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歷史文獻：人-機-環境系統工程(學)概論

　　陳 信    龍(long)升照

　　(北京航天(tian)醫學工程研究(jiu)所)

　　隨著現代(dai)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)技術(shu)的(de)飛速(su)發(fa)展(zhan)，人(ren)(ren)體科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)和(he)工(gong)程(cheng)技術(shu)的(de)相互滲(shen)透(tou)，逐(zhu)步形成了(le)一門(men)嶄新的(de)邊緣科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)——人(ren)(ren)-機(ji)(ji)-環境(jing)系統工(gong)程(cheng)(學(xue)(xue))。人(ren)(ren)-機(ji)(ji)-環境(jing)系統工(gong)程(cheng)(學(xue)(xue))，通過揭示人(ren)(ren)、機(ji)(ji)（計(ji)算機(ji)(ji)或機(ji)(ji)器）、環境(jing)之間相互關系的(de)規律(lv)，確保人(ren)(ren)-機(ji)(ji)-環境(jing)系統的(de)總體性(xing)能最優(you)。我們提出這門(men)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)的(de)目的(de)，不僅是對以往實踐經驗進(jin)行概括和(he)總結，而且是為了(le)推動(dong)該學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)業(ye)已開始(shi)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)迎接隨即來臨的(de)更大進(jin)展(zhan)，并強調指出它(ta)對科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)技術(shu)發(fa)展(zhan)的(de)重要意義。

　　一、人-機(ji)-環境系(xi)統工程(學)的(de)提出

　　人-機-環(huan)境系統工(gong)程(cheng)(學(xue))是(shi)(shi)一(yi)門技術(shu)科(ke)學(xue)。技術(shu)科(ke)學(xue)是(shi)(shi)直接(jie)為(wei)工(gong)程(cheng)技術(shu)服務(wu)的(de)，它是(shi)(shi)實(shi)踐(jian)經驗(yan)的(de)理論總(zong)結，又是(shi)(shi)實(shi)踐(jian)的(de)需要。我(wo)們是(shi)(shi)通過載人航天(tian)研究的(de)實(shi)踐(jian)抽象(xiang)概括(kuo)出來的(de)。

　　載人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)航(hang)(hang)天(tian)(tian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)中心問題是(shi)(shi)(shi)把人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)送入(ru)宇宙空間，并在(zai)(zai)航(hang)(hang)天(tian)(tian)特(te)殊(shu)環境(jing)(jing)下(xia)（如高(gao)溫、低壓(ya)、缺氧、超(chao)重(zhong)、失重(zhong)、振(zhen)動、噪音……等），既(ji)要保證人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生命安全，又要提(ti)高(gao)他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)能(neng)(neng)(neng)力。為了實現這(zhe)一(yi)點(dian)，在(zai)(zai)載人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)航(hang)(hang)天(tian)(tian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)早期研(yan)究中，注意(yi)力主要是(shi)(shi)(shi)放(fang)在(zai)(zai)選(xuan)(xuan)(xuan)拔(ba)和(he)訓(xun)(xun)(xun)練(lian)航(hang)(hang)天(tian)(tian)員(yuan)(yuan)上。人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)類個(ge)體(ti)之間是(shi)(shi)(shi)有(you)(you)(you)差異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因而盡量(liang)從人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)本身挖掘(jue)潛力，提(ti)高(gao)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)本身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)(neng)，使人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)能(neng)(neng)(neng)勝任航(hang)(hang)天(tian)(tian)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)，是(shi)(shi)(shi)很有(you)(you)(you)意(yi)義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。但是(shi)(shi)(shi)，這(zhe)里出現了兩個(ge)問題：第一(yi)，在(zai)(zai)航(hang)(hang)天(tian)(tian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)殊(shu)環境(jing)(jing)下(xia)，依靠選(xuan)(xuan)(xuan)拔(ba)、訓(xun)(xun)(xun)練(lian)來提(ti)高(gao)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)耐(nai)受(shou)各(ge)(ge)種物理因素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力，是(shi)(shi)(shi)很有(you)(you)(you)限(xian)(xian)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。溫度(du)(du)超(chao)過100℃，再(zai)選(xuan)(xuan)(xuan)拔(ba)、再(zai)訓(xun)(xun)(xun)練(lian)，人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)也(ye)是(shi)(shi)(shi)要死的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)；第二(er)，在(zai)(zai)載人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)航(hang)(hang)天(tian)(tian)過程中，航(hang)(hang)天(tian)(tian)員(yuan)(yuan)必(bi)須在(zai)(zai)航(hang)(hang)天(tian)(tian)特(te)殊(shu)環境(jing)(jing)下(xia)，進行諸如搜索、識(shi)別、跟蹤、控(kong)制、停靠和(he)對接等一(yi)系復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)，各(ge)(ge)種機(ji)(ji)器(qi)(qi)要求(qiu)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)接受(shou)大量(liang)信息，并完成各(ge)(ge)種精細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)操(cao)縱動作(zuo)，這(zhe)往往也(ye)超(chao)出了人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)能(neng)(neng)(neng)力極限(xian)(xian)。同樣(yang)，用(yong)選(xuan)(xuan)(xuan)拔(ba)、訓(xun)(xun)(xun)練(lian)等手段(duan)來提(ti)高(gao)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)能(neng)(neng)(neng)力也(ye)是(shi)(shi)(shi)不行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。矛盾如何解決？最(zui)根本的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出路(lu)在(zai)(zai)于，針對航(hang)(hang)天(tian)(tian)這(zhe)種特(te)殊(shu)環境(jing)(jing)，從人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)體(ti)和(he)機(ji)(ji)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)結合(he)中去尋找(zhao)，一(yi)方(fang)面(mian)，既(ji)要認(ren)真考慮(lv)用(yong)選(xuan)(xuan)(xuan)拔(ba)、訓(xun)(xun)(xun)練(lian)等手段(duan)來提(ti)高(gao)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)適應機(ji)(ji)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力；另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)，在(zai)(zai)機(ji)(ji)器(qi)(qi)設計中，也(ye)應充分(fen)注意(yi)機(ji)(ji)器(qi)(qi)適應人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。例(li)如，通過對人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)體(ti)進行研(yan)究，可(ke)以(yi)確定人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)耐(nai)受(shou)航(hang)(hang)天(tian)(tian)特(te)殊(shu)環境(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)極限(xian)(xian)，找(zhao)出適合(he)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)能(neng)(neng)(neng)力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)限(xian)(xian)度(du)(du)。但是(shi)(shi)(shi)，單憑這(zhe)個(ge)還(huan)不行。就(jiu)航(hang)(hang)天(tian)(tian)供氧而言(yan)，我們知(zhi)道(dao)，人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)沒(mei)有(you)(you)(you)氧氣不行，

