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人因工程:一个大国的最高境界
几天来，在杭州良渚蒙奇镇入口处的立交桥上，悬挂着一面巨大的横幅“第二届中国人因工程高峰论坛”。
几乎所有路过这里的人都会问:“什么是人因工程？”杭州人想知道为什么这四个字如此有魅力，以至于能吸引15位中国科学院院士和3位国际宇航科学院院士。
“飞船、坦克和高速铁路都是复杂的人机系统，因为人的参与使得系统更加复杂，而且系统运行具有一些不确定性和不可预测性的特点，所以系统的安全问题会变得更加突出。要解决这一问题，需要一门新的综合性交叉学科的支持，即人因工程，它致力于研究人、机器及其工作环境之间的关系和影响，最终实现提高系统性能和确保人的安全、健康和舒适的目标。”
不出所料，第二届中国人因工程高峰论坛主席、中国载人航天工程副总设计师、国际宇航科学院院士陈善广在论坛开幕式上致辞，结合一些重大事故案例，进一步阐述了人因工程的概念和重要价值，首次对复杂系统人因设计与评价的概念和方法进行了系统深入的探讨。他还是中国人因工程国家重点实验室的主任和人因工程部门的负责人。
开幕式上的局外人很快就发现了这样一个现象:院士和专家的演讲在开始时可以被任何人理解，即灾难、问题和困境，但在后半段，涉及解决方案的路径方法论变得困难，因为数学模型和学术术语开始出现。
当“神九”的第一位宇航员刘王出现在论坛上时，现场一片哗然，他曾人工完成了空与中国的交会对接任务。他也是陈善广团队的研究员，刚刚获得了人类因素工程的博士学位。刘王在泰空完成人工对接的出色表现，从容地诠释了人因工程的最大内涵。钱学森认为，人体是一个开放的巨系统，其复杂性远远超过以往科学研究的对象在中国这个新兴的学科中，刘旺不仅被研究过，而且在他的研究任务中也研究过自己和人与宇宙飞船的关系。
中国载人航天走过了25年，高科技人才汇聚一堂。在国家载人航天工程和“973”计划的支持下，中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室已成为人因工程的领导者。此外，近年来，随着大型飞机、高速铁路、地铁、核电站等国家重大计划和专项项目的爆炸性发展，人因工程的研究和应用取得了大量原创性的理论和研究成果，对中国制造业强国建设、军队现代化和经济结构转型升级发挥了重要作用。
本次论坛的主题是“中国的人性化设计创新”，围绕“人性化设计、中国的智力创造、国防与民用技术融合、共赢共享”等核心议题，将国防和军事现代化与社会经济发展更广泛、更高层次、更深层次地结合起来。正如国防科工委总工程师、发展计划司司长龙洪山在开幕式上所说:“推进国防科技工业在国防和民用技术集成方面的深入发展，也是国家创新驱动的发展战略。
因此，来自中国尖端科技各方面的专家分享了人因工程的研究成果，并讨论了人因设计的发展规划。他们希望人因工程在智能设备、创新设计、医疗卫生、智慧城市、互联网和国防安全等领域的探索能够起到引领和推动作用，努力为国家建设和社会发展服务。
他们认为，经过几十年的追赶，中国的科学技术在探索中找到了自信。在工业设计和制造中增加对“人-机-环境”的深入互动研究和对人的心理和情感的全面关怀研究，不仅将促进中国科技的转型，也将为世界尖端科技和经济发展做出贡献。
有多少灾难可以避免？从美国的四起碰撞事故来看
面对灾难和风险，人们能做些什么来避免劣势和逃避？有系统的方法和手段吗？
不可否认，灾难和事故是人类最好的老师。科学家有必要防范事故。
在各行各业，面对安全问题，他们必须成为阿尔法狗的设计者，提前几步甚至数十步预测对方杀人伎俩的各种线索，然后逐一歼灭他们，同时等待反击的机会，以最大限度地发挥他们的功效。
