偏好設定的研究

國際標準協會(International Standards Association, ISO)於其所公佈的 ISO6385 標準中指出工作場所必須適合作業人員個人體型之需求⁽³³⁾，此 也包含符合個人偏好(preferred settings)之概念，其要求包括：

(1) 作業表面的高度必須依據人的體型與所從事的工作而調整；

(2) 座椅的安排應依個人需求而調整；

(3) 必須提供足夠的身體運動空間；

(4) 控制器必須裝置於手、腳可觸及的範圍之內；

(5) 把手與抓柄必須適合手的大小。

因此在使用可以依個人需求調整的電腦工作站情況下，會比不能使 用調整的電腦工作站，產生較少的身體不適(Grandjean et al. 1983⁽³⁴⁾)，而 缺乏人因考量的電腦工作站設計，通常都會導致電腦作業者的視覺和肌 肉骨骼不適的產生(Sauter et al. 1991⁽³⁵⁾, Bergqvist et al. 1992⁽³⁶⁾)，而進行人 因工程改善，調整適合操作者的作業環境，在經過調整後，大多數的人 都可以立即感受到不適的情況會有所改善(Mekhora et al. 2000⁽³⁷⁾, Lewis et al. 2000⁽³⁸⁾)。因此，使用考量人體計測值與個人偏好而做調整的可調式 工作站，已經被廣泛認為是降低肌肉骨骼不適的產生很有價值的方法 (Grandjean et al. 1983⁽³⁴⁾, Wang et al. 1999⁽³⁹⁾, Hsu et al. 2001b⁽⁴⁰⁾)。

進一步回顧有關電腦工作站之偏好設定相關研究可發現，在允許使 用者可調整工作站至其偏好設定時，其姿勢絕大部分為身體向傾斜靠於 椅背上，上臂微向前屈曲，此與傳統電腦作業指引如ISO9241⁽⁴¹⁾、

OSHA3092⁽⁴²⁾之建議的上身直立，上臂自然下垂，手肘成90度之姿勢明顯 不同(Grandjean et al. 1983⁽³⁴⁾, Ong et al. 1988⁽⁴³⁾, Hsu et al. 2001b⁽⁴⁰⁾)。傳統 人因建議為大約90度的角度最為合適，但許多的研究都發現，電腦作業 人員的偏好坐姿姿勢是背部些微向後，以得到較大的視距以及較大的手 肘角度，在Jonai et al. 2002⁽⁴⁴⁾的研究中指出，電腦作業者會隨著螢幕大小 及螢幕傾斜角的不同而改變其手肘的角度，使得手肘角度並不會成90度 角。另外，Bergqvist et al. 1995⁽²⁷⁾提出了作業者於電腦工作站在調整上的 取捨，若提高鍵盤的高度會增加肩頸部位的肌骨骼不適的機會，但卻可 以降低手臂及手腕部位肌肉骨骼不適的發生率。

Ankrum et al. 1995⁽⁴⁵⁾主張，使用電腦之作業者應該將螢幕置放在眼 睛高度水平向下約15°的位置上。在Jaschinski et al. 1999 ⁽⁴⁶⁾的研究結果發 現，電腦作業者之偏好的視距在60~100 cm 之間，視角則是在水平與水 平向下16°間。Jaschinski et al. 1998⁽⁴⁷⁾的研究發現，電腦作業者在低於偏 好視距的作業環境下，其產生視覺疲勞的不適較多。Burgess-Limerick et al.

1998⁽⁴⁸⁾在研究中發現，電腦作業者將螢幕上緣高度置放在低於眼睛高度 的位置上，似乎可以降低視覺及肌肉骨骼不適的產生。

2.4.2 影響偏好設定的因子

可能影響電腦工作站之偏好設定的可能因子包括使用者體型之人體 計測值與個人偏好習慣，此外所使用之電腦種類如桌上型或筆記型電 腦，螢幕大小也有影響。

Burgess-Limerick et al. 1998 ⁽⁴⁸⁾的研究發現，個人身體計測的差異 性會影響同一大小的螢幕尺寸之置放高度，然而亦有其他文獻指出並 不是所有人體計測值都會影響偏好設定，如身高對偏好設定的參數設 定之影響效果並不顯著，亦即代表偏好設定與身高資料相關性並不顯 著，例如在鍵盤設定高度上就與使用人員之身高與坐姿身高無顯著相 關(Grandjean et al. 1983⁽³⁴⁾, Miller et al. 1981⁽⁴⁹⁾, Hsu et al. 2001b⁽⁴⁰⁾)。

