1、 人人 体体 工工 程程 学学 第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征REN TI GONG CHENG XUEREN TI GONG CHENG XUE 第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第一节 心理现象与行为 人是系统中的重要“环节”，对于人机系统中的操作者，如果把他作为一个独立的系统来研究，完整的人体从形态和功能上可划分为：运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统共九个系统。各系统的功能活动相互联系、相互制约，在神经、体液的支配下，构成完整统一的有机体，进行正常的功能活动。如果把操作者作为人机系统中的一个“环
2、节”来研究，则人与外界直接发生联系的主要是三个系统，即感觉系统、神经系统、运动系统，其它六个系统则认为是人体完成各种功能活动的辅助系统。人在人机系统中的作用可由图3-1说明，人在操作过程中，机器通过显示器将信息传递给人的感觉器官（眼、耳等），经中枢柛经系统对信息进行处理后，再指挥运动系统（手脚等）操纵机器的控制器、改变机器所处的状态。由此可见，从机器传来的信息，通过这个“环节”又反回机器，从而形成一个闭环系统。人机所处的外部环境因素（温度、照明、噪声、振动等）也将不断影响和干涉此系统的效率。因此，从广义来讲，人机系统又称人-机-环境系统。一、一、概述概述：1 1、人在系统中的功能人在系统中的功
3、能 第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第一节 心理现象与行为 图3-1 第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第一节 心理现象与行为 显然，要使上述的闭环系统有效工作，就要求人体结构中许多部位协同发挥作用。首先是感觉器官，它是操作者感觉人机系统信息的特殊区域，也是系统中最早可能产生误差的部位;其次，传入神经将信息由感觉器官传到大脑的理解和决策中心，决策指令再由大脑传出神经传到肌肉；最后一步，是身体的运动器官执行各种操作动作，即所谓作用过程。对于人机系统中人的这个“环节”，除了感知能力、决策能力对系统操作效率有很大影响之外，最终的作用过程可能是对操作者效率的最大限
4、制。为了建立一个人与机器、环境之间相适应的关系，以组成一个高效的人-机-环境系统，本章将从人机工程学的角度来讨论人的感觉系统、神经系统和运动系统的机能特点及其功能限度，为人机工程设计提供人体生理学和心理学有关基础。第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第一节 心理现象与行为 心理是人的感觉、知觉、注意、记忆、思维、情感、意志、性格、意识倾向等心理现象的总称。人的心理活动一般分为三大类型：一是人的认知活动，二是情绪活动，三是意志活动。而影响人的行为首要因素是认知心理。参阅图3-2.心理学的心理现象区分为不同方面是为了研究地需要。人的心理活动是一个整体，各种心理现象之间是相互联系、相
5、互影响的，并且在特定情境中综合地表现为一定心理状态，并在行为上得到体现。从哲学上讲，人的心理是客观世界在人脑中的主观能动反映，即人的心理活动的内容来源于客观现实和周围环境。每个个人都包含两方面：心理和行为。两者在范围上有区别又有联系。都是描述人的内外活动：心理：人的内部活动（要涉及外部活动）行为：人的外部活动（都发自内心），所以，人的行为是心理活动的外部表现，是活动空间的状态推移。二、二、人的心理现象与行为构成：人的心理现象与行为构成：1 1、心理现象、心理现象 第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第一节 心理现象与行为 图3-2 第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理
