【学习目标】
掌握 职业工效学的概念；人体尺寸的应用。
熟悉 姿势和合理用力；机器与工作环境；工效学相关疾患。
了解 人体测量内容、方法和仪器。
第五节 职业工效学 视频授课
下面是中国大学MOOC（慕课），人卫8版主编单位 华中科技大学《职业卫生与职业医学》课程成员陈卫红教授讲授的“职业工效学”慕课。
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人类工效学（ergonomics）又称人机工效学、人机工程学，或简称工效学，产生于19世纪末。1957年《人类工效学》创刊，1959年国际人类工效学会正式成立（InternationalErgonomics Association，IEA），全世界各相关行业专业人员纷纷涉足本学科专项研究，人类工效学进入蓬勃发展期。中国人类工效学（1989年正式成立）每四年召开一次全国会议。人类工效学是一门综合性学科，涉及人的工作和生活等各个方面，在国防、交通运输、航天、航空以及多种工业企业以及误乐设施，医疗器械等多个领域有着广泛的应用。
职业工效学(occupational ergonomics)是人类工效学应用的重要分支，以解剖学、心理学、生理学、人体测量学、工程学、社会学等多学科理论知识为基础，以职业人员为中心，研究人-机器-环境之间的相互关系，旨在实现人在工作中健康、安全、舒适，同时提高工作效率。职业工效学的内容主要涉及动作时间分析，工作过程中的生物力学，人体测量学，人-机-环境系统相互关系，以及以肌肉骨骼疾患为主的工效学相关疾病等几个方面。
一、时间动作分析
时间动作分析是职业工效学较传统的研究领域。主要研究作业人员在各种操作中的身体动作和花费时间，目标是减少完成工作所需的动作量，消除多余的动作，减轻劳动强度，缩短劳动时间，使操作简便有效，从而制定出最佳的动作程序和操作方法，提高工作效率，减少工人疲劳。
根据若干时间动作分析的结果，研究者们提出以下高效工作的准则：
1．要将劳动者获取工具、操作机器所需要的空间距离最小化。
2．双手应该同时开始和完成动作，动作应该尽可能对称。右手取物时应伸向右边，左手取物时应伸向左边。
3．操作过程中手不应该闲下来。
4．不应该用手做身体其他部位的工作，尤其是腿和肢可以完成的工作，比如采用脚踏设计将手从许多操作中解放出来。
5．在盛放工作物资时应该使用机械装置，而不是用手。
6．工作桌、椅应该有合适的高度，使劳动者坐在高椅上或站着就能够完成工作，位置变化可以减少疲劳动。
在当今的工作场所中，时间动作分析更适合于简单重复性劳动，比如流水线工作。从职业卫生的视角出发，除了提高工劳动生产率以外，还需要格外关注那些容易造成身体损伤的成份。在面对复杂操作、设备时，人与机器的总体关系需要仔细考虑与平衡，以设计出更加精密的人机互动方式。
二、工作过程的生物力学
生物力学（Biomechanics）是将力学与生物学的原理和方法有机结合起来，研究生命过程中不断发生的力学现象及其规律的科学，也即研究生物与力学的有关问题。职业生物力学（Occupational Biomechanics）：主要研究工作过程中人和机器设备间力学的关系。目的在于提高工作能力并减少肌肉骨骼损伤的发生。
（一）肌肉骨骼的力学特征 人体运动系统主要由肌肉、骨骼和关节组成，其中肌肉是主动部分，骨骼是被动部分，在神经系统支配下，通过肌肉收缩，牵动骨骼以关节为支点产生位置变化，完成运动过程。
骨骼肌可以随人的意志进行收缩的肌肉。劳动时肌肉做功的效率与负荷大小有关，过大过小都会使效率下降，当肌肉负荷为最大收缩力的50%左右，肌肉做功效率最高，在组织生产劳动时，应考虑这一特点。
骨骼是身体重要的组成部分，主要功能是支持、运动和保护。骨骼结构具有承受力强的特性，但不同部位的骨骼对于压缩、拉伸、剪切等力的承受能力不同。
骨间连接称为关节。关节的运动方式是转动，人体各部分的运动实际上是围绕关节的转动，关节面的形状及结构与运动形式密切相关。按照关节运动轴的多少可以分为单轴关节，如肱尺关节；双轴关节，如肱桡关节；三轴关节，如肩关节。理论上三轴关节的活动范围近似于球体。
（二）姿势
人在劳动时需要保持一定的姿势（posture）。劳动中最常见的姿势是站姿和坐姿，其他还有跪姿、卧姿等。