Van der Heiden et al. 1984⁽⁵⁰⁾發現，使用CAD工作站的作業者所偏好 螢幕上緣向操作者傾斜角度，與PC工作站之作業者螢幕上緣向後傾斜角 度(螢幕上緣較遠離操作者)有差異，此可能因為CAD工作站與一般的個人 電腦工作站的工作性質不盡相同，CAD工作站主要作業性質是以電腦繪 圖為主，其電腦螢幕尺寸較大，使用者因而會偏好螢幕上緣向使用者傾 斜。Wall et al. 1992⁽⁵¹⁾發現，若CAD工作站作業者將螢幕中心高度置放在 與眼睛高度一樣的高度位置上，對作業者而言會得到較好的作業姿勢，

而PC工作站則是發現將螢幕上緣高度置放於低於眼睛的高度位置上 (Burgess-Limerick et al. 1998⁽⁴⁸⁾, 1999⁽⁵²⁾)。而Byström et al. 2002⁽⁵³⁾亦指

出，CAD工作站之作業者會有較小的頸部彎曲角度因為螢幕置放的位置 與其他非CAD工作站的作業，以上的結果似乎都顯示在不同的工作站設 計上操作會造成使用者有不同的偏好設定。

2.5 姿勢與工作施力肌肉負荷量測方法與儀器探討

Li et al. 1999⁽⁵⁴⁾指出在評估人因工程危害，常用之姿勢角度量測可使 用的方式包括：

(1) 紙筆觀察而做記錄的基本方法(Pen-paper based observational methods)；

(2) 攝影及電腦輔助之分析(Videotaping and computer-aided analysis)；

(3) 直接使用儀器測量之方法(Direct method or instrumental techniques)；

(4) 自覺問卷調查的評估方式(Self-reports assessment)。

一般紙筆觀察方法主要是做觀察基本的姿勢，它不需要精密儀器就 可以完成姿勢的初步評估，但觀察者必須接受訓練，才能提高可靠度，

又因無法做連續的觀察紀錄，而缺少了精確性。並且在某些關於持續時 間、頻率上的變化或標準數值評分的高低，定義上仍不太明確，不同的 觀察方式與不同的觀察者，在結果上會有些許之差異。

在攝影帶及電腦輔助的觀察法上，是將工作上的姿勢和活動，記錄 在電腦或錄影帶上，然後再使用電腦做分析。具有儲存和處理姿勢數據 的能力、避免觀察者的偏見。在電腦系統上，主要是利用 2-D 或 3-D 的 電腦模擬記錄工具，如動作分析儀(Motion Analysis)，它是將身體的姿勢 用三度空間的方式記錄，可記錄動作上的距離、角度的改變、速度和加 速度，又可同時記錄多種關節角度；並且在精密的軟體幫助下，能使得 分析變的較為簡易。

直接儀器測量之方法可分為手動式測量工具或動態電子儀器量測，

使用手工量角器作為測量工具的方法稱之為靜態手工量測法(Manual goniometry)，其測量儀器主要為馬丁式量角器，它是測量關節相鄰兩個 部份的角度；而動態電子儀器測量的方法，主要是將電子所輸出的訊號 以比例的方式置換成我們所要觀察的數值。包括了一些姿勢定位量測與 姿勢張力、肌肉疲勞負荷量測。而動態電子儀器量測主要為動態電子量 角器(Electrogoniometers)。

自覺問卷調查評估，主要是用來評估身體的工作負荷、不適或工作 上的壓力，此方法是利用一些簡單且易懂的問題，讓受試者直接的表達 本身的不適感覺與負荷情況。

在量測評估工作施力時之肌肉負荷之儀器則是多以表面肌肉電位量 測儀(surface Electromyograph)作為主要的量測評估儀器。本研究採用動態

電子量角器進行主要上肢與頸部之姿勢量測，並搭配其他如馬丁式量角 器進行靜態姿勢角度量測，而工作肌肉施力負荷則以表面肌肉電位量測 儀(surface Electromyograph)進行量測。此外也利用自覺問卷評估實驗作業 後之負荷與不適。

