Elk systeem heeft een doel, bijvoorbeeld het doel van een lichtsysteem is het verhelderen van een donkere ruimte of het uitdoven van het licht wanneer het niet meer nodig is. Daarnaast is het doel van een systeem afhankelijk van de menselijke componenten van het systeem. Dus, de efficiëntie van het systeem hangt af van zowel de prestatie van de levenloze component en de prestatie van de menselijke component. Het falen van een component kan leiden tot het falen van het complete systeem. Hoe goed moderne elektronica werkt wordt meestal gelimiteerd door de menselijke component. Ondanks de verbeteringen die de grafische interfaces en de computermuis brachten, moeten er nog veel problemen in human-computer interaction (HCI) worden opgelost. De zorg is heeft een grote onderzoeksfocus gekregen van human factors specialisten. In sommige gevallen hangen vele hoeveelheden geld en mensen levens af van de succesvolle operatie van systemen. (Voorbeeld: Space shuttle Challenger; explodeerde. Dit soort ongelukken komen door errors in de machine én menselijke componenten van systemen. De kans op errors moet zo klein mogelijk worden gemaakt). Het vergroten van de veiligheid gaat vaak ten koste van de ‘usability’. Het is dus moeilijk om te bepalen hoe zowel de ‘usability’ als de veiligheid gewaarborgd kan blijven. Human data interaction betreft de complexe interacties tussen mensen, online software agenten en toegang tot data.

Wat zijn human factors en ergonomie?

Als ingenieurs machines ontwerpen, dan evalueren ze deze onder andere in termen van betrouwbaarheid, ‘usability’ (gebruiksgemak) en ‘error-free performance’. De efficiëntie en adequaatheid van een systeem hangt af van de adequaatheid van de machine én van de prestatie van zijn operator. Hierdoor moeten de operator en machine samen beschouwd worden als een enkel ‘human-machine system’. Hierbij is het zinvol om de prestatiecapaciteiten van het menselijke component in dezelfde termen te analyseren als die het levenloze component van het systeem te beschrijven. 

Human factors (USA), ergonomie (Europa) of human machine interaction bestudeert de variabelen die de efficiëntie beïnvloed waarmee een mens om kan gaan met levenloze componenten van een systeem om de doelen van het systeem te bereiken. Het gaat dus over de interacties tussen mens en systeem. Hierbij is de basis van het menselijke vermogen van belang. Alleen ontwerpen die zich aanpassen en optimaliseren aan het vermogen van de systeemgebruiker zullen in staat zijn om de totale systeemprestatie te maximaliseren. Tegenwoordig is er een grote hoeveelheid van wetenschappelijke data over de limitaties van menselijke capaciteiten. De studie van menselijke prestatie betreft analyses (in termen van subsystemen) van de processen onderliggend aan acquisitie, ‘maintainance’, transfer en de executie van bekwaam gedrag. Op deze manier kunnen gemiddelden van menselijke capaciteiten bepaald worden, waarmee voorspeld kan worden hoe goed mensen simpele en complexe taken uit kunnen voeren. Voorbeelden van menselijke capaciteiten zijn perceptueel vermogen, concentratievermogen, geheugen en fysieke limitaties. ‘Human performance’ analyseert voornamelijk de processen binnen de menselijke component in subsystemen. In tegenstelling, ‘human factors’ gaat voornamelijk over de interactie tussen de menselijke componenten en de componenten van de machine met het doel om de communicatie van informatie tussen de twee componenten zo efficiënt mogelijk te maken. De human performance onderzoeker is geïnteresseerd in het karakteriseren van de processen binnen de menselijke componenten. De human factor specialist is bezig met het ontwerpen van de mens-systeem interactie om het doel van het systeem te optimaliseren.  

De totale prestatie van een systeem hang af van de operator, de machine en de omgeving waarin ze zich bevinden. De ‘design engineer’ werkt enkel in het domein van de machine en de ‘human performance researcher’ enkel in het domein van de operator. De ‘human factors specialist’ daarentegen houdt zich bezig met de relaties tussen machine, operator en omgeving. Human-computer interaction (HCI) houdt zich bezig met de interactie tussen gebruikers en computers. 

Wat zijn de historische voorlopers?

Men begon onderzoek te doen naar het menselijk vermogen in de negentiende eeuw. De grootste invloed voor de human factors discipline kwam door de technologische ontwikkelingen gedurende de Tweede Wereldoorlog. Dit vroege onderzoek vormt de basis van het huidige ‘Human factors’. De studie van menselijke prestatie benadrukt de basis van het menselijke vermogen dat betrokken is bij het waarnemen van en handelen naar informatie verkregen door de zintuigen. Sensory psychophysics onderzoekt de sensorische en perceptuele capaciteiten van mensen. Weber en Fechner lieten zien hoe menselijke prestatie in beeld kon worden gebracht met gecontroleerde experimenten en spoorden daarmee het onderzoek op mensen aan. De wet van Weber stelt dat de absolute hoeveelheid verandering die nodig is om een verschil waar te nemen groter wordt met een verhoogde intensiteit, terwijl de relatieve hoeveelheid constant blijft (ΔI/I = K). De wet van Fechner relateert de fysieke intensiteit aan de psychologische sensatie (S = K log(I) ). Subtractive logic liet zien dat mentale processen geïsoleerd konden worden. Dit idee staat centraal in ‘human information processing’ en gaat er vanuit dat cognitie plaatsvindt door een serie van operaties uitgevoerd op informatie van de zintuigen. Deze benadering is waardevol voor de studie naar ‘human factor issues’, want het staat de analyse van menselijke en machine prestatie in basis functies toe. De term psychophysics beschrijft het onderzoek naar de basis sensorische zintuigen. 

