“人因工程：大国重器的点睛之笔”

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杭州良渚梦栖町入口的天桥上，这几天挂起了“第二届中国人工程高峰论坛”的巨大横幅。

几乎所有经过这里的人都会问“人因工程是什么”。 杭州人很奇怪，为什么这四个字那么吸引人，能吸引15名中国两院院士和3名国际航天科学院院士？

“宇宙飞船、坦克、高速铁路都是多而复杂的人机系统，人的参与使系统更多更复杂，系统运行具有某种不确定性和难以预测的优势，系统的安全性问题更为突出。 要应对这个课题，需要新的综合性交叉学科的支持。 这是人类通过工程( human factors engineering )研究人类、机械及其工作环境之间的相互关系和影响，最终实现提高系统性能、确保人类安全、健康、舒适性的目标 ”。

出乎意料的是，第二届中国人工程高峰论坛主席、中国载人航天工程副社长、国际航天科学院院士陈善广在论坛开头借着一点重大事故的实例，进一步阐述了工程的概念及其重要价值，并且第一次有很多杂系统人对设计和评价的概念和做法进行了比较 他还有一个重要的身份，人在工程国家级要点上是实验室主任，我国人是工科带头人。

开幕式的圈外人很快发现了这样的现象:院士、专家的发言，让一些人都明白了，是灾难、问题、困境，到了后半段，与处理相关的路径的做法论证变得很困难。 因为数学模型和学术名词开始出现了。

中国首位手动执行空间对接任务的“神九”宇航员刘旺出现在论坛上，现场一片哗然。 他也是陈善广团队的研究者，刚从工程方向获得博士学位。 刘旺在太空上从容完成了手动对接的出色表现，诠释了人类工程带来的最大内涵。 钱学森认为人体是一个开放的庞大系统，多而复杂的程度远远超出了以前的科学研究对象。 ’在这个中国正在兴起的学科中，刘万不仅被人研究，他也在研究自己、研究任务中的人和航天器的关系。

中国载人航天经过25年的辉煌历史，高科技人才荟萃，在国家载人航天计划、“973”计划等项目的支持下，中国航天员科研训练中心的人是工程要点实验室，人成为工程带头人。 此外，随着大飞机、高铁、地铁、核电站等国家重大规划和专业领域近年来的迅猛发展，相应的人通过工程研究和应用取得了许多开创性的理论和研究成果，为推进我国制造强国建设和军队现代化建设，推进经济结构的转型和升级，

本次论坛以“人以设计创新中国”为主题，围绕“人以设计、中国智造、军民融合、共赢共享”的核心议题，在更广、更高、更深的层面上将国防和军队现代化建设与社会经济的快速发展结合起来，如开幕式一样，国防

为此，来自中国前沿科技各专家，探讨人在工程研究成果，人在设计中快速发展的规划，他们认为人在工程中智能装备、创新设计、医疗健康、智能城市、网络和国防安全等行业探索，起到了引领和促进作用，国家建设和社会快速发展。

他们认为，中国的科学技术经过几十年的追赶，已经在探索中找到了信心，工业设计和工业制造加上“人—机—环境”的深入互动研究，加上对人的心理和情感的全面关怀研究，不仅促进了中国科学技术的变迁，也促进了世界尖端科学技术和经济的快速发展

从美国的四次撞车事故中能避免多少灾害

在灾害和风险面前，人能做什么来趋利避害、逃脱呢？ 有系统的做法或手段吗？

不可否认，灾害和事故是人类最好的老师。 和事故对战，必须由科学家来做。

在各行各业，面对安全问题，他们必须变身为阿尔法狗的设计者，从几步前到几十步前，预测对方杀戮的各种线索，并逐一歼灭，等待反击，取得效果的最大化。

今年美国舰艇连续发生4次相撞事故，大部分是人为因素造成的。 第四次事故损失最大:美国导弹驱逐舰麦肯号在新加坡东部海域与邮轮相撞，至少5人受伤，10人失踪。 因为美国海军可以说是丢面子了，所以事故原因的跟踪至今仍是保密级别很高，不为公众所知。 但是，作为人类，作为工程方面的科学家，我们考虑追究中国舰艇不要犯这样的错误。

