安全人機(jī)工程學(xué)-人的特征

3.1人體測(cè)量3.2人的生理特征3.3人的心理特征人的特征

3.1人體測(cè)量

人體測(cè)量是一門新興的學(xué)科，它是通過(guò)測(cè)量人體各部位尺寸來(lái)確定個(gè)體之間和群體之間在人體尺寸上的差別，用以研究人的形態(tài)特征，從而為各種安全設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)提供人體測(cè)量數(shù)據(jù)。3.1.1人體尺度數(shù)據(jù)的測(cè)量

人體尺度是產(chǎn)品體量和空間環(huán)境設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)依據(jù)，合理的設(shè)計(jì)首先要符合人的形態(tài)和尺寸，使人感到方便和舒適。人體尺度可分為構(gòu)造尺寸和功能尺寸。構(gòu)造尺寸是指靜態(tài)的人體尺寸，它是人體處于固定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下測(cè)量的。圖3-1人體主要部位圖3-2立姿人體部位圖3-3坐姿人體部位圖3-4人體水平部位圖3-5人體頭部部位圖3-6人體手部部位圖3-7人體足部部位3.1.2人體尺度數(shù)據(jù)的應(yīng)用

人體尺度受很多因素的影響，所以個(gè)人與個(gè)人、群體與群體之間存在很多差異，包括種族差異、世代差異等。在人體測(cè)量中所得到的測(cè)量值都是離散的隨機(jī)變量，因而可根據(jù)概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而獲知所需群體尺寸的統(tǒng)計(jì)規(guī)律和特征參數(shù)。

1．運(yùn)用準(zhǔn)則

在運(yùn)用人體測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下幾個(gè)準(zhǔn)則：

1)最大最小準(zhǔn)則

2)可調(diào)性準(zhǔn)則

3)平均準(zhǔn)則

4)使用最新人體數(shù)據(jù)準(zhǔn)則

所有國(guó)家的人體尺度都會(huì)隨著年代、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的變化而不同。因此，應(yīng)使用最新的人體數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

5)地域性準(zhǔn)則

一個(gè)國(guó)家的人體參數(shù)與地理區(qū)域分布、民族等因素有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮產(chǎn)品使用區(qū)域和民族分布等因素。

6)功能修正與最小心理空間相結(jié)合準(zhǔn)則

有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公布人體數(shù)據(jù)是在裸體或穿單薄內(nèi)衣的條件下測(cè)得的，且測(cè)量時(shí)不穿鞋。而設(shè)計(jì)中所涉及的人體尺度是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽條件下的人體尺寸。因此，在考慮有關(guān)人體尺寸時(shí)，必須給衣服、鞋、帽留下適當(dāng)?shù)挠嗔?。于是，產(chǎn)品的最小功能尺寸可由下式確定：

(3-1)另外，為了避免人們?cè)谛睦砩袭a(chǎn)生“空間壓抑感”、“高度恐懼感”等心理感受，或者為了滿足人們“求美”、“求奇”等心理需求，在產(chǎn)品最小功能尺寸上附加一項(xiàng)增量，稱為心理修正量。如在護(hù)欄高度設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于3000～5000mm高的工作平臺(tái)，只要欄桿高度略為高過(guò)人體重心，就不會(huì)發(fā)生因人體重心高所致的跌落事故，但對(duì)于高度更高的平臺(tái)來(lái)說(shuō)，操作者在這樣高的平臺(tái)欄桿時(shí)，因恐懼心理而導(dǎo)致足部發(fā)“酸、軟”，手掌心和腋下出“冷汗”，患恐高癥的人甚至?xí)灥梗虼酥挥袑跅U高度進(jìn)一步加高才能克服上述心理障礙。這項(xiàng)附加的加高量便屬于“心理修正量”。考慮了心理修正量的產(chǎn)品功能尺寸稱為最佳功能尺寸：

Sopm?=?Sa?+?Δf?+?Δp(3-2)

例3-1

由于巷道高3.5m，軟分層又發(fā)育在2.8～3.1m之間，如圖3-8所示，為了在軟分層中進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)(效檢)工作，必須在巷道前方留一個(gè)臺(tái)階，而合理的臺(tái)階高度應(yīng)在充分考慮安全人機(jī)的前題下進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖3-8打鉆臺(tái)階高度預(yù)測(cè)示意圖

解根據(jù)人體數(shù)據(jù)運(yùn)用準(zhǔn)則應(yīng)選用中國(guó)男子立姿肘高第99百分位數(shù)和肩高第99百分位數(shù)為基本參數(shù)，由表3-2可知，兩者分別為Sa1?=?1.13m，

