人机工程学2人体测量
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人机工程学2
• 单腿跪姿的 • 活动空间
• 仰卧活动 • 空间
（四）人体各部分结构参数的 计算
• 人体体积计算V=1.01W-4.937
• (V为人体体积L，W为人体体重Kg)
• 人体表面积计算
•
B 0.02350 H
0.42246
W
0.51456
由身高计算各部分尺寸（见下图）
• • • • • • • • • •
X
K 1
N
k
N
为相加，N为测量 次数，K 为各单独 X 测量值，M为均值。
S为标准差， 1 X K M ) 其他符号与 S K N 1 （1）相同。
n 2
标准差的计算公式为：
适应域
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“面积”，称为 “适应域”，适应域 适应域可分为：对称适应 是相对设计而言的， 域、偏适应域。对称适应 对应统计学的臵信区 域对称于均值；偏适应域 间的概念。 通常是整个分布的某一边。
体重:M=57(50); S=6.9(6.8) 身高:M=1650(1549); S=57.1(49.1)
体重:M=56(49); S=6.9(6.5) 身高:M=1647(1546); S=56.7(53.9) 体重:M=55(50); S=6.8(6.9)
百分比对应的变换系数K
5%———1.645 10%———1.282 20%———0.842 25%———0.674 50%———0.000
75%———0.674
80%———0.842 90%———1.282 95%———1.645
例1设计适用于90%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？ • 解：由表查知华北男性身高平均值
• 仰卧活动 • 空间
（四）人体各部分结构参数的 计算
• 人体体积计算V=1.01W-4.937
• (V为人体体积L，W为人体体重Kg)
• 人体表面积计算
•
B 0.02350 H
0.42246
W
0.51456
由身高计算各部分尺寸（见下图）
• • • • • • • • • •
X
K 1
N
k
N
为相加，N为测量 次数，K 为各单独 X 测量值，M为均值。
S为标准差， 1 X K M ) 其他符号与 S K N 1 （1）相同。
n 2
标准差的计算公式为：
适应域
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“面积”，称为 “适应域”，适应域 适应域可分为：对称适应 是相对设计而言的， 域、偏适应域。对称适应 对应统计学的臵信区 域对称于均值；偏适应域 间的概念。 通常是整个分布的某一边。
体重:M=57(50); S=6.9(6.8) 身高:M=1650(1549); S=57.1(49.1)
体重:M=56(49); S=6.9(6.5) 身高:M=1647(1546); S=56.7(53.9) 体重:M=55(50); S=6.8(6.9)
百分比对应的变换系数K
5%———1.645 10%———1.282 20%———0.842 25%———0.674 50%———0.000
75%———0.674
80%———0.842 90%———1.282 95%———1.645
例1设计适用于90%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？ • 解：由表查知华北男性身高平均值
人体工程学2—人体测量原理G2
表示离中趋势的变量是标准差——SD SD = ΣX2 /N
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人体工程学2—人体测量原理G2
4
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•
人体工程学2—人体测量原理G2
§2 人体测量数据的统计方法
三、百分位法 百分位法是以测量数据所处的百分位来排列个体能力水平相
对位置的计分方法。 百分位——表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象 总人数的百分比。
•
体重=身高-110
身高为176——185CM时；
•
体重=身高-115
身高为186CM以上时。
•2、生长发育的加速现象
• 经过大量的资料分析结果发现，目前青少年的身高、体重、 生理发育都增大、提前了。因此有些参数就需要我们进行实际 测量，从而获得不同时期、不同地区的可靠人体参数。
