[发明专利]基于系统工程理论的人机工程设备综合评价方法

说明书

本发明提供一种基于系统工程理论的人机工程设备综合评价方法，其包括以下步骤：S1，根据设备的自身特点、评估需求和目的基础，确定工效基础指标、任务耦合指标、生理增强指标以及主观验证指标；S2，根据指标确定具体评估步骤；S3，将指标按指标重要度向量降序排列，计算指标间的相对重要度r_p，最后获得指标权重向量；S4，获取指标数据并进行规范化处理；S5，根据规范化指标值矩阵计算人机工程综合评价值；S6，基于灰色关联获得指标间的相关性。本发明，解决了设备评估时的指标难分解提取，评估实施难开展，评估数据难以有效应用的问题，给出了能有效反映设备人机工程设计水平的方法。

技术领域

本发明涉及人机工程领域，具体为一种基于系统工程理论的人机工程设备综合评价方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，人与装备或产品之间的交互界面不断拓展，交互形式发生了较大变化，交互信息量急剧增加。如何充分协调人机匹配关系，开展人机工程设计与评估，确保设备具有较高的人机工程水平，是保障人员能够安全、有效、高效作业的基础，更是提升设备适用性和作业绩效的关键。

目前，人机工程评估方法主要为定性评估方法。其评估的指标和方法缺乏规范化的依据，过于依赖专家经验；评价指标单一，适用范围受限，难以有效反映装备或产品人机工程设计水平；评估实施可操作性差，评估数据受被试的主观影响大，评估结果缺乏说服力。

综上，迫切需要为研究人员提出一种科学、系统、可量化、可验证的人机工程指标及对应的评估程序、计算和验证方法。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出一种基于系统工程理论的人机工程设备综合评价方法，其特点是采用以下步骤：

S1，根据设备的自身特点、评估需求和目的基础，确定工效基础指标、任务耦合指标、生理增强指标以及主观验证指标；

S2，根据步骤S1中确定的指标，确定具体评估步骤来获得指标的具体数值；

S3，将所述步骤S1中确定的q个指标按指标重要度向量降序排列，计算指标间的相对重要度r_p，最后获得指标权重向量；其中q为正整数；

S4，获取指标数据并进行规范化处理，具体包括以下步骤：

S401、将步骤S1中确定的q个指标分为定量指标和定性指标；建立定量指标集其中分别代表m₁个定量指标，i′_j表示定量指标集I′中第j个定量指标；建立定性指标集其中分别代表m₂个定性指标，i″_j表示定量指标集I″中第j个定量指标；其中m₁+m₂＝q，且m₁和m₂为正整数；

S402、根据步骤S2确定的评估步骤对样本进行N次评估，获得相应的指标值；定量指标集具体化后为一个N*m₁的矩阵，每一行为1次评估时样本的定量指标值，每一列为N次评估的定量指标i′_j的值y_i；

S403、采用极差变化法，使用式(4)对定量指标进行规范化处理：

其中，y_i表示定量指标i′_j的值，y′_i表示定量指标i′_j的规范化处理值，表示N次评估在定量指标i′_j中最差的值，表示N次评估在定量指标i′_j中最好的值；

计算后得到规范化定量指标值矩阵Y′：

S404、采用梯形模糊数方法对定性指标进行规范化处理，得到规范化定性指标值矩阵Y″：