Sa2?=?1.49m。功能修正量主要考慮鞋根高的修正量，一般為1.0～2.5cm，取1.0cm。心理修正量主要考慮預(yù)測(cè)員肘部和手臂的活動(dòng)取10.0cm。綜上考慮，預(yù)測(cè)員的合理打鉆高度應(yīng)為那么，合理的臺(tái)階高度就應(yīng)為

7)標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則

使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以使設(shè)計(jì)規(guī)范化，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作、生產(chǎn)工藝，提高零部件的互換性。

8)姿勢(shì)與身材相關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則

勞動(dòng)姿勢(shì)與身材大小要綜合考慮、不能分開。如坐姿或蹲姿的寬度設(shè)計(jì)要比立姿的大。

9)合理選擇百分位和適用度準(zhǔn)則

設(shè)計(jì)目標(biāo)不同，選用的百分位和適應(yīng)度也不同。常見設(shè)計(jì)人體數(shù)據(jù)百分位選擇歸納如下：

(1)間距類設(shè)計(jì)：一般取較高百分位數(shù)據(jù)，常取第95百分位的人體數(shù)據(jù)。

(2)凈空高度類設(shè)計(jì)：一般取高百分位數(shù)據(jù)，常取第99百分位的人體數(shù)據(jù)以盡可能適應(yīng)100%的人。

(3)屬于可及距離類設(shè)計(jì)：一般應(yīng)使用低百分位數(shù)據(jù)。如涉及伸手夠物、立姿側(cè)向手握距離、坐姿垂直手握高度等涉及皆屬此類問(wèn)題。

(4)座面高度類設(shè)計(jì)：一般取低百分位數(shù)據(jù)，常取第5百分位的人體數(shù)據(jù)。原因是座面太高，大腿會(huì)受壓使人感到不舒服。

(5)隔斷類設(shè)計(jì)：如果設(shè)計(jì)目的是為了保證隔斷后面人的秘密性，應(yīng)使用第95或更高百分位數(shù)據(jù)；反之，如果是為了監(jiān)視隔斷后的情況，則應(yīng)使用低百分位(第5百分位或更低百分位)數(shù)據(jù)。

(6)公共場(chǎng)所工作臺(tái)面高度類設(shè)計(jì)：如果沒有特別的作業(yè)要求，一般以肘部高度數(shù)據(jù)為依據(jù)，百分位常取從女子第5百分位(88.9cm)到男子第95百分位(111.8cm)數(shù)據(jù)。

2．人體測(cè)量數(shù)據(jù)選用的注意事項(xiàng)

設(shè)計(jì)和確定作業(yè)空間尺寸的根據(jù)，必須保證至少90%的用戶的適應(yīng)性、兼容性、操作性和維護(hù)性，即人體主要尺寸的設(shè)計(jì)極限應(yīng)根據(jù)第5至95百分位數(shù)的值確定。

必須適應(yīng)或允許身體某些部分通過(guò)的空間尺寸(如通道、出入口、防觸及危險(xiǎn)部位的安全距離等)，應(yīng)以第95百分位的值作為適用的人體尺寸。

有限度的或受身體延伸所限制的空間尺寸(如抓握物體的可及距離、控制器的位移、顯示器與測(cè)試點(diǎn)位置、安全防護(hù)罩上的空隙等)，應(yīng)以第5百分位的值作為適用的人體尺寸。可調(diào)整的尺寸(如高度可調(diào)的坐椅、工作臺(tái)、控制器、安全帶等)應(yīng)以第5百分位至第95百分位的人體尺寸范圍作為高速范圍適用的人體尺寸；當(dāng)只能用一種中等尺寸供群體使用時(shí)(如墻壁上的開關(guān)高度、門上把手尺寸等)，應(yīng)以第50百分位數(shù)作為適用的人體尺寸。

明確尺寸的適用范圍，如適用的國(guó)家、地區(qū)、民族、年齡、性別、職業(yè)及社會(huì)階層等；否則，盲目選用，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品適用性較差。人體測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)用應(yīng)注意人體尺寸的變化。一方面從事某種工作的勞動(dòng)人群的身材有變化時(shí)，其最佳適應(yīng)尺寸也應(yīng)隨之改變；另一方面，世界各國(guó)人體身高有增加的趨勢(shì)，近20年來(lái)，世界各國(guó)人體的身高平均每10年增加1cm，我國(guó)的人體身高增加更快，因此，在收集或選用人體尺寸資料時(shí)，應(yīng)注意這種現(xiàn)象。

3.人體尺度在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

(1)滿足度：滿足度是產(chǎn)品設(shè)計(jì)尺寸滿足特定使用者群體的百分率。也就是說(shuō)從人體工程學(xué)角度看，所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品適合多少人。

