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| 編輯推薦： |
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人因工程是通过人-机-环境系统优化来达到提高系统生产率，保证人健康、安全、舒适工作的学科。本书作者集十多年从事人因工程教学科研的实践经验，根据人因工程的*发展趋势，突出理论与实践相结合、基础与前沿相结合的原则编纂而成。
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| 內容簡介： |
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人因工程是通过人-机-环境系统优化来达到提高系统生产率，保证人健康、安全、舒适工作的学科。本书作者集十多年从事人因工程教学科研的实践经验，根据人因工程的*发展趋势，突出理论与实践相结合、基础与前沿相结合的原则编纂而成。 本书分为4部分（基础知识、生理人因、认知人因与人因应用）共计12章，主要内容包括人与人因、人因研究常用方法、人体测量、生理机能、疲劳与肌骨失调、职业生物力学、视觉系统、听觉系统、其它感知系统、视觉显示、压力与心理负荷、人因工程日常应用等。
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| 關於作者： |
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钮建伟，博士，博导，2008.7-至今北京科技大学机械学院，1美国人因工效学会会员。2中国人因工效学会会员。3中国管理工效学会专业委员会委员。
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| 目錄：
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目 录
Chapter 1 Introduction to Human Factors 1
1.1 What is Human Factors 2
1.1.1 Concept of Human Factors 2
1.1.2 Domain of Human Factors 7
1.2 Goals of Human Factors 11
1.3 History of Human Factors 14
1.3.1 The Origin and Development of Human Factors 14
1.3.2 The Development of Human Factors in China 18
1.4 Areas of Ergonomics Research and Practice 20
1.4.1 Research Content 20
1.4.2 Application Areas 24
References 26
Chapter 2 Methods in Human Factors 27
2.1 Taxonomy 28
2.2 Descriptive Method 30
2.2.1 Scenario 30
2.2.2 Variable 31
2.2.3 Subjects 31
2.2.4 Data Collection ＆ Analysis 32
2.3 Experimental Method 35
2.3.1 Scenario 35
2.3.2 Variable 36
2.3.3 Subjects 37
2.3.4 Data Collection ＆ Analysis 37
2.4 Evaluation Method 40
2.4.1 Scenario 40
2.4.2 Variable 41
2.4.3 Subjects 42
2.4.4 Data Collection ＆ Analysis 42
References 46
Chapter 3 Anthropometry 47
3.1 What is Anthropometry 48
3.2 Terminology 51
3.2.1 Basic Posture 51
3.2.2 Measurement Plane 53
3.3 How Dimensions Measured, Collected ＆ Processed 55
3.3.1 Conventional Methods 55
3.3.2 Three Dimensional 3D Anthropometry 56
3.4 Applications 62
3.4.1 Digital Human Modeling and Simulation 62
3.4.2 Product Design for Special Population 68
3.4.3 Crowd Simulation 71
3.4.4 Virtual Try-on 73
3.5 International Anthropometric Standards 75
References 77
Chapter 4 Physiology 78
4.1 Structure of Muscles 79
4.2 Energy Production 83