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人体工程学2—人体测量原理G2
用于确定屏风和开敞式大 要求时，用高百分位；当允许人 看
办公室内隔断的高度； 到隔断内时，用低百分位；
两肘间 用
可用于确定会议桌、
由于涉及到间距问题，应使
宽度
餐桌、柜台和牌桌周围 95%的数据；
座椅的位置；
身高
用于确定通道和门的
由人于体主工程要学的2—功人体用测是量原确理定G2净空
§3 常用的人体测量数据
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人体工程学2—人体测量原理G2
§3 常用的人体测量数据
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人体测量数据应用举例
人体尺寸
应用条件
百分Байду номын сангаас选择
立姿眼高 素
可用于确定在剧院、
百分位选择将取决于关键因
礼堂会议室等处人的视线， 的变化。如：设计中要决定隔断 的
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人体工程学2—人体测量原理G2
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•
人体工程学2—人体测量原理G2
§2 人体测量数据的统计方法
三、百分位法 百分位法是以测量数据所处的百分位来排列个体能力水平相
对位置的计分方法。 百分位——表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象 总人数的百分比。
•
体重=身高-110
身高为176——185CM时；
•
体重=身高-115
身高为186CM以上时。
•2、生长发育的加速现象
• 经过大量的资料分析结果发现，目前青少年的身高、体重、 生理发育都增大、提前了。因此有些参数就需要我们进行实际 测量，从而获得不同时期、不同地区的可靠人体参数。
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人体工程学2—人体测量原理G2
用于确定屏风和开敞式大 要求时，用高百分位；当允许人 看
办公室内隔断的高度； 到隔断内时，用低百分位；
两肘间 用
可用于确定会议桌、
由于涉及到间距问题，应使
宽度
餐桌、柜台和牌桌周围 95%的数据；
座椅的位置；
身高
用于确定通道和门的
由人于体主工程要学的2—功人体用测是量原确理定G2净空
§3 常用的人体测量数据
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§3 常用的人体测量数据
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人体测量数据应用举例
人体尺寸
应用条件
百分Байду номын сангаас选择
立姿眼高 素
可用于确定在剧院、
百分位选择将取决于关键因
礼堂会议室等处人的视线， 的变化。如：设计中要决定隔断 的
人机工程学课件-02
⑤华南区——广东、广西、福建；
⑥西南区——包括贵州、四川、云南三个省 查阅列表， 我国哪个区域的男子身高较高？数值？ 哪个区域的男子身高较国成年人人体功能尺寸
1、人在工作位置上的活动空间尺度
注：以我国成年男子第95百分位数身高（1775mm）为基准。
立姿的活动空间
§3 常用的人体测量数据 三、其他国家成年人人体尺寸 ①美国成年男子平均身高？比较中国？ 注意标准差 ②英国的成年男子均值与日本比较？
说明：制造各种与人体尺寸有关的出口工业产品时，必须考虑到 产品进口国家的人体测量数据。
例如，adidas的欧版尺寸对于亚洲人来说偏大。 ASIAN SIZING Designed and constructed for the fit and comfort of the Asian body.
★产品尺寸设计分类★
产品类型 Ⅰ型产品尺寸设计 Ⅱ型产品尺寸设计 Ⅱ A型产品尺寸设计 Ⅱ B型产品尺寸设计 Ⅲ 型产品尺寸设计 产品类型定义 需要两个人体尺寸百分位数作为尺寸上 限值和下限值的依据 只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸 上限值和下限值的依据 只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸 上限值的依据 只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸 下限值的依据 只需要第50百分位数（P50）作为产品尺 寸设计的依据 说明 又称双限制设计 又称单限制设计 又称大尺寸设计 又称小尺寸设计 又称平均尺寸设计
