1.概述
        人機(jī)工程是一門多學(xué)科的綜合性應(yīng)用科學(xué)。它是以系統(tǒng)論、信息論、控制論、人體科學(xué)、環(huán)境科學(xué)為理論基礎(chǔ)，研究人、機(jī)器、環(huán)境的相互關(guān)系和規(guī)律的科學(xué)。在裝備設(shè)計(jì)、制造、使用中注重研究軍事作業(yè)人員、裝備和實(shí)戰(zhàn)環(huán)境之間的關(guān)系和規(guī)律，其目的是使人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的總體性能達(dá)到最佳狀態(tài)，滿足安全、高效、舒適和經(jīng)濟(jì)等要求。
        在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家里，對(duì)人機(jī)工程的研究都試圖從自身的角度對(duì)其命名和界定，所以引起學(xué)科名稱長(zhǎng)期多樣并存的現(xiàn)象。雖稱謂不同，但研究的實(shí)質(zhì)和研究的內(nèi)容基本是一致的。相關(guān)稱謂有：美國(guó)稱為“人的因素”（Human Factors）、“人的因素工程”(Human Factors Engineering) 或“人機(jī)工程”（Human Engineering）；在歐洲稱為“工效學(xué)”（Ergonomics）；前蘇聯(lián)稱為“工程心理學(xué)”（Engineering psychology）；日本稱為“人間工學(xué)”；我國(guó)因受前蘇聯(lián)的影響稱為“工程心理學(xué)”，以后又稱為“工效學(xué)”、“人類工效學(xué)”、“人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)工程”等。20世紀(jì)90年代后在工程技術(shù)界研究與應(yīng)用范圍較廣，統(tǒng)稱為“人機(jī)工程”，這種叫法在學(xué)術(shù)界已推而廣之。
        示例：
        國(guó)際人類工效學(xué)學(xué)會(huì)（IEA）的定義：研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭中和閑暇時(shí)怎樣考慮人的健康、安全、舒適和工作效率的學(xué)科。
        《中國(guó)企業(yè)管理百科全書》的定義：研究人和機(jī)器、環(huán)境的相互作用及其合理結(jié)合，使設(shè)計(jì)的機(jī)器與環(huán)境系統(tǒng)適合人的生理、心理等特點(diǎn)，達(dá)到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適的目的。
        《辭海》的定義：人機(jī)工程學(xué)是運(yùn)用人體測(cè)量學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)和生物力學(xué)以及工程學(xué)等學(xué)科的研究方法和手段，綜合地進(jìn)行人體結(jié)構(gòu)、功能、心理以及力學(xué)等問題研究的學(xué)科。
        《人機(jī)工程學(xué)》的定義：人機(jī)工程學(xué)是以人的生理、心理特性為依據(jù)，應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，分析研究人與機(jī)械、人與環(huán)境以及機(jī)械與環(huán)境之間的相互作用，為設(shè)計(jì)操作簡(jiǎn)便、省力、安全、舒適，人-機(jī)-環(huán)境的配合達(dá)到最佳狀態(tài)的工程系統(tǒng)提供理論和方法的科學(xué)。
        MIL-HDBK-1908B《DEFINITIONS OF HUMAN FACTORS TERMS》的定義：應(yīng)用人的能力和局限性知識(shí)對(duì)系統(tǒng)、裝備進(jìn)行設(shè)計(jì)研制，以最小的花費(fèi)、人力、技能、培訓(xùn)需求來達(dá)到有效、高效和安全的系統(tǒng)性能。人機(jī)工程能確保系統(tǒng)或裝備的設(shè)計(jì)、所需的人員作業(yè)和工作環(huán)境與其操作、維修、控制和保障人員的生理、心理特征適應(yīng)。
        《空軍航空工程辭典》的定義：又稱“人類工效學(xué)”。綜合進(jìn)行人體結(jié)構(gòu)、功能、心理和力學(xué)等問題研究的一門新興的綜合性學(xué)科。通常以心理學(xué)、生理學(xué)、人體測(cè)量學(xué)和生物力學(xué)等作為研究手段和方法。用于設(shè)計(jì)使操作人員、維修人員能發(fā)揮最大效能的機(jī)械、儀器和控制裝置，并研究控制臺(tái)上各個(gè)儀表的最佳位置。
        2.形成與發(fā)展
        根據(jù)國(guó)內(nèi)外人機(jī)工程技術(shù)的發(fā)展，大致可將發(fā)展過程中各個(gè)階段的特點(diǎn)和側(cè)重歸納如下：
        人適應(yīng)機(jī)（二戰(zhàn)前）
        研究重點(diǎn)是選拔和訓(xùn)練人，使之適應(yīng)于飛機(jī)、坦克等裝備。
