安全人机工程 - 图文

安全人机工程

第一章：绪论

第一节 人机工程学的起源与发展

一、经验期 二、创建期 三、成熟期

从广意义上说，自有人类以来，就开始存在着一种人机关系。当然，最早是一种最原始，也是最简单的“人机关系”——人与工具和用器之间的关系，这是一种相互依存和制约的关系。“工欲善其事，必先利其器”，此道理早就被我们的祖先所认识。

工业革命以后，科学技术日新月异地向前发展，改革工具的要求日益迫切。一方面是机器的不断涌现，另一方面则开始研究人如何适应机器的要求，创造出更高的劳动生产率。为此有些学者开始了相关研究，他们的研究方法和理论为后来的人机工程学的发展奠定了基础。

英国是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的。所以，人机工程学有“起源于欧洲，形成于美国”之说。虽然本学科的起源可以追溯到20世纪初，但是作为一门独立的学科还只有50年左右的历史。在这段形成与发展的过程中，人机工程学大致可分为以下几个阶段：

一、经验期

自从有人类社会以来，人类的生活就离不开器具，因此，从一开始有了人类，也就有了人和器具的最原始的人机关系。在古代虽然没有系统的人机学研究方法，但人类所创造的各种器具，从形状的发展变化来看，是符合人机工程学原理的：旧石器时代所创造的石刀、石斧等狩猎工具，大部分是直线形状；到了新石器时代，人类所创造的锄头、铲刀以及石磨等工具的形状，就逐步变得更适合人使用了；青铜器时代以后，人类新创造的工具更是大大向前发展了。在古埃及的石碑雕刻里就有一些器皿的造型（如图1-1），从它们的造型可以很清楚地看出古埃及人在日常生活、工作中已经开始考虑人机关系了。

这些工具由于人的使用和改进，由简单到复杂逐步科学化。在我国的古典家具中，如太师椅、茶几等可以很明显地看到人机理念的影子（如图1-2）。又如我国指南车（如图1-3），它的传动机构，运用了力学知识和反馈原理，与现代人机工程学的原理相吻合。这种实际存在的人机关系及其发展，我们把它称为经验人机工程学。

图1-3 我国古代的指南车

图1-2 紫檀雕四出头官帽椅

在经历工业革命之后，人们所从事的劳动在复杂程度上和负荷量上都有了很大变化。改革工具以改善劳动条件和提高劳动效率已经成为一个迫切问题。因此人们开始对经验人机工程学所提出的问题进行研究。下面我们就列举几项比较著名的研究工作。 1．肌肉疲劳试验

1884年，德国学者莫索（A·Mosso）对人体劳动疲劳进行了试验研究。对作业的人体通以微电流，随着人体疲劳程度的变化，电流也随之变化，这样用不同的电信号来反映人的疲劳程度。这一试验研究为以后的“劳动科学”打下了基础。 2．铁秋作业试验

1898年美国学者泰勒（F·W·Taylor）从人机学角度出发，对铁锹的使用效率进行了研究。他用形状相同而铲量分别为5kg、10kg、17kg、和30kg四种铁锹去铲同一堆煤，虽然17kg和30kg的铁锹每次铲量大，但实验结果表明，铲煤量为10kg的铁锹作业效率最高。他做了许多实验，终于找出了铁锹的最佳设计和搬运煤屑、铁屑、砂子和铁矿石等松散粒状材料时每一铲的最适当的重量。这就是人机工程学过程中著名的“铁锹作业实验”。 3．砌砖作业试验

1911年吉尔伯勒斯（F·B·Gilreth）对美国建筑工人砌砖作业进行了试验研究。他用快速摄影机把工人的砌砖动作拍摄下来，然后对动作进行分析，去掉多余无效动作，最终提高了工作效率，使工人砌砖速度由当时的每小时120块提高到每小时350块。

