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關(guān)于MMESE

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MMESE 學(xué)科簡介

2018-10-30   總瀏覽:4150

 

 

MMESE 學(xué)科簡介

  

      1981年,在著名科學(xué)家錢學(xué)森院士的親自指導(dǎo)下,一門綜合性邊緣技術(shù)科學(xué)——人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程(Man-Machine-Environment System Engineering,簡稱MMESE)在中國誕生。錢錢學(xué)森院士對這門新興科學(xué)給予了極高評價(jià)。他于1993年10月22日致函學(xué)科創(chuàng)始人龍升照教授指出,“你們是在社會主義中國開創(chuàng)了這門重要現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)”。

  人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程是運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)理論和系統(tǒng)工程方法,正確處理人、機(jī)、環(huán)境三大要素的關(guān)系,深入研究人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)最優(yōu)組合的一門科學(xué),其研究對象為人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。系統(tǒng)中的“人”,是指作為工作主體的人(如操作人員或決策人員);“機(jī)”是指人所控制的一切對象(如工具、機(jī)器、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)和技術(shù))的總稱;“環(huán)境”,是指人、機(jī)共處的特定工作條件(如溫度、噪聲、振動……)。系統(tǒng)最優(yōu)組合的基本目標(biāo)是“安全、高效、經(jīng)濟(jì)”。所謂“安全”,是指不出現(xiàn)人體的生理危害或傷害,并避免各種事故的發(fā)生;所謂“高效”,是指全系統(tǒng)具有最好的工作性能或最高的工作效率;所謂“經(jīng)濟(jì)”,就是在滿足系統(tǒng)技術(shù)要求的前提下,系統(tǒng)的建立要投資最省。

  1.MMESE的產(chǎn)生背景

  2.MMESE的顯著特點(diǎn)

  3.MMESE的重要作用

  4.MMESE的研究內(nèi)容

  5.MMESE的實(shí)施方法

  6.MMESE的應(yīng)用領(lǐng)域

   

 

  1.MMESE的產(chǎn)生背景

  人類社會發(fā)展的歷史,就是一部人、機(jī)(包括工具、機(jī)器、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)和技術(shù))、環(huán)境三大要素相互關(guān)聯(lián)、相互制約、相互促進(jìn)的歷史,其情況如圖1所示。由于環(huán)境的影響,高級靈長目動物演變成為人類;人類的誕生導(dǎo)致了機(jī)的出現(xiàn);機(jī)的出現(xiàn)又產(chǎn)生了新的環(huán)境;新的環(huán)境又在影響人類的生活、工作和生存。

  時(shí)至今日,當(dāng)人們沉浸在享受高科技帶來的社會繁榮之際,卻也不知不覺地闖入了兩大誤區(qū):①在機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí),由于漠視了人的特點(diǎn)和要求,致使工作系統(tǒng)效率降低、事故增加,對社會發(fā)展造成嚴(yán)重影響;②在機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí),由于漠視了環(huán)境的特點(diǎn)和要求,不但影響了機(jī)器本身性能的發(fā)揮,而且?guī)砹藝?yán)重的環(huán)境惡化,對人類的生活、工作和生存造成重大威脅。今以汽車為例,它的出現(xiàn),一方面是極大地推動了社會的進(jìn)步,另一方面卻也給社會帶來了災(zāi)難,每年死于道路交通事故的人數(shù)全世界約有25萬人,同時(shí),它也是造成城市污染的主要因素之一。其他的類似例子也很多。因此,當(dāng)務(wù)之急,就是要研究和探索一套研究人、機(jī)、環(huán)境三大要素的運(yùn)行規(guī)律及其最優(yōu)組合的科學(xué)方法。人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程正是針對這種現(xiàn)實(shí)而登上科學(xué)技術(shù)的歷史午臺!