6、特征 第一节 心理现象与行为1 1）成熟因素成熟因素：受遗传、成熟环境两种因素共同作用、共同影响。一般，个体成熟遵循一定的自然规律，先后顺序是固定的，先爬后立、先走后跑。但在自然成熟过程中，其所处环境的诱导刺激因素作用是不可低估的。例：狼孩从小被狼收养，不会直立行走、不会说话 智力只有三岁电影 流浪者之歌（父亲是贼儿子也是贼）2 2、行为的构成、行为的构成 ：行为受遗传、成熟、环境、学习四个因素的相互作用、相互影响。遗传因素一经形成，即已决定。2 2）学习因素：）学习因素：是个体发展中必经的历程，经过尝试和练习，或接受专门训练培养或个体自身主动探求，使行为有所改变。学习和成熟是个体发展过程中两
7、个互相关联因素，相辅相成。成熟提供学习的基本重要条件和行为发展的先后顺序，学习效果受成熟限制，比如“开窍”成绩突然猛进。3 3）环境因素：）环境因素：是人与环境系统中的客观侧面，遗传、成熟、学习是主观侧面。这里环境因素指宏观远距，既有自然环境、又有社会环境。人是教育和环境的产物。第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第一节 心理现象与行为1)刺激刺激：是心理学上常用词汇，含意很广。围绕机体的一切外界因素，都可以看成是环境刺激因素，同时也可把刺激理解为信息。刺激可分类如下：3 3、行为反应、行为反应 ：行为是有机体对于所处情境的反应形式，心理学家将行为分解为刺激、生物体、反应三项因
8、素研究。第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第一节 心理现象与行为2)2)人体：人体：人的中枢神经系统，脑和脊髓，是接受外界刺激及作出相应反应的指挥中心，它既负责接受刺激，又负责对刺激进行判断后做出必要的相应反应，所以称为中枢神经系统。在此系统中脑处于中心地位，协调指挥地位。这一切都是自动进行的，属于自律行为。还有周围神经系统可将环境刺激经传入神经系统直接传递给传出神经系统。3)3)反应：反应：行为即包括内在的动机情绪，也包括外在显现的动作表现。机体接受刺激必然要做出反应，这种反应不论属于内在或者外在，都是行为的表现形式。外界刺激而产生某种需要和欲望，驱使人们做某一行为达到一定
9、目标。见图 第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第一节 心理现象与行为 此模式告诉我们：人的行为是受动机支配的，动机产生于需要。然而，支配人的动机的心理因素比较复杂，处需要外还受人的意识、意志、情感、兴趣等心理因素影响。人的心理活动一般分为三大类型：一是人的认知活动，二是情绪活动，三是意志活动。而影响人的行为首要因素是认知心理。第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第二节 人的感知系统 是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反应。人在感觉包括：视觉、听觉、味觉、嗅觉、肤觉、运动觉、平衡觉等 人体的这些感觉既能接受外部环境的信息，又能感知自身所处的状态。感觉
10、是一种最简单又最基本的心理过程，在人的各种活动过程中起着极其重要的作用。人除了通过感觉分辨客观事物的个别属性和感知人体自身各个部位的状况外，其它高级的相对复杂的心理活动，如思维、情绪、意志等，都是以感觉为基础而产生的。因此感觉是人们认识外部物质世界，了解自身状态的开端。一、一、感觉与感觉特征感觉与感觉特征：1 1、感觉、感觉2 2、适宜刺激：感官最敏感的刺激形式、适宜刺激：感官最敏感的刺激形式 外部环境中有许多物质的能量形式，人体的一种感觉器官只对一种能量形式的刺激特别敏感，能引起感觉器官有效反应的刺激称为该感觉器官的适宜刺激。第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第二节 人的感
11、知系统1)1)感觉阈下限：感觉阈下限：引起感觉的最小刺激量2)2)感觉阈上限：感觉阈上限：能产生正常感觉的最大刺激量，超过不但无效且引起器官损伤（例长期听MP3 一种刑法）3)3)差别感觉阈限：差别感觉阈限：刚刚能引起差别感觉的刺激最小差别量。当两个不同强度的同类型刺激同时或先后作用于某一感觉器官时，它们在强度上的差别必须达到一定程度，才能引起人的差别感觉。差别感觉阈限即为刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小差别量，对最小差别量的感受能力则为差别感受性，两者成反比关系。3 3、感觉阈限、感觉阈限 能为感觉器官所感受的刺激强度范围能为感觉器官所感受的刺激强度范围 第三章第三章 人的感知与心理特征人
