人-机-环境.pdf

第三讲 “人－机－环境”大系统观 “人－机－环境”大系统观 “人－机－环境”大系统观 机械不是一个孤立的实体，它处于 “人－机－环境”大系统之中。机械的 运转实质上是该大系统的运转。 传统的设计观把思维集中在机械 的功能实现和行为分析上，现代的设 计观要求同时考虑人的因素和环境因 素，以大系统的观点统一处理设计中 的问题。 设计者必须考虑人、机、环境三 大要素之间的功能分配，方能对机 的功能做出明确的定义。 必须考虑人的生理因素和心理因 素，人的物质文明和精神文明因素， 确立在现代“人－机－环境”大系统中 人这一因素的作用和位置，才能使人 在大系统中的作用得到最佳发挥 必须考虑人机系统与环境的协调， 特别是与自然和生态环境的协调，才 能实现人类可持续发展的战略目标。 现代设计哲学既从人－机－环境 三个专门领域研究其设计哲理和方法， 更着重将三种因素融为一体，构成完 整的“人－机－环境”大系统观。 一、“人－机－环境”大系统构成与运行 一、“人－机－环境”大系统构成与运行 1. “人－机－环境”大系统的构成 1. “人－机－环境”大系统的构成 子系统——人 子系统——机 子系统——环境 子系统——人的构成 信号接触器－视、听、触、味、嗅、肤、体 信号分析器－大脑 效应器－手、脚、口、体、腺、生物电 子系统——机的构成 子系统——机的构成 操 纵 运 转 显 示 子系统——环境的构成 子系统——环境的构成 自然环境 社会环境 技术环境 2. “人－机－环境”大系统的运行 2. “人－机－环境”大系统的运行 以汽车为例的“人－汽车－环境” 大系统 交互作用 交互作用 “人－汽车” “汽车－自然环境” “人－汽车－自然环境” “人－汽车－社会环境” “人－汽车－技术环境” “人－汽车”交互作用 “人－汽车”交互作用 乘坐 驾驶 安全 乘坐 乘坐 乘坐 乘坐 驾驶 驾驶 驾驶 驾驶 安全 安全 安全 安全 “汽车－自然环境”交互作用 “汽车－自然环境”交互作用 气候环境 排放污染 资源与能源消耗 “人－汽车－自然环境”交互作用 “人－汽车－自然环境”交互作用 汽车空调 汽车刮水器 “人－汽车－社会环境”交互作用 “人－汽车－社会环境”交互作用 交通法规 购车环境 文化背景 “人－汽车－技术环境”交互作用 “人－汽车－技术环境”交互作用 道 路 交通系统 卫星定位 （GPS ――Global PositionSystem ） 回收工程 二、功能分配 二、功能分配 1. 子系统能力的分析 2. 功能分配原则 1. 子系统能力的分析 1. 子系统能力的分析 人 人 机 机 环境 环境 人 人 人能通过感觉器官十分敏感地接受综合信息，识 别物体的状态、大小、颜色、阅读文件，分别声音， 并且将这些信息通过大脑进行分析和决策。 但是人的能力也受到多种因素的限制： 信息通道小，内存信息数量有限，大脑的计算、思维、决策速度 不及计算机； 感觉器官信息接受能力有限，不能看到红外线、紫外线，不能听 到次声与超声波，对仪表的认读速度慢。 受生理和心理因素的影响，功能发挥可靠性，尤其是人会疲劳， 不可能长时间的工作 对环境敏感。 机 机 与人的缺点相比，机具有自己的特长与优点： 机能远远超出人的生理和心理极限，发出工作所需要 的力和功，达到所需要的速度，并长时间运转； 工作稳定，抗干扰能力强，对环境的承受力强； 可以在更大的范围内感知信号。 内存信息量大，通