說明：只收錄了部分和design有直接關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，涉及到生理學(xué)知識(shí)的內(nèi)容已略

人機(jī)工程學(xué)（ergonomics）

第一部分：概論（定義、研究方法、發(fā)展歷史）

目的：旨在研究人機(jī)交互關(guān)系（human-system interaction），效率優(yōu)化（optimization of effeciency）及塑造健康舒適（health&comfort）的環(huán)境

典型研究方法：觀察（observation）+訪談（interview）

焦點(diǎn)（highlights）：需求（requirements）、能力（abilities）、人機(jī)交互（human-machine interaction）

目標(biāo)（goals）：研究的人性的價(jià)值（value of human nature）

研究方法（methodology）：定性（qualitative）&定量（quantitative）

發(fā)展歷史：

1.1900~1940：empirical ergonomics（經(jīng)驗(yàn)工程學(xué)）-人類應(yīng)該適應(yīng)工業(yè)機(jī)器的設(shè)計(jì)

2.1945~1959：scitific ergonomics（科學(xué)工程學(xué)）-開始關(guān)注工業(yè)生產(chǎn)中的人為因素（human factors），逐漸使機(jī)器的設(shè)計(jì)符合操作者的使用需求

3.1960~至今：modern ergonomics（現(xiàn)代工程學(xué)）-機(jī)器的設(shè)計(jì)應(yīng)該適應(yīng)人類的操作習(xí)慣，基于實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，將心理學(xué)（psychology）、生理學(xué)（physiology）、工程學(xué)（engineering）引入設(shè)計(jì)中

人機(jī)工程學(xué)的趨勢(shì)：

從簡(jiǎn)單的人-電腦的交互（human-computer interaction）升級(jí)到通用型的人機(jī)交互（universal human-device interaction），關(guān)注點(diǎn)從效率性（efficiency）變成可用性（usability）和用戶體驗(yàn)（user experience），引入情感設(shè)計(jì)（emotional design）和服務(wù)設(shè)計(jì)（service design）

研究方法：

1.觀察法

要點(diǎn)：行為定義（behavior definition）、自然性設(shè)置（natural setting）、開放式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)獲取（open structure data acquiring）、參與式觀察（participatory observation）

A/B test: A（自變量 independent variables），C（控制變量 control variables），B（因變量? ?dependent variables），A—>B; C—>B;A&C—>B

2.調(diào)查法（采訪&問卷）

要點(diǎn)：真實(shí)可靠性（reliability）、有效性（validity）

采訪：1-1 & 1-…

包括結(jié)構(gòu)式or開放式（structure or open）、情境調(diào)查（contextual inquiry）、主題專家訪談（subject-matter expert（SME） interview）、快速訪談（quick interview）、配對(duì)訪談（paired interview）

設(shè)計(jì)的三個(gè)層次：（和馬斯洛需求效應(yīng)差不多）

1.本能層（物理感知層）（sensation）：從外部形態(tài)因素考慮（form factors），外形、色彩、尺寸

2.行為層（認(rèn)知層）（behavior）：從效率性（efficiency）及功能實(shí)現(xiàn)上考慮，效用性、效率性、好用性

3.反思層（情感層）（reflection）：從情緒層面（自我價(jià)值、滿意性、記憶性和期望性等）考慮，情緒、動(dòng)機(jī)、期待

人機(jī)系統(tǒng)（man-machine system）的影響因素：

1.人為因素（human factors）：身體尺寸（body size）、生理需求（physiology）、行為認(rèn)知（behavior cognition）—信息處理（info processing）、組織行為（organization behavior）、社會(huì)行為中行為、情緒、動(dòng)機(jī)、態(tài)度以及價(jià)值

2.機(jī)器因素（machine factors）：操作系統(tǒng)（operation system）、展示系統(tǒng)（display system）、安全系統(tǒng)（safety system）

