第三章 老年人之人體尺寸計測及動態能力調查研究
第一節 量測規畫
人體計測是人因工程研究中相當重要的環節,為進行產品設計、設施規 劃以及相關法令修訂等的重要參考依據與基礎。在建立老年人的人體計測資 料庫的過程中,必須選擇目標群體、抽樣策略、選擇及定義所要測量的項目 以及建立測量的技術 (Bradtmiller, 1997)。在量測的項目中的細項分類分別 為人體靜態尺寸、以及利用心理物理法(psychophysical approach)所量測的伸 手可及作業範圍(水平與垂直)、手的握力量測、最適工作面高度以及扶手高 度等量測。本研究採用之方法,將從統計抽樣及分析方法、以及人體計測量 測項目,分別論述之。
一、統計抽樣及分析方法
將分成4大類討論,分別為調查對象、抽樣方法、樣本規模及統計分析。
(一) 調查對象:
1. 樣本個數與來源
本研究所建議的老年人計測調查規劃,應用母體為全國老年人,以 供日後評估無障礙設施規範與建築設計時做為參考依據。為利量測工作 進行,本研究從老人關懷據點、社區老人團體、安養中心等尋找願意參 與的受試者,並且透過各種宣傳方式,如張貼廣告或發放傳單,以招募 受試者。在樣本個數方面,本研究調查人數預計為 300 人,並建立後續 量測模式計畫,以衍生本計畫之價值。
2. 樣本分類
樣本選取方面,不同族群,將有不同的人體計測尺寸,諸如性別與 年齡等因素,內政部統計處 100 年第 2 週之內政統計週報顯示,台灣 65 歲以上人口佔總人口比率已達到 10.74%,共計 248 萬 7,893 人。又 根據目前可查得之內政部 99 年度人口統計資料顯示,65-69 歲者有 736,850 人(約佔老年人數 30%),70-74 歲者有 648,886 人(約佔老年人數 25%),75-79 歲者有 497,209 人(約佔老年人數 20%),80-84 歲者有 364,105 人(約佔老年人數 15%),85 歲以上人口約有 10%。為提高測試 調查結果的使用價值與完整性,本研究針對樣本來源所建議之分類項目
40
請參見表 3.1.1。
(1) 年齡:依據 WHO(世界衛生組織)之定義,65 歲以上為高齡者,
與老年人之定義一致。將年齡層分為四個階段,此四階段年齡層(佔 調查總人數百分比)分別為:65-69 歲 105 人(35%)、70-74 歲 90 人 (30%)、75-79 歲 75 人(25%)、80 歲以上 30 人(10%)。
(2) 性別:根據 99 年度內政部人口統計資料顯示 65-69 歲的男女人數比 例為 0.9,70-74 歲的人數比例為 0.9,75-79 歲的比例為 1.0,80-84 歲比例為 1.1。緣此,本研究受試者性別比例設為 1:1。
(3) 行動能力:本研究之排案標準只排除長期臥床和在室內必須使用輪 椅為行動輔具者,因此使用拐扙與短期使用輔具者,將會納入本研 究中。由於健康老人與生病老人在人體尺寸計測或動靜態行為的差 別,主要在於極重症老人之身體會變形,因此本研究排除長期臥床 與使用輪椅代步之老人。
表 3.1. 1 樣本分類項目
樣本分類項目 內容 附註
年齡
65-69 歲 佔調查人數 35%
70-74 歲 佔調查人數 30%
75-79 歲 佔調查人數 25%
80 歲以上 佔調查人數 10%
性別 男性 佔調查人數 50%
女性 佔調查人數 50%
(二) 抽樣方法:
為求取樣嚴謹,具代表性但又在技術上較簡便的抽樣計畫是擬定抽 樣計畫時第一考量的因素。但分散之抽取單位,對於量測儀器的移動及 精確度等各方面將會造成影響。因此本計畫在經過審慎、通盤的規畫考 慮之後,決定在老人關懷據點、社區老人團體、安養中心等相關單位尋 找願意參與,約300人的量測,建立基本的三維空間人體模型資料庫。其 抽樣以國內老年人口之年齡和性別分佈為基礎,使資料庫之年齡及性別 分佈能反應目前台灣母體實際之特性。本研究計畫已通過國立陽明大學 人體試驗暨倫理委員會及台北榮民總醫院人體試驗委員會(institutional