(2)產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)任務(wù)的分類：

①Ⅰ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)(就是上面已介紹的可調(diào)準(zhǔn)則)：

②?Ⅱ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)(最大最小準(zhǔn)則)：

4.人體尺寸的應(yīng)用方法和程序

1)確定所設(shè)計(jì)對(duì)象的類型和適應(yīng)度

涉及人體尺寸的設(shè)計(jì)、確定設(shè)計(jì)對(duì)象的功能尺寸的主要依據(jù)是人體尺寸百分位數(shù)，而人體百分位數(shù)的選用又與設(shè)計(jì)對(duì)象的類型密切相關(guān)。

2)選擇人體尺寸百分位數(shù)

對(duì)表3-10中尺寸設(shè)計(jì)類型，又按產(chǎn)品的重要程度分為涉及人的安全、健康的產(chǎn)品和一般用途兩個(gè)等級(jí)。在確認(rèn)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品類型及其等級(jí)之后，選擇人體尺寸百分位數(shù)的依據(jù)是適用度。人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)中的適用度，是指所設(shè)計(jì)產(chǎn)品在尺寸上能滿足多少人使用，通常以適合使用的人數(shù)占使用者群體的百分比表示。產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)的類型、等級(jí)、適用度與人體尺寸百分位數(shù)的關(guān)系參見表3-10和人體數(shù)據(jù)運(yùn)用準(zhǔn)則。

5.確定產(chǎn)品的功能尺寸

例3-2

試合理確定適用于中國(guó)男人使用的固定座椅座面高度。

解確定座椅座面高度屬于一般用途設(shè)計(jì)。根據(jù)人體數(shù)據(jù)運(yùn)用準(zhǔn)則，座椅座面高度應(yīng)取第5百分位的“小腿加足高”人體數(shù)據(jù)Sa

=38.3cm為基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，以防大腿下面承受壓力引起疲勞和不舒適。功能修正主要應(yīng)考慮兩方面：一是鞋跟高的修正量，一般為2.5～3.8cm，取2.5cm；另一方面是著裝(褲厚)修正量，一般為0.3cm。即Δf?=2.5+0.3=2.8cm。由公式

(3-2)可得固定座椅座面高度的合理值應(yīng)為

6.人體身高在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法

為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)人機(jī)系統(tǒng)操作方便、舒適宜人，各種工作面的高度、建筑室內(nèi)通道空間高度、設(shè)備及家具高度，如操縱臺(tái)、儀表盤，操縱件的安裝高度以及用具的設(shè)置高度等，常根據(jù)人的身高來(lái)概算確定。圖3-9以身高H為基準(zhǔn)的設(shè)備和用具尺寸概算圖3.1.3人體模板

根據(jù)人體尺度進(jìn)行人機(jī)工程設(shè)計(jì)和檢測(cè)時(shí)，經(jīng)常使用人體模板。人體模板是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)人體尺寸，按照1:1、1:5或其他實(shí)際需要的比例，用塑料板等材料制成的各關(guān)節(jié)均可活動(dòng)的裸體穿鞋二維人體模型?！度梭w模板設(shè)計(jì)和使用要求》(GB/T15759—1995)標(biāo)準(zhǔn)提供了設(shè)計(jì)用人體外形模板的尺寸數(shù)據(jù)和圖樣，成套的標(biāo)準(zhǔn)人體模板也已作為一種設(shè)計(jì)的輔助工具出售。《坐姿人體模板功能設(shè)計(jì)要求》(GB/T14779—1993)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三種身高等級(jí)的成年人坐姿模板的功能設(shè)計(jì)基本條件：功能尺寸、關(guān)節(jié)功能活動(dòng)角度和使用條件。目前在美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家，人體模板作為一種有效的輔助設(shè)計(jì)手段，已被廣泛應(yīng)用于人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如圖3-10所示。圖3-10人體模板(a)人體模板示意圖；(b)人體模板側(cè)視圖(S)圖3-11虛擬人系統(tǒng)IACK

3.2人的生理特征

3.2.1神經(jīng)系統(tǒng)的組成及其功能

全身各器官、系統(tǒng)都是在神經(jīng)系統(tǒng)的統(tǒng)一控制和調(diào)節(jié)下，互相影響、互相協(xié)調(diào)，保證機(jī)體的整體統(tǒng)一及其與外界環(huán)境的相對(duì)平衡。人體神經(jīng)系統(tǒng)分為兩個(gè)部分。一部分是中樞神經(jīng)，它由腦和脊髓組成；另一部分是周圍神經(jīng)。其具體組成如圖

