第七节 安全人机工程
一、单项选择题（每题的备选项中，只有1个最符合题意）
1安全人机工程是运用人机工程学的理论和方法研究（ ）系统，并使它们相互之间在安全上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门综合性的科学。[2009年真题]
A．人—机—管理
B．人—机—环境
C．人—机—环境—管理
D．人—环境—管理
【答案】B
【解析】安全人机工程是运用人机工程学的理论和方法研究“人一机一环境”系统，并使三者在安全的基础上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济地运行的一门综合性的科学。在人机系统中，人始终处于核心并起主导作用，机器起着安全可靠的保障作用。
2人的心理特性是安全心理学的主要研究内容。安全心理学的主要研究内容和范畴不包括（ ）。[2018年真题]
A．能力
B．需要与动机
C．体力
D．情绪与情感
【答案】C
【解析】安全心理学是研究事故发生过程中人的心理活动特点和规律的学科。其主要研究内容和范畴包括：①能力，包括感觉、知觉、观察力、注意力、记忆力、思维想象力和操作能力；②性格；③需要与动机；④情绪与情感；⑤意志。
3常见职业的体力劳动强度分级与该作业人体代谢率密切相关，根据作业人体的能耗量、氧耗量、心率相对代谢率等指标，将体力劳动强度分为四级，关于体力劳动强度分级的说法，正确的是（ ）。[2018年真题]
A．手或者臂持续动作，如锯木头，属于Ⅰ级（轻劳动）
B．臂或者躯干工作，如操作风动工具，属于Ⅲ级（重劳动）
C．臂或者腿的工作，如间断搬运中等重物，属于Ⅱ级（中等劳动）
D．臂或者躯干负荷工作，如搬重物，属于Ⅳ级（极重劳动）
【答案】C
【解析】常见职业体力劳动强度分级的描述见表1-7-1。
表1-7-1 常见职业体力劳动强度分级的描述
4造成劳动者疲劳的原因主要来自工作条件和作业者本身两方面的因素。下列情况中，属于作业者本身因素的是（ ）。[2017年真题]
A．生产组织不合理
B．技术熟练程度
C．机器设备条件差
D．工作环境照明欠佳
【答案】B
【解析】劳动过程中，人体承受了肉体或精神上的负荷，受工作负荷的影响产生负担，负担随时间推移，不断地积累就将引发疲劳。归结起来疲劳有工作条件因素和作业者本身的因素两个方面的主要原因。其中作业者本身的因素包括作业者的熟练程度、操作技巧、身体素质及对工作的适应性，营养、年龄、休息、生活条件以及劳动情绪等。
5我国国家标准综合考虑到作业时间和单项动作能量消耗，应用体力劳动强度指数将体力劳动强度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级。重体力劳动的体力劳动强度指数为20～25，级别是（ ）级。[2015年真题]
A．Ⅰ
B．Ⅱ
C．Ⅲ
D．Ⅳ
【答案】C
【解析】劳动强度指数是区分体力劳动强度等级的指标，指数大反映劳动强度大，指数小反映劳动强度小。体力劳动强度，按大小分为4级，见表1-7-2所示。
表1-7-2 体力劳动强度分级表
6疲劳分为肌肉疲劳和精神疲劳。下列措施中，不属于消除精神疲劳的是（ ）。[2015年真题]
A．播放音乐克服作业的单调乏味
B．不断提示工作的危险性
C．科学地安排环境色彩
D．科学地安排作业场所布局
【答案】B
【解析】消除疲劳的途径归纳有：①在进行显示器和控制器设计时应充分考虑人的生理心理因素；②通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味的作业；③改善工作环境，科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局，保证合理的温湿度、充足的光照等；④避免超负荷的体力或脑力劳动，合理安排作息时间，注意劳逸结合等。
7某职工在皮包加工厂负责给皮包上拉链，工作时间从8:00到16:00。工作一段时间后，该职工认为作业单一、乏味，没有兴趣，经常将拉链上错。根据安全人机工程原理，造成该职工经常将拉链上错的主要原因是（ ）。[2014年真题]
A．肌肉疲劳
B．体力疲劳
C．心理疲劳
D．行为疲劳
【答案】C