4.2.1 Energy Supply 83
4.2.2 Classification of Energy Metabolism 85
4.3 Circulatory ＆ Respiratory System 87
4.3.1 The Circulatory System 87
4.3.2 The Respiratory System 89
4.3.3 The Connection between the Respiratory System and Circulatory System 91
4.4 Energy Expenditure 93
4.5.1 Physical Work Capacity ＆ Energy Expenditure Limits 97
4.5.2 How to Measure Energy Expenditure 97
References 101
Chapter 5 Fatigue ＆ Musculoskeletal Disorders 102
5.1 Definition 103
5.1.1 Fatigue 103
5.1.2 Musculoskeletal Disorders 107
5.2 Types 108
5.3 Factors 111
5.3.1 Physical Factors 111
5.3.2 Organizational Factors, Psychosocial Factors and Individual Factors 113
5.4 Recovery 114
5.5 Case Study 116
References 117
Chapter 6 Occupational Biomechanics 119
6.1 Biomechanics ＆ Occupational Biomechanics 120
6.1.1 Biomechanics 120
6.1.2 Occupational Biomechanics 122
6.2 Biomechanical Models 130
6.2.1 Introduction of Biomechanical Models 130
6.2.2 The 2D Static Strength Model 131
6.3 Low Back Biomechanics and Manual Material Handling 135
6.3.1 Low Back Biomechanics and Manual Material Handling 135
6.3.2 NIOSH Lifting Equation 137
References 144
Chapter 7 Visual System 146
7.1 Light 147
7.1.1 The Sources of the Light 147
7.1.2 Color System 148
7.1.3 The Visual Receptor System 150
7.2 Illumination 154
7.2.1 Measurement of Light 154
7.2.2 Contrast Sensitivity 155
7.3 Visual Perception 157
7.3.1 Top-down vs. Bottom-up 157
7.3.2 Depth Perception 158
7.4 Visual Search 161
7.4.1 Serial Search 161
7.4.2 Parallel Search 162
References 168
Chapter 8 Auditory System 169
8.1 Mechanics of Sound 170
8.1.1 Wave, Frequency, Amplitude and Intensity 171
8.1.2 Measuring the Intensity of Sound 172
8.2 Structure of Human Ear 174
8.2.1 The Outer Ear 174
8.2.2 The Middle Ear 175
8.2.3 The Inner Ear 175
8.3 Perception of Sound 177
8.3.1 Loudness and Pitch 177
8.3.2 Sound Source Location 178
8.3.3 Hearing Loss 180
8.4 Noise 182
8.4.1 Assessing and Controlling Noise Risks 183
8.4.2 Hearing Protection 184
8.5 Case Study 185
References 186
Chapter 9 Other Perception Channels 187
9.1 Tactile Perception 188
9.1.1 Definition of Tactile Perception 189
9.1.2 Applications of Tactile Perception 190
9.2 Vestibular Sensation 192
9.2.1 Vestibular System 192
9.2.2 Semicircular Canal System 192