不管采取何种姿势，人体都要承受由于保持某种姿势所产生的负荷，称作姿势负荷（postureload）。为了方便操作和减少姿势负荷及外加负荷的影响，在采用姿势时应注意：
①尽可能使操作者的身体保持自然的状态；
②避免头部、躯干、四肢长时间处于倾斜状态或强迫体位；
③使操作者不必改变姿势即可清楚地观察到需要观察的区域；
④操作的手和前臂避免长时间位于高出肘部的地方；
⑤如果操作者的手和脚需要长时间处于正常高度以上时，应提供合适的支撑物。
长时间保持任何一种姿势，都会使某些特定肌肉处于持续静态收缩状态，容易引起疲劳。在可能的情况下，操作者在劳动过程中适当变换姿势。
（三）合理用力 为了完成生产或其他工作任务，劳动者在劳动过程中常常要克服外界的重力、阻力。此外，从事任何工作都要保持一定的姿势或体位，工作人员还要克服人体各部位所产生的重力。根据生物力学的原理，合理运用体力，可以减少能量消耗，减轻疲劳程度，降低慢性肌肉骨骼损伤的发病率，提高工作效率。
人的力量是由肌肉和骨骼系统产生和传递的，其中肌肉是主动部分，骨骼是被动部分，起支撑和杠杆作用，在神经系统支配下，通过肌肉收缩，牵动骨骼以关节为支点产生位置变化，完成运动过程。包括关节在内的某些解剖结构结合在一起可以完成以关节为轴的运动为动力单元（kineticelement），一个动力单元可以完成简单运动。两个以上的动力单元组合在一起称为动力链（kineticchain），可以在较大范围内完成复杂的动作。生产劳动中多数操作是通过动力链来完成的，但是一个动力链包括的动力单元越多，出现障碍的机会也就越多。在组织劳动时，尽可选用较简单的动力链。
1.重心 搬运重物或手持工具时需要克服物体的重力，这种作用力也称为工作负荷（work load），以一定的力矩作用于人体，其中力臂是物体重心至人体支点（关节）的垂直距离。在物体重量固定的情况下，人体承受的负荷与物体重心到支点的垂直距离成反比。如图2-3。在生产劳动中尽可能使物体的重心靠近人体，可以使力矩变小，减轻劳动负荷，减少用力。
除了物体重心以外，人体本身也有重心。除了整体重心以外，人体各个部分，又称体段（segment），也有各自的质量和重心，如头、手、前臂、上臂、躯干等，每一部分力矩的大小取决于该体段的空间位置与相应的关节（支点）之间的垂直距离，如图2-4所示。距离越大，力矩越大，机体的能量消耗也随之增加。生产或工作中，人体同时承受姿势负荷和外加负荷。采取站姿或坐姿工作时，既要注意避免人体整体重心的偏移，又要使人体各部分重心尽量靠近脊柱或延长线，以减少姿势负荷。如在操纵轮盘等控制器时应尽量减少力的作用点与身体相应指点的距离，以减少用力。
2．对称用力 生产中用力要对称，这样可以保持身体的平衡与稳定，减少肌肉静态收缩，减轻姿势负荷，降低能量消耗。如将一定重量的书包由单肩背改为双肩背，氧的消耗减少将近50%。搬运同样的重量，平均分配在两手携带比用一手拿着要轻松得多。
从事不同的工作，要根据工作特点和工效学基本原理，采取合理用力方式。有些工作中可以利用人体整体或某一部分的重力，以节省体力。例如，当工作向下方用力安装某零件时，可以将工作台适当降低，利用身体重力向下按压，提高工作效率。
三、人体测量及应用
人体测量学（anthropometry）是人类学的一个分支学科，是用测量和观察的方法来描述人类的体质特征状况。通过对人体的整体测量和局部测量，探讨人体的类型、特征、变异和发展规律。人体测量获得的各种尺寸信息可用于研究设计和调整工具，从而最大程度的保护工人身体健康，提高生产效率，发挥机器的性能。同时，人体测量学在日常生活、人类进化、生长发育、体育、教育等许多领域亦有应用。
（一）人体测量内容
即人体的各种参数，包括人体静态尺寸、动态尺寸、力量、比例、角度、重心、能力范围以及描述人体三维形态的特征点坐标数据等。在多种人体参数中，人体尺寸是人机系统设计的基本数据。在工效学实际应用中，人体测量的类型通常分为静态测量和动态测量两种。
1．静态测量 又叫静态人体尺寸测量（staticmeasurement of dimensions），是被测者在静止状态下进行的测量，站立或取坐姿。这种方法测量的是人体各部分的固定尺寸，如表2-6是我国1988年颁布的部分成人测量数据，包括身高、眼高、上臂长、前臂长等。
人体测量需要测定人体各个部分的参数，静态测量最基本的尺寸有119项，如有特殊需要，则需适当增加测量参数，比如为了设计航空供氧面罩，仅在口鼻周围就设20多个测点。