 

  2.MMESE的顯著特點(diǎn)

  人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的顯著特點(diǎn)主要有3個(gè):

  第一、人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程特別強(qiáng)調(diào)機(jī)(包括工具、機(jī)器、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)和技術(shù))的設(shè)計(jì)要苻合人的特點(diǎn)和要求。以往,人們有一種誤解,認(rèn)為只要機(jī)設(shè)計(jì)出來了,通過選拔和訓(xùn)練操作人員就可以發(fā)揮系統(tǒng)性能。其實(shí),如果機(jī)的設(shè)計(jì)不苻合人的生理、心理特點(diǎn),單純通過選拔、訓(xùn)練來使人適應(yīng)機(jī)的特性,不但不能確保系統(tǒng)性能的發(fā)揮,而且還會導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程首先是強(qiáng)調(diào)機(jī)的設(shè)計(jì)要苻合人的特點(diǎn),然后再強(qiáng)調(diào)通過選拔和訓(xùn)練,讓人去適應(yīng)機(jī)的特點(diǎn),使人、機(jī)協(xié)調(diào)達(dá)到最優(yōu)化;

  第二、人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程與以往一些相鄰學(xué)科(如人的因素,工效學(xué)、人-機(jī)系統(tǒng)……)的根本區(qū)別之一,就是環(huán)境因素不再作為一種被動的干擾因素排斥在系統(tǒng)之外,而是作為一種積極的主動因素納入系統(tǒng)之中,并成為系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。很顯然,環(huán)境既影響人的生存和工作能力,又影響機(jī)的性能和可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。反之,人和機(jī)也影響環(huán)境的狀態(tài)。所以,環(huán)境與人、環(huán)境與機(jī)、環(huán)境與系統(tǒng)之間,既存在信息流通、信息加工問題,也存在信息控制問題,這就更加突出了環(huán)境在系統(tǒng)中的重要作用。實(shí)踐證明,只有把環(huán)境作為系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié),才能從系統(tǒng)的總體高度對環(huán)境進(jìn)行全面的規(guī)劃與控制,有的可以消除,有的可以防護(hù),有的可減至允許限度,有的可獲取最桂值,從而使全系統(tǒng)處于最優(yōu)工作狀態(tài),這就從根本上杜絕了那種先出產(chǎn)品后治環(huán)境,或在管理工作中頭痛治頭、腳疼醫(yī)腳的被動局面,使人們的科學(xué)實(shí)踐活動始終沿著科學(xué)的道路前進(jìn);

  第三、人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程以科學(xué)的方法論一一唯物辨證法作指導(dǎo),特別強(qiáng)調(diào)自上而下、由總而細(xì)的系統(tǒng)思考方法,遵循系統(tǒng)一一還原一一再系統(tǒng)一一再還原、乃至不斷循環(huán)上升的思維程序,把系統(tǒng)觀與還原觀有機(jī)結(jié)合,不斷推動人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程研究往縱深發(fā)展。恩格斯曾強(qiáng)調(diào)指出:“舊的研究方法和思維方法、黑格爾稱之為‘形而上學(xué)’的方法,主要是把事物當(dāng)作一成不變的東西去研究。……必須先研究一個(gè)事物是什么,而后才研究過程。必須先知道一個(gè)事物是什么,而后才能覺察這個(gè)事物中所發(fā)生的變化。自然科學(xué)中的情形正是這樣。……而當(dāng)這種研究已經(jīng)進(jìn)展到可以向前邁出決定性的一步,即可過渡到系統(tǒng)地研究這些事物在自然界本身中所發(fā)生的變化的時(shí)候,在哲學(xué)領(lǐng)域內(nèi)也就響起了舊形而上學(xué)的喪鐘。”人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程正是拋棄以往那種只著眼于只要單個(gè)要素優(yōu)良,其整體性能就必然優(yōu)良的形而上學(xué)觀點(diǎn)。而是根據(jù)唯物辨證法思想,從系統(tǒng)的總體高度,研究人、機(jī)、環(huán)境三大要素的相互關(guān)系和整體變化規(guī)律,從而推動科學(xué)技術(shù)向前發(fā)展。

 

  3.MMESE的重要作用

  科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,不僅包括從深度和廣度上發(fā)展已經(jīng)建立的各門學(xué)科,而且還有賴于新興科學(xué)的出現(xiàn)。通常,新興科學(xué)的誕生和發(fā)展主要受兩種因素的影響:一是專門性、二是普遍性。

