人体工程学研究与设计创新的关系

摘 要：人体工程学是近数十年发展起来的新兴综合性学科。过去人们研究探讨问题，经常会把人和物、人和环境割裂开来，孤立地对待，认为人就是人，物就是物，环境也就是环境，或者是单纯地以人去适应物和环境对人们提出要求。而在设计艺术中日益重视人与物和环境间，以人为主体的具有科学依据的协调。因此，人体工程学在设计艺术中的应用较为广泛，对设计造物活动的完善起到一定的辅助作用，然而，设计艺术的核心在于创新，设计创新是设计的灵魂。因此，在设计创新的前提下，人体工程学如何适度摆正位置，是创造好的设计的问题所在。

关键词：设计创新；人体工程学；设计艺术

人体工程学（Human Engineering），也称人类工程学、人间工学或工效学（Ergonomics）。工效学Ergonomis原出希腊文“Ergo”，即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”，也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。人体工程学起源于欧美，原先是在工业社会中，开始大量生产和使用机械设施的情况下，探求人与机械之间的协调关系，作为独立学科有40多年的历史。第二次世界大战中的军事科学技术，开始运用人体工程学的原理和方法，在坦克、飞机的内舱设计中，如何使人在舱内有效地操作和战斗，并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳，即处理好：人—机—环境的协调关系。建构人——机——环境系统整体配合的最优化。基于此目的，人体工程学主要是由“人体科学”、“技术科学”和“环境科学”相互交叉渗透构成的学科体系。由于人体工程学研究的是人与物与环境的關系问题。因此，它广泛地应用工业、农业、商业、卫生、建筑业、交通业、服务业和军工业等领域。及至第二次世界大战后，各国把人体工程学的实践和研究成果，迅速有效地运用到空间技术、工业生产、建筑及室内设计中去，1960年创建了国际人体工程学协会。就设计而言，人体工程的研究，为设计产品的形成，提供了相应的物化的科学依据。

设计艺术学研究的主体是人，表现的客体是物，通过人对物在时间和空间中的运用与变化，体现了人在社会的一种生存方式。因此，设计艺术的本质就是创造满足与人不断发展与变化的、更合理的生存方式。尽管人体工程学也研究人的问题，但它研究的重点是与物配合的效能问题，侧重人的生理属性研究。在20世纪中后期，人体工程学对工业设计领域起到了积极的推动作用。但到21世纪的今天，科技、文化发展变化日新月异，设计趋势也发生了很大的变化，对物的理性需要越来越向感性需求转化。如何面对要服务的人群需求变化；如何运用高科技手段，对待高情感问题；如何适应日益突出的多元化、个性化、差异化的设计思潮等精神属性上的需要问题而引发的设计创新与人体工程学的关系，是设计者要深思的问题。笔者认为，现代设计对人体工程学的运用，一是不能搞教条主义，拿来主义简单的照搬。二是摆正设计创新与人体工程学运用的关系。如果过度地强调设计中对人体工程学的依赖，必然影响到设计的创新发挥，将设计思维引入机械的、刻板的、缺乏生机的导向。所以，正视设计创新与人体工程学的关系，是决定好设计的关键。文中试图就人体工程学研究与设计创新的关系，阐述人体工程学在现代设计艺术中的问题。

1 人体工程学定义及其研究的思维特性

人体工程学的定义是随着其科学的发展而不断发生变化。其代表性人物有美国人体工程学家查理斯.C.伍德，他对人体工程学所下的定义为：“设备设计必须适合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代价而求得最高的效率”。这是针对制造工具的使用功能与人的配合关系而下的定义，目的是“求得最高的效率”，是科学的、理性的思维定义。但从设计艺术的角度来看，它忽略了人的精神、审美、感情等因素。因此，是局部、不完整的。

美国另一位人体工程学家A.查帕尼斯认为：“人体工程学是在机械设计中，考虑如何使人获得操作简便而又准确的一门学科”。他所研究的对象是“机械设计”。因此，是有限的、狭义的研究范畴，其目的也是着重解决使用功能的优化问题。

国际人类功效学协会（International Ergonomics Association，简称IEA）为该学科所下的定义是：“人体工程学是研究人在某种工作环境的解剖学，生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中，家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率，人的健康，安全和舒适等问题的学科”。从国际人类工效学所下的定义看，较为全面地表述了人体工程学概念，其研究的重点仍是功能的、效率的和硬性的指标值。因此，人体工程学研究是科学、理性、逻辑、确定性、非情感、共性、物质的思维特性。

2 人体工程学研究的内容及在设计创新上存在的差异

从设计的角度而言，人体工程学研究大致上可以分以下几个方面：

2.1 人体特征的分析与研究

主要分析与研究在工业设计中与人体有关的问题。例如，人体的形态数据，人体的肢体运动参数，人的感知特征、人的反应特性等。研究人体的目的，是为了使设计的物更好地配合于人的特征，与人的生理结构和心理需求相适应，从而达到安全、舒适、健康、和高效的作用，使物适合于人使用。例如，座椅要符合人体坐姿的形态结构和尺寸，包括椅的坐面与人的脚、腿、股部的数比关系等，解决人坐上去的舒适程度问题。座椅设计的具体尺度，根据它的不同功用，按照人体测量数据和国家颁布的尺度标准，不断测试高速合理选取数值以达到科学设计的要求。对大多数设计师和厂家来说，确定恰当的家具尺度是制造符合人体工程学家具的第一步，也是极其重要的一步，因为家具长、宽、高等的确定以及摆放所形成的空间关系等等都离不开人体尺度及其测量数据。但是，在现实生活中，人与人在性别、年龄、种族、遗传、教育等不同因素的差异影响下，单凭“科学的数据”，并不能完全解决实际问题。这就是为什么同一张椅子，有人坐得舒适，有人坐得可能很难受；有人喜欢，有人厌弃的原因。

