人因工程研究理论与方法

本书系统地论述了人因工程研究的理论与方法，共分为5篇。第1篇为导论，介绍了人因工程研究所需的基础知识；第2篇为描述性研究，论述了调查研究、用户与任务分析、研究数据的获取；第3篇为实验研究，内容涉及怎样做实验、独立组设计、重复测量设计、复合设计、实验结果的报告与分析；第4篇为评价研究，内容包括多变量分析、常用评价方法、模糊理论在人因工程研究中的应用、灰色系统理论在人因工程研究中的应用；第5篇为专题研究，聚焦于人因差错与设计、需求分析与质量功能展开、色彩设计、面向老年人的人机交互设计。本书内容翔实，通过案例详细介绍了每种理论与方法的具体应用，可学习性强。 本书适合作为设计学类、机械类、工业工程类等相关专业的研究生和高年级本科生教材，也可作为人因工程研究与设计人员的参考书。

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第1篇 导论 第1章 概述 2 1.1 人因工程学定义 2 1.2 人因工程学研究概述 3 1.2.1 研究的分类 3 1.2.2 研究方法选择的考虑因素 4 1.2.3 研究应具备的条件 4 1.2.4 研究的伦理 4 1.3 研究背景的选择 5 1.4 研究变量的选择 6 1.5 被试的选择 6 1.6 数据的收集与分析 7 1.6.1 数据的收集 7 1.6.2 数据的分析 7 1.7 研究中的标准量度 8 1.7.1 标准量度的分类 8 1.7.2 标准量度的要求 9 思考与练习 9 拓展学习 9 第2篇 描述性研究 第2章 调查研究 11 2.1 调查研究的主要方法 11 2.2 量表与评定量表 13 2.3 抽样 14 2.4 调查样本大小的确定 16 2.5 调查的效度与信度 17 2.6 非参数检验 19 思考与练习 21 拓展学习 21 第3章 用户与任务分析 22 3.1 用户分析 22 3.1.1 用户分析的目的 22 3.1.2 用户的特征 22 3.1.3 用户描述的维度 22 3.1.4 用户角色模型 23 3.2 任务分析 25 3.2.1 任务分析的概念 25 3.2.2 故事与场景 25 3.2.3 用例与基本用例 26 3.2.4 任务过程分析 27 3.2.5 层次任务分析 27 3.2.6 GOMS 29 3.2.7 击键层次模型 30 思考与练习 31 拓展学习 31 第4章 研究数据的获取 33 4.1 绩效数据的获取 33 4.1.1 任务成功 33 4.1.2 任务时间 34 4.1.3 错误 35 4.1.4 效率 36 4.1.5 易学性 37 4.2 自我报告式数据的获取 37 4.2.1 系统可用性量表 38 4.2.2 NASA-TLX 39 4.2.3 用户体验问卷 41 4.2.4 计算机系统可用性问卷 44 4.2.5 用户界面满意度问卷 45 4.3 研究数据的整合 46 思考与练习 48 拓展学习 48 第3篇 实验研究 第5章 怎样做实验 51 5.1 变量 51 5.2 实验模式 53 5.3 实验设计原理 53 思考与练习 54 拓展学习 54 第6章 独立组设计 55 6.1 概述 55 6.2 随机组设计 55 6.3 匹配组设计 56 6.4 自然组设计 56 6.5 独立组设计的方法选择 57 思考与练习 57 拓展学习 57 第7章 重复测量设计 58 7.1 概述 58 7.2 练习效应 59 7.3 完全重复测量设计 59 7.4 不完全重复测量设计 61 7.4.1 所有可能顺序法 61 7.4.2 选择顺序法 62 7.5 重复测量设计的方法选择 63 思考与练习 64 拓展学习 64 第8章 复合设计 65 8.1 概述 65 8.2 主效应和交互作用 65 思考与练习 68 拓展学习 68 第9章 实验结果的报告与分析 69 9.1 数据分析的三个阶段 69 9.1.1 了解数据 69 9.1.2 概括数据 70 9.1.3 用置信区间来判断数据所反映的意义 71 9.2 统计显著性检验与分析 72 9.2.1 显著性检验 72 9.2.2 统计检验的效力 72 9.3 两个平均数比较与效应大小 73 9.3.1 两个平均数比较 73 9.3.2 效应大小 74 9.4 多重条件的数据分析 74 9.4.1 单因素独立组设计的方差分析 74 9.4.2 单因素重复测量设计的方差分析 