基于数据检索的安全人机工程学发展现状分析

2023-07-17范源麟王雨

科技资讯 2023年11期

范源麟王雨

摘要：为了获悉当前安全人机工程学发展形势及近况，文章采取数据检索法，于中国知网上搜集与之相关的中文文献发表数量、类型、研究领域等数据并做了Word图表分析，结果表明当前国内安全人机工程学处于初期发展阶段，新一代技术革命将极速推动其研究范围及领域扩大，且接下来的研究热点是安全人机工程学在高科技技术层面的应用设计以及如何使其在人机融合方向得到最大化发展。

关键词：数据检索数据处理安全人机工程学发展现状

中图分类号：X914 文献标志码：A

Analysis on the Development Status of Safety Ergonomics Based on Data Retrieval

FAN Yuanlin WANG Yu

（ Institute of Technology， Sichuan Normal University， Chengdu， Sichuan Province， 610101，China）

Abstract： In order to learn about the current development situation and recent situation of Safety Ergonomics， this paper adopts data retrieval to collect the number， types， research fields and other data of the publication of Chinese literature related to it on CNKI， and conducts Word chart analysis. Results show that the current Safety Ergonomics in China is in its early stage of development， the new generation of technical revolution will promote rapidly the expansion of its research range and field， and the following research hotspots are the application design of Safety Ergonomics in the high-tech technology level and how to maximize its development in the orientation of man-machine fusion.

Key Words： Data retrieval; Data processing; Safety Ergonomics; Development status

安全人機工程学是以人生理、心理、生物力学的特殊性、需要及发展所存在的可能性等诸种因素为出发点，着眼于实现人-机界面合理化及作业环境舒适化，从而确保人与机均在安全健康、舒适宜人的环境及条件下进行活动的交叉学科。当前国内外研究存在差异：我国国内研究各领域关联缺乏紧密性，其热门在于人机系统及产品设计；国外则内容聚集、范围精准，各领域维系紧密，重点研究范畴为人体的健康与安全及职业健康研究。本文意在了解国内研究安全人机工程学研究现状及未来发展方向，利用图表对中国知网所收录中文文献进行分析，以期为安全人机工程学的后续研究提供理论参考。

1 数据检索及处理

1.1 数据检索及处理过程

文章的主要内容与着重点常常通过文献所选关键词呈现。因此在数据检索时，关键词的正确选择足以实现各类文献、期刊中数据的高效搜集。

该研究选择关键词为“安全人机工程学”“安全人机工程”；因采用信息检索系统中的网络信息检索方法，检索的主要数据来源是中文文献，故确定数据检索平台为由清华大学及清华同方发起的中国知网平台（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）。

数据采集步骤：首先，输入关键词，记录检索结果；其次，处理两个关键词之间的重复文献数据，并按照不同的分组方法对各数据进行转换，使数据可视化；最后，根据各类可视化图表分析，得到各条关于安全人机工程学的发展现状、规律、前景。

1.2 数据整理

1.2.1 关键词——安全人机工程学

该关键词在CNKI的检索公式为“关键词=‘安全人机工程学 or keyword=xls（‘安全人机工程学）”。检索结果总计97条，其中按照文献来源统计为学术杂志79条、学位论文5条、会议5条、特色期刊8条（如表1所示）；根据各类文献的发表年份进行整理分析得各类文献的数量随发表年份变化的趋势如图1所示；根据各类文献总结得到其相关的学科门类（如图2所示）；按照各文献所选定的主题统计各文献数量的主要主题分布图（如图3所示），且整理得安全人机工程学文献主要主题前六发展趋势图（如图4）。

1.2.2 关键词——安全人机工程

该关键词在CNKI的检索公式“关键词=‘安全人机工程 or keyword=xls（‘安全人机工程）”。检索结果总计59条，其中按照文献来源可统计为学术期刊51条、学位论文4条、会议2条、特色期刊2条（如表2）；按照各个文献的年度发表时间整理得文献年度发表趋势曲线（如图5）；根据各文献所属的学科分类总结得其学科分布（如图6）；根据各文献作者所选定的主题分类统计各文献主要主题的数量分布图（如图7），且整理得安全人机工程学文献主要主题前六发展趋势图（如图8）。

1.2.3 兩关键词数据对比处理

上述关键词检索数据为模糊匹配的结果，存在一定偏颇性。研究旨在分析安全人机工程学的发展现状及前景，故需处理关键词检索数据的重合部分。检索公式为“关键词=‘安全人机工程学 or keyword=xls（‘安全人机工程学） AND （关键词=‘安全人机工程 or keyword=xls（‘安全人机工程））”。该公式检索记录共12条，其中主题为“安全人机工程”相关文献发表共计9篇，与“安全人机工程学”相关文献发表共计6篇；最早见于正式出版发表的文献为2008年的《基于安全人机工程学的驾驶疲劳因素及其产生机理分析》，最新发表的文献为2020年8月25日发表于高教学刊的《“模块化”教学模式在〈安全人机工程学〉课程中的应用研究》。且这12篇文献所属学科分类如图9所示。