今年，美国船只连续四次相撞，几乎都是人为因素造成的。第四起事故损失最大:美国导弹驱逐舰麦肯号在新加坡东部海域与一艘游轮相撞，造成至少5人受伤，10人失踪。可以说，美国海军颜面扫地，因此事故原因的追踪是如此机密，公众无从知晓。然而，作为一名人类因素工程的科学家，他在思考和提问，这样中国的船只就不会犯这样的错误。
为什么船上的设备这么先进，监控手段多，自动化程度高，这些重大事故都无法避免？此外，美国国防部在人为因素工程中采用了强制性标准，良好的设计避免了更糟糕的状态。
根据陈善广的分析，从目前情况来看，可能存在一些人为因素，如人机功能分配不当、人机配合不佳、船员生理和心理疲劳、指挥判断和决策失误、组织管理不严等。当然，“骄者必败，这是不争的事实”。
他还举了一个例子:在1988年的两伊战争中，美国导弹巡洋舰文森号击落了一架民航飞机，290名无辜者丧生。原因是什么？
陈善广向所有人重复了灾难的导火线:一年前，另一艘美国船只在波斯湾战争中被敌机轰炸，当时没有任何反应。当决策者文森斯看到一架飞机朝他飞来时，他惊慌失措，想起了他兄弟的船上次遭受的损失。他认为这是一架执行攻击任务的敌方f-14战斗机。“这是由于信息在传递过程中丢失以及决策者的认知负荷过重造成的误判。”。
因此，人为因素在事故中起了至关重要的作用。又如，世界上有许多事故，包括民用飞机和军用飞机，当它们飞行或试飞时。原因是人为因素占65%以上。
太空飞行的风险甚至更大。美国挑战者号和哥伦比亚号失去了14名宇航员。挑战者号低温发射和哥伦比亚号泡沫脱落问题早就被发现了，这次有问题的发射揭示了美国宇航局的重大决策失误。还有苏联的悲剧:联盟11号返回陆地前，爆炸螺栓意外点燃，压力平衡阀提前打开，氧气泄漏并减压，导致未穿压力防护服的宇航员死亡。
陈善广指出，在悲剧的背景下，阿波罗13号的非凡表现被历史铭记。在他们去月球的路上，服务舱发生了氧气罐爆炸。三名宇航员急中生智，采取了一系列正确的自救步骤，用当时的登月舱作为救生艇，最终安全返回地球。“在一个问题发生之后，如果人们的作用在设计中得到发挥，人们的决策在泰空.是非常重要的”陈善广说。
“通过分析1980年至2009年间欧洲27个国家的主要轨道交通线路上发生的重大事故，欧洲发现74%的事故是人为因素造成的。我国学者调查了国内外城市轨道交通运营过程中的153起事故数据，得出人为因素造成的事故比例为51%的结论北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室的方维宁教授重复了2011年7月23日宁波至温州铁路事故。
当天20: 22: 46，d3115列车与系统和调度员失去联系。24: 00，调度员确认永嘉站的d301列车开往温州南站，26: 12，调度员得知d3115不见了。根据安全起见，他应该通知d301停止。然而，他花了两分钟寻找失踪的火车。在得知丢失的列车无法启动和具体位置后，他紧急呼叫后面的车刹车。太晚了。悲剧发生在30分零5秒。
一位出席会议的核电专家深感悲痛地说:“回顾李三岛、切尔诺贝利和福岛的核泄漏悲剧，人为灾难的问题比高铁更严重。”以李三岛为例，运营商Edward面对人类第一次堆芯熔毁，草率操作，不仅没有遏制问题，反而加剧了事故的后果。
他说，我们在人因研究中所做的是从事故过程中找出风险的关键，“似乎有很多不好的东西聚集在一起”，而不是简单地批评和处理操作人员。
因为，经验反馈也是财富。
俗话说，损失越严重，痛苦越深，对“人为错误”的研究就越迫切和重要。例如，李三岛核事故的操作者后来成为一名教师，不断培训新人，解释和反思事故，让年轻一代吸取教训。
"它不是先进的技术，而是综合豪华，整体效果会很好."人类在设备崇拜、武器崇拜和技术崇拜中遭受了很多，并做出了很多反思。为什么美国和欧洲如此重视人因工程并将其纳入法案？
