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MMESE 學(xué)科簡介
1981年,在著名科學(xué)家錢學(xué)森院士的親自指導(dǎo)下,一門綜合性邊緣技術(shù)科學(xué)——人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程(Man-Machine-Environment System Engineering,簡稱MMESE)在中國誕生。錢錢學(xué)森院士對這門新興科學(xué)給予了極高評價。他于1993年10月22日致函學(xué)科創(chuàng)始人龍升照教授指出,“你們是在社會主義中國開創(chuàng)了這門重要現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)”。
人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程是運用系統(tǒng)科學(xué)理論和系統(tǒng)工程方法,正確處理人、機(jī)、環(huán)境三大要素的關(guān)系,深入研究人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)最優(yōu)組合的一門科學(xué),其研究對象為人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。系統(tǒng)中的“人”,是指作為工作主體的人(如操作人員或決策人員);“機(jī)”是指人所控制的一切對象(如工具、機(jī)器、計算機(jī)、系統(tǒng)和技術(shù))的總稱;“環(huán)境”,是指人、機(jī)共處的特定工作條件(如溫度、噪聲、振動……)。系統(tǒng)最優(yōu)組合的基本目標(biāo)是“安全、高效、經(jīng)濟(jì)”。所謂“安全”,是指不出現(xiàn)人體的生理危害或傷害,并避免各種事故的發(fā)生;所謂“高效”,是指全系統(tǒng)具有最好的工作性能或最高的工作效率;所謂“經(jīng)濟(jì)”,就是在滿足系統(tǒng)技術(shù)要求的前提下,系統(tǒng)的建立要投資最省。
1.MMESE的產(chǎn)生背景
2.MMESE的顯著特點
3.MMESE的重要作用
4.MMESE的研究內(nèi)容
5.MMESE的實施方法
6.MMESE的應(yīng)用領(lǐng)域
1.MMESE的產(chǎn)生背景
人類社會發(fā)展的歷史,就是一部人、機(jī)(包括工具、機(jī)器、計算機(jī)、系統(tǒng)和技術(shù))、環(huán)境三大要素相互關(guān)聯(lián)、相互制約、相互促進(jìn)的歷史,其情況如圖1所示。由于環(huán)境的影響,高級靈長目動物演變成為人類;人類的誕生導(dǎo)致了機(jī)的出現(xiàn);機(jī)的出現(xiàn)又產(chǎn)生了新的環(huán)境;新的環(huán)境又在影響人類的生活、工作和生存。
時至今日,當(dāng)人們沉浸在享受高科技帶來的社會繁榮之際,卻也不知不覺地闖入了兩大誤區(qū):①在機(jī)的設(shè)計時,由于漠視了人的特點和要求,致使工作系統(tǒng)效率降低、事故增加,對社會發(fā)展造成嚴(yán)重影響;②在機(jī)的設(shè)計時,由于漠視了環(huán)境的特點和要求,不但影響了機(jī)器本身性能的發(fā)揮,而且?guī)砹藝?yán)重的環(huán)境惡化,對人類的生活、工作和生存造成重大威脅。今以汽車為例,它的出現(xiàn),一方面是極大地推動了社會的進(jìn)步,另一方面卻也給社會帶來了災(zāi)難,每年死于道路交通事故的人數(shù)全世界約有25萬人,同時,它也是造成城市污染的主要因素之一。其他的類似例子也很多。因此,當(dāng)務(wù)之急,就是要研究和探索一套研究人、機(jī)、環(huán)境三大要素的運行規(guī)律及其最優(yōu)組合的科學(xué)方法。人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程正是針對這種現(xiàn)實而登上科學(xué)技術(shù)的歷史午臺!
