第三讲人的因素_人的因素第一

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第三章 人的因素

一、生理因素

二、心理因素 生理因素

人类是在自然界中由生物进化而来的，人的活动必然要受到自然条件的制约。人体各项生理活动都有一定的时间节律，如心率、体温、血压、呼吸次数、激素分泌及身体状况等，无不存在周期性节律现象。因此，人与机器相比，人不会如同机器那样持续长久工作，人必须休息和睡眠。人的工作效率还受环境条件．如光线、声音、气候和空气质量等影响。此外，人的自身条件．如生理阈限等也是工作的制约因素。自然界对人的生理影响最大的莫过于太阳。随着昼夜、月份和一年季节的变化，对人体活动产生不同的影响，即表现为生理节律。

昼夜节律在人体各种生理节律中对人影响最为明显。昼夜节律关系到醒觉和睡眠这样的生命基本运动，以及血液中各种激素的增减等现象。虽然产生这样节律的机理尚未有明确结论，但是节律现象是普遍存在的，在人因工程学中利用节律提高人的工作效能是很有意义的。闪光融合频率(CFF)是一项表示大脑意识水平的指标。该指标愈大，大脑意识水平愈高；反之，当精神疲劳时，闪光融合频率降低。人大脑一天24小时中闪光融合频率的变化如图3．1(桥本，远滕)所示。图的上面为闪光融合频率的昼夜节律；中间是坐位和卧位状态下的心率的昼夜节律；下面是相对的室温。如果在闪光融合频率低或在降低期间从事紧张脑力工作，或者在心率低的时候从事体力劳动，对身体造成的负担最大。

星期节律是人们在长期工作、生活过程中形成的节律。通过测定每日的闪光融合频率发现，星期—和里期二没有明显变化、星期二至星期五，闪光融合频率基本上处于下降趋势，星期五下午开始回升，星期六的上午升到星期三的水平。

月的节律是女性某些生理活动的节律。此间随着激素的增减，对身体和精神都产生影响。这样，每日的节律就要受到月的周期节律的影响而波动。

年的节律也与某些生理活动相关联。酷夏与严冬，潮湿与干燥，长昼与长夜等之间的变化，会不向程度影响生理活动和工作效率。

年龄增长引起身体变化也是一个重要生理因素。例如，儿童时期的脑电波不稳定，过了20岁以后，脑电波开始稳定下来，说明大脑神经随着年龄增大而聚合成长。过了20岁，聚合基本完成，身体也发育成熟，但是往往思想方面仍不够成熟。人的老化也是如此。老龄人不可避免地带来身体的各种功能降低，持别是视力、高频听力、呼吸量、体力等更为明显；而在精神功能方面还能保持到相当年龄，并更趋成熟。但是需要高度抽象的智力成果，如数学、计算机软件等杰出的成就绝大多数都是在中年以前取得的。

心理因素

从事同一项工作的人，由于心理因素(精神状态)不同，工作效率有明显差异。人的精神状态好的时候，工作效率高；精神状态不好的时候，效率低，并且会出现差错和事故。人的心理因素可分为以下5个方面。

(1)性格

性格是指一个人在生活过程中所形成的对现实比较稳定的态度和与之相适应的习惯行为方式。如认真、马虎、负责、敷衍，细心、粗心、热情、冷漠、诚实、虚伪、勇敢、胆怯等就是人的性格的具体表现。性格是一个人个性中最重要、最显著的心理特征。它是一个人区别于他人的主要差异标志。人的性格构成十分复杂，概括起来主要有两个方面，一是对现实的态度，二是活动方式及行为的自我调节。对现实的态度又分为对社会、集体和他人的态度；对自己的态度；对劳动、工作和学习的态度：对利益的态度；对新的事物的态度等。行为的自我调节属于性格的意志特征。

性格可分为先天性格和后天性格。先天性格由遗传基因决定，后天性格是在成长过程中通过个体与环境的相互作用形成的。我们必须重视性格的可塑性，以前人们认为性格是与生俱来的，是不可变的，现在则普遍认为性格是可变的。这个观点对人因工程学特别重要，如能通过各种途径注意培养人的优良品格，摈弃与要求不相适应的性格特征，将会为社会、为发挥人自身的潜能带来巨大的稗益。