泰勒和吉尔伯勒斯的这些重要试验影响很大，而且成为后来人机工程学的重要分支，即

所谓“时间与动作的研究”（Time and Motion Study）的主要内容。特别是泰勒的研究成果，在20世纪初成了美国和欧洲一些国家为了提高劳动生产率而推行的“泰勒制”。

这一时期一直待续到第二次世界大战之前，主要研究内容是：研究每一职业的要求；利用测试来选择工人和安排工作；挖掘利用人力的最好办法；制定培训方案，使人力得到最有效的发挥；研究最优良的工作条件；研究最好的组织管理形式；研究工作动机，促进工人和管理者之间的通力合作。

因参加研究的人员大都是心理学家，研究偏向心理学方向，因而许多人把这一阶段的本学科称为“应用实验心理学”。学科发展主要特点是：机械设计的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术方面的优选上，在人机关系上是以选择和培训操作为主，使人适应于机器。 二、创建期

第二次世界大战期间是本学科发展的第二阶段。在这个阶段中，由于战争的需要，许多国家大力发展效能高、威力大的新式武器和装备。但由于片面注重新式武器和装备的功能研究，而忽视了其中“人的因素”，因而由于操作失误而导致失败的教训屡见不鲜。例如，由于战斗机中座舱及仪表位置设计不当，造成飞行员误读仪表和误用操纵器而导致意外事故，或由于操作复杂、不灵活和不符合人的生理尺寸而造成战斗命中串低等现象经常发生。失败的教训引了起决策者和设计者的高度重视。通过分析研究，逐步认识到，在人和武器的关系中，主要的限制因素不是武器而是人，并深深感到“人的因素”在设计中是不能忽视的一个重要条件，同时还认识到，要设计好一个高效能的装备，只有工程技术知识是不够的，还必须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。因此，在第二次世界大战期间，首先在军事领域中开展了与设计相关学科的综合研究与应用。例如，为了使所设计的武器能够符合战士的生理特点，武器设计工程师不得不把解剖学家、生理学家和心理学家请去为设计操纵合理的武器而出谋献策，结果收到了良好的效果。军事领域中对“人的因素”的研究和应用，使人机工程学应运而生。

这一时期一直延续到50年代末，在其发展的后一阶段，由于战争的结束，本学科的综合研究与应用逐渐从军事领域向非军事领域发展，并逐步应用军事领域中的研究成果来解决工业与工程设计中的问题，如飞机、汽车，机械设备、建筑设施以及生活用品等。人们还提出在设计工业机械设备时也应集中运用工程技术人员、医学家、心理学家等相关学科专家的共同智慧。因此，在这一发展阶段中，本学科的研究课题已超出了心理学的研究范畴，使许多生理学家、工程技术专家涉身到该学科中来共同研究，从而使本学科的名称也有所变化，大多称为“工程心理学”。本学科在这一阶段的发展特点是：重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应于人。 三、成熟期

到了20世纪60年代，欧美各国进入了大规模的经济发展时期，在这一时期，由于科学技术的进步，使人机工程学获得了更多的发展机会。例如，在宇航技术的研究中，提出了人在失重情况下如何操作，在超重情况下人的感觉如何等新问题。又如原子能的利用、电子计算机的应用以及各种自动装置的广泛使用，使人—机关系更趋复杂。同时，在科学领域中，由于控制论、信息论、系统论和人体科学等学科中新理论的建立，在本学科中应用“新三论”来进行人机系统的研究便应运而生。所有这一切，不仅给人机工程学提供了新的理论和新的实验场所，同时也给该学科的研究提出了新的要求和新的课题，从而促使人机工程学进入了系统的研究阶段，使学科走向成熟。图1-4所示即为在这个时期美国亨利·德累夫斯（Henry Deryfuss）事务所的人机学实验。