为什么舰装这么先进，监控手段也多，自动化程度高，还不能不发生这些重大事故呢？ 而且美国国防部在工程方面使用了强制标准，良好的设计不会再恶化了。

陈善广表示，从目前情况看，可能存在人机功能分配不当、人机协同不畅、舰员生理和心理疲劳、指挥评价和决策失误、组织和管理松懈等问题。 当然是“骆兵必败、不死的真理”。

他举了一个例子: 1988年两伊战争时期，美国导弹巡洋舰文森特号击落民航客机，290名无辜生命灰飞烟灭。 原因是什么呢？

陈善广为大家再现了灾害发生的重要导火索:一年前美国另一艘舰艇在波斯湾战争中被敌人的战斗机轰炸，当时没有反应。 文森特号这个决断者看到朝自己飞来的飞机，联想到上次兄弟舰艇损失惨重，以为是正在执行敌国攻击任务的f-14战斗机，说:“新闻在传播中丢失，决断者因负荷过重而认识到评估错误。”

由此可见，人的因素在事故发生中起着重要的作用。 另外，国际上包括民用飞机和军机在内的飞行和试飞中，飞机死伤的事故还很多。 究其原因，人的因素占65%以上。

太空飞行的风险更大，美国挑战者号和哥伦比亚号在两次事故中有14名宇航员失去了生命。 挑战者号低温发射、哥伦比亚号泡沫脱落问题早就被发现了，深入探究其原因，有问题的发射暴露了nasa的重大决策失误。 苏联惨剧:联盟11日宣布，着陆前爆炸螺栓意外点火，压力平衡阀提前打开，氧气泄漏减压，未穿压力防护服的宇航员丧生。

陈善广指出，在惨剧的支撑下，阿波罗13号的超绝表现被载入史册。 他们在登上月球的途中，发生了服务舱氧气罐的爆炸，三名宇航员迅速获得智慧，采取了一系列准确的自救步骤，以当时的登月舱为救生艇，最终安全返回地球。 “问题发生后，如果充分认识到人在设计中的作用，人的决定就太空中重要了。 ”陈善广说。

“欧洲拆除并发现了1980年~2009年欧洲27个主要轨道交通线路发生的重大事故，导致事故发生的人为因素占74%。 中国学者在国内外城市轨道交通运营过程中调查了153起事故数据，得出的结论是人为因素造成的事故比例为51%。 ”。 北交大轨道交通控制与安全国家要点实验室教授方卫宁再现了年甬温线的723起事故。

当天20时22分46秒，d3115列车与系统和调度系统失去联系。 24分钟，调度员确认永嘉站的d301列车向温州南站发车，26分12秒调度员获悉d3115失踪。 用比较安全的方法，他应该通知d301停车。 但是，他先花了两分钟搜索失踪的列车，他知道丢失的车无法启动和具体位置，然后紧急呼叫，然后车刹车，一切都晚了。 发生了30分05秒的惨剧。

与会的原子能专家沉痛地表示:“反省三哩岛、切尔诺贝利、福岛核泄漏的惨剧，人祸问题没有比高铁更好的了。” 他以三里岛为例，操纵员爱德华面对人类首次发生核聚变的情况，方寸胡乱操作，不仅抑制了问题，还加剧了事故的后果。

他说，我们研究人，是从“看起来很多倒霉的事情聚集在一起”的事故过程中挖掘风险的关键，而不是简单的批评和操作员的解决。

为什么这么说呢，因为经验反馈也是财富。

所谓的损失越大，痛苦就越深，“人为错误”的研究就越迫切。 例如，三里岛核泄漏事件的操作者后来成为教师，训练新人，说明事故，反省，让后辈吸取教训。

人类在装备崇拜、武器崇拜、技术崇拜方面曾经下了很大功夫，进行了很多反思:“如果技术不是先进的，集成豪华，整体效果就会变好。” 为什么美欧在工程中这么重视人，要把人列入法案呢？