3-12所示。圖3-12人體神經(jīng)系統(tǒng)圖圖3-13人機(jī)系統(tǒng)3.2.2感覺和知覺

1.感覺

感覺是人腦對(duì)直接作用于感覺器官的事物個(gè)別屬性的反映，感覺是人們了解外部世界的渠道，也是一切復(fù)雜心理活動(dòng)的基礎(chǔ)和前提。感覺量(心理量)E和刺激量R之間有下列對(duì)數(shù)關(guān)系：

E?=?k?lgR

(3-3)

其中，k為常數(shù)。該式稱為Weber-Fechner定律(韋伯-費(fèi)其諾定律)。

2.感覺的基本特性

1)適宜刺激

外部環(huán)境中有許多物質(zhì)的能量形式，人體的一種感覺器

官只對(duì)一種能量形式的刺激特別敏感，能引起感覺器官有效反應(yīng)的刺激稱為該感覺器官的適宜刺激。如眼的適宜刺激為可

見光，而耳的適宜刺激則為一定頻率范圍的聲波，如表3-12

所示。

2)感受性和感覺(感受)閾限

(1)絕對(duì)感受性和絕對(duì)感受閾限：

①產(chǎn)生感覺需要有達(dá)到一定強(qiáng)度的適宜刺激。剛剛能引起感覺的最小刺激量稱為絕對(duì)感覺閾限的下限；感覺出最小刺激量的能力稱為絕對(duì)感受性。

②絕對(duì)感受性與絕對(duì)感覺閾限值成反比，即引起感覺所需要的刺激量越小也就是絕對(duì)感覺閾限的下限值越低，絕對(duì)感受性就越高，感覺越敏銳。

③若刺激量過(guò)大，超過(guò)了正常限度，將使感覺消失而引起痛覺，甚至造成感官的損傷。

(2)差別感受性和差別感覺閾限：

①當(dāng)兩個(gè)不同強(qiáng)度的同類型刺激同時(shí)或先后作用于某一感覺器官時(shí)，它們?cè)趶?qiáng)度上的差別必須達(dá)到一定程度，才能引起人的差別感覺。

②差別感覺閾限為剛剛能引起差別感覺的刺激之間的最小差別量，對(duì)最小差別量的感受能力則為差別感受性，兩者成反比關(guān)系。

(3)感受性應(yīng)用。人的各種感覺器官感受能力的發(fā)展是不平衡的，而不同的職業(yè)又有各自不同方面的感受能力，如對(duì)音樂(lè)工作者，要求其具有較高的聽覺分辨能力；對(duì)美術(shù)工作者及其某些行業(yè)的檢驗(yàn)人員，要求其具有較高的視覺顏色分辨能力；而對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控人員，則要求視覺和聽覺都有較高的感受性。

3)感覺的適應(yīng)

在同一刺激物的持續(xù)作用下，人的感受性發(fā)生變化的過(guò)程稱為感覺的適應(yīng)。這種適應(yīng)現(xiàn)象，除痛覺外，幾乎在所有感覺中都存在，但適應(yīng)的表現(xiàn)和速度是不同的。除暗適應(yīng)外，其余各種感覺適應(yīng)大都表現(xiàn)為感受性逐漸下降乃至消失。

4)相互作用

相互作用是指在一定的條件下，各種感覺器官對(duì)其適宜刺激的感受能力都將受到其他刺激的干擾影響而降低，由此使感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象。

5)對(duì)比

對(duì)比是指同一感受器官接受兩種完全不同但屬于同一類的刺激物的作用，而使感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象。對(duì)比又分為同時(shí)對(duì)比(彩色對(duì)比、無(wú)彩色對(duì)比)、繼時(shí)對(duì)比。

6)余覺

余覺是指在刺激取消后，感覺可存在一極短時(shí)間的現(xiàn)象。

3.知覺及知覺的基本特性

1)知覺的整體性

把知覺對(duì)象的各種屬性、各個(gè)部分認(rèn)識(shí)看成一個(gè)具有一定結(jié)構(gòu)的有機(jī)整體，這種特性稱為知覺的整體性。

2)知覺的理解性

根據(jù)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)去理解當(dāng)前的感知對(duì)象，這種特性稱為知覺的理解性。由于人們的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)不同，因此對(duì)知覺對(duì)象的理解也會(huì)有不同，與知覺對(duì)象有關(guān)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)越豐富，對(duì)知覺對(duì)象的理解也就越深刻。如圖3-14所示。

圖3-14知覺理解性

3)知覺的選擇性

影響知覺選擇性的因素：

(1)對(duì)象和背景的差別。知覺對(duì)象與背景之間的差別越大，對(duì)象越容易從背景中區(qū)分出來(lái)。

(2)運(yùn)動(dòng)的對(duì)象。在固定不變或相對(duì)靜止的背景上，運(yùn)動(dòng)著的對(duì)象最容易成為知覺對(duì)象，如在熒光屏上顯示的變化著的曲線。