2.MMESE的顯著特點
人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的顯著特點主要有3個:
第一、人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程特別強(qiáng)調(diào)機(jī)(包括工具、機(jī)器、計算機(jī)、系統(tǒng)和技術(shù))的設(shè)計要苻合人的特點和要求。以往,人們有一種誤解,認(rèn)為只要機(jī)設(shè)計出來了,通過選拔和訓(xùn)練操作人員就可以發(fā)揮系統(tǒng)性能。其實,如果機(jī)的設(shè)計不苻合人的生理、心理特點,單純通過選拔、訓(xùn)練來使人適應(yīng)機(jī)的特性,不但不能確保系統(tǒng)性能的發(fā)揮,而且還會導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程首先是強(qiáng)調(diào)機(jī)的設(shè)計要苻合人的特點,然后再強(qiáng)調(diào)通過選拔和訓(xùn)練,讓人去適應(yīng)機(jī)的特點,使人、機(jī)協(xié)調(diào)達(dá)到最優(yōu)化;
第二、人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程與以往一些相鄰學(xué)科(如人的因素,工效學(xué)、人-機(jī)系統(tǒng)……)的根本區(qū)別之一,就是環(huán)境因素不再作為一種被動的干擾因素排斥在系統(tǒng)之外,而是作為一種積極的主動因素納入系統(tǒng)之中,并成為系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)。很顯然,環(huán)境既影響人的生存和工作能力,又影響機(jī)的性能和可靠運轉(zhuǎn)。反之,人和機(jī)也影響環(huán)境的狀態(tài)。所以,環(huán)境與人、環(huán)境與機(jī)、環(huán)境與系統(tǒng)之間,既存在信息流通、信息加工問題,也存在信息控制問題,這就更加突出了環(huán)境在系統(tǒng)中的重要作用。實踐證明,只有把環(huán)境作為系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié),才能從系統(tǒng)的總體高度對環(huán)境進(jìn)行全面的規(guī)劃與控制,有的可以消除,有的可以防護(hù),有的可減至允許限度,有的可獲取最桂值,從而使全系統(tǒng)處于最優(yōu)工作狀態(tài),這就從根本上杜絕了那種先出產(chǎn)品后治環(huán)境,或在管理工作中頭痛治頭、腳疼醫(yī)腳的被動局面,使人們的科學(xué)實踐活動始終沿著科學(xué)的道路前進(jìn);
第三、人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程以科學(xué)的方法論一一唯物辨證法作指導(dǎo),特別強(qiáng)調(diào)自上而下、由總而細(xì)的系統(tǒng)思考方法,遵循系統(tǒng)一一還原一一再系統(tǒng)一一再還原、乃至不斷循環(huán)上升的思維程序,把系統(tǒng)觀與還原觀有機(jī)結(jié)合,不斷推動人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程研究往縱深發(fā)展。恩格斯曾強(qiáng)調(diào)指出:“舊的研究方法和思維方法、黑格爾稱之為‘形而上學(xué)’的方法,主要是把事物當(dāng)作一成不變的東西去研究。……必須先研究一個事物是什么,而后才研究過程。必須先知道一個事物是什么,而后才能覺察這個事物中所發(fā)生的變化。自然科學(xué)中的情形正是這樣。……而當(dāng)這種研究已經(jīng)進(jìn)展到可以向前邁出決定性的一步,即可過渡到系統(tǒng)地研究這些事物在自然界本身中所發(fā)生的變化的時候,在哲學(xué)領(lǐng)域內(nèi)也就響起了舊形而上學(xué)的喪鐘。”人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程正是拋棄以往那種只著眼于只要單個要素優(yōu)良,其整體性能就必然優(yōu)良的形而上學(xué)觀點。而是根據(jù)唯物辨證法思想,從系統(tǒng)的總體高度,研究人、機(jī)、環(huán)境三大要素的相互關(guān)系和整體變化規(guī)律,從而推動科學(xué)技術(shù)向前發(fā)展。
3.MMESE的重要作用
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,不僅包括從深度和廣度上發(fā)展已經(jīng)建立的各門學(xué)科,而且還有賴于新興科學(xué)的出現(xiàn)。通常,新興科學(xué)的誕生和發(fā)展主要受兩種因素的影響:一是專門性、二是普遍性。
科學(xué)技術(shù)的專門性理論,是由于發(fā)現(xiàn)了新的研究對象,或出現(xiàn)了特別的科學(xué)趨勢,促使人們?nèi)パ芯恳活惐容^狹窄的對象,如細(xì)胞生物學(xué)、高分子化學(xué)等科學(xué)理論就是這種例子。這些學(xué)科的特點是用專門手段提出問題,并解決問題,它只涉及比較狹窄的研究領(lǐng)域?茖W(xué)技術(shù)的普遍性科學(xué)理論,一般都是為了研究非常廣泛的一類對象中出現(xiàn)的自然現(xiàn)象而創(chuàng)立,如控制論、系統(tǒng)科學(xué)等科學(xué)理論就屬此例。與那些專門科學(xué)理論相反,普遍性科學(xué)理論往往都是邊緣科學(xué)。正因如此,為了溝通各個專門性科學(xué)之間的渠道,這些普遍性邊緣科學(xué)往往更趨向于理論化,而且更加依賴于描述它們所用的語言,如數(shù)學(xué)語言或其它語言。所以,普遍性邊緣科學(xué)具有兩個重要特征:第一是縱向整體化,使基礎(chǔ)科學(xué)與工程技術(shù)相互滲透,甚至融為一體;第二是橫向整體化,大力推行橫跨學(xué)科的交叉研究。邊緣科學(xué)的這兩個特點,打破了各個學(xué)科、各個部門之間的森嚴(yán)壁壘,反過來又極大地促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展。