图1-4 美国亨利·德累夫斯（Henry Deryfuss）事务所的人机学实验

随着人机工程学所涉及的研究和应用领域的不断扩大，从事本学科研究的专家所涉及的专业和学科也就愈来愈多，主要有解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、工作研究、建筑与照明工程、管理工程等专业领域。IEA在其会刊中指出，现代人机工程学发展有三个特点：

1．不同于传统人机工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作要求，现代人机工程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不超越人类能力界限。

2．密切与实际应用相结合，通过严密计划规定的广泛的实验性研究，尽可能利用所掌握的基本原理，进行具体的机械装备设计。

3．力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。

现代人机工程学研究的方向是：把人—机—环境系统作为一个统一的整体来研究，以创造最适合于人工作的机械设备和作业环境，使人—机—环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效能：高效、安全、经济。 第二节 人机工程学的命名及定义

一、学科命名 二、学科定义

人机工程学是研究人、机及其工作环境之间相互作用的学科。该学科在其自身的发展过程中，逐步打破了各学科之间的界限，并有机地融合了各相关学科理论，不断地完善自身的基本概念、理论体系、研究方法以及技术标准和规范，从而形成了一门研究和应用都极为广泛的综合性边缘学科。因此它具有现代各门新兴边缘学科共有的特点，如学科命名多样化、学科定义不统一、学科边界模糊、学科内容综合性强、学科应用范围广泛等。

一、学科命名

由于人机工程学研究和应用的范围极其广泛，它所涉及的各学科领域的专家、学者都试图从自身的角度来给这一学科命名、下定义。因而世界各国对本学科的命名不尽相同，即是同一个国家，对本学科名称的提法也很不统一，甚至有很大差别。 例如该学科在美国称为\（人类工程学）或\（人的因素工程学）；而西欧国家多称为\（人机工程学）；其它国防大学家大多引用西欧的名称。

\一词是英国学者莫瑞尔于1949年首次提出的，它由两个希腊词根\和

\组成，前者的意思是“出力、工作”，后者的意思是“正常化、规律”。因此\的含义也就是“人出力正常化”或“人的工作规律”。由于该词能够较全面地反映本学科的本质，又来自希腊文，便于各国语言翻译上的统一，而且词义保持中性，不显露它对各组成学科的亲密和间疏，因此目前较多国家采用这一词作为该学科的名称。例如前苏联和日本都采用该词的译音，苏联译为\Эргономика\，日本称为“人间工学”。 人机工程学在我国起步较晚，名称繁多，除普遍采用“人机工程学”、“工效学”外，常见的名称还有：“人体工程学”、“人类工程学”、“工程心理学”、“机械设备利用学”、“宜人学”、“人的因素”等。 二、学科定义

与该学科的命名一样，对本学科所下的定义也不统一，而且随着学科的发展，其定义也在不断发生变化。

美国人机工程学家查里斯·C·伍德（Charles C·Wood）对人机工程学所下的定义为：设备设计必须适合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代价而求得最高效率。W·B·伍德森（W·B·Woodson）则定义为：人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案，亦即对人的知觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率及作业时感到安全和舒适。著名的美国人机工程学及应用心理学家A·查帕尼斯（A·Chapanis）说：“人机工程学是在机械设计中，考虑如何使人获得简便而又准确的操作的一门科学”。

另外，在不同的研究和应用领域中，带有侧重点和倾向性的定义有以下几种： 1．研究人和机器之间相互关系的边缘性学科。

2．利用关于人的行为知识，提高生产过程与机械的合理性和有效性。

3．研究能提高劳动生产率、减少差错、减轻疲劳和创造舒适劳动条件的机械设计和制造问题。

4．在综合各门有关人的科学成果基础上，研究人的劳动活动规律的科学。

5．研究人、机、环境系统，力求达到人的可能性和劳动活动的要求之间的平衡。

6．综合研究人体在劳动过程中的可能性和特点，从而创造最佳的工具、劳动环境和劳动过程。 7．利用生产生物力学、生理解剖学、心理学和技术科学的最新成就，设计最佳人机系统。 8．利用生理解剖学和工艺学的知识，改造生产过程、劳动方法、机械设备、劳动条件，使之符合人体的生理活动和人类行为的基本规律。

