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1、人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application 测量项目测量项目- -坐姿（一）坐姿（一）人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application 测量项目测量项目- -坐姿（二）坐姿（二）人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用
2、Anthropometry and Application 测量项目测量项目- -坐姿（三）坐姿（三）人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application 测量项目测量项目- -坐姿（四）坐姿（四）人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application 测量项目测量项目- -坐姿（五）坐姿（五）人机工程学人机工程学人机工程学
3、人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application三、人体测量的主要仪器三、人体测量的主要仪器三、人体测量的主要仪器三、人体测量的主要仪器 在普通测量法中常用的人体测量仪器有：在普通测量法中常用的人体测量仪器有：v1. 1. 人体测高仪，人体测高仪，见图见图2-72-7；v2. 2. 人体测量用直脚规，人体测量用直脚规，见图见图2-82-8；v3. 3. 人体测量用弯脚规，人体测量用弯脚规，见图见图2-792-79； 此外，还有人体测量用三脚平行规，坐高椅，此外，还有人体测量用三脚平行
4、规，坐高椅，量足仪，软卷尺以及医用磅秤等。量足仪，软卷尺以及医用磅秤等。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application图图2-72-7图图2-82-8返回人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application图图2-92-9返回人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二
5、章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application 2.2 2.2 人体测量中的主要统计函数人体测量中的主要统计函数总体、样本总体、样本均值均值、方差、方差、标准差标准差术语术语适应域适应域百分位百分位百分位数百分位数人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application总总体体 统计学中，把所要研究的全体对象的集合称统计学中，把所要研究的全体对象的集合称为为“总体总体”。在人体尺寸测量中，总体是按一。在人体尺寸
6、测量中，总体是按一定特征被划分的人群。因此，设计产品时必须定特征被划分的人群。因此，设计产品时必须了解总体的特性，并且对该总体命名，例如，了解总体的特性，并且对该总体命名，例如，中国成年人、中国飞行员等。中国成年人、中国飞行员等。样样本本 统计学中，把从总体取出的许多个体的全统计学中，把从总体取出的许多个体的全部称为部称为“样本样本”。各种人体尺寸手册中的数据。各种人体尺寸手册中的数据就是来自这些样本，因此，设计人员必须了解就是来自这些样本，因此，设计人员必须了解样本的特点及其表达的总体。样本的特点及其表达的总体。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomic
7、s第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application 描述一个分布，必须用两个重要的统计量：描述一个分布，必须用两个重要的统计量：均值和标准差均值和标准差。前者表示分。前者表示分布的集中趋势；后者表示分布的离中趋势。布的集中趋势；后者表示分布的离中趋势。均均值值 方方差差 为相加，为相加，n为测量的为测量的人数，人数， 为各单独为各单独测量值。测量值。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Applicatio
8、n标标准准差差标准差的计算公式为：标准差的计算公式为：SD为标准差，为标准差，其他符号与上其他符号与上面的相同。面的相同。抽抽样样误误差差抽样误差的计算公式为：抽样误差的计算公式为：人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application适应域适应域适应域适应域 一个设计只能取一定的人体尺寸一个设计只能取一定的人体尺寸范围，只考虑整个分布的一部分范围，只考虑整个分布的一部分“面积面积”，称为，称为“适应域适应域”，适应域，适应域是相对设计而言的，对应统计学的是相
9、对设计而言的，对应统计学的置信区间的概念。置信区间的概念。 适应域可分为：对称适应域、偏适应域可分为：对称适应域、偏 适应域。对称适应域对称于均值；适应域。对称适应域对称于均值；偏适应域通常是整个分布的某一边偏适应域通常是整个分布的某一边 满足度满足度人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application百分位百分位 百分位由百分比表示，表示设计的百分位由百分比表示，表示设计的适应域，称为适应域，称为“第几百分位第几百分位”。例如，。例如，50%50%称为第称