3.環(huán)境因素（environment factors）：物理、化學(xué)、心理、社會(huì)和文化環(huán)境

4.綜合因素（comprehensive factors）：人機(jī)功能分配（human-machine

function assignment）、人及信息傳遞（human-machine information transferring）、

人體安全性（human security）

第二部分：感知系統(tǒng)（human's sensory system）

定義：

1.感覺（sense）：生物體和環(huán)境相互作用時(shí)產(chǎn)生的生理感覺

2.感知（perception）：受到經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)影響的心理感知

普適的視覺規(guī)律（vision laws）：

1.疲勞程度（fatigue）：水平排布（horizontal vision）優(yōu)于垂直排布（vertical vision）

2.精度（accuracy）：橫向尺寸和比例估計(jì)更準(zhǔn)確

3.視覺運(yùn)動(dòng)習(xí)慣（vision movement habits）：left-right，top-down，clockwise（順時(shí)針）

4.瀏覽習(xí)慣（observation priority）：Z型

5.接受程度（acceptance degree）：直線優(yōu)于曲線

6.顏色識(shí)別順序（color recognition order）：red - green - yellow - white，black on yellow - white on black - white on blue - black on white

圖符設(shè)計(jì)原則：

1.對(duì)象和背景（object&background）

2.圖標(biāo)邊框（icon border）

3.閉合圖標(biāo)（closed icon）

4.簡(jiǎn)化（simplicity）

5.整體性（wholeness）

6.兼容性（compatibility）：概念（concept）&空間（space）

圖符設(shè)計(jì)的三種沖突（contradictions）：

1.視覺矛盾：相似的視覺元素，不同的含義

2.概念矛盾

3.視覺與概念矛盾

聽覺顯示設(shè)計(jì)（auditory display design ）：

1.兼容性（compatibility）：不要讓噪音覆蓋信息

2.時(shí)間效應(yīng)（time effect）：一次不要傳遞太多信息

第三部分：運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（motion system）

概念：bones-杠桿（leverage）、joints-樞紐（hub）、muscles-動(dòng)力（momentum）

肌肉施力包括靜態(tài)（static force）和動(dòng)態(tài)（dynamic force）

減少靜態(tài)施力的設(shè)計(jì)：

1.避免和改善有害的姿勢(shì)（harmful postures）

2.提供肘部和腳部的支持（elbow&feet support）

動(dòng)作分析（act analysis）：

通過分析一個(gè)動(dòng)素（act factor）的行為結(jié)構(gòu)（act structure）、合理性（rationality）和效率性（efficiency）進(jìn)行行為優(yōu)化，刪除無效行為（invalid acts），減少準(zhǔn)備行為（prepared acts），使必要行為（necessary acts）變得簡(jiǎn)化緊湊和順利

巴恩斯經(jīng)濟(jì)行為原則（Barnes economic act principle）：

1.同時(shí)使用兩只手

2.盡量減少行為量（act amount），避免一切不必要的行為

3.盡量減少行為距離（act distance），避免全面的行為（all-around acts）

4.尋找舒適的工作環(huán)境，減少行為難度（act difficulty），避免不合理的姿勢(shì)

視覺編碼（visual coding）&觸覺編碼（haptical coding）

阻力反饋（feedback）&偶發(fā)啟動(dòng)（accidental activation）：

1.適當(dāng)強(qiáng)度的阻尼設(shè)計(jì)是最佳反饋

2.良好的防滑（阻尼）設(shè)計(jì)可有效防止意外激活

第四部分：人體尺寸（anthropometry）&工作場(chǎng)所的設(shè)計(jì)（workplace design）

尺寸（size）：標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量條件&標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)點(diǎn)、測(cè)量項(xiàng)目?

尺度（scale）：主觀上的心理尺寸、相對(duì)概念

百分位數(shù)（percentile）：

Pn = M + K*SD（N>50）

Pn = M -? K*SD（N<50）

人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用：

1.極限設(shè)計(jì)（ultimate design）：最大尺寸指較低的百分位數(shù)，最小尺寸指較高的百分位數(shù)

2.可調(diào)整設(shè)計(jì)（adjustable design）：5%~95%

3.動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)（dynamic design）：活動(dòng)范圍的最小值（必須執(zhí)行操作）&最大值（自由活動(dòng)）

4.非平均設(shè)計(jì)（non-average design）：考慮高百分位數(shù)和低百分位數(shù)