方卫宁解释说，二战期间，美国飞机使用了当时的最新技术，仪表盘非常多。 结果很快自己掉了下来，成了非战斗减员。 这是什么原因？ “因为机器和人的能力不匹配，仪表盘变多，警报项目变多。 人的新闻解决能力有限，数据太多，飞行员无法应对，观察力分散，结果适得其反”。

越走在科学技术的最前沿，越不能掩盖错误或掩盖失败

“神舟7号从船舱出来的时候，舱门打开，缝隙又被关上了。 我的心怦怦直跳，地上的人都很着急——这是因为我们平时实验的时候，不太能完全模拟空微重力环境，也不能完全弄清楚舱外衣服的操作效果。 最后翟志刚在伙伴的帮助下借了工具，或者开门了。 这件事也告诉我们，人的作用对机器和自动化设备非常重要。 ”。

中国载人航天工程总设计师周建平院士在追溯宇航员研究人员原因的历史时，揭露了当年的“危险状况”。

越是高科技领域，越是走在科技前沿的科学，越无法掩盖是非、掩盖失败，进入中国空实验室时代的载人航天更为突出。

会议上，陈善广坦率地表示，中国航天飞行今年仍不平稳，长征三号、长征五号发射失败，背后的问题正在反省。 对宇航员来说，必须时刻担心。 他知道“一次成功不同于两次成功，成功不等于成熟”“结果完美就是过程不完美”。 其实载人航天在人的保障、天地协同、返回着陆等方面不断总结和改进了经验教训。

不得不承认，中国制造在向中国智造过渡的历史时期，阻力并不小。 参加会议的许多专家反映出，管理层只重视技术和硬件产品本身的先进性，一味向前发展，决定技术越先进越好，忘记人的问题。 工程专家意见太强烈，忽视人的因素，后果严重。

虽然要让大家认识到一个问题需要一个过程。 但是，由于中国崛起太快，技术爆炸性快速发展太快，“我们不重视人的研究，中国人就有可能走出去，成为一带迅速发展的障碍。 产品更好，如果不考虑客户的安全、招聘的便利和习性，将失去科学技术快速发展带来的红利。 ”。 方卫宁对中国青年报中青在线记者说。

他举例说，轨道交通建设，注重市场需求。 在中等主机厂，一年的机车产量相当于南非一个国家30年的诉求量。 “我们先投入那么大，不用出去吗？ ’方卫宁反问。

但是，由于发达国家对车的指标要求很高，例如美国就有联邦法规的规定。

中国的工程设计者去美国一看，发现美国的一些机车、地铁车辆的质量没有中国的好，对北美市场的开发有信心。 但是得意之后不久就泼了冷水:不是技术先进家就让他中标。

参加这个项目的方卫宁深感在美国落地的困难。 “美国的项目是流程管理，所有指标、分析方法、测试流程和测试设备都必须满足美方的要求，如果某些环节不关闭，就无法进行下一步。 我们宣传的产品设计研发流程与美方不同，所以根据美方的要求，价格一下子加了上来。 ”。 例如，美国和澳大利亚等发达国家的铁路客户非常重视司机的客户体验。 不管你的车多先进，只要客户的招聘习性和司机在体验中不感到不适，有司机的工会就有否决权。 这将判断方案设计阶段完成后，许多出口发达国家的铁路车辆将为客户体验判断建立1:1的模型，通过后方可制造。 与国内相比，这增加了许多研发价格。

“虽然我们交了学费，但不仅仅是铁路系统，中国走出去就是整体。 如果能让更多的人重视环节的预先设计，就可以减少弯道和不必要的损失。 ”。 陈善广说。

幸运的是，对于第一批人在工程大会上200多名军方和来自国家大工程的参加者来说，一年后的今天，良渚町有470余人，越来越多的工业设计专家参加。 院士也从9人扩大到了15人。

同样是中国骄傲的高铁。 其顶层设计的设计者也为了工程把人放在了重要的位置上。

中国科学技术协会副主席、中国铁路总企业总工程师何华武院士去年参加了首届人因工程论坛，并向与会者详细分享了高铁人因经验。 今年，他又来到了第二届论坛。 他的讲话让人们认识到，中国高铁的成功并非偶然，而是高铁未来的快速发展方向将更加以人为本。