12、的感知与心理特征 第二节 人的感知系统感觉类别阈值感觉阈的直观表达（最低值）最高值最低值视觉（2.25.7）X10-17J(2.25.7)X10-8J在晴天夜晚，距离48km处可见到蜡烛光(10个光量子)听觉2X10-5Pa2X10Pa在寂静的环境中，距离6m处可听到钟表嘀哒声嗅觉2X10-7kg/M3一滴香水在三个房间的空间打散后嗅到的香水味(初入室内)味觉4X10-7硫酸试剂（摩尔浓度）一茶勺砂糖溶于9L水中的甜味（初次尝试）触觉2.6X10-9J蜜蜂的翅膀从1cm高处落在肩的皮肤上 第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第二节 人的感知系统 人脑对直接作用于感觉器官的客观事
13、物和主观状况整体的反映.知觉是在感觉的基础上对客观事物所产生的高一级的认识,在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，在心理学中就把感觉和知觉统称为“感知觉”。感觉的性质较多取决于刺激物的性质,而知觉很大程度上受到人的知识、经验、情绪、态度等因素的制约和影响，因此，不同的人对同一事物会产生不同的知觉，在产品设计中设计师应考虑人在知觉上的共性，又要考虑人的知觉的差异性。二、二、知觉与知觉特征知觉与知觉特征：1 1、知觉、知觉2 2、基本特征、基本特征:整体性整体性 选择性选择性 理解性理解性 恒常性恒常性 错觉错觉1）整体性：）整体性：在知觉时，把由许多部分或多种属性组成的对象看作具有
14、一定结构的统一整体的特性。知觉的整体性可使人们在感知自己熟悉的对象时，只根据其主要特征可将其作为一个整体而被知觉。如，见到建筑群中的冷水塔，电力工程师立即会将该建筑群知觉为一个热电厂。第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第二节 人的感知系统 2）选择性：）选择性：在知觉时，把某些对象从背景中优先的区分出来，并予以清晰 反映的特性，见图 作用于感官的事物是很多的，但人不能同时知觉作用于感官的所有事物或清楚地知觉事物的全部。人们总是按照某种需要或目的主动地有意识人们总是按照某种需要或目的主动地有意识地选择其中少数事物作为知觉对象，对它产生突出清晰的知觉映象，地选择其中少数事物作为知
15、觉对象，对它产生突出清晰的知觉映象，而对同时作用于感官的周围其他事物则呈现隐退模糊的知觉映象，从而成为烘托知觉对象的背景，这种特性称为知觉的选择性。第三章第三章 人的感知与心理特征人的感知与心理特征 第二节 人的感知系统 3)3)理解性：理解性：根据已有的知识经验去理解当前的感知对象，这种特性称为知觉的理解性。由于人们的知识经验不同，所以对知觉对象的理解也会有不同，与知觉对象有关的知识经验越丰富，对知觉对象的理解也就越深刻。在复杂的环境中，知觉对象隐蔽、外部标志不鲜明、提供的信息不充分时，语言语言的提示或思维的推论的提示或思维的推论,可唤起过去的经验，帮助人们去立即理解当前的可唤起过去的经验，
16、帮助人们去立即理解当前的知觉对象，使之完整化。知觉对象，使之完整化。此外，人的情绪状态也影响人对知觉对象的理解。(戏剧海报、戏剧知识、平面知识)4 4）恒常性：恒常性：人们总是根据已往的印象、知识、经验去知觉当前的知觉对象，当知觉的条件在一定范围内改变了的时候，知觉对象仍然保持相对不变，这种特性称为知觉恒常性。5 5）错觉：）错觉：对外界事物不正确的知觉,错觉是知觉恒常性的颠倒.例如，空间错觉：大小 形状 方向 距离 运动错觉 时间错觉 错觉是有害的，在工业设计中却被大量应用：车辆上浅下深-平稳 冰箱加高显大 海王银得菲广告箭头快。园脸穿鸡心领 长脸穿一字领 第三章第三章 人的感知与心理特征人