9．研究人和环境之间相互关系的科学，此处的环境是指机器、工具、劳动组织管理以及生产上的客观环境。

10．运用生理学、心理学、管理学和其它有关学科的知识，使人、机器、环境相互适应，创造舒适和安全的工作条件以及休息环境，从而达到提高工效的一门科学。

国际人类工效学学会（International Ergonomics Association，简称IEA）于1957年为本学科所下的定义为：人机工程学是阐述现有情况下人类的解剖学、生理学和心理学等方面的各种特点、功能，以进行最适合人类的机械装置的设计制造，工作场所布置的合理化，工作条件最佳化的实践科学。后又修改为：研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、家庭生活中和度假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。

国内学者一般认为：人机工程学是运用生理学、心理学、生物力学和其它有关学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的环境条件，从而提高工效的一门科学。

从上述本学科的命名和定义来看，尽管学科名称多样，定义存在不同程度的分歧，但是本学科的研究对象、研究方法、理论体系等方面并不存在根本上的区别。这正是人机工程学

作为一门独立学科存在的理由，同时也充分体现了学科边界模糊、内容综合性强、涉及面广等特点。

第三节 安全人机工程学

一、任务与研究范围 二、学科特点及研究方法

安全人机工程学是人机工程学的一个分支，它是从安全工程学的观点出发，为进行系统安全分析和预防伤亡事故和职业病提供人机工程学方面知识的科学体系。

一、任务与研究范围

1．安全人机工程学的任务

安全人机工程学的主要任务是建立合理而可行的人机系统，更好地实施人机功能分配，更有效地发挥人的主体作用，并为劳动者创造安全舒适的环境，实现人机系统的“安全、经济、高效”的综合效能。 具体地说，安全人机工程学的任务是为工程技术设计者提供人体合理的理论参数和要求，诸如：

1）人体作业的舒适范围（最佳状态）； 2）人体的允许范围（保证工作效率）；

3）人体的安全范围（不致伤害的最低限度和环境要求）； 4）一切安全防护设施如何适应人的各种使用要求等。 2．安全人机工程学的研究范围

安全人机工程学的研究范围和内容，主要有下列几个方面： 1）研究人机系统中人的各种特性

人机系统中人的特性是指人的生理特性和心理特性。

生理特性有：人体的形态机能，静态及动态人体尺度，人体生物力学参数，人的信息输入、处理、输出的机制和能力，人的操作可靠性的生理因素等。

心理特性有：人的心理过程与个性心理特征，人在劳动时的心理状态，安全生产的心理因素和事故的心理因素分析等。

这些特性是安全人机工程学的基础理论部分，是解决安全工程技术问题的主要依据。 2）研究人机功能合理分配 这方面的主要研究内容有：人和机各自的功能特性参数，适应能力和发挥其功能的条件，各种人机系统人机功能分配的方法等。 3）各种人机界面的研究

人机界面就是人机在信息交换或功能上接触或互相影响的领域。

对控制类人机界面主要研究：机器显示装置与人的信息通道特性的匹配，机器操纵器与人体运动特性的匹配和显示器与操纵器性能的匹配等，从而针对不同的系统研究最优的显示——控制方式。

对生活和生产领域中数量最多的工具类人机界面，主要研究其适用性和舒适性，即如何使其与人体的形态功能、尺寸范围、手感和体感等相匹配。

对环境，主要研究作业的物理环境、化学环境、生物环境和美学环境等对人的影响程度、阈值范围和控制手段。对特殊的环境，还必须研究人的生命保障系统等。 4）作业方法与作业负荷研究

