人机工程学第二章
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第02章 人机工程学
“第三句话”指出人机学的研究目的：就是设计一 切器物都要考虑人们生活、工作的安全、舒适、高效。
9
§1-4 定义中注意的几个问题
§1-4-1 定义中注意_目的(a)
定义中值得注意的有:
设计的目的——“安全、舒适、高效”
定义只讲应该“考虑”而没有选用“确保”、“尽 量达到”之类的词汇。因为设计总有多方面约束条件， 又常有多种因时、因地而异的目标；好的设计，在于针 对具体对象，在多种约束条件和多重目标之间恰当地把 握住平衡。
17
§2-1 例1 腰疼沙发(a)
城市里有的家庭买了大沙发，豪华气派，可是坐不 多久腰部就难受酸疼了，不得不在腰后面垫上一个“腰 靠”。为什么?
18
§2-1 例1 腰疼沙发(b)
大沙发座面进深大，无论怎么后靠，腰椎后面总是 空着，使脊柱腰椎段向后的弯曲度加大，形成了不正常 的腰椎形态，不符合坐姿解剖学要求。这就是产品设计 中的解剖学问题。
44
§3-1 军械问题_飞机仪表
从第一次世界大战到第二 次世界大战，随着科技进步， 飞机逐渐实现了飞得更快更高、 机动性更优的技术升级。与之 相应，机舱内的仪表和操作件 (开关、按钮、旋钮、操纵杆等) 的数量，也急剧增多了，如左图
①原本属于“自发思维倾向、本能行为方式”的朴 素人机学思想萌芽在什么样的历史条件下、因为什么原 因而迷失、而被抛弃了?
②误入歧途后造成了怎样的后果? 这种后果怎样促 成了人们的反省、从而建立了现代人机学理论，完成一 种思想观念从白发到自觉的历史飞跃?
36
§1-2 人机工程学的4个阶段(b)
③学科理论怎样在历史中逐步演进? ④人机学进行了哪些系统的研究?确立了哪些原则? 积累了哪些数据资料?
31
§1-1 现代人机学与古代论述区别(a)
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§1-4 定义中注意的几个问题
§1-4-1 定义中注意_目的(a)
定义中值得注意的有:
设计的目的——“安全、舒适、高效”
定义只讲应该“考虑”而没有选用“确保”、“尽 量达到”之类的词汇。因为设计总有多方面约束条件， 又常有多种因时、因地而异的目标；好的设计，在于针 对具体对象，在多种约束条件和多重目标之间恰当地把 握住平衡。
17
§2-1 例1 腰疼沙发(a)
城市里有的家庭买了大沙发，豪华气派，可是坐不 多久腰部就难受酸疼了，不得不在腰后面垫上一个“腰 靠”。为什么?
18
§2-1 例1 腰疼沙发(b)
大沙发座面进深大，无论怎么后靠，腰椎后面总是 空着，使脊柱腰椎段向后的弯曲度加大，形成了不正常 的腰椎形态，不符合坐姿解剖学要求。这就是产品设计 中的解剖学问题。
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§3-1 军械问题_飞机仪表
从第一次世界大战到第二 次世界大战，随着科技进步， 飞机逐渐实现了飞得更快更高、 机动性更优的技术升级。与之 相应，机舱内的仪表和操作件 (开关、按钮、旋钮、操纵杆等) 的数量，也急剧增多了，如左图
①原本属于“自发思维倾向、本能行为方式”的朴 素人机学思想萌芽在什么样的历史条件下、因为什么原 因而迷失、而被抛弃了?
②误入歧途后造成了怎样的后果? 这种后果怎样促 成了人们的反省、从而建立了现代人机学理论，完成一 种思想观念从白发到自觉的历史飞跃?
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§1-2 人机工程学的4个阶段(b)
③学科理论怎样在历史中逐步演进? ④人机学进行了哪些系统的研究?确立了哪些原则? 积累了哪些数据资料?
