中 華 大 學

中 華 大 學 碩 士 論 文

鞋材、作業頻率及抬舉與放下高度對人 員從事人工物料處理活動之生理與認知

負荷之影響

Effects of Footwear, Frequency and Lifting/Lowering Heights on

Physiological Responses and Perceived Exertion in Manual Materials Handling

Tasks

系 所 別：工業工程與系統管理學系碩士班 學號姓名：M 0 9 7 2 1 0 1 4 劉 智 芳

指導教授：李 開 偉 博 士

中華民國 九十九 年 七 月

摘 摘 摘

摘 要 要 要 要

本研究探討在穿著不同的鞋具下分別在搬運頻率和抬舉與放下高度兩種工 作條件下對於人員從事人工物料搬運之最大可接受重量和認知負荷的影響。本 研究進行以兩個實驗來探討受測者在工作一天八小時的情況下決定之最大可接 受重量，然後在其以此重量作業十分鐘下收集其耗氧量、心跳率、認知負荷水 準和認知滑動感覺。研究結果顯示，不同的鞋具對於最大可接受重量的影響未 達α=0.05之顯著水準。作業頻率與搬運舉起放下高度的改變對於最大可接受重 量、耗氧量、心跳率之影響則皆達統計上之顯著水準。鞋具對於受測者之認知 滑動感覺亦達顯著水準。作業頻率和抬舉與放下高度兩種條件對受測者之最大 可接受重量的影響之結果與文獻上結果一致。

關鍵 關鍵 關鍵

關鍵字字字字：：：人工物料搬運：人工物料搬運人工物料搬運人工物料搬運、、、、最大可接受重量最大可接受重量最大可接受重量最大可接受重量、、、作業頻率、作業頻率作業頻率、作業頻率、、、抬舉放下作業抬舉放下作業抬舉放下作業抬舉放下作業

ABSTRACT

This research investigated the effects of frequency and lifting/lowering heights on the maximal acceptable weight of handling (MAWH) and perceived exertion when wearing different footwear. Two experiments were conducted to test the MAWH and corresponding physiological and subjective measures under different frequencies and lifting and lowering heights, each together with different footwear.

Each subject was requested to determine the MAWH assuming he was working on the weight for eight hours. The subject then handled the weight for ten minutes. The oxygen consumption, heart rate, rating of perceived exertion, and perceived sense of slip were collected. The results showed that the effects of footwear on MAWH did not reach the α=0.05 significance level. The effects of frequency and lifting and lowering heights on MAWH, oxygen consumption, heart rate were all statistically significant. The effects of footwear on the perceived sense of slip were also significant. The results of the effects of both frequency and lifting and lowering heights were consistent with those in the literature.

Keywords: manual materials handling, maximal acceptable weight of handling, frequency, lifting and lowering height