5、基本测试点及测量项目
§1 人体测量的基本知识 三、基本术语 1、被测者姿势：立姿、坐姿。 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（铅锤轴、纵轴、 横轴）来决定的。 1）矢状面、正中矢状面 2）冠状面（分前后） 3）水平面（分上下）
§1 人体测量的基本知识 三、基本术语 2、测量基准面 4）眼耳平面 又称法兰克福平面（Frankfurt horizontal plane），简称FH平面。 它是人类学研究工作中常用的标准平面。这一平面是由颅骨两侧的 外耳门上缘点（A）和左侧眶下缘点（B）所组成的一个平面（见 图）。
人机工程学(第5版)第2章人体测量与数据应用
• ２.２.３标准差
• 由方差的计算公式可知，方差的量纲是测量值量纲的平方，为使其量 纲和均值相一致，则取其均方根差值，即标准差来说明测量值对均值 的波动情况。
• 所以，方差的平方根SＤ称为标准差。对于均值为x的n个样本测量值 ：x１，x２，…，xn，其标准差SＤ的一般计算式为：
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２.２ 人体测量中的主要统计函数
• 用上式计算方差，其效率不高，因为它要用数据作两次计算，即首先 用数据算出x，再用数据去算出S２。推荐一个在数学上与上式等价， 计算起来又比较有效的公式，即：
• 如果测量值xi全部靠近均值x，则优先选用这个等价的计算式来计算 方差。
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２.２ 人体测量中的主要统计函数
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２.１ 人体测量的基本知识
• ２.１.４人体测量的常用仪器
• 在人体尺寸参数的测量中，所采用的人体测量仪器有：人体测高仪、 人体测量用直脚规、人体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、坐 高椅、量足仪、角度计、软卷尺以及医用磅秤等。我国对人体尺寸测 量专用仪器已制定了标准，而通用的人体测量仪器可采用一般的人体 测量的有关仪器。《人体测量仪器》（ＧＢ／Ｔ５７０４—２００８ ）是人体测量仪器的技术标准。
面。
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２.１ 人体测量的基本知识
• 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对于上肢，将桡骨侧称为桡侧，将尺骨侧称为尺侧。 • ⑤对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。
• 由方差的计算公式可知，方差的量纲是测量值量纲的平方，为使其量 纲和均值相一致，则取其均方根差值，即标准差来说明测量值对均值 的波动情况。
• 所以，方差的平方根SＤ称为标准差。对于均值为x的n个样本测量值 ：x１，x２，…，xn，其标准差SＤ的一般计算式为：
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２.２ 人体测量中的主要统计函数
• 用上式计算方差，其效率不高，因为它要用数据作两次计算，即首先 用数据算出x，再用数据去算出S２。推荐一个在数学上与上式等价， 计算起来又比较有效的公式，即：
• 如果测量值xi全部靠近均值x，则优先选用这个等价的计算式来计算 方差。
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２.２ 人体测量中的主要统计函数
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２.１ 人体测量的基本知识
• ２.１.４人体测量的常用仪器
• 在人体尺寸参数的测量中，所采用的人体测量仪器有：人体测高仪、 人体测量用直脚规、人体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、坐 高椅、量足仪、角度计、软卷尺以及医用磅秤等。我国对人体尺寸测 量专用仪器已制定了标准，而通用的人体测量仪器可采用一般的人体 测量的有关仪器。《人体测量仪器》（ＧＢ／Ｔ５７０４—２００８ ）是人体测量仪器的技术标准。