　　缺少氧(yang)氣也不行(xing)。飛機座艙里的(de)(de)(de)氧(yang)分(fen)壓下(xia)降到(dao)140mmHg（1mmHg=133.322Pa），人(ren)(ren)就要產生缺氧(yang)。這時，就應該在(zai)(zai)機器設計中(zhong)想辦法(fa)去維(wei)持(chi)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)耐(nai)受度(du)，因(yin)此(ci)就需(xu)要搞一套人(ren)(ren)工(gong)(gong)環境，或(huo)采(cai)取個(ge)(ge)體(ti)防護措施，這就要靠工(gong)(gong)程(cheng)來實(shi)現。顯而易見，此(ci)工(gong)(gong)程(cheng)必須考慮到(dao)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)因(yin)素(su)、環境因(yin)素(su)和技(ji)術(shu)(shu)因(yin)素(su)等(deng)。如果把諸(zhu)(zhu)因(yin)素(su)的(de)(de)(de)各個(ge)(ge)環節構(gou)成(cheng)一個(ge)(ge)系(xi)(xi)統，并研究(jiu)(jiu)整個(ge)(ge)系(xi)(xi)統各環節間信(xin)息傳(chuan)輸的(de)(de)(de)相互關系(xi)(xi)，從中(zhong)分(fen)析、權衡，尋找出(chu)(chu)最佳工(gong)(gong)作(zuo)狀(zhuang)態，使該系(xi)(xi)統在(zai)(zai)“安全、高效、經濟(ji)”諸(zhu)(zhu)方面(mian)獲得最佳效果，這就是(shi)我(wo)們提出(chu)(chu)的(de)(de)(de)“人(ren)(ren)-機-環境系(xi)(xi)統工(gong)(gong)程(cheng)(學(xue))”的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)任務。所以，只有把研究(jiu)(jiu)人(ren)(ren)體(ti)機能的(de)(de)(de)科學(xue)——人(ren)(ren)體(ti)科學(xue)和研究(jiu)(jiu)機器實(shi)現的(de)(de)(de)科學(xue)——工(gong)(gong)程(cheng)技(ji)術(shu)(shu)，有機地結合在(zai)(zai)一起(qi)，才(cai)能保(bao)證載(zai)人(ren)(ren)航(hang)天活(huo)動的(de)(de)(de)圓滿成(cheng)功，這正是(shi)形成(cheng)人(ren)(ren)-機-環境系(xi)(xi)統工(gong)(gong)程(cheng)(學(xue))的(de)(de)(de)基礎(chu)。