作业方法研究包括作业的姿势、体位、用力、作业顺序、合理的工作器具和工卡量具等的研究，目的是消除不必要的劳动消耗。

作业负荷研究主要侧重于体力负荷的测定、建模(用模拟技术建立各种作业时的生物力学模型)、分析，以确定合适的作业量、作业速率、作息安排以及研究作业疲劳及其与安全生产的关系等。

5）作业空间的分析研究

主要研究为保证安全高效作业所需的空间范围。包括人的最佳视区、最佳作业域、最小的装配作业空间以及最低限度的安全防护范围等。 6）事故及其预防的研究

据国内外大量的统计表明，有近80％的事故是由于人为失误而发生的。因此，事故及其预防的研究，既是安全人机工程学的立足点，也是其根本目的，即应研究产生事故的各种人的因素、人的操作失误分析与预防措施等。 二、学科特点及研究方法 1．学科特点

安全人机工程学是一门综合性学科，它处于许多学科的边缘接合部上，既有人体科学与工程技术的交叉和渗透，又有社会科学与自然科学等学科的交叉和渗透，诸学科之间的关系如图1-5所示。

图1-5 安全人机工程学与相关学科

安全人机工程学与系统工程学有密切关系。构成系统的要素是机械、设备、环境、信息和人等。系统工程学是研究复杂系统的最佳设计和最佳运用的科学。而系统论则是实现安全生产的科学方法论。

管理科学中的安全管理工程学，是研究实现安全生产的组织手段的科学，它包涵有社会科学的内容，例如，安全政策、安全法规、安全教育、安全管理等理论，这些都将直接应用安全人机工程学的研究成果。而且它们之间存在着互相联系、互相促进的关系。

劳动科学是研究最佳的作业方法、作业量、作业环境等从而创造安全、舒适的劳动条件的科学。与此相关的还有劳动医学、劳动生理卫生学、劳动心理学等学科。

为了更好地理解和掌握系统和人的特性，还需要将生物力学、统计数学、信息论、控制论等学科知识，灵活运用于安全人机工程学的研究。

安全工程学是研究生产过程中事故发生的原因和过程、安全技术和安全管理的系统科学。而安全人机工程学是实现安全工程学的基础理论和科学依据，两者之间的关系更加密切。 综上所述，安全人机工程学是通过不同专业工作者应用各种学科共同研究而发展起来的新兴学科，它保留着多学科的特点，它跨越了不同学科领域。不言而喻，安全人机工程学必将随着生产和科技的发展，伴随相邻学科横向和纵向的拓宽和深化而不断地得到发展。 2．安全人机工程学的研究方法 1）测量法

这是借助器具，设备而进行实际测量的方法，如对人的生理特征方面(人体尺度与体型、人体活动范围、作业空间等)的测量。也可进行人体知觉反应、疲劳程度、出力大小等的测量。

2）测试法

个体或小组测试法：依据特定的研究内容，设计好调查表，对典型生产环境中的作业者个体或小组进行书面或问询调查，以及必要的客观测试(生理、心理指标等)，收集作业者的反应和表现。

抽样测试法：被测试者是通过对人群的随机抽样或分层抽样而选取的样本。所以，分层原则以及各层的样本的数目，将直接影响测试和分析结果。 3）实验法

实验法是在人为设计的环境中，测试实验对象的行为或反应。根据试验时可控变量的多少，实验可分为单变量和多变量实验，各种实验数据要经数学手段或计算机进行处理。 4）观察分析法

观察分析法是通过观察、记录被观察者的行为表现、活动规律等，然后进行分析的方法。观察可以采用多种形式，它取决于调查的内容和目的，如可用公开或秘密的方式（但不应干扰被调查人的行为），也可借助摄影或录相等手段。 5）系统分析评价法

