情况、消费品的设计等都应该周全思量到各种非凡人群(如白叟、儿童以及掉强人士),让所有人都拥有保险恬静的事情以及糊口前提,而不因其春秋、体形以及威力等遭到影响[58]。普适性设计(Universal/inclusive Design)已经成为国际人因项目的一个主要标的目的,正遭到愈来愈多的存眷。

(2)应急治理与灾害应答

人类时常面对严峻变乱、突发大众卫闹事件、庞大天然灾难等的威逼,于应急治理中成立人因方案,可经由过程科学设计及预防与救护流程,成立人机协同方案,提高职员绩效以及体系反映效率,削减无谓损耗以及华侈等,于灾害预防、应急措置、灾害后恢复与重修等方面阐扬作用[59]。

(3)全世界化以及可连续性成长

跨文化问标题问题前也是国际人因项目学术界研究的主要标的目的之一。国际交流与互助、企业的全世界结构、产物的国际推广、介入国际项目设置装备摆设等都需要思量文化差异的问题[60, 61]。节能节水、削减食粮以及资源华侈、削减交通拥挤等可连续性成长问题既要从技能成长的角度,也要从人类举动指导的角度追求解决方案。人因研究以及运用将经由过程认知协和谐举动指导,降低跨文化的沟通成本,提高社会资源哄骗率[62]。

(4)收集化等特定范畴的运用研究

收集化信息化时代除了了带给人糊口便当外,还带来了游戏成瘾、收集诈骗、隐衷保险等浩繁问题,这些问题的造成机理及社会影响机制等都是人因研究的标的目的。此外,职业康健与保险、交通保险、医疗办事体系等诸多范畴也都有赖在人因项目的研究。国际研究机构都有上述范畴的人因项目专家,相干研究于人因项目学术界持久连结较高的热度[63]。

3 人因项目成长提议

3.1 面向国度(国防)庞大战略,鼎力大举推广人因项目理念与要领

人因项目具备主要理论意思与运用价值,应将人因项目纳入国度品质强国战略,纳入到绿色打造技能、新一代信息收集技能、聪明都会以及数字社会技能等国度立异驱动成长战略及相干财产技能系统部署,纳入到人工智能、脑与认知、人机交融等国度以及国防成长战略以及计划系统中,抢占设备打造的制高点,晋升中国打造焦点威力与工业化程度。不只于国度庞大项目范畴还要于更多行业以及范畴中开展人因项目运用,推广人因项目的理念与要领。

3.2 增强人因项目根蒂根基理论研究,鞭策学科以及试验室设置装备摆设

人因项目研究的技能要领超过诸多学科,依靠在相干学科的技能成长,其自身根蒂根基理论以及技能的研究深度不敷,已经有技能以及要领的效度已经不顺应时代要求,根蒂根基数据、纪律、技能要领的贮备也没法满意运用需求。提议国度层面高度器重人因根蒂根基理论研究的计划结构,加年夜各相干部委果根蒂根基研究投入;鼎力大举增强根蒂根基教诲,鼓动勉励高校开设人因项目本科以及研究生课程,增年夜相干专业硕士玻士的造就范围;鼎力大举撑持人因项目相干重点试验室设置装备摆设,拓展人因项目共性科学与技能问题的研究,鞭策成立跨行业的人因项目国度试验室。

3.3 设置装备摆设人因设计要领、测试技能及评测尺度系统

鉴在人因设计对于产物品质、保险性以及竞争力的主要作用,提议制订产物全生命周期的人因设计法例以及尺度,成立人因设计的根蒂根基理论及要领系统,研制具备自立常识产权的人因设计软件,将人因项目的思惟以及要领论贯串体系/产物设计研制的全历程。针对于当前体系/产物人因项目评价中定性指标多定量指标少、客观评价多主观评价少、缺少人因项目/工效学专业测评机构等问题,提议慢慢成立笼罩重点运用行业以及范畴的人因/工效测评平台与技能,造成较完美的测评尺度系统,建立一批具备天资的专业测评机构。

参 考 文 献

[1] Taylor FW. The principles of scientific management. New York: HarperCollins, 1919.

[2] McFarland RA. Human factors in air transport design. New York: McGraw-Hill Book Company, 1946.

[3] Proctor RW, Zandt TV. Human factors in simple and complex systems, Third Edition. Boca Raton: CRC Press, 2018.

[4] 威肯斯 CD, 李 JD, 刘乙力, 等. 人因项目学导论(第二版). 张侃, 等, 译. 上海: 华东师范年夜学出书社, 2007.

[5] Gavriel S. Handbook of human factors and ergonomics (4th Ed). Hoboken, NJ: John Wiley and Sons, 2012.

[6] IEA. What is ergonomics. (2020-12-08)/[2021-04-14]. https://iea.cc/what-is-ergonomics.

[7] Jan D, Ralph B, Peter B, et al. A strategy for human factors/ergonomics: developing the discipline and profession. Ergonomics, 2012, 55(4): 377 395.