有时根据实际需要还要对某些特定人群进行测量，获得相关人群的人体尺寸资料，如对士兵进行人体测量以确定某些武器设计参数或军服的尺寸。
2．动态测量 是被测者在规定运动状态下进行的测量，又称动态人体尺寸测量（dynamicmeasurement of dimensions）。测量的是人体在某一部分空间运动的尺寸，即活动范围，又称功能人体尺寸测量（functionalmeasurement of dimensions）。
动态测量数据在生产场所的设计、布局及机器设备的制造方面有重要的应用价值。如机器安放的密度、操作台的高度、机动车或飞机驾驶使用的各种操纵杆和控制键的安放位置，等等，设计尺寸都要符合使用者的动态尺寸。
在进行动态测量时，除了活动范围以外，还要测量适宜的范围。在可能的情况下，各种操作均应安排在适宜范围内，这样可以省时、省力，同时还可以减少肌肉紧张和能量消耗。图2-5显示尽管脚可以以跟骨为轴在60°范围内活动，但图中阴影部分为适宜范围，脚动控制器安放在这一区域较合适。手动控制器或流水线生产中工件输送的位置均应设计在手部动态测量的适宜范围之内。
（二）人体测量方法
1．人体形态参数的测量
（1）直接测量法（接触测量法）：按测量结果的形式又可分为两种，一种是采用传统的马丁氏（德国人类学家）人体测量仪（人体测高仪、直角规、弯角规、软卷尺等），根据体表标志或骨性标志，直接对人体上选定部位的尺寸和围度等数据进行测量。在服装设计应用较多。另一种直接测量法是对体表特征点的三维坐标数据进行数字化测量，即采用三维坐标测量仪器，对体表的形态特征点或骨性特征点的三维坐标数据进行测量，这种方法可直接为各种计算机辅助设计造型软件所调用，特别适合于应用越来越广泛的人体三维造型及各种人-机环境系统的仿真设计与工效学评价等方面研究。
（2）间接测量法（非接触测量法）：是采用激光、全息摄影、计算机等现代技术，把受试者全身不同部位从不同角度扫描或摄录下来，然后再用软件进行处理，间接计算出数据。此外还有光栅测量法，亦即投影光栅相位测量法，其基本原理是根据两个稍有参差的光栅相互重叠时产生光线几何干涉所形成的一系列含有面外位移信息的云纹来进行测量的方法。目前，国外激光扫描测量技术发展相对较完善，国内也已经开始了该种技术和设备的研发和使用。
2．人体力学参数测量 人体力学参数测量方法有多种，如人体重心的测量使用的主要方法有：尸体解剖法，重心板法，水浸法，数学物理模型法，y射线测量法，CT法和三维立体摄影法等。每一种方法各有长处和不足，根据具体情况选用。如飞行员人体测量中，常用的方法有形态参数的直接测量法以及力学参数的重心板测量法等。
（三）测量仪器 常用仪器有20多种，主要有人体测高仪、卷尺、直角规、弯角规、活动直角规、附着式量角器、三脚平行规、测骨盘、可调式坐高椅、测齿规、摩立逊定颅器、测腭器、立方定颅器、水平定位针、马丁描骨器、托颅盘、简易描绘器等。进行人体测量时，对于所选用人体测量仪器必须进行校准。随着计算机辅助设计和制造技术的进一步发展和应用，非接触式的三维数字化测量将成为人体测量的主要方法。
（四）人体尺寸的应用
人体尺寸的用途非常广泛，如工作场所的设计和机器设备的制造，都是重要参考数据。除了在工业生产中的应用以外，还广泛应用于农业、林业、交通运输、航空航天等各种行业。此外，在民用、军用及法医学和民族起源研究中，人体尺寸也具有十分重要的作用。
1.人体尺寸的百分位数 人体测量项目很多，在分析计算时，对于每一个项目都要进行统计分析，分别计算出不同百分位数的人体尺寸，以满足不同设计需要。一般从小到大计算出1%、2%、5%、10%┅┅直到99%的数值。
2.人体尺寸的应用 在工农业生产中，机器、工具、工作场所等都要参照人体尺寸进行设计。不同的设计要求和不同的使用对象，对人体尺寸的使用方法也不相同。
（1）适合于90%的人：最常见的设计是适合于90%的人。所谓90%的人是要求适合第5百分位数至第95百分位数的人。如机器或中央控制室内的控制柜的设计，这种情况通常有若干个需要用手操纵的控制器。按照上述要求进行设计的时候，如果是站姿操作，控制器安放的最低位置应当使第95百分位数（较高人群）的人不需弯腰就可以用手抓握，这样较低的人自然也不用弯腰即可操作；对于较高位置控制器，安放位置当使第5百分位数（较低人群）的人在正常情况下伸手即可抓握到，对于高于第5百分位数的人来说，操作更容易。