Fechner en Weber lieten zien hoe karakteristieken van human performance onthuld konden worden door gecontroleerde experimenten en voorzien de start van onderzoek op mensen. Tijdens dezelfde periode werden er onderzoeken gedaan naar sensorische fysiologie. De belangrijkste onderzoekers waren Hermann von Helmholtz en Donders. Helmholtz deed onderzoek naar de tijd die nodig was voor het verplaatsen van een zenuwimpuls. Donders kreeg inspiratie door de onderzoek van Helmholtz en begon te experimenteren met reactietijd. Donders gebruikte in zijn experimenten subtractieve logica wat zorgde voor de fundering voor het idee dat mentale processen geïsoleerd kunnen worden. Dit idee is de grond voor de menselijke informatieverwerkingsprocessen. Ebbinghaus was de eerste die succesvolle experimenten deed naar leren en geheugen. Hij liet zien dat onderzoek naar hogere mentale processen mogelijk was. 

Mensen en machines voeren een sequentie van operaties uit op input uit de omgeving wat leidt tot een output van nieuwe informatie. Het is dus zinvol om onze kennis van menselijke prestatie te organiseren rondom de basis informatieverwerkingsfuncties. Wundt pleitte dat mentale gebeurtenissen een causale rol spelen in menselijk gedrag. Aandacht is meestal van belang voor human factors en met behulp van ‘learning curves’ (grafieken waar de prestatie is uitgezet als functie van de hoeveelheid oefening) kan bepaald worden dat leren in verschillende fases verloopt. Eigenschappen van aandacht worden nog steeds gebruikt in modern onderzoek. 

Human factors als een discipline ontstond tijdens de Tweede Wereldoorlog, maar veel toegepast werk van belang voor de moderne human factors werd hiervoor al uitgevoerd. Veel van dit werk was georiënteerd op het verbeteren van werkprestatie en productiviteit (men wilde het design van systemen voor menselijk gebruik verbeteren). Veel onderzoek werd dus al uitgevoerd voor het midden van de twintigste eeuw en dit vormde de basis voor het veld van Human Factors. Taylor was een van de eerste mensen die systematisch onderzoek deed naar human performance in de praktijk. Hij voerde als eerste een human factor studie uit. Zijn bijdrage aan het verhogen van productiviteit was taakanalyse, betalen naar prestatie en selecteren van werknemers. Psychologen ontwikkelden onderzoeksmethoden en theorieën waardoor verschillende aspecten van human performance konden worden onderzocht; industriële ingenieurs bestudeerden vele aspecten van menselijke prestatie in de werkomgeving met het oog op het maximaliseren van efficiëntie. Human performance is ook onderzocht in het perspectief van biomechanica en fysiologie. De wortels van biomechanische analyse van human performance liggen in het theoretische werk van Galileo en Newton. Biomonteurs en fysiologen ontwikkelden methoden voor onderzoek naar fysieke en biologische factoren in menselijke prestaties en principes voor het toepassen van deze factoren tijdens het werk. Zonder eerder onderzoek in deze gebieden, zouden Human Factors specialisten geen beginpunt hebben.

Het werkelijke systematische onderzoek van Human Factors begon niet voor 1940: de technologische ontwikkelingen die de Tweede Wereldoorlog meebrachten zorgden voor het verlangen naar meer praktisch onderzoek. Het werk tijdens en gelijk na de jaren van de oorlog vormde de basis voor de ontwikkeling van de Human Factors als professie. Van 1960 tot 2000 groeide de professie immens. Er zijn nu veel uiteenlopende zaken waar de Human Factors specialisten zich mee bezig houden. De Human Factors en het leger zijn sterk verbonden gebleven sinds de Tweede Wereldoorlog. De waarde van human factors is ook zichtbaar in het alledaagse leven. Sinds 1940 heeft het Human Factors veld zich ontwikkeld vanuit een primaire focus op militaire problemen tot de interesse voor het ontwerp en evaluatie van een breed scala aan simpele en complexe systemen en producten voor menselijk gebruik. Het in acht nemen van Human Factors in elke fase van systeemontwikkeling is uiterst belangrijk. 

Wil je meer samenvattingen lezen van de literatuur van Proctor en Van Zandt? Gebruik deze bundel met samenvattingen van alle hoofdstukken. Toegang tot deze samenvattingen is uitsluitend toegankelijk voor Joho Members. Member worden van Joho? Ga dan naar https://www.joho.org/nl.