  科學(xué)技術(shù)的專門性理論,是由于發(fā)現(xiàn)了新的研究對象,或出現(xiàn)了特別的科學(xué)趨勢,促使人們?nèi)パ芯恳活惐容^狹窄的對象,如細(xì)胞生物學(xué)、高分子化學(xué)等科學(xué)理論就是這種例子。這些學(xué)科的特點(diǎn)是用專門手段提出問題,并解決問題,它只涉及比較狹窄的研究領(lǐng)域?茖W(xué)技術(shù)的普遍性科學(xué)理論,一般都是為了研究非常廣泛的一類對象中出現(xiàn)的自然現(xiàn)象而創(chuàng)立,如控制論、系統(tǒng)科學(xué)等科學(xué)理論就屬此例。與那些專門科學(xué)理論相反,普遍性科學(xué)理論往往都是邊緣科學(xué)。正因如此,為了溝通各個(gè)專門性科學(xué)之間的渠道,這些普遍性邊緣科學(xué)往往更趨向于理論化,而且更加依賴于描述它們所用的語言,如數(shù)學(xué)語言或其它語言。所以,普遍性邊緣科學(xué)具有兩個(gè)重要特征:第一是縱向整體化,使基礎(chǔ)科學(xué)與工程技術(shù)相互滲透,甚至融為一體;第二是橫向整體化,大力推行橫跨學(xué)科的交叉研究。邊緣科學(xué)的這兩個(gè)特點(diǎn),打破了各個(gè)學(xué)科、各個(gè)部門之間的森嚴(yán)壁壘,反過來又極大地促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展。

  人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程作為一門綜合性邊緣技術(shù)科學(xué),其整體化特征表現(xiàn)最為突出。在縱向整體化方面,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程是一門技術(shù)科學(xué),相對其基礎(chǔ)科學(xué)(如生理學(xué)、心理學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)……)而言,它是注重于實(shí)際應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性;它相對其工程技術(shù)(如航天人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程,航空人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程、坦克人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程、汽車人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程、防空兵人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程……)而言,又為實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。所以,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程使理論與應(yīng)用相互交融、密不可分。

  在橫向整體化方面,人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)工程的研究范圍從系統(tǒng)構(gòu)思開始,歷經(jīng)系統(tǒng)建立、系統(tǒng)運(yùn)行和系統(tǒng)維護(hù),直至系統(tǒng)消亡為終,沒有多種學(xué)科知識和多種方法論指導(dǎo),就無法取得最佳效果,故其學(xué)科交叉非常明顯。因此,目前國內(nèi)外學(xué)者在論述該研究領(lǐng)域時(shí),總是眾說紛壇,各執(zhí)一詞,諸如人的因素,人體工程學(xué)、工程心理學(xué)、工效學(xué)、人的因素工程、人一機(jī)系統(tǒng)、環(huán)境醫(yī)學(xué)等等。實(shí)際上它們都是從不同側(cè)面、不同角度來探索人、機(jī)、環(huán)境三者之間的關(guān)系。因此,用人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程這門新興科學(xué),能把這些大致相近或相輔相成的學(xué)科納入一個(gè)統(tǒng)一的科學(xué)框架,這不僅能避免概念和術(shù)語的混亂,也使人們的認(rèn)識水平大大向前推進(jìn)一步。

  第一,它為人類社會的健康和可持續(xù)發(fā)展提供了科學(xué)方法。

  如前所述,人類社會發(fā)展的歷史,就是一部人、機(jī)(包括工具、機(jī)器、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)和技術(shù))、環(huán)境三大要素相互關(guān)聯(lián)、相互制約、相互促進(jìn)的歷史。

  人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的誕生,使人們在設(shè)計(jì)和研制任何一個(gè)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)時(shí),將產(chǎn)生三個(gè)方面的飛躍:①從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué);②從不自覺走向自覺;③從定性走向定量。其結(jié)果,不僅可以避免經(jīng)濟(jì)上的巨大損失,而且可以加速人類社會發(fā)展的進(jìn)程。

  第二,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程也為社會生產(chǎn)力的發(fā)展提供了技術(shù)手段。

  通常,哲學(xué)上是將生產(chǎn)力定義為:“從事物質(zhì)資料生產(chǎn)的人同以生產(chǎn)工具為主的被用于生產(chǎn)的勞動資料相結(jié)合,就構(gòu)成社會生產(chǎn)力。”很顯然,生產(chǎn)力應(yīng)該是人(從事物質(zhì)資料生產(chǎn)的人)、機(jī)(生產(chǎn)工具和機(jī)器)、環(huán)境(生產(chǎn)場所的有關(guān)勞動條件)三大要素的有機(jī)結(jié)合。因此,采用人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程方法,就能全面優(yōu)化人、機(jī)、環(huán)境三者之間的關(guān)系,推動社會生產(chǎn)力全面發(fā)展。

   