（2）单限值设计：有些设计只需要一个人体尺寸的百分位数值作为上限值或下限值，称单限值设计。单限值设计有时需要取上限值，如门的高度，只需要符合高身材的人的需要，低身材的人使用不会发生什么问题。在另外一些情况下，如工作场所为了防止肢体伸入危险区所采取的防护网网孔直径，只要考虑身材小的人体尺寸即可，所以又称小尺寸设计。
（3）一般设计：有一类设计不是采用上限值或下限值，通常以第50百分位数的值作为设计依据，如门的把手高度，墙壁上电灯开关高度，一般是按照这种方式设计，这种情况多见于要求不高且适合于多数人使用的设计。
在使用人体尺寸进行设计时，还要适当增加修正量满足实际需要，如着衣修正量，坐姿时坐高、眼高、肩高、肘高要比测量值增加150px；穿鞋修正量，身高、眼高、肩高等，男性增加625px，女性增加500px。
（五）影响因素
1．年龄：人体尺寸在成年以前随年龄增长而增加，这种变化一般是男性到20岁，女性到18岁基本停止。成年以后随着年龄增加，人的身高会略有减少，但肩宽、腹围、臀围等尺寸却随年龄增加而增大。
2．性别：每一个国家或地区的人群，男性和女性的人体尺寸数据存在明显差别，如身高差别可达250px以上。大多数人体尺寸男性比女性大，如胸厚、臀宽、臂及大腿周长，女性男性大。在身高相同的情况下，男女身体各部分的比例也不相同。
3．种族：不同种族的人体尺寸可以有较大差别，即使在同一国家不同区域也有差异。一般白种人比较高大，如果一个国家主要是由白种人组成，则人体尺寸的值就较大（表2-7）。不同的种族之间不仅身高有差别，其他参数（如身体各部分之间的比例）也不完全一致。20世纪50~60年代，一些亚洲国家进口啊按照欧洲人的人体尺寸设计的机器，除了操作困难外，并还引起工人的多种不适和疾患。目前进入国际市场的产品都重视并设法解决这类问题。
4．地区：由于各种原因，长期生存在不同地区的人，即使是同一种族，人体尺寸也会有所不同，如表2-8所列我国不同地区的人体身高尺寸有较大差别。
5．职业：不同职业的人，在身体高矮和比例方面可以存在一定差别，如体力劳动才肌肉发达，臂和腿的周长比脑力劳动者大。绝大多数差别是职业选择的结果，如某些球类运动员的平均身高比较高，某些兵种的平均身高比较低。
6．其他因素：人体尺寸有明显时代特征。人类社会的不断发展，卫生、医疗、生活水平的不断提高以及体育运动的大力开展，使人类的成长和发育也发生变化。身高呈现出每10年增高2cm左右的趋势，其他形体尺寸也随之发生变化。因此，在使用人体测量数据进行设计时，需考虑这些因素的影响。
四、机器和工作环境
（一）人机系统 生产劳动过程中，人和机器（包括设备和工具）组成一个统一的整体，共同完成生产任务，称作人机系统（person-machinesystem）。驾驶飞机飞行是复杂人机系统的例子，飞机导航控制网络则是更为复杂和精密的人机系统，包括了大量独立的人机子系统，其中每一个子系统是整体系统的有机组成部分。
在人机系统中，人和机器之间的信息传递至关重要，人机之间的信息是通过人各机木器之间存在界面（interface）传递的，如图2-6所示。人机界面主要包括显示器和控制器。机器的信息通过显示器向人传递，人的信息（包括指令）通过控制器向机器传递。在现代化生产中，人机之间的信息传递还包括人机之间的监督，这种功能可能使人的错误操作不发生作用，也可以使机器的异常情况及时显示出来供人处理或终止运行，以保证生产过程的安全。从工效学角度研究人机界面，就是要使显示器和控制器适合于人的解剖、生理和心理特点。
人机系统中，人和机器具有不同的特征，只有合理的分工才能保证生产的正常运行和人体健康，所以研究人机间的合理分工是工效学的重要内容。人具有知识，可以进行思维、综合分析、判断以及创造等。机器在物理力、耐力、速度以及准确性等方面的特点粉红丝比较突出，同时还不受生理和心理的影响。因此，人与机器的合理分工应该是：笨重、快速、单调、重复、操作复杂、精密以及危险的工作适合于机器承担，指令、监控、维修、设计、故障处理以及创造性的工作和应付突发事件等，应由人来完成。
（二）显示器（display） 人机系统中，用来向人表达机械性能和状态的部分称为显示器，显示器是机器信息的输出装置，包括各种仪表、指示灯、信号发生器等。按照人体接收信息的器官不同，分为视觉显示器、听觉显示器、触觉显示器和动觉显示器等，其中使用最为广泛的是视觉显示器，其次是听觉显示器。