        第一次世界大戰(zhàn)期間，由于使用了飛機(jī)、潛艇、無線電通訊等現(xiàn)代化裝備，對(duì)操作人員的素質(zhì)提出了較高的要求。各主要交戰(zhàn)國(guó)都很重視研究人力在戰(zhàn)爭(zhēng)和生產(chǎn)中的作用，為提高人的工作效率的研究提供了相當(dāng)大的可能。如在英國(guó)，成立了疲勞研究所。在美國(guó)，軍事上注意人員的選拔、等級(jí)測(cè)驗(yàn)和訓(xùn)練，要求“人去適應(yīng)機(jī)器”，使人更好地工作。一戰(zhàn)之后，各國(guó)都很重視人力在戰(zhàn)爭(zhēng)與后勤生產(chǎn)中的作用，建立各種專門的研究機(jī)構(gòu)，對(duì)疲勞、人員的選拔與訓(xùn)練進(jìn)行研究，使人去適應(yīng)機(jī)器的要求。這在一定程度上改善了人機(jī)關(guān)系，使工作效率有所提高。
        機(jī)適應(yīng)人（二戰(zhàn)期間）
        研究重點(diǎn)是如何設(shè)計(jì)各類裝備，使其操縱符合人的身心特點(diǎn)。
        由于軍事需要，武器系統(tǒng)得到迅速發(fā)展，特別是飛行器、復(fù)雜的武器系統(tǒng)迅速發(fā)展之后，在操作的復(fù)雜性和精度上對(duì)操作者的要求越來越高。新的軍事武器和設(shè)備不能被有效和安全地操作，盡管通過對(duì)飛行人員的選拔和培訓(xùn)，來解決人-機(jī)的匹配問題，但也難以很好適應(yīng)，由于人-機(jī)不能很好的匹配，經(jīng)常發(fā)生機(jī)毀人亡和誤擊目標(biāo)的事故。這種情況要求機(jī)器的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮“人的因素”，這就發(fā)生從“人適應(yīng)機(jī)器”到“機(jī)器適應(yīng)于人”的轉(zhuǎn)變。二戰(zhàn)期間由于片面重視新式裝備的效能與威力的研究而忽視了人的因素，使各種裝備操作要求不符合人的身心特點(diǎn)，這就引發(fā)了各種各樣的失敗與教訓(xùn)，這使人們逐步認(rèn)識(shí)到人機(jī)匹配過程中主要的問題不是裝備而是人，從而使人的因素成為機(jī)器設(shè)計(jì)中一個(gè)不能忽視的重要條件。當(dāng)時(shí)英國(guó)的劍橋大學(xué)、美國(guó)的俄亥俄大學(xué)、伊利諾大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)都建立了航空心理學(xué)的研究機(jī)構(gòu)，研究高科技武器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的人機(jī)關(guān)系，并產(chǎn)生了一大批富有成效的研究成果。這些在軍事領(lǐng)域中對(duì)“人的因素”的研究與應(yīng)用使人機(jī)工程逐漸成熟，并最終成為一門獨(dú)立的學(xué)科。
        人與機(jī)相互匹配（二戰(zhàn)后）
        研究重點(diǎn)是使人和機(jī)器通過相互適應(yīng)，形成最有效的匹配與結(jié)合。
        第二次世界大戰(zhàn)后，隨著軍事和科學(xué)技術(shù)發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，武器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中與人的因素有關(guān)的問題越來越多，其研究?jī)?nèi)容逐漸轉(zhuǎn)向人與機(jī)之間的相互關(guān)系，這一階段通過對(duì)人與機(jī)器信息交流過程的研究，對(duì)人與機(jī)器潛力的分析比較，以確定人—機(jī)系統(tǒng)的最優(yōu)結(jié)合方案，使人和機(jī)器最有效的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人機(jī)功能的最佳分配，達(dá)到安全、高效、舒適和經(jīng)濟(jì)。研究主要集中在“人-機(jī)界面”匹配的研究上，研究顯示器與控制器設(shè)計(jì)中人的因素，即顯示器的表盤、指針、標(biāo)度，控制器的旋鈕、開關(guān)、踏板等。應(yīng)該特別強(qiáng)調(diào)指出，六十年代宇宙航行事業(yè)開始發(fā)展，作為這門科學(xué)在征服宇宙中起到了關(guān)鍵性作用，首先在宇航飛行員的選拔和訓(xùn)練在應(yīng)用了大量的心理測(cè)驗(yàn)，其次，對(duì)宇航飛行員相關(guān)的感知覺進(jìn)行了研究，對(duì)人的操作進(jìn)行了分析。在宇航員的選拔、能力測(cè)定、設(shè)計(jì)工作站以及訓(xùn)練裝置和方法、操作質(zhì)量的判斷等方面都做出重要的貢獻(xiàn)。
        人與系統(tǒng)整合（21世紀(jì)）
        研究重點(diǎn)是將包括人員績(jī)效、所用人力、人員和培訓(xùn)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)以及安全與健康等與人相關(guān)的因素綜合、主動(dòng)地考慮進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研制過程中。