何华武院士展望:高铁客运现在达到每小时350公里，目前以人控为主，一代铁路司机付出了极其辛勤的劳动。 因为列车全体人员的生命安全取决于他。 要想一步实现国际领先的智能高铁，标志性技术非常多，其中之一就是时速350公里的高速列车实现无人驾驶，实现载人驾驶。

公众享受技术的迅速发展很方便，也必须忍受其不便。 这些中国科学家不遗余力地交叉探索，为公众接近极限——充分展示了人的作用，更舒适，更安全。

毕竟，中国经济经过30多年的快速发展，产业结构正在经历着革命性的变革，“一带一路”、“中国公司走出去”的一切，都提醒着我们不能忽视人类工科的存在——它是一个大工程项目的包装纸，

正如国家自然科学基金委副主任、中科院院士沈岩所说，人的因素在工业生产中发挥重要作用和价值发现及其作用，推动工业快速发展进入新的更高阶段，人为工程不仅涉及工程技术问题，也涉及对基础科学问题如人的认知。

人是万物之灵，认知者是人类工程学的根本。 中国工程院副院长、中国工程院院士樊代明以及中国工程院院士俞梦孙也在报告中强调，用系统观来认识人的生理心理规律和健康问题。

“安全、高产、乐趣都是中国梦的一部分。 人在工程中涉及每个人。 能够方便各客户，给老百姓带来满足感的使用者因为理念产品卖得好，可以给工厂带来获得感、成就感。 人应该通过工程进入国家战术，也应该让老百姓明白，也应该用于自己的行业。 ”。 空军航空医学研究所郭小朝提出了建议。

陈善广说，人类从工程的本质出发，强调“以人为中心的设计”理念，将科学技术回归以人为中心的初衷，给我们创造的世界带来安全感和高质量的生活。 只有这样，才能改变经济社会快速发展的不平衡、不充分的现状，服务于广大人民日益增长的对美好生活的需求，这也符合新时期“以人民为中心”的快速发展观。

通往中国空间车站时代的人设计任重而道远

事前花1元，犯错后要付出100元的代价。 你想付之前的一元钱吗？ 事实表明，大多数人不愿意。

为此想支出价格的，往往是有很大风险的领域。 毫无疑问，中国的航天技术正在向前发展。 这也是将用于工程的国家实验室设置在宇航员中心的理由。

周建平说，1968年宇宙医学工程研究所成立时，宇宙工程研究室成立。 经过这几年的载人飞行，宇航员在太空中的作用日益凸显，解决了人与机关系的重要性、人与机的关系，使人与机融合，现在已经成为工程设计中非常重要的共识。

实际上，人因工程协议没有进入普通公司，也没有飞到寻常百姓家。 越来越多的参与者为了研究反映了现在公司的边缘状态。

舆论在漩涡中盘旋，媒体之间反复炒作的，是人工智能，是互联网+，就像人类的未来一样，人类的现代化是机器的现代化，阿尔法狗扩展到各个方面，人类成为数字、比特的存在。

人类祖祖辈辈披着荆棘求生存求快速发展，目标是被机群养活吗？

此次论坛的专家们持续强调的是“人的能动性、人的不可替代性”。 人工智能的核心是人，也是人。

最近的目标:回到2022年，中国计划向天发射空间站核心舱和实验室I、实验室ii，实现宇航员长时间停留在车站空间进行各项科学实验。 在此期间进行了多次载人飞行和货物运输，宇航员必须离开飞船工作。 如果到2024年国际空间车站退役，中国有可能成为世界上唯一运营空间车站的国家。