  4.MMESE的研究內(nèi)容

  人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的研究內(nèi)容主要包括七個(gè)方面(見圖2):①人的特性的研究;②機(jī)的特性的研究;③環(huán)境特性的研究;④人-機(jī)關(guān)系的研究;⑤人-環(huán)關(guān)系的研究;⑥機(jī)-環(huán)關(guān)系的研究;⑦人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究。

  (1)人的特性的研究——人的工作能力研究;人的基本素質(zhì)的測試與評價(jià);人的體力負(fù)荷、腦力負(fù)荷和心理負(fù)荷研究;人的可靠性研究;人的數(shù)學(xué)模型(控制模型和決策模型)研究;人體測量技術(shù)研究;人員的選拔和訓(xùn)練研究等。

  (2)機(jī)的特性的研究——被控對象動力學(xué)的建模技術(shù);機(jī)的可操作性研究;機(jī)的可維護(hù)性研究;機(jī)的本質(zhì)安全性(防錯設(shè)計(jì))研究等。

  (3)環(huán)境特性的研究——環(huán)境檢測技術(shù)的研究;環(huán)境控制技術(shù)的研究;環(huán)境建模技術(shù)的研究等。

  (4)人-機(jī)關(guān)系的研究——靜態(tài)人-機(jī)關(guān)系研究(作業(yè)域的布局與設(shè)計(jì));動態(tài)人-機(jī)關(guān)系研究(人-機(jī)界面研究;顯示和控制技術(shù)研究;人-機(jī)界面設(shè)計(jì)及評價(jià)技術(shù)研究;人、機(jī)功能分配研究;人、機(jī)功能比較研究;人、機(jī)功能分配方法研究;人工智能研究);多媒體技術(shù)在人-機(jī)關(guān)系研究中的應(yīng)用;數(shù)字人體在人-機(jī)關(guān)系研究中的應(yīng)用等。

  (5)人-環(huán)關(guān)系的研究——環(huán)境對人影響的研究;人對環(huán)境影響的研究;個(gè)體防護(hù)措施的研究等。

  (6)機(jī)-環(huán)關(guān)系的研究——環(huán)境對機(jī)器性能影響的研究;機(jī)器對環(huán)境影響的研究等。

  (7)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究——人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)總體數(shù)學(xué)模型的研究;人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)模擬(數(shù)學(xué)模擬、半物理模擬和全物理模擬)技術(shù)的研究;人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)總體性能(安全、高效、經(jīng)濟(jì))的分析和評價(jià)研究;虛擬技術(shù)(Virtual Reality)在系統(tǒng)總體性能研究中的應(yīng)用等。

 

  5. MMESE的實(shí)施方法

  人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的實(shí)施方法可以概括為四句話、24個(gè)字,也即:基于三個(gè)理論(控制論、模型論、優(yōu)化論)、分析三個(gè)要素(人、機(jī)、環(huán)境)、歷經(jīng)三個(gè)步驟(方案決策、研制生產(chǎn)、實(shí)際使用)、實(shí)現(xiàn)三個(gè)目標(biāo)(安全、高效、經(jīng)濟(jì))。

  (1) 基于三個(gè)理論  人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程是一門綜合性邊緣技術(shù)科學(xué),為了形成其理論體系,它從一系列基礎(chǔ)學(xué)科中吸取了豐富營養(yǎng),并奠定了自身的基礎(chǔ)理論。人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論可以概括為控制論、模型論和優(yōu)化論

  ① 控制論  控制論的根本貢獻(xiàn)在于,它用系統(tǒng)、信息、反饋等一般概念和術(shù)語,打破了有生命與無生命的界限,使人們能用統(tǒng)一的觀點(diǎn)和尺度來研究人、機(jī)、環(huán)境這三個(gè)物質(zhì)屬性本是截然不同、互不相關(guān)的對象,并使其成為一個(gè)密不可分的有機(jī)整體。

  ② 模型論  模型論能為人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程研究提供一套完整的數(shù)學(xué)分析工具。很顯然,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程不僅要求定性,而且要求定量地刻劃全系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律。為此,就必須針對不同客觀對象,引入適當(dāng)數(shù)學(xué)模型,并通過建模、參數(shù)辨識、模擬和檢驗(yàn)等步驟,用數(shù)學(xué)語言來闡明真實(shí)世界的客觀規(guī)律。