对人机系统的分析评价应包括作业者的能力、生理素质及心理状态，机械设备的结构、性能以及作业环境等诸多方面因素。

人机系统的安全性分析评价，必须贯彻“安全第一、预防为主”的方针，而事故的预测预防是实现安全管理现代化的必要手段。安全评价则是事故预测预防的高级阶段，是现代安全管理的重要工作。安全人机工程学将提供安全评价定性和定量分析的某些理论和方法。

小 结

安全人机工程学是一门新兴的交叉学科，它是运用人机工程学的理论、观点和方法去解决人机系统中的安全问题的一门学科，是人机工程学的一个分支。安全人机工程学立足于对人们在劳动过程中的保护，着重从人的生理、心理、生物力学、劳动科学诸方面研究生产过程中如何实现人、机、环境三方面因素相互协调的合理关系。

第一节简单介绍了人机工程学的起源和发展。重点是：人机工程学发展历程中经历的三个时期；了解在人机工程学经验期中的几项比较著名的研究试验。

第二节介绍了人机工程学的命名和定义。要了解尽管人机工程学学科名称多样，定义存在不同程度的分歧，但是本学科的研究对象、研究方法、理论体系等方面并不存在根本上的区别。

第三节介绍了安全人机工程学的任务以及其研究范围。重点了解：安全人机工程学的研究范围；安全人机工程学的学科特点；安全人机工程学的基本研究方法。 第二章：

第一节 人体尺寸测量

一、人体尺寸测量的基础 二、静态测量 三、动态测量

一、人体尺寸测量的基础

国标 GB/T 5703-1999 规定了人机工程学使用的成年人和青少年的人体测量术语，该标准规定，只有在被测者姿势、测量基准面、测量方向、测点等符合下列要求的前提下，测量数据才是有效的。 1．被测者姿势

1）立姿数据才是有效的。

指被测者挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直膝部，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45o夹角，体重均匀分布于两足。 2）坐姿

指被测者挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左、右大腿大致平行，膝弯屈大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。 2．测量基准面

人体测量基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴、横轴）来决定的。人体测量中设定的轴线和基准面如图2-1所示。

图2-1 人体测量基准面

1）矢状面

通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为矢状面。 2）正中矢状面

在矢状面中，把通过人体正中线的矢状面称为正中矢状面。正中矢状面将人体分为左右对称的两部分。 3）冠状面

通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。冠状面将人体分成前后

两部分。 4）水平面

与矢状面和冠状面同时垂直的所有平面都称为水平面。水平面将人体分成上下两部分。 5）眼耳平面

通过左、右耳屏点及右眼眶下点的水平面称为眼耳平面。 3．测量方向

1）在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。

2）在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。

3）在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。 4）在上肢上，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。 5）在下肢上，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。 4．支承面和衣着

立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应该是水平、稳固、不可压缩的。

要求被测量者裸体或穿着尽量少的内衣（如只穿内裤和背心）测量，在后者情况下，在测量胸围时，男性应撩起背心，女性应松开胸罩进行测量。 5．基本测点及测量项目

在国标 GB/T 5703-1999 中规定了人机工程学使用的有关人体测量参数的测点及测量项目，其中包括：头部测点16个和测量项目12项；躯干和四肢部位的测点共22个，其测量项目共69项，其中分为：立姿40项，坐姿22项；手和足部6项及体重1项。至于测点和测量项目的定义在此不作介绍，需要进行测量时，可参阅该标准的有关内容。

此外，国标 GB/T 5703-1999 还规定了人机工程学使用的人体参数的测量方法，这些方法适用于成年人和青少年的人体参数测量，该标准对上述81个测量项目的具体测量方法和各个测量项目所使用的测量仪器作了详细说明。凡需要起先测量时，必须按照该标准规定的测量方法进行测量，其测量结果方为有效。 二、静态测量

静态测量是指被测者在确定的静止状态下，如立姿或坐姿，利用人体测量仪器进行的测量。测量项目的多少一般与所从事的行业有关。具体测量时，应首先确定测点的位置和所需要测量的项目以及正确的测量方法。可参考国际 GB3975-83 《人体测量术语》和 GB5703-85 《人体测量方法》。 1．立姿人体尺寸