(2)能力

能力是指那些直接影响活动效率，使活动顺利完成的个性心理特征。能力可分为一般能力和特殊能力。一般能力包括观察力、记忆力、注意力、思维能力、感觉能力和想像力等。它适用于广泛的活动范围，—般能力和认识活动密切联系就形成了通常所说的智力。特殊能力是指在特殊活动范围内发生作用的能力，如操作能力、节奏感、对空间比例的识别力、对颜色的鉴别力等。一般能力和特殊能力是有机联系的，一般能力越是发展，就越为特殊能力的发展创造有利条件；反之，特殊能力的发展，同样也促进一般能力的发展。美国心理学家瑟斯顿认为，人的智力由计算能力、词语理解能力、语音流畅程度、空间能力、记忆能力、知觉速度及推断能力组成。

作业者的能力是有差异的，其影响因素很多，主要有素质、知识、教育、环境和实践等因素。

①素质：它包括人的感觉系统、运动系统和神经系统的自然基础和特征。素质是能力形成和发展的自然前提，但是素质本身并不是能力，它仅关系到一个人能力发展的某种可能性。能力的发展还受其他因素的制约和影响。

⑨知识：是指人类活动实践经验的总结和概括。能力是在掌握知识的过程中形成和发展的，离开对知识的不断学习和掌握，就难以发展能力。能力与知识的发展也不是完全一致的，往往能力的形成和发展远较知识的获得要慢。

③教育：一般能力较强的作业者往往受过良好的教育，良好的教育使作业者知识和能力趋于同步增长。

④环境：是指自然环境和社会环境两方面。自然环境优越，有利于形成和发展作业者的能力，社会环境同样影响作业者能力的形成和发展。

⑤实践：实践活动是积累经验的过程．因此对能力的形成和发展起着决定性作用。教育和环境只是能力发展的外部条件，人的能力必须通过主体的实践活动才能得到发展。

(3)动机

动机是一种由需要所推动的达到一定目的的动力．它起着激发、调节、维持和停止行为的作用。动机是一种内部的心理过程，也是一种心理状态。这种心理状态称为激励，即指由于需要、愿望、兴趣和情感等内外刺激的作用，而引起的一种持续的兴奋状态，可以利用它作为促进行为的一种手段。人们对工作所持的动机是多种多样的，由于动机的不同，工作态度和效率是千差万别的，因此在因素分析中，要把动机看成是影响工作结果的重要因素之一。

随着行为科学的发展，所创立的激励动机的学说很多。被引用的主要有：

①马斯洛(A．H．Maslow)的需要阶段理论。即生理的、安全的、社会的、尊重的和自我实现的五个需要阶段，当前面的需要满足之后，就会表现出对后面阶段的需要。

②赫兹伯格(F．Herzberg)的双因素理论。其中保健因素相当于“需要阶段论”的前三个阶段的需要，激励因素相当于后两个阶段的需要。保健因素只能防止不满意，面起不到激励效率的作用。

③利克特(E．Likert)的集体参与理论。认为员工受到信赖，得到鼓励，参与管理和决策才能激励效率。

④弗鲁姆(v．H．Vroom)的期望理论。认为人的行为是对目标追求的结果，这个过程不是简单的情绪表现，而是理性的决策。人的需要是多种多样的，既包括经济动机，也包括非经济动机。

(4)情绪

情绪是人对客观现实的一种特殊反映形式，是人对于客观事物是否符合人的需要而产生的态度。任何情绪都是由客观现实引起的，当客观现实符合入的需要时就产生满意、愉快、热情等积极的情绪；相反，就产生不满意、郁闷、悲伤等消极的情绪。

按情绪的体验可分为心境、激情和应激三种。心境是一种比较持久的、微弱的影响人的整个精神活动的情绪状态；激情是一种强烈的、短暂的，然而是暴发式的情绪状态；应激是在出乎意料的紧急情况下所引起的情绪状态。紧急的情景惊动了整个机体，它能很快地改变有机体激活水平，使心率、血压、肌体紧张发生显著的变化．引起情绪的高度应激化和行动的积极化。

情绪对人们的工作效率、工作质量有重要的影响，关系到人的能力的发挥及身心健康；因此，应当特别关注影响情绪的因素(社会的、工作的、人际的以及家庭的相自身的)，研究并加以改善。