(3)人的主觀因素。若任務(wù)、目的、知識(shí)、興趣、情緒不同，則選擇的知覺對(duì)象也不同。

4)知覺的恒常性

人們總是根據(jù)已往的印象、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)去知覺當(dāng)前的知覺對(duì)象，當(dāng)知覺的條件在一定范圍內(nèi)改變時(shí)，知覺對(duì)象仍然保持相對(duì)不變，這種特性稱為知覺的恒常性。

(1)大小恒常性：在天空中飛行的飛機(jī)，在視網(wǎng)膜中的映像是近大遠(yuǎn)小，但在知覺中它的大小是不變的。

(2)形狀恒常性：開啟了不同角度的門。

(3)明度、顏色恒常性：兒童畫冊(cè)中的太陽(yáng)。

4.感覺和知覺的關(guān)系和區(qū)別

從知覺的過(guò)程得知，客觀事物是首先被感覺，然后才能進(jìn)一步被知覺，所以知覺是在感覺的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，感覺的事物個(gè)別屬性越豐富、越精確，對(duì)事物的知覺也就越完整、越正確。感覺和知覺都是客觀事物直接作用于感覺器官而在大腦中產(chǎn)生對(duì)客觀事物所作用的反映。在生活和生產(chǎn)活動(dòng)中，人都是以知覺的形式直接反映事物，而感覺只作為知覺的組成部分存在于知覺之中，很少有孤立的感覺存在，在心理學(xué)中稱為感知覺。3.2.3視覺和本體感覺

1.人的視覺及其特性

1)人眼的構(gòu)造

機(jī)體從外界獲得的信息中有80%以上來(lái)自視覺，因此，在感覺器官中視覺占有重要地位。圖3-15眼睛的解剖圖

2)人的視覺功能和特征

在安全人機(jī)工程設(shè)計(jì)中經(jīng)常涉及人的視覺功能和特征有以下幾個(gè)方面。

(1)空間辨別。

視角是確定被觀察物尺寸范圍的兩端光線射入眼球的相交角度。視角的大小與觀察距離及被觀測(cè)物體上兩端點(diǎn)直線距離有關(guān)，可以用下式表示：

(3-4)視敏度是能夠辨出視野中空間距離非常小的兩個(gè)物體的能力。為能夠?qū)蓚€(gè)相距很近的刺激物區(qū)分開來(lái)時(shí)，兩個(gè)刺激物之間有一個(gè)最小的距離，這個(gè)距離所形成的視角就是這兩個(gè)刺激物的最小區(qū)分閾限，又稱為臨界視角；其倒數(shù)即為視敏度。在醫(yī)學(xué)上把視敏度叫做視力。視力單位為1/(′)。

(3-5)

(2)視野與視距。視野是指當(dāng)頭部和眼球固定不動(dòng)時(shí)，所能看到的正前方空間范圍，又稱為靜視野，常以角度表示。眼球自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能看到的空間范圍稱為動(dòng)視野。視野通常用視野計(jì)測(cè)量，正常人的視野如圖3-16所示。圖3-16人的水平和垂直視野(a)水平視野；(b)垂直視野在同一光照條件下，用不同顏色的光測(cè)得的視野范圍不同。白色視野最大，黃藍(lán)色次之，再其次為紅色，綠色視野最小。這表明不同顏色的光波能夠被不同的感光細(xì)胞所感受，而且對(duì)不同顏色敏感的感光細(xì)胞在視網(wǎng)膜的分布范圍也不同。人對(duì)不同顏色的視野如圖3-17所示。圖3.17人對(duì)不同顏色的視野(a)水平視野；(b)垂直視野視距是指人在操作系統(tǒng)中正常的觀察距離，一般操作的視距范圍為38～76cm，而在58cm處最為適宜。視距過(guò)遠(yuǎn)或過(guò)近都會(huì)影響認(rèn)讀的速度和準(zhǔn)確性，而且觀察距離與工作的精確程度密切相關(guān)，因而應(yīng)根據(jù)具體任務(wù)的要求來(lái)選擇最佳的視距。推薦使用的幾種工作的視距如表3-13所示。

(3)暗適應(yīng)和亮適應(yīng)。當(dāng)人們?cè)诠饬撂幫Ａ粢欢螘r(shí)間后再進(jìn)入暗室時(shí)，開始視覺感受性很低，然后才逐漸提高，經(jīng)過(guò)5～7min才逐漸看清物體，大約經(jīng)過(guò)30min眼睛才能基本適應(yīng)，而完全適應(yīng)大約需要1h。這種在黑暗中視覺感受性逐漸提髙的過(guò)程叫暗適應(yīng)。當(dāng)人從黑暗處到光亮處，也有一個(gè)對(duì)光適應(yīng)的過(guò)程，稱為亮適應(yīng)。亮適應(yīng)在最初的30s內(nèi)進(jìn)行很快，大約1～2min就能基本上完成。暗適應(yīng)和亮適應(yīng)曲線如圖3-18所示。圖3-18暗適應(yīng)和亮適應(yīng)曲線

