1 什么是人機工程學

    人機工程學是一門多學科的交叉學科，研究的核心問題是不同的作業(yè)中人、機器及環(huán)境三者間的協(xié)調，研究方法和評價手段涉及心理學、生理學、醫(yī)學、人體測量學、美學和工程技術的多個領域，研究的目的則是通過各學科知識的應用，來指導工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設計和改造，使得作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。
    人機工程學從不同的學科、不同的領域發(fā)源，又面向更廣泛領域的研究和應用，是因為人機環(huán)境問題是人類生產和生活中普遍性的問題。其發(fā)源學科和地域的不同，也引起了學科名稱長期的多樣并存，在英語中，主要有Ergonomics（歐洲）、Human Engineering（美國）等，在漢語中，則還有“人類工效學”、“人類工程學”和“人體工學”。我國一般把“人類工效學”作為這個學科的標準名稱，不過筆者更喜歡“人機工程學”的叫法，比較起來，前者指明人類和工效的研究是學科的主要內容，但后者更能抓住問題的核心在于人機關系，也更適合學科目的的豐富內涵。

2 人機工程學在二戰(zhàn)時期的迅速發(fā)展

    人機工程學的各個分支學科的研究，都在一定程度上具有人機工程學研究的性質。所有這些思想和方法經過長期和零散的醞釀，在二戰(zhàn)時期獲得了突破性的進展，從此也奠定了人機工程學皇游墑斕南執(zhí)Э頻牡匚?，灾o瀾綬段艿街厥硬⒈皇游ひ檔耐貧χ?。这种情形的发生，是因为战争中竻灿武祈d姆⒄?，蕼厦人机协调问题的突然激化。例染樥漳z圖呋骰岢齠苑尚性鋇奶迥芎橢悄芤?，蕼厦人凿^難“魏團嘌的訊炔歡顯齟螅偈乖詵苫囊潛硐允盡⒉僮莨ぞ吆頭尚性弊蔚炔考納杓浦?，矇拿不紗洋秳蛘f囊蛩氐目悸牽擻泄氐募際鹺頭椒ǖ難桿俜⒄埂?BR>    人機工程學作為一個工程學科，其研究常常是圍繞具體的現實問題而展開，例如由于航空航天活動對人類生理適應性和工作能力的挑戰(zhàn)，促進了航空航天醫(yī)學的發(fā)展，在北京航空航天大學飛行器設計與應用力學系，也較早設立了人機環(huán)境專業(yè)的教學和科研；由于工業(yè)生產中職業(yè)病的廣泛危害，在北京醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院也開展了包括坐姿作業(yè)導致的肌肉骨骼勞損、粉塵污染致癌等職業(yè)病學的研究，同時也就涉及到作業(yè)姿勢，作業(yè)環(huán)境評價等方面的人機工程學的研究。

