【科普】生活中无处不在的交叉学科——人机工程学

        在日常生活中，总有一些奇葩设计会让你惊掉下巴！

        每次遇到这种设计，我们都会怀疑人生！但其实，这并不是你的错，是设计的错！这些奇葩的设计都有一个相同的问题，那就是在设计时，片面地注重了产品的功能研究，没有以人为中心进行设计。而实际上，人们从很早以前就开始关注人与工具和环境之间的关系，考虑产品的易用性和舒适性 ，这种思想后来演变成了一门学科：人机工程学。

        人机工程学起源于欧洲，形成于美国。大致经历了三个发展阶段：

          第一阶段是“经验人机工程学”阶段，出现在早期历史到20世纪前期，主要以提高生产效率为目的，进行设计与改良。科学管理之父弗雷德里克·温斯洛·泰罗，基于传统的管理方法，首创了提高劳动生产率的新方法和理论。例如他著名的铁锹实验，让工人们使用形状相同而铲量不同的四种铁锹去铲煤。最终，通过试验得出每次铲十千克的效率最高。

          第二个阶段“科学人机工程学”阶段，发展于1945-1960年，在战争的驱动下，许多国家大力发展新式武器和装备。但由于只注重了武器和装备的功能研究，而忽视了其中，人的因素，的重要性，最终导致了大量因操作失误而出现的失败。因此，在第二次世界大战期间，为了降低因零部件的位置设计不当而出现失误的次数，以及减少设备过于复杂，难以操作而造成命中率低的现象，人们首先在军事领域，开展了与设计相关学科的综 合研究与应用。例如请解剖学家、生理学家和心理学家为设计出操作合理的武器出谋划策。

        第三个阶段是“现代人机工程学”阶段，从1960年至今。随着科学技术的进步，人机工程的发展也从军工领域中拓展开来，应用的领域也不断扩大，涉及的专业和学科也越来越多，主要有解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、工作研究、建筑与照明工程、管理工程等专业领域。

       计算机技术飞速发展，人们也逐渐开始借助计算机软件在虚拟环境下对大型设备进行人机工程方面的设计。在计算机软件的帮助下，人机分析从此变得不再复杂。汽车后视镜的视野校核，汽车内人体可达性的分析，疲劳度分析与舒适度分析等均可以借助虚拟现实辅助工程软件，进行高逼真度人因工程仿真，专业化人机工程分析和验证，可以广泛应用于航空航天、国防军工、轨道交通、能源电力等领域。

     人机工程发展至今，其理念已经得到了充分的完善，在设计中的重要性也显而易见。为了让产品的操作更加安全、高效和舒适，在产品设计的方方面面都要考虑到人的因素。小到一块橡皮，大到产线布置。经过多年的研究与发展，现在的人机工程学不再只是单纯地应用到工业系统中，还渗入到人类生活的衣、食、住、行等各个方面。例如，人体工程学垂直鼠标，电脑椅，腰靠等。这些设计在使用合理的基础上，还考虑了使用者的舒适性。

       在人机工程学发展的各阶段中，可以看出人机工程学的研究内容和应用范围极其广泛，但学科的根本研究方向还是通过揭示：人、机器、环境之间相互关系的规律，以达到确保人，机器，环境系统总体性能的最优化。