　　應該(gai)指出(chu)，載人(ren)航天(tian)研(yan)究中(zhong)提出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題是(shi)帶著普遍性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。例如，在(zai)(zai)航空(kong)研(yan)究中(zhong)遇到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)形，與(yu)航天(tian)極為(wei)相(xiang)(xiang)似。一架現代化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殲(jian)擊機(ji)(ji)(ji)，飛(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)員(yuan)不(bu)僅要經受高(gao)空(kong)環(huan)境中(zhong)各種不(bu)利(li)因素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響，而(er)且(qie)(qie)隨時(shi)隨地都(dou)要維持飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)優良飛(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)狀態。尤其(qi)在(zai)(zai)兩(liang)相(xiang)(xiang)格斗(dou)(dou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)時(shi)刻，飛(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)員(yuan)不(bu)但要識別、跟蹤(zong)敵(di)方目(mu)標，而(er)且(qie)(qie)要使自(zi)己處于有利(li)地位，抓住時(shi)機(ji)(ji)(ji)，向(xiang)敵(di)機(ji)(ji)(ji)發起攻擊；與(yu)此(ci)同時(shi)，他還必須設法躲避、擺脫(tuo)敵(di)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)威(wei)脅，以(yi)(yi)達到(dao)(dao)保(bao)存(cun)(cun)自(zi)己，消滅敵(di)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。這時(shi)候，在(zai)(zai)不(bu)到(dao)(dao)半分鐘的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)短時(shi)間里(li)，飛(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)員(yuan)也許要完成七八個(ge)飛(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)動作，同時(shi)還要觀察大(da)量儀表。所以(yi)(yi)，如果不(bu)考(kao)慮(lv)(lv)特(te)殊環(huan)境下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)員(yuan)和(he)飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有機(ji)(ji)(ji)結合(he)問(wen)題，其(qi)后(hou)果是(shi)不(bu)堪設想的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。再如，一艘潛(qian)水艇，在(zai)(zai)深(shen)海的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)、密閉環(huan)境下，只(zhi)有潛(qian)艇人(ren)員(yuan)與(yu)潛(qian)艇的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)度有機(ji)(ji)(ji)結合(he)，才(cai)能(neng)(neng)確保(bao)其(qi)戰斗(dou)(dou)性能(neng)(neng)。又如，一輛坦克，在(zai)(zai)惡劣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)動和(he)噪聲環(huan)境下，只(zhi)有坦克手(shou)與(yu)坦克的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有機(ji)(ji)(ji)結合(he)，才(cai)能(neng)(neng)極大(da)地發揮(hui)其(qi)戰斗(dou)(dou)力(li)。以(yi)(yi)上是(shi)軍事裝備方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況。在(zai)(zai)民用生產中(zhong)也存(cun)(cun)在(zai)(zai)同樣(yang)情(qing)(qing)形，例如，在(zai)(zai)一個(ge)鋼鐵工廠里(li)，在(zai)(zai)高(gao)溫環(huan)境下，如何(he)考(kao)慮(lv)(lv)煉鋼工人(ren)和(he)煉鋼機(ji)(ji)(ji)械(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系；在(zai)(zai)化(hua)工廠里(li)，在(zai)(zai)有害氣體(ti)污染的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境下，如何(he)考(kao)慮(lv)(lv)操作人(ren)員(yuan)和(he)化(hua)工機(ji)(ji)(ji)械(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系，極大(da)地提高(gao)生產效率(lv)。這些(xie)也是(shi)人(ren)們極為(wei)重(zhong)視的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題……凡(fan)此(ci)種種，不(bu)一而(er)足(zu)。

　　值得強調的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)，電子(zi)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)誕生和(he)發(fa)(fa)(fa)展，極大(da)地加強了人(ren)(ren)(ren)(ren)體腦力(li)勞(lao)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)(neng)。在(zai)(zai)(zai)科學(xue)(xue)技術蓬勃發(fa)(fa)(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)今天，只(zhi)(zhi)要(yao)稍(shao)許復雜(za)一(yi)(yi)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)象，幾(ji)乎都用(yong)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)進行控(kong)制(zhi)。在(zai)(zai)(zai)人(ren)(ren)(ren)(ren)-機(ji)(ji)-環(huan)境(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)，由于計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)參與(yu)，使人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)從一(yi)(yi)個(ge)直(zhi)接操作(zuo)者變為監控(kong)者和(he)決策(ce)者。這(zhe)(zhe)不(bu)僅(jin)使系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)性能(neng)(neng)大(da)為提(ti)高(gao)，而(er)且(qie)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)結構也在(zai)(zai)(zai)發(fa)(fa)(fa)生變化。人(ren)(ren)(ren)(ren)和(he)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)各有(you)所長，也各有(you)其(qi)短。讓計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)執(zhi)行大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、重復性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體力(li)勞(lao)動(dong)和(he)腦力(li)勞(lao)動(dong)，而(er)讓人(ren)(ren)(ren)(ren)完成高(gao)級的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、創(chuang)造性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)（其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)包括不(bu)可(ke)(ke)(ke)(ke)預見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)）思維活(huo)動(dong)，人(ren)(ren)(ren)(ren)通過界面直(zhi)接與(yu)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)發(fa)(fa)(fa)生關系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)，這(zhe)(zhe)是(shi)當代科學(xue)(xue)技術和(he)生產技術發(fa)(fa)(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)特點(dian)。在(zai)(zai)(zai)飛(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展中(zhong)(zhong)(zhong)，計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)使座艙儀表大(da)為簡化，只(zhi)(zhi)用(yong)幾(ji)個(ge)顯(xian)(xian)示屏(ping)幕，并配合(he)一(yi)(yi)些適當儀表，就可(ke)(ke)(ke)(ke)把飛(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)全(quan)(quan)部信息顯(xian)(xian)示出(chu)來。這(zhe)(zhe)不(bu)僅(jin)可(ke)(ke)(ke)(ke)大(da)大(da)提(ti)高(gao)飛(fei)(fei)(fei)行員(yuan)(yuan)駕駛飛(fei)(fei)(fei)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力(li)，而(er)且(qie)還可(ke)(ke)(ke)(ke)減少機(ji)(ji)組人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)。在(zai)(zai)(zai)“阿(a)波羅”飛(fei)(fei)(fei)船中(zhong)(zhong)(zhong)，人(ren)(ren)(ren)(ren)和(he)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)之間配有(you)“程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)”、“動(dong)詞”和(he)“名(ming)詞”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)場致發(fa)(fa)(fa)光顯(xian)(xian)示器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)應控(kong)制(zhi)按(an)鈕。根據各個(ge)飛(fei)(fei)(fei)行階(jie)(jie)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)務，航(hang)(hang)天員(yuan)(yuan)可(ke)(ke)(ke)(ke)從100條(tiao)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)中(zhong)(zhong)(zhong)任(ren)選(xuan)一(yi)(yi)條(tiao)，每條(tiao)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)又可(ke)(ke)(ke)(ke)選(xuan)100個(ge)動(dong)詞和(he)100個(ge)名(ming)詞中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)何一(yi)(yi)個(ge)。比(bi)如，在(zai)(zai)(zai)相(xiang)當于月球(qiu)軌道(dao)階(jie)(jie)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)中(zhong)(zhong)(zhong)，航(hang)(hang)天員(yuan)(yuan)可(ke)(ke)(ke)(ke)選(xuan)一(yi)(yi)個(ge)動(dong)詞“計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)”和(he)一(yi)(yi)個(ge)名(ming)詞“失(shi)(shi)敗(bai)(bai)速(su)度”。這(zhe)(zhe)時，航(hang)(hang)天員(yuan)(yuan)就能(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)顯(xian)(xian)示器(qi)(qi)上(shang)看到在(zai)(zai)(zai)月球(qiu)軌道(dao)飛(fei)(fei)(fei)行階(jie)(jie)段(duan)(duan)上(shang)失(shi)(shi)敗(bai)(bai)速(su)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)三個(ge)正(zheng)交分量(liang)，它們(men)告訴航(hang)(hang)天員(yuan)(yuan)，若(ruo)此時此刻飛(fei)(fei)(fei)行失(shi)(shi)敗(bai)(bai)，安(an)全(quan)(quan)返回地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應有(you)速(su)度是(shi)什么。很顯(xian)(xian)然(ran)，共(gong)有(you)100萬種（106 ）可(ke)(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)性供航(hang)(hang)天員(yuan)(yuan)與(yu)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)發(fa)(fa)(fa)生聯系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。這(zhe)(zhe)樣(yang)，航(hang)(hang)天員(yuan)(yuan)就能(neng)(neng)從各種途徑、并能(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)各級水平上(shang)最(zui)充分地結合(he)到各種類型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特定系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)去，從而(er)大(da)大(da)提(ti)高(gao)載人(ren)(ren)(ren)(ren)航(hang)(hang)天活(huo)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)(quan)性和(he)可(ke)(ke)(ke)(ke)靠性。顯(xian)(xian)而(er)易(yi)見，隨著(zhu)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)度發(fa)(fa)(fa)展和(he)被控(kong)對(dui)(dui)象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)斷復雜(za)化，必然(ran)會把計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)引(yin)入到人(ren)(ren)(ren)(ren)-機(ji)(ji)-環(huan)境(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)來。因此，人(ren)(ren)(ren)(ren)-機(ji)(ji)-環(huan)境(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(學(xue)(xue))應發(fa)(fa)(fa)展為人(ren)(ren)(ren)(ren)-計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)-機(ji)(ji)-環(huan)境(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(學(xue)(xue))這(zhe)(zhe)樣(yang)一(yi)(yi)個(ge)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含義，它也可(ke)(ke)(ke)(ke)寫作(zuo)人(ren)(ren)(ren)(ren)-機(ji)(ji)（或計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)）-環(huan)境(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(學(xue)(xue))。