17、的感知与心理特征 第三节 人的行为与环境 人与环境的交互作用主要表现为环境刺激和相应的人体效应。人体外部感觉器官受到外部环境因素刺激后会出现相应的反应。环境的刺激会引起人的生理和心理效应，而这种人体效应会以外在行为表现出来，我们称这种行为表现为环境行为。人类的环境行为是由于客观环境的刺激作用，或是出于自身的生理和心理需求所产生的。这种作用促使人类适应、改造成创造新的环境。环境行为的特征环境行为的特征 1.客观环境。客观环境作用导致人类的各种行为，这客观环境。客观环境作用导致人类的各种行为，这种行为就是适应、改造和创造新环境的活动。种行为就是适应、改造和创造新环境的活动。2.自我需求。人类的自我
18、需求是推进环境的改变和社会自我需求。人类的自我需求是推进环境的改变和社会发展的动力发展的动力3.环境制约。环境因素也会制约人类的行为。往往不环境制约。环境因素也会制约人类的行为。往往不能完全满足人类的需求。因而行为就要受到一定程度能完全满足人类的需求。因而行为就要受到一定程度的环境制约。的环境制约。4.综合作用。环境、行为和需求施加给人的往往是一综合作用。环境、行为和需求施加给人的往往是一种综合作用。人的行为受人的需求和环境的影响。即，种综合作用。人的行为受人的需求和环境的影响。即，人的行为是需求和环境的函数。这就是著名心理学家人的行为是需求和环境的函数。这就是著名心理学家库尔待库尔待列文列文
19、(KLewin)提出的人类行为公式：提出的人类行为公式：B=f（PE）B行为，行为，f函数，函数，P人，人，E环境环境 人类有许多适应环境的本能行为。它们是在长期的人类活动中，由于环境与人类的交互作用而形成的，这种本能被称为人的行为习性。1.抄近路习性抄近路习性2.识途性识途性3.左侧通行习性左侧通行习性4.左转弯习性左转弯习性5.从众习性从众习性6.聚集效应聚集效应7.人的距离保持人的距离保持 为了达到预定的目的地，人们总是趋向于选择最短路径，这是因为人类具有妙近路的行为习性。出此在设计建筑、公园和空内环境时，要充分考虑这一习性。抄近路习性抄近路习性 人们在进入某场所后如遇到危险(如火灾等)
20、时，会寻找原路返回，这种习性称为识途性。因此在设计室内安全出口时要尽量设在入口附近，并且要有明显的位置和方向指示标记。识途性识途性 在人群密度较大（0.3人M2以上）的室内和广场上行走的人，一般会无意识地趋向于选择左侧通行。这可能与人类右侧优势而保护左侧有关。这种习性对于展览厅展览陈列顺序有重要指导意义。案例：日本的行车方向左侧通行习性左侧通行习性 人类有趋向于左转弯的行为习性，在公园散步、游览的人群的行走轨迹可以显示这一习性。并有学者研究发现向左转弯的所要时间比同样条件下的右向转弯的时间短。很多运动场(如跑道、棒球、滑冰等)都是左向回转(逆时针方向)的，有学者认为左侧通行可使人体主要器官心脏
21、靠向建筑物，有力的右手向外，在生理上、心理上比较稳妥的解释。这种习性对于建筑和室内通道、避难通道设计具有指导作用。左转弯习性左转弯习性由左前方由正面由右前方总计左侧呆立不动右侧19.03.011.315.610.57.316.17.39.950.720.828.5静立时躲避方向的特点静立时躲避方向的特点人体重心偏右，站立时略向左倾，而且右手右脚比较有力，容易向左侧移动 假如在室内出现紧急危险情况时，总是有一部分人会首先采取避难行动，这时周围的人往往会跟着这些人朝个方向行动，这就是大众作用。因此室内避难疏散口的设计、诱导非常重要。从众习性从众习性 许多学科研究了人群密度和步行速度的关系，发现当人
22、群密度超过1.2人/M2时，步行速度会出现明显厂降趋势。当空间人群密度分布不均时，则出现人群滞留现象，如果滞留时间过长，就会逐渐结集人群，这种现象称为聚集效应。在设计室内通道时，一定要预测人群密度。设计合理的通道空间，尽量防止滞留现象发生。聚集效应聚集效应人的距离保持人的距离保持 人类的个人空间人类的个人空间 动物的领地动物的领地1.可以随身携带2.有肉眼看不见的界限3.以身体为中心4.对侵入行为进行躲避或抗议1.地点比较固定2.界限处有标记（粪便、尿液等）3.以家族为中心4.与入侵行为斗争或逃避人类的与人类的与“领土领土”有关的距离有以下四种有关的距离有以下四种1.亲密距离亲密距离2.个人距
