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作者:徐業良 (2008-02-26)
附註:本文為滄海書局出版「老人福祉科技與遠距居家照護技術」第三章。

第三章 人因工程基礎

工程設計上必須考慮和使用者操作、使用上有關的各項因素(也就是“人的因素”),以使所設計的產品對使用者來說操作方便、容易使用,同時也希望能夠改進使用上的安全性、降低使用者疲勞度或壓力、增加使用者的舒適度和接受度。「人因工程(human factors)」一詞在歐洲時常使用的同義字是“ergonomics”,描述人的能力、極限和其他生理及行為特性,這些特性會影響工具、機械、系統、任務、工作和周圍環境的設計與操作。

在高齡者科技產品設計上,人因工程的考量更為重要,設計者必須瞭解高齡者在感知、運動控制和認知能力上的限制,特別是這些能力如何因年齡的變化而改變,才能設計出高齡者適用的產品。

本章將敘述人因工程的基本概念,包括人因工程在工程設計中的角色、人機系統的模型、視覺與聽覺顯示等感官的設計原則、決策與學習能力的極限、人施加力量和扭矩的限制、人身體尺寸的不同等,並特別強調高齡者因老化造成的身體機能變化,以及其因應之設計考量。

3.1       人機系統

思考日常生活中使用各種不同產品的情境(例如騎腳踏車)可以發現,使用者是由看、聽和觸摸來感知產品中的各個元件及使用環境,使用者依據這些感官輸入做出決策,同時將使用者的決策以施加力或扭力的方式輸出於機械或產品的零件上(如腳踩腳踏車踏板、轉動腳踏車龍頭把手、扳動變速器、緊握煞車等等),產品則對使用者輸入的控制訊號做出反應。

使用者和產品之間互動可以建立成為一個「人機系統(human-machine system)」的模型,如圖3-1所示。人機系統包括人、機械和周圍環境,其中所謂“機械”可以是消費者產品,如微波爐、腳踏車,也可以是較大的設備或系統,如電梯、汽車,甚至整個工廠。

3-1. 人機系統包含輸入與輸出在人機介面的互動

如圖3-1所示,人(使用者)是經由感官輸入,如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺以感知機械與環境的現況資訊,進而利用這些感官資訊做出決策,接著使用者施加力或扭力到機械上,以實際執行他們的決策。機械接受了這些控制訊號輸入後,執行使用者所要求之功能,並且顯示新的輸出。整個人機系統中依靠「人機介面(human-machine interface)」做為人和機械的溝通。

人機介面泛指人(使用者)所“接觸”到機械的任何元件,也是人因工程設計上主要關切的部分。這裡所謂“接觸”包括實際身體的接觸,或是看、聽、聞等感官接觸,例如使用者按下開關打開微波爐的電源,燈號亮起顯示“ON”的狀態,或者騎腳踏車時握住腳踏車把手,讓腳踏車“知道”如何反應,開關、燈號、腳踏車把手便是人機介面。總而言之,人機介面是人藉以與產品互動的所有方式。

對應圖3-1,人機介面的設計上,設計者應該考慮以下幾個方面的問題:

l          必須瞭解且配合人對感官輸入察覺與闡釋的極限;

l          必須瞭解且配合人處理資訊的能力,並進一步考慮如何減少反應時間,讓使用者能及時做出決定;

l          必須瞭解且配合人施力或扭力的限制;

l          必須考慮適合人類手、腳、手臂等各部位的尺寸大小。

最後從環境層面來看,設計產品時也必須考慮使用者可能在惡劣的天候或環境下使用這項產品,使用環境的照明和噪音,以及在不同階段使用產品的需求,包括產品的設定、操作、維護、修理、拆卸、回收或丟棄。以下各節將逐一討論這些人機介面上的考量。

3.2       感官輸入之極限

人類感官包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺,此外人體內耳前庭可感覺加速度與保持平衡。人體也有所謂「動覺(kinesthetic)」,或稱作「肌肉感覺」,就是能夠感覺關節和肌肉運動,例如我們即使閉著眼睛、沒有視覺回饋,也能夠輕易地把左右手食指尖互相接觸。然而人體每種感官的能力都有一定極限,以下便詳細討論這些感官輸入。