2.5.1 靜態與動態姿勢角度量測方法比較與儀器探討 2.5.1.1 靜態手動量測之量測評估方法

手工測量法(Manual goniometry)是即時測量典型的使用法，然而，姿 勢是為多變性的動態狀況，這種多變性使得許多流行病學研究對評估多 變性的姿勢採用單一姿勢角度值產生了懷疑，舉例而言，使用手工測量 法對電腦作業者的作業姿勢作量測時，每次量測的角度數據為單一時間 作業者的姿勢數據，而此姿勢數據的再現性(reproducible)於整個作業時間 仍是未知的(NIOSH, 1992⁽⁵⁵⁾)。

採用手工測量法時，必須考慮量角器中心位置擺放的基準點與量角 器的移動臂(moving arm)與不動臂(stationary arm)此兩臂放置的參考位 置，中心基準點與參考位置多以解剖學上顯而易見的標的，舉例來說，

以手肘而言，中心基準點為肱骨外上髁(Lateral epicondyle of humerus)，

不動臂(stationary arm)放置位置為肩峰突(Acromion process of scapula)與 肱骨外上髁此兩點之連線上，另一移動臂(moving arm)則是放置在肱骨外

上髁與尺骨莖突(Styloid process of ulna)此兩點的連線位置上(Norkin et al.

2003⁽⁵⁶⁾)。

2.5.1.2 動態電子紀錄之量測評估方法

動作分析儀常被使用作為姿勢評估的儀器。其原理是利用攝影機偵 測專用的反光球之空間座標，透過攝影機的感應，可以找出每一個反光 球的2-D或3-D的空間座標。在每次量測之前，必須先利用校正的步驟訂 出2-D或3-D的座標原點的位置，之後再透過軟體加以運算，即可得出反 光球間的相對距離、角度、移動速度等資訊(Burgess-Limerick et al. 1998⁽⁴⁸⁾, Juul-Kristensen et al. 2001⁽⁵⁷⁾, Moffet et al. 2002⁽⁵⁸⁾)。

動態電子量角器則可即時量測姿勢之動態角度資訊，動態電子量角 器之感測元件可分為單軸向與雙軸向兩類，需依使用上的需要選購長度 與旋轉方向匹配之元件。該元件需於記錄器上額外設計一組橋式訊號放 大器，將訊號放大再傳至記錄器擷取紀錄，其原理是利用感測元件內之 電阻改變，因角度變大則電阻變小使得電壓電位變高，以電壓電位改變 去推估角度的變化，其中必須給予已知之角度作為電位之基準，所以每 次量測之前必須先經過角度校正，即可得知感測元件之相對角度資訊(勞 工安全衛生研究所 2002⁽⁵⁹⁾)。

2.5.1.3 靜態與動態量測方法之比較

在許多的狀況下，姿勢並不是固定不變的，而是隨著時間做動態的 改變的，因此，許多流行病學的研究並沒測量電腦作業操作時的姿勢，

是因為在某種程度上對姿勢是很難快速且確實地測量及評估，並且測量 時必須保持姿勢的穩定(Ortiz et al. 1997⁽⁶⁰⁾)。肌肉骨骼不適的產生，除了 極端的姿勢角度會造成急性不適的產生外，主要的還是與時間與和頻率 最為相關，然而，使用靜態手工測量法去評估姿勢改變量較大的角度，

其可信度難免會遭受到質疑，在本研究中，雖有使用此方法量測，實驗 中所量測的姿勢角度部位是為較不易改變的位置，因此並不會因為此方 法而產生太大誤差。而本研究採用動態電子量角器來量測姿勢角度而非 動作分析儀，雖然兩者各優缺點，動作分析儀可藉由反光球定位獲得較

其可信度難免會遭受到質疑，在本研究中，雖有使用此方法量測，實驗 中所量測的姿勢角度部位是為較不易改變的位置，因此並不會因為此方 法而產生太大誤差。而本研究採用動態電子量角器來量測姿勢角度而非 動作分析儀，雖然兩者各優缺點，動作分析儀可藉由反光球定位獲得較