目标又近又甜。 但过程并不甜蜜。

“我们到了空间车站的开发阶段，但是很多人因为问题还没有处理好。 工程研发必须事先充分考虑人的原因，一旦出现问题再重新做，代价很大。 ”。 陈善广这样说。

军方警报学院教授闫世强说:“从我们各级指挥大厅的设计来看，许多计算机排在前面。 美国、俄罗斯指挥所是根据指挥者的要求设计的，多个显示器是根据人机交互设计的。 ”。 他说，接下来，军队改编后，目前战区、作战体系的一些变化，要求每个指挥所的指挥程序和指挥接口设计、指挥者和作战系统之间的相互作用，都要进行改变，根据不同的指挥座位由人在工程中设计。 随着作战系统从单机系统到装备系统一体化设计和人在工程判断问题上的突出，加强武器装备系统特别是指挥控制系统的人因工程设计得到较大的快速发展，必须越来越多地加入艺术和人文理念。

“设计是源头。 产品的质量是设计出来的。人在工序中强调重复的设计，强调一次也不重复地完成事业。 ”。 陈善广说，人因设计是什么？ 如何开展人员进行设计和评估？ 目前，业界没有统一的认知和标准，需要进一步探讨，在实践中不断改善其完整性。

人因设计是这次论坛的主题，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，我们在不充分借鉴发达国家成功经验走弯路的同时，也要有充分的文化自信。 因为中国以前就流传下来的“天人合一”、“中和”思想、整体观等与人类的工程理念是一致的。 特别是我国目前正处于工业化快速发展最繁荣的阶段，人在工程正好到时，我们有能力在这个行业为中国人做出创新贡献，对我国从制造大国向制造强国的转型起到重要的作用。 载人航天具有领先和示范意义，应该走在最前面。

由于宇航员从理论到实践都涉及生物力学、心理学、工程学等方面，国家大工程的许多行业也可以转手，接触到类旁通。 但空间站是综合国力的体现，空间站时代需要国家方方面面的工程设计水平的提高。

景鹏、陈冬在神舟11号和天宫2号生活和工作了33天，是迄今为止中国太郎空时间最长的人。 “空间车站的工作人员中，长时间的驻轨需要180天以上，空间车站成了宇航员的家。 如何使设计达到房子的水平呢？ ”。 陈善广问道。

如果不充分考虑宇航员在空中所处的恶劣环境，舱外设备的设计并不是简单的不便问题。 例如，舱外作业采用的手套膨胀，有多层防护，明显影响宇航员的触感和操作性。 从国外的经验来看，舱外设备的设计在将航天员出舱维修时很不方便，这样在不知不觉中延长了航天员出舱业务的时间，增加了他们的业务量和风险。

而且，中国的空间站也将成为未来人类和平利用太空的重要平台。 需要科学研究的国际合作。 另一方面，各国科学家进入中国的太空船舱进行科学实验，太空船舱也必须在设计中加入适合他们文化背景和操作习性的要素。 另一方面，兄弟国家也向上太空发射自己的船舱，与中国的太空船舱对接，要求一体化的设计和统一接口。

“国际合作也向我们的人提出了工程水平的要求，我们必须进行有预见性的设计。 ”。 陈善广说。

会议通过了《快速发展人因工程原因“中国制造2025”行动倡议书》，国家、领域、高校、公司及人在专家协助下，从国家政策、领域示范、学科建设、人才培养、成果转化及应用等方面共同努力，使人因工程研究和成果而更加广泛 改善低效率风险的生产环节，通过在新兴技术中有效利用新闻，提高公司和领域的综合竞争力，推动“中国制造2025”的快速发展。

论坛主席陈善广指出，未来的人工智能一定会更频繁地进入我们的生活。 我们要面对的是两个以上超多复杂的代理之间的关系。 未来的人际关系将发生深刻的变化。 这不仅是科学问题，也可能是社会、哲学问题。 正如苏格拉底所说，探索哲学不是为了我们在不明确的世界里找到明确的答案，而是在不明确的实际中如何明确地生活。

也许，探索人可以消除当今世界普遍存在的现代化、网络崇拜导致的机器异化、拜金主义等城市病，为对未来快速发展感到焦虑抑郁的人类开辟良好的途径。

陈善广说:“安全感来自于消除不确定性，未来的快速发展，人工物智慧的提高会让人类自身不安，消除不确定性会让人心动——智能系统的运行是可预测的控制，人是设计的重要使命和目标。”

来源：人民视窗网