目 目 目

目 錄 錄 錄 錄

摘 要 ... ii

ABSTRACT ... iii

目 錄 ... iv

圖 次 ... vii

第一章 緒論 ...1

第一節 研究背景與動機 ...1

第二節 研究目的 ...2

第三節 研究流程 ...3

第二章 文獻探討 ...5

第一節 人工物料處理 ...5

第二節 鞋材與地板間之抗滑性 ...9

第三章 研究方法 ... 15

第一節 實驗儀器 ... 15

第二節 實驗準備 ... 20

第三節 實驗進行 ... 22

第四節 資料分析 ... 25

第四章 結果與討論 ... 26

第一節 鞋材與作業頻率之影響 ... 26

第二節 鞋材及抬舉與放下高度之影響 ... 32

第三節 討論 ... 37

第五章 結論與建議 ... 39

第一節 結論 ... 39

第二節 建議 ... 40

參考文獻 ... 42

附錄 A ... 45 附錄 B ... 46 附錄 C ... 47

表 表 表

表 次 次 次 次

表 1 腰部脊椎骨之壓力強度值(kg) ...5

表 2 Borg RPE 尺度 ...7

表 3 動磨擦係數區分之抗滑等級 ...9

表 4 PSOS 尺度表 ... 12

表 5 鞋材與地板間的磨擦係數 ... 21

表 6 實驗一之受測者基本資料(n＝12) ... 26

表 7 實驗一 ANOVA 表 ... 26

表 8 MAWH 的 Tukey’s HSD 比較結果 ... 27

表 9 VO2的 Tukey’s HSD 比較結果 ... 28

表 10 HR 的 Tukey’s HSD 比較結果 ... 29

表 11 PSOS 的 Tukey’s HSD 比較結果 ... 30

表 12 地板滑溜性之主觀評分和最大可接受量之間的相關分析 ... 31

表 13 實驗二之受測者基本資料(n＝12) ... 32

表 14 實驗二 ANOVA 表 ... 32

表 15 MAWH 的 Tukey’s HSD 比較結果 ... 33

表 16 VO2的 Tukey’s HSD 比較結果 ... 34

表 17 心跳率的 Tukey’s HSD 比較結果 ... 35

表 18 PSOS 的 Tukey’s HSD 比較結果 ... 36

表 19 地板滑溜性之主觀評分和最大可接受量之間的相關分析 ... 37

圖 圖 圖

圖 次 次 次 次

圖 1 研究步驟 ...4

圖 2 Brungraber MarkⅡ ... 11

圖 3 可攜式裝置 ... 17

圖 4 資料無線傳送接收裝置 ... 17

圖 5 電池及充電裝置 ... 18

圖 6 標準校正氣瓶 ... 19

圖 7 橡膠材料 ... 20

圖 8 發泡橡膠 ... 20

圖 9 布底鞋材 ... 21

圖 10 電子血壓計 ... 22

圖 11 受測者配帶 K4b2 ... 23

圖 12 在不同搬運頻率下之 MAWH ... 27

圖 13 在不同搬運頻率下之 VO2 ... 28

圖 14 在不同搬運頻率下之心跳率(HR) ... 29

圖 15 在不同抬舉與放下高度之 MAWH ... 33

圖 16 在不同抬舉與放下高度下之 VO2 ... 34

圖 17 在不同抬舉與放下高度之心跳率(HR) ... 35

第一章 第一章

第一章 第一章 緒論 緒論 緒論 緒論

第一節 第一節

第一節 第一節 研究背景與 研究背景與 研究背景與 研究背景與動機 動機 動機 動機

在現今自動化和機械化相當普遍的情況下，仍有許多產業仰賴人力來搬運 材料，例如在工廠物料的存取搬運，碼頭工人貨物的裝卸，都需要依靠人力來 完成。沒有借助自動化搬運設備，只依靠人力來移動物料之作業，稱為人工物 料搬運作業(Manual Materials Handling, MMH)。

常 見 的 人 工 物 料 搬 運 作 業 包 括 攜 行 (Carrying) 、 握 持 (Holding) 、 抬 舉 (Lifting)、卸下(Lowering)、推(pushing)、拖拉(Pulling)等(Ciriello, Snook, Blick, &

Wilkinson, 1999)。人工物料搬運已有文獻証實是造成作業人員下背傷害的主要 原因之一，抬舉是人工物料搬運中危害最大的動作(盧士一、葉文裕，2001)。近 幾年來，因為人工搬運作業不當與過度施力，對身體時常造成不良的影響，人 工物料搬運作業方面之研究愈來愈受到重視。依據行政院勞工委員會勞工安全 衛生研究所(Institute of Occupational Safety and Health)的統計，從事人工物料搬 運人員一生中有下背痛(Low-back pain, LBP )的經驗比例高達 90.7%(李正隆，

1995)。在英國每年約有 20%的職業傷害為下背部傷害，當中又有 50%~60%與 人工物料搬運有關 (戴基福、楊瑞鍾、葉文裕，2001)。美國國家職業安全衛生 研究所(National Institute for Occupational Safety and Health)的研究指出，有超過 60%的下背痛患者，病因與過度勞動有關。而在過度勞動原因中，66%與抬舉物 品有關，歸因於推、拉、卸下物品者占 20%(郭育良，2001)。美國國家安全審議 委員會報告指出，在所有的職傷害當中，與人工物料搬運有關的傷害占 25%，

此導致每年有一千兩百萬工作天和超過十億美元的損失( Caillet, 1981)。

Drury, Law and Pawenski (1982)指出抬舉與卸下作業是工業社會中分別佔第 一及第二項頻繁的人工物料搬運作業。在貨物堆疊型態的搬運作業中，勞工將 貨物分次進行抬舉或卸下，會產生搬運起點終點位置以及搬運高度的改變，這

些都會影響物料處理時關節受力及肌肉骨骼傷害之風險。

人 工 物 料 搬 運 作業 的 評 估 方 法 方 面 中 最 常 被 使 用 的 方 法 為 Snook 與 Irvine 發展出來的心理物理學法(Psychophysical Approach，心物法)(Snook, &

Irvine, 1967)，心理物理法主要是以受測者的主觀知覺來決定「最大可接受負重」

(Maximum Acceptable Weight of Load, MAWL)。多項研究(Ciriello, Snook, Blick,

& Wilkinson, 1990)(吳水丕、陳建璋，1998)證實心物法用於評估人工搬運作業是 可靠的，產業界已廣泛地運用此法於評估與設計人工物料搬運作業，以減少勞 工肌肉骨骼傷害之發生。