2.2 人机系统的总体设计的研究

人机系统的总体设计优劣决定了人机系统中工作效能的高低。工作效能取决于物的效能和人的智能，两方面协调得好，就能达到好的功能，反之就会出现问题。如驾驶员与汽车的互动关系，人驾驶汽车的姿态和动作、视域与汽车的座椅、方向盘、油门、刹车、离合器、仪表盘等使用功能的配合默契，会形成车人合一的境界，使汽车的运行和人的驾驶达到最佳技术状态。此项研究就是把人与机的分工特点明确化，并使两者分工的信息有效传递，以达到整合的目的——高效。然而，当高科技使汽车的使用功能日趋完善的今天，现代人对车的要求更注重它的灵性、美感、个性化、象征性等精神元素。因此，当科学技术因素对设计物化有了保障时，决定产品在市场中的成败关键因素就在于产品所具有感性魅力去打动和抓住消费者的心。

2.3 人的工作空间及行为方式的研究

人们在室内各种工作和生活活动范围的大小，即动作域，它是确定室内空间尺度的重要依据因素之一。以各种计测方法测定的人体动作域，也是人体工程学研究的基础数据。如果说人体尺度是静态的、相对固定的数据，人体动作域的尺度则为动态的，其动态尺度与活动情景状态有关。室内设计时人体尺度具体数据尺寸的选用，应考虑在不同空间与围护的状态下，人们动作和活动的安全，以及对大多数人的适宜尺寸，并强调其中以安全为前提。人在工作时有一定的活动空间范围，其设计是否合理直接关系到人的工作效率。因此，研究人的工作空间与人的行为活动，是为了最大限度地满足人的定向动作和习惯动作，使设计物所占空间与人的行为方式更有效的配合，发挥好的工作效率。例如，当今企业的办公室空间大都是敞开式大空间，聚合式办公环境。这样适合于工作人员的相互沟通，自我约束，形成高效的工作氛围。然而，涉及个人具体的工作空间设计时，要考虑到其具体工作活动的空间范围，行为方式，安定感，私密性。即伏案工作时为独享空间，抬头或站立时又可与同事沟通和交流，共享公共空间。因此，在大办公室空间中，有了屏风隔断组合式的工作区间设计，这样有效地解决了个体和群体的工作关系，既尊重人的个体心理要求，也使办公效率得到了有效的发挥。同时，也节省了办公成本，提高了办公管理效率。

2.4 研究产品所提供的服务问题

产品一旦被人使用，便进入“服务”过程，服务的适度与否，与人需求的关系密切。服务的程度不够，会让使用者感到解决问题不到位或不能解决问题，使人感到物非所值，造成不便；而服务过度，却让人无所适从，造成浪费。例如，当今的移动电话功能问题。移动电话用户大部分因为其具有可移动通话，携带方便等功能而接受它。早期的移动电话由于技术上的问题，造型设计大、笨、重、贵，只有少数人使用，当时号称其“大哥大”，“大哥大”的设计由于局限于它的体积，重量和价格，携带不方便，拨打电话需要用双手操作。因此，与手提电话的服务目标值相去甚远。然而，移动通讯发展到今天，由于技术日新月异，逐步向形态袖珍化，功能多样化演变，从通话功能—接发信息—游戏—摄像……如此发展下去，让许多用户花高消费买来手机，却对它无所适从，试问有多少人买手机需要用到如此多的功能，而有的功能（如摄像功能）在一些特定场所使用会有侵害他人隐私之嫌。因此，当设计者一味地将使用功能扩大化，并把那些不适当的功能强加到消费者身上时，则造成过度的浪费，过度则令人生厌。因此，设计中的功能适度问题，恰恰是物与人配合的准确水平问题。对物的功能准确而合理的设计定位，是人性化的体现，是对人的尊重。

3 结语

人体工程学内容研究的问题，中心是解决人与物之间的功能效应关系问题，研究如何通过人与物的有效配合，提高工作效率，安全水平和舒适程度。其研究的方法是逻辑的、理性的，是通过调研、观察、测量、计算、统计、分析等科学方法，找出相关数据，为设计合理化提供相对科学的依据。认真研究人体工程学与设计创新学的关系，正确理解人体工程学在设计艺术中的位置和作用，对于科学技术迅猛发展的今天，人们的生存环境与生活条件发生的巨大变化，市场需求突显的多元化，个性化和高情感的设计导向，抓住设计的核心——设计创新，科学，合理，适度地应用人体工程学，是取决当今设计成败的关键问题所在。

参考文献：

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作者简介：荣树坤（1987—），河南城建学院艺术设计学院教师，主要研究方向：设计艺术。