人機工程學(xué)中的任務(wù)分析法實踐

李啟光

電子科技大學(xué)中山學(xué)院藝術(shù)設(shè)計學(xué)，廣東 中山 528400

引言

人機工程學(xué)既是工業(yè)設(shè)計的一門專業(yè)課程，也是一門獨立的交叉學(xué)科，其研究的核心問題是不同的作業(yè)中，人、機器及環(huán)境三者間的協(xié)調(diào)問題；其研究方法和評價手段也涉及心理學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、人體測量學(xué)、美學(xué)和工程技術(shù)的多個領(lǐng)域，研究的目的則是通過各學(xué)科知識的應(yīng)用，來指導(dǎo)工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設(shè)計和改造，使得作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高或達(dá)到一個最優(yōu)化的狀態(tài)。由此可見，人機工程學(xué)對工業(yè)設(shè)計有重要的指導(dǎo)作用，而人機工程學(xué)的研究方法、研究方向、研究對象、研究成果和系統(tǒng)思想等也成為工業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的重要切入點。在人機工程學(xué)眾多的研究方法中，任務(wù)分析法是其中一種重要的研究方法。任務(wù)分析法的研究對象和研究過程符合產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的功能分析原理，是一種非常有效的、屬于產(chǎn)品開發(fā)前期的設(shè)計分析方法。本文將通過討論任務(wù)分析法與產(chǎn)品設(shè)計之間的關(guān)系，來闡述該研究方法對于工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，并提出關(guān)于任務(wù)分析法在課程實踐中的具體教學(xué)安排的見解。