3.2.1        視覺輸入

每個人的視力都有些差異,有些人有近視、遠視、散光或老花,也有些人有色盲,無法辨識某種顏色;所有的人都至少需要微弱的照明才能閱讀或執行各種工作,年紀大的人又更需要照明;此外如果物體移動速度過快的話,人也無法“看見”它。然而即使能夠“看見”一個物體,視覺資訊也需要經過大腦處理,才能正確“接收(perceive)”這個物體,例如從汽車後視鏡看到一部汽車,駕駛人有時無法正確判斷這部車的距離。人機介面的「視覺顯示(visual display)」設計不佳的話,視覺資訊可能很混淆或難以理解,甚至可能造成視覺上的錯覺。

視覺顯示最能夠迅速、有效地提供使用者大量資訊,因此許多產品的操作上使用者都必須接收產品的視覺顯示,才能正確操作這項產品。例如在高速公路開車時,駕駛人必須經常看一眼時速表顯示目前的車速,或儀表板上顯示汽車其他狀況,如果看到水溫表顯示過熱,駕駛人會停止引擎以免引擎發生永久性的傷害,而假使看見油量表顯示油量充足時,便不會做出任何動作。

機械或產品上常見的視覺顯示種類包括顯示燈、類比指針顯示、數位顯示,以及圖解顯示方式。不同的視覺顯示方式所能顯示的資訊不同,使用者接收資訊的效率也不同。例如顯示燈僅能顯示“ON-OFF”型態的資訊,常能配合不同顏色、燈號閃爍,甚至聲音來提供各種不同的警示訊號。比較指針式手錶和數字顯示手錶,類比指針顯示方式可以迅速提供使用者一個概略的量化數字(你瞄一眼指針就可以知道大概的時間),使用者卻不容易確認精確的數字資訊;相對的數位顯示方式可以提供精確的數字資訊,但使用者需要花比較多的時間讀取資訊,且有時精確的數字資訊對使用者來說並不重要(你通常知道現在大約是十點十分就夠了,不一定要確定是十點九分還是十一分)。當所要顯示的資訊不單只是量化資訊時(如顯示文字、性質、空間、邏輯資訊等),就必須使用圖解顯示方式(如男女廁所標示或建築物內的指示地圖),使用者接收圖解顯示資訊所需要的時間當然就更長了。

視覺顯示必須做適當設計,使得視覺資訊能被使用者快速的瀏覽並正確理解。以下列出一些視覺顯示設計基本原則:

l          位置明顯:視覺顯示應該設計在明顯且和操作上有關聯的位置,例如高級汽車上常有抬頭顯示的設計,將儀表板重要資訊投射在汽車前窗玻璃上,駕駛人開車時不必把視線離開前方路面,就可以看清儀表板上的資訊。

l          字體易讀:視覺顯示之字體樣式、大小與對比應讓使用者容易閱讀,重要顯示內容應做視覺強調,且要注意照明的需求和周圍強光的遮蔽,使得視覺資訊在白天或晚上的照明條件下都清晰可見。

l          資訊易理解:視覺顯示應能簡潔清楚地顯示所要傳達的資訊,並且盡可能以標準化的文字和符號來顯示。顏色也常有標準化的代表意義,例如紅色燈號表示危險、綠色燈號表示安全,男廁標示或室內磁磚常用藍色,女廁常用紅色等。

高齡者視覺輸入的困難及科技產品設計考量

隨著年齡增長,高齡者的整體「空間視覺(spatial vision)」,包括「視覺敏銳度(vision acuity)和「對比敏感度(contrast sensitivity)」都逐漸衰退。所謂「視覺敏銳度」是指能夠看清楚微小細節的能力,我們經常使用的視力檢查表其實就是在檢查視覺敏銳度;視力表上的符號是對比很強的白底黑字,對比敏感度則是指在較低的對比下,眼睛能夠區分影像亮暗部分之間微小差異,從而辨識不同物件的能力。