　　綜上所述，從天上到地(di)(di)下，從陸地(di)(di)到海(hai)洋，從軍事到民用(yong)，在這些(xie)相(xiang)(xiang)(xiang)當廣泛(fan)的(de)(de)(de)不(bu)同領域里(li)，都提出(chu)了一(yi)個人(ren)們共(gong)同關心(xin)的(de)(de)(de)問題：在各種特(te)殊環境(jing)下，如何用(yong)科(ke)學(xue)的(de)(de)(de)辦法來使人(ren)和機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)（或計算機(ji)(ji)(ji)(ji)）進(jin)行有機(ji)(ji)(ji)(ji)結合(he)，以發揮其最(zui)大效(xiao)能(neng)？人(ren)-機(ji)(ji)(ji)(ji)-環境(jing)系(xi)統工(gong)程(學(xue))正是適應這方(fang)面的(de)(de)(de)需要(yao)而登上科(ke)學(xue)技術(shu)舞臺的(de)(de)(de)。人(ren)-機(ji)(ji)(ji)(ji)-環境(jing)系(xi)統工(gong)程(學(xue))，它(ta)從總體觀念出(chu)發，將人(ren)、機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)（或計算機(ji)(ji)(ji)(ji)）、環境(jing)看作是一(yi)個相(xiang)(xiang)(xiang)互作用(yong)、相(xiang)(xiang)(xiang)互依(yi)賴的(de)(de)(de)超巨系(xi)統（圖1），并運用(yong)系(xi)統工(gong)程的(de)(de)(de)方(fang)法，合(he)理地(di)(di)安排系(xi)統中每一(yi)個布局，以獲得(de)系(xi)統的(de)(de)(de)整(zheng)體最(zui)優化。