自適應(yīng)域（adaptive domain）

心理空間（psychological space）：近距離（close distance）、個(gè)人距離（personal distance）、社會(huì)距離（social distance）、公共距離（public distance）

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（design guidelines）：

1.將用戶和機(jī)器/用戶方便的聯(lián)系在一起（operation connections）

2.合理分布讓使用者快速準(zhǔn)確的使用（reasonable layout）

3.雙方進(jìn)行順暢的信息交換（smooth information exchange）

4.設(shè)置緊急出口（exit in emergency）

可見性（visibility）設(shè)計(jì)：

視覺角度：站姿（standing posture）—8°~22°，坐姿（sitting posture）—17°~29°

工作面的高度設(shè)計(jì)：取決于身體尺寸（body size）和工作性質(zhì)（work characteristics）

最佳姿勢(shì)（optimal posture）：

arms loose naturally, forearms are placed on the work surface , keeping close to horizontal or a little bit lean. So the best work surface height should be lower than elbow height 5-10 cm, in general

工作面（work surface）的設(shè)計(jì)：

1.中等精加工文件（medium elaborate work）：低于肘高5~10 cm

2.高度精密加工（highly elaborate work）：高于肘高5~10 cm

3.重體力勞動(dòng)（heavy physical work）：低于肘高10~20 cm

4.手控作業(yè)（hand control work）：肘高~肩高

空間布局（layout）：

1.優(yōu)先考慮最重要的任務(wù)（importance）

2.頻繁使用的對(duì)象應(yīng)該更容易被接觸到（usage frequency）

3.將功能相關(guān)的對(duì)象組織起來（function organization）

4.按照使用順序排列對(duì)象（usage order）

座椅設(shè)計(jì)考慮的因素：

脊柱壓力（pressure of spines）、肌肉疲勞程度（muscles）、坐姿和行為（sitting postures or behaviors）、體壓分布（body pressure）

第五部分：信息處理機(jī)制（information processing）

用戶感知（user perception）：

系統(tǒng)模型（system model）—表現(xiàn)模型（representation model）—用戶模型（user model）?

信息理論（info theory）：

A階段—如何準(zhǔn)確的傳達(dá)特定信息（specific info）？

B階段—如何準(zhǔn)確的傳達(dá)信息的預(yù)期含義（expected meaning）？

C階段—信息如何有效的影響行為（behavior）？

信息處理模型（info processing model）：

info input — info communication — sensory registration — info processing — thinking —? ?decision — info output — attention

信息通信（info communication）：?

1.人類的信息容量（info channel volume）為7個(gè)字節(jié)（byte）

2.信息維度（info dimension）&信息編碼（info coding）

感覺登記（sensory registration）：

1.處理時(shí)間極短（0.2~0.3 s）

2.如果信息不被進(jìn)一步處理和強(qiáng)化很快就會(huì)消失

信息處理（info processing）：

部分處理（partial processing）：對(duì)外界信息有精細(xì)的加工處理

整體處理（holistic processing）：人們更傾向于關(guān)注整體

格式塔法則（Gestalt laws）：知覺上分組和組織規(guī)律

1.主體—背景（figure—ground）

2.接近性（proximity）

3.相似性（similarity）

4.連續(xù)性（continuity）

5.封閉性（closure）

6.命運(yùn)共同性（common fate）和圖形完整性（fine Gestalt）

自下而上的處理機(jī)制（bottom-up processing）& 自上而上的處理機(jī)制（top-down processing）

bottom-up：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)（data-driven），從數(shù)據(jù)的分析開始

機(jī)制：模板匹配和識(shí)別（template matching and recognition）

top-down：受已有的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知影響，以及基于第一印象的偏見（biases）