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§1-1 现代人机学与古代论述区别(a)
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。
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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
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。
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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。
人机工程学讲义第二章
ÆÆ22000000mmmm
35
5.产品功能尺寸的确定
例2 大客车的车厢高度设计 界限值：男子95百分位身高1775mm
鞋跟高修正量：25mm 其他修正量：50～100mm
最最低低高高度度：： 11885500～～ 11990000mmmm
品牌型号 江淮神马ZA6790R 华泰康迪ZY6710
车厢内部高度 1890 1860
确定方法 以选定的人体尺寸百分位静态测量数据作为设计界限值 加上所必需的修正量。
种类 最小功能尺寸 最佳功能尺寸
5.产品功能尺寸的确定
最小功能尺寸
确定方法 产品最小功能尺寸＝人体尺寸百分位数＋功能修正量。
举例 坦克、装甲车的作业空间设计
33
34
5.产品功能尺寸的确定
最佳功能尺寸
确定方法
1988《中国成年人人体尺寸》
5
第一节 人体尺寸
人体尺寸包括结构尺寸和功能尺寸。 一、我国成年人的人体结构尺寸
GB/T 10000-1988《中国成年人人体尺寸》
成年人的年龄范围： 男 18 ～ 60岁；女 18 ～ 55岁。 18 ～25岁(男、女)，26 ～ 35岁(男、女)， 36 ～ 60岁(男)，36～55岁(女)。 共7 类 47 项尺寸 7 幅图表示 14 张表列出数据。
产品最佳功能尺寸＝最小功能尺寸＋心理修正量
＝人体尺寸百分位数＋功能修正量＋心理修正量。
例1
船舶的居住区层高设计 界限值：男子90百分位1754mm
鞋跟高修正量：25mm 高度最小余量：90mm 心理修正量：115mm
最最低低层层高高：： 11886699mmmm ÆÆ11990000mmmm
最最佳佳层层高高：： 11998844mmmm
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5.产品功能尺寸的确定
例2 大客车的车厢高度设计 界限值：男子95百分位身高1775mm
鞋跟高修正量：25mm 其他修正量：50～100mm
最最低低高高度度：： 11885500～～ 11990000mmmm
品牌型号 江淮神马ZA6790R 华泰康迪ZY6710
车厢内部高度 1890 1860
确定方法 以选定的人体尺寸百分位静态测量数据作为设计界限值 加上所必需的修正量。
种类 最小功能尺寸 最佳功能尺寸
5.产品功能尺寸的确定
最小功能尺寸
确定方法 产品最小功能尺寸＝人体尺寸百分位数＋功能修正量。
举例 坦克、装甲车的作业空间设计
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5.产品功能尺寸的确定
最佳功能尺寸
确定方法
1988《中国成年人人体尺寸》
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第一节 人体尺寸
人体尺寸包括结构尺寸和功能尺寸。 一、我国成年人的人体结构尺寸
GB/T 10000-1988《中国成年人人体尺寸》
成年人的年龄范围： 男 18 ～ 60岁；女 18 ～ 55岁。 18 ～25岁(男、女)，26 ～ 35岁(男、女)， 36 ～ 60岁(男)，36～55岁(女)。 共7 类 47 项尺寸 7 幅图表示 14 张表列出数据。
产品最佳功能尺寸＝最小功能尺寸＋心理修正量
＝人体尺寸百分位数＋功能修正量＋心理修正量。
例1
船舶的居住区层高设计 界限值：男子90百分位1754mm
鞋跟高修正量：25mm 高度最小余量：90mm 心理修正量：115mm
最最低低层层高高：： 11886699mmmm ÆÆ11990000mmmm
最最佳佳层层高高：： 11998844mmmm
人机工程学第2章
(x1 - x)2 (x2 - x)2
(xn - x)2
1 n -1
(
n i1
(xi
- x)2
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 ，再用数据去算出S2。
推荐一个在数学上与上式是等价的，计算起来又比较