在科技產品的視覺顯示上,如果視覺資訊太擁擠、字體太小、同時有太多其他刺激、與背景的對比不夠強烈,或者視覺資訊變換、移動太快速,高齡者都會有接收、理解這項視覺資訊的困難。

高齡者在視覺輸入上另外一項困難,是其「周邊視野(peripheral vision)」縮小。除了眼睛專注注視的「中央視野(central vision)」之外,眼睛的「周邊視野」其實包含了非常豐富的視覺資訊,可以幫助引導注意力和眼睛的移動,而且影響眼睛對於周遭移動中的物件以及自身與環境相對移動的感知,在站立、步行時,周邊視野也能幫助維持身體姿態的穩定性。

人在年輕時左右視野些微超過180度,然而隨著年齡增長,視野在70歲時會減小至大約140度,眼睛可以擷取視覺資訊的範圍也隨著年齡增長而縮減,戴上老花眼鏡時視野還更加縮小。因此在科技產品視覺顯示的設計上,例如汽車儀表板,必須顧慮高齡者無法一眼照顧到寬廣儀表板上提供的所有視覺資訊,高齡者必須要做比較大的眼球轉動(甚至轉頭)才接收得到在中央視野之外的視覺資訊,視覺顯示被觀看、閱讀的距離也要特別考慮。

最後高齡者對於色彩資訊的處理也開始產生困難。影像中的色彩資訊可以幫助眼睛把主體圖形或物件和背景區分開來,然而高齡者對於短波長可見光,也就是光譜中藍靛紫部分的色彩比較難以區別,對於微小的顏色變化也難以辨別。因此設計提供給高齡者的視覺顯示(如網站畫面)時,可以考慮盡量採用波長較長的紅色、橙色為主要色調。

3.2.2        聽覺輸入

許多產品也使用聲音做為人機介面的資訊顯示方式,例如電話、電鈴,或者水燒開時發出的汽笛聲,此外像是操作電腦時如果有錯誤,也會發出聲響來提示使用者。使用者也常用聽覺去感覺、判斷機械的運作情況,例如汽車引擎常可由其聲音判斷運轉是否平順,踩下汽車煞車時如果聽到磨損的煞車皮的尖銳摩擦聲音,便表示需要更換煞車皮等等。

機械或產品中設計的「聽覺顯示(auditory display)」可以有好幾種不同的形式,包括鈴聲、蜂鳴器、喇叭、汽笛、警報器,現今的電子設備更可以合成各種不同的訊號、音樂和語音提示。聽覺顯示設計上的主要問題,是過大或太尖銳的聲音訊號會影響使用者或其他人的情緒(如上課或開會時手機鈴聲響起),聲音太小或不明顯的話又容易被環境中其他聲音所遮蓋而未被使用者察覺。此外聽覺顯示比視覺顯示更難表達資訊的內容,過長的語音提示常會造成使用者不耐煩;嘗試利用過多不同的聲音訊號表達不同的資訊內容,又很容易造成使用者混淆。因此聽覺顯示其實不是很有效的資訊顯示方式,設計上的基本原則是,在嘈雜環境中使用的機械或產品應避免使用聽覺顯示,此外也要避免讓使用者同時接收過多不同的聲音訊號。

高齡者聽覺輸入的困難及科技產品設計考量

人耳可聽見聲音之頻率範圍大約介於2020,000Hz之間,整體而言對中頻聲音較敏銳,其中又以4KHz左右的聲音最為敏感,有些人在此頻率的「聽力閥值」(Hearing threshold,指人耳察覺聲音存在的最小音壓)甚至可低於0dB;低頻聲音(如20Hz)與較高頻聲音(如16KHz以上)則需要較大的響度(較高dB值)才聽得見。