信息存儲(chǔ)（storage of info）：

感覺記憶（sensory memory）：持續(xù)0.25~1 s，包括9~20個(gè)字母，不集中注意力很快就會(huì)消失

短時(shí)記憶（short-term memory）：持續(xù)5~20 s，7±2

通常為信息的提?。╡xtraction），基于音頻編碼機(jī)制（audio coding）

長(zhǎng)時(shí)記憶（long-term memory）：analysis—decide—recall

通常為信息的加工處理（processing），基于邏輯編碼機(jī)制（logic coding）

問題解決的方式：試錯(cuò)&類比推理&啟發(fā)式目標(biāo)分解

第六部分：行為&心理（behavior&psychology）

三種典型工作行為（work behavior）的研究：

繁重的體力勞動(dòng)（heavy physical work）

衡量因素：攝氧量（oxygen uptake）、心率（heart rate）、肌電信號(hào)（EMG? signals）

影響因素：工作方式、姿勢(shì)、工作量、工具、環(huán)境等

design：營(yíng)造良好的工作環(huán)境，設(shè)計(jì)能夠減少勞動(dòng)量并且舒適的工具，設(shè)計(jì)手柄使身體靠近物體，直腰跪下，減少椎間盤壓力

技能性工作（skill work）

衡量因素：完成精度（precision）、速度（speed）、學(xué)習(xí)難度（difficulty）

需求：肌肉快速收縮和移動(dòng)的精準(zhǔn)調(diào)度（mediation and precision）、注意力（attention）、視覺控制（visual control），需要學(xué)習(xí)活動(dòng)和形成反射or習(xí)慣

design：以效率和健康為目標(biāo)，設(shè)計(jì)良好的工作流程，創(chuàng)建基于工作效率和精度的扇形覆蓋工作區(qū)（fan-shaped area in form of eyes）

操作類工作：避免兩項(xiàng)工作同時(shí)展開，操作者可以用自由控制工作速度，盡量采取水平動(dòng)作設(shè)計(jì)，確保完全的視覺可見性，避免注意力分散

腦力工作（brain work）

心理模型（mental models）&意識(shí)（consciousness）

模型匹配（template matching）：相似的模型（similar model）&特殊到一般規(guī)律的推導(dǎo)（deducing）

閾值理論（threshold theory）：行為由不確定的心智模型決定

心智模型（mental models）：外部知識(shí)（external）&內(nèi)部知識(shí)（internal）、顯性知識(shí)（explicit）&隱性知識(shí)（implicit）

執(zhí)行差距（execution gap）：用戶目標(biāo)（user's goal）和允許操作的系統(tǒng)（allowable system operations）之間的能力差異（ability difference）

評(píng)價(jià)差距（evaluation gap）：解釋系統(tǒng)工作狀態(tài)（system working status）和評(píng)估（assessing）目標(biāo)是否達(dá)成之間的信息差異（info difference）

差錯(cuò)：失誤（fault）、過失（mistakes）、遺漏（forgetting）&模式錯(cuò)誤（pattern errors）

以用戶為中心（user-centered）的設(shè)計(jì)：

1.充分利用外部知識(shí)（external knowledge）來減少記憶負(fù)擔(dān)

2.簡(jiǎn)化任務(wù)結(jié)構(gòu)（task structure）和層次

3.視覺突出（emphasize vision），提供實(shí)時(shí)反饋（real-time feedback）

4.建立正確的匹配（right matching）

5.利用限制性的因素（limitation factors）

6.容錯(cuò)性（fault tolerance）

7.一些涉及到重要功能的地方適當(dāng)故意增加操作難度（operation difficulty）

任務(wù)分析（task analysis）：HTA分析（Hierarchical task analysis層次任務(wù)分析）

1.定義任務(wù)（define）：明確用戶，分解為同一級(jí)別的子任務(wù)（sub-goal）

2.描述任務(wù)（describe）：避免重復(fù)和遺漏

3.建立模型（models）：建立實(shí)現(xiàn)不同功能的工作模型

4.分析任務(wù)（analysis）：分析任務(wù)復(fù)雜性（complexity），包括技能水平（levels）、任務(wù)關(guān)系（relationship）、任務(wù)持續(xù)時(shí)間（duration）