有效的公式，即
S2
1 n -1
x12
x22
xn2
-
2
nx
2024/2/8
7
5．基本测点及测量项目
在国标GB 3975—83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，测量项目共69项，其中分为：立姿40 项，坐姿22项，手和足部6项以及体重l项。
此外，国标GB 5703—85又规定了人机工程学 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 量仪器作了详细的说明。凡需要进行测量时，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。
若将两支弯尺分别插入固定尺座和活动尺座， 与构成主尺杆的第一、二节金属管配合使用时，即 构成圆杆弯脚规，可测量人体各种宽度和厚度。
2024/2/8
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2．人体测量用直脚规
它是用来测量两点间的直线距离，特别适宜测
量距离较短的不规则部位的宽度或直径，如测量耳、 脸、手、足等部位的尺寸。
国标GB5704.2-85是人体测量用直脚规的技术 标准，此种直脚规适用于读数值为1mm和0．1 mm， 测量范围为0～200mm和0～250mm人体尺寸的测 量。直脚规根据有无游标读分I型和Ⅱ型两种类型， 而无游标读数的I型直脚规又根据测量范围的不同， 又分为IA和IB两种型式。其结构如图2-4所示。
课件3-人机工程学
29
2.2. 人机工程学
5、 显控协调性设计
– 显控协调性是指显示和控制的关系与人们所期望的一
致性。对于显示与控制的协调性设计，应依据人机工
程学原理和人的习惯定式等生理、心理特点，并遵循 以下原则:
30
2.2. 人机工程学
1) 空间协调性。
– 是指显示与控制在空间位臵上的关系与人的期望的
机) 与人的对话能够满足人的思维模式与数据处理的要求，
实现软件的高可用性。
12
2.2. 人机工程学
2、 人机工程与人机界面
– 人机工程学对人机界面设计的作用可以概括为以 下几个方面： 1) 为考虑“人的因素”提供人体尺度参数
应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研 究方法，对人体结构和机能特征进行研究，提供人体各部分的
适和高效。
16
2.2. 人机工程学
4) 为进行人-机-环境系统设计提供理论依据
人机工程的显著特点是，在认真研究人、机、环境
三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的
优良与否，而是将使用“机”的人和所设计的“机”， 以及“机”所共处的环境作为一个系统来研究。
17
2.2. 人机工程学
人机工程学原理在计算机界面中无处不在。对于一 个系统来说，有许多人机工程因素需要考虑： – 系统用户应该始终知道下一步该做什么。 – 同类型的信息、说明、消息等都在同一个区域内显示。 – 简化复杂的功能，减少输入命令。 – 默认值和需要用户输入的值要说明清楚。例如，有些 值是缺省设臵的，这样可以大大方便用户的使用。 – 告诉用户可能的错误操作，设臵提醒过程。
4
2.2. 人机工程学
– 人机工程学，还被称为人类工程学、人因工程学、 人类工效学等。 – 在我国，人机工程学还被翻译成工效学、人-机-环境 系统工程、宜人学、人体工程学、人类工程学、工 程心理学、运行工程学、人机控制学等。
2.2. 人机工程学
5、 显控协调性设计
– 显控协调性是指显示和控制的关系与人们所期望的一
致性。对于显示与控制的协调性设计，应依据人机工
程学原理和人的习惯定式等生理、心理特点，并遵循 以下原则:
30
2.2. 人机工程学
1) 空间协调性。
– 是指显示与控制在空间位臵上的关系与人的期望的
机) 与人的对话能够满足人的思维模式与数据处理的要求，
实现软件的高可用性。
12
2.2. 人机工程学
2、 人机工程与人机界面
– 人机工程学对人机界面设计的作用可以概括为以 下几个方面： 1) 为考虑“人的因素”提供人体尺度参数
应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研 究方法，对人体结构和机能特征进行研究，提供人体各部分的
适和高效。
16
2.2. 人机工程学
4) 为进行人-机-环境系统设计提供理论依据
人机工程的显著特点是，在认真研究人、机、环境
三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的
优良与否，而是将使用“机”的人和所设计的“机”， 以及“机”所共处的环境作为一个系统来研究。
17
2.2. 人机工程学