1 產(chǎn)品設(shè)計與任務(wù)分析法

產(chǎn)品設(shè)計即是狹義的工業(yè)設(shè)計，其設(shè)計內(nèi)容主要包括人們?yōu)榱松媾c生活得以維持與發(fā)展所需的諸如工具、器械、器具和日用品等各種物質(zhì)性對象所進(jìn)行的造型、材料與色彩等方面的設(shè)計。狹義工業(yè)設(shè)計的定義與傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計的定義是一致的。由于工業(yè)設(shè)計自產(chǎn)生以來始終是以產(chǎn)品設(shè)計為主的，因此工業(yè)設(shè)計常常被稱為產(chǎn)品設(shè)計。產(chǎn)品設(shè)計也常與產(chǎn)品開發(fā)聯(lián)系在一起，是一項系統(tǒng)的工程，一般的流程都包括產(chǎn)品策劃、市場調(diào)研、設(shè)計概念提出、設(shè)計分析、創(chuàng)意構(gòu)思、造型設(shè)計、模型制作、方案評定、結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具設(shè)計、手板制作和產(chǎn)品展示等。產(chǎn)品策劃、市場調(diào)研、設(shè)計概念提出和設(shè)計分析屬于產(chǎn)品設(shè)計的前期階段；創(chuàng)意構(gòu)思、造型設(shè)計、模型制作、方案評定、結(jié)構(gòu)設(shè)計和模具設(shè)計屬于產(chǎn)品設(shè)計的中期階段；而手板制作和產(chǎn)品展示則屬于產(chǎn)品設(shè)計的后期階段。工業(yè)設(shè)計專業(yè)的課程安排主要是圍繞產(chǎn)品設(shè)計的定義和流程而展開的，其目的性和實踐性非常強。從產(chǎn)品設(shè)計一般流程也可以看出，工業(yè)設(shè)計專業(yè)涉及的知識內(nèi)容也非常多，也是一門邊緣學(xué)科。而本文討論的人機工程學(xué)的知識內(nèi)容會滲透到產(chǎn)品設(shè)計中的方方面面，在產(chǎn)品設(shè)計中也是會經(jīng)常遇到人機工程上的問題。在產(chǎn)品設(shè)計的前期階段，經(jīng)過產(chǎn)品策劃、市場調(diào)研、設(shè)計概念提出到設(shè)計分析，這一過程都牽涉到對產(chǎn)品的性能、操控和實用功能等的分析，當(dāng)然也有關(guān)于人的生理和心理因素的分析，這些都是人機工程學(xué)的范疇。這里關(guān)于產(chǎn)品的分析，與人機工程學(xué)上的任務(wù)分析方法是相一致的。在進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)或系統(tǒng)研究的過程中，設(shè)計開發(fā)人員都會關(guān)注產(chǎn)品的功能、產(chǎn)品的使用人群和產(chǎn)品的軟、硬件設(shè)備的情況。在這些問題中，首先要考慮的就是分析用戶如何與產(chǎn)品進(jìn)行交互，這要用到任務(wù)分析的方法。任務(wù)分析就是研究用戶完成指定任務(wù)的作業(yè)行為分析。任務(wù)就是用來描述用戶活動或完成某項工作步驟的一個標(biāo)志。任務(wù)分析指對人員按照系統(tǒng)規(guī)定，完成指定任務(wù)的周期中的人的作業(yè)行為分析。任務(wù)分析法的主要研究內(nèi)容包括：任務(wù)的啟動信號（如感覺刺激以及感覺通道等）、作業(yè)活動（如反應(yīng)行為、決策等）、任務(wù)的技能水平、知識、人為失誤（如操作失誤）和系統(tǒng)的失效，即任務(wù)開始的信號、任務(wù)的行為過程、任務(wù)要求的技能和知識、任務(wù)中可能的人為失誤和任務(wù)失敗的后期的后果。任務(wù)分析中的一個重要概念就是關(guān)鍵任務(wù)。關(guān)鍵任務(wù)通常是指系統(tǒng)的操作周期中，人的作業(yè)流程具有明確起始點和結(jié)束點的一個流程段。一個任務(wù)通?？梢苑纸鉃槿舾蓚€關(guān)鍵任務(wù)，如果關(guān)鍵任務(wù)不能按照系統(tǒng)的要求完成，則整體系統(tǒng)的任務(wù)流程不能繼續(xù)，導(dǎo)致系統(tǒng)失敗[1]。由此可見，任務(wù)分析法非常適用于產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計的前期階段，特別是對產(chǎn)品進(jìn)行功能定義和使用方式（或操作）描述是非常有意義的。對于全新產(chǎn)品開發(fā)，可以通過任務(wù)分析法了解用戶心理結(jié)構(gòu)、行為方式和生活習(xí)慣，以此來定義全新產(chǎn)品的功能模型——用戶需要一個什么樣的產(chǎn)品，新產(chǎn)品會給用戶帶來什么體驗，生活會發(fā)生什么變化等等。對于改良的產(chǎn)品設(shè)計，任務(wù)分析法通過比較現(xiàn)有產(chǎn)品功能和用戶自身體驗之間的差異，繼而分析原有產(chǎn)品“任務(wù)”的不足，提出優(yōu)化的措施以實現(xiàn)產(chǎn)品的改進(jìn)設(shè)計。因此，任務(wù)分析法非常符合產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計的一般流程需求，是有效的產(chǎn)品設(shè)計方法。對于工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生來說，通過任務(wù)分析法的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生既了解人機工程學(xué)的研究方法，又了解產(chǎn)品設(shè)計的一般流程，為以后的產(chǎn)品設(shè)計課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。由此可見，任務(wù)分析法具有很強的實踐性意義。

2 任務(wù)分析法的課堂實踐

由于人機工程學(xué)是一門交叉學(xué)科，知識內(nèi)容豐富廣泛，而對于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，其重點應(yīng)該在于知識的實際應(yīng)用上。而任務(wù)分析法是人機工程學(xué)其中一種重要的研究方法，可通過結(jié)合實例產(chǎn)品課題設(shè)計，將任務(wù)分析法應(yīng)用到模擬的產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程當(dāng)中。下面即以課堂的一個具體課題設(shè)計實例來探討任務(wù)分析法在課堂中的實踐情況。