9.2.3 Otolithic Organs 195
9.2.4 Equilibrioception 197
References 198
Chapter 10 Displays 200
10.1 Introduction of Displays 201
10.1.1 Concepts of Displays 201
10.1.2 The Way of Displays Classification 202
10.2 Display design 203
10.2.1 Principles of Display Design 203
10.2.2 Coding Schema 206
10.3 Navigation Displays 208
10.3.1 Line Table and Instruction Display 209
10.3.2 Maps 210
10.4 Adaptive Multimodal Displays 215
10.4.1 Multimodal Interaction 215
10.4.2 Adaptive Multimodal Displays 218
References 223
Chapter 11 Stress ＆ Mental Workload 224
11.1 Concept ＆ Possible Effects of Stress 226
11.2 Yerkes-Dodson Law 227
11.3 What is Mental Workload 229
11.4 Mental Workload Measurement 230
11.4.1 Primary-task Performance Measures 230
11.4.2 Secondary-task Performance Measures 231
11.4.3 Physiological Measures 234
11.4.4 Subjective Evaluation Measures 235
References 239
Chapter 12 Applications in Daily Life 241
12.1 Traditional Transportation 242
12.1.1 Driver Information Systems 242
12.1.2 Advanced Driver-assistance Systems 245
12.1.3 Autonomous Cars 246
12.2 E-business 249
12.3 Design for the Aged 254
12.4 Design for the Disabled 258
References 261
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| 內容試閱：
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前 言
编写一本人因工程的英文教材，从某种角度来看是一件匪夷所思、令人费解的事情，尽管这个念头萦绕在编者心头已经很多年。扪心自问，既然国际上人因工程的经典英文教科书业已汗牛充栋，做这件事的意义又何在？编者结合多年在教学与科研一线的深切体会认为，这是当下国内本科生和研究生教学科研环节中实际需要的。编者所在科研教学团队在过去十几年的人因工程教学科研实践过程中，经历了从纯中文教学到双语教学再到全英文示范课教学的艰苦探索历程。在英文授课过程中，团队深切感受到一本本土化的、适合我国大学生特点的英文教材的必要性和迫切性。尽管国外教材不可谓不经典，有些教材甚至出版了十余版，拥趸无数，但里面的内容与案例往往与我国的实际情况相去甚远。我们必须承认，人因工程是紧密结合人类需求与实践的学科，很多受众如果没有机会接触到原版教材中的案例场景，也就无从对人因工程原理与方法在这些应用场景中的应用感同身受，更无从谈起指导将来的生产生活实践。同时，国外原版教材动辄几百上千页，教师在实际教学过程中不得不根据学生特点、自身倾向对这些内容进行定制化裁剪。上述种种缘由，导致英语授课的教师疲于奔命地挑选适合的教学内容，学生疲于奔命地记忆各种专业术语，严重影响了对专业知识、基本原理和基本技能的理解与掌握。目前，各高校的双语教学、全英文示范课如火如荼，大有覆盖从基础课到专业课等各个学科各个方向之趋势。因此，编写适合我国学生群体特点的人因工程英文教材成为急需解决的问题。
人因工程作为典型的跨学科的学科，涵盖从生理、心理、组织、行为、设计、IT等多领域的知识与技能。人因工程历史悠远，历久弥新，研究对象层出不穷，研究手段日新月异。给出一个广为接受的人因工程定义是一个极具挑战性的任务，仅其中文名称就让人目不暇接，从不同领域来看，有称之为人机工程、人机环工程、人因学、人体工程学、工效学、人体工学等。甚至其英文名称都存在Human Factors、Ergonomics、Human Machine Engineering等，不一而足。围绕Human Factors和Ergonomics到底哪个更地道、更权威的争论一直没有停止过，尽管有人谨慎地认为Ergonomics流行于欧洲大陆，而Human Factors更为北美所接受，但有趣的是美国人因工程全国性学术组织的全称即为Human Factors and Ergonomics Society（HFES）。