(4)對(duì)比感度。當(dāng)物體與背景有一定的對(duì)比度時(shí)，人眼才能看清物體形狀。對(duì)比的方式可以采用顏色，也可以采用亮度。人眼剛剛能辨別到物體時(shí)，背景與物體之間的最小亮度差稱為臨界亮度差。臨界亮度差與背景亮度之比稱為臨界對(duì)比。臨界對(duì)比的倒數(shù)稱為對(duì)比感度。其關(guān)系式如下：

? (3-6)圖3-19幾種常見視覺錯(cuò)誤

(5)視錯(cuò)覺。視錯(cuò)覺是人觀察外界物體形象和圖形，所得的印象與實(shí)際形狀和圖形不一致的現(xiàn)象。這是視覺的正?，F(xiàn)象。

(6)視覺運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

①眼睛沿水平方向運(yùn)動(dòng)比沿垂直方向運(yùn)動(dòng)快而且不易疲勞；一般先看到水平方向的物體，后看到垂直方向的物體。

②視線的變化習(xí)慣從左到右、從上到下和順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。

③人眼對(duì)水平方向尺寸和比例的估計(jì)比對(duì)垂直方向尺寸和比例的估計(jì)要準(zhǔn)確得多。

④當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏移距離相等的情況下，人眼對(duì)左上限的觀察最優(yōu)，依次為右上限、左下限，而右下限最差。

⑤兩眼的運(yùn)動(dòng)總是協(xié)調(diào)、同步的，在正常情況下不可能一只眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)而另一只眼睛不動(dòng)；在操作中一般不需要一只眼睛視物，而另一只眼睛不視物。

⑥人眼對(duì)直線輪廓比對(duì)曲線輪廓更易于接受。

⑦顏色對(duì)比與人眼辨色能力有一定關(guān)系。當(dāng)人們從遠(yuǎn)處辨認(rèn)前方的多種不同顏色時(shí)，其易于辨認(rèn)的順序是紅、綠、黃、白。當(dāng)兩種顏色相配在一起時(shí)，易于辨認(rèn)的順序是：黃底黑字、黑底白字、藍(lán)底白字、白底黑字。

2.聽覺

1)聽覺刺激

剛剛被健康人耳所聽到的聲音能量E0，在頻率為1000Hz時(shí)是10—16W/cm2。剛剛被人耳區(qū)別開的差別閾值是ΔE/E0=1.26。兩個(gè)聲音的差別閾值定義為一個(gè)分貝(dB)。E0

是聲能的參考水平，定義為0dB(分貝)，則上述關(guān)系可寫成

下式：

2)耳的結(jié)構(gòu)

人耳的構(gòu)造如圖3-20所示。耳骨的杠桿構(gòu)造有機(jī)械放大作用，可把振動(dòng)放大30倍。如果頭部和聲源相接觸，則聲音不經(jīng)外耳和中耳直接由頭骨傳至內(nèi)耳。圖3-20耳的構(gòu)造

3)聽覺現(xiàn)象

(1)聽覺閾值。人耳的鼓膜不是對(duì)于一切振動(dòng)都做出響應(yīng)的。人耳一般只能聽到20～20000Hz的聲音，有些年輕人能聽到24000Hz的聲音。圖3-21等響曲線

(2)聽覺的適應(yīng)和疲勞。

(3)聲音掩蔽現(xiàn)象。

圖3-22聲音的掩蔽

3.膚覺

1)觸壓覺

刺激物觸及皮膚表面引起觸覺，刺激物作用加強(qiáng)使皮膚產(chǎn)生變形便產(chǎn)生壓覺。

2)溫度覺

冷覺和熱覺統(tǒng)稱溫度覺，是各自獨(dú)立的冷點(diǎn)和熱點(diǎn)和各自特殊的感受器。

4.味覺和嗅覺

1)味覺

凡能溶于水的物質(zhì)都能向人提供味覺刺激。味覺感受器是分布于舌的表面、咽的后部、腭及舌頭上的味蕾，其中以舌上分布得最多。味覺的感受性用不同濃度溶液的閾值加以表示。舌尖對(duì)甜的感受性大，舌尖和舌側(cè)對(duì)酸的感受性大，而舌根對(duì)苦的感受性大。