第二節 第二節

第二節 第二節 研究目的 研究目的 研究目的 研究目的

本研究的目在於了解鞋與地板間的抗滑性對於最大可承受重量之影響，而 以兩因子實驗分別模擬工作場所在搬運頻率和搬運與放下高度兩種工作條件 下，以兩次實驗分別對12位受測者進行抬舉、卸下與握持等動作之組合作業探 討，同時也分析鞋與地板間的抗滑性對於處理最大可接受重量時受測者在生理 與主觀反應值之影響。

本研究目的如下：

1. 探討搬運頻率與不同鞋材條件下，男性受測者之最大可接受處理重量之水 準。

2. 探討抬舉與放下之高度與不同鞋材條件下，男性受測者之最大可接受處理重 量之水準。

3. 探討受測者在不同實驗狀況下處理最大可接受處理重量時的生理反應值、主 觀與認知之反應值之變異。

第三節 第三節

第三節 第三節 研究流程 研究流程 研究流程 研究流程

本研究是以人員穿著不同鞋材從事人工物料搬運作業時，測量在搬運頻率 和搬運高度兩種作業條件下之生理與認知之負荷。本研究流程如圖 1 所示，首 先確立研究方針與目的，繼而收集國內外相關之文獻，了解相關研究的差異性 並探討之；再做實驗設計與實驗前準備之相關事宜，並對儀器進行校正檢查，

確保儀器的正常運作；然後招募受測者，並填寫「參與實驗同意書」和基本資 料。在實驗進行前，受測者應了解本實驗的目的與流程；之後受測者再分別進 行實驗一，結束後依過程做討論與改進，再修正實驗二的實驗設計並進行實驗 二來相關數據，包括最大可接受重量、耗氧量、心跳率和受測者在實驗後的主 觀評估值。數據收集後以統計軟體 SPSS^®2.0 作數據分析，檢定各因子的顯著性，

再依據所分析出來的數據做結果與討論，並歸納總結並提出建議。

否

是

圖 1 研究步驟

文獻探討 研究目的與動機

實驗設計

實驗設備

受測者招募

實驗進行

實驗一、二 結束

資料分析整理

結果與討論

總結結論與建議

第二章 第二章 第二章

第二章 文獻探討 文獻探討 文獻探討 文獻探討

本研究之相關文獻主要包括人工物料處理、鞋材與地板間的抗滑性、心理主 觀量測評估和地板抗滑性對人工物料處理等部份。

第一節 第一節

第一節 第一節 人工物料處理 人工物料處理 人工物料處理 人工物料處理

下背部傷害的成因與人工物料處理有密不可分之關係。探討該如何決定作業 員能力限度與工作負荷的問題，Ayoub(1983)整理出以下三種主要研究方法：

一 一 一

一、 、 、 生物力學法 、 生物力學法 生物力學法 生物力學法

生物力學法是種利用物理科學與力學的原理分析人員在活動中下背(L5/S1) 可承受力量與力矩之限度。而下背的傷害風險決定於在特定工作條件下 L5/S1 處 承受的力是否超過此限度。當人員從事物料抬舉時，其腰部脊椎 L5/S1 處承受的 應力最大，因此由力學的觀點而言，身體能力的限度可由 L5/S1 處能承受的壓力 決定。Ayoub, Selan, karwowski and Rao (1983)提出不同年齡之男性與女性脊椎骨 之壓力強度(見表 1)。

表 1

腰部脊椎骨之壓力強度值(kg) 年齡

男 女

平均值 標準差 平均值 標準值 21~35 925.4 328.2 - - 36~50 668.4 234.6 406.6 105.7 51~70 377.8 119.8 306.9 103.0 (n<30)

Note. Ayoub, M. M., Selan, J. L., karwowski, W., & Rao, H. P. R. (1983). Lifting capacity determination in back injuries. Proceedings: Bureau of Mines Technology Transfer Symposia: Washington, D. C., United States Bureau of Mines.

Miller, Schultz, Warwick and Spencer (1986)指出脊椎在不良姿勢與物品處理 中可能承受高達 11 倍體重的壓力，過大的壓力可能會造成脊椎相關部位的肌肉 骨骼傷害，因此生物力學調查旨在確認肌肉骨骼系統可承受外力的限度、了解在 姿勢、處理物品的重量下等不同的狀況下身體部位受力狀況，並依據這些資料來 評估處理物品重量的上限。