41 態(Skewness)與峯度(Kurtosis)、百分位數(Percentiles, %ile) 及範圍值 (Range)。
1. 次數分配:將原始量測值繪製成次數分配統計圖表,以便於觀察這
42
些原始資料究竟具有何種特徵(集中趨勢、分配狀況等),並藉以 說明總數(N),計算平均數(X或M)以及標準差(SD),以供實際之需要。
所謂次數分配表,係將全部量測值中,最大值和最小值之間以一定 的組距(Class interval)區分之,並將各量測值分別歸類於其所屬之組 別內,點計各組次數,以得各組之累積次數,必要時以圖表表示次 數分配曲線(Histogram)。據統計學研究結果,大多數人體尺寸之計 測結果均屬於常態分配,亦即接近平均數的人最多,遠離平均數的 人漸次減少。
2. 平均數(Mean或Average, M):平均數(以M或X表示)為一群量測值 之代表數,其功用為以一簡單數字表明複雜而眾多之原始量測值,
它可作為論斷某一計測事實之標準,例如某甲身高很高,亦即他的 身高較一般人之平均身高為高,故平均數實為人體計測學上必要之 知識。人體計測學中的中位數(Median)亦常被用做為平均數的數值。
中位數是將全部量測值按大小順序排列時,位於中央的數值,它平 分該數列為相等之兩部分,即為第50百分位的數值。如果數據的分 配曲線呈現一個鐘形的常態分配曲線(Gaussian or normal distribution curve),則此種情形之下,平均數(Mean)、中位數(Median)和眾數 (Mode)將會重和在一點,其數值相同。
3. 標準差(Standard deviation, S或SD):人體計測中平均數在表明人體量 測數列的集中趨勢,而標準差(或標準偏差)則表示了數列分配或離 散的程度。一般而言,接近平均數的人較多,而遠離平均數的人則 漸次減少,有兩組相同平均數的數列未必其分配情形就相同。偏差 (Dispersion)係指一群量測事實的數值分佈狀況(即遠離平均數的程 度)。以一群體的身高為例,偏差係指他們的身高是否相差懸殊。
從次數分配的分類與列表我們約略可觀察出其身高尺寸值的分佈狀 況,但偏差究竟多大則無法確定,故應以一簡單數值表示其量測數 列之偏差量,使人容易瞭解便於比較。標準差與分配曲線形狀有關,
可協助瞭解數據的離中程度,偏差越大,數據分佈範圍愈廣。
4. 變異數(Variance):即一組數值與其算數平均數之差異平方和的平均 數。
5. 偏態(Skewness)與峯度(Kurtosis):主要作為了解所得到的資料之次 數分配是否為常態(或偏態)分配及其分配集中(或離散)程度。
6. 百分位數(Percentiles) :百分位數就是將全部量測值分割100等分,
將數值由低向高依序排列。某一特定百分點的數值,例如第5百分位 數為第5百分點的數值,僅5%的量測數據低於或等於該值。百分位
43
數又分為第1百分位數(1%ile)、第5百分位數(5%ile)、第10百分位數 (10%ile)、第25百分位數(25%ile)、第50百分位數(50%ile)、第75百 分位數(75%ile)、第90百分位數(90%ile)、第95百分位數(95%ile)及 第99百分位數(99%ile)等,尤其是5%ile、95%ile及四分位數(25%ile、
50%ile、75%ile)最常與平均數並列。
7. 範圍值(Range):範圍值,又稱全距或極差,是用來表示統計資料中 的變異量數(measures of variation),其最大值與最小值之間的差距;
即最大值減最小值後所得之數據。全距為離散程度的最簡單測度值,
易受極端值影響。其適用於等距變數、比率變數,不適用於名義變 數或次序變數。
二、人體計測量測項目
若將無障礙環境納入建築設計考量,除了須考慮以健全人的人體計 測值作為基礎參考之外,尚須建立各種類型之老年人的相關靜態與動態 人體計測尺寸資料庫。由於老年人不同個人需求以及個人體型等等的因 素,本研究規劃調查基本問卷、靜態人體尺寸、作業域、握力以及站姿 扶手高等。