1.视觉显示器（visualdisplay） 按功能划分主要有三种：①查对显示器，服务业指示机器运转是否正常，如电源是否接通；②警戒显示器，显示机器是否处于正常工作状态；③读数显示器，用具体数值显示机器有关参数或状态，如温度计、速度计等。此外，还有调节或追踪用的显示器。
显示器设计、选用要符合生产需要和人生理、心理特点，需要注意：
（1）工作性质和要求，如图2-7所示，如果只要求计数，窗式数字显示器比较好；如果需要观察变化情况，则宜选用可移动指针的显示器。
（2）精确程度应该符合机器的总体设计要求，在保证精度的情况下，尽可能使显示方式简单明了，容易判读；
（3）一个显示器传递的信息不宜过多，太多容易引起混淆。
（4）数字显示器要易于判读和换算，一般不超过3位数，
（5）数字排列要符合阅读习惯，如从左到右或从上向下。
（6）显示器的指针不应遮住数字和刻度，指针粗细要适当；
此外，视觉显示器还应具有可见度和明显度高、阐明能力强等特点，并确保使用安全。
2.听觉显示器（auditory display） 是靠声音传递信息的装置，常见的有铃、哨、汽笛、喇叭等，在生产劳动中常用于指示或报警。听觉显示器特点是信息可向周围各方向传播，可以通过改变声音的频率和强度，改变传送距离。采用听觉显示器需注意下述原则：
（1）在可能的情况下选用人耳敏感的频率范围；
（2）需要传输很远的信号，使用低频声音。
（3）报警用的信号频率要在背景噪声掩蔽效应最小的范围内。
（4）紧急报警采用间断的声音信号或改变频率和强度，以便引起人们的注意。
（5）信号持续时间应适当，持续时间太短，不利于分辨；持续时间过长，容易令人产生烦恼。
（三）控制器（control）
是操作者用以改变机械运动状态的装置或部件，常见的有：开关、按钮、旋钮、扳动开关、驾驶盘、操纵杆和闸把等。控制器通常是通过人体四肢的活动来操纵，据此分为：手控制器、脚控制器、膝控制器等，其中手控制器应用最为广泛。此外，随着科学技术的发展，还出现了声（包括语言）控制器。
形状、大小、位置、运动方向与范围适应手或脚的生理特征。
1．手控制器
（1）按压式操纵器：主要指各种各样的按钮、按键等。装置简单、使用方便、快速，是最常用的手控制器。有三个主要参数：形状：四方形最为方便，表面稍凹；直径：单指按钮最佳直径为13mm；移动距离：按下距离3-6mm，并有一定阻力。同一个区域如果有多个按钮，需要用颜色、形状或指示灯加以区别。
（2）旋转式操纵器：主要指各类手轮、旋钮、摇柄、十字把手等。适用于工作状态较多或连续变化的过程控制。形状有圆形、多边形或转盘（水龙头开关）。其直径、高度和旋转阻力等需根据其功能和手的尺寸特点进行设计。
（3）移动式操纵器：主要有操纵杆、手柄和手闸等。是需要一定力量强度的控制装置，通常只具有开和关的功能并设有明显标志
（4）轮盘: 用于力度较大或角度较大的旋转，如驾驶盘和气体或液体输送管道的开关轮盘等。其边缘一般设计成波纹状，便于抓握和用力。
2．脚控制器：外形变化不大，多为长方形，大小与脚掌相适应，表面有齿纹，以便用力和防滑。脚控制器多用于精度要求不高或需要用力较大的场合。在有些情况下，操作人员需要要同时操纵多个控制器时（汽车驾驶员），为了减轻上肢负担和节约时间，也采用脚控制器。对于用力大、速度快和准确性高的操作，宜用右脚。对一操作频繁、易疲劳，不是非常重要的操作，应考虑两脚交替进行。
（四）工具
生产过程中经常使用各种工具，如钳子、锤子、刀、钻、斧等，合理使用工具能提高劳动效率，但随着职业工效学的发展，工具的合理设计已越来越受关注，若长期使用设计不良的工具和设备，会给作业人员造成各种疾患、损伤，降低工作效率（图2-8）。工具的设计和选择需注意外形、尺寸、重量等符合人体尺寸和人的解剖及生理特点，避免增加静态负荷。
劳动工具的设计需要注意下述原则：
（1）手用工具的把柄多设计成圆柱体，尺寸大小应符合手的尺寸，并有合适的波纹以增加抓握的牢度。
（2）把柄的直径需考虑使用时用力的大小和使用时间长短，一般用力大或使用时间长的工具，手握处把柄的直径大一些。
（3）如果使用过程中需要利用工具的重力（如锤子），则工具的重心应远离手部，否则，应尽可能使工具的重心靠近手部，以减少手部负荷。工具的重量越大（如电钻），重心设计要求越高。