面。
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２.１ 人体测量的基本知识
• 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对于上肢，将桡骨侧称为桡侧，将尺骨侧称为尺侧。 • ⑤对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。
人机工程学 第二章
人体测量的数据种类
• 人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类，即人体构造尺寸和功能尺寸。人 体 构造上的尺寸是指静态尺寸；人体功能上的尺寸是指动态尺寸，其中包括人在工作姿势 下或 在某种操作活动状态下测量的尺寸。 • • 人体测量的主要仪器 在人体尺寸参数的测量中，采用的人体测量仪器有人体测高仪、人体测量用直脚规、 人 体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、坐高椅、量足仪、角度计、软卷尺以及医用秤等
• • •
关于分点
大部分人体测量数据是按百分点来表达的，即把研究对象分成 100 份，根据一些特定 的人体尺寸条件，从最小到最大进行分段。
•
例如：第 1 百分点的身高尺寸表示 99％的研究 对象的身高尺寸。同样，第 95 百分点的
身高尺寸则表示仅有 5％的研究对象具有比该数值 更高的高度；而 95％的研究对象则具有
同样的或更低的高度。总之，百分点表示具有某一 人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象 总人数的百分数。
• • •
常用人体测量资料 成年人的人体构造尺寸如下。 人体主要尺寸。包括身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长等数据
成年人的人体功能尺寸
由于活动空间应尽可能适合绝大多数人的使用。设计时应以高百分位人 体尺寸为依据，所 以，成年人的人体功能尺寸均以我国成年男子第95百分位身高（1775mm） 为基准。
所必需 的人体测量基本数据的性质和使用条件。
影响人体尺寸的因素 人体随着年龄增长会发生变化。性别、种族、职业、地理环境的不同以及文化背景、
营养成分、食物种类乃至起居习惯的不同都会影响人体的发育及尺寸。因此我们要对不同 背
景下的群体及个体进行细致的测量和分析才能得到他们的特征尺寸，进而得出人体的差 异和 人体尺寸的分布规律。
人机工程学 第二章人体测量
也称为人体功能尺寸，指被测者处于动作 状态下所进行的测量，重点是测量人在执行 某种动作时的形体特征。如运动范围、各种 运动特征等 。
西安工程大学
人机工程学
第一节 人体测量的基本知识
三、人体测量的主要方法 1、普通测量法 • 采用人体生理测量的仪器测量，主要用来测量人体构
造尺寸。 • 人体测量的主要仪器：人体测高仪、人体测量用直脚
第二章 人体测量及数据应用
第一节 人体测量的基本知识 第二节 人体测量中的主要统计函数 第三节 人体尺寸数据的应用
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人机工程学
第一节 人体测量的基本知识
一、人体测量学的定义
人体测量学是一门新兴的学科，它是通过 测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体 之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形 态特征，从而为各种工业设计和工程设计提 供人体测量数据，是人机工程学的基础
西安工程大学
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
一、人体测量数据的统计指标
均值
适应域
西安工程大学
术语
均值、标准差
百分位数
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
1、均值 • 表示样本的测量数据集中地趋向某一个值，该值
称为平均值，简称均值。均值是描述测量数据位 置特征的值，可以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。
有明显差别； • (4) 在腿的长度尺寸起重要作用的场所（如座姿操作
的岗位），考虑女性的人体尺寸至关重要。
西安工程大学