方维宁解释说，二战期间，美国飞机使用了当时的最新技术，而且有许多仪表板。因此，他很容易摔倒，导致非战斗减员。原因是什么？“这是因为机器与人的能力不匹配，所以有更多的仪表板和更多的警报项目。人们的信息处理能力有限，飞行员无法处理过多的数据，分散了他们的注意力，适得其反。
科学越是站在科学技术的前沿，就越不会粉饰和谈论失败
“当神舟七号离开机舱时，舱门打开又关上。我的心怦怦直跳，地面上的人非常焦虑——这是因为我们不能完全模拟空号的微重力环境，也不能完全理解舱外服务的运行效率。最后，翟志刚在同伴的帮助下借了工具，或者打开了门。这一事件还告诉我们，与机器和自动化设备相比，人的作用非常关键。”
中国载人航天工程总设计师周建平院士追溯宇航员研究人为因素的历史，揭示了当年的“危险局面”。
科技前沿的高科技产业越多，它们就越不能粉饰和谈论失败，尤其是当载人航天被宣布进入中国空实验室的时代。
在会上，陈善广坦率地说，中国今年的航天飞行并不平静，长征三号和长征五号的发射失败了，其背后的问题正在被反映出来。对于宇航员来说，我们应该时刻担心。他说，我们很清楚:“一次成功不等于每次成功，成功不等于成熟”，“完美的结果不等于完美的过程”。事实上，通过总结人类安全、天地合作、返回和着陆方面的经验和教训，载人航天得到了改进。
我不得不承认，在从中国制造业向中国知识制造业过渡的历史时期，阻力不小。许多与会专家反映，决策管理层只重视技术和硬件产品的先进性，只看到他们不断前进，使技术尽可能先进，忘记了人们的问题。工程专家的意见过于强烈，而忽略了人为因素，造成了严重的后果。
尽管人们知道一个问题需要一个过程。然而，中国的崛起太快了，技术的爆炸性发展太快了。“如果我们不重视人的因素研究，它可能成为中国人走出去发展的障碍。不管产品有多好，如果不考虑用户的安全、方便和使用习惯，它就会失去科技发展带来的好处。”方维宁告诉中国青年报和中青在线记者。
例如，轨道交通的建设是市场化的。一个中型主机厂的机车产量相当于南非一个国家30年的需求量。“我们提前投资了这么多，不能出去吗？”方维宁问道。
然而，发达国家对汽车的人的因素有很高的要求。例如，美国有联邦法规。
当中国工程师访问美国时，他们发现美国一些机车和地铁车辆的质量不如中国，他们对开发北美市场充满信心。但没过多久，自满情绪就被泼了冷水:技术不先进的人会让你赢得竞标。
参与该项目的方维宁对登陆美国的困难深感感动。“美国的项目是过程管理，每一项指标、分析方法、测试过程和测试设备都必须满足美国方面的要求。如果一个环节失败，下一步就无法实现。由于我们的产品设计和开发过程与美国不同，根据美国的要求，成本会有所增加。”例如，美国和澳大利亚等发达国家的铁路用户非常重视司机的用户体验。不管你的车有多先进，如果用户的习惯不满意或者司机在体验过程中感到不舒服，司机工作的工会有否决权。因此，在方案设计阶段完成后，许多出口到发达国家的铁路车辆需要做出1: 1的用户体验评估模型。只有通过评估后，它们才能被制造和生产。与中国相比，这增加了大量的研发成本。
“我们的学费已经交了，但它不应该只属于铁路系统。中国的走出去是一个整体。如果更多的人能注意到事先设计的人为因素，就会减少走弯路和不必要的损失。”陈善广说。
幸运的是，与第一届人因工程大会的200多名来自军队和国家大型项目的与会者相比，一年后有470人来到良渚镇，更多的工业设计专家参加了会议。院士人数也从9人增加到15人。
这也是中国的骄傲——高铁。其顶级设计的设计者也将人因工程放在重要位置。
中国科协副主席、中国铁路总公司总工程师何华武院士出席了去年召开的首届人因工程论坛，并与与会人员详细分享了高铁的人因经验。今年，他再次来到第二届论坛。他的讲话让人们认识到，中国高铁的成功绝非偶然，高铁未来的发展方向将更接近以人为本。