（4）使用工具时应使操作者的手和上肢保持自然状态，如果需要变化角度，应从工具设计中加以解决，如图2-9所示。这样便于操作，又可以减少人体相应部位的静态紧张。
工具还需具有外形美观、坚实耐用、使用安全等优点。
（五）作业环境
工作环境中能对人的身心健康和工作效率产生影响的因素为：社会环境因素和自然环境因素。社会因素，包括社会分工、劳动负荷、劳动报酬、职位升迁、人际关系等，涉及面，对劳动者影响复杂。自然环境因素：主要研究各种物理性、化学性因素对工作中健康安全、舒适和效率的影响，以及如何创造良好的作业环境。
1．气温 气温升高或降低不但对人体健康产生影响，还可以影响作业能力和工作效率。例如，在高温或低温环境中，可以使反应速度减慢、准确性降低，导致作业能力下降和差错事故发生。
2．噪声 在噪声环境里，人的注意力难以集中，影响学习和工作，严重时可以出现烦躁、反应迟钝和精神疲惫等。
3．照明 人的信息有80%是通过视觉获得的。生产劳动过程中，合适的照明条件可以增加周围物体的识别度，有利于获得信息的准确性和提高速度。
4．颜色 颜色是物体的一种属性，也称色彩。适当的颜色可以帮助作业人员提高人对信号或标志的辨别速度，进行正确的观察和识别，减少操作错误。如橙色具有高的注目性特征，常作为标志性用色。颜色对人的心理也产生一定的影响，使人产生某种感情或引起情绪变化，例如：红、橙、黄等颜色，给人以温暖的感觉，称为暖色；蓝、绿、紫等颜色，给人以寒冷的感觉，称为冷色；其他一些颜色称为中间色。暖色可以使人兴奋，例如红色可以提高人的反应性，但也容易引起精神紧张和不安，因此长时间在这种环境下作业，工作效率并不高。冷色使人感到镇静，甚至会产生压抑感。颜色的类型与明度相结合，还可以给人以轻、重和远、近等感觉，如明度高的颜色（浅色）显得轻，明度低的颜色（深色）感觉重。明度高的暖色使物体轮廓给人以扩大的感觉，使物体显得接近；明度低的冷色给人以物体轮廓缩小和远离的感觉。在机器设计和作业环境的颜色处理时要充分利用颜色的这些特点，可以创造良好的工作环境，使人感到心情恰恰，既有利于作业人员的身心健康，也可以提高生产效率。
（六）劳动组织
劳动组织（organization of labour）是指在劳动生产过程中，按照生产的过程或工艺流程安排使用劳动力，以达到提高劳动效率目标的形式、方法和措施的统称。合理地劳动组织应该充分考虑劳动者之间以及劳动者与劳动工具、劳动对象之间的关系，不断调整和改善劳动组织的形式，创造良好的劳动条件与环境，以发挥劳动者的技能与积极性，充分应用新的科学技术成就和先进经验，不断提高劳动效率，减轻劳动者的生理及心理负荷，增进劳动者健康。构建和完善合理劳动组织应该注意的原则：
1．减少负重及用力 负重是造成肌肉骨骼损伤的原因之一，在可能的情况下应尽可能减少工作过程中负重量，以减轻机体负担。搬运是体力劳动中最常见的负重形式，我国于1990年颁布实施了体力搬运重量限值标准（表2-9），在体力劳动组织中，应该按规定将搬运物体的重量限定在安全范围之内。手持工具操作会造成手部负重，当工具超过一定重量，应当采用支撑或悬吊的方式减轻负重。
除了搬运重物以外，生产中经常采用推或拉的方式运输物体。对于这种工作方式，除了对重量加以限制外，工作人中需注意工作姿势和用力方式。尽可能采用机械运输。
2．改善人机界面 除了显示器和控制器以外，工作台的高低、工件的放置位置等，要有利于工作人员操作和使用，有条件的情况下可使用高度右调节的工作座椅或工作台，不同性别或不同高矮的人使用时可以根据自身的情况，将其调节到合适位置。如汽车装配线改进，最初使用是平面流水线，不同工序的工人需要采取不同的姿势进行零部件安装，有的需要将手举得很高甚至爬到高处，有的则需要蹲或跪着操作。改成立体装配线后，待装配的汽车在传送过程中不断发生高低变化，每个工人可以保持合适的工作姿势，双手可以在舒适、方便的操作位置进行操作。
座椅是坐姿工作的重要部分，为了适合不同的人使用并方便操作，座椅应该具有高低调节和旋转调节的功能，同时具有合适的腰部支撑，如果座椅不能降低到适当高度，应使用脚垫。计算机的普及以及生产的机械化，坐姿工作人员逐渐增多，尤其是视屏终端工作人员，需要注意保持合适的人-机界面（图2-10）。