根据国际工效学联合会（International Ergonomics Association）的定义，人因工程是一个研究人与系统其他元素之间的交互作用的科学领域，是一个将理论、原则、数据、方法进行设计以提升人类福祉并优化整体系统表现的专业。人因工程学研究专家秉持以用户为中心的思想，致力于通过比较分析用户的需求、能力和限制来评估和设计任务、工作、产品、环境和系统等。人因工程有三个专业研究领域，即生理人因学、认知人因学和组织人因学。生理人因学关注人进行生理活动时的人体解剖学、人体测量学、生理学和生物力学特征。认知人因学关注认知过程，如感知、记忆、推理和响应等过程，它们影响着人与系统其他元素的交互。组织人因学则关注社会技术系统的优化，包括组织的结构、政策和过程。
虽然编者从事人因工程的教学科研工作已近二十年，但愈了解就愈胆怯，愈发感觉人类在人因工程这个庞然大物面前的渺小。回顾这么多年来，编者有苦有泪，有艰难探索，也有小确幸。记得多年前第一次跟导师见面，导师老先生询问我们几个博士生是否喜欢自己的研究方向，少不经事的我不假思索地说不喜欢，让导师和旁边的几位副导师都哑然失笑。这的确是当时的心里话，自己当初的博士课题与生理人因学中的人体测量学相关，每天看的文献都是非均匀有理B样条、插值、拟合、散乱点云、三维配准、深度相机等术语，真有些望而却步。如今过去这么多年，已然对这个方向产生了深厚的感情，非常感谢两位导师的言传身教，是他们手把手地将我领进人因工程的大门。如今亦为人师，每当收到学生发来的邮件、微信，告诉我他们拿到了人因工程相关的称心如意的留学、深造和就业的机会，我都会有发自肺腑的感动。一门学科，就这样一点一点地薪火相传下去，是学科的幸运，也是我们每个普通从业者的幸运。
本书是编者根据近二十年从事人因工程教学科研的实践经验，力求全面反映人因工程的最新发展趋势，突出理论与实践相结合、基础与前沿相结合的原则编纂而成。本书的突出特点是系统总结了国内外相关领域最新教学与科研的成果，点面结合、深入浅出，前沿而翔实。书中展示的大量案例均从人因工程领域顶级学术会议、知名学术期刊上经过精挑细选编纂而成，代表了该领域各细分方向国际最高学术水平。读者通过本书既可以学习人因工程的基本理论和基础知识，更能通过大量实例掌握人因工程的科研思路与实践方法。
全书分为4部分共12章。第一部分包括第1章和第2章。第1章为概论，从人类自身的特点、人因工程学的概念、应用出发，主要介绍人因工程的意义、历程、现状和发展趋势；第2章主要介绍人因工程研究的主流方法。第二部分包括第3章至第9章,第3章主要介绍人体测量的概念、方法、数据处理过程、应用场景及国际知名人体测量标准；第4章主要介绍人体的生理机能，包括肌肉结构、能量生成理论、呼吸与循环系统、人类生理极限与测量；第5章主要介绍人体疲劳与肌骨失调，包括疲劳的定义、类型、影响因素和缓解消除疲劳的方式方法；第6章主要介绍职业生物力学，包括基本概念、生物力学模型、下背部生物力学分析及手工操作分析；第7～9章分别介绍视觉系统、听觉系统和其他感知系统的概念、构成、特点和应用。第三部分包括第10章和第11章，第10章介绍视觉显示系统，主要包括基本需求分析、显示设计基本原则、基本概念、导航显示设计和自适应多通道显示设计；第11章主要介绍压力与心理负荷，包括压力的后果、压力的来源、对压力的适应、心理负荷的基本概念和测量手段。第四部分即为第12章，主要介绍人因工程的日常应用，应用场景包括交通驾驶、手机应用、电子商务、门户网站以及面向特殊人群的设计。其中，第一部分是本书的纲领，特别是第2章是本书的方法论基础；第二、三部分是本书的主体内容，分别从生理人因和认知人因的角度详细阐释了相关概念、特点和应用；第四部分是人因工程在日常生活中的典型应用和发展。
参加本书编写工作的人员有钮建伟、姜昌华、温薇、王喜爱、赵玉婷、马闯、王丹、郑艳玲，具体分工如下：钮建伟担任主编，姜昌华、温薇担任副主编；王喜爱负责第1章、第2章和第4章，赵玉婷负责第3章和第11章，马闯负责第5章和第8章，王丹负责第6章、第7章和第12章，郑艳玲负责第9章和第10章，周玉霖、张珍、徐翔、朱孟峰、许梦雯、张腾、王莲、焉正权、安月琪为全书的校稿做了大量工作。
在此，特别感谢电子工业出版社编辑许存权老师为本书的顺利出版给予的极大热情和无私支持；同时感谢我的家人、同事、学生，正是他们的帮助和鼓励，才使编者能够在教学科研之余完成此书；感谢常年在人因工程领域进行研究的专家学者和默默耕耘的从业人员，以及其他众多支持我们的朋友，他们为本书提出了宝贵的意见和建议。本书的出版受到北京科技大学全英文教学示范课程建设项目（KC2015QYW02）、工业和信息产业科技与教育专著出版资金的支持，在此一并感谢。
由于时间仓促，知识水平有限，书中错误之处在所难免；本书旨在传播人因工程科学知识，无任何商业诉求，书中案例、图表、数据参照了国内外同行的学术成果，文献出处已尽力列出，在此向各位同行致以真诚的感谢和崇高的敬意。不当之处敬请各位专家、同行、读者不吝批评指正，并希望就人因工程的教学科研与广大同行进行深入探讨。
编 者
于北京科技大学
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