电脑使用工效学评价方法的研究_键盘和鼠标使用及人体疲劳
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主要使用纵向研究方法 （ Longitudinal Study） ： 以每个对象为评价个体，进行参数的重复测量，以 对象作为随机因素 （ Random effect） 。获得对象允 许后，在其使用电脑中安装 “键盘鼠标使用统计 软件” 和 “疲劳问卷系统软件”。对象正常使用电 脑并且在工作日的上午开始 （ 8： 30 － 9： 00） 、结 束 （ 11： 30 － 12： 00） 以及下午的开始 （ 13： 30 － 14： 00） 、结束 （ 16： 30 － 17： 00） 回答自述疲 劳程度问卷。问卷以对话框形式供对象回答，如图 1 所示。对象在标尺线上标记数字，表达自己的疲 劳程度。问卷在各时段分别持续半小时。对象可以 选择方便的时候回答问题，不影响正常使用电脑。 整个数据采集过程持续 8 周共计 40 个工作日。最 后汇总数据，分析数据，得出键盘鼠标使用和使用 过程中疲劳的结果，完整方法如图 2 所示。
图 1 自述疲劳程度问卷问题对话框
第8 期
中国安全生产科学技术
·127·
图 2 评价方法图示
2 结果
2. 1 基本情况 最终选定评价对象 25 人。其中 10 名男性，15
名女性。年 龄 范 围 26 － 54 岁． 平 均 年 龄 为 42. 2 岁。使用电脑历史 3 － 10 年，平均 使 用 电 脑 5. 6 年。一天使用电脑 4 － 8 小时，平均使用 6. 2 小时。 1 人习惯手为左手，1 人习惯手为双手，其余人习 惯手为右手。在过去一年均没有受过上肢的肌肉骨 骼损伤。没有对象中途退出，但是由于有些对象当 日不使用电脑或者不能完成疲劳程度问卷，实际得
354
531. 4
437
541. 6
450
586. 8
394
440. 1
注： 以上数据均为单位时间内的动作次数。
鼠标移动
平均值 标准差
128
214. 6
553
373. 4
667
421. 1
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375. 0
467
387. 5
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382. 6
561
382. 9
694
465. 5
644
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鼠标按键
键盘所有按键
平均值 标准差
102
262. 4
399
422. 2
556
611. 1
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878. 3wenku.baidu.com
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键盘字母键
平均值 标准差
65
184. 5
240
280. 9
338
407. 8
270
294. 4
408 1060. 0
男 女 ＜ 35 30 － 45 ＞ 45
打字速度 131. 9 396. 7 495. 3 390. 9 386. 7 306. 8 547. 5 519. 6 515. 4 408. 0 432. 9 553. 3 485. 7 249. 1
到了每个对象最少 31 天，最多 40 天，平均每人 37. 6 天的完整数据。所有对象使用统一配发的电脑 软件和硬件，并且有专人负责维护。办公环境有着 足够的照明，适宜的温度、湿度。 2. 2 “键盘鼠标使用统计软件” 结果
由于使用纵向研究方法，键盘鼠标使用随电脑 每日累积使用时间变化的情况如下，并且通过软件 进行可视化。主要基本数据见表 1。
HAN Cheng，WANG Yan-rang
（ Tianjin Center for Disease Control and Prevention，Tianjin 300011，China）
Abstract： Objective To further study the office ergonomics on computer related musculoskeletal disorders，a more effective computer use ergonomic assessment method is needed． Due to the fact that computer keyboard and mouse are the primary input devices and their repetitive use could increase the risk of developing computer related musculoskeletal disorders，the objective of this study is firstly to develop a new computer keyboard and mouse use ergonomic assessment method and secondly to apply this method to study computer keyboard and mouse use and fatigue． Methods This assessment method includes： computer keyboard and mouse usage statistics software，automatic perceived level of fatigue questionnaire software and data processing and results visualization． 25 subjects were followed for 8 weeks and assessed by this method． Results Computer keyboard and mouse usage results accurately described how subjects operated their computer． Fatigue results were also consistent with and supported by other laboratory study results． Conclusion A new and effective computer keyboard and mouse use ergonomic assessment method was successfully developed． Key words： computers； ergonomics； assessment； fatigue
