人因工程入門介紹：認知、設計、工程

人因工程（Human Factors）一詞涵蓋了任何跟「人」有互動的介面，包含環境、科技、設備，甚至情境等等。An introduction to human factors engineering 的書中（若說DSM-5是臨床心理學生的經典，這本書的地位在人因工程的學生中亦是如此）定義為：

“ The interactions between humans and the systems with which they work.”

其中，更定義了人因工程的目的：

“Enhance performance.

Increases safety.

Increases user satisfaction.”

另一個詞彙 ”usability“ 也很常出現在人因工程領域中，而它在書中也被詮釋為 “ the goals of productivity and error reduction “ 。若有在留意國外人因工程師的職稱，其實 human factors engineer 跟 usability engineer 都是有人會使用的（human factors, usability 跟 ergonomics在業界都有人會互換使用）。

Figure 1. 人因工程的循環 （The cycle of human factors.）referred from Wickens

然而一如標題，人因工程主要是彙集了認知、設計跟工程的專業。人因工程除了會容易被台灣人誤會為UX/UI ，亦常常被跟醫學工程誤會成是一樣的。關於以上的誤會，可以透過下圖來釐清人因工程扮演的角色(figure 2)：

Figure 2. The relationship between human factors, shown at the centre, and other related disciplines of study (referred from Wickens).

人因工程主要在提升人與系統的互動模式，減少使用錯誤，並促進人的行為表現、滿足與安全(performance, satisfaction and safety)。其實人因工程中，”設計”的概念可以很廣闊，包含方法、分析、評估、測驗等任何可以改善或調整互動介面跟系統，以達成安全使用的行為。

人因工程到底包含哪些領域？

以我在英國碩士班課程為例：

Figure 3. 秋季學期核心課程（圖片取自學校官網）。

秋季學期的必修就有：人體工適學（physical ergonomics）、認知人因（cognitive ergonomics）跟人類行為（寫到這裡難免膠著於中文翻法）。

人體工適學（physical ergonomics

人體工適學（physical ergonomics）主要研究日常生活、工作中對於人體的影響，特別是需要牽涉大量體力跟勞動的工作類型，像是搬運工人、攤販，還有做家事的家庭主婦等等。

這門課還包含對於人每根手指的運作、解剖學、表面張力等等，那時候上課的教授都會帶一隻骷髏頭娃娃出現。這堂課當中一個觀念很重要，也是人因工程設計中常常被提點的，”you are desgining for the limiting user.”，基本上任何設計是無法滿足100％的人，頂多滿足95%(也就是95%設計原則)，會發現兩端各5%的人是無法涵蓋到的，同樣的概念可以轉換到身體、體能、性別等等，這也可以理解就是設計中無法完全滿足人類需求這訴求。

Figure 4. 人體工學中常出現的人體概念圖。

“不是每個設計都追求好，也有設計是追求反效果。”

舉個課堂上教授提及的例子：火車座位。椅子在一般人的認知都是要讓人坐得舒服，然而火車座位並非如此，一個讓人「坐得舒服」的座位，可能會容易讓乘客太過舒服而忘了下車、睡著，或是不想下車，而這些就違背了火車座位的目的 — 將乘客送到目的地。因此，火車座位會刻意不要那麼舒服（雖然我還是覺得很舒服）以達成反效果的設計考量。

認知人因（cognitive human factors）

提到認知人因（cognitive human factors），大概就是心理學背景最為熟悉的一門，怎麼說這堂課是心理學背景的福音呢？第一堂課教授就在推薦閱讀上列了一本書：< The Psychology of Everyday Things. >。

認知人因圍繞著記憶、認知、意識、疲勞跟壓力承載等，探討心理、感官上對於人類表現行為上的影響，主要的主題如下：

Memory & Attention: Procedures, Alarms

Displays and Controls: On/off light switch, Obscured labels and displays

Situation Awareness: Awareness of displays and signals, different interpretations/ priorities of different displays

Decision-making and Support: Incorrect fault diagnosis and interpretation of pressure readings

Mental Workload: Coping with the system when several incidents occurring

Human Error: Maintenance error in feedwater pipes, incorrect interpretation of implication of pressure readings

Joint Cognitive System: Combined interaction of person, technologies, artefacts and context. 

認知人因使用的研究方法也跟心理學研究大相徑庭，例如：眼動追蹤儀(eye tracking)、EEG，或是心脈動 (eg. HRV, RMSSD)。

Figure 5. A model of human information processing。 認知人因才出現的概念圖。

認知人因最常應用在航空領域，像是緊急時刻飛行員如何做出最佳的決定(decision-making)，或是醫療領域等等。

下學期的課程理論上就是難度跟技術的進階版，其中一堂課 “ Work System and Safety ” 奠基了很多人因工程領域上實際的分析、實驗方法。雖然大部分的人因工程在碩班課程中比較常接觸到的領域幾乎都是：交通、鐵路、核電廠、航空、VR應用等等，然而春季學期也提供許多選修課讓學生依照興趣選擇，這也奠基我後來決定鑽研醫療領域，它是一年的選修課：醫療器材與法規（Medical Device and Regulation）。

這堂課就會比起秋季學期的選修課更深入、難度也更提高。之後再計畫結合職場一起做這堂課的分享，若是有興趣的人歡迎等我產出下一篇文章！