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
3、年代
• 随着人类社会的不断发展，卫生、医疗、生活水平的 提高以及体育运动的大力开展，人类的成长和发育也 发生了变化。在使用人体测量数据时，要考虑其测量 年代，然后加以适当修正。
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第一节 人体测量的基本知识
三、人体测量的主要方法 1、普通测量法 • 采用人体生理测量的仪器测量，主要用来测量人体构
造尺寸。 • 人体测量的主要仪器：人体测高仪、人体测量用直脚
第二章 人体测量及数据应用
第一节 人体测量的基本知识 第二节 人体测量中的主要统计函数 第三节 人体尺寸数据的应用
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第一节 人体测量的基本知识
一、人体测量学的定义
人体测量学是一门新兴的学科，它是通过 测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体 之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形 态特征，从而为各种工业设计和工程设计提 供人体测量数据，是人机工程学的基础
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第二节 人体测量中的主要统计函数
一、人体测量数据的统计指标
均值
适应域
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术语
均值、标准差
百分位数
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第二节 人体测量中的主要统计函数
1、均值 • 表示样本的测量数据集中地趋向某一个值，该值
称为平均值，简称均值。均值是描述测量数据位 置特征的值，可以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。
有明显差别； • (4) 在腿的长度尺寸起重要作用的场所（如座姿操作
的岗位），考虑女性的人体尺寸至关重要。
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第二节 人体测量中的主要统计函数
3、年代
• 随着人类社会的不断发展，卫生、医疗、生活水平的 提高以及体育运动的大力开展，人类的成长和发育也 发生了变化。在使用人体测量数据时，要考虑其测量 年代，然后加以适当修正。
人机工程学第2章(人体测量及人体尺寸的运用)
•
再往下说，中国人的
腰线穿西服也比较吃亏。
白人和黑人的腰比中国人
短，腰线靠上，穿上西服
正好修饰了他们上身与腿
的比例。
•肌肉
除了骨骼之外，肌肉也很重要。鼓 鼓的胸肌和肱二头肌会使西装穿起来更 加饱满，显示男性的阳刚美。亚洲人的 健身意识近年来才刚刚兴起，因此好身 材的比例低一些。不过现在已经慢慢往 好的方向发展，越来越多的人开始注重 身材塑造，加入了健身行列。
2.2 人体测量中的主要统计参数
在人体测量中所得到的测量值都是离散的随
机变量，因而可根据概率论与数理统计理论对测
量数据进行统计分析，从而获得所需群体尺寸的
统计规律和特征参数。
1. 均值
x
1 n
n i 1
xi
第二章 人体测量及人体尺寸的运用
5.百分位数PK 百分位数将群体或样本的全部测量值分成两
• 气质 气质二字说起来挺缥缈的，个人感觉是神情举止、体
型体态和穿着打扮加在一起形成的综合和升华。“还是休 闲装适合大部分中国男性，因为从小学校服-初中校服-高 中校服，练就的都是‘休闲气质’。”中国乃至亚洲都没 有绅士文化的突然，适合穿西装的气质修炼起来不容易。
◆◆◆
西装在欧洲，早在18世纪末拿破仑时期就开始逐渐演变为 现代男性西装三件套。在中国，西装作为外来产物，虽然洋务 运动期间已经传入，但直至20世纪后期才普遍流行起来。
一方水土养一方人，经过千百年的历史积淀，中国人的文 化内涵、哲学思想、审美取向已经深深刻在骨子里，中国的传 统服装注重藏拙和线条的流畅圆润，喜欢保持布料的完整性， 比较“写意”。而西方则注重强调肌肉线条，突出力量感。
人体测量及人 体尺寸的运用
第二章
2016—2017—2
人体工程学2--人体测量学
舒适的坐姿 关节角度：
人体坐姿的体压分布：人坐在座面时，
人体的重量在椅背与椅面的压力分布。 座椅各部位的受力分布
结论： 1、躯干挺直或前倾的坐姿很容易 引起疲劳。 2、设置适当的靠背可使疲劳降低。 3、大于90°的靠背可防止盆骨的 旋转，增加坐姿稳定性，且使坐姿更 接近自然状态。