        溯源到系統(tǒng)的研究領(lǐng)域愈來愈大，特別是在現(xiàn)代化的裝備中，武器系統(tǒng)愈發(fā)復(fù)雜與龐大，尤其是在航空、航天技術(shù)領(lǐng)域中，如何將人員、人力、人的因素等融入系統(tǒng)設(shè)計(jì)，成為影響武器系統(tǒng)性能優(yōu)劣的一項(xiàng)重要因素。綜合前三個(gè)發(fā)展階段，早期的裝備設(shè)計(jì)思路是人適應(yīng)于機(jī)，此時(shí)的裝備設(shè)計(jì)很少考慮人員的生理、心理等能力限值。隨后逐步轉(zhuǎn)化為機(jī)器適應(yīng)于人，但人員之間存在差異，一型裝備往往不能被所有的用戶接受。在前兩種極端思路的不斷辯證與討論中，逐步發(fā)展演變?yōu)榱巳藱C(jī)相互適應(yīng)的正確道路，但也存在著微小缺陷，即有時(shí)候魚與熊掌不可兼得，根據(jù)任務(wù)的不同勢(shì)必要犧牲兩者之間的某些特點(diǎn)，而且這種思路也很被動(dòng)。因此，進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)外提出了一種人機(jī)系統(tǒng)整合（HSI）的思路，即Human Systems Integration,在此基礎(chǔ)上開展了大量整合工作并編制了相應(yīng)的人機(jī)系統(tǒng)整合標(biāo)準(zhǔn)，如：美國(guó)空軍人機(jī)系統(tǒng)整合手冊(cè)、英國(guó)海軍人機(jī)系統(tǒng)整合管理指南，英國(guó)海軍人機(jī)系統(tǒng)整合技術(shù)指南、英國(guó)國(guó)防部人機(jī)系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)指南等，在裝備設(shè)計(jì)與研制中將人的因素有效地整合在系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用。
        3.國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)
        美國(guó)和英國(guó)是開展人機(jī)工程標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)較早的國(guó)家，一向重視在裝備全壽命期實(shí)施人機(jī)工程，并編制了一定量的人機(jī)工程標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)深入裝備的研制和設(shè)計(jì)，從論證階段就建立了人機(jī)工程的“準(zhǔn)則”、“要求”、以及“程序”等一系列基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，有效地指導(dǎo)了裝備人機(jī)工程管理與技術(shù)工作的開展。
        美國(guó)國(guó)防部
        長(zhǎng)期以來，美國(guó)國(guó)防部、各軍兵種以及相關(guān)的工業(yè)部門編制了大量人機(jī)工程標(biāo)準(zhǔn)、指南、手冊(cè)等文件。當(dāng)前美國(guó)國(guó)防部采用的人機(jī)工程政府標(biāo)準(zhǔn)共45項(xiàng)，其標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量見圖1-1，具有代表性的人機(jī)工程標(biāo)準(zhǔn)見表1-2。

英國(guó)國(guó)防部
        英國(guó)當(dāng)前最具代表性的人機(jī)工程標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)屬國(guó)防部2008年發(fā)布實(shí)施的人機(jī)工程系列標(biāo)準(zhǔn)DEF STAN 00-250，該標(biāo)準(zhǔn)代替了2004年發(fā)布實(shí)施的DEF STAN 00-25。新標(biāo)準(zhǔn)共5部分，相比原版本的25個(gè)部進(jìn)行了大量精簡(jiǎn)與整合。原標(biāo)準(zhǔn)前14部分是為設(shè)備設(shè)計(jì)人機(jī)工程系列標(biāo)準(zhǔn)，包括人體尺寸、工作空間設(shè)計(jì)、視覺顯示、聽覺信息、言語交流、控制、維護(hù)設(shè)計(jì)、人機(jī)交互等；后11部分為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人機(jī)工程系列標(biāo)準(zhǔn)，包括人力、人員、訓(xùn)練、人機(jī)工程、健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、系統(tǒng)安全等。新標(biāo)準(zhǔn)將其整合到了5部分，分別為人因整合設(shè)計(jì)手冊(cè)、一般要求、特殊要求、技術(shù)指南以及方法、工具和技術(shù)。美國(guó)國(guó)防部近年來也直接將該標(biāo)準(zhǔn)納入了美國(guó)政府人機(jī)工程標(biāo)準(zhǔn)體系。