第二章 人机工程学中的“人”

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。
统计学中，把从总体取出的许
样 本
多个体的全部称为“样本”。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
样本的特点及其表达的总体。
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描述一个分布，必须用两个重 要的统计量： 均值和标准差。 前者表示分布的集中趋势； 后者表示分布的离中趋势。
新加坡
22
印度
23
中国
24
25
26
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28
29
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S2
n
1
1
(
x1
2
x2 2
xn2
2
nx )
1
n
(
n 1 i1
xi 2
2
nx )
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在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则 GB/T 12985-1991
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人体测量数据的应用
• 在人体测量中，被测者通常只是一 个特定群体中较少量的个体，其测 量数值为离散的随机变量。
• 使测量数据能够反映出该群体的形 态特征及差异程度。对于静态人体 测量数据，应遵循概率统计的理论 原则。人体尺寸基本是呈正态高斯 分布曲线。
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人体测量中的主要统计函数（术语）
总体、样本
均值、标准差
适应度
术语
百分位数
百分位
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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
总 测量中，总体是按一定特征被划分 体 的人群。因此，设计产品时必须了
1
2
第二章 人体的人机学参数
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在中国二千多年前的《内经－灵柩》之《骨度篇》中，对人体 测量就有了较详细而科学的阐述。古埃及在公元前3500--2200 年之间，也有类似人体测量的方法存在，并提出人体可分为十 九个部位。 人体测量学(anthropometry)是人类学的一门分支学科，主要研究人体 测量和观察方法，并通过人体整体测量与局部测量来探讨人体的特征、 类型、变异和发展规律。
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现已成为《用于技术设计的人体测量基础 项目》（GB/5703-1999）的附录A
8
9
人 体
人 体
测
测
量
量
基 准
基 准
面
面
和 基
和 基
准
准
轴
轴
返10 回
GB5703-1999 《用于技术设计的人体测量基础项目》
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14
人体测高仪:
主要用来测量身高、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
在设计中，当需要得到任一百分位数值时，则 可按下式求出：
1%-50%之间的数值：Xa= X -（KS） X 为均值；S为标
50%-99%之间的数值：Xa=
X
+（KS）
准差；K为百分比 变换系数。
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当手边没有GB10000时
可以通过以下3个数值确定设计尺寸 X
X;S; X
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例1. 借助于课本2-6式，在设计适用于 90%华北男性使用的产品时，试 计算应按怎么样的身高范围去设 计该产品的尺寸？
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解：查表得华北地区男性身高平均值＝ 1693mm，标准差＝56.6mm；欲使产品适 用于90%的人，故以第5百分位和第95百分 位为确定尺寸的界限值。查表得这时变换
系数 K（当 a 取5%时，K ＝－1.645；当 a
取95%时， K ＝1.645），于是借助于上式
便得到：
x 5＝1693－1.645×56.6＝1600mm x95 ＝1693＋1.645×56.6＝1786mm
寸。
人体测量用直脚规：
主要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。如耳、脸、手、足。
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人体测量用弯脚规： 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、 胸厚等部位的尺寸。
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各 国 的 阅 兵 式
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保加利亚
18
俄罗斯
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菲律宾
20
捷克
21
x
s
k
1.693
56.6
0.524
• •
注意：1百7分2位3(（mPm）)70%与第70百分位数
为1723mm的差别
p v
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例 3 设计适用于90%东南男性使用的产品，试问应按怎样 的身高范围设计该产品尺寸？
于是按身高1600～1786mm范围设计产品 尺寸，将适用于90%华北地区的男性。
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• 例2.我国华北区男子身高均值 x ＝1693mm， 标准差S=56.6mm,求该地区70%（百分位） 人群身高小于 的百分位数。 p
v
• 由70%和课本表2-1查得k=0.524
• 由课本式（2-6）
•
p v38Fra bibliotek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”，适应域是相 对设计而言的，对 应统计学的置信区 间的概念。
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；偏适应域通常 是整个分布的某一边。
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人体身高分布和适应域
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百分位
百分位由百分比表示，称为“第几 百分位”。例如，50%称为第50 百分位。
百分位数
百分位数是百分位对应的数值。 例如，男性身高分布的第5百分 位数为1583mm，则表示有 5%的人的身高将低于这个高度。
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百分位表示设计的适应域。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。
人机工程学中的“人”
• 在人机工程学中，可以从3个角度看“人”： • （1）人的物理性——具有一定外形的物体
• 第二章：人体的人机学参数
• （2）人的动物性——具有对外界做功的能力
• 第三章第一节 人的生理特性 • 第三章第三节 人体生物力学
• （3）人的智能性——具有心理思维能力
• 第三章第二节 人的心理特性
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定义： 人体测量学是一门用测量方法研究人
体的体格特征的科学。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。
（如图2—1）
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人体测量学是人机工程学的重要组成部分。进行产品设 计时，为使人与产品相互协调，必须对产品同人相关的各种 装置作适合于人体形态、生理以及心理特点的设计，让人在 使用过程中，处于舒适的状态以及方便地使用产品。因此设 计师应了解人体测量学，生物力学方面的基本知识，并熟悉 有关设计所必需的人体测量基本数据的性质、应用方法和使 用条件。