人因工程

运用人因工程的笔记本键盘布局探讨陆德谋，徐学军，赖朝安，华赞华南理工大学人因工程的意义简介：它是管理科学中工业工程专业的一个分支，是研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适目的的一门科学。其中侧重于研究人对环境的精神认知称为cognitiveergonomics或humanfactors,而侧重于研究环境施加给人的物理影响称为physicalergonomics或occupationalbiomechanics。作为一门综合性边缘学科，它的研究和应用范围非常广泛，因此人们试图从各种角度命名和定义它。键盘布局研究的意义电脑用户在使用电脑过程中，经常会发现键盘布局不符合输入习惯，即使是使用电脑多年的用户，也会觉得键盘有些别扭。其实，这并非一个小问题，经研究证明，不合理的键盘布局不但会影响工作效率，而且会导致累积性骨骼肌肉损伤，影响生理健康。经过对国内电脑用户的统计数据显示，有些常用的按键并没有安排到手指容易接触到的地方。使用笔记本电脑的用户，一般具有较高的学历，并且使用地点变动较大，所以需要轻巧的电脑且配备精巧的键盘。在操作内容方面，笔记本用户与专业打字员有所不同，前者大多数时间并不是从事文本的录人，即使进行文本操作，也不会像打字员那样频繁地进行，更多地还是以阅读、文本编辑和软件操作为主，文字输入相对较少。这就要求功能键要比较齐全，并且容易操作。目前使用的键盘类型K键盘分离键盘TONY键盘槽式键盘数据收集统计哪些键盘是常用键盘：研究使用的软件为黑洞键盘记录器，该软件采用系统消息钩子技术，能实时记录当前活动窗口的名称和所按按键的名称，将记录结果自动保存为文本文件，并随时自动更新；该软件每次系统登录之后自动启动，没有对话窗口，也无需操作，不会影响使用者的正常使用。需要查看结果的时候打开该文本文件就行。通过使用键盘记录软件，对20名不同行业(包括5名管理学院学生、3名材料学院学生、2名美术系学生、3名建筑工程师、4名化学技术人员和3名机械工程师)的笔记本用户进行为期为一个多月的连续记录，得到了大量的一手按键信息，并从中随机截取每位用户的5万次敲击记录进行分析，敲击次数汇总如表1所示。表1键盘敲击次数统计统计结果显示，一部分按键如Space、I、N键等使用频率比较高；另一部分如Fn、F12、F9等使用频率较低，甚至有的按键基本不使用，如Win、Memu、Scroll、Pause键(仅指在windows操作系统之下)，不同的按键间使用频率差距相当大。另外，功能键的使用跟某些软件存在较大关系，如使用金山词霸会常用砣键，使用大智慧就会常用F10，使用office会常用Ctrl+C和Ctr+V组合键，而使用QQ则会经常使用Ctr+Alt+Z组合键。盘的有效控制区域打字是通过10个手指敲击键盘来完成，手指的移动主要通过2种方式：手指本身的直线运动和手腕的弧线运动。通过这2种方式，手指可以接触到大部分区域，如图l所示；而在这个区域之外的按键，则必须提起手掌，移动前臂才能够按到。所以，在设计键盘时，应该尽量把常用的按键布置到这个扇形区域内，以减少手臂的移动旧]，提高使用效率。根据按键接触的容易程度，可将整个键盘表面分成3个区域，分别是：A区(高效区：斜阴影区域)、B区(中效区：竖直阴影区域)和C区(低效区：无阴影区域)。在A区，手指可以快速按到按键，而且准确率比较高；在B区，手指较难接触到按键，准确率较低；在C区，手指较难接触到按键，需要移动手臂和集中注意力去按，准确率中等。键盘改善从人体工效学的角度看，最容易接触到的地方应该设置最常用的按键，这样才能使键盘变得更加人性化，能更有效地发挥键盘效率，提高工作效率，降低疲劳度。结合按键的使用频率与键盘不同区域的效率分析，键盘的按键布局应该进行如下改善。发现问题传统键盘基本上都把它设置在右上角离键盘中心较远，难以按到；使用时必须转动手腕并伸直小指方可按到一J，这样既浪费时间，又费事，因此，有必要进行改善。另一方面，使用Space键时，习惯上都是用右手拇指按，而不用左手拇指，拇指接触按键的面积也不及目前Space键的1／3，其余部分基本闲置。因此，Space键可以相应缩短，腾出的部分可以安排其它按键。传统键盘的方向键设置在键盘的右下角，右下角是手最难接触到的地方，必须抬起前臂，转动手腕才能够得着，甚至有时候要抬起大臂才能按到，极不自然，效率也很低。而4个方向键的使用频率是比较高的，在修改、添加和删除文字时常用到。为了便于使用，应该将它们安排到较容易接触到的扇形区域内。改善把原来的Space键分成3个部分，左边为Backspace键，中间为向上方向键，右边为Space键(Space键使用频率比Backspace键高，而右手比左手灵活，所以右手拇指按Space键较合理)，同时把其余3个方向键也一并移到原空格键的下方(经过对多款笔记本键盘进行测量和分析，发现空格键与触摸屏之间足以容下一排按键)，改善效果如图2所示。经过改善之后，方向键和Backspace键可以轻易地按到，且不影响其他键的正常使用，有效地解决了这5个按键难按的问题。数字键和F功能键的改善在日常使用中，经常需要录入一小串为数不多的数字，如密码、数值和号码等，在传统的数字排列方式下，若只用一只手操作，则手掌就需要在数字键行来回移动，如果用两只手操作，则两手之间难协调，感觉都不自然。如果能把数字键集中布置到键盘右上半行，则可以用右手来按，这样就可以很方便地找到所需要的目标按键，因此可以有效避免上问题。若需要快速输入大量数字，仍可使用传统的专用数字键盘(用Fn+Numlock开启)。数字按键集中布置后，F功能键可以相应地集中到键盘的左上角。调整后，数字键和F功能键都可以快速地找到，效率因此得到提高。L-shift键和L-ctrl键的改善从表1可以看到，L-Shift键(左Shift键)和L-Ctrl键是使用频率相当高的按键，但从图2看到，L-Ctrl并不在A区内，所以用户会感觉此键使用不方便。对此，可采取如下改善：把Capkck键移到左下角L-Shift键和L-Ctrl键相应上移一个键位，改善结果如图2所示。改善之后，L-Shift键和L-Ctrl键更容易按到。Delet键的改善Delete键距离键盘中心较远，位于键盘的右上角，一般用右手小指操作，由于操作时手指活动距离较远，且需要小臂的配合才能完成，如注意力没有集中在键盘操作上，就容易引起操作错误，按到其它按键，导致文本输入错误。把Delete键设置到Space键右侧，可以改善键盘这2个方面操作的效率。