  ③ 優(yōu)化論  優(yōu)化論的基本出發(fā)點(diǎn)是,在人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的最優(yōu)組合中,一般總有多種互不相同的方法和途徑,而其中必有一種或幾種最好或較好的,這樣一種尋求最優(yōu)途徑的觀點(diǎn)和思路,正是人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的精髓。優(yōu)化論正是體現(xiàn)這一精髓的數(shù)學(xué)手段。

  (2)分析三個(gè)要素  我們對人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素進(jìn)行分析,主要是研究如何運(yùn)用這三個(gè)要素來構(gòu)成我們所需的、具有特性功能的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。通常,根據(jù)各種系統(tǒng)的性能特點(diǎn)及復(fù)雜程度,我們將人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)分為三種類型:

  ① 簡單(或單人、單機(jī))人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)  在這種系統(tǒng)中,一名操作人員只使用一臺機(jī)器在特定環(huán)境中工作,F(xiàn)行的汽車、火車、飛機(jī)……等都屬于這類系統(tǒng)。

  ② 復(fù)雜(或多人、多機(jī))人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)  這類系統(tǒng)的特點(diǎn)是,一名操作人員可以操作兩臺以上的機(jī)器,或者是一臺或多臺機(jī)器同時(shí)可以被幾名操作人員使用。目前許多工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器的操作,都類似于此。

  ③ 廣義(或大規(guī)模)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)  這類系統(tǒng)廣泛存在于各種生產(chǎn)部門。各生產(chǎn)部門的最高決策者通過一套指揮/控制系統(tǒng),對下屬各基層單位的生產(chǎn)狀況實(shí)施統(tǒng)一的管理和調(diào)度,這是一種典型的廣義人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。

  很顯然,無論是簡單的、復(fù)雜的,還是廣義的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng),都是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)。這是因?yàn)椋梭w本身是一個(gè)巨系統(tǒng),機(jī)器(或計(jì)算機(jī))也是巨系統(tǒng),再加上各種環(huán)境因素的作用和影響,因而形成人-機(jī)-環(huán)境這個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng)。實(shí)踐證明,對任何一個(gè)系統(tǒng)來說,系統(tǒng)的總體性能不僅取決于各組成要素的單獨(dú)性能,更重要的是取決于各要素的關(guān)聯(lián)形式,也即信息的傳遞、加工和控制方式。因此,要實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、環(huán)境的最優(yōu)組合,其難度是相當(dāng)大。而且,人們對人-機(jī)-環(huán)境這三個(gè)要素的研究,原先都是隸屬于不同的學(xué)科領(lǐng)域,其研究方法和研究思想也大不相同,F(xiàn)在,為了將它們組合成一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng),首先就必須有一個(gè)能夠統(tǒng)一描述人、機(jī)、環(huán)境各自能力及相互關(guān)系的理論,沒有這樣一個(gè)理論作指導(dǎo),就根本談不上對整個(gè)系統(tǒng)作深入研究,也就更談不上實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的最優(yōu)化組合設(shè)計(jì)。所以,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程正是針對這種現(xiàn)實(shí)應(yīng)運(yùn)而生。

  (3)歷經(jīng)三個(gè)步驟  為了將人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程理論應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,一般都應(yīng)經(jīng)歷方案決策、研制生產(chǎn)和實(shí)際使用三個(gè)階段。

  ① 方案決策階段  方案決策是屬于理論分析范疇,也是最關(guān)鍵步驟。在這個(gè)階段,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程能為人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)提供一套完整的決策理論,其中最主要的任務(wù)是建立人、機(jī)、環(huán)境的各自數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)的總體模型,并借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行全系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模擬和優(yōu)化計(jì)算,以確定人、機(jī)、環(huán)境的最優(yōu)參數(shù)和系統(tǒng)的最優(yōu)組合方案。

  ② 研制生產(chǎn)階段  在研制生產(chǎn)階段,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的任務(wù)是確定實(shí)現(xiàn)最優(yōu)方案的最佳途徑。在這個(gè)階段,始終強(qiáng)調(diào)把作為工作主體的人參與到系統(tǒng)中去,并通過半物理模擬或全物理模擬,不斷分析和檢驗(yàn)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的整體性能和局部性能,并協(xié)調(diào)各分系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo),使總體性能達(dá)最佳狀態(tài)。