　　二、人-機-環境系統工(gong)程(cheng)(學)的研究范疇

　　人(ren)-機(ji)(ji)-環(huan)境(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)工程(cheng)(學(xue)(xue))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究對(dui)象(xiang)是(shi)(shi)人(ren)-機(ji)(ji)-環(huan)境(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。這(zhe)(zhe)里所(suo)稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“人(ren)”，是(shi)(shi)指作為(wei)主體(ti)工作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)；所(suo)稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“機(ji)(ji)”，是(shi)(shi)指人(ren)所(suo)控制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)切對(dui)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)稱(cheng)，它(ta)大(da)至(zhi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)飛船(chuan)或(huo)一(yi)(yi)架飛機(ji)(ji)，小至(zhi)微小環(huan)境(jing)、個(ge)(ge)(ge)(ge)人(ren)裝備等(deng)；所(suo)稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“環(huan)境(jing)”，是(shi)(shi)指人(ren)、機(ji)(ji)器(qi)（或(huo)計(ji)算機(ji)(ji)）共(gong)處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)殊條件，它(ta)既包括物理(li)因素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效應，也(ye)包括社會因素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。人(ren)-機(ji)(ji)-環(huan)境(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)工程(cheng)(學(xue)(xue))把“人(ren)”、“機(ji)(ji)”、“環(huan)境(jing)”看作是(shi)(shi)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三大(da)要(yao)素。并通過這(zhe)(zhe)三大(da)要(yao)素之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)息(xi)(xi)傳遞、信(xin)息(xi)(xi)加工和(he)信(xin)息(xi)(xi)控制(zhi)(zhi)等(deng)作用，組成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)非常復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)巨(ju)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)（圖1）。很(hen)顯然(ran)，對(dui)任何一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)來說，系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)體(ti)性(xing)能(neng)(neng)不僅取(qu)決(jue)于各(ge)組成(cheng)要(yao)素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單獨性(xing)能(neng)(neng)，而且更(geng)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)取(qu)決(jue)于系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)中各(ge)要(yao)素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)聯形式，也(ye)即信(xin)息(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳遞、加工和(he)控制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式。例如(ru)，金剛石(shi)和(he)石(shi)墨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)成(cheng)分都是(shi)(shi)碳(tan)元素，但由(you)于兩(liang)者的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原子(zi)排列、結(jie)構(gou)組合不同，卻導致了截(jie)然(ran)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)性(xing)能(neng)(neng)，這(zhe)(zhe)些(xie)淺(qian)顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)道理(li)，當然(ran)已為(wei)人(ren)們所(suo)共(gong)知。同樣，在人(ren)、機(ji)(ji)、環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)體(ti)結(jie)合上，情況更(geng)是(shi)(shi)如(ru)此(ci)。人(ren)體(ti)本身是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)巨(ju)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，機(ji)(ji)器(qi)（或(huo)計(ji)算機(ji)(ji)）也(ye)是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)巨(ju)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，再加之各(ge)種惡劣環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，因而便構(gou)成(cheng)了人(ren)-機(ji)(ji)-環(huan)境(jing)這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)(ge)(ge)超(chao)巨(ju)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。面對(dui)這(zhe)(zhe)樣龐大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，如(ru)何實現(xian)它(ta)們之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最優組合呢？人(ren)-機(ji)(ji)-環(huan)境(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)工程(cheng)(學(xue)(xue))，正是(shi)(shi)從“系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)體(ti)高度出發，一(yi)(yi)方面既注(zhu)意研(yan)究人(ren)、機(ji)(ji)、環(huan)境(jing)各(ge)要(yao)素本身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，另一(yi)(yi)方面卻更(geng)重視研(yan)究這(zhe)(zhe)三大(da)要(yao)素之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)關(guan)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)、相(xiang)互(hu)作用、相(xiang)互(hu)影(ying)響(xiang)，以(yi)及(ji)它(ta)們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)協(xie)調方式，并借助系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)工程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)學(xue)(xue)成(cheng)就，