何华武院士展望:高铁客运现在达到每小时350公里，现在主要由人控制。世世代代的铁路司机都非常努力地工作，因为整个列车组的安全都取决于他。下一步是实现世界领先的智能高速铁路。有许多标志性的技术，其中之一是时速350公里的高速列车是无人驾驶和有人驾驶的。
在享受科技发展带来的便利的同时，公众必须忍受它的不便。这些中国科学家正不遗余力地进行交叉探索，并不断向公众接近极限——不仅使人们充分发挥他们的功能，而且使人们更加舒适、愉快和安全。
毕竟，中国经济经过30多年的快速发展，产业结构正在发生革命性的转变，“一带一路”和“中国企业走向全球”都提醒大家，我们不能再忽视人因工程的存在——它绝不是一个大工程的包装纸，而是必须进入核心设计环节。
中国国家自然科学基金委副主任、中国科学院院士沈燕说，人类因素在工业生产中的意义和价值及其作用的发现，使工业发展进入了一个新的更高的阶段。人因工程不仅涉及工程和技术问题，还涉及基本的科学问题，如对人的理解。
人是万物的灵魂，认识人是人因工程的基础。在他们的报告中，中国工程院副院长、院士范，中国工程院院士于，也强调要用系统的观点去认识人的生理、心理规律和健康问题。
“安全、高生产率和幸福都是中国梦的一部分。人因工程关系到每个人。方便每一个用户，让人们感到满意；采用人因理念的产品销量好，能让工厂有成就感。人的因素工程应该进入国家战略，以便普通人能够理解它并在自己的领域中使用它。”医学研究所的郭晓超建议空军用航空空。
陈善广说，人因工程的本质是强调“以人为本”的设计理念，使科技回归以人为本，创造一个让人们获得安全感和高品质生活的世界。只有这样，才能改变当前经济社会发展不平衡和不充分的状况，才能更好地为广大人民群众日益增长的生活需求服务，这也非常符合新时期“以人为本”的发展理念。
中国正在迈向空站的时代。人因设计任重道远
提前花一美元，犯错后支付100元。你愿意支付之前的一美元费用吗？事实证明许多人不愿意。
那些愿意为此买单的人通常是风险很大的行业。毫无疑问，中国的太空飞行遥遥领先。这也是为什么人类因素工程国家实验室被放在宇航员中心的原因。
周建平介绍说，航空航天人体工程学研究室是在1968年航空航天医学工程研究所成立时成立的。经过多年的载人飞行，宇航员在泰空的作用越来越突出。人与机器的关系非常重要，处理好人与机器的关系，实现人与机器的融合，已经成为工程设计中非常重要的共识。
事实上，关于人因工程的共识并没有进入普通企业，也没有飞进普通百姓的家中。更多的与会者反映，目前人因研究处于企业的边缘。
徘徊在公众意见漩涡中，并在媒体中反复炒作的是人工智能和互联网附加产品。这就像是人类的未来。人类的现代化就是机器的现代化，也就是说，阿尔法狗扩展到各个方面，而人类将变成一个数字和一个比特。
人类为生存和发展奋斗了几代人，目标是被一群机器养育，这是真的吗？
本论坛专家不断强调“人民的主动性是不可替代的”。人工智能的核心是人，它只能是人。
回到短期目标:2022年，中国计划将空站的核心舱、实验舱一和实验舱二发射升空。到那时，宇航员将在空站停留很长时间，进行各种科学实验。与此同时，将有许多载人飞行和货物运输，宇航员将在舱外工作。到2024年，当international/きだよ 0号空间站退役时，中国可能成为世界上唯一一个拥有operates/きだよ 0号空间站的国家。
目标是非常接近和甜蜜的。但是这个过程并不甜蜜。
“我们已经到了空站的发展阶段，但是很多人由于问题没有得到很好的解决。如果工程开发不能事先充分考虑人的因素，当出现问题时就会花费很大的成本，然后返工。”陈善广这么说。