1.可调节座椅背；2.良好的背部支持；3.座椅高度可调；4.大腿、膝盖无额外压力；5.脚垫；
6.桌下无障碍，有可以改变姿势的空间；7.前臂基本保持水平；8.腕部伸、屈、移位尽可能小；
9.显示器的高度和角度使头部保持舒适的姿势；10.键盘前有一定空间在打字间歇以支持手/腕。
3．人员的选择与培训 为了更好地完成生产任务，工作人员就业时应经过严格挑选，选择的依据不限于是否有就业禁忌证，而是根据所从事工作的特点和要求，确定录用标准，如体尺寸、体力、动作协调能力、反应速度、文化程度、心理素质等。经过这样选择的工人具有较强的从事该项工作的能力，既可以缩短培训时间，又能较好地胜任工作。
现代化生产多采用模拟、强化的训练方法，按照标准、经济的操作方式对工作人员进行培训。这种培训方式可以使培训内容密集化，缩短培训时间，如培训化学工业生产控制中心的工作人员，采用模拟方法，能够在较短时间内掌握生产中可能出现的管道破裂、爆炸、火灾等各种意外情况及处理方法。
4．轮班工作 有些现代化生产需要轮班作业，如冶金、化工等。有些特殊职业，如医生、警察等，也需要轮班工作。轮班工作不符合人体的生物节律，不利于健康，夜间工作还容易发生事故。有研究认为，轮班频率越高，人体越不容易适应，对健康的影响越大。合理组织和安排轮班时间和顺序，可以减轻疲劳，提高出勤率，减少工伤事故的发生。
5．工间休息 劳动过程中，随着时间延长，人们会逐渐感到疲劳，工作能力下降，适当安排工间休息，可以有效地减轻疲劳程度。工间休息时间长短和次数，视劳动强度、工作性质和工作环境等方面的因素确定。如重体力劳动休息次数相对多些，如果在高温环境从事重体力劳动，更需要多一些工间休息，以免机体蓄热过多。精神紧张的工作，休息次数也要适当多些，如脑力劳动。轻体力劳动一般上下午各安排一次工间休息即可。此外，公休假和年假也是缓解疲劳的有效方式。
工间休息的方式应根据工作特点确定，如重体力劳动可以采取安静的休息方式，对于脑力劳动和轻体力劳动，适当安排工间操作或娱乐活动，更有利于解除疲劳。能够采用有针对性休息更好，如视觉紧张工作休息时做眼保健操，促进局部血液循环，对眼睛的保护效果更好。
6．其他 组织生产劳动时，工作人员的生产定额要适当。定额太低，影响劳动效率，定额太高则容易引起过劳，危害人体健康。劳动过程中需要保持一定的节奏，节奏过快会造成紧张，节奏太慢也容易使人感到疲劳。加强个人防护。
制定职工在组织生产、技术和工作时间方面遵守的准则，加强劳动纪律的教育和管理，赏罚分明，以保证集体劳动有秩序的进行。此外，为了发挥劳动组织的作用，调动职工的劳动积极性和主动性，还开展各种形式的劳动竞赛。
五、工效学相关疾患
生产劳动过程中，由于各种原因，有时需要劳动者长时间保持某种特定的姿势或处于一种强迫体位，长期固定姿势特别是强迫体位是造成肌肉骨骼系统累积性损伤的常见原因；劳动负荷过大或节奏过快等原因，可以引起机体某些部位的损伤或疾病；一些职业由于长期集中于某些器官的使用，造成这些器官的过度使用而引发疾患；因牵拉、压迫或磨擦等原因，也可使机体某些器官或组织发生功能性或器质性变化，甚至形成职业性疾患。
（一）强制体位及负荷过重有关疾患
强制体位及负荷过重可以造成身体某些特定部位损伤，从而引发一系列疾患，其中最常见的肌肉骨骼疾患（musculoskeletaldisorder，MSD）。此外，如下肢静脉曲张、扁平足、腹疝也是某些行业的常见病。
1．下背痛（lowback pain，LBP） 是患病率最高的一种肌肉骨骼疾患，一般表现为腰部间歇性疼痛，间歇期数月到数年不等，严重发作时可丧失劳动力，不发作时症状消失且能进行正常活动。站姿作业和坐姿作业均可发生下背痛，其中以站立负重作业发病率最高。半数以上劳动者（卡车司机、搬运工、护理人员、建筑及煤矿井下工人）在其身强力壮期间都曾患过下背痛。
职业性下背痛的发病原因：①抬举或用力搬移重物；②弯腰或扭腰；③身体受振动；④气候因素（冷、潮湿、受风）；⑤重体力劳动；⑥与工作相关的心理社会因素（应激、缺乏社会支持、工作满意度低等）
2．颈、肩、腕损伤 主要见于坐姿工作，表现为疼痛、肌张力减弱、感觉过敏或麻木、活动受限等，严重者只要处于工作姿势即产生剧烈的疼痛，以至于不能坚持工作。腕部损伤严重者还可以引起腱鞘炎、腱鞘囊肿或腕小管病（carpaltunnel disease），主要见于工作时腕部反复屈、伸的人员，由于腕小管内渗出增多，压力增高，正中神经受到影响，严重者还可引起手部肌肉的萎缩等。