(5)意志

意志是人自觉地确定目的，并支配和调节行为，克服困难以实现目的的心理过程。也可以说是一种规范自己的行为，抵制外部影响，战胜身体失调和精神紊乱的抵抗能力。意志在一个人的性格特征中具有十分重要的地位，性格的坚强和懦弱等常以意志待征为转移。良好的意志特征包括坚定的目的性、自觉性、果断性、坚韧性和自制性。意志品质的形成是与一个人的素质、教育、实践及社会影响分不开的。为了出色地完成各种工作，人们应当重视个人意志力的培养和锻炼。

人的行为内部交织着各种复杂的心理因素。因此，在分析某个行为的时候，应分别对各种心理要素进行分析，在分析集团的行为的时候，应尽可能收集各种因素所具备的条件：否则由于行为结果因人而异，最后可能作为个体差异处理。个体差异是指在因素条件相同的情况下，人与人之间的差别。2．1 人体系统

(1)呼吸系统

呼吸系统是从鼻经气管到肺部器官的总称，它担负着呼吸的功能。呼吸是将空气中的氧补充到血液里，再将血液中的二氧化碳排放到空气中。血液中的血红蛋白在肺部与氧相结合，形成氧化血红蛋白，再由循环系统带到身体各个部位。氧化血红蛋白碰L消耗氧的组织细胞后，置换出氧，再还原成血红蛋白问到肺部，二氧化碳也从各组织细胞溶解到血液中再带到肺部，然后徘放到空气中；

(2)消化系统

消化系统包括口腔、食道、胃、十二指肠、小肠和大肠等消化器官，以及消化过程所必需的分泌酶的唾液腺、肝脏、胰腺等器官。唾液分泌于u腔，肝脏胰腺的消化液由胆管向十二指肠分泌。消化系统的功能是从各种食物中摄取养分，并输送给血管作为全身维持运动的能量。另外，消化系统还是水分的供给源泉。

(3)循环系统

循环系统由心脏和密布全身的血管组成。心脏分为左右心房和左右心室四个腔室。血管分为动脉血管、静脉血管和连接它们的毛细血管等三大部分。

循环系统的运行，可分为小循环(肺循环系统)和大循环(体循环系统)。小循环是由心脏向肺输送低氧血液，再从肺部吸收高氧血液的系统*大循环是将高氧血液带到全身，再将低氧血液收集到肺部的系统。循环系统的模式如图3．2所示，从全身收集的血液，通过大静脉经有心房进入右心室，在心脏作用下，由肺动脉送至肺部。血液在肺里补充足够的氧以后，再经肺静脉，从左心房进入左心室，再在心脏的作用下，经过大动脉送至全身。动脉越分越细，最后是毛细血管，在这里进行血流与组织间氧气与二氧化碳的交换。毛细血管与小静脉相连，浙渐汇集变粗，最后通过太好脉回到心脏。

内分泌系统分泌激素，承担着人体的生长、发育、性别、血糖等内部状态的调节任务。激素主要通过血液在全身循环被运送到将要发挥作用的部位。

(4)神经系统

神经系统可分为中枢神经系统和未梢神经系统。中枢神经系统包括大脑半球、小脑、间脑、中脑、后脑、延能和脊髓。未梢神经系统包括传入神经(感觉神经)、传出神经(运动神经)、植物神经(交感和副交感神经)。神经系统在人的行动和调节中担负着重要功能。

神经系统通过感觉器官(眼、耳、鼻、舌、皮肤等)获得外界信息，再由传入神经传递给个抠神经系统(脑扣脊髓)p中枢神经做出决定后，由传出神经给肢体肌肉下达指令，使其做出相应动作。同时指令还通过植物神经系统，使血压、心率相呼吸保持一定水平，或根据身体需要增减心率相呼吸等，以适应特定条件下身体的要求。

在中枢神经系统中，大脑皮层是最高中枢．它汇总全身各部位收集的信息，进行识别、记忆和判断，然后发出指令将各部位的功能结合起来，并加以协调。

(5)肌肉、唱’路系统

肌肉、骨路系统以骨路为主体，骨路之间由肌肉相联。该系统的作用，一是对大脑和内脏起保护作用；二是利用肌肉的收缩使运动器官发生作用，如肢体的运动、发声等。与运动相关的肌肉称为运动肌，运动肌都是成对的，当一方弯曲时，另一方必定伸展。3．2．2 中枢神经系统的协调作用

