人类工效学(讲义)doc155-经营管理(编辑修改稿)

人类工效学(讲义)doc155-经营管理(编辑修改稿)内容摘要：

性别对群体人尺寸差别的影响也许是最大的 . 对比表 21和 22我们可以看出 , 男女之间的平均身高相差为 10 厘米以上 . 如果我们按男性 95% 设计的达到高度将有 50%以上的女性达不到 . 有趣的是在消费品的设计中我们常常能够考虑女性的要求 , 如女式服装 , 女式自行车 , 而在机器的设计中往往忽略了这个因素 , 如我们很少听到有女式车床 , 女式办公桌等 . 这大概是女性在消费 品的购买中有发言权 , 而在生产性的产品中没有什么发言权的缘故 . 这个问题应当引起重视 . 不难想象 , 女工在为男工设计的机床上工作时要费力得多 . 甚至可以说女同志坐一天办公室也会比男同志累 , 因为现在使用的桌子和椅子的高度更适合男同志的尺寸些 . 二 . 年龄 人在未成年之前 , 身体逐渐增高 . 成年后变得基本稳定 . 进入中老年后开始委缩 . 表 24给出了人的身高随年龄变化的情况 . 从表中我们可以看出 , 对于未成年的人来说 , 年龄对人的尺寸有很大的影响 . 对成年人来讲 , 这个影响就很 . 一般来说 , 年龄对人的力量的影响比对身体尺寸的影响要大得多 . 表 24 身高随年龄的变化 (cm) 年龄 (岁 ) 女性 男性 15 +36 +36 510 +28 +27 1015 +22 +30 1520 +1 +6 2035 0 0 3540 1 0 4050 1 1 5060 1 1 6070 1 1 7080 1 1 8090 1 1 三 . 国家 各国之间人的尺寸之间的差别也是很大的 . 表 25给出了几个有代表性国家人的平均高度 . 表中美国人平均身高最高 (), 其次为原苏联 . 日本人最低 ( ), 其次为中国 . 日本人与美国人之间相差达 10 厘米 . 日本 人最初出口到美国去的车子是按日本人的尺寸设计的 , 结果带来许多问题 , 如离合器踏板与刹车踏板之间的距离对大多数日本人来说是合适的 , 但对许多美国人来说这个距离就太近了 , 因为美国人的脚要大些 . 许多美国人在踩离合器的同时也踩着了刹车 . 现在日本出口到美国的车都按美国人的尺寸进行设计 . 我国的产品如果要走向世界 , 必须得考虑这个问题 . 表 25 几个国家的男子平均身高 (mm) 国别 美国 原苏联 西德 英国 瑞典 法国 意大利 中国 日本 身高 1772 1767 1755 1753 1741 1711 1710 1680 1667 四 . 地区 我们幅员辽阔 , 地区与地区之间人体的尺寸也有差别 .表 26给出了我国六个区域人的平均身高 . 从表中可以看出 , 我国东北地区和华北地区的人较高 , 男子平均身高为 米 , 女子为 米 ,而西南地区的人身材较矮 , 男子身高这 米 , 女子平均身高为 米 . 两区域之间对应值相差 45 厘米 . 表 26 我国六大区域人体身高 (单位 : mm) 东北 ,华北 西北 东南 华中 华南 西南 男子 1693 1684 1686 1669 1650 1647 女子 1586 1575 1575 1560 1549 1546 五 . 时间 随着生活水平的提高 , 人的平均高度也在增长 . 我们都感到现在的年轻人比过去的人要高 . 在这方面 , 日本人的变化更明显 . 据统计 , 过去三十年 , 日本人的平均身高增加了八厘米之多 . 我国国家技术监督局的统计结果表明我国的青少年的 身高也有一定的增长 , 虽然增加的幅度不是太大 . 第三节 人体尺寸的统计指标 一 . 概率分布 我们一般假定 , 人体尺寸的某一指标服从正态分布 . 