办公室工效学干预手段能够有效预防控制电脑 相关肌肉骨骼疾病。目前，常见的办公室工效学评 价方法有： 人体测量调查法，劳动姿势负荷调查方 法 （ 动作捕捉，调查表等） 、肌肉生理调查方法 （ 表面肌电和负荷） 和心理学方法评价等［4］。为了 更进一步促进办公室工效学的研究，本文论述了一 套键盘和鼠标使用的工效学评价方法的研发过程， 并且使用该评价方法评价键盘和鼠标的使用以及使 用过程中的人体疲劳。
平均值 标准差
67
116. 8
290
220. 3
344
258. 6
265
217. 0
262
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234. 4
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259. 6
362
274. 1
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鼠标滚轮
平均值 标准差
57
173. 8
211
202. 9
224
185. 8
165
156. 6
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159. 5
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表 2 “键盘鼠标使用统计软件” 派生数据
工作时间
性别 年龄
8： 30 － 9： 00 9： 00 － 10： 00 10： 00 － 11： 00 11： 00 － 12： 00 12： 00 － 13： 00 13： 00 － 14： 00 14： 00 － 15： 00 15： 00 － 16： 00 16： 00 － 17： 00
最后，设计一套数据处理和评价结果可视化方 法。对原始数据进行分析，得到关于键盘鼠标使用 情况、电脑使用者疲劳程度、工作与休息特点等数 据，进行工效学分析，并将结果可视化。 1. 2 对象
为了验证本评价方法，选择文职工作人员作为 评价对象。对象工作时间为 8： 30 － 12： 00，13： 30 － 17： 00，中午午休。对象主要在办公室内从事 电脑文字处理工作及其他相关工作 （ 如接听电话， 复印，传真等） 。
第7卷 第8期 2011 年 8 月
中国安全生产科学技术 Journal of Safety Science and Technology
文章编号： 1673 － 193X （ 2011） － 08 － 0125 － 05
Vol． 7 No． 8 Aug． 2011
电脑使用工效学评价方法的研究： 键盘和鼠标使用及人体疲劳
的职业健康，本研究研发一套键盘和鼠标使用的工效学评价方法并且使用该评价方法评价键盘
和鼠标的使用以及使用过程中的人体疲劳。评价方法设计包括： “键盘鼠标使用统计软件”、“疲
劳问卷系统软件” 和数据处理和结果可视化。应用此评价方法对 25 个对象进行了 8 周的纵向观
察与评价。键盘鼠标使用的评价结果能够准确反映评价对象操作键盘鼠标的实际情况； 对疲劳
韩 承，王延让
（ 天津市疾病预防控制中心，天津 300011）
摘 要： 为了进行电脑相关肌肉骨骼疾病 （ Computer Related Musculoskeletal Disorders） 的办公室
工效学研究，需要研发更有效的电脑使用工效学评价方法。鉴于键盘和鼠标是电脑操作者最主
要的输入工具，而且高重复性的操作动作会增加患肌肉骨骼疾病的风险，为了保护电脑操作者
程度的分析结果也与实验室研究结论一致，得到了理论支持，成功研发了一套创新、有效的电
脑键盘和鼠标使用的工效学评价方法。
关键词： 电脑； 工效学； 评价； 疲劳
中图分类号： X914
文献标识码： A
The development of a new computer use ergonomic assessment method： The study of computer keyboard and mouse use and fatigue
1 方法与对象
1. 1 评价方法设计 首先，借助软件设计技术，研发一套 “键盘
鼠标使用统计软件”。该软件能记录键盘和鼠标的 每一个动作，动作发生的时间以及其他相关工效学 信息。该软件的特点是： 不收集任何与研究无关的 涉及个人隐私的信息； 软件运行过程中，不会影响 电脑的正常使用。
其次，在 上 述 软 件 中，嵌 入 了 一 套 自 动 的 “疲劳问卷系统软件”。问卷以 BORG CR 10 scale 为基础，设计了对左右手、左右手腕、左右肩膀和 颈部的自述疲劳程度问题。对象通过在标尺线上标 记数字，表达自己感觉到的疲劳程度。由 “0” 到 “10” 表示由 “不疲劳” 到 “严重疲劳”。该问卷 可以完全由研究人员根据研究需要和实际情况自 定义。
收稿日期： 2011 － 04 － 06
·126·
中国安全生产科学技术
第7 卷
随着电脑的大量普及应用，电脑相关肌肉骨骼 疾病 （ Computer Related Musculoskeletal Disorders） 已经成为 电 脑 使 用 健 康 问 题 中 的 焦 点［1］。 有 研 究 证明每天使用电脑的时间越多，强度越大，患电脑 相关肌肉 骨 骼 疾 病 和 出 现 症 状 的 风 险 越 大［2］。 键 盘和鼠标是电脑操作者最主要的输入工具，高重复 性的操作动作会增加患肌肉骨骼疾病 （ 如腕管综 合征） 的风险［3］。