2)嗅覺

人的嗅覺感受性是很強(qiáng)的。1L空氣中只要有0.000?04?mg的人造麝香，人就可以嗅到香味。影響嗅覺感受性的因素有環(huán)境條件和機(jī)體條件兩方面。溫度有助于嗅覺感受，最適宜的溫度是37～38℃。在清潔空氣中，嗅覺感受性也會(huì)提高。當(dāng)傷風(fēng)時(shí)，由于鼻咽黏膜發(fā)炎，感受性顯著降低。

3.3人的心理特征

3.3.1人的心理過(guò)程

心理學(xué)是研究人的心理活動(dòng)規(guī)律和心理機(jī)制的科學(xué)。心理規(guī)律是指認(rèn)識(shí)、情感、意志、氣質(zhì)、情緒等心理過(guò)程和能力、性格、需要、動(dòng)機(jī)等心理特征等規(guī)律。3.3.2個(gè)性心理與安全生產(chǎn)

個(gè)性是人所具有的個(gè)人意識(shí)傾向性和比較穩(wěn)定的心理特點(diǎn)的總稱。人的個(gè)性是受家庭、社會(huì)潛移默化的影響，并在長(zhǎng)時(shí)間過(guò)程中逐漸形成的。個(gè)性主要包括個(gè)性傾向和個(gè)性心理特征兩大方面。其中個(gè)性的心理特性主要包括氣質(zhì)、能力與性格三個(gè)方面。

1．氣質(zhì)

(1)氣質(zhì)主要表現(xiàn)為人的心理活動(dòng)動(dòng)力方面的特點(diǎn)。

(2)氣質(zhì)的形成既有先天因素，又有后天因素。先天因素是主要的，表現(xiàn)為氣質(zhì)的穩(wěn)定性；后天因素表現(xiàn)為教育和社會(huì)影響。

(3)構(gòu)成氣質(zhì)類型的特性有以下幾種：

①感受性，是人對(duì)外界影響產(chǎn)生感覺的能力。

②耐受性，是人對(duì)外界事物的刺激作用在時(shí)間上、強(qiáng)度上的耐受能力。它表現(xiàn)為注意力的集中能力，保持高效率活動(dòng)的堅(jiān)持能力，對(duì)不良刺激(冷、熱、疼痛、噪聲、挑逗等)的忍耐能力。

③反應(yīng)的敏捷性，一方面表現(xiàn)為說(shuō)話的速度、記憶的快慢、思維的敏捷程度、動(dòng)作的靈活性等，另一方面表現(xiàn)為各種刺激可以引起心理各方面的指向性。

④可塑性，是人根據(jù)外界事物的變化而改變自己適應(yīng)性行為的可塑程度。表現(xiàn)在對(duì)外界適應(yīng)的難易、產(chǎn)生情緒的強(qiáng)烈程度、態(tài)度上的果斷或猶豫等方面。

⑤情緒興奮性，是神經(jīng)系統(tǒng)強(qiáng)度和平衡性。有的人情緒極易興奮但抑制力弱，這就是興奮性強(qiáng)而平衡性差。

⑥外傾性和內(nèi)傾性。外傾性的人其心理活動(dòng)、言語(yǔ)、情緒、動(dòng)作反應(yīng)傾向表現(xiàn)于外。內(nèi)傾性則相反。

(4)傳統(tǒng)的氣質(zhì)類別分為以下幾種：

①多血質(zhì)。

②膽汁質(zhì)。

③黏液質(zhì)。

④抑郁質(zhì)。

2．能力

能力是指一個(gè)人完成一定任務(wù)的本領(lǐng)，或者說(shuō)，能力是人們順利完成某種任務(wù)的心理特征。它并不是先天具有的，而是在一定的素質(zhì)基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)教育和實(shí)踐鍛煉逐步形成的。能力標(biāo)志著人的認(rèn)識(shí)活動(dòng)在反映外界事物時(shí)所達(dá)到的水平。

(1)能力的特點(diǎn)：

①能力總是和人的某種活動(dòng)相聯(lián)系，并表現(xiàn)在活動(dòng)中。人只有從事某種活動(dòng)，才能表現(xiàn)出其所具有的某種能力。

②能力的大小也只能在活動(dòng)中進(jìn)行比較。

③在活動(dòng)中表現(xiàn)出的心理特征不全是能力。例如性格開朗、脾氣急躁等心理特征會(huì)對(duì)順利完成任務(wù)造成不良的影響。

④能力是保證活動(dòng)取得成功的基本條件，但不是唯一條件?；顒?dòng)的成功還受到其他條件影響，如知識(shí)、機(jī)能、工作態(tài)度等。

(2)能力的差異。人與人之間的能力差異主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。

①能力類型的差異。它表現(xiàn)為完成同一活動(dòng)采取的途徑不同，不同的人可能會(huì)采用不同的能力組合去實(shí)現(xiàn)。例如考慮問(wèn)題時(shí)有人善于分析，關(guān)注細(xì)節(jié)；有人善于概括，把握整體性。