人机工程学原理在计算机界面中无处不在。对于一 个系统来说，有许多人机工程因素需要考虑： – 系统用户应该始终知道下一步该做什么。 – 同类型的信息、说明、消息等都在同一个区域内显示。 – 简化复杂的功能，减少输入命令。 – 默认值和需要用户输入的值要说明清楚。例如，有些 值是缺省设臵的，这样可以大大方便用户的使用。 – 告诉用户可能的错误操作，设臵提醒过程。
4
2.2. 人机工程学
– 人机工程学，还被称为人类工程学、人因工程学、 人类工效学等。 – 在我国，人机工程学还被翻译成工效学、人-机-环境 系统工程、宜人学、人体工程学、人类工程学、工 程心理学、运行工程学、人机控制学等。
安全人机工程学-2-人机系统
过程 控制
机器
输出
2.2 人机系统类型及功能
按系统自动化程度分类 自动化系统
自动化系统由人和自动化设备构成。机器负责系统中信息的接收、储存、处理和执行等工作； 人只起到管理和监督的作用，只有在发生意外情况时，人才采取强制措施。 系统从外部获得所需的能源，人的具体功能是启动、制动、编程、维修和调试 系统必须对可能发生的意外情况设有预报及应急处理的功能 机 输入 感觉 信息储存 信息处理和决策 人（监视者） 信息储存 感觉 信息处理和决策 动作 动作
物理量的监测范围广，而且精 确；可监测如电磁波等一些人 不能监测的物理量 在力量、速度、精确、操作范 围、耐久性等方面远比人优越 ；对处理液体、气体、粉状体 等比人优越，但处理柔软物则 不如人 按预先编程可进行快速、准确 的数据处理；记忆正确并能长 时间储存，调出速度快；反应 速度快；学习能力较低，灵活 性差
适应性
环境
2.4 人机功能分配
2.4.3 人与机功能分配 人机特性比较 机 成本 器 人
包括工资、福利和教育培训费；如 果万一发生事故，可能失去宝贵生 命 具有特定的动机，渴望在集体中工 作和生活，得到集体保护，否则会 产生孤独感、疏远感，影响作业效 能
包括购置费、运转和保养维修 费；一旦出现事故，也只失去 机器本身价值
2.4 人机功能分配
2.4.3 人与机功能分配 人机特性比较 机 监测 器 人
具有与认知直接联系的监测能力， 凭感官接收信号，掌握标准困难， 易出错；具有味觉、嗅觉和触觉 肢体具有许多自由度，可在三维空 间进行多种运动，可进行微妙的协 调，但人的力量、速度有限；可通 过获取视觉、听觉、位移和重量等 信息控制运动器官灵活地操作 具有抽象、归纳能力以及模式识别 、联想、发明创造等高级思维能力 ；善于积累经验并运用经验判断； 记忆力有限；需要反应时间；具有 很强的学习能力，灵活性强
第二章人机工程学
人机（及环境）系统的优化，人与机器应互相适应、人机之间应 合理分工。
人机学的理论至此趋于成熟。
17
4．反思工业文明与可持续发展：人机学的更高阶段 反思工业文明的负面后果，以可持续发展理论为统领，人机学正经历 着新的学科思想演进。绿色设计、生态设计、节能设计、再生设计等理念， 立足于人与自然保持持久和谐，回归到中国古代“天人合一”的设计伦理。 人机学此前的观念是：要求人、机、环境三者和谐统一。以可持续 发展理念为指导，则由人、机、环境三维加上一维（未来），演进为人、 机、环境、未来四者和谐统一。 人机学的应用，以下方面可能形成今后热点：计算机人机界面、永久 太空站的生活工作环境、弱势群体（残疾人、老年人）的医疗和便利设施、 海陆空交通安全保障、生理与心理保健产品与设施等等。 数字技术、信息技术、基因技术急剧地改变着人类的文明进程，带给人 们空前福祉的同时，必须警觉其危及人们体魄和精神健康的负面影响，人机 学今后将任重而道远。
图1-12 飞机驾驶舱的 仪表和操纵器
生
器物设计必须与人的解剖学、生理学、心理学条件相适应。
1947年，英国海军部成立交叉学科研究组。 次年默雷尔建议构建一个新的科技词汇“Ergonomics”， 新学科名称及其涵盖的研究内容为各国学者所认同，
现代人机学诞生。
16
当时美国人伍德说：“设备设计必须适合人的各方面因素，使操作 的付出最小，而获得的效率最高。” 反映了这一时期人机学的学科思想。 人机学的学科思想至此完成了重大的转变：从以机器为中心转变为 以人为中心，强调机器的设计应适合人的因素。 3．向民用品等广阔领域延伸——人机学的发展和成 20世纪五、六十年代后，人机学的研究和应用，从军工迅速延伸到民 用品等广阔领域，主要有家具、家电、室内设计、医疗器械、汽车与民航 客机、飞船宇航员生活舱、计算机设备与软件、生产设备与工具、事故与 灾害分析等。 过于强调“机器适应人”也是不全面的。 加之系统论的渗入，人机学学科思想又有新发展，IEA的定义明确：
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 人体测量的基本知识及人在系统中的功能 • 常用的人体尺寸测量数据及其在设计中的应用 • 感觉机能及其特征 • 神经系统机能及其特征 • 运动系统的机能及其特征
2.1 人体测量的基本知识及人在系统中的功能