正态分布的分布函数为 : 其中 , 为常数 , 分别是这一指标的均值和均方差 . 正态分布也被通俗地称为钟型分布 , 其形状如图 22所示 . p │ │ │ │ │ │ │ └──────────── X 图 22. 正态分布图 二 . 平均值 平均值又被简称为均值 , 是数理统计中最常用的指标之一 . 用统计学方法计算的平均数 , 能说明事物的本质和特征 , 可用来衡量一定条件下的测量水平和概括地表现测量数据的集中情况 . 平均值在人体测量学和人类工效学中占有重要的地位 , 我们的许多设计标准就是根据平均值确定的 . 三 . 均方差 均方差 , 又被称为标准差 , 表 明一系列变数距平均数的分布情形 . 方差变化大表示各变数分布广大 , 远离平均数 , 方差小 , 表示各变数接近平均数 . 方差常用来确定某一范围的界限 . 对于服从正态分布的随机变量 , 如人体的某一个尺寸 , 方差与其对应的区域或概率之间的关系为 : 表 27 正态分布方差与概率的关系 方差 概率 1 2 3 从表中我们可以看出 , 在平均值一个方差之内的概率为 , 即大约有三分之一的值落在距均值一个方差之内 , 而 %的值都在三个方差之内 . 一般说来 ,当我们知道了方差之后 , 就可以根据方差求出对应的概率 . 例如 , 假定某一测量的均值是 , 方差是 , 欲求可以满足 90%的人的区间 . 我们很快可以求出 , 这一区间是 *, +*, 即 (, ). 四 . 百分位数 百分位数是指一个随机变量 (某一人体 测量尺寸指标 )低于某一给定概率处的值 . 这是一个在设计中经常用到的概念 . 在设计中常用到的百分位数是 90%, 95%, 分别表示 90%和 95%的使用者可以达到 . 在这里我们应当特别注意是单侧百位数还是双侧百位数的问题 . 例如双侧 95%对应于 , 而单侧 95%对应于 . 第四节 . 设计中可采取的方案 在设计时使用人体尺寸时有五种方案可供采用 : 一 . 按人体尺寸的分布 . 对于大量生产的机器 , 工具和消费品等 , 可以按照人的尺寸的分布来进行设计 .例如人的 衣服和鞋子就是按人的尺寸的分布来决定各种尺寸各生产多少的 . 使用这种方法 , 生产和管理费用较高 , 除非是需求量很大 , 否则经济上是不合算的 . 在经济上可行的情况下应尽量按人的尺寸的分布来进行设计 , 因为这样可以把使用时的不适降到最低限度 . 二 . 按人的平均尺寸设计 当过大过小 , 或过高过低都会造成使用不方便时 , 这时可按平均尺寸设计 ,这样可以把不适应的人减少到最低限度 . 当被设计物可以调整时 , 最初状态也可按人的平均尺寸设计 . 例于厨房切菜工作面的设计可按人的平均尺寸设计 . 不可调 整的椅子或可调整椅子的最初状态 , 也可按人的平均尺寸设计 . 三 . 按某一百分比设计 这里有两种情况 . 当设计不当只会给一个极端的人带来不利时 , 可按单侧百分比来设计 ,. 例如门框高度的设计 . 门框设计高了对矮个子人没有影响 , 但门框设计低了对高个子人有影响 . 故门框的设计可考虑单侧百分比 , 比方说 95%来设计 . 按照这一方案 , 95%过门的人进门时没有问题 , 只有 5%较高的人进门时需要低头 . 一般设计中最常用的百分比是 95%, 也常用较高的标准 , 99%. 当某一设 计会给两个极端的人都带来不利时 , 应按双侧百分比来设计 . 例如可调整高度的椅子设计 . 若调整区间有限 , 那么就可以考虑满足中间一部分人 , 如 95%的人的要求 , 这时我们就应根据双侧百分点来设计 , 最高的 %和最矮的2. 5%就被排除之外 . 四 . 按某部分人设计 , 为另一部分人提供调整 当设计对某一极端的人的不利影响可以通过调整来消除 , 而对另一部分人的不利影响无法消除时 , 我们可以按后一类人的尺寸进行设计 ,为前一类人提供调整 . 