在了解该研究的目的、过程和作为参与者的权 利和义务后，评价对象自愿参与研究。评价对象进 一步回答关于电脑使用的问卷。问卷主要了解对象 基本信息和电脑使用基本情况。对于完整回答了问 卷的人员，为了排除混杂因素，进一步依照电脑使 用熟练程度、使用强度和未患肌肉骨骼疾病标准筛 选合适的对象。 1. 3 实验步骤
包括以上基本数据，还建立了一系列较为复杂 的派生数据描述键盘鼠标使用情况，见表 2。
表 1 “键盘鼠标使用统计软件” 基本数据
工作时间
8： 30 － 9： 00 9： 00 － 10： 00 10： 00 － 11： 00 11： 00 － 12： 00 12： 00 － 13： 00 13： 00 － 14： 00 14： 00 － 15： 00 15： 00 － 16： 00 16： 00 － 17： 00
图 1 自述疲劳程度问卷问题对话框
第8 期
中国安全生产科学技术
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图 2 评价方法图示
2 结果
2. 1 基本情况 最终选定评价对象 25 人。其中 10 名男性，15
名女性。年 龄 范 围 26 － 54 岁． 平 均 年 龄 为 42. 2 岁。使用电脑历史 3 － 10 年，平均 使 用 电 脑 5. 6 年。一天使用电脑 4 － 8 小时，平均使用 6. 2 小时。 1 人习惯手为左手，1 人习惯手为双手，其余人习 惯手为右手。在过去一年均没有受过上肢的肌肉骨 骼损伤。没有对象中途退出，但是由于有些对象当 日不使用电脑或者不能完成疲劳程度问卷，实际得
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注： 以上数据均为单位时间内的动作次数。
鼠标移动
平均值 标准差
128
214. 6
553
373. 4
667
421. 1
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382. 6
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鼠标按键
键盘所有按键
平均值 标准差
102
262. 4
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611. 1
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604 1494. 2
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698
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键盘字母键
平均值 标准差
65
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408 1060. 0
男 女 ＜ 35 30 － 45 ＞ 45
打字速度 131. 9 396. 7 495. 3 390. 9 386. 7 306. 8 547. 5 519. 6 515. 4 408. 0 432. 9 553. 3 485. 7 249. 1
到了每个对象最少 31 天，最多 40 天，平均每人 37. 6 天的完整数据。所有对象使用统一配发的电脑 软件和硬件，并且有专人负责维护。办公环境有着 足够的照明，适宜的温度、湿度。 2. 2 “键盘鼠标使用统计软件” 结果
由于使用纵向研究方法，键盘鼠标使用随电脑 每日累积使用时间变化的情况如下，并且通过软件 进行可视化。主要基本数据见表 1。
HAN Cheng，WANG Yan-rang
（ Tianjin Center for Disease Control and Prevention，Tianjin 300011，China）
Abstract： Objective To further study the office ergonomics on computer related musculoskeletal disorders，a more effective computer use ergonomic assessment method is needed． Due to the fact that computer keyboard and mouse are the primary input devices and their repetitive use could increase the risk of developing computer related musculoskeletal disorders，the objective of this study is firstly to develop a new computer keyboard and mouse use ergonomic assessment method and secondly to apply this method to study computer keyboard and mouse use and fatigue． Methods This assessment method includes： computer keyboard and mouse usage statistics software，automatic perceived level of fatigue questionnaire software and data processing and results visualization． 25 subjects were followed for 8 weeks and assessed by this method． Results Computer keyboard and mouse usage results accurately described how subjects operated their computer． Fatigue results were also consistent with and supported by other laboratory study results． Conclusion A new and effective computer keyboard and mouse use ergonomic assessment method was successfully developed． Key words： computers； ergonomics； assessment； fatigue