3 我們身邊的人機工程學

    人機工程學的基本研究對象是人的工作，有趣的是，其許多原理認識之后常常顯得非常淺顯，而認識之前又常常難以發(fā)現或者易于忽視。
    就日常的熟悉程度，最典型的例子莫過于青少年的學習姿勢和近視眼問題。為了防止青少年寫字時駝背和近視眼，人們曾設計出各種姿勢糾正器具，來限制弓腰，使學生寫字時保持直坐姿勢。這些器具也許會吸引家長掏腰包，但我要懷疑它們是否會得到學生的歡迎。難題實際上在于，人的眼睛是向前長在臉上的，而不是向下長在下巴上的，而人的眼睛又傾向于對對象作正面的觀察。這樣，看作業(yè)本就就要求面部向下傾斜，這時要挺直脊柱，必然導致頸部彎曲角度的加大；如果又要挺胸又要直頸，學生就只好使勁向下撇眼睛。對此王小波在《白銀時代》里有一段生動的描寫：“只要不是工間操時間，我們都要挺胸垂著頭寫稿子，那樣子就像折斷了頸骨懸在半空中的死尸。長此以往，我們都要像一些拐杖了?！彼韵啾戎拢谧鳂I(yè)中自然形成的適度的駝背姿勢，把這個角度的扭曲交由脊柱、頸部和眼睛來共同分擔，倒可能是更適合人的生理特性的姿勢。這個問題合理的解決辦法之一，是讓桌面具有適當的斜度，及椅座具有所謂瀑布形的前緣，總之某種姿勢的自然形成，是離不開相應的桌椅設計為誘導和支持的。
    類似的問題，也出現在操作計算機的上機姿勢中。在現行的上機條件下，操作員常常是手臂向前懸空著來操作鍵盤和鼠標的。手臂的懸空形成了肩頸部的靜態(tài)疲勞，使得操作員不便背部后靠在椅子靠背上作業(yè)（后靠姿勢會加大懸空的手臂的前伸程度，從而增大肩部所需的平衡力矩，加快肩頸部的疲勞），而當操作員脫離靠背又手臂懸空時，體重就全部需要由脊柱來承擔，其結果或者是腰背的疲勞酸痛，或者是腰肌放棄維持直坐姿勢而塌腰駝背，或者是把手腕抵在桌沿而引發(fā)腕管綜合癥。如此等等，使得計算機操作員的作業(yè)姿勢，大都不是打字教科書中推薦的正確姿勢。這里問題的關鍵和前面類似，即如果書本推薦的正確姿勢沒有適當設計的桌椅的支持，就會是一種費力的姿勢，而各種錯誤的姿勢由于其省力而易于維持，便會成為人們事實上的作業(yè)姿勢。[NextPage] 
    在一些計算機教育的報道中，我們見到兒童趴在與其身材不適的電腦臺上，眼睛湊得很近地操作計算機，這樣的“電腦從娃娃抓起”，后果會不會是電腦職業(yè)病從娃娃得起呢？對于計算機作業(yè)姿勢和作業(yè)環(huán)境，筆者已在因特網上建立了一個專門的站點（http://ergodesk.yeah.net）來加以分析和討論。
    再舉一個人體測量學的例子，在一些大客車座椅，或者老板椅的靠背上部，都有一道鼓起來的凸包。對于大多數中國人來說，這個凸包常常是頂在后腦勺，使得當身體后靠在椅背時，不得不稍稍低頭。從設計上來說，這道凸包本來是用來墊靠頸部的凹處，使人的頭頸更舒服的。問題的出現是由于這些座椅的設計和生產直接從國外引進，而生產者又沒有有關的常識，尺寸上完全照搬。由于中國人的身材較西方人小，結果西人墊頸的凸包就頂住了我們的后腦勺。

4 人機工程學在中國

    在中國，人機工程學的研究在本世紀30年代開始即有少量和零星的開展，但系統(tǒng)和深入的開展則在文革以后。1980年4月，國家標準局成立了全國人類工效學標準化技術委員會，統(tǒng)一規(guī)劃、研究和審議全國有關人類工效學的基礎標準的制定。1984年，國防科工委成立了國家軍用人－機－環(huán)境系統(tǒng)工程標準化技術委員會。這兩個技術委員會的建立，有力地推動了我國人機工程學研究的發(fā)展。此后在1989年又成立了中國人類工效學學會，再在1995年9月創(chuàng)刊了學會會刊《人類工效學》季刊。
    雖然人機工程學在中國已有所進展，但是和發(fā)達國家相比還非常落后。中國在人力資源方面是相對充裕和廉價的，象“王鐵人”這樣的勞動楷模，就其奉獻精神和堅強意志固然讓人欽敬，而在人機工程學角度看來，卻體現出技術的落后和對人力的濫用。隨著我國科技和經濟的發(fā)展，人們對工作條件、生活品質的要求也逐步提高，對產品的人機工程特性也會日益重視，本文開篇談到一些廠商把“以人為本”的、“人體工學”的設計作為產品的賣點，也正是出于對這種新的需求取向的意識。
    筆者有一次在北京圖書館復印國際人類工效學專業(yè)雜志《Ergonomics》的幾篇文章，旁邊有位讀者很好奇地問我ergonomics是什么意思，當我告訴他這個詞的中文譯名是人機工程學或者人類工效學時，對方的反應顯然仍是一頭霧水。事實上，在我國不光普通公眾，即使理工科的大學畢業(yè)生，也大都不太知道這門學科的有關情況。另一方面，從中國專利局公布的專利授予可以看出，人類發(fā)明創(chuàng)造的很大一部分，都是關于如何使各種器具變得更省力和方便，雖然人機工程學正是為這類改進提供系統(tǒng)的理論和方法，但就象前面提到的少兒姿勢糾正器一樣，大多數發(fā)明人顯然也缺乏有關的基本知識。這都反映出人機工程學在我國不僅有待研究和提高，更亟需宣傳和普及。杭州大學朱祖祥教授主編的《人類工效學》教程序言也指出：“人類工效學工作者除了要努力從事研究工作外，還須向全社會廣作宣傳。”

5 二十一世紀的人機工程學