军事预警学院教授空·延·史强提出:“从我们各级指挥大厅的设计来看，大多数指挥大厅都整齐地摆放着一排排电脑。美国和俄罗斯的指挥所是根据指挥官的要求设计的，多种显示器是根据人机交互设计的。”他由此得出结论，军事改革后，战区和作战系统的变化，现在要求各指挥所的指挥程序和指挥接口的设计，指挥者和作战系统之间的相互作用也应相应地改变，人因工程设计应根据不同的指挥席位进行。随着作战系统由单一向系统的集成，装备系统的集成设计和人机工程评估问题日益突出。武器装备系统，特别是指挥控制系统的人机工程设计还有很大的发展空间，应增加更多的艺术性和人性化的理念。
“设计是源泉。产品的质量是设计好的。人因工程强调迭代设计，强调一次性到位。”陈善广说，什么是人的因素设计？如何进行人因设计和评价？目前，行业内没有统一的认识和标准，需要在实践中进一步探讨和不断完善。
人性化设计是本次论坛的主题。加强人因设计对提高人因工程的地位和作用非常重要。陈善广认为，我们不仅要学习先进国家的成功经验，还要有足够的文化自信，因为中国传统文化中的“天人合一”、“和”的思想和整体观与人因工程的理念非常一致。特别是，中国目前正处于工业化发展的最繁荣阶段，而人因工程正是时候。我们完全有能力在这一领域为中国人民做出创新性贡献，并在中国从制造大国向制造大国的转变中发挥重要作用。载人航天具有先导和示范意义，应该走在前面。
航天人因的研究从理论到实践涉及生物力学、心理学和工程学，因此国家大型工程的许多领域都可以通过类比来处理。但是，空站是综合国力的体现，空站时代需要提高全国各方面的工程设计水平。
景海鹏和陈东在神舟十一号和天宫二号上生活和工作了33天。到目前为止，他们是中国最长寿的人。然而，空站的工作人员需要180多天才能在轨道上停留很长时间，空站成了宇航员的家。我们怎样才能把它设计成家庭的标准呢？”陈善广问道。
但是，如果舱外设备的设计没有充分考虑到空航天员所处的恶劣环境，就不会带来简单的不便。例如，在舱外操作中使用的手套是可充气的，并且具有多层保护，这明显影响宇航员的触觉和操作的便利性。从国外的经验来看，舱外设备的设计使得宇航员很难离开舱进行维修，这实际上延长了宇航员在舱外的工作时间，增加了他们的工作量和风险。
与此同时，中国的空站也将是未来人类和平利用台湾空的重要平台，在科学研究方面的国际合作是绝对必要的。一方面，来自世界各地的科学家将进入中国的泰空舱共同进行科学实验，而泰空舱的设计也应该加入适合他们的文化背景和操作习惯的元素。另一方面，兄弟国家也在空台推出了自己的客舱，并与中国的空台对接，这需要一个一体化的设计和统一的界面。
“国际合作也对我们的人因工程水平提出了要求，我们必须做预测性设计。”陈善广说。
会议讨论通过了《发展人因工程、推进“中国制造2025”行动方案》，呼吁国家、行业、高校、企业和人因专家从国家政策、行业示范、学科建设、人才培养、成果转化和应用等方面共同努力。，推动人因工程研究和行业成果的推广应用，增强企业管理者和生产人员的人因意识，提高低水平。
论坛主席陈善广指出，未来人工智能肯定会更频繁地进入我们的生活。我们将要面对的是两个或更多超复杂代理之间的关系。未来，人机关系将发生深刻的变化，这不仅是一个科学问题，也是一个社会和哲学问题。正如苏格拉底所说，探索哲学不是让我们在不确定的世界中找到明确的答案，而是让我们生活在不确定的现实中。
或许，人类的探索可以消除因现代化和网络崇拜而导致的无处不在的机器异化和拜金主义等城市疾病，为害怕未来发展、焦虑抑郁的人类提供一剂良药。
“安全感是通过消除不确定性获得的。未来的发展和人造物品智慧的提高将使人类感到不安。消除不确定性使人智能系统的运行具有可预测性和可控性，这是人因设计的重要使命和目标。”陈善广说。(中国青年报中青在线记者封锁力量)