10、为第5050百分位，用百分位，用P PK K表示。表示。百分位数百分位数 百分位数是百分位对应的测量数百分位数是百分位对应的测量数值。例如，身高分布的第值。例如，身高分布的第5 5百分位数百分位数为为15431543，则表示有，则表示有5%5%的人的身高将的人的身高将低于这个高度。低于这个高度。 在人机工程学设计中常用的是第5、第50、第95百分位。第5百分位数代表“小身材”，即只有5%的人群的数值低于此下限值值；第50百分位数代表“适中”身材，即分别有50%的人群的数值高于或低于此值；第95百分位数代表“大”身材，即只有5%的人群的数值高于此上限值。 人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学
11、 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application 在人体测量资料中，常常给出的是第5、第50和第95百分位数值。在设计中，当需要得到任一百分位数值时，则可按下式进行计算： 1%50%之间的数值: 50%99%之间的数值: 5%5%1.6451.64510%10%1.2821.28220%20%0.8420.84225%25%0.6740.67450%50%0.0000.00075%75%0.6740.67480%80%0.8420.84290%90%1.2821.28295%95%1.6451
12、.645百分比对应的变换系数百分比对应的变换系数K人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application 例例1 1 设计适用于设计适用于90%90%华北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设华北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸？计该产品尺寸？ 解：由表（解：由表（2-62-6）查知华北男性身高平均值）查知华北男性身高平均值 =1693mm =1693mm，标准差标准差S SD D=56.6mm.=56.6mm. 要求产品适用于要求产品适
13、用于90%90%的人，故以第的人，故以第5 5百分位和第百分位和第9595百百 分位确定尺寸的界限值，由表查得变换分位确定尺寸的界限值，由表查得变换K=1.645K=1.645； 即第即第5 5百分位数为：百分位数为：x=1693-x=1693-（56.6*1.64556.6*1.645）=1600mm=1600mm 第第9595百分位数为：百分位数为：x=1693+x=1693+（56.6*1.64556.6*1.645）=1786m=1786m结论结论：按身高：按身高1600-1786mm1600-1786mm设计产品尺寸，将适应用于设计产品尺寸，将适应用于90%90%的华北男性。的华北男
14、性。讨论讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为设：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为设计的调整量的。计的调整量的。 注意：例中被排除的注意：例中被排除的10%10%的人，是的人，是10%10%的矮小者还是高大者或者大小各排的矮小者还是高大者或者大小各排除除5%5%即取中间值，取决于排除后对使用者的影响和经济效果。即取中间值，取决于排除后对使用者的影响和经济效果。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application 当需得到某项人体测量尺寸X
15、i所处的百分位P时，可按下列步骤及公式求得 :再由下式求得百分位再由下式求得百分位P： P=0.5+p 式中： p概率数值，根据上面公式求得的Z值，查正态分布表获取。 例例2 已知女性已知女性A身高身高1610mm,试求有百分之多少的东北女性超过其试求有百分之多少的东北女性超过其高度。高度。 解解: 由表由表2-6查得东北女性身高平均值查得东北女性身高平均值=1586mm标准差为标准差为51.8 mm。由上式求。由上式求得得Z值为值为:人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry
16、and Application 根据根据Z=0.463Z=0.463值值查表查表得得p=0.1772(p=0.1772(取近似值取近似值0.177)0.177)，求得，求得P P值为值为 P=0.5+0.177=0.677P=0.5+0.177=0.677 结论：结论： 身高在身高在16101610以下的东北女性为以下的东北女性为67.7%67.7%，超过女性，超过女性A A身高的东北女性则为身高的东北女性则为32.3%32.3%。 人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry a
17、nd Application正正态态分分布布表表人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第二章第二章 人体测量及数据应用人体测量及数据应用Anthropometry and Application人体尺寸的区域划分人体尺寸的区域划分东北、华北区东北、华北区西北区西北区东南区东南区华中区华中区华南区华南区西南区西南区黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、北京、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、北京、天津、河北。天津、河北。甘肃、青海、陕西、山西、西藏、宁夏、河南、甘肃、青海、陕西、山西、西藏、宁夏、河南、新疆。新疆。安徽、江苏、上海、浙江安徽、江苏、上海、浙江。湖南、湖北、江西湖南、湖北、江西。广东、广西、福建广东、广西、福建。贵州、四川、云南贵州、四川、云南。