高齡者普遍有聽力衰退的問題,因此聽覺輸入對高齡者來說更加困難。隨著年紀增長,高齡者耳膜逐漸失去了彈性,使得聲音振動的強度下降,且傳輸音波的中耳小聽骨鈣化,傳輸進大腦的聲音訊號振幅更加減小。聲音訊號強度可以增加,例如增強聲音源或者使用助聽器,但增強聲音源(大聲說話或把電視、音響聲音開大)會對周遭其他人造成影響,助聽器在放大聲音時往往也把環境噪音也放大了,使得高齡者一般不喜歡使用助聽器。高齡者其他的聽力損失問題還包括聽不到高頻的聲音,且對聲音訊號處理能力減弱,例如在嘈雜的環境中較難以理解和其他人的對話。

3.2.3        肢體感覺

這裡所要討論的肢體感覺包括觸覺、動覺和內耳前庭提供的加速度和平衡感等。人的皮膚組織非常敏感,透過觸覺刺激能夠感覺物品尖鈍、表面粗糙平滑,也可察覺物體溫度熱冷,甚至感受到物體上所帶的靜電。

產品利用肢體感覺做訊息顯示的例子比較少,像是手機的振動鈴聲或盲人使用的點字、導盲磚等。然而使用者經常利用肢體感覺來感受機器運作狀況,像是騎機車或開車時,從機車手把或汽車方向盤傳來的振動,可以讓駕駛人感知輪胎或路面的狀況,或是否有任何潛在問題。當揮擊高爾夫球桿或棒球棒,或者使用溜冰鞋或滑板時,人體的動覺感官讓我們直接“感覺”產品如何反應,從而修正自己的動作。乘坐電梯或雲霄飛車時,即使閉起眼睛,內耳前庭提供的加速度和平衡感也能讓我們能感受到電梯或雲霄飛車的加速度。

高齡者肢體感覺輸入的困難及科技產品設計考量

高齡者身體各部位觸覺敏感度漸漸降低,包括腳、嘴唇、手指尖、大拇指等,對於壓力覺察、粗糙表面以及空間感(如對於長度、方向的感知)都不再敏銳,這種現象使得高齡者使用小型手持式科技產品,如手機、PDA等常常有困難。絕大多數的手持式科技產品因為尺寸比較小,操控上常常需要利用很小的指標工具(如搖桿、軌跡球),將游標精確、細碎地移動到小型螢幕上非常小的目標,加上按鍵很小,指標工具或按鍵的觸覺回饋也不夠,高齡者使用時往往會無法很快找到正確按鍵,也不容易感知指標工具是否已經被移動,或者按鍵是否被確實按壓。

設計給高齡者使用的手持式科技產品,對於操作介面簡化的優先度應該高於提供多種功能,指標工具和按鍵尺寸以及觸覺回饋也必須做特別考量。

3.3       決策與學習能力之極限

人在操作產品或機器時做決策的能力相當有限,特別是同時接收許多快速出現、互相衝突,又很難理解的訊息的時候。考慮這個情境:下雨的夜晚駕駛在黑暗的道路上,一隻野狗突然跳出來擋在車前,駕駛人該怎麼辦?煞車、繼續行駛、還是祈禱?一位有經驗的駕駛人能在第一時間做出反應,近乎本能而非經過思考地踩煞車、轉動方向盤,以最適當的方式避開這隻野狗,同時避免汽車失控。

人在操作產品或機器過程中做決定的過程,大致可以描述如下:

得到感官輸入訊號è理解這些訊號è發展出幾個可能的選擇è預測這些選擇可能造成的結果è評估其優缺點è選取一個“最好”的選擇

這是一個很長的過程,依照這個程序可能需要花很長時間才能做出一項操作決定,但在操作產品或機器時,往往需要很快做出決定,也就是說只能有很短的「反應時間(reaction time)」。

反應時間可以分為「簡單反應時間(simple reaction time)」和「選擇反應時間(choice reaction time)」。簡單反應時間定義為,當一個特定的刺激總是需要做出同樣的反應時(像是摸到熱的表面會迅速將手縮回),從刺激激發出反應所需要的時間。然而人在操作產品或機器過程中大多數的決定都是有選擇性的,類似前述的流程,選擇反應需要思考,所需時間自然較長。