一、人体测量的 基本知识
1 概述：
人体测量学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。
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
2.2 常用 的人体尺 寸测量数 据及其在 设计中的 应用
二、人体测量数 据的应用
② 选择人体尺 寸百分位数
产品类型
Ⅰ型产品尺寸设 计
产品重要程度
涉及人的健康、 安全的产品一般 工业产品
表“小”身体，是指有5%的人群身材尺寸小于此值，而有95%的人群身材尺寸 均大于此值。
第95百分位数代表“大”身体 ，是指有95%的人群身材尺寸均小于此值， 而有5%的人群身材尺寸大于此值。
百分位数表示人体尺寸的等级，即表示在某一身体尺寸范围内，使用者中 有百分之几大于或小于给定位。例如，我国成年人身高的百分位数为 1583mm．它表示该年龄组男性中身高等于或小于1583mm者占5％，大于此数 者占95％。设计范围越大，制成设备和工具的适用度就越高，可使用的人数就 越多。
感”、“高度恐惧感”等心理感受，或者为了 满足人们“求美”、“求奇”等心理需求，在 产品最小功能尺寸上附加一项增量，成为心理 修正量。
⑤ 产品功能尺寸的设定
A.最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正 量
B.最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正 量+心理修正量
2.2 常用的人体尺寸测量数据及其在设计中的应用
• 动作负荷分析法：在一定时间下，采用电子计算机来分析操作者的操 作状况，进而推断他的工作负荷程度。也可用单位时间的负荷率标示 他的全工作负荷。
• 频率分析法：对人机中的机械使用频率和操作者的操作动作频率进行 分析，从而作为调整操作人员负荷量得依据。
• 危象分析法：对事故或近似事故的危象进行分析，有助于识别容易诱 发错误的情况，也方便找出系统中存在的问题。
2.2 常用的人体尺寸测量数据及其在设计中的应用
四、其他国家成年人人体尺寸
不同国家的人体尺寸由于地理、社会、经济等条件的不同，具 有很大的差异。如，就身高而言，成年男子身材较高（均值为 1780mm）的英国与身材较矮（均值为1651）的日本比较，身高尺 寸相差129mm。 所以，在制造各种与人体尺寸有关的出口工业产品时，必须考虑到 产品出口国家的人体测量数据。
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
2.2 常用 的人体尺 寸测量数 据及其在 设计中的 应用
1、人体主要尺寸（表2-1） 2、立姿人体尺寸
3、坐姿人体尺寸
一、常用的人体尺 寸测量数据
2.我国成年人人体结构 尺寸
4、人体水平尺寸
1、立姿的活动空间
一、
2.2 常用
的人体尺
寸测量数
据及其在
设计中的
应用
一、常用的人体尺 寸测量数据
2、 坐姿的活动空间
2.我国成年人在工作位 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。
2.2 常用 的人体尺 寸测量数 据及其在 设计中的 应用
1、单腿跪姿的活动空间
2、仰卧的活动空间
一、常用的人体尺 寸测量数据
2.2 常用 的人体尺 寸测量数 据及其在 设计中的 应用
二、人体测量数 据的应用
项目 站姿高
坐姿高 站姿眼高 坐姿眼高
肩宽 胸宽 胸厚 腹厚 立姿臀宽 坐姿臀宽 肩高 两肘间宽 肩-肘
尺寸修正量
25—38 3 36 3 13 8 18 23 13 13 10 20 8
修正原因
鞋高 裤厚 鞋高 裤厚 衣 衣 衣 衣 衣 衣 衣
手臂弯曲时，肩肘部 衣物压紧
二、人体测量数据的应用
④ 确定心理修正量 为了克服人们心理上产生的“空间压抑
5. 人体测量中的主要统计函数
1、均值。
2、方差：描述测量数据在中心位置（均值）上下波动程度差异的值叫做 方差。表明样本的测量值是变量，既趋向均值而又在一定范围内波动。方差是 标准差的平方
3、标准差：说明测量值对均值的波动情况。是反映样本内各个变数与平 均数差异大小的一个统计参数。标准差能反映一个数据集的离散程度。
• 相关分析法：分析中，常需要两种变量——自变量和因变量，用这一 方法可分析这两种变量中是否存在关系。如，对人的体重和身高进行 分析，便可以用身高的有关数据来描述体重。
2.1 人体测量的基本知识及人在系统中的功能
二、人在系统中 的功能
1. 人是系统中的重要环节
完整：运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环 系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统等九个子系统。
与外界联系：感觉系统、神经系统和运动系统。
2.