[8] Zumbado JR. Human Systems Integration (HSI) practitioner s guide. (2015-11-01)/[2021-04-22]. https://ntrs.nasa.gov/citations/20150022283.

[9] Casey R, Kovesdi MS, Jeffrey CJ, et al. Exploring the use of cognitive models for nuclear power plant human-system interface evaluation. Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting, 2019, 63(1): 2190 2194.

[10] Silva-Martinez J, Schoenstein N, Salazar G, et al. Implementation of Human System Integration workshop at NASA for human spaceflight. (2019-10-21)/[2021-04-22]. https://ntrs.nasa.gov/citations/20190032354, 2019.

[11] Avi H. System thinking begins with human factors: challenges for the 4th industrial revolution. In system engineering in the fourth industrial revolution: big data, novel technologies, and modern systems engineering. Hoboken, NJ : John Wiley Sons, Inc., 2020.

[12] 布什 PM. 工效学基来源根基理、运用及技能. 陈善广, 周前祥, 柳忠起, 等, 译. 北京:国防工业出书社, 2016, 7 9.

[13] 陈善广, 姜国华, 陈欣, 等. NASA人 体系整合尺度与指南译丛: 人整合设计手册. 北京: 中国宇航出书社, 2016.

[14] United States Nuclear Regulatory Co妹妹ission. Standard review plan for the review of safety analysis reports for nuclear power plants: LWR edition human factors engineering (NUREG-0800, Rev. 3, Chapter 18). (2021-03-25)/[2021-04-22].

[15] United States Nuclear Regulatory Co妹妹ission. Human factors engineering program review model. (2012-12-01)/[2021-04-22]. https://www.nrc.gov/docs/ML1232/ML12324A013.pdf.

[16] FAA. CFR Part25. Airworthiness standards: Transport category airplanes. Washington, DC: FAA, 2002.

[17] Constantine S, Gavriel S. Seven HCI grand challenges. International Journal of Human-Computer Interaction, 2019, 35(14): 1229 1269.

[18] 许为, 葛列众. 人因学成长的新取向. 生理科学进展, 2018, 26(9): 1521 1534.

[19] Gilmore CK, Chaykowsky M, Thomas B. Autonomous unmanned aerial vehicles for blood delivery: A UAV fleet design tool and case study. Santa Monica, CA: RAND Corporation, 2019.

[20] Emanuel P, Walper S, DiEuliis D, et al. Cyborg soldier 2050: Human/Machine fusion and the implications for the future of the DOD. (2019-11-25)/[2021-04-22].

[21] Norton A, Ober W, Baraniecki L, et al. The DARPA robotics challenge finals: humanoid robots to the rescue. Perspectives on human-robot team performance from an evaluation of the DARPA robotics challenge, 2018: 631 666.

[22] 陈立. 工业生理学概不雅. 北京: 商务印书馆, 1935.

[23] 郭伏, 孙永丽, 叶秋红. 海内外人因项目学研究的比力阐发. 工业项目与治理, 2007, 6: 118 122.

[24] 许为, 葛列众. 智能时代的项目生理学. 生理科学进展, 2020, 28(9): 1409 1425.

[25] She MR, Li ZZ, Ma L. User-defined information sharing for team situation awareness and teamwork. Ergonomics, 2019, 62(8): 1098 1112.

[26] Liu P, Li ZZ. Quantitative relationship between time margin and human reliability. International Journal of Industrial Ergonomics, 2020, 78: 102977.

[27] Wu CX, Liu YL. Queuing network modeling of psychological refractory period(PRP). Psychological Review, 2008, 115(4): 913 954.

[28] Norton A, Ober W, Baraniecki L, et al. Analysis of human-robot interaction at the DARPA robotics challenge finals. The International Journal of Robotics Research, 2017, 36(5-7): 483 513.

[29] 姜良奎. 最新人体数据于高铁人因项目阐发中的运用研究. 智能打造, 2019(Z1): 83 87.

[30] 傅山, 王黎静, 黄丹. 平易近用飞机驾驶舱人机工效综合评估理论与要领研究年度陈诉.科技资讯, 2016, 14(13): 179 180.

[31] 廖镇, 王鑫, 刘双. 人因项目于批示节制信息体系中的运用研究// 第五届中国批示节制年夜会论文集. 北京: 电子工业出书社, 2017: 5.

[32] Wang DX, Gao Q, Tan HB, et al. Coordination breakdown in nuclear power plant control rooms: cause identification and behaviour-sequence analysis. Ergonomics, 2020, 63(6): 660 681.

[33] 王秋惠, 姚景一. 下肢外骨骼痊愈呆板人人因项目研究进展. 图学学报, 2021, 1 9.

[34] 陈善广, 王春慧, 陈晓萍, 等. 持久空间航行中人的功课威力变迁特征研究. 航天医学与医学项目, 2015, 28(1): 1 10.

[35] Chen S, Liu Y, Wang C, et al. Astronaut performance simulations: An integrated modeling and simulation platform. Human Performance in Space: Advancing Astronautics Research in China (supplement to Science), 2014(S2): 57 60.