【解析】单调作业是指内容单一、节奏较快、高度重复的作业。单调作业所产生的枯燥、乏味和不愉快的心理状态，又称为单调感。单调作业的特点主要包括：①作业简单、变化少、刺激少，引不起兴趣；②受制约多，缺乏自主性，容易丧失工作热情；③对作业者技能、学识等要求不高，易造成作业者情绪消极；④只完成工作的一小部分，对整个工作的目的、意义体验不到，自我价值实现程度低；⑤作业只有少量单项动作，周期短，频率高，易引起身体局部出现疲劳乃至心理厌烦。⑥劳动效果不佳、劳动内容单调、劳动环境缺乏安全感、劳动技能不熟练等原因会诱发心理疲劳。
8劳动过程中，人体受工作负荷的影响产生负担，随时间不断积累，从而引发疲劳。按疲劳产生的原因，可分为体力疲劳和（ ）。[2012年真题]
A．生理疲劳
B．精神疲劳
C．视觉疲劳
D．环境疲劳
【答案】B
【解析】疲劳分为肌肉疲劳（或称“体力疲劳”）和精神疲劳（或称“脑力疲劳”）两种。肌肉疲劳是指过度紧张的肌肉局部出现酸痛现象，一般只涉及大脑皮层的局部区域。而精神疲劳则与中枢神经活动有关，是一种弥散的、不愿意再做任何活动的懒惰感觉，意味着肌体迫切需要休息。
9《体力劳动强度分级》（GB 3869—1997）将作业时间和单项动作能量消耗统一协调考虑，比较准确地反映了真实的劳动强度。该标准将体力劳动强度分为（ ）级。[2011年真题]
A．三
B．四
C．五
D．六
【答案】B
【解析】劳动强度指数，是区分体力劳动强度等级的指标，指数大反映劳动强度大，指数小反映劳动强度小。我国的体力劳动强度按大小分为4级。国外的体力劳动强度分为5级。
10与产品设计和操纵机器有关的人体特性参数是（ ）。[2010年真题]
A．尺度参数、动态参数、身高参数、肢体活动范围参数
B．生理学参数、辅助参数、尺度参数、动态参数
C．基本参数、辅助参数、尺度参数、动态参数
D．尺度参数、动态参数、生理学参数和生物力学参数
【答案】D
【解析】与产品设计和操纵机器有关的人体特性参数较多，归纳起来主要有四类：①尺度参数；②动态参数；③生理学参数；④生物力学参数。
11人机功能匹配要在功能分析基础上依据人机特性进行分配，应当由机器来承担的作业是（ ）。[2010年真题]
A．指令
B．程序的编排
C．环境条件恶劣的作业
D．应付突然事件
【答案】C
【解析】机器能在恶劣的环境条件下工作，如机器在高压、低压、高温、低温、超重、缺氧、辐射、振动等条件下都可以很好地工作，而人则无法耐受恶劣的环境。
12人机系统中，人与机器的特性有很大差别。人优于机器的能力主要是（ ）。[2009年真题]
A．图像识别、创造性
B．操作速度高、精确性高
C．输出功率大、耐久力强
D．重复性好、反应快
【答案】A
【解析】人优于机器的能力主要有：信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、判断、创造性等；机器优于人的能力主要有：反应和操作速度快，精确性高，输出功率大，耐久力强，重复性好，短期记忆，能同时完成多种操作、进行演绎推理以及能在恶劣环境下工作等。
13根据人机特性的比较，为了充分发挥各自的优点，需要进行人机功能的合理分配。下列关于人机功能合理分配的说法中，正确的是（ ）。[2008年真题]
A．指令和程序的编排适合于机器来做
B．故障处理适合于机器来做
C．研究、决策适合于人来承担
D．操作复杂的工作适合于人来承担
【答案】C
【解析】根据人机特性的比较，为了充分发挥各自的优点，人机功能合理分配的原则是：笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、规律性的、单调的、高价运算的、操作复杂的、环境条件差的工作，适合于机器来做；而研究、创造、决策、指令和程序的编排、检查、维修、故障处理及应付不测等工作，适合于人来承担。
14色彩可以从生理和心理两方面引起人的情绪反应，进而影响人的行为。关于色彩对人的心理和生理影响的说法，错误的是（ ）。[2018年真题]
A．色彩的生理作用主要体现在对人视觉疲劳的影响
B．黄绿色和绿蓝色易导致视觉疲劳，但认读速度快
C．蓝色和紫色最容易引起人眼睛的疲劳
D．蓝色和绿色有一定降低血压和减缓脉搏的作用
【答案】B
【解析】色彩的生理作用主要表现在对视觉疲劳的影响。由于人眼对明度和彩度的分辨力差，在选择色彩对比时，常以色调对比为主。对引起眼睛疲劳而言，蓝、紫色最甚，红、橙色次之，黄绿、绿、绿蓝等色调不易引起视觉疲劳且认读速度快、准确度高。色彩对人体其他机能和生理过程也有影响。例如，红色色调会使人的各种器官机能兴奋和不稳定，有促使血压升高及脉搏加快的作用；而蓝色色调则会抑制各种器官的兴奋使机能稳定，起降低血压及减缓脉搏的作用。