如：①一切操作装置都应设在人的肢体活动所能及的范围之内， 其高低位置必须和人体相应部位的高低位置相适应；②设备的布置应 尽可能设在人操作方便、反应最灵活的范围之内，从而减少人体疲劳 和提高人机系统的效率。
1、我国成人男 女上肢功能尺寸
测量项目
立姿双手上举高 立姿双手功能上举高 立姿双手左右平展宽 立姿双臂功能平展宽
立姿双肘平展宽 坐姿前臂手前伸长 坐姿前臂手功能前伸长
坐姿上肢前伸长 坐姿上肢功能前伸长
坐姿双手上举高 跪姿体长 跪姿体高 俯卧体长 俯卧体高 爬姿体长 爬姿体高
男（18—60岁） P5 P50 P95
Ⅱ A型产品尺寸 设计
涉及人的健康、 安全的产品一般 工业产品
Ⅱ B型产品尺寸 设计
涉及人的健康、 安全的产品一般 工业产品
Ⅲ 型产品尺寸设 计
成年男、女通用 产品
一般工业产品 一般工业产品
百分位数的选择依据 | 满足度
上限值：P99 &下限值：P1 98%
上限值：P95 &下限值：P5 90%
上限值：P99 和 P95 或95%
1971 2108 2245 1869 2003 2138 1579 1691 1802 1374 1483 1593 816 875 936 416 447 478 310 343 376 777 843 892 673 730 789 1249 1339 1426 592 626 661 1190 1260 1330 2000 2127 2257 364 372 383 1247 1315 1384 761 798 836
2.2 常用的 人体尺寸测 量数据及其 在设计中的 应用
2、主要人体尺寸的应用原则（表2-4）
3、人体尺寸的应用方法
①确定所设计产品的类型：在涉及人体尺寸的产品设计中，设定 产品功能尺寸的主要依据是人体尺寸百分位数，而人体尺寸百分 位数的选用又与所设计产品的类型密切相关。
在GB/T 12985-91标准中，依据产品使用者人体尺寸的设计上 限值（最大值）和下限值（最小值）对产品尺寸设计进行了分类。
⑥• 分 析 法•
瞬间操作分析法：由于生产过程是连续的，人机之间信息传递也是连续 的，因此要对此进行分析很难，只能用统计学中的的随机取样法，每隔 一段时间进行信息的测定，进而统计推理出有用的资料。
知觉与运动信息分析法：外界信息→感官→神经中枢→大脑处理→ 产生反应信号→经过肢体语言操作机械→通过机械反馈给操作者， 对这一过程进行分析，用信息传递理论阐明人机的信息传递。
例如，A、B两组各有6位学生参加同一次语文测验，A组的分数为95、85、 75、65、55、45，B组的分数为73、72、71、69、68、67。这两组的平均数都 是70，但A组的标准差为17.08分，B组的标准差为2.16分，说明A组学生之间的 差距要比B组学生之间的差距大得多。
一个较大的标准差，代表大部分的数值和其平均值之间差异较大；一个较小的 标准差，代表这些数值较接近平均值。
上限值：P90 90%
99%
下限值：P1 和 P5
99%
或95%
下限值：P10 90%
P50 通用
男性的上限值：P99 、P95或 P90 通用 女性的下限值：P1 、 P5或 P10 通用
2.2 常用的 人体尺寸测 量数据及其 在设计中的 应用
二、人体测量数 据的应用
③确定功能修正 量（考虑有关人 体尺寸时，必须 给衣服、鞋、帽 留下适当的余量， 也就是在人体尺 寸上增加适当的 着装修正量。）
4.人体测量的主要仪器
1、人体测高仪：主要测量身高坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿 和坐姿的人体各部位高度尺寸。 2、人体测量用直角规：测量两点之间的直线距离，特别适合测量距离较短的不规则部位 的宽度或直径，如耳、脸、手、足等部位。 3、人体测量用弯角规：用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸 厚等部位。
2.2 常用的人体尺寸测量数据及其在设计中的应用
三、人体身高在设计中的应用方法
人体尺度主要决定了人机系统的操纵是否方便和舒适。因此， 各种工作面的高度和设备高度，如操纵台、仪表盘、操纵件的安装 高度以及用具的设置高度等，都要根据人的身高来确定。
以身高为基准确定工作面的高度、设备和用具的设置高度的方 法，通常是把设计对象归成各种典型的类型，并建立起设计对象的 高度与人身高的比例关系，以供设计使用。 注意设备及用具的高度与身高的关系 Q:测量一下上课课桌的高度，椅子的高度。它们符合这个比例关系 吗？给出你认为最舒适的高度。
2.1 人体测量的基本知识及人在系统中的功能
一、人体测量的 基本知识
1 概述：
人体测量学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。