首先選題，過于簡單的產(chǎn)品在設(shè)計分析上難以展開，不能滿足實踐的工作量；復(fù)雜的產(chǎn)品由于牽涉知識點太多，不利于課時和教學(xué)內(nèi)容的安排。選題上應(yīng)該以下兩點：第一，注意產(chǎn)品與人應(yīng)有一定的互動關(guān)系，產(chǎn)品的操作和使用上并非一步完成，具有一定的流程和步驟區(qū)分，且需要持續(xù)的使用才能構(gòu)成完整的產(chǎn)品體驗；第二，產(chǎn)品類別應(yīng)屬于大眾化產(chǎn)品，產(chǎn)品用戶（使用者）應(yīng)具有廣泛性和普遍性。本文以針對 “自助式圖書館借還書系統(tǒng)”而設(shè)計的概念產(chǎn)品為研究對象。圖書館借還書系統(tǒng)具備以上所提的選題特點——借書和還書屬于多步驟完成的用戶操作流程，該產(chǎn)品系統(tǒng)是自助式的產(chǎn)品形式，強調(diào)用戶的自身體驗，是常見的工作生活片段之一，具有普遍性和一定的現(xiàn)實意義。另外，在客觀條件上，學(xué)校有圖書館的現(xiàn)成硬件設(shè)施可以提供學(xué)生進(jìn)行調(diào)研，可以組織學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場的關(guān)于借還書過程的設(shè)計研究，學(xué)生自身也有到過學(xué)校圖書館借還書的經(jīng)歷，能夠加強學(xué)生對這個系統(tǒng)研究的體驗和理解。因此，本系統(tǒng)的課題設(shè)計非常適合課堂作為課題訓(xùn)練的題目。

圖1 任務(wù)分析流程

第二，教學(xué)內(nèi)容和安排。任務(wù)分析法是人機工程學(xué)課程當(dāng)中的一個教學(xué)環(huán)節(jié)，課時量有限，需要合理安排教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度。雖然課題是以任務(wù)分析法為研究內(nèi)容，但對于一個完整的“自助式圖書館的借還書系統(tǒng)”的產(chǎn)品課題設(shè)計，應(yīng)該要完成的內(nèi)容包括：圖書館的借還書系統(tǒng)的總體定義、任務(wù)分析、操作流程研究（用戶心理、操作和使用環(huán)境研究）、功能界面規(guī)劃和界面的視覺系統(tǒng)設(shè)計（以效果圖形式來表現(xiàn)）。課時安排可以參考：理論講授部分：任務(wù)分析法、功能規(guī)劃和圖書館借還書系統(tǒng)的介紹，大約4課時；課堂討論部分：操作流程、功能界面規(guī)劃和界面設(shè)計方案，大約4～8課時；課后：圖書館的現(xiàn)場調(diào)研（用戶調(diào)研與環(huán)境調(diào)研）和通過電腦完成界面的視覺系統(tǒng)設(shè)計。

最后，任務(wù)分析法的實施與成果。針對“自助式圖書館借還書系統(tǒng)”，學(xué)生提出自己的解決方案，如圖1，學(xué)生通過對整個借書和還書過程的調(diào)研，結(jié)合產(chǎn)品的功能模型定義，對產(chǎn)品應(yīng)具有的任務(wù)做出整體規(guī)劃并列出詳細(xì)的任務(wù)流程圖，并根據(jù)任務(wù)的配對關(guān)系和邏輯關(guān)系，初步設(shè)計出功能界面規(guī)劃，如圖2。再然后結(jié)合產(chǎn)品的操作原理進(jìn)行外觀形態(tài)設(shè)計（需考慮人機操作的互動性），設(shè)計出最終外觀造型方案，如圖3的方案外觀效果。

圖2 功能界面

圖3 方案效果圖

3 、總結(jié)

未來的設(shè)計是基于研究的設(shè)計，這種研究也許是描述一種關(guān)系、解釋一種關(guān)系，也可能是預(yù)測某種關(guān)系。人機工程學(xué)主要研究人、機（對象）和環(huán)境之間的交互關(guān)系，是設(shè)計研究的重要領(lǐng)域。設(shè)計既有“事理”又有“人理”。設(shè)計是關(guān)于“事物關(guān)系”的學(xué)問和實踐[1]。人機工程學(xué)中的任務(wù)分析法給設(shè)計提供了很好的設(shè)計方法和手段，通過任務(wù)分析的研究，可以理清設(shè)計思路，加深了對產(chǎn)品內(nèi)涵的理解，回歸功能本位和人性本位的設(shè)計理念，使設(shè)計有理有據(jù)，成為更為客觀、科學(xué)的系統(tǒng)工程，而非只憑印象的簡單外形設(shè)計。通過任務(wù)分析法，學(xué)生更加深刻理解工業(yè)設(shè)計的理性原則，也掌握了設(shè)計分析方法和原理，為以后的產(chǎn)品設(shè)計課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

[1]趙江洪. 人機工程學(xué) [M]. 北京：高等教育出版社,2006.5