  ③ 實(shí)際使用階段  在實(shí)際使用階段,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的任務(wù)是通過實(shí)際使用的驗(yàn)證,提出充分發(fā)揮現(xiàn)存系統(tǒng)性能的意見(如選拔操作人員的標(biāo)準(zhǔn)和訓(xùn)練操作人員的方案和計(jì)劃),全面做到物盡其用,人盡其才,并為進(jìn)一步改善和提高系統(tǒng)性能提出新的建議。

  (4)實(shí)現(xiàn)三個(gè)目標(biāo)  一般而論,要同時(shí)滿足安全、高效、經(jīng)濟(jì)這三個(gè)指標(biāo)是困難的,而且有時(shí)是矛盾的。因此,為了用系統(tǒng)工程方法來使我們所建造的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全、高效、經(jīng)濟(jì)這三個(gè)目標(biāo),首先我們必需假設(shè)幾種設(shè)計(jì)方案,然后針對每種方案用全數(shù)學(xué)模擬、半物理模擬或全物理模擬方法,獲得安全、高效、經(jīng)濟(jì)這三個(gè)效能指標(biāo)的關(guān)系曲線。根據(jù)關(guān)系曲線就能預(yù)測人、機(jī)、環(huán)境的最有參數(shù);谶@些參數(shù),就可確定最優(yōu)方案。在進(jìn)行系統(tǒng)方案可行性(或可實(shí)現(xiàn)性)研究之后,最后可對最優(yōu)方案進(jìn)行決策。據(jù)此選擇的方案,就是比較理想的方案。

  總之,運(yùn)用人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的實(shí)施方法,能為人們在設(shè)計(jì)和建立任何人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)時(shí),從定性走向定量、從不精確走向精確、從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué)。這不僅可以實(shí)現(xiàn)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的最優(yōu)組合,而且可以避免工程技術(shù)的大量返工和經(jīng)濟(jì)上的巨大損失,并可加速人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的研制進(jìn)程。

 

  6. MMESE的應(yīng)用領(lǐng)域

  人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程認(rèn)為,凡是有人參與的工作系統(tǒng),都可以定義為一個(gè)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。而且,根據(jù)各種系統(tǒng)的性能特點(diǎn)及復(fù)雜程度,又可將人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)分為三種類型:簡單(或單人、單機(jī))人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)、復(fù)雜(或多人、多機(jī))人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)和廣義(或大規(guī)模)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。因此,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程雖然是一門新興的邊緣技術(shù)科學(xué),但它的蹤跡卻已深入到國民經(jīng)濟(jì)的各條戰(zhàn)線。表1列出了它的應(yīng)用領(lǐng)域及人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的特性。在各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用對象的各自特點(diǎn),明確界定人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的具體功能與內(nèi)涵,以便取得最佳應(yīng)用效果。

 

 

  

 -機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程應(yīng)用領(lǐng)域一覽表

應(yīng)用領(lǐng)域

應(yīng)用對象

-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)三大要素

機(jī)

環(huán)境

國防建設(shè)

航天

航天員

航天飛行器及設(shè)備

超重、失重、沖擊、孤獨(dú)、……

航空

飛行員

航空飛行器及裝備

超重、沖擊、高溫、缺氧、……

航海

船(艇)員

艦船、潛艇及裝備

有害氣體、振動、噪聲、水下高壓、……

兵器

裝甲兵

裝甲車輛及裝備

高溫、高濕、振動、噪聲、有害氣體、……

作戰(zhàn)指揮

指揮員

作戰(zhàn)部隊(duì)

作戰(zhàn)環(huán)境(地形、地物、氣候、……)

……

……

……

……

交通運(yùn)輸

飛機(jī)

飛行員

民航飛機(jī)

高溫、缺氧、噪聲、……

汽車

駕駛員

汽車

車內(nèi)環(huán)境、車外路況及氣候、……

火車

駕駛員

火車

車內(nèi)環(huán)境、車外路況及氣候、……

船舶

駕駛員

輪船

船內(nèi)噪聲、溫濕度,船外水域狀況、……

……

……

……

工業(yè)生產(chǎn)

煤炭

煤炭工人

掘煤設(shè)備

振動、噪聲、粉塵、高溫、高濕、……

鋼鐵

煉鋼工人

煉鋼設(shè)備

高溫、噪聲、……

生產(chǎn)管理

各級管理者

生產(chǎn)群體

生產(chǎn)內(nèi)外環(huán)境(物理環(huán)境、營銷環(huán)境、……)

……

……

……

……

……

……

……

……

……

 

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