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
2.2 常用 的人体尺 寸测量数 据及其在 设计中的 应用
二、人体测量数 据的应用
② 选择人体尺 寸百分位数
产品类型
Ⅰ型产品尺寸设 计
产品重要程度
涉及人的健康、 安全的产品一般 工业产品
表“小”身体，是指有5%的人群身材尺寸小于此值，而有95%的人群身材尺寸 均大于此值。
第95百分位数代表“大”身体 ，是指有95%的人群身材尺寸均小于此值， 而有5%的人群身材尺寸大于此值。
百分位数表示人体尺寸的等级，即表示在某一身体尺寸范围内，使用者中 有百分之几大于或小于给定位。例如，我国成年人身高的百分位数为 1583mm．它表示该年龄组男性中身高等于或小于1583mm者占5％，大于此数 者占95％。设计范围越大，制成设备和工具的适用度就越高，可使用的人数就 越多。
感”、“高度恐惧感”等心理感受，或者为了 满足人们“求美”、“求奇”等心理需求，在 产品最小功能尺寸上附加一项增量，成为心理 修正量。
⑤ 产品功能尺寸的设定
A.最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正 量
B.最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正 量+心理修正量
2.2 常用的人体尺寸测量数据及其在设计中的应用
• 动作负荷分析法：在一定时间下，采用电子计算机来分析操作者的操 作状况，进而推断他的工作负荷程度。也可用单位时间的负荷率标示 他的全工作负荷。
• 频率分析法：对人机中的机械使用频率和操作者的操作动作频率进行 分析，从而作为调整操作人员负荷量得依据。
• 危象分析法：对事故或近似事故的危象进行分析，有助于识别容易诱 发错误的情况，也方便找出系统中存在的问题。
2.2 常用的人体尺寸测量数据及其在设计中的应用
四、其他国家成年人人体尺寸
不同国家的人体尺寸由于地理、社会、经济等条件的不同，具 有很大的差异。如，就身高而言，成年男子身材较高（均值为 1780mm）的英国与身材较矮（均值为1651）的日本比较，身高尺 寸相差129mm。 所以，在制造各种与人体尺寸有关的出口工业产品时，必须考虑到 产品出口国家的人体测量数据。
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
2.2 常用 的人体尺 寸测量数 据及其在 设计中的 应用
1、人体主要尺寸（表2-1） 2、立姿人体尺寸
3、坐姿人体尺寸
一、常用的人体尺 寸测量数据
2.我国成年人人体结构 尺寸
4、人体水平尺寸
1、立姿的活动空间
一、
2.2 常用
的人体尺
寸测量数
据及其在
设计中的
应用
一、常用的人体尺 寸测量数据
2、 坐姿的活动空间
2.我国成年人在工作位 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。
2.2 常用 的人体尺 寸测量数 据及其在 设计中的 应用
1、单腿跪姿的活动空间
2、仰卧的活动空间
一、常用的人体尺 寸测量数据
2.2 常用 的人体尺 寸测量数 据及其在 设计中的 应用
二、人体测量数 据的应用
项目 站姿高
坐姿高 站姿眼高 坐姿眼高
肩宽 胸宽 胸厚 腹厚 立姿臀宽 坐姿臀宽 肩高 两肘间宽 肩-肘
尺寸修正量
25—38 3 36 3 13 8 18 23 13 13 10 20 8
修正原因
鞋高 裤厚 鞋高 裤厚 衣 衣 衣 衣 衣 衣 衣
手臂弯曲时，肩肘部 衣物压紧
二、人体测量数据的应用
④ 确定心理修正量 为了克服人们心理上产生的“空间压抑
5. 人体测量中的主要统计函数
1、均值。
2、方差：描述测量数据在中心位置（均值）上下波动程度差异的值叫做 方差。表明样本的测量值是变量，既趋向均值而又在一定范围内波动。方差是 标准差的平方
3、标准差：说明测量值对均值的波动情况。是反映样本内各个变数与平 均数差异大小的一个统计参数。标准差能反映一个数据集的离散程度。
• 相关分析法：分析中，常需要两种变量——自变量和因变量，用这一 方法可分析这两种变量中是否存在关系。如，对人的体重和身高进行 分析，便可以用身高的有关数据来描述体重。
2.1 人体测量的基本知识及人在系统中的功能
二、人在系统中 的功能
1. 人是系统中的重要环节
完整：运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环 系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统等九个子系统。
与外界联系：感觉系统、神经系统和运动系统。
2.