②能力表現(xiàn)早晚差異。受生理素質(zhì)、后天條件、受教育程度和社會(huì)實(shí)踐等因素影響，會(huì)出現(xiàn)“人才早熟”和“大器晚成”的現(xiàn)象。

③能力發(fā)展水平的差異。有的人能力超常，有的人能力低下，多數(shù)人的能力都屬于中等。

(3)由于人的能力存在差異，就需要在勞動(dòng)組織中合理安排作業(yè)，發(fā)揮人的潛能，人盡其才，同時(shí)也能在一定程度上保證安全生產(chǎn)。

①人的能力與崗位職責(zé)要求相匹配。

②發(fā)現(xiàn)和挖掘職工潛能。

③通過(guò)培訓(xùn)提高人的能力。

④注重團(tuán)隊(duì)合作。

3．性格

性格是指人對(duì)事物的態(tài)度和形成個(gè)人習(xí)性的行為方式，是人的穩(wěn)定的個(gè)性心理特征之一。性格特征表現(xiàn)為：

①態(tài)度(對(duì)公、私、人、己)。

②意志(自覺性、自制性、果斷性和堅(jiān)韌性)。

③情緒(情緒的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和持久性等)。

④理智(注意、想象、記憶、思維)等。3.3.3情緒與安全

產(chǎn)生事故的心理因素之一是心理機(jī)制失調(diào)，包括人的動(dòng)機(jī)、情緒、個(gè)體心理特征等因素失調(diào)。其中，情緒是變化最大、影響最深的因素。3.3.4社會(huì)心理與安全生產(chǎn)的關(guān)系

人自出生起就處于一定的社會(huì)環(huán)境之中，也必然會(huì)刻上特定的社會(huì)印記。人的成長(zhǎng)則是一個(gè)社會(huì)化的過(guò)程。

1)需要和動(dòng)機(jī)

動(dòng)機(jī)產(chǎn)生于需要，而需要是個(gè)體的生理或心理的某種缺乏或不平衡狀態(tài)，需要的滿足是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程，而且它是機(jī)體自身或外部生產(chǎn)條件的要求在大腦中的反映。一般情況下，有什么樣的需求就會(huì)有什么樣的動(dòng)機(jī)。圖3-23馬斯洛的需求層次理論動(dòng)機(jī)的功能有以下三類：

(1)激發(fā)功能：使有機(jī)體產(chǎn)生某種活動(dòng)，即活動(dòng)性。

(2)指向功能：使有機(jī)體的行為指向一定的目標(biāo)，即選擇性。

(3)維持和調(diào)節(jié)功能：使有機(jī)體堅(jiān)持或放棄某種活動(dòng)，即決策性。

2)群體心理因素

群體內(nèi)無(wú)論大小都有群體自己的標(biāo)準(zhǔn)，也叫規(guī)范。這個(gè)規(guī)范有正式規(guī)定的，如小組安全檢查制度等；也有不成文、沒有明確規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，人們是通過(guò)模仿、暗示、服從等心理因素互相制約的。若有人違反這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就受到群體的壓力和“制裁”。

3)不安全心理狀態(tài)

大量的事故調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析表明，許多事故是由于明知故犯、違章作業(yè)引起的，這些心理因素可以歸納為以下幾點(diǎn)：

(1)僥幸心理。

(2)省能心理。

(3)逆反心理。

(4)湊興心理。

(5)從眾心理。3.3.5注意與不注意

注意是指心理活動(dòng)指向或集中于某一事物，它是伴隨一切心理活動(dòng)而存在的一種心理狀態(tài)。不注意存在于注意狀態(tài)之中，它們具有同時(shí)性。

1．注意的機(jī)理

1)注意的定義

(1)注意是對(duì)某種特定刺激所產(chǎn)生的明確的意識(shí)狀態(tài)，具有能動(dòng)作用。

(2)注意具有選擇性，可對(duì)某種刺激產(chǎn)生高意識(shí)狀態(tài)，而對(duì)其他刺激處于低意識(shí)狀態(tài)。

2)喚起注意模型

進(jìn)入大腦皮質(zhì)的刺激與已往形成的模型相對(duì)照，然后輸向效果器。與已往模型不一致的新鮮刺激經(jīng)過(guò)通路進(jìn)入中腦網(wǎng)狀體的放大器，加工后輸入到效果器，引起定位反應(yīng)。

容易引起注意的事情：

(1)新鮮刺激。

(2)有趣的事情。

(3)不明白的問(wèn)題。