77 9.5 实验结果的撰写 79 思考与练习 80 拓展学习 80 第4篇 评价研究 第10章 多变量分析 82 10.1 多变量分析概述 82 10.2 多元回归分析 84 10.3 数量化理论Ⅰ 86 10.4 结合分析 87 10.5 Logistic回归分析 92 10.6 因子分析 97 10.7 聚类分析 100 10.8 多维尺度分析 103 思考与练习 107 拓展学习 107 第11章 常用评价方法 108 11.1 简单加权法 108 11.1.1 简单加权法概述 108 11.1.2 简单加权法的步骤 108 11.1.3 简单加权法的应用案例 109 11.2 TOPSIS 110 11.2.1 TOPSIS概述 110 11.2.2 TOPSIS的步骤 110 11.2.3 TOPSIS的应用案例 111 11.3 层次分析法 112 11.3.1 层次分析法概述 112 11.3.2 层次分析法的步骤 112 11.3.3 使用层次分析法进行设计方案评价 117 11.3.4 使用层次分析法确定用户需求重要度 119 11.4 熵值权重法 121 11.4.1 熵值权重法概述 121 11.4.2 熵值权重法的步骤 122 11.4.3 熵值权重法的应用案例 123 思考与练习 124 拓展学习 124 第12章 模糊理论在人因工程研究中的应用 125 12.1 模糊理论基础 125 12.2 模糊综合评价法 130 12.2.1 模糊综合评价法的原理 130 12.2.2 模糊综合评价法的应用案例 131 12.3 模糊聚类法 137 12.3.1 模糊聚类法的原理 137 12.3.2 模糊聚类法的应用案例 139 思考与练习 143 拓展学习 144 第13章 灰色系统理论在人因工程研究中的应用 145 13.1 灰色系统理论基础 145 13.2 灰色关联分析 148 13.2.1 灰色关联分析的原理 148 13.2.2 灰色关联分析的应用案例 149 13.3 灰色定权聚类 153 13.3.1 灰色定权聚类的原理 153 13.3.2 灰色定权聚类的应用案例 155 13.4 灰色预测 159 13.4.1 GM(1,1) 159 13.4.2 灰色Verhulst模式 161 思考与练习 163 拓展学习 163 第5篇 专题研究 第14章 人因差错与设计 165 14.1 人机系统 165 14.2 人因差错 166 14.3 人因可靠性分析 169 14.4 应对差错的设计原则 169 14.5 失效模式与效应分析 171 14.5.1 失效模式与效应分析的原理 171 14.5.2 失效模式与效应分析的应用案例 174 14.6 故障树 176 14.6.1 故障树的原理 176 14.6.2 故障树的应用案例 179 思考与练习 181 拓展学习 181 第15章 需求分析与质量功能展开 182 15.1 需求分析 182 15.1.1 需求分析概述 182 15.1.2 Kano需求分类过程 183 15.1.3 Berger系数及其应用 184 15.2 质量功能展开 186 15.2.1 质量功能展开的原理 186 15.2.2 质量功能展开的应用案例 188 15.2.3 四个阶段的质量功能展开 190 15.2.4 质量规划及其应用 190 15.3 Kano模型与质量功能展开的结合 193 思考与练习 197 拓展学习 197 第16章 色彩设计 198 16.1 色彩概述 198 16.2 色彩体系 198 16.2.1 蒙塞尔色彩体系 199 16.2.2 PCCS 200 16.2.3 Hue Tone 130色彩体系 202 16.3 色彩调和 205 16.3.1 色彩调和与面积 206 16.3.2 穆恩与斯本莎的色彩调和论 207 16.3.3 色彩对比度 210 16.3.4 色彩调和的注意事项 211 思考与练习 214 拓展学习 214 第17章 面向老年人的人机交互设计 215 17.1 老龄化社会与人机交互 215 17.2 年龄因素对老年人的影响以及老年人的特征 216 17.3 规划老年人人机交互研究需要注意的事项 218 17.4 帮助老年人以及其他群体的用户界面设计指南 220 17.5 老年人移动医疗APP的设计指南 225 思考与练习 226 拓展学习 227 参考文献 228