办公室工效学干预手段能够有效预防控制电脑 相关肌肉骨骼疾病。目前，常见的办公室工效学评 价方法有： 人体测量调查法，劳动姿势负荷调查方 法 （ 动作捕捉，调查表等） 、肌肉生理调查方法 （ 表面肌电和负荷） 和心理学方法评价等［4］。为了 更进一步促进办公室工效学的研究，本文论述了一 套键盘和鼠标使用的工效学评价方法的研发过程， 并且使用该评价方法评价键盘和鼠标的使用以及使 用过程中的人体疲劳。
平均值 标准差
67
116. 8
290
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鼠标滚轮
平均值 标准差
57
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表 2 “键盘鼠标使用统计软件” 派生数据
工作时间
性别 年龄
8： 30 － 9： 00 9： 00 － 10： 00 10： 00 － 11： 00 11： 00 － 12： 00 12： 00 － 13： 00 13： 00 － 14： 00 14： 00 － 15： 00 15： 00 － 16： 00 16： 00 － 17： 00
最后，设计一套数据处理和评价结果可视化方 法。对原始数据进行分析，得到关于键盘鼠标使用 情况、电脑使用者疲劳程度、工作与休息特点等数 据，进行工效学分析，并将结果可视化。 1. 2 对象
为了验证本评价方法，选择文职工作人员作为 评价对象。对象工作时间为 8： 30 － 12： 00，13： 30 － 17： 00，中午午休。对象主要在办公室内从事 电脑文字处理工作及其他相关工作 （ 如接听电话， 复印，传真等） 。
第7卷 第8期 2011 年 8 月
中国安全生产科学技术 Journal of Safety Science and Technology
文章编号： 1673 － 193X （ 2011） － 08 － 0125 － 05
Vol． 7 No． 8 Aug． 2011
电脑使用工效学评价方法的研究： 键盘和鼠标使用及人体疲劳
的职业健康，本研究研发一套键盘和鼠标使用的工效学评价方法并且使用该评价方法评价键盘
和鼠标的使用以及使用过程中的人体疲劳。评价方法设计包括： “键盘鼠标使用统计软件”、“疲
劳问卷系统软件” 和数据处理和结果可视化。应用此评价方法对 25 个对象进行了 8 周的纵向观
察与评价。键盘鼠标使用的评价结果能够准确反映评价对象操作键盘鼠标的实际情况； 对疲劳
韩 承，王延让
（ 天津市疾病预防控制中心，天津 300011）
摘 要： 为了进行电脑相关肌肉骨骼疾病 （ Computer Related Musculoskeletal Disorders） 的办公室
工效学研究，需要研发更有效的电脑使用工效学评价方法。鉴于键盘和鼠标是电脑操作者最主
要的输入工具，而且高重复性的操作动作会增加患肌肉骨骼疾病的风险，为了保护电脑操作者
程度的分析结果也与实验室研究结论一致，得到了理论支持，成功研发了一套创新、有效的电
脑键盘和鼠标使用的工效学评价方法。
关键词： 电脑； 工效学； 评价； 疲劳
中图分类号： X914
文献标识码： A
The development of a new computer use ergonomic assessment method： The study of computer keyboard and mouse use and fatigue
1 方法与对象
1. 1 评价方法设计 首先，借助软件设计技术，研发一套 “键盘
鼠标使用统计软件”。该软件能记录键盘和鼠标的 每一个动作，动作发生的时间以及其他相关工效学 信息。该软件的特点是： 不收集任何与研究无关的 涉及个人隐私的信息； 软件运行过程中，不会影响 电脑的正常使用。
其次，在 上 述 软 件 中，嵌 入 了 一 套 自 动 的 “疲劳问卷系统软件”。问卷以 BORG CR 10 scale 为基础，设计了对左右手、左右手腕、左右肩膀和 颈部的自述疲劳程度问题。对象通过在标尺线上标 记数字，表达自己感觉到的疲劳程度。由 “0” 到 “10” 表示由 “不疲劳” 到 “严重疲劳”。该问卷 可以完全由研究人员根据研究需要和实际情况自 定义。
收稿日期： 2011 － 04 － 06
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中国安全生产科学技术
第7 卷
随着电脑的大量普及应用，电脑相关肌肉骨骼 疾病 （ Computer Related Musculoskeletal Disorders） 已经成为 电 脑 使 用 健 康 问 题 中 的 焦 点［1］。 有 研 究 证明每天使用电脑的时间越多，强度越大，患电脑 相关肌肉 骨 骼 疾 病 和 出 现 症 状 的 风 险 越 大［2］。 键 盘和鼠标是电脑操作者最主要的输入工具，高重复 性的操作动作会增加患肌肉骨骼疾病 （ 如腕管综 合征） 的风险［3］。
在了解该研究的目的、过程和作为参与者的权 利和义务后，评价对象自愿参与研究。评价对象进 一步回答关于电脑使用的问卷。问卷主要了解对象 基本信息和电脑使用基本情况。对于完整回答了问 卷的人员，为了排除混杂因素，进一步依照电脑使 用熟练程度、使用强度和未患肌肉骨骼疾病标准筛 选合适的对象。 1. 3 实验步骤
包括以上基本数据，还建立了一系列较为复杂 的派生数据描述键盘鼠标使用情况，见表 2。
表 1 “键盘鼠标使用统计软件” 基本数据
工作时间
8： 30 － 9： 00 9： 00 － 10： 00 10： 00 － 11： 00 11： 00 － 12： 00 12： 00 － 13： 00 13： 00 － 14： 00 14： 00 － 15： 00 15： 00 － 16： 00 16： 00 － 17： 00