如：①一切操作装置都应设在人的肢体活动所能及的范围之内， 其高低位置必须和人体相应部位的高低位置相适应；②设备的布置应 尽可能设在人操作方便、反应最灵活的范围之内，从而减少人体疲劳 和提高人机系统的效率。
1、我国成人男 女上肢功能尺寸
测量项目
立姿双手上举高 立姿双手功能上举高 立姿双手左右平展宽 立姿双臂功能平展宽
立姿双肘平展宽 坐姿前臂手前伸长 坐姿前臂手功能前伸长
坐姿上肢前伸长 坐姿上肢功能前伸长
坐姿双手上举高 跪姿体长 跪姿体高 俯卧体长 俯卧体高 爬姿体长 爬姿体高
男（18—60岁） P5 P50 P95
Ⅱ A型产品尺寸 设计
涉及人的健康、 安全的产品一般 工业产品
Ⅱ B型产品尺寸 设计
涉及人的健康、 安全的产品一般 工业产品
Ⅲ 型产品尺寸设 计
成年男、女通用 产品
一般工业产品 一般工业产品
百分位数的选择依据 | 满足度
上限值：P99 &下限值：P1 98%
上限值：P95 &下限值：P5 90%
上限值：P99 和 P95 或95%
1971 2108 2245 1869 2003 2138 1579 1691 1802 1374 1483 1593 816 875 936 416 447 478 310 343 376 777 843 892 673 730 789 1249 1339 1426 592 626 661 1190 1260 1330 2000 2127 2257 364 372 383 1247 1315 1384 761 798 836
2.2 常用的 人体尺寸测 量数据及其 在设计中的 应用
2、主要人体尺寸的应用原则（表2-4）
3、人体尺寸的应用方法
①确定所设计产品的类型：在涉及人体尺寸的产品设计中，设定 产品功能尺寸的主要依据是人体尺寸百分位数，而人体尺寸百分 位数的选用又与所设计产品的类型密切相关。
在GB/T 12985-91标准中，依据产品使用者人体尺寸的设计上 限值（最大值）和下限值（最小值）对产品尺寸设计进行了分类。
⑥• 分 析 法•
瞬间操作分析法：由于生产过程是连续的，人机之间信息传递也是连续 的，因此要对此进行分析很难，只能用统计学中的的随机取样法，每隔 一段时间进行信息的测定，进而统计推理出有用的资料。
知觉与运动信息分析法：外界信息→感官→神经中枢→大脑处理→ 产生反应信号→经过肢体语言操作机械→通过机械反馈给操作者， 对这一过程进行分析，用信息传递理论阐明人机的信息传递。
例如，A、B两组各有6位学生参加同一次语文测验，A组的分数为95、85、 75、65、55、45，B组的分数为73、72、71、69、68、67。这两组的平均数都 是70，但A组的标准差为17.08分，B组的标准差为2.16分，说明A组学生之间的 差距要比B组学生之间的差距大得多。
一个较大的标准差，代表大部分的数值和其平均值之间差异较大；一个较小的 标准差，代表这些数值较接近平均值。
上限值：P90 90%
99%
下限值：P1 和 P5
99%
或95%
下限值：P10 90%
P50 通用
男性的上限值：P99 、P95或 P90 通用 女性的下限值：P1 、 P5或 P10 通用
2.2 常用的 人体尺寸测 量数据及其 在设计中的 应用
二、人体测量数 据的应用
③确定功能修正 量（考虑有关人 体尺寸时，必须 给衣服、鞋、帽 留下适当的余量， 也就是在人体尺 寸上增加适当的 着装修正量。）
4.人体测量的主要仪器
1、人体测高仪：主要测量身高坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿 和坐姿的人体各部位高度尺寸。 2、人体测量用直角规：测量两点之间的直线距离，特别适合测量距离较短的不规则部位 的宽度或直径，如耳、脸、手、足等部位。 3、人体测量用弯角规：用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸 厚等部位。
2.2 常用的人体尺寸测量数据及其在设计中的应用
三、人体身高在设计中的应用方法
人体尺度主要决定了人机系统的操纵是否方便和舒适。因此， 各种工作面的高度和设备高度，如操纵台、仪表盘、操纵件的安装 高度以及用具的设置高度等，都要根据人的身高来确定。
以身高为基准确定工作面的高度、设备和用具的设置高度的方 法，通常是把设计对象归成各种典型的类型，并建立起设计对象的 高度与人身高的比例关系，以供设计使用。 注意设备及用具的高度与身高的关系 Q:测量一下上课课桌的高度，椅子的高度。它们符合这个比例关系 吗？给出你认为最舒适的高度。