從PC鍵盤看人機工程學與習慣

[摘 要] 在日益自動化的今天，電腦已經成為了人們生活必不可少的一部分。鍵盤作為最主要的一種輸入終端，與人的交互也愈來愈密切，而鍵盤設計的好壞直接影響到人們的生理、心理健康。但是鍵盤的設計并沒有給人們帶來更好的人性化產品，而是被人們所拒絕，在市場上屢遭淘汰。因為人們已經習慣了這種“傷身”的鍵盤。這就是習慣與人機工程學之間形成的矛盾。本文從鍵盤的設計分析出發，找出現今鍵盤在人機工程學上的缺陷，結合習慣與人機工程學之間的關系，提出了習慣與人機工程學的沖突，及解決問題的個人觀點。

[關鍵詞] 人機工程學 習慣 PC鍵盤

一、引言

隨著個人電腦在人們生活工作中的普及，人們與電腦鍵盤的接觸也日益增多。由于使用鍵盤給人帶來的利弊也越來越受到人們的關注——鍵盤對人的生理影響，尤其是長期使用會對人手造成傷害，形成一系列的“鍵盤效應”。

雖然人們已經意識到鍵盤給人們帶來了很多的傷害，人們也從人機工程學的角度提出了許多的合理解決方案，但是在現實中，這種現象還是普遍存在。人們設計的所謂符合“人機工程學”的鍵盤也只是紙上談兵，在市場上屢屢失敗。

本文就從這個現象出發，分析鍵盤在使用上的缺陷，提出這是習慣和人機工程學之間的關系引起的。

二、現今鍵盤的概況和缺陷分析

1.鍵盤的特點

現在普遍使用的臺式計算機鍵盤為1971 年國際標準化組織認證的國際標準鍵盤QWERTY 鍵盤，由主鍵盤區、F 鍵功能鍵盤區、編輯與定位鍵盤區和數字輔助鍵盤區組成。圖1所示，為普通QWERTY 鍵盤的主鍵盤區、編輯與定位鍵盤區和數字輔助鍵盤區的布局。

2.人手的特點

設計以心理為圓心、生理為半徑，用以建立人與物(產品)以及環境之間和諧關系的方式，最大限度地挖掘人的潛能，綜合平衡地使用人的肌能，保護人體健康，不斷地引領人類趨于完善。

手——鍵盤界面最自然的姿勢為上臂從肩關節自然下垂，與前臂之間夾角70到90度，以保證作業時肘關節受力而不是上臂肌肉受力;還應保持手和前臂呈一直線，腕部向上不得超過20度，腕外展不超過15度;雙手向內相向交叉成60-70度，手指自然彎曲，同手掌一起構成一個半圓形，呈空握球狀;兩手掌間距約100-280mm。

3.缺陷分析

分析現今人們使用的標準鍵盤過程，歸納使用標準鍵盤的缺陷如下:

(1)學起來耗時多，而效果不是很好。學會熟練使用這種標準鍵盤并不容易，實驗表明要達到每分鐘40個詞的速度需要學習100小時到120小時，這是對職業打字員的最低要求(一般說，學會一種計算機語言需要100小時)。再要提高大字速度就非常困難，要達到非分鐘60到80個詞的打字速度就需要數倍時間的操作練習。1936年和1943年西雅圖華盛頓大學教授德佛拉客(A.Dvorak)按照泰勒理論和動作時間分析方法研究了這個標準鍵盤，他認為在各行，各業，各種水平的教育中，學習打字機鍵盤是最費時間的。

(2)布局的不合理。大多數人不是左撇子，而鍵盤左手敲鍵數達到57%，而且人的有些手指比較靈活，而敲鍵數與此不成正比。還有，上面一行的敲鍵數明顯高于其他兩行，有時一只手空閑，而此時用的正好是人們不靈活的左手。這些情況的產生必然會導致降低人的工作效率。

(3)對人的生理傷害。人平常在對鍵盤進行操作時，并沒有處于自然放松狀態，人手上的肌肉，血管，神經都長時間受到壓迫，而長時間地使用鍵盤容易造成雙手肌肉的緊張，嚴重的甚至造成使用者肌體上的勞累損傷，其癥狀包含因使用鍵盤造成的手腕神經壓迫、坐姿不良引起的脊椎神經傷害以及頸部和腰部、累積性骨骼肌肉損傷，重復某一動作而形成強迫性體位，以致身體相應部位處于持續的緊張狀態而導致的局部神經禁臠。

三、問題的產生。

通過上述分析，我們可以肯定現在使用的標準鍵盤存在大量的問題，人們也為此提出了大量的解決方法，但是收

效甚微。現在就這個問題進行以下分析:

為解決問題人們作出的努力。首先對鍵盤的設計提出了一下的要求:①盡量減少手指的轉移動作，轉移動作中盡量減少“列”轉移;②除拇指外，前四指的擊鍵動作應當是短促的按壓動作，而拇指要避免按壓動作，其側向劃撥動作效率高而且運用自如，因此鍵盤設計要考慮各手指鍵特別是拇指鍵位置與對應手指動作相適應的問題;③鍵盤橫向排列要與前四指在同一行操作時的自然位置相適應，縱向排列要與手指行轉移的自然方向和范圍相適應。接著對此進行了一系列的設計。如圖。