测量项目见图2-2。

图2-2 立姿测量项目

中K为变换系数，设计中常用百分比值与换算系数K的关系见表2-5。

表2-5 百分比与变换系数

百分比（%） 0.5 1.0 2.5 5 10 15 20 25 30

2）数据所属百分率

当已知某项人体测量尺寸不xi，其均值为，标准差为S时，需要求该尺寸xi所处的百分率

K 2.576 2.326 1.960 1.645 1.282 1.036 0.842 0.674 0.524 百分比（%） 70 75 80 85 90 95 97.5 99.0 99.5 K 0.524 0.674 0.842 1.036 1.282 1.645 1.960 2.326 2.576 P时，可按下列方法求得，即按计算出Ｚ值，根据Ｚ值在正态分布表中给出的正态

分布概率数值表上查得对应的概率数值p；则百分率Ｐ按下式计算：

二、人体测量尺寸的修正

有关人体尺寸数据表中所列的数据，是根据裸体或穿单薄内衣的条件下测量出来的，测量时不穿鞋或穿纸拖鞋。而设计中所涉及的人体尺度应该是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽条件下的人体尺寸。因此，考虑有关人体尺寸时，必须给衣服、鞋、帽留下适应的余量，也就是在人体尺寸上增加适当的着装修正量。着装修正量随季节、特定环境、性别、服装式样等条件的不同变化而变化。有的学者提出可供参考的着装身体尺寸修正值见表2-6。

表2-6 正常人着装身材尺寸修正值（mm）

项目 立姿高 坐姿高 立姿眼高 坐姿眼高 肩宽 胸宽 胸厚 腹厚 立姿臀宽 坐姿臀宽 肩高 尺寸修正量 25 — 38 3 36 3 13 8 18 23 13 13 10 修正原因 鞋高 裤厚 鞋高 裤厚 衣 衣 衣 衣 衣 衣 衣（包括坐高 3 及肩 7 ） 两肘间宽 肩 - 肘 臂 - 手 叉腰 大腿厚 膝宽 膝高 臀 - 膝 足宽 足长 足后跟 20 8 5 8 13 8 33 5 13 — 20 30 — 38 25 — 38 手臂弯曲时，肩肘部衣物压紧

三、人体测量数据的选用原则

一般来说，设计和确定作业空间尺寸的根据，必须保证至少90%的用户的适应性、兼容性、操作性和维护性，即人体主要尺寸的设计极限应根据第5至95百分位数的值确定。并参照以下原则选用数据：

1）必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（如通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以第95百分位的值作为适用的人体尺寸；

2）有限度的或受身体延伸所限制的空间尺寸（如抓握物体的可及距离、控制器的位移、显示器与测试点位置、安全防护罩上的空隙等），应以第5百分位的值作为适用的人体尺寸； 3）可调整的尺寸（如高度可调的坐椅、工作台、控制器、安全带等），应以第5百分位至第95百分位的人体尺寸范围作为高速范围适用的人体尺寸；只能用一种中等尺寸供群体使用时（如墙壁上的开关高度、门上把手尺寸等），应以第50百分位数作为适用的人体尺寸；

4）在选用人体尺寸和体形时，首先应搞清该尺寸的适用范围，如适用的国家、地区、民族、年龄、性别、职业及社会阶层等，否则，盲目选用，设计出的产品适用性较差；

5）人体测量数据应用应注意人体尺寸的变化。一方面从事某种工作的劳动人群的身材有变化时，其最佳适应尺寸也应随之改变；另一方面，世界各国人体身高有增加的趋势，近20年来世界各国人体的身高平均每10年增加1cm，我国的人体身高增加更快，所以在收集或选用人体尺寸资料时应注意这种现象。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1acv.html