二、座椅设计原则
百分位表示设计的适应域。在人体工程学设计 中常用的是第5、第50、第95百分位。 第5百分位代表“小身材”，即只有5％的人群 的数值低于此下限； 第50百分位代表“适中身材”，即分别有50 ％的人群的数值高于或低于此值； 第95百分位代表“大身材”，即只有5％的人 群的数值高于此上限值；
2、影响人体测量数据差异的因素
• • • • • • 1、座椅的形式与尺度与其功能有关 2、座椅的尺度必须参照人体测量学数据确定 3、身体的主要重量应由臀部坐骨结节承担 4、座椅前缘处，大腿与椅子之间压力应尽量减小 5、坐者应方便地变换姿势，但必须防止滑脱。 6、椅垫必须有足够的垫料和适当的硬度使其有助 于体重压力分布与坐骨结节区域
三、座椅设计分类
• • • • •
•
设计重点在于使人体得到最大的舒 适感，消除身体的紧张与疲劳。 1、休息用椅（躺椅、沙发、围椅等） 2、工作椅 3、多功能椅 四、座椅设计的几何参数：
座高、座深、座靠背、座宽、扶手高、 座面弹性等
• 1、座高：座面高度应使大腿保持水平， 小腿垂直，双脚平放在地面上。休息椅 小腿可向前伸展，以放松肌肉，也有助 于身体的稳定。 • 一般按小腿长加脚高与鞋高的第5百分位 的数值作为设计依据 • 休息椅：380～450㎜ • 工作椅：430～500㎜
人坐时坐垫及靠 背的弯曲情况 （㎜）
软、硬不同椅面坐 骨结节受力比较
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第二章 人体测量及形体参数
§1 基本知识 §2 常用人体测量数据及其结构参数计算 §3 人体测量参数的应用
§1 基本知识
一、产品设计与人体尺度的关系 二、基本术语 三、人体测量尺寸的分类 四、人体测量的主要方法和测量仪器 五、人体测量中的主要统计函数
一、产品设计与人体尺度的关系
各种机械、设备、设施、工具等被设计对象， 首先涉及的问题是如何适合于人的形态和功能范 围的限度。以提高设计对象的宜人性，使人能够 安全、健康、舒适的工作，减少疲劳、提高系统 效率。
体重: x=60(52); S=7.6(7.1) 身高: x=1686(1575); S=55.2(50.8)
东南区： 体重: x=59(51); S=7.7(7.2)
身高: x=1669(1560); S=56.3(50.7)
华中区： 体重: x=57(50); S=6.9(6.8)
身高: x=1650(1549); S=57.1(49.1)
4 其它 支撑面：立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平 面应是水平的、稳固的、不可压缩的。 衣着：裸体或贴身内衣。 读数精度：线形测量1mm，体重0.5kg
三、人体测量尺寸的分类
类型
静态尺寸
(构造尺寸)
强调人与物间的物理距 离，用以设计工作区间 大小
动态尺寸
(功能尺寸)
强调身体各部位间的动作 关系，用以确定工作位置 的活动空间
总体 样本
统计函数
适应域
均值
方差 标准差
总体
统计学中，把所要研究的全体对象的集合称
为“总体”。人体尺寸测量中，总体是按一定特征
被划分的人群。
样本 统计学中，把从总体取出的许多个体的全部 称为“样本”。
均值 方差
x
x1 x2
xn n
1 n
n i 1
xi
S 2
1 n 1
n i 1
xi2
n x2
S2 1 n n 1 i1
2
xi x
标准差
n
xi2
2
nx
S i1
9/22/2019
n 1
13
适应域 统计学的置信区间。一个设计只能取一定的人 体尺寸范围（适应范围），即只考虑整个分布的一部分 “面积”，称为适应域。
偏适应域
§2 常用人体测量数据及其 结构参数计算
一、我国成年人人体结构尺寸 二、我国成年人人体功能尺寸 三、人体各部分结构参数的计算
一、我国成年人人体结构尺寸
（GB10000-88）
我国成年人人体结构尺寸(共7组47项)： ⑴ 人体主要尺寸： 6项，身高、体重、上臂长、前臂长、
大腿长、小腿长 ⑵ 人体立姿尺寸： 6项 ⑶ 人体坐姿尺寸： 11项 ⑷ 人体水平尺寸： 10项 ⑸ 人体头部尺寸： 7项 ⑹ 人体手部尺寸： 5项 ⑺ 人体足部尺寸： 2项
3、Ⅲ型产品尺寸设计（平均尺寸设计） 只需要第50百分位数作为设计尺寸。
在人机工程设计中，百分位数有着重要的实用价值
各地区身高、体重的X、S值
身高: x=1693（1586）；S=56.6(51.8)
东北、华北区： 体重: x=64（55）；S= 8.2(7.7) 西北区： 身高: x=1684(1575); S=53.7(51.9)