(1)对外界的协调

对外界的协调是指以中枢神经系统为中心的人与外界的协调关系，如图3．3所示。人通过感觉器官、小枢神经系统、运动器官等控制着对外界刺激的反应。

感觉器官受外界刺激(光、声音、气味、温度、接触、振动等)引起兴奋，这种兴奋通过末梢神经传入到中枢神经系统。然后由感觉神经识别刺激，并将这种刺激与记忆相对照，判别其形状、颜色和性质等特征，接着选择对这种刺激做出的反应。选择反应之后，向运动中枢下达指令。通过末梢神经(传出神经)向肌肉传递收缩命令，进行肢体运动或发声。这就是人在外界刺激下的反J、媚迂租：当做出反应后．感觉器官再去收集行动产生结果的信息，对初始行动进行修正。人的大脑个有无数个这样的反馈过秤*这种多层重叠反馈和中枢之间的层次性是巾抠神经系统的一大持征。

(2)对内部的协调

对内部的协调是指人体各内脏器官的协调：循环、呼吸、消化、泌尿等系统的内脏器官如全身的血管、分泌晾等都受植物神经的支配。植物神经系统按其功能可分为交感神经和副交感神经两个系统，它们相互有拮抗作用，从而使受支配的器官的活动能得到适度的控制与调节。紧张时，血管收缩，血乐升高；运动时，呼收急促．心率加快等，这都是值物神经系统作用的结果。

交感神经从脊髓伸出，分打在内服、血管和腺体，构成一个独立的末梢神经系统；副交感神经则从肺干祁脊髓伸出，直接连接到内脏和血管。几乎所有的内脏器官都受交感神经和副焚感神经的双重作用。加交感神经兴奋时，心率加快，血压升高，瞳fL放大e相反，当副交感神经义奋时，心率减慢、血压降低，瞳孔收缩。通常，内脏由副交感神经的节律支配，但发生紧迫时，交感神经就起主要作用。这种调节是在无意识中进行的，又如体温坦定，血液中保持一定的就分印离子等都是这种无意识调节的结果。感觉器官与运动器官 3．3．1 感党器宫

(I)视觉

眼球是视觉器育。它类似十照相机的功能，品状体就相当于镜头，视网膜就相当十胶片．感光并引起兴奋的是视网膜上的视细胞。产生视感的视细胞又可分为杆状细胞相锥状细胞。杆状细胞分布在视网膜的周围，能感受明暗，只在低照皮下(如夜间)起作用，不能感受颜色n锥状细胞密集在视网膜的中心，离中心越远，数量越少，它除感受明暗外，还能感受颜色，比杆状细胞有较高的视觉敏感性，能在较高照度下(如白天)起作用。光线通过瞳7L进入眼中，瞳孔的直径大小是由虹膜控制，这使眼睛在更大范围内适应光强的变化。

人服所能感受的光线的波长为380一780纳米(nm)，波长大于780nm的红外线等，或波长小十380nm的紫外线等都不能引起视觉的反应，如图3．4所示c人能感觉到不同的颜色，是眼睛接受不同波长光的结果*

视觉是所有感觉巾神经数员最多的感觉器，其优点是：可在短时间内获取大量信息；可利用颜色印形状传递性质不同的信息；对信息敏感，反应速度快；感觉范围广，分辨串高；不容易残留以前刺激的影响。但也存在容易发生锗视、错觉和容易疲劳等缺点。

(2)听觉

耳朵是听觉器官，它是由外耳、中耳和内耳三个部分组成。外耳搜集声音刺激，声波的交变庆力经外耳推动鼓膜i由鼓膜接收到振动在中耳的三块听小骨中放大，再传至内耳；内耳是声音受纳器细胞的所在地，振动通过内耳传递到神经末梢．即把机械性的声能转变成神经能，传至大脑，形成人对声音的感觉。

声音的声压必须超过某一最小值，才能使人产生声觉。因此，能引起有声音感觉的最小声压级称为听闭。不同频率的声音听阂不向．如图3．5所示，2000—5000赫兹(Hz)范围的听闻最小，频率大于或小于这个范围，听闻都增高n如在1000H2时4dB的声音人耳就可以察听．而在looHj时只有达到30dB以上人耳才能听到。当声压级增大到使人感觉很不舒服、刺耳和有头痛感，这时的声压级称为痫阂。听闻与痛阂的声乐级分别为odB与120—13〔)dBo听阂也存在个体差异。人耳对向频声比较敏感，对低频声不敏感，这一特征对听觉避免被低频声干扰是有益的。人耳最佳的可听频率范围是500一6000H2，处于接受语言和晋乐频率范围的中段c人类的可听频率范围在20一2(〕oooHz之间，在高额区域，随着年龄的增长，听觉逐渐下降。

