五、人机系统的人机联系分析

欲提高系统的工作效率与安全，应使人的工作位置与设备的安装位置间的布置合理，以达到操作简便、准确，视线无阻碍，走动距离最短，动作最经济，尽量减轻人的体力和精力消耗。绘制和分析人机联系图，有助于做出科学的布局。人机联系图也是评价系统布局合理性的有效方法。人机连接分析法或称人机联系环分析法，是一种传统的比较简易、直观的分析、评价方法。“连接”（联系）是指人与机器、人与人之间的任何一种关系。连接分析法：①对应连接：是指作业过程中，人与机器之间的相互对应联系关系，如视觉联系等；②逐次连接：作业过程中，需多次逐个的连续动作才能达到目的，由此构成的连接称为逐次连接；③按人机间各种关系特征可分为操作连接（环）、视觉连接（环）、听觉连接（环）和行走连接（环）。 对应连接分析法的概要如下。

图2 对应连接分析图

图2所示为操作员对4 个设备监控的对应连接分析图。分析图由下述要素构成：①矩形表示机器；②圆形表示人（操作者）；③正方形表示这种连接的“重要性”；④三角形表示这种连接的“频次”；⑤细实线表示操作连接（操作环）；⑥虚线表示视觉连接（视觉环）；⑦点画线表示行走连接（行走环）；⑧双点画线表示听觉连接（听觉环）。其中，“重要性”和“频次”均用4级记分：“4”表示“极重要”或“频次极高”；“3”表示“重要”或“频次高”；“2”表示“一般”；“1”表示“不重要”或“频次低”。（2）连接值统计排序计算各连接（环）的连接值（环值）。连接值=重要性值×频次值。图2所示各连接（环）的连接值，见表2。

表2 人机对应连接值分析评价表

（3）人机位置布置与评价根据表2中环值的高低来确定或评价人机之间的位置，环值低的机器可设置在离操作者较远的地方，而环值高的应布置在最佳区，例如：①操作连接（环）：机器处于人的最佳操作区，操作省力、方便、手脚负荷分配合理，动作协调；②视觉连接（环）：机器处于人的最佳视区，视距适当，视线不受阻挡，清晰度高，照明良好；③听觉连接（环）：各类报警信号清晰，人与人之间对话声音清晰可辨，可以准确传达信息；④行走连接（环）：行走路线最短，障碍物最少。图3所示为查伯尼斯把“连接分析法”（人机联系图）的观点，应用于某雷达室布局的分析。图3（a）所示为雷达室的原布局图；图3（b）所示为其简化图，即把设备以字母表示，把作业人员以1～4表示，由图可见作业人员1、2需作较长距离的行走，一则影响作业效率，二则为提供行走通道而使整个空间变得狭小。图3（c）所示为改进后的联系图，尽管人机之间的对应关系与原设计完全相同，但人员流动量减至最低，由此导出雷达室布局的改进方案如图3（d）所示。在控制室布局设计中，可做出多种布置方案，直到取得最简便、最合理的布置方案为止。

图3 雷达室的连接分析

六、人机工程设计过程

设计过程应按图4所示的设计框图进行。该设计框图由5 个阶段组成，每一阶段又包含一个或若干个步骤。图中的几个反馈回路表示设计中的迭代过程。设计中的所有设计步骤（包括迭代过程），都应形成文件并存档备案，以便查询。应成立一个由多学科专家组成的设计组，以便对设计项目进行组织及指导。设计组所包括的学科应根据目标系统而定。

图4 控制中心的人机工程设计过程（DL/T 575.5/ISO 11064）

1．第一阶段——阐明问题目的是阐明运行目标，并确定与控制中心设计有关的限制条件。一个控制中心是主控制室与其配套设施及就地控制站的集成，它们共同控制一个目标系统或一组目标系统。一个目标系统应由若干子系统构成。2．第二阶段——功能设计根据系统性能要求，确定任务要求，进行人机功能分配，确定操作员的作业（分配给人的任务），确认作业规范。3．第三阶段——概念设计目的在于制定出一套初步设计规范，它应基于前述步骤的结果，如使用者要求，法规要求，标准、作业分派及相关的性能要求，工作组织等。4．第四阶段——详细设计5．第五阶段——运行反馈目的是在控制中心的使用寿命期内不断地检查其有效性。在目标系统开始运行后，收集并检查运行反馈信息。这些信息有益于未来的工程项目和现有控制室的改造。