15因视觉环境的特点，使作业人员的瞳孔短时间缩小，从而降低视网膜上的照度，导致视觉模糊，视物不清楚。这种现象称为（ ）。[2015年真题]
A．视错觉
B．眩光效应
C．明适应
D．暗适应
【答案】B
【解析】眩光是指对象目标与背景亮度的对比过大，或者物体周围背景发出刺目耀眼的光线。眩光条件下，人们会因瞳孔缩小而影响视网膜的视物，导致视物模糊。眩光在眼球介质内可散射，进而进一步减弱物体与背景间的对比，造成不舒适的视觉条件，并迅速导致视觉疲劳；汽车驾驶员高速驾驶途中遇不良眩光条件，有时可能导致重大道路交通事故的发生。
16人机系统可分为机械化、半机械化的人机系统和全自动化控制的人机系统两类。在机械化、半机械化的人机系统中，人始终起着核心和主导作用，机器起着安全保证作用。下列关于机械化、半机械化的人机系统的说法中，正确的是（ ）。[2014年真题]
A．系统的安全性主要取决于人处于低负荷时应急反应变差
B．系统的安全性取决于机器的冗余系统是否失灵
C．机器的正常运转依赖于该闭环系统机器自身的控制
D．系统的安全性主要取决于该系统人机功能分配的合理性
【答案】D
【解析】在人工操作系统、半自动化系统中，人机共体，或机为主体，系统的动力源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者，即控制器主要由人来进行操作。系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性、机器的本质安全性及人为失误状况。在自动化系统中，以机为主体，机器的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身的控制，人只是一个监视者和管理者，监视自动化机器的工作。
17在人机系统中人始终起着核心和主导作用，机器起着安全可靠的保证作用。在机械化控制的人机系统中，人在系统中主要充当生产过程的（ ）。[2010、2009年真题]
A．操作者与管理者
B．监视者与控制者
C．操作者与控制者
D．监视者与管理者
【答案】C
【解析】在机械化、半机械化控制的人机系统中，人机共体，或机为主体，系统的动力源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者，即控制器主要由人来进行操作。
18下列关于全自动化控制的人机系统的说法，正确的是（ ）。[2007年真题]
A．人在系统中充当全过程的操作者和控制者
B．机器的运转完全依赖于人的控制
C．以人为主体，即人必须在全过程中进行管理或干预
D．以机为主体，人只是监视者和管理者
【答案】D
【解析】在全自动化控制的人机系统中，以机为主体，机器的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身的控制，人只是一个监视者和管理者，监视自动化机器的工作。只有在自动控制系统出现差错时，人才进行干预，采取相应的措施。
19区分人的体力劳动强度等级的指标是（ ）。
A．劳动强度指数
B．能量代谢率
C．耗氧量
D．心率
【答案】A
【解析】劳动强度指数是区分体力劳动强度等级的指标，指数大反映劳动强度大，指数小反映劳动强度小。
20体力劳动强度按劳动强度指数I大小分为4级：其中I＝20～25，为（ ）。
A．Ⅰ级
B．Ⅱ级
C．Ⅲ级
D．Ⅳ级
【答案】C
【解析】劳动强度指数I是区分体力劳动强度等级的指标，指数大反映劳动强度大，指数小反映劳动强度小。体力劳动强度按劳动强度指数I大小分为四级，分别为：①Ⅰ级（I≤15）；②Ⅱ级（15＜I≤20）；③Ⅲ级（20＜I≤25）；④Ⅳ级（I＞25）。
21下列途径可以消除疲劳的是（ ）。
（1）在进行显示器和控制器设计时应充分考虑人的生理心理因素；
（2）通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味的作业；
（3）改善工作环境，科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局；
（4）保证合理的温湿度、充足的光照等；
（5）避免超负荷的体力或脑力劳动，合理安排作息时间，注意劳逸结合。
A．（1）（2）（5）