第七部分：動(dòng)機(jī)（motivation）和體驗(yàn)（experience）

動(dòng)機(jī)是驅(qū)動(dòng)力（driving force），表現(xiàn)為一種緊張狀態(tài)（state of tension）

1.內(nèi)部動(dòng)機(jī)（internal motivation）&外部動(dòng)機(jī)（external motivation）

2.原始性動(dòng)機(jī)（primitive motivation）&社會(huì)性動(dòng)機(jī)（social motivation）

3.積極動(dòng)機(jī)（positive motivation）&消極動(dòng)機(jī)（negative motivation）

4.理性動(dòng)機(jī)（rational motivation）&情感動(dòng)機(jī)（emotional motivation）

需求（demand）表現(xiàn)為一種缺失狀態(tài)（state of loss）

需求三元論：權(quán)力（power）、交往（communication）、成就（achievement）

馬斯洛需求結(jié)構(gòu)（Maslow Demand Structure）：

生理（physiology） — 安全（security） — 歸屬和愛（love and belongings） — 自尊和被尊重（self-esteem and respect） — 自我實(shí)現(xiàn)（self-realization）?

目標(biāo)（goal）：生活目標(biāo)（life goal）、體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)（experience goal）、最終目標(biāo)（final goal）

用戶體驗(yàn)（user experience）：

認(rèn)知（cognition）：感知覺（perception）、記憶（memory）、信息內(nèi)容（content）、信息呈現(xiàn)方式&結(jié)構(gòu)（presentation&structure）

情感（emotion）：積極情緒（positive emotion）&消極情緒（negative emotion）

意識(shí)（consciousness）：引起用戶觀察（observation）、思考（thinking）、期待（expectation）

行為（behavior）：用戶習(xí)慣（habit）、使用方式（way）、使用效果（effect）、使用效率（efficiency）、用戶學(xué)習(xí)和記憶（learning and memory）、用戶犯錯(cuò)（mistakes）

四大因素：品牌（brand）、內(nèi)容（content）、可用性（usability）、功能性（functionality）

ways：深度訪談（in-depth interviews）+參與式觀察（participatory observation）=情境化訪談（situational interview），焦點(diǎn)小組（focus group），工作坊（workshop），腳本提綱（劇本）（script），用戶參與式設(shè)計(jì)（user participatory design）

標(biāo)準(zhǔn)：

真實(shí)需求（real demands）

可用性（usability）：易學(xué)、易記、高效、滿意、錯(cuò)誤預(yù)防、糾正

美觀性（beauty）

適應(yīng)性（adaptability）：適用多用戶、多場(chǎng)景

易管理性（manageability）：使用、攜帶、維護(hù)等方便

第八部分：交互設(shè)計(jì)（Interaction design）

正在快馬加鞭的整理中……

第九部分：環(huán)境行為和心理（environmental behavior and psychology）

環(huán)境知覺（environmental perception）：真實(shí)感知環(huán)境信息，受知覺定勢(shì)（perceptual set）的影響

色彩聯(lián)覺（Color Synaesthesia）：溫度感，距離感，輕重感，面積感，動(dòng)靜感

個(gè)人空間（personal space）：私密性（privacy）&領(lǐng)域性（territoriality）

認(rèn)知地圖（cognitive map）：路徑（path）、標(biāo)志（sign）、節(jié)點(diǎn)（node）、區(qū)域（area）、邊界（border）

評(píng)價(jià)地圖（evaluation map）

空間行為（spatial behavior）：

空間動(dòng)作性行為習(xí)性：捷徑，側(cè)邊行走，逆時(shí)針轉(zhuǎn)向，依靠性

空間體驗(yàn)性行為習(xí)性：人看人，圍觀，安靜與凝思

空間行為的規(guī)律：

1.環(huán)境應(yīng)激模式（environmental stress pattern）：利用環(huán)境達(dá)成舒適性和安全性等

2.參與模式（participation pattern）：人看人

3.流動(dòng)模式（flow pattern）：帶著目的性和方向性的運(yùn)動(dòng)

4.停留模式（stop pattern）：邊界效應(yīng)（border effect），領(lǐng)域性（territoriality）

文化維度學(xué)說：權(quán)力范圍（power），個(gè)人主義（individualism），性別取向（gender），確定性（certainty），長(zhǎng)期性（long-term）

未完待續(xù)……