人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程作為一門綜合性邊緣技術(shù)科學(xué),其整體化特征表現(xiàn)最為突出。在縱向整體化方面,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程是一門技術(shù)科學(xué),相對其基礎(chǔ)科學(xué)(如生理學(xué)、心理學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)……)而言,它是注重于實際應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)實踐性;它相對其工程技術(shù)(如航天人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程,航空人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程、坦克人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程、汽車人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程、防空兵人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程……)而言,又為實際應(yīng)用提供理論依據(jù)。所以,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程使理論與應(yīng)用相互交融、密不可分。
在橫向整體化方面,人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)工程的研究范圍從系統(tǒng)構(gòu)思開始,歷經(jīng)系統(tǒng)建立、系統(tǒng)運行和系統(tǒng)維護(hù),直至系統(tǒng)消亡為終,沒有多種學(xué)科知識和多種方法論指導(dǎo),就無法取得最佳效果,故其學(xué)科交叉非常明顯。因此,目前國內(nèi)外學(xué)者在論述該研究領(lǐng)域時,總是眾說紛壇,各執(zhí)一詞,諸如人的因素,人體工程學(xué)、工程心理學(xué)、工效學(xué)、人的因素工程、人一機(jī)系統(tǒng)、環(huán)境醫(yī)學(xué)等等。實際上它們都是從不同側(cè)面、不同角度來探索人、機(jī)、環(huán)境三者之間的關(guān)系。因此,用人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程這門新興科學(xué),能把這些大致相近或相輔相成的學(xué)科納入一個統(tǒng)一的科學(xué)框架,這不僅能避免概念和術(shù)語的混亂,也使人們的認(rèn)識水平大大向前推進(jìn)一步。
第一,它為人類社會的健康和可持續(xù)發(fā)展提供了科學(xué)方法。
如前所述,人類社會發(fā)展的歷史,就是一部人、機(jī)(包括工具、機(jī)器、計算機(jī)、系統(tǒng)和技術(shù))、環(huán)境三大要素相互關(guān)聯(lián)、相互制約、相互促進(jìn)的歷史。
人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的誕生,使人們在設(shè)計和研制任何一個人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)時,將產(chǎn)生三個方面的飛躍:①從經(jīng)驗走向科學(xué);②從不自覺走向自覺;③從定性走向定量。其結(jié)果,不僅可以避免經(jīng)濟(jì)上的巨大損失,而且可以加速人類社會發(fā)展的進(jìn)程。
第二,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程也為社會生產(chǎn)力的發(fā)展提供了技術(shù)手段。
通常,哲學(xué)上是將生產(chǎn)力定義為:“從事物質(zhì)資料生產(chǎn)的人同以生產(chǎn)工具為主的被用于生產(chǎn)的勞動資料相結(jié)合,就構(gòu)成社會生產(chǎn)力。”很顯然,生產(chǎn)力應(yīng)該是人(從事物質(zhì)資料生產(chǎn)的人)、機(jī)(生產(chǎn)工具和機(jī)器)、環(huán)境(生產(chǎn)場所的有關(guān)勞動條件)三大要素的有機(jī)結(jié)合。因此,采用人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程方法,就能全面優(yōu)化人、機(jī)、環(huán)境三者之間的關(guān)系,推動社會生產(chǎn)力全面發(fā)展。
4.MMESE的研究內(nèi)容
人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的研究內(nèi)容主要包括七個方面(見圖2):①人的特性的研究;②機(jī)的特性的研究;③環(huán)境特性的研究;④人-機(jī)關(guān)系的研究;⑤人-環(huán)關(guān)系的研究;⑥機(jī)-環(huán)關(guān)系的研究;⑦人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究。