2 分析结论

文章对关键词“安全人机工程学”及“安全人机工程”检索的结果总计126条，其中共有119条文献发表来源为学术期刊。

由上述图得安全人机工程学起源于20世纪80年代左右，发展时间有限，现仍为一门新兴学科。从2008年开始文献数量呈现上升趋势，安全人机工程学学科研究处于初期发展阶段，少数研究学者逐渐意识到研究其重要性，并呈现出将其适用于其他学科进行应用的倾向性。根据文献所属学科的分布情况可知，前三位分别是安全科学与灾害防治、高等教育、工业的通用技术及设备。基于此，可得出以下结论：首先，安全人机工程学有助于人们在日常生活中，利用安全人机工程学相关原理预防事故的发生以及远离灾害造成人身、物质和精神上的损害；其次，安全学科正处于“现在完成进行时”状态，其学科理论基础薄弱，体系需要完善；最后，安全人机工程学作为评价安全工程人才能力的紧要指标，其学科发展进步具有意义。总而言之，安全工程学子应着重学习、培养安全设计的能力，以此在人、机、人—机系统或人机界面的管理及设计上做出更有成效、有进步的措施或部件创新，进而加速安全科学的生长。

3 发展现状

从数理分析角度出发，安全人机工程学可认作安全工程学与人机工程学的交集。根据有限资料总结，安全工程学是研究防止生产过程中人为灾害发生的过程、原因，以及预防清除灾害发生的措施，使生产纳入正常轨道的一门独立学科。该学科研究的范围很广，除了研究生产中的灾害，还研究由于生造成的环境公害以及人们日常生活中的灾害。人机工程学则被学界普遍定义为在现代人体心理测量学、生理学、健康管理学、系统信息科学、社会学及应用电子信息工程技术等诸多学科中的基本科学理论知识，通过科学研究人、机和环境等人机相互作用结合各个方面之间的相互关系，通过恰当的科学手段和技术方式应用来对其产品进行科学设计。因此，安全人机工程学实际上是人因工效学在生产过程中防止伤害，保障人身完好无损的一门学科。

当前，人们对于社会、生产、技术设备的认识逐步提高，了解到为了实现自身人身安全必须从根本上防护，因而提出了本质化安全的概念。这也就要求技术人员必须从人、机、人-机系统的基本范围、原理、技巧、手段入手实现目的。

自安全人机工程学20世纪80年代发展至今，虽然仅历时40年，但其已广泛运用于生产生活中，如石油、化工、道路交通、建筑建设等行业的工厂车间或建设现场。这类场所通常需要通过采集需设计的机械的相关人体数据，按照一定原则选择允许误差系数，再考虑到人体舒适性、可靠性、便于识别简洁性等特性设计出符合人机工程系列产品。其发展更多地集中于工程、工业技术及设备的实际应用中，很大程度上只是一种偏于以人的心理舒适为主的产品设计的应用形式，理论和学科的发展还正处于缓慢的变化和探索当中。

4 发展前景

如今，我国正值新一代科技技术革命新阶段，VR、物联网、大数据、人工智能等科学技术为人工交互带来了智能化、普适性、虚拟化、隐式化、生态化和社会性等特征，在此推动下，人类活动突破了传统的时空界限。我国已经明确提出了在新兴信息技术高科技和新型现代化装备工业应用领域需要提出一个崭新的工业发展战略思路，一系列新的国家重点战略发展规划正在深入研究推行，全世界社会所参与提出的工业创新产品设计和用户体验互动经济正在不断衍生许多新信息技术、新文化产品、新模式与其他创新型经济业态。在这一时代变革的背景下，人机工程理论与技术作为我国评价制造水平的重要标准，奠定与支撑着我国工业发展，其与安全的联系会更紧密，安全人机工程的主要研究领域就会越来越广阔，研究范围也会越来越宽。

更由于现代人工智能的横空出世，计算机在理解人的意识、自我训练学习、按照规则处理信息等方面取得长足进步，推动了人工智能系统的出现，进而本文预测安全人机工程学将逐步朝着人机融合方向发展。在人机融合中，人和机械的联系将由传统的刺激—响应—反馈的联系变为互助合作联系。借助于人工智能、识别、感应、控制等技术，机器逐渐趋于人脑化，除了在事故预防及事故应急方面更灵活性和敏捷，还会于更多大众、边缘学科结合在一起解决随人类不断提出的新需求出现的新问题，促成多渠道、广维度、全方位的高效管理及项目驱动。

5 结论

（1）安全人机工程学作为一门具有交叉性的学科，现处于初期与高度发展阶段，国内少量学者开始将目光由其他热门研究领域转至该学科。

（2）安全人机工程学在学科理论研究及保障人身健康实际应用方面均发挥重大作用。

（3）大数据、区块链、人工智能等新兴技术的出现使得安全人机工程学的研究领域扩大，人机交互关系有可能由简单的刺激-响应关系转为互助合作关系，进一步实现人机融合。

（4）人类日益增长的需求可能将安全人机工程学与其余边缘学科结合得更紧密，发展得更快速。

参考文献