(3)味觉

味觉的感受器是分布在舌上的味蕾；一个味营有几十个味细胞，它们与有味物质进行直接反应。脑神经将味觉纲胞的兴奋传递给神经中枢。用于传递味觉的脑神经很少，味觉信息由这些神经传送到延髓，再转到间脑，最后进入大脑皮层的味觉区。

味觉有甜、酸、苦、咸四种，称为四原味。它和三原色的原理一样．可以组合出一切味道。味觉的反应速度很慢，恢复原状也需要时间。当一种有味物质进入口腔后，需要1s才能有感觉，而恢复原状则需要10s至1mEn以上．甚至更长。这一特征给品尝工作造成很大困难。味觉灵敏度受刺激物温度的影响，在20℃一30℃时味觉最灵敏o

(4)嗅觉

鼻腔上端的嗅蘸膜是嗅觉感受器，其上分市着嗅觉细胞。嗅觉细胞受到刺激时。产生神经冲动，上传到嗅觉中枢而引起嗅觉。人的嗅觉灵敏度用嗅党团表示，即能引起嗅觉的气体物质的最小浓度。正常人的嗅觉很灵敏，因此嗅觉有时用于传递告警信息。但是嗅觉很容易产生适应，并且个体差异较大，因此利用嗅觉感知信息要特别谨慎。

(5)肤觉

皮肤感觉系统的外周感受器存在于皮肤表层。这些感受器受刺激时引起的神经冲动，经过传入神经达到大脑皮层的相应区域而产生各种贼觉，包括触、压、振、温和痛等感觉。肤觉在认识外部穷物和环境中具有重要作用，可以在一定程度上补充或代替视、听觉的功能。

人体不同体表部位对触压觉的敏感度有明显差别，鼻、唇、舌尖的灵敏度最高，腹部比背部敏感。人能辨别出两点受舱压的最小距离称为触觉两点辨别阂，两点辨别闭越小，皮肤触觉分辨力越高。人体能引起振动觉的频率为15—1000Hs，而对200Hz左右的振动最为敏感。人体的皮肤对温度的感受灵敏度因受刺激皮肤表面的大小面不同，受刺激面积大，温觉或冷觉的灵敏度高。人体的皮肤痛觉可由多种刺激引起，过强的机械刺激、化学刺激或过冷、过热都可能引起痛觉。此外，触压觉和痛觉的适应现象显著，连续刺激会减弱或失去感觉。

3．3．2 运动器官

(1)上败

巾枢神经系统收集感觉信息，处理后下达指令，再内土肢、下肢等运动器官执行。从脊髓的运动神经伸出的神经纤维直接近入肌肉，构成运动终仅。当运动神经接到指令后，通过神经末梢传至肌纤维，使肌肉收缩。

在肌肉内部，肌肉的知觉神经形成肌校扣膛松这样的特殊末梢结构；它们能感觉肌肉和腿的延伸，并将这种感觉传递给肯髓，对肌肉紧张和姿势控制赵主要作用。

上肢运动是从大脑皮层的运动区开始的，图3．6(1))是大脑运动区的分布。

k肢，特别是手竿印子指部分在运动区中占的比重最大，因而于学棚子指比身体的其他部位更灵活轻巧。

肌肉收缩的信息从肌梭通过肯髓传到小肺，在小脑与来自运动区的指令相对照。如果两者不一致，立即向运动区发回修正信号或直接向运动神经发出指令。正是有了这种反馈机构，人的动作才能做得顺利和准确。

(2)下肢

下肢的作用主要是承担体互和步行，在运动区个占的比例较小。因此，下被动作精确度相对较差，但下肢的肌肉发达．耐久力强。

下肢也是由运动神经进行控制。下肢的主要动作是行走，行走运动是交替进行的，与上肢的运动发生机构有‘些不同，行走运动的程序储存在小脑；

下肢的伸展运动比弯曲运动用力要大40％一50％G脚踏动作的适宜条件为：①脚的用力约为20()一30D小⑦双脚张开角度(从正中线计)约为15’；③脚关节的角度为90’；④操纵踏板时的膝关节角度约为160。