B．（2）（3）（4）
C．（1）（3）（4）
D．（1）（2）（3）（4）（5）
【答案】D
【解析】消除疲劳的途径归纳起来有以下几方面：①在进行显示器和控制器设计时应充分考虑人的生理心理因素；②通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味的作业；③改善工作环境，科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局；④保证合理的温湿度、充足的光照等；⑤避免超负荷的体力或脑力劳动，合理安排作息时间，注意劳逸结合等。
22视觉疲劳可通过反应时间和（ ）方法进行测定。
A．闪光融合频度
B．闪光融合频率
C．反射系数
D．空间照度
【答案】B
【解析】视觉疲劳会引起视力下降、眼球发胀、头痛以及其他疾病而影响健康，并会引起工作失误和造成工伤。视觉疲劳可通过闪光融合频率和反应时间等方法来测定。
23（ ）最容易引起视觉疲劳。
A．红色
B．橙色
C．蓝色
D．绿色
【答案】C
【解析】色彩的生理作用主要表现在对视觉疲劳的影响。对引起眼睛疲劳而言，蓝、紫色最甚，红、橙色次之，黄绿、绿、绿蓝等色调不易引起视觉疲劳且认读速度快、准确度高。
二、多项选择题（每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项）
1能力标志着人的认识活动在反映外界事物时所达到的水平，影响能力的因素有（ ）。[2012年真题]
A．观察力
B．注意力
C．克制力
D．思维想象力
E．操作能力
【答案】ABDE
【解析】能力标志着人的认识活动在反映外界事物时所达到的水平。影响能力的因素很多，主要有感觉、知觉、观察力、注意力、记忆力、思维想象力和操作能力等。
2劳动过程中，工作条件和劳动者本身的因素都可能是导致疲劳的原因。下列造成疲劳的原因中，属于工作条件因素的有（ ）。[2011年真题]
A．劳动者连续作业时间过长
B．劳动者未经过专业训练
C．劳动者的心理压力过大
D．作业环境噪声过大
E．显示器不便观察
【答案】ADE
【解析】工作条件因素泛指一切对劳动者的劳动过程产生影响的工作环境，主要体现在：①劳动制度和生产组织不合理，如作业时间过久、强度过大、速度过快、体位欠佳等；②机器设备和工具条件差，设计不良，如控制器、显示器不适合于人的心理及生理要求；③工作环境很差，如照明欠佳，噪声太强，振动、高温、高湿以及空气污染。
3根据人与机器各方面特性的差别，可以有效地进行人机功能的分配，进而高效地实现系统效能。关于依据人机特点进行功能分配的说法，正确的是（ ）。[2018年真题]
A．机器的持续性、可靠性优于人，故可将需要长时间、可靠作业的事交由机器处理
B．人的环境适应性优于机器，故难以将一些恶劣、危险环境下的工作赋予机器完成
C．机器探测物理化学因素的精确程度优于人，但在处理柔性物体或多因素联合问题上的能力则较差
D．人能运用更多不同的通道接受信息，并能更灵活地处理信息，机器则常按程序处理问题
E．传统机器的学习和归纳能力不如人类，因此针对复杂问题的决策，目前仍然需要人的干预
【答案】ACDE
【解析】A项，机器的稳定性好，做重复性工作而不存在疲劳和单调等问题。人的工作易受身心因素和环境条件等的影响，因此在感受外界作用和操作的稳定性方面不如机器。
B项，在恶劣、危险环境下作业属于机器优于人的特性，机器更加适合于在恶劣、危险环境下工作。
C项，机器运行的精度高，现代机器能做极高精度的精细工作；产生的误差随机器精度提高而减小。而人的操作精度远不如机器，对刺激的感受阈也有限。人具有高度的灵活性和可塑性，能随机应变，采取灵活的程序和策略处理问题。
D项，人能够运用多种通道接收信息。当一种信息通道发生障碍时可运用其他的通道进行补偿；而机器只能按设计的固定结构和方法输入信息。
E项，在学习与归纳能力方面，机器的学习能力较差，灵活性也较差，只能理解特定的事物，决策方式只能通过预先编程来确定。
4人与机器的功能和特性在很多方面有着显著的不同，为充分发挥各自的优点，需要进行人机功能的合理分配。下列工作中，适合机器完成的有（ ）。[2015年真题]
A．快速、高可靠性、高精度的工作
B．单调、操作复杂、简单决策的工作
C．持久、笨重的工作
D．环境条件差、规律性、输出功率大的工作
E．灵活性差、高干扰、信号检测的工作