常用：P5、P50、P90。
人体尺寸百分位数的选择
1、Ⅰ型产品尺寸设计（双限值设计） 需要两个人体百分位数作为尺寸设计的上下限。
2、Ⅱ型产品尺寸设计（单限值设计） ⑴ ⅡA型产品尺寸设计（大尺寸设计） 只需要一个人体百分位数作为尺寸上限的设计。 ⑵ ⅡB型产品尺寸设计（小尺寸设计） 只需要一个人体百分位数作为尺寸下限的设计。
所有涉及人体尺度的参数的确定，都需要应 用大量人体尺寸的测量统计和分析。
二、基本术语
GB3975-83《人体测量术语》，GB5703-85《人体测量方法》
人体测量学——通过测量人体各部位尺寸来确定个体 之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特 征，为各工业设计、工程设计提供人体数据。
人体测量
华南区：体重: x=56(49); S=6.9(6.5) 西南区：身高: x=1647(1546); S=56.7(53.9)
体重: x=55(50); S=6.8(6.9) 注：括号内为女性数值
例1】 设计适用于90%的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？
解：属已知K或适应域，求PK的问题， PK = x±S×B 。 由表查知华北男性身高平均值、标准差分别为： x = 1693 mm， S = 56.6 mm ∵ 要求产品适用于90%的人，即适应域为90%，取对称
形态测量 生理测量 运动测量
人体尺寸、体重体形、体积、表 面积等（本章内容）
知觉反应、肢体体力、体能耐力、 疲劳、生物节律等
动作范围、运动特性等
1 基本姿势：立姿 坐姿
2 测量基准面：矢状面 冠状面 水平面
3 测量方向： ⑴ 上下方向： 头侧端
足侧端 ⑵ 左右方向： 内侧
外侧
⑶ 四肢上：近位，远位。 上肢：桡骨侧——桡侧 尺骨侧——尺侧 下肢：胫骨侧——胫侧 腓骨侧——腓侧
四、人体测量的主要方法和测量仪器
1. 普通测量法 2. 摄影法 3. 三维数学测量法
⑶弯脚规 ⑷ 角度计
直尺 固定尺座
活动尺座
弯尺 主尺杆
底座和坐 标的投影板
L/H＞10时可视为平行
摄影法
L/H＞10
三维数学测量法
3D扫描仪
五、人体测量中的主要统计函数
百分位数 抽样误差
适应域，故以第5百分位P5和第95百分位P95确定尺寸的界 限值，由表查得K=5和95的变换系数 B = 1.645；
∴ P5 = 1693-(56.6×1.645)= 1600 mm P95 = 1693+(56.6×1.645)= 1786 mm
结论：应按身高1600~1786mm设计产品尺寸。
抽样误差 又称标准误差，全部样本均值的标准差。
表明样本均值与总体均值的差别。
百分位数
sx s n
百分位数是某百分比K的测量参数所对应
的数值PK，表示设计的适应域。 百分位数的规律:
百分位数将群体或样本的全部测量值分成两部
分：有K%的测量值等于和小于它,有(100-K)%的测
量值大于它。
P1、P5、P10为小百分位数；P90、P95、P99为大百分 位数；P50为中百分位数。
§1 基本知识 §2 常用人体测量数据及其结构参数计算 §3 人体测量参数的应用
§1 基本知识
一、产品设计与人体尺度的关系 二、基本术语 三、人体测量尺寸的分类 四、人体测量的主要方法和测量仪器 五、人体测量中的主要统计函数
一、产品设计与人体尺度的关系
各种机械、设备、设施、工具等被设计对象， 首先涉及的问题是如何适合于人的形态和功能范 围的限度。以提高设计对象的宜人性，使人能够 安全、健康、舒适的工作，减少疲劳、提高系统 效率。
体重: x=60(52); S=7.6(7.1) 身高: x=1686(1575); S=55.2(50.8)
东南区： 体重: x=59(51); S=7.7(7.2)
身高: x=1669(1560); S=56.3(50.7)
华中区： 体重: x=57(50); S=6.9(6.8)
身高: x=1650(1549); S=57.1(49.1)
4 其它 支撑面：立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平 面应是水平的、稳固的、不可压缩的。 衣着：裸体或贴身内衣。 读数精度：线形测量1mm，体重0.5kg
三、人体测量尺寸的分类
类型
静态尺寸
(构造尺寸)
强调人与物间的物理距 离，用以设计工作区间 大小
动态尺寸
(功能尺寸)
强调身体各部位间的动作 关系，用以确定工作位置 的活动空间
总体 样本
统计函数
适应域
均值
方差 标准差
总体
