第十一节  人机系统

大纲要求：了解人机功能分配，进行人机系统可靠性计算，掌握人机系统可靠性设计基本原则。

考点：人机信息及能量交换系统模型、人机功能分配、人机系统可靠性计算、人机系统可靠性设计原则

重点：人机功能分配、人机系统可靠性设计原则

难点：人机系统可靠性计算、人机系统可靠性设计原则

知识点一、人机信息及能量交换系统模型（轮换考点）

人机系统的任何活动实质上是信息及能量的传递和交换。

知识点二、人机功能分配（常考点）

（一）人在人机系统中的主要功能

传感功能、信息处理功能、操纵功能。

（二）人机特性比较

4个方面进行比较：信息感受、信息处理和决策、操作反应、工作能力。

（三）人机功能分配原则

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；

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。

例

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。下列任务中，适合机器完成的是(  )。

a．维修       

b．程序的编排

c．高价运算   

d．故障处理

答案  c

知识点三、人机系统可靠性计算（轮换考点）

（一）系统中人的可靠度计算

人的可靠度计算（定量计算）是很困难的。

1. 人的基本可靠度。系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率，称为人的基本可靠度，用r 表示。

2. 人的作业可靠度。需要考虑外部环境因素。

（二）人机系统的可靠度计算

人机串联系统。r_s = r_h · r_m

人机并联系统： r_s = 1-(1-r₁ )(1-r₂ )

两人监控人机系统的可靠度：

（1）异常状态时，相当于两人并联；

（2）正常状态时，相当于两人串联。

例

某系统由甲乙两人监控，甲的操作可靠度为0.90，乙的操作可靠度为0.80，机器设备的可靠度为0.95。当两人并联工作，并发生异常情况时，该人机系统的可靠度为(    )。

 a．0.980                      b．0.931          

 c．0.720                      d．0.684

答案   b

解析：按照教材公式(1-34)进行计算。

 [1-（1-0.9）（1-0.8）] ×0.95 = 0.931

知识点四、人机系统可靠性设计基本原则(常考点)

1、系统的整体可靠性原则

2、高可靠性组成单元要素原则

3、具有安全系数的设计原则 

4、高可靠性方式原则               

5、标准化原则

6、高维修度原则

7、事先进行试验和进行评价的原则

8、预测和预防的原则               

9、人机工程学原则

10、技术经济性原则                

11、审查原则

12、整理准备资料和交流信息原则

13、信息反馈原则                    

14、设立相应的组织机构

例题

可靠性设计的目的是保证系统或产品的可靠性得以实现。人机系统可靠性设计应遵循一系列基本原则。下列各项原则中，属于人机系统可靠性设计的基本原则有(  )。

a.系统的整体可靠性原则   

b.技术经济原则

c.高维修度原则                 

d.人机工程学原则

e.相邻系统波及事故的处理原则

答案   abcd