分析。這樣的鍵盤雖然說是滿足了人機工程學上的一些原則，但是根本沒有得到市場的肯定。這是什么原因呢?我認為，以上對現有標準鍵盤的分析既然正確，設計也是按照這種分析結論來設計的，那么就應該是使用者的問題了——習慣。人們對標準鍵盤的使用習慣，導致了人們不能接受這么大的設計變化，花時間來進行改變。

習慣。習慣一定是行為，而且是穩定的、甚至是自動化的行為。用心理學的話來說，習慣是刺激與反應之間的穩固鏈接。一旦人們在使用鍵盤時形成了使用習慣，那么就很難改掉。這就是習慣地特點。再者，重新學習新的鍵盤必然要花費大量的時間和精力，而且效果還不一定明顯，這就導致了人們最終放棄使用所謂的遵循人機工程學原則的鍵盤。

小結。要滿足對人們生理健康有利的人機工程學原則，就需要人們改變的自己長期使用形成的習慣，但是人們不能接受這種改變，之間就存在了巨大的矛盾——習慣與人機工程學之間的矛盾。

四、產品人機與習慣之間的聯系

從上面對現今標準鍵盤的分析，發現了鍵盤的設計中習慣與人機工程學之間的矛盾。推而廣之，下面我們就對產品的人機關系和習慣之間的關系進行分析。

1.從人機工程學上要求產品的人機關系要要符合人們的使用習慣

人機工程學是一門多學科的交叉學科，研究的核心問題是不同的作業中人、機器及環境三者間的協調，研究方法和評價手段涉及心理學、生理學、醫學、人體測量學、美學和工程技術的多個領域，研究的目的則是通過各學科知識的應用，來指導工作器具、工作方式和工作環境的設計和改造，使得作業在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。

習慣是人們在長期使用中形成的一種穩定而自動化的行為。通常人們在習慣地支配下使用產品時不會感覺到不適，甚至說是感到舒適，協調。而在需要人們突然要改變習慣，來做以前本身就會的東西時，人們就需要打破這種穩定而自動化的行為，從而會產生不適，甚至對此感到反感。

由此我們可以看到人機工程學上的目的是要產生健康舒適的產品來為人們服務，而習慣作為影響人們感到舒適的其中一個重要因素，產品就應該符合人們的使用習慣。

2.產品的人機關系與人們的習慣之間會有沖突

任何產品的在開發階段都必然存在一定的不成熟設計，這就對人們的使用形成了“錯誤”的使用習慣，隨著人們對這種產品的深入設計，必然會發現這種缺陷，提出種種改進方案。這些方案的產生必然就要求人們改變使用習慣，從而產生對人們生理，心理健康有利的使用方式。人們的使用習慣一旦形成，就不容易改變，——習慣的改變是使人感到不適。由此我們可以作出大膽的推測，那就是大多數的產品都存在產品的人機關系和人們的使用習慣之間的矛盾。這種矛盾就具有普遍性。現實中這種矛盾大量存在，如，電話的撥號問題，手機的鍵盤問題，鼠標的設計問題。

3.三點建議

從上面對產品的人機關系和矛盾的分析，我們在解決這個矛盾是應該注意一下幾點。

盡量避免這種矛盾的產生。我們可以通過在產品設計的最初階段盡量滿足產品的人機工程學原則，杜絕這種矛盾產生的源泉。設計產品時設計師對產品造成的影響要有高度的責任心，對產品的人機關系要做到沒有一點疏漏，并用實驗的方法來驗證產品的人機關系。通過在產品進入市場前就進行大量的設計基礎工作，就可以大大避免這種現象的產生。

在實在要改變人們的使用習慣時，要采取循序漸進的方式。在設計產品時進行大量的基礎工作降低這種矛盾的產生的概率，但是總會由于種種原因，設計會出現這樣那樣的疏漏，從而形成這種矛盾。而我們為人們的生理心理健康著想，就必須讓這種習慣得到改變，但是我們又不能忽視人們的在改變使用習慣時產生的不適，所以我們采用循序漸進的辦法。一次一個小小的改變，對人們的來說還是可以接受的。通過這種小的改變，積少成多，最后徹底解決這種矛盾。通過這種方法即解決了設計缺陷對人們的傷害，又沒有讓人們由于突然改變自己使用習慣形成不適，可以說是一個比較合適方法。

在需要進行大的改變時，應盡量減少人們在改變這種使用習慣時產生的不適。在有些情況下，不能采用上述的循序漸進的辦法來解決這種矛盾，這就需要設計師在設計時采用一些措施來使二者盡量統一，比如說轉移人們的注意力，改變習慣帶來的舒適等等。

通過上面的建議我們可以看出主要還是通過種種措施來讓習慣和人機關系達到統一，避免上述矛盾的產生。

五、總結

產品的人機關系最為產品設計中的一個重要部分，對產品的成功與否起著至關重要的作用。同時，人機關系的處理還關系到使用者的生理，心理健康問題。而人們的使用習慣有些時候“拒絕”與滿足人機工程學的原則，我們需要從中進行調和。這才是我們的人性化設計，真正做到以人為本。

本文從現今標準鍵盤的使用出發，以人機工程學的角度分析了其缺陷和需要改進的地方，接著發現了習慣和人機工程學之間存在的一些關系，提出了產品在設計過程中需要綜合考慮的人機和習慣，達到人機與習慣的統一。

只有將人機工程學原則與人們使用產品的習慣協調解決好，才能設計出人們會接受的產品，才會設計出以人為本的產品。

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