運動選手都需要長時間不斷地反覆練習固定動作(如棒球選手反覆練習打擊),就是希望將選擇反應內化成為簡單反應,遇到運動場上的快速的變化(如棒球選手打擊時看到投手投球不同的球路軌跡),能在最短時間內做出因應動作(決定揮棒、不揮棒、或者閃躲來球)。從產品設計的角度,也應考慮如何盡量縮短使用者的反應時間,除了讓所設計的機器或產品能夠清楚而快速地顯示適當視覺和聽覺訊號,訓練因素更為重要,使用者應該被訓練成接受特定刺激時,直接做出事前設定的安全反應,且清楚瞭解控制開關的位置。當然使用者學習使用一項產品的能力,也和其記憶力、感知能力和空間能力都有關聯。

高齡者學習能力的困難及科技產品設計考量

高齡者在操作產品或機器時所需反應時間較長,某些影響技術學習的能力也有所下降,包括記憶力、感知能力和空間能力。和年齡有關的記憶力並非全面性地下降,高齡者在某些型態的記憶力隨著年齡而下降,有些部分卻完好無缺。因此要使高齡者容易學習使用科技產品,人機介面設計上必須強調利用高齡者未受損傷之學習能力,同時補償高齡者學習能力下降的部分。

「工作記憶(working memory)」是指在從事某項工作時,在記憶中暫時儲存及處理資訊[Baddeley and Hitch, 1974]。對於工作記憶的相關研究非常豐富,而有許多研究顯示,高齡者工作記憶容量、處理資訊速度和阻隔非必要的資訊能力都有所下降,處理越複雜的工作,工作記憶的下降越明顯[Craik, 2000]

到超級市場購物,一直在腦中回想該買什麼、什麼還不需要買,便是日常生活中用到工作記憶的典型例子。電話語音目錄系統是對高齡者(甚至一般人)工作記憶非常困難的例子,許多人都有這樣的經驗,打電話到銀行客戶服務專線,常聽到一長串語音訊息「信用卡服務請按1,理財服務請按2…」,如果項目太多(例如超過七項),語音目錄還沒聽到結尾,可能已經忘記前面的項目了。

「語意性記憶(semantic memory)」則是指對生平長久學習所逐漸累積的事實資訊的儲存,像是記得字彙的含意,看得懂書報上的文字和符號,知道你家附近的醫院在哪裡,都是語意性記憶的例子。許多研究顯示,語意性記憶隨著年齡而發生的變化很小,甚至完全沒有衰退[Light, 1992]。因此高齡者科技產品設計策略上,如果能夠多利用高齡者現在已經存在的語意性記憶,使產品的操作和高齡者先前的知識一致,操作起來會比較直覺,高齡者使用的接受度也較好。舉例來說,早期個人電腦DOS介面使用者必須記憶大批文字指令,與先前使用其他工具的經驗完全無關,因此很難學習。後來個人電腦的視窗(Windows)圖形介面,採用檔案、資料夾、公事包、垃圾桶等圖形表現方式,來模仿傳統使用紙本形式資料時,個人書桌桌面工作區域是如何組織的,便是希望利用使用者的語意性記憶來幫助學習電腦操作。

工作記憶和語意性記憶屬於「回溯性記憶(retrospective memory)」,也就是記得以前發生的事,「前瞻性記憶(prospective memory)」則是記得未來要做的事,像是記得明天早上起床後要吃藥,或者下禮拜要去看醫生等。

利用到前瞻性記憶的工作也可以分為「基於事件(event-based)」和「基於時間(time-based)」兩種。基於事件的前瞻性記憶工作,需要環境的提示或訊號,來提醒當事人執行一項工作,像是開水燒開時水壺發出汽笛聲,提醒人去關掉爐火。基於時間的工作則大部分是自發性的,需要當事人在特定時間記得執行一項工作(例如下週一上午十點去看醫生),或者經過一段時間後記得要執行一項工作(例如早餐後兩小時要吃藥)。