　　引導人(ren)(ren)們(men)(men)有(you)(you)(you)(you)條不(bu)紊地找(zhao)到(dao)(dao)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)優組合(he)方(fang)案，使人(ren)(ren)-機(ji)-環境系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)總體性能(neng)(neng)達到(dao)(dao)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)佳(jia)(jia)(jia)狀(zhuang)態(tai)。這(zhe)種(zhong)(zhong)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)佳(jia)(jia)(jia)狀(zhuang)態(tai)一(yi)(yi)(yi)般都應滿足安全(quan)、高(gao)效(xiao)、經濟(ji)等指(zhi)標。舉例來(lai)(lai)(lai)說，飛船(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)座(zuo)艙(cang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)，究竟多大(da)合(he)適？是二分(fen)之一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)大(da)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)好呢(ni)，還(huan)是三分(fen)之一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)大(da)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)好？人(ren)(ren)們(men)(men)對此也曾進(jin)(jin)行過分(fen)析。但(dan)這(zhe)種(zhong)(zhong)分(fen)析，由于(yu)(yu)沒(mei)有(you)(you)(you)(you)采用(yong)一(yi)(yi)(yi)套科(ke)學(xue)方(fang)法，今天看來(lai)(lai)(lai)，就(jiu)顯得比較粗糙。為什么呢(ni)？我(wo)們(men)(men)知(zhi)道，如(ru)果(guo)(guo)與通(tong)常采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)大(da)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)相比，飛船(chuan)(chuan)座(zuo)艙(cang)采用(yong)二分(fen)之一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)大(da)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)，對航天員來(lai)(lai)(lai)說，不(bu)會造成缺氧；而(er)(er)且，由于(yu)(yu)與外(wai)界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)差小，對飛船(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)負(fu)擔就(jiu)可(ke)(ke)能(neng)(neng)小一(yi)(yi)(yi)點(dian)，因而(er)(er)飛船(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重量也許能(neng)(neng)有(you)(you)(you)(you)所(suo)(suo)減(jian)輕(qing)。如(ru)果(guo)(guo)采用(yong)三分(fen)之一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)大(da)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)，飛船(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重量將(jiang)會減(jian)輕(qing)得更(geng)(geng)多，但(dan)這(zhe)時對航天員來(lai)(lai)(lai)說，產(chan)生(sheng)缺氧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)(neng)性就(jiu)增(zeng)加(jia)了。究竟哪個(ge)(ge)(ge)是最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)佳(jia)(jia)(jia)值(zhi)？我(wo)們(men)(men)只要采用(yong)系(xi)(xi)統(tong)工程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法，對飛船(chuan)(chuan)這(zhe)個(ge)(ge)(ge)特定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)-機(ji)-環境系(xi)(xi)統(tong)進(jin)(jin)行科(ke)學(xue)地分(fen)析，就(jiu)能(neng)(neng)找(zhao)到(dao)(dao)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)明確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)答案。飛船(chuan)(chuan)座(zuo)艙(cang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化，對飛船(chuan)(chuan)設計的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重量有(you)(you)(you)(you)多大(da)影響(xiang)？經濟(ji)上(shang)合(he)適不(bu)合(he)適？人(ren)(ren)在這(zhe)種(zhong)(zhong)環境中能(neng)(neng)生(sheng)活(huo)得如(ru)何(he)？這(zhe)一(yi)(yi)(yi)切，通(tong)過計算(suan)分(fen)析或(huo)數學(xue)模擬(ni)，都可(ke)(ke)以事先預(yu)測出(chu)來(lai)(lai)(lai)。如(ru)果(guo)(guo)只是局限于(yu)(yu)以往的(de)(de)(de)(de)(de)(de)知(zhi)識，硬(ying)往上(shang)湊(cou)，那是不(bu)科(ke)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。當然，湊(cou)出(chu)來(lai)(lai)(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)(guo)，有(you)(you)(you)(you)時可(ke)(ke)能(neng)(neng)會相對合(he)理(li)。但(dan)是，可(ke)(ke)能(neng)(neng)有(you)(you)(you)(you)比它更(geng)(geng)合(he)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，我(wo)們(men)(men)還(huan)不(bu)知(zhi)道，因為沒(mei)有(you)(you)(you)(you)用(yong)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)優化方(fang)法來(lai)(lai)(lai)逼近那個(ge)(ge)(ge)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)合(he)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)佳(jia)(jia)(jia)狀(zhuang)態(tai)。所(suo)(suo)以，采用(yong)系(xi)(xi)統(tong)工程方(fang)法來(lai)(lai)(lai)對人(ren)(ren)-機(ji)-環境系(xi)(xi)統(tong)進(jin)(jin)行最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)優化分(fen)析，就(jiu)能(neng)(neng)避(bi)免盲(mang)目(mu)性，工作少走彎路，最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)終達到(dao)(dao)安全(quan)、高(gao)效(xiao)、經濟(ji)等多個(ge)(ge)(ge)目(mu)標。這(zhe)正(zheng)是人(ren)(ren)-機(ji)-環境系(xi)(xi)統(tong)工程(學(xue))研究面臨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)終課題。

　　但值得(de)(de)強(qiang)調指出的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)，人(ren)-機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-環(huan)(huan)境(jing)(jing)系統工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(學(xue))，雖然著重(zhong)(zhong)強(qiang)調從系統的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)度(du)、總(zong)體的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)度(du)來思考問題，同時也(ye)必須主(zhu)張對(dui)單個的(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)體、機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器（或(huo)計(ji)算機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)）和環(huan)(huan)境(jing)(jing)作更(geng)(geng)(geng)細(xi)致(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。因(yin)為系統各部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)各自性能研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)得(de)(de)愈(yu)透徹，分(fen)析得(de)(de)愈(yu)仔(zi)細(xi)，用(yong)(yong)系統工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)來綜合人(ren)-機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-環(huan)(huan)境(jing)(jing)系統的(de)(de)(de)(de)(de)基礎也(ye)就(jiu)(jiu)愈(yu)牢靠、愈(yu)扎實。例如，深入(ru)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)各種環(huan)(huan)境(jing)(jing)因(yin)素對(dui)人(ren)體的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，并(bing)找出人(ren)體的(de)(de)(de)(de)(de)耐受限度(du)和保(bao)證(zheng)工(gong)(gong)作效率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)界限，仍是(shi)十分(fen)重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)；與(yu)此同時，從機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器（或(huo)計(ji)算機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)）設(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)角度(du)，大力研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)保(bao)證(zheng)人(ren)正常生活和工(gong)(gong)作的(de)(de)(de)(de)(de)最佳技術途(tu)徑，同樣(yang)也(ye)是(shi)必不(bu)(bu)可(ke)少的(de)(de)(de)(de)(de)。更(geng)(geng)(geng)甚(shen)之，若再(zai)能對(dui)造成各種特殊環(huan)(huan)境(jing)(jing)物理條件的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)制進行仔(zi)細(xi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，并(bing)設(she)法(fa)(fa)從根(gen)本上杜絕或(huo)減輕環(huan)(huan)境(jing)(jing)因(yin)素的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，那就(jiu)(jiu)更(geng)(geng)(geng)加完善了。通過(guo)上述(shu)三個方面的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，就(jiu)(jiu)能獲得(de)(de)進行人(ren)-機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-環(huan)(huan)境(jing)(jing)系統綜合的(de)(de)(de)(de)(de)必要參數。有了這套參數，才(cai)能用(yong)(yong)系統工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)進行最優化選(xuan)擇，否則是(shi)不(bu)(bu)可(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)。所(suo)以，只(zhi)見(jian)樹木，不(bu)(bu)見(jian)森林；或(huo)者只(zhi)見(jian)森林，不(bu)(bu)見(jian)樹木，這都不(bu)(bu)是(shi)人(ren)-機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-環(huan)(huan)境(jing)(jing)系統工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(學(xue))的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)方針。因(yin)此，對(dui)人(ren)-機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-環(huan)(huan)境(jing)(jing)系統工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(學(xue))研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)來說，只(zhi)有把個別(bie)分(fen)析與(yu)整(zheng)體綜合融為一(yi)體，才(cai)能為揭(jie)示人(ren)、機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)、環(huan)(huan)境(jing)(jing)相互關系的(de)(de)(de)(de)(de)規律，開辟(pi)一(yi)條切實可(ke)行的(de)(de)(de)(de)(de)道(dao)路。