[36] 陈善广, 姜国华, 王春慧. 航天人因项目研究进展. 载人航天, 2015, 21(2): 95 105.

[37] Zhang YJ, Wang M, Li PJ, et al. Space flight operation skills: Effects of operation complexity and training method. Human Performance in Space: Advancing Astronautics Research in China (supplement to Science), 2014(S2): 42 45.

[38] Rasmussen J, Pejtersen AM, Goodstein LP. Cognitive systems engineering. New York: Wiley, 1994.

[39] Charles RL, Nixon J. Measuring mental workload using physiological measures: A systematic review. Applied ergonomics, 2019, 74: 221 232.

[40] Duan YP, Li Z, Tao XM, et al. EEG-Based maritime object detection for IoT-Driven surveillance systems in smart ocean. IEEE Internet of Things Journal, 2020, 7(10): 9678 9687.

[41] 张力, 匡原, 刘朝鹏, 等. 核电厂调试职员职业压力对于人因掉误的影响路径. 保险与情况学报, 2021: 1 9.

[42] 姜菲菲, 黄明, 江福才. 基在CREAM的船舶引航员人因靠得住性猜测研究. 交通讯息与保险, 2017, 35(3): 26 33.

[43] Hansen FD. Human error: A concept analysis. Journal of Air Transportation, 2007, 11(3): 61 78.

[44] Nian CT, Tee C, Thian SO, et al. Abnormal behavior recognition using CNN-LSTM with attention mechanism// In 2019 1st International Conference on Electrical, Control and Instrumentation Engineering (ICECIE). Piscataway, NJ: IEEE, 2019: 1 5.

[45] Woods DD. Behind human error. Farnham, UK: Ashgate Publishing, Ltd., 2010.

[46] Senders JW, Moray NP. Human error: Cause, prediction, and reduction. Boca Raton, FL: CRC Press, 2020.

[47] Patriarca R, Ramos M, Paltrinieri N, et al. Human reliability analysis: Exploring the intellectual structure of a research field. Reliability Engineering System Safety, 2020, 107102.

[48] Hollnagel E. Cognitive eeliability and error analysis method. Oxford, UK: Elsevier Science Ltd., 1998.

[49] De Visser EJ, Peeters MM, Jung MF, et al. Towards a theory of longitudinal trust calibration in human-robot teams. International journal of social robotics, 2020, 12(2): 459 478.

[50] Gervits F, Thurston D, Thielstrom R, et al. Toward genuine robot tea妹妹ates: Improving human-robot team performance using robot shared mental models. In Proceedings of the 19th International Conference on Autonomous Agents and MultiAgent Systems, 2020: 429 437.

[51] Chen KJ, Li ZZ, Jamieson GA. Influence of information layout on diagnosis performance. IEEE Transactions on Human-Machine Systems, 2018, 48(3): 316 323.

[52] Lee JD, See KA. Trust in automation: Designing for appropriate reliance. Human factors, 2004, 46(1): 50 80.

[53] Kaplan J. Artificial intelligence: Think again. Co妹妹unications of the ACM, 2016, 60(1): 36 38.

[54] 吴朝晖, 俞一鹏, 潘钢, 等. 脑机交融体系综述. 生命科学, 2014, 26(6): 645 649.

[55] Sutcliffe AG, Poullis C, Gregoriades A, et al. Reflecting on the design process for virtual reality applications. International Journal of Human-Computer Interaction, 2019, 35(2): 168 179.

[56] Laughery KR, Plott B, Matessa M, et al. Modeling human performance in complex systems. In Salvendy (eds), Handbook of human factors and ergonomics (4th Ed). Hoboken, NJ: John Wiley and Sons, 2012: 931 961.

[57] Zhao GZ, Wu CX. Effectiveness and acceptance of the intelligent speeding prediction system (ISPS). Accident Analysis and Prevention, 2013, 52: 19 28.

[58] Rouse WB, McBride D. A systems approach to assistive technologies for disabled and older adults. The Bridge, 2019, 49(1): 32 38.

[59] Mo����Ϸappore D, Barnard T. With eloquence and humanity? Human factors/ergonomics in sustainable human development. Human factors, 2012, 54(6): 940 951.

[60] Thatcher A, Waterson P, Todd A, et al. State of Science: ergonomics and global issues. Ergonomics, 2018, 61(2): 197 213.

[61] Bentley T, Green N, Tappin D, et al. State of science: the future of work ergonomics and human factors contributions to the field. Ergonomics, 2020: 1 13.

[62] Pinzone M, Albe F, Orlandelli D, et al. A framework for operative and social sustainability functionalities in Human-Centric Cyber-Physical Production Systems. Computers Industrial Engineering, 2020, 139: 105 132.

[63] Persson H, Ahman H, Yngling AA, et al. Universal design, inclusive design, accessible design, design for all: different concepts one goal? On the concept of accessibility historical, methodological and philosophical aspects. Universal Access in the Information Society, 2015, 14(4): 505 526.

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