颈、肩、腕损伤可以单独发生，也可以两种或三种损伤共同出现。主要原因是长时间保持一种姿势，特别是不自然或不正确的姿势，例如头部过分前倾，头部重心的偏移增加了颈部负荷；工作台高度不适，前臂上臂抬高，肩部肌肉过度紧张；手部反复屈、伸、用力等频繁活动或进行重复、快速的操作。这类疾病多发生于键盘操作者（如打字员、计算机操作人员）、流水线生产工人（如电子元件生产、仪表组装、食品包装等）、手工工人（如缝纫、制鞋、刺绣）、音乐工作者（如钢琴师、手风琴演奏者）等。
3．下肢静脉曲张 劳动引起的下肢静脉曲张多见于长期站立或行走或站立负重作业，如警察、纺织工、装卸工等。这种疾病随工龄延长而增加，女性比男性更容易患病，常见部位在小腿内上部，发病工龄一般6~8年。出现下肢静脉曲张后感到下肢及脚部肌肉疲劳、坠胀或疼痛，严重者可出现水肿、溃疡、化脓性血栓性静脉炎。
静脉曲张 静脉曲张
4．扁平脚 工作过程中足部长期承受大负荷，如立姿作业、行走、搬运或需要用力踩脚控制器，可使趾、胫部肌肉过劳，韧带拉长、松弛，导致脚弓变平，成为扁平脚。扁平脚形成比较缓慢，但青少年从事这类作业发生和发展均较快。扁平脚的早期表现为脚跟及跖骨头疼痛，随着病情继续发展，可有步态改变、下肢肌肉疲劳、坐骨神经痛、腓肠肌痉挛等。严重时，站立及步行即出现剧烈疼痛，并伴有胫部水肿。
5．腹疝 长期从事重体力劳动者，由于负重或用力，使腹部肌肉紧张，腹内压升高，久而久之可形成腹疝，青少年从事重体力劳动更容易发生这种疾病。其中脐疝和腹股沟疝比较常见，其次是股疝。一般无疼痛，对身体影响不大。劳动中突然发生的称为创伤性疝，疼痛剧烈，但很快可缓解或转为钝痛。
（二）个别器官紧张
1．视觉器官紧张所致疾患：现代化生产中有许多工种需要视觉器官长期处于紧张调节状态，如计算机录入、文字校对、钟表工、细小零件装配工等。微小电子元件生产以及有些科研和医务工作者需要在显微镜下工作，视觉紧张也很明显。长期视觉紧张可以出现眼干、眼痛、视物模糊、复视等一系列症状，并可出现眼睛流泪、充血、眼睑浮肿、视力下降等临床改变，严重者可发生黄斑性脉络视网膜炎，甚至视网膜剥离。
2．发音器官过度紧张所致疾患 有些职业，如歌唱家、教师、讲解员等，不仅发音器官使用多，而且紧张度高，可以引起发音器官的变化或疾病。一类为功能性发音障碍，开始发音不久即出现声音嘶哑、失调、或失声。另一类为器质性损害，表现为发音器官炎症、声带出血、声带不全麻痹，甚至出现“歌唱家小结节”（singers nodules）。这种小结节位于声带之上，不超过别针头大小，可引起发声障碍。
（三）压迫及摩擦所致疾患
1．胼胝 身体与工具或其他物体经常接触，因摩擦和压迫，使局部皮肤反复充血，表皮增生及角化，形成胼胝（callus）或胼胝化（callosity）。胼胝范围小，界限清楚，反之则为胼胝化。胼胝（callus）和胼胝化最常见部位手部，其次是脚。这种病变一般不影响作业，甚至有一定保护作用，但如果数量多或面积大，也会使活动受限，感觉灵敏度降低，影响正常功能。如果发生感染，出现炎症，则会影响身体健康。
2．滑囊炎 一种常见的疾患，很多工种都可以引起滑囊炎，尤其多见于快速、重复性的操作。可以发生于各种不同的部位，如包装工的腕部，跪姿工作者的膝部等。滑囊炎发生的原因主要是局部长期受到强烈的压迫和摩擦，这种压迫可以是来自外部的力，也可以是机体内部的力，如包装工或打字员的腕部受力主要是手腕反复屈伸产生的力。职业性滑囊炎呈现慢性或亚急性过程，一般症状较轻，表现为局部疼痛、肿胀，对功能影响不大。
煤矿井下工人滑囊炎：煤矿井下工人由长期强烈的压迫和摩擦引起的创伤性滑囊炎。是煤矿工人的多发病、常见病。滑囊多位于肌腱与骨面相接触处，具有促进润滑、减小摩擦、增强运动灵活性的作用、滑囊炎。
3．掌挛缩病：长期使用手控制器，如手柄、轮盘等。由于持续压迫和摩擦，可引起掌挛缩病。掌挛缩病发病缓慢，一般要工作20~30年才发生。其发生过程先是由于手掌腱鞘因反复刺激而充血，形成炎性小结节，在次基础上，出现腱膜纤维性增生及皱襞化，进一步发展腱膜可与皮肤粘连，使手掌及指的掌面形成线状瘢痕，皮肤变厚，活动受限，严重者失去活动功能。掌挛缩病以右手多见，常发生于尺侧，累及无名指和小指，病程进展缓慢。
（兰亚佳）