23、离个人距离3.社会距离社会距离4.公众距离公众距离接近状态接近状态：指亲密者之间发生的爱护、安慰、保护、接触、交流的距离，此时身体接触，气味相透；视觉过近，反而分辨不清。亲密距离亲密距离：指与他人身体密切接近的距离正常状态正常状态：(1545厘米)，头脚部互不相碰，但手能相握或抚触对方。在各种文化背景中，这一正常距离是不同的一种是接近态接近态(4575厘米)，是亲密者允许对方进入的不发生为难、躲避的距离，但非亲密者(例如其他异性)进入此距离时会有较强烈反应。另一种为正常状态正常状态(75100厘米)，是两人相对而立，指尖刚能相触的距离，此时身体的气味、体温不能感觉，谈话声音为中等响度。个人距离
24、个人距离：指个人与他人间弹性距离社会距离社会距离：指参加社会活动时所表现的距离接近态接近态为130210厘米，通常为一起工作时的距离，上级向下级或秘书说话便保持此距离，这一距离能起列传递感情力的作用。正常态正常态为2l0360厘米，此时可看到对方全身，在外人在场下继续工作也不会感到不安或干扰，为业务接触的通行距离。正式会谈、礼仪等多按此距离进行。公众距离公众距离：指演说、演出等公众场合的距离接近态接近态约360750厘米，此时须提高声音说话，能看清对方的活动。正常态正常态7.5米以上，这个距离已分不清表情、声音的细致部分，为了吸引公众注意，要用夸张的手势、表情和大声疾呼，此时交流思想主要靠身体
25、姿势而不是语言。习惯是人长期养成而不易改变的语言、行动和生活习惯是人长期养成而不易改变的语言、行动和生活方式方式。习惯分个人习惯和群体习惯，群体习惯是指在一个国家或一个民族内部，人们所形成的共同习惯。习习 惯惯 一个国家或一个民族内的人，常对工器具的操作方向(前后、上下、左右、顺时针和逆时针等)有着共同认识，并在实际中形成了共同一致的习惯。这类群体习惯有的是世界各地相同的，也有的是国家之间、民族之间不同的。绝大多数人习惯用右手操作工具和做各种用力的动作。他们的右手比较灵活而且有力，所以对惯用右手的人来说，右手也叫优势手。但在人群中也有5%6%的人惯用左手（儿童时期约有25%人惯用左手）操作和做
26、各种用力的动作，其左手就成为优势手。至于下肢，绝大多数人也是惯用右脚，因此机械的主要脚踏控制器，一般也放在机械的右侧下方。惯用一侧惯用一侧人的行为模式人的行为模式 人的行为模式就是将人类行为习性、特点进行总人的行为模式就是将人类行为习性、特点进行总结归纳得出的行为规律。结归纳得出的行为规律。再现模式再现模式通过观察分析已建成空间里人的行为，尽可能真实地描绘和再现空间中人的行为的一种模式。用于评价已建造空间的合理性。从而进一步改变空间的属性，使之趋于更加合理。行为模式的分类行为模式的分类计划模式计划模式根据空间设计的内容，将人在其中可能出现的行为状态表现出来。主要用于分析评价将要建造的空间。般的
27、建筑和室内设计属于这一种模式。预测模式预测模式预测模式就是将预测实施的空间状态表现出来，分析人在该空间中行为表现的可能性和合理性。我们从事的可行性方案设计主要属于这种模式。数学模式数学模式利用数学理论和方法表现人的行为与其他因素的关系。主要用于科研。如前述的人类行为公式就是人类行为的一种数学表现。模拟模式模拟模式利用计算机等手段模拟人的行为。这种模拟模式主要用于实验。出于计算机技术的高速发展，计算机模拟空间和环境越来越真实相普遍。语言模式语言模式就是用语言记述个人的心理活动和行为。按行人的内容分类，有秩序模式、流动模式、分布模式按行人的内容分类，有秩序模式、流动模式、分布模式和状态模式。和状态模式。秩序模式秩序模式就是利用图表来描述人的环境行为秩序。流动模式流动模式就是将人流行为的空间轨迹模式化。这种模式可通过空间图示把人群流动的量、方向轨迹和时间变化表现出来。可用于观展生间、购物空间、疏散避难通道以及居室空间等的研究和设计。分布模式分布模式通过摄像和计数等方法按时间顺序和一定的空间方格连续观察记录人在空间环境中的行为状态，绘制人流分布的时间和空间断面。可为空间尺度和分布的合理设计提供依据。状态模式状态模式就是基于自动控制理论，采用图解法的图表来表示行为状态的变化主要用于研究行为动机和状态变化的因素。