◼ 基本問卷:年齡、性別、疾病病史等。
◼ 靜態人體尺寸:眼高、身高、體重、膝蓋高、手肘高…等。
◼ 作業域:水平、垂直及側面的作業域。
◼ 握力及站姿扶手高等。
(一) 基本問卷:
在量測之前,須詢問並記錄受試者的基本資料,以供事後尺寸測量 結果的資料整理與分析研究。量測進行過程中,服裝衣著的不同可能會 影響尺寸測量結果,因此建議要求受測者穿著輕便的衣服。而將由臨床 治療師執行問卷資料蒐集,籍此提昇問卷的信度。另外,量測之前需先 確認受測老人非室內一定使用輪椅作為行動輔具、長期臥床者或衰弱老 人。本研究參考老人照護衰弱指數研究(Kulminski et al., 2008),以老人 常見疾病問題詢問受測老人的健康狀況,並據以判定受試者是否為衰弱 老人。
(二) 靜態人體尺寸:
44
參考建研所的「肢體障礙者人因工學與使用行為研究」,以及國外 老年人量測相關文獻:1) Kothiyal and Tettey (2001) 針對澳大利亞的年 長族群進行人體計測資料量測;2) Steenbekkers & Beijsterveldt (1998)日 常生活所使用到的設施、儀器或工作場域相當重要或有用的尺寸;3) Hanson et al. (2009) 發表於瑞典的勞動工人的人體計測值 (最新發表於 國際期刊的資料)。本研究參考並綜合國內外對人體計測的調查研究報告,
建議將老年人人體計測的量測項目規劃為 35 項(詳見表 3.1.2),量測項 目圖示說明請見圖 3.1.1。
26 27
28
29 19
32
圖 3.1. 1 老年人靜態人體計測尺寸調查項目說明
(資料來源:Hanson et al., 2009)
表 3.1. 2 老年人靜態人體計測尺寸調查項目 本研究
量測尺寸
Kothiyal &
Tettey (2001)
Hanson et al.
(2009)
1. 年齡 ■ ■
2. 身高 ■ ■ ■
3. 體重 ■ ■
立姿 4. 眼高 ■ ■ ■
5. 肩高 ■ ■ ■
6. 頭長 ■ ■
7. 頭寬 ■ ■
8. 頭圍 ■ ■
45
9. 肩寬 ■ ■
10. 肩膀寬(雙肩峰) ■ ■
11. 肩膀寬(雙三角肌) ■ ■
12. 肩膀至手握長度 ■ ■
13. 胸部厚度 ■ ■
14. 胸部厚度(從 nipple) ■ ■
15. 臀寬 ■ ■
16. 臀高 ■
17. 臀部空隙 ■ ■
18. 手肘高 ■ ■ ■
19. 手肘至手指尖長 ■ ■
20. 上肢長 ■ ■
21. 左右手長 ■
22. 右手長 ■ ■
23. 左手長 ■ ■
24. 右手寬 ■ ■
25. 左手寬 ■ ■
坐姿 26. 座高 ■ ■
27. 坐姿眼高 ■ ■ ■
28. 坐姿肩高 ■ ■ ■
29. 坐姿手肘高 ■ ■ ■
30. 坐姿腹部厚度 ■ ■
31. 臀部至膝蓋長 ■ ■ ■
32. 臀部至膝窩長 ■ ■ ■
33. 膝高 ■ ■ ■
34. 膝窩高 ■ ■
35. 大腿厚度 ■ ■
(本研究整理)
(三) 作業域:
不同的使用行為,所需的作業域會有所不同,必須先考慮使用行為 特性,例如水龍頭開關、沖水開關、單純的文書處理及印表機擺置等相 關配備等。在作業面的佈置方面,則必須考慮使用者伸手可及範圍以及 作業性質。依作業性質,可將所需使用的物品依使用優先順序、重要性 或使用頻率,依個人擺放習慣,並參考作業區域的劃分,擺放於作業區
46
域內。國外部份文獻之作業域研究方法為利用手臂可及長度,推估出作 業域,而未考慮手臂可及範圍會隨著手臂擺放之角度而有所差異。故本 研究將依據上一階段計劃中水平面作業域之量測方法,為提供受測者一
域內。國外部份文獻之作業域研究方法為利用手臂可及長度,推估出作 業域,而未考慮手臂可及範圍會隨著手臂擺放之角度而有所差異。故本 研究將依據上一階段計劃中水平面作業域之量測方法,為提供受測者一