顯然地,需利用前瞻性記憶的工作中,「基於時間」的工作比「基於事件」的工作容易忘記,相關研究也顯示,隨著年齡的增長,前瞻性記憶中「基於時間」記憶的衰退遠比「基於事件」記憶衰退顯著[Park et al., 1997]。因此高齡者科技輔具設計上常用的設計策略,是提供一種形式的環境提示,將一個以時間為基的工作轉換成以事件為基的工作,例如手機、PDA在特定時間對某項工作(如吃藥)發出特定提醒聲。然而前瞻性記憶的工作除了前瞻性的元素(記得什麼時間要執行一項工作)之外,仍然包含回溯性記憶的部分(記得工作的內容為何),一個有效的提示兩者都必須提供,例如發出提示聲時,也提供視覺顯示告知要執行什麼動作。

「空間能力(spatial ability)」一詞表示人在腦海中處理、操作三維影像或物件的能力,舉例來說,在腦海裡規劃如何轉動沙發,才能以適當角度搬動沙發穿過一扇門,便是一項需要空間能力的工作。空間能力一般而言會隨年齡增長而下降,另一項有趣的發現是,空間能力和使用電腦工作的能力有密切關聯[Kelley and Charness, 1995],操作電腦的圖形介面、在網路上搜尋等,均需使用空間能力。

「選擇性注意(selective attention)」是一種能在記憶中處理相關資訊,而將不相關資訊過濾的認知機制。在一個嘈雜的咖啡廳裡嘗試專心讀書,便是在應用選擇性注意力,開車這項工作也強烈倚賴選擇性注意力。選擇性注意力隨年齡的改變,會依工作的內容而有所不同。

3.4       力量輸出及身體尺寸

做出決定後,使用者對機械或產品輸出力(如推、按、或拉)或扭力(如轉動),以實際執行這個決定。許多情況下這些決定不是簡單的按鈕決定“ON”“OFF”,而是用輸出力或扭力做連續的控制動作,例如踩煞車踏板減速、騎腳踏車時控制龍頭把手、扭轉旋鈕控制收音機音量、旋轉水龍頭控制流量等。也有許多狀況使用者是直接握住和移動機械或產品來執行工作,例如用刮鬍刀剃鬍鬚、用大剪刀修剪樹籬或用菜刀切菜等。

不管是哪一種狀況,機械或產品設計上都必須考慮人施加力或扭力的能力,包括人體肌肉強度,使用者施力時是坐、站或躺,是以身體哪個部位施力(手、腳、腿或手臂),施力的方向和需要施力的時間長短等。施力是一個位移的動作,施加扭力則是一個旋轉的動作,除了考慮人可施加扭力的大小外,還需要考慮旋轉動作的範圍,每個關節旋轉的動作範圍都不同。人對機械或產品施力的人機介面(也就是其控制介面)有很多可能的選擇,包括手柄、曲柄、方向盤、把手、踏板、按鈕、旋鈕、旋轉選擇開關、切換開關、滑動開關、搖桿、滑鼠、鍵盤等。控制介面的設計上需要考慮各種控制方式的合適性,重點包括所需輸入力量或扭力、操作特性,以及所要控制的工作等。

許多人體計測資料庫提供相關統計數字,如手、腳、腿或手臂力量大小,在各種不同姿勢(坐、站、躺)或高度時上舉力量的大小等等。這些資料中都是以「百分位數(percentile)」做記錄,百分位數表達在全人口之間的分佈比例,在應用上百分位數比算術平均數更有幫助。例如第五百分位數(5th percentile)表示只有百分之五或更少的人低於此數值;同樣的第九十五百分位數(95th percentile)表示有百分九十五的人低於此數值。

老化造成關節、骨骼、肌肉的改變,使得高齡者力或扭力輸出的強度下降,動作的範圍、動作速度減小,動作的平滑度和協調性下降,這些都是高齡者科技產品上施力或扭力設計上需要注意的。

每個人身體各部位的尺寸都不相同,也會因為性別與年齡而有差異,例如男人通常高於女人與小孩,而年老時又會些微變矮。機械或產品必須能夠配合使用者,不應該太大或太小,例如掃把太短會讓使用者彎腰不舒服,腳踏車把手直徑太大會使小孩不容易握緊,咖啡壺的把手尺寸必須適合使用者的手等等。但人的尺寸差異性很大,在產品尺寸設計上應該以哪種尺寸為準呢?