(1)人的特性的研究——人的工作能力研究;人的基本素質(zhì)的測試與評價;人的體力負(fù)荷、腦力負(fù)荷和心理負(fù)荷研究;人的可靠性研究;人的數(shù)學(xué)模型(控制模型和決策模型)研究;人體測量技術(shù)研究;人員的選拔和訓(xùn)練研究等。
(2)機(jī)的特性的研究——被控對象動力學(xué)的建模技術(shù);機(jī)的可操作性研究;機(jī)的可維護(hù)性研究;機(jī)的本質(zhì)安全性(防錯設(shè)計)研究等。
(3)環(huán)境特性的研究——環(huán)境檢測技術(shù)的研究;環(huán)境控制技術(shù)的研究;環(huán)境建模技術(shù)的研究等。
(4)人-機(jī)關(guān)系的研究——靜態(tài)人-機(jī)關(guān)系研究(作業(yè)域的布局與設(shè)計);動態(tài)人-機(jī)關(guān)系研究(人-機(jī)界面研究;顯示和控制技術(shù)研究;人-機(jī)界面設(shè)計及評價技術(shù)研究;人、機(jī)功能分配研究;人、機(jī)功能比較研究;人、機(jī)功能分配方法研究;人工智能研究);多媒體技術(shù)在人-機(jī)關(guān)系研究中的應(yīng)用;數(shù)字人體在人-機(jī)關(guān)系研究中的應(yīng)用等。
(5)人-環(huán)關(guān)系的研究——環(huán)境對人影響的研究;人對環(huán)境影響的研究;個體防護(hù)措施的研究等。
(6)機(jī)-環(huán)關(guān)系的研究——環(huán)境對機(jī)器性能影響的研究;機(jī)器對環(huán)境影響的研究等。
(7)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究——人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)總體數(shù)學(xué)模型的研究;人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)模擬(數(shù)學(xué)模擬、半物理模擬和全物理模擬)技術(shù)的研究;人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)總體性能(安全、高效、經(jīng)濟(jì))的分析和評價研究;虛擬技術(shù)(Virtual Reality)在系統(tǒng)總體性能研究中的應(yīng)用等。
5. MMESE的實施方法
人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的實施方法可以概括為四句話、24個字,也即:基于三個理論(控制論、模型論、優(yōu)化論)、分析三個要素(人、機(jī)、環(huán)境)、歷經(jīng)三個步驟(方案決策、研制生產(chǎn)、實際使用)、實現(xiàn)三個目標(biāo)(安全、高效、經(jīng)濟(jì))。
(1) 基于三個理論 人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程是一門綜合性邊緣技術(shù)科學(xué),為了形成其理論體系,它從一系列基礎(chǔ)學(xué)科中吸取了豐富營養(yǎng),并奠定了自身的基礎(chǔ)理論。人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論可以概括為控制論、模型論和優(yōu)化論
① 控制論 控制論的根本貢獻(xiàn)在于,它用系統(tǒng)、信息、反饋等一般概念和術(shù)語,打破了有生命與無生命的界限,使人們能用統(tǒng)一的觀點和尺度來研究人、機(jī)、環(huán)境這三個物質(zhì)屬性本是截然不同、互不相關(guān)的對象,并使其成為一個密不可分的有機(jī)整體。
② 模型論 模型論能為人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程研究提供一套完整的數(shù)學(xué)分析工具。很顯然,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程不僅要求定性,而且要求定量地刻劃全系統(tǒng)的運行規(guī)律。為此,就必須針對不同客觀對象,引入適當(dāng)數(shù)學(xué)模型,并通過建模、參數(shù)辨識、模擬和檢驗等步驟,用數(shù)學(xué)語言來闡明真實世界的客觀規(guī)律。
③ 優(yōu)化論 優(yōu)化論的基本出發(fā)點是,在人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的最優(yōu)組合中,一般總有多種互不相同的方法和途徑,而其中必有一種或幾種最好或較好的,這樣一種尋求最優(yōu)途徑的觀點和思路,正是人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的精髓。優(yōu)化論正是體現(xiàn)這一精髓的數(shù)學(xué)手段。
(2)分析三個要素 我們對人、機(jī)、環(huán)境三個要素進(jìn)行分析,主要是研究如何運用這三個要素來構(gòu)成我們所需的、具有特性功能的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。通常,根據(jù)各種系統(tǒng)的性能特點及復(fù)雜程度,我們將人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)分為三種類型:
① 簡單(或單人、單機(jī))人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng) 在這種系統(tǒng)中,一名操作人員只使用一臺機(jī)器在特定環(huán)境中工作,F(xiàn)行的汽車、火車、飛機(jī)……等都屬于這類系統(tǒng)。
② 復(fù)雜(或多人、多機(jī))人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng) 這類系統(tǒng)的特點是,一名操作人員可以操作兩臺以上的機(jī)器,或者是一臺或多臺機(jī)器同時可以被幾名操作人員使用。目前許多工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器的操作,都類似于此。
③ 廣義(或大規(guī)模)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng) 這類系統(tǒng)廣泛存在于各種生產(chǎn)部門。各生產(chǎn)部門的最高決策者通過一套指揮/控制系統(tǒng),對下屬各基層單位的生產(chǎn)狀況實施統(tǒng)一的管理和調(diào)度,這是一種典型的廣義人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。
很顯然,無論是簡單的、復(fù)雜的,還是廣義的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng),都是一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)。這是因為,人體本身是一個巨系統(tǒng),機(jī)器(或計算機(jī))也是巨系統(tǒng),再加上各種環(huán)境因素的作用和影響,因而形成人-機(jī)-環(huán)境這個復(fù)雜巨系統(tǒng)。實踐證明,對任何一個系統(tǒng)來說,系統(tǒng)的總體性能不僅取決于各組成要素的單獨性能,更重要的是取決于各要素的關(guān)聯(lián)形式,也即信息的傳遞、加工和控制方式。因此,要實現(xiàn)人、機(jī)、環(huán)境的最優(yōu)組合,其難度是相當(dāng)大。而且,人們對人-機(jī)-環(huán)境這三個要素的研究,原先都是隸屬于不同的學(xué)科領(lǐng)域,其研究方法和研究思想也大不相同。現(xiàn)在,為了將它們組合成一個復(fù)雜巨系統(tǒng),首先就必須有一個能夠統(tǒng)一描述人、機(jī)、環(huán)境各自能力及相互關(guān)系的理論,沒有這樣一個理論作指導(dǎo),就根本談不上對整個系統(tǒng)作深入研究,也就更談不上實現(xiàn)全系統(tǒng)的最優(yōu)化組合設(shè)計。所以,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程正是針對這種現(xiàn)實應(yīng)運而生。
(3)歷經(jīng)三個步驟 為了將人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程理論應(yīng)用于各個領(lǐng)域,一般都應(yīng)經(jīng)歷方案決策、研制生產(chǎn)和實際使用三個階段。
① 方案決策階段 方案決策是屬于理論分析范疇,也是最關(guān)鍵步驟。在這個階段,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程能為人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的總體方案設(shè)計提供一套完整的決策理論,其中最主要的任務(wù)是建立人、機(jī)、環(huán)境的各自數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)的總體模型,并借助計算機(jī)進(jìn)行全系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模擬和優(yōu)化計算,以確定人、機(jī)、環(huán)境的最優(yōu)參數(shù)和系統(tǒng)的最優(yōu)組合方案。
② 研制生產(chǎn)階段 在研制生產(chǎn)階段,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的任務(wù)是確定實現(xiàn)最優(yōu)方案的最佳途徑。在這個階段,始終強(qiáng)調(diào)把作為工作主體的人參與到系統(tǒng)中去,并通過半物理模擬或全物理模擬,不斷分析和檢驗人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的整體性能和局部性能,并協(xié)調(diào)各分系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo),使總體性能達(dá)最佳狀態(tài)。
③ 實際使用階段 在實際使用階段,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的任務(wù)是通過實際使用的驗證,提出充分發(fā)揮現(xiàn)存系統(tǒng)性能的意見(如選拔操作人員的標(biāo)準(zhǔn)和訓(xùn)練操作人員的方案和計劃),全面做到物盡其用,人盡其才,并為進(jìn)一步改善和提高系統(tǒng)性能提出新的建議。