统计学中，把所要研究的全体对象的集合称
为“总体”。人体尺寸测量中，总体是按一定特征
被划分的人群。
样本 统计学中，把从总体取出的许多个体的全部 称为“样本”。
均值 方差
x
x1 x2
xn n
1 n
n i 1
xi
S 2
1 n 1
n i 1
xi2
n x2
S2 1 n n 1 i1
2
xi x
标准差
n
xi2
2
nx
S i1
9/22/2019
n 1
13
适应域 统计学的置信区间。一个设计只能取一定的人 体尺寸范围（适应范围），即只考虑整个分布的一部分 “面积”，称为适应域。
偏适应域
§2 常用人体测量数据及其 结构参数计算
一、我国成年人人体结构尺寸 二、我国成年人人体功能尺寸 三、人体各部分结构参数的计算
一、我国成年人人体结构尺寸
（GB10000-88）
我国成年人人体结构尺寸(共7组47项)： ⑴ 人体主要尺寸： 6项，身高、体重、上臂长、前臂长、
大腿长、小腿长 ⑵ 人体立姿尺寸： 6项 ⑶ 人体坐姿尺寸： 11项 ⑷ 人体水平尺寸： 10项 ⑸ 人体头部尺寸： 7项 ⑹ 人体手部尺寸： 5项 ⑺ 人体足部尺寸： 2项
3、Ⅲ型产品尺寸设计（平均尺寸设计） 只需要第50百分位数作为设计尺寸。
在人机工程设计中，百分位数有着重要的实用价值
各地区身高、体重的X、S值
身高: x=1693（1586）；S=56.6(51.8)
东北、华北区： 体重: x=64（55）；S= 8.2(7.7) 西北区： 身高: x=1684(1575); S=53.7(51.9)
常用：P5、P50、P90。
人体尺寸百分位数的选择
1、Ⅰ型产品尺寸设计（双限值设计） 需要两个人体百分位数作为尺寸设计的上下限。
2、Ⅱ型产品尺寸设计（单限值设计） ⑴ ⅡA型产品尺寸设计（大尺寸设计） 只需要一个人体百分位数作为尺寸上限的设计。 ⑵ ⅡB型产品尺寸设计（小尺寸设计） 只需要一个人体百分位数作为尺寸下限的设计。
所有涉及人体尺度的参数的确定，都需要应 用大量人体尺寸的测量统计和分析。
二、基本术语
GB3975-83《人体测量术语》，GB5703-85《人体测量方法》
人体测量学——通过测量人体各部位尺寸来确定个体 之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特 征，为各工业设计、工程设计提供人体数据。
人体测量
华南区：体重: x=56(49); S=6.9(6.5) 西南区：身高: x=1647(1546); S=56.7(53.9)
体重: x=55(50); S=6.8(6.9) 注：括号内为女性数值
例1】 设计适用于90%的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？
解：属已知K或适应域，求PK的问题， PK = x±S×B 。 由表查知华北男性身高平均值、标准差分别为： x = 1693 mm， S = 56.6 mm ∵ 要求产品适用于90%的人，即适应域为90%，取对称
形态测量 生理测量 运动测量
人体尺寸、体重体形、体积、表 面积等（本章内容）
知觉反应、肢体体力、体能耐力、 疲劳、生物节律等
动作范围、运动特性等
1 基本姿势：立姿 坐姿
2 测量基准面：矢状面 冠状面 水平面
3 测量方向： ⑴ 上下方向： 头侧端
足侧端 ⑵ 左右方向： 内侧
外侧
⑶ 四肢上：近位，远位。 上肢：桡骨侧——桡侧 尺骨侧——尺侧 下肢：胫骨侧——胫侧 腓骨侧——腓侧
四、人体测量的主要方法和测量仪器
1. 普通测量法 2. 摄影法 3. 三维数学测量法
⑶弯脚规 ⑷ 角度计
直尺 固定尺座
活动尺座
弯尺 主尺杆
底座和坐 标的投影板
L/H＞10时可视为平行
摄影法
L/H＞10
三维数学测量法
3D扫描仪
五、人体测量中的主要统计函数
百分位数 抽样误差
适应域，故以第5百分位P5和第95百分位P95确定尺寸的界 限值，由表查得K=5和95的变换系数 B = 1.645；
∴ P5 = 1693-(56.6×1.645)= 1600 mm P95 = 1693+(56.6×1.645)= 1786 mm
结论：应按身高1600~1786mm设计产品尺寸。
抽样误差 又称标准误差，全部样本均值的标准差。
表明样本均值与总体均值的差别。
百分位数
sx s n
百分位数是某百分比K的测量参数所对应
的数值PK，表示设计的适应域。 百分位数的规律:
百分位数将群体或样本的全部测量值分成两部
分：有K%的测量值等于和小于它,有(100-K)%的测
量值大于它。
P1、P5、P10为小百分位数；P90、P95、P99为大百分 位数；P50为中百分位数。