例如 , 对于桌子高度的设计 , 我们可以按高个子进行设计 , 而给矮个子提供脚踏板 . 如果按矮个子设计 , 高个子的脚就没有地方放 . 五 . 为某些特定的人设计 对于某些非常昂贵的系统 , 我们可以根据特定的使用者来设计 , 这样可以在保证使用方便的同时降低制造成本 . 例如飞机驾驶舱就是根据驾驶员的身体尺寸设计的 . 第五节 设计程序 一 . 确定设计对象和目标 在设计中我们首先要考虑的是设计的对象和所要达到的目的 , 是设计一辆自行车 , 一个机床 , 还是一个椅子 ? 若是设计一个椅子 , 那么设计这个椅子的目的是什么 , 是一个豪华型的椅子 , 还是 一个大众型的椅子 . 若是豪华型的椅子 , 我们的各项尺寸就可以定的松一些 . 若是大众型的椅子 , 从成本的角度出发 , 我们也许应把尺寸定得稍紧些 . 二 . 确定使用对象 我们已经看到不同类的人的尺寸差异是比较大的 , 因此我们在设计中就应该考虑使用对象 : 谁将使用这一产品 ? 是男的还是女的 , 是老的还是少的 , 是在国内销售还是出口 , 若出口 , 到哪个国家 ? 一件产品对某一类的使用者是适合的 , 对另一类使用者可能就是不合适的 , 如我们上面已经提到的日本汽车出口到美国的例子 . 三 . 确 定相关的人体尺寸 不同的产品涉及到人体的不同的尺寸 . 如各种劳动工具涉及到人手的尺寸 .在设计座椅时 , 我们要考虑到人的膝高 , 坐深 , 臀宽 , 坐姿肘高等 . 这些尺寸的重要性也是不同的 , 有时甚至是相矛盾的 , 这需要在设计时统筹考虑 . 四 . 决定极限百分比 这是我们上面已经讨论过的设计方案问题 . 是按平均尺寸设计 ? 还是按高个子或矮个子设计 ? 这需要根据具体的产品来定 . 设计中常用的两个百分度是90% 和 95%. 随着人们生活水平的提高 , 现在提倡尽量提供可调整的产品 , 如可调整高度的椅子等 , 当然 , 这样制造成本就增加了 . 五 . 根据查表或测量确定所需要的数据 人体尺寸数据在各类设计手册中可以查到 , 一般的手册都给出均值和均方差 . 这时我们可以根据正态分布的假定 , 算出设计要求对应的百分比度 . 若设计手册中没有设计中的涉及的人口分布的数据或没有设计中涉及到的尺寸 , 那么就只有通过实际测量的方法获得需要的数据 . 用实测的方法 , 数据的适用性增加 , 但时间和费用也增加 . 当涉及到的人数量很大时 ,可能不得不只对有限的样本进行测量 , 这时就应该用统计的方法控制样 本的偏差 . 六 . 向有关设计人员提供数据 获得了需要的数据后 , 可向产品的硬件的设计者提供数据 . 产品的设计者也许会根据技术要求对某些数据提出修改意见 . 一般说来 , 在硬件的设计者与人类工效学专家的意见相左时 , 后者往往处于不利地位 , 但让硬件设计者事先知道人类工效学方面的建议比在产品生产出来以后才发觉有问题还是要好得多 . 当产品的设计者把产品设计出来之后 , 让他为了使使用者操作起来更方便而修改整个方案几乎是不可能的 , 这不仅使成本增加 , 也影响设计人员的自尊心 . 相反 , 在设计的初级阶段 , 让设计人员注意产品的使用方便问题是不难的 . 因为这样设计出来的产品 , 不会增加产品的成本 , 而且若使用方便 , 设计者也会感到十分高兴 . 所以重要的是人类工效学者的意见应尽早地让设计人员知道 . *, 那么就只有通过实际测量的方法获得需要的数据 . 用实测的方法 , 数据的适用性增加 , 但时间和费用也增加 . 当涉及到的人数量很大时 ,可能不得不只对有限的样本进行测量 , 这时就应该用统计的方法控制样本的偏差 . 六 . 向有。