【答案】ACD
【解析】机器运行的精度高，现代机器能做极高精度的精细工作；机器能平稳而准确地输出巨大的动力，输出值域宽广；机器能在恶劣的环境条件下工作，如机器在高压、低压、高温、低温、超重、缺氧、辐射、振动等条件下都可以很好地工作，而人则无法耐受恶劣的环境。
5安全人机工程主要是研究人与机器的关系，其主要内容包括（ ）。
A．分析机械设备及设施在生产过程中存在的不安全因素，并有针对性地进行可靠性设计、维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计
B．研究人的生理和心理特性，分析研究人和机器各自的功能特点，进行合理的功能分配，以建构不同类型的最佳人机系统
C．研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信息传递的安全问题
D．分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统
E．研究人对机器的创造及维修，使之处于正常工作状态
【答案】ABCD
【解析】安全人机工程主要研究内容包括四个方面：①分析机械设备及设施在生产过程中存在的不安全因素，并有针对性地进行可靠性设计、维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等；②研究人的生理和心理特性，分析研究人和机器各自的功能特点，进行合理的功能分配，以建构不同类型的最佳人机系统；③研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信息传递的安全问题；④分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。
6人体能量的产生和消耗称为能量代谢，能量代谢的种类有（ ）。
A．基础代谢
B．有氧代谢
C．无氧代谢
D．安静代谢
E．活动代谢
【答案】ADE
【解析】人体能量的产生和消耗称为能量代谢，人体代谢所产生的能量等于消耗于体外做功的能量与体内直接、间接转化为热的能量之和。能量代谢分为三种，即基础代谢、安静代谢和活动代谢。
7安全心理学的主要研究内容和范畴包括（ ）。
A．智力与心态
B．能力与意志
C．性格与气质
D．需要与动机
E．情绪与情感
【答案】BCDE
【解析】事故统计资料表明，由人的心理因素而引发的事故约占70%～75%，或者更多。安全心理学的主要研究内容和范畴包括能力、性格、气质、需要与动机、情绪与情感、意志。
8生产中常出现的不安全情绪有（ ）。
A．急躁情绪
B．盲目乐观
C．烦躁情绪
D．孤僻
E．耐心
【答案】AC
【解析】生产实践中常出现的两种不安全情绪为：①急躁情绪。表现特征是干活利索但毛躁，求成心切但欠谨慎，工作不够仔细，有章不循，手与心不一致等。②烦躁情绪。特征表现为沉闷、不愉快、精神不集中，严重时自身器官及生理机能往往不能很好地协调，更难以与外界条件协调一致。
9人机系统中，适合于机器做的工作有（ ）类型的工作。
A．随机应变
B．笨重而快速
C．持久而操作重复
D．精度要求高
E．创造性
【答案】BCD
【解析】根据人机特性的比较，为了充分发挥各自的优点，人机功能合理分配的原则应该是：笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、规律性的、单调的、高价运算的、操作复杂的、环境条件差的工作，适合于机器来做；而研究、创造、决策、指令和程序的编排、检查、维修、故障处理及应付不测等工作，适合于人来承担。
10关于光的度量，以下说法正确的有（ ）。
A．光通量是人眼所能感觉到的辐射功率，是单位时间内可到达、离开或通过某曲面的光强
B．人眼对不同波长光的相对视见率不同，对于辐射功率相同但波长不同的光，光通量不相等
C．亮度是光源在给定方向上单位立体角内的光通量
D．发光强度简称光强，表示发光面的明亮程度，单位为cd/m3
E．照度即光照强度，是单位面积上接受可见光的能力，单位为勒克司（lx）
【答案】ABE
【解析】C项，亮度是人对光的强度的感受，是表示发光体表面发光强弱的物理量。当从某个方向观察光源时，光强与人眼所见到的光源面积之比可定义为亮度。其单位是坎德拉每平方米（cd/m2）。D项，发光强度简称光强，是光源在给定方向上单位立体角内的光通量。其单位是坎德拉（cd）。