(4)實現(xiàn)三個目標(biāo) 一般而論,要同時滿足安全、高效、經(jīng)濟(jì)這三個指標(biāo)是困難的,而且有時是矛盾的。因此,為了用系統(tǒng)工程方法來使我們所建造的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)實現(xiàn)安全、高效、經(jīng)濟(jì)這三個目標(biāo),首先我們必需假設(shè)幾種設(shè)計方案,然后針對每種方案用全數(shù)學(xué)模擬、半物理模擬或全物理模擬方法,獲得安全、高效、經(jīng)濟(jì)這三個效能指標(biāo)的關(guān)系曲線。根據(jù)關(guān)系曲線就能預(yù)測人、機(jī)、環(huán)境的最有參數(shù)。基于這些參數(shù),就可確定最優(yōu)方案。在進(jìn)行系統(tǒng)方案可行性(或可實現(xiàn)性)研究之后,最后可對最優(yōu)方案進(jìn)行決策。據(jù)此選擇的方案,就是比較理想的方案。
總之,運用人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的實施方法,能為人們在設(shè)計和建立任何人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)時,從定性走向定量、從不精確走向精確、從經(jīng)驗走向科學(xué)。這不僅可以實現(xiàn)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的最優(yōu)組合,而且可以避免工程技術(shù)的大量返工和經(jīng)濟(jì)上的巨大損失,并可加速人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的研制進(jìn)程。
6. MMESE的應(yīng)用領(lǐng)域
人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程認(rèn)為,凡是有人參與的工作系統(tǒng),都可以定義為一個人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。而且,根據(jù)各種系統(tǒng)的性能特點及復(fù)雜程度,又可將人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)分為三種類型:簡單(或單人、單機(jī))人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)、復(fù)雜(或多人、多機(jī))人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)和廣義(或大規(guī)模)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。因此,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程雖然是一門新興的邊緣技術(shù)科學(xué),但它的蹤跡卻已深入到國民經(jīng)濟(jì)的各條戰(zhàn)線。表1列出了它的應(yīng)用領(lǐng)域及人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的特性。在各個領(lǐng)域的實際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用對象的各自特點,明確界定人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的具體功能與內(nèi)涵,以便取得最佳應(yīng)用效果。
表1 人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程應(yīng)用領(lǐng)域一覽表
應(yīng)用領(lǐng)域 |
應(yīng)用對象 |
人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)三大要素 |
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人 |
機(jī) |
環(huán)境 |
||
國防建設(shè) |
航天 |
航天員 |
航天飛行器及設(shè)備 |
超重、失重、沖擊、孤獨、…… |
航空 |
飛行員 |
航空飛行器及裝備 |
超重、沖擊、高溫、缺氧、…… |
|
航海 |
船(艇)員 |
艦船、潛艇及裝備 |
有害氣體、振動、噪聲、水下高壓、…… |
|
兵器 |
裝甲兵 |
裝甲車輛及裝備 |
高溫、高濕、振動、噪聲、有害氣體、…… |
|
作戰(zhàn)指揮 |
指揮員 |
作戰(zhàn)部隊 |
作戰(zhàn)環(huán)境(地形、地物、氣候、……) |
|
…… |
…… |
…… |
…… |
|
交通運輸 |
飛機(jī) |
飛行員 |
民航飛機(jī) |
高溫、缺氧、噪聲、…… |
汽車 |
駕駛員 |
汽車 |
車內(nèi)環(huán)境、車外路況及氣候、…… |
|
火車 |
駕駛員 |
火車 |
車內(nèi)環(huán)境、車外路況及氣候、…… |
|
船舶 |
駕駛員 |
輪船 |
船內(nèi)噪聲、溫濕度,船外水域狀況、…… |
|
… |
…… |
…… |
…… |
|
工業(yè)生產(chǎn) |
煤炭 |
煤炭工人 |
掘煤設(shè)備 |
振動、噪聲、粉塵、高溫、高濕、…… |
鋼鐵 |
煉鋼工人 |
煉鋼設(shè)備 |
高溫、噪聲、…… |
|
生產(chǎn)管理 |
各級管理者 |
生產(chǎn)群體 |
生產(chǎn)內(nèi)外環(huán)境(物理環(huán)境、營銷環(huán)境、……) |
|
…… |
…… |
…… |
…… |
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…… |
…… |
…… |
…… |
…… |
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