　　三、人-機-環境(jing)系統工程(學)與(yu)一些學科(ke)的(de)關系

　　人-機-環境系(xi)統工程(學)，是(shi)一(yi)(yi)門綜合性(xing)的邊緣科學，它一(yi)(yi)方面(mian)有(you)著它自(zi)己的理論體系(xi)，而另一(yi)(yi)方面(mian)又與(yu)一(yi)(yi)些學科存在著密切(qie)關系(xi)，同時也有(you)區別。

　　當然(ran)，為了(le)形(xing)成人-機(ji)-環(huan)境系統(tong)(tong)工(gong)(gong)程(cheng)(學)的(de)(de)理論(lun)(lun)體系，它從一系列(lie)基礎科(ke)學中汲取了(le)豐富的(de)(de)營養(yang)。諸(zhu)如：控制論(lun)(lun)、信息論(lun)(lun)、一般系統(tong)(tong)論(lun)(lun)、巨系統(tong)(tong)理論(lun)(lun)、系統(tong)(tong)工(gong)(gong)程(cheng)論(lun)(lun)、計(ji)算機(ji)技術、電子工(gong)(gong)程(cheng)學、人體科(ke)學、環(huan)境醫學、生(sheng)物醫學工(gong)(gong)程(cheng)，人-機(ji)系統(tong)(tong)理論(lun)(lun)等等，都為人-機(ji)-環(huan)境系統(tong)(tong)工(gong)(gong)程(cheng)(學)的(de)(de)發(fa)展奠(dian)定(ding)了(le)理論(lun)(lun)基礎。

　　與此同時，當今(jin)發展起來的一些(xie)新興(xing)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)，例如：模糊集理(li)(li)(li)論(lun)(lun)、耗散結構理(li)(li)(li)論(lun)(lun)、協(xie)合(he)學和突變(bian)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)等(deng)，也(ye)為人(ren)-機-環境系(xi)統工(gong)程(學)研究(jiu)打開(kai)了(le)新的思路(lu)，并提供了(le)新的手段(duan)。

　　關(guan)于(yu)人(ren)-機-環境(jing)系(xi)(xi)統(tong)工程(學(xue))的(de)理論(lun)體系(xi)(xi)問題，我們(men)(men)打(da)算另文論(lun)述。在這里，我們(men)(men)著重強調人(ren)-機-環境(jing)系(xi)(xi)統(tong)工程(學(xue))與幾個(ge)相近學(xue)科的(de)關(guan)系(xi)(xi)和區別，以突出人(ren)-機-環境(jing)系(xi)(xi)統(tong)工程(學(xue))的(de)學(xue)科含義、研究任務和目的(de)意義。

　　第一，人(ren)-機(ji)(ji)-環境系(xi)(xi)統工(gong)程(cheng)(學(xue)(xue)(xue)(xue))與(yu)生(sheng)物(wu)醫(yi)學(xue)(xue)(xue)(xue)工(gong)程(cheng)既有(you)(you)聯系(xi)(xi)，又有(you)(you)區別。目前(qian)，我們國內所(suo)稱的(de)(de)生(sheng)物(wu)醫(yi)學(xue)(xue)(xue)(xue)工(gong)程(cheng)，與(yu)國際上(shang)的(de)(de)習慣叫法是(shi)(shi)基本一致的(de)(de)，它的(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)含(han)義，實(shi)際上(shang)是(shi)(shi)指醫(yi)務(wu)工(gong)程(cheng)，也即(ji)是(shi)(shi)圍繞醫(yi)學(xue)(xue)(xue)(xue)用(yong)的(de)(de)各種工(gong)程(cheng)，如手術器械、醫(yi)療電(dian)子儀器、人(ren)工(gong)臟器等這類(lei)東(dong)西(xi)，都屬于(yu)生(sheng)物(wu)醫(yi)學(xue)(xue)(xue)(xue)工(gong)程(cheng)的(de)(de)研究范疇。人(ren)-機(ji)(ji)-環境系(xi)(xi)統工(gong)程(cheng)(學(xue)(xue)(xue)(xue))與(yu)這門學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)有(you)(you)些關系(xi)(xi)，有(you)(you)時(shi)在人(ren)-機(ji)(ji)-環境系(xi)(xi)統中(zhong)也用(yong)一點(dian)醫(yi)務(wu)工(gong)程(cheng)方面的(de)(de)東(dong)西(xi)，但兩者的(de)(de)出發(fa)點(dian)是(shi)(shi)不同的(de)(de)。生(sheng)物(wu)醫(yi)學(xue)(xue)(xue)(xue)工(gong)程(cheng)是(shi)(shi)側(ce)(ce)重(zhong)于(yu)取代或恢復人(ren)體(ti)的(de)(de)機(ji)(ji)能狀態；而人(ren)-機(ji)(ji)-環境系(xi)(xi)統工(gong)程(cheng)(學(xue)(xue)(xue)(xue))是(shi)(shi)側(ce)(ce)重(zhong)于(yu)改善(shan)系(xi)(xi)統的(de)(de)總體(ti)性能。