「人體測量學(anthropometrics)」是人因工程的一個領域,專做人體尺寸與身體可及範圍的量測。調查人員將量測資料以年齡、性別、國家分類,以提供機械或產品設計參考。如圖3-2是行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所於民國八十二年開始,依台灣地區人口結構計取樣約1200位勞工,所建立常用的重要人體計測尺寸。從勞工安全衛生研究所的網站上,也可以下載人體計測資料庫程式,查詢到國人各部尺寸百分位數資料。

有了人體測量學的資料,應該如何設計機械或產品,才能使得產品能夠合適於使用者?應該用人體計測尺寸平均值嗎?大概不行,以“平均人”來做設計,可能忽略了尺寸較大與較小的一些人。

尺寸設計上有三種可能的策略,一是為極限尺寸做設計,也就是希望設計適合最大與最小的人。例如設計一個入口門,希望寬度足夠通過“最大”的人,我們應該考慮第九十五百分位數的男人肩膀寬度,這尺寸將可容納百分之九十五的成年男性、絕大多數的成年女性與所有小孩。另一個極端的例子,假設要決定一燈光開關的高度,希望大部分的人能夠按得到,此時需要考慮用“最小”的人手臂上舉高度,因此可以採用第五百分位數女性的手臂上舉高度。

另一種可能的策略是將尺寸做「準確的合身(close fit)」,也就是對每個使用者提供合乎尺寸的設計。例如衣服製造商在同一產品提供各種不同尺寸,便是希望提供“準確的合身”,當然這種策略在產品製造成本或庫存成本上都會比較昂貴。

第三種策略是做可調整式設計。例如設計汽車座椅時必須考慮到駕駛人坐在駕駛座時,手必須能接觸到方向盤、腳必須能踩到油門和煞車踏板、眼睛必須能看到路面。如果用成年男性的第九十五百分位數的尺寸來設計駕駛座,不會適合絕大部分女性駕駛人員,因此汽車駕駛座採用可調整式設計。其他可調整式設計的例子還包括辦公椅、麥克風架子、耳機、腳踏車座椅等。

 

男性

女性

量測項目

平均值

標準差

平均值

標準差

1

身高

1687.73

59.75

1563.05

53.88

2

體重(kg)

67.35

8.9

54.22

8.16

站姿側視圖

3

手臂伸長距離

822.11

37.62

755.10

34.97

4

肘高

1048.77

41.28

973.44

37.60

5

肚臍高

990.22

44.91

910.35

43.42

站姿正視圖

6

中指指節高

750.77

32.42

704.51

32.68

7

肩高

1382.36

53.26

1278.86

48.35

8

眼高

1570.01

59.26

1449.92

53.04

9

手臂向上伸直指尖高

2103.73

84.98

1925.50

72.66

坐姿側視圖

10

眼睛至座面距離

785.34

30.89

731.79

30.81

11

頭頂至座面距離

903.04

31.87

844.52

31.25

12

手臂向上伸直指尖至座面距離

1322.03

54.61

1211.6

46.59

13

手肘至握拳中心距離

306.00

27.07

271.27

23.82

14

膝上緣高

515.66

27.69

467.06

22.19

15

座高

404.52

19.85

376.27

15.85

16

座深(以膝前緣至臀後緣距離估算)

551.50

32.93

526.79

26.21

頭部

17

頭長

188.71

8.18

179.06

7.72

18

頭寬

154.17

10.26

144.60

10.46

3-2. 常用的重要人體計測尺寸[http://www.iosh.gov.tw/](單位:mm