　　第二，人(ren)-機-環(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)系統(tong)(tong)工(gong)程(學(xue)(xue))與環(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)醫(yi)(yi)(yi)學(xue)(xue)也既有聯系，又有區別。通常，環(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)醫(yi)(yi)(yi)學(xue)(xue)是(shi)研究(jiu)各種(zhong)(zhong)環(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)因素對(dui)(dui)人(ren)體的(de)(de)(de)影響，找出它們的(de)(de)(de)影響規律(lv)，并決(jue)定應采取何種(zhong)(zhong)醫(yi)(yi)(yi)學(xue)(xue)防護措施(shi)。所以，環(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)醫(yi)(yi)(yi)學(xue)(xue)需要研究(jiu)特殊環(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)中的(de)(de)(de)全部(bu)醫(yi)(yi)(yi)學(xue)(xue)生(sheng)理學(xue)(xue)問題；而人(ren)-機-環(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)系統(tong)(tong)工(gong)程(學(xue)(xue))則是(shi)側重研究(jiu)特殊環(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)對(dui)(dui)人(ren)、對(dui)(dui)機器(qi)（或(huo)計(ji)算機），以至對(dui)(dui)整(zheng)個系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)影響。當然，人(ren)-機-環(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)系統(tong)(tong)工(gong)程(學(xue)(xue))是(shi)要運用環(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)醫(yi)(yi)(yi)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)研究(jiu)成(cheng)果的(de)(de)(de)。

　　第三(san)，人(ren)(ren)(ren)-機-環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)工(gong)(gong)程(cheng)(學(xue))與人(ren)(ren)(ren)-機系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)理(li)(li)論也(ye)有(you)(you)著(zhu)十(shi)分密切的(de)聯系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)，當(dang)然(ran)也(ye)有(you)(you)區別。通常(chang)，在人(ren)(ren)(ren)-機系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)理(li)(li)論中，環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)是(shi)作(zuo)為一種干擾因素(su)(su)而(er)引(yin)(yin)入(ru)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)；但(dan)人(ren)(ren)(ren)-機-環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)工(gong)(gong)程(cheng)(學(xue))卻(que)與此不(bu)同，它是(shi)把環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)作(zuo)為系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)一個(ge)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)節而(er)引(yin)(yin)入(ru)（圖1），并且環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)與人(ren)(ren)(ren)、環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)與機器（或計算機）、環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)與系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)之間(jian)，既存在著(zhu)信(xin)(xin)息流通、信(xin)(xin)息加工(gong)(gong)問題，也(ye)存在信(xin)(xin)息控制問題。這樣，就把環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)因素(su)(su)從人(ren)(ren)(ren)-機系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)理(li)(li)論中的(de)單純消極因素(su)(su)，轉化為一個(ge)主(zhu)動的(de)積(ji)極因素(su)(su)，這就更(geng)加突出了(le)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)因素(su)(su)在人(ren)(ren)(ren)-機-環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)工(gong)(gong)程(cheng)(學(xue))研究(jiu)中的(de)重大作(zuo)用。當(dang)然(ran)，人(ren)(ren)(ren)-機系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)理(li)(li)論的(de)許多觀點，如人(ren)(ren)(ren)-機通信(xin)(xin)、人(ren)(ren)(ren)-機界面、人(ren)(ren)(ren)-機配合等，也(ye)將(jiang)被用于人(ren)(ren)(ren)-機-環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)工(gong)(gong)程(cheng)(學(xue))研究(jiu)。

　　總而言之，人(ren)-機(ji)（或計(ji)算(suan)機(ji)）-環境系(xi)統工程(學(xue)(xue)(xue))是一(yi)門綜合性學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)，是屬(shu)于(yu)技(ji)(ji)術(shu)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)。當科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)術(shu)的(de)發展正在創造一(yi)個(ge)(ge)又一(yi)個(ge)(ge)奇(qi)跡，而人(ren)類的(de)足(zu)跡也不斷擴展到(dao)更遙遠的(de)宇宙(zhou)空間之際，人(ren)-機(ji)（或計(ji)算(suan)機(ji)）-環境系(xi)統工程(學(xue)(xue)(xue))所肩負的(de)責任(ren)更加(jia)廣泛，更加(jia)艱巨。因此，我們應該(gai)不斷完善和盡(jin)量(liang)加(jia)快這門學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)的(de)發展，使它(ta)盡(jin)早(zao)地在科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)術(shu)發展中發揮它(ta)應有(you)的(de)威力！

        (注：本文是人-機-環境系統工程的創立文獻。它于1981年由龍升照同志主筆撰寫，陳信同志審定后在航天醫學工程研究所的學術年會上報告，并在航天醫學工程研究所的《論文匯編(三)》上發表。本文于1985年在《自然雜志》第八卷第1期上公開發表。)

　　(文(wen)獻來源(yuan):《論文(wen)匯編(三)》,航天醫學(xue)工程研究所,1981；《自然雜志(zhi)》,8(1)，1985)