二 二

二 二、 、 、 心理物理學 、 心理物理學 心理物理學 心理物理學

心理物理學法是以人員在從事人工物料搬運時，主觀感受之最大能力限度，

並以此來評估與設計適當的物料搬運與處理作業。

Borg 提出之認知負荷水準(rating of perceived exertion scale, RPE 尺度)是種 將肌力負荷由 6(完全感覺不到)到 20(最大限度)的分數尺度，以此分數對體力負 荷水準加以量化的一種常見之肌力負荷主觀評估方法(如表 2)。RPE 之分數乘以 10 反映出在該負荷狀況下受測者活動時之心跳率水準(Borg, 1982)。

表 2

Borg RPE尺度

分數 負荷

6 - 感覺不到

7 - 非常輕

8

9 - 很輕

10

11 - 輕

12

13 - 有點重

14

15 - 重

16

17 - 很重

18

19 - 非常重

20 - 最大限度

而心理物理學的基本假設就是作業員的主觀認知在從事人工物料處理 時可判斷最大可負荷的抬舉重量，被稱為最大可接受抬舉重量(maximum acceptable weight of lift; MAWL)(Snook, 1978)。研究的方式通常是使受測人 員在實驗室中以特定的作業條件如抬舉頻率、抬舉高度範圍、容器尺寸等，

不斷的調整所能負荷的抬舉重量，在不會造成過度疲勞(over-exertion or over-stressed)的狀態下又可處理的最大重量，此值即為此工作條件之最大可 接受抬舉重量。

在文獻上有許多心理物理學方面的研究，而這類多數的研究都以假設地 板具有適度的抗滑性；換句話說，此類研究通常都假設其受測者的腳在物料 處理或抬舉的過程中在地板上不會滑動，或即使滑動了也不會影響其對最大 可接受重量的決定。例如美國 NIOSH1991 人工物料抬舉公式即是假設鞋與 地板間的摩擦係數不低於 0.4(Waters, Putz-Anderson, Garg, & Fine, 1993)。若 是鞋與地班間的摩擦係數低於 0.4 那這個公式的適用性則就有問題了。

三 三

三 三、 、 、 生理學法 、 生理學法 生理學法 生理學法

生理學法是探討工作對人員生理上造成之負荷。此法適於分析需要較 長的工作持續時間且頻繁的人工物料搬運作業。為了量測執行工作時的負 荷，此負荷可由人體的耗氧量、心跳率、血壓、血液中乳酸的累積程度等項 目來分析。耗氧量與心跳率是這種方法較常之評估工作負荷的指標(Garg, 1978)。

英 國 於 1992 年 訂 定 人 工 物 料 搬 運 法 規 (Manual Handling Operations Regulations) ， 該 規 則 是 依 照 歐 洲 聯 盟 人 工 搬 運 指 引 (European Directive 90/269/EEC on the manual handling of loads)訂定的，此法規是綜合既有安全衛生 管理相關法規再增加勞工與雇主間之責任歸屬。該法規主要在考慮搬運物之重 量、工作環境、個別能力和人物料搬運的問題，著重於以人因工程方式評估並降 低危害。

此法規主要精神為下列三項：

1. 降低具危害性之人工物料搬運處理作業：利用工作設計減少人工物料搬運作 業，或以自動化技術改善作業處理方式。

2. 如無法避免人工物料搬運處理，則須做更完整的作業評估與工作設計。

3. 降低危害程度：利用工作輔助設備或經由工作設計做進一步的改善，以降低 具有危害性的動作和可能性。

第二節 第二節

第二節 第二節 鞋材與地板間之抗滑性 鞋材與地板間之抗滑性 鞋材與地板間之抗滑性 鞋材與地板間之抗滑性

一 一 一

一、 、 、 、 摩擦係數 摩擦係數 摩擦係數 摩擦係數

鞋和地板間滑溜程度可利用摩擦係數 (coefficient of friction，簡稱 COF)來衡 量。摩擦係數越低代表愈滑而摩擦係數越高則愈抗滑(Chang, et al., 2001b)。在工 作環境中，工人在滑溜的地板條件或是低地板摩擦係數的條件下從事人工物料處 理的情況很常見。鞋與地板的滑溜性(floor slipperiness)或是抗滑性(slip-resistance) 是一個會影響人員從事人工物料處理之能力與行為的環境因子之一。

摩擦係數可分為動摩擦係數(dynamic coefficient of friction，簡稱 DCOF)和靜 摩擦係數 (static coefficient of friction，簡稱 SCOF)。美國材料暨測試協會 (ASTM)，建議鞋與地板間之靜摩擦係數 0.5 是地板是否具有抗滑性的判斷標準 (ANSI, A1264.2)；若是人員走路時又同時從事人工物料處理，那需要的靜摩擦係 數更高。歐洲學者則偏向以動摩擦係數來判斷地板是否具有抗滑性的指標。芬蘭 學者 Grönqvist 提出以動摩擦係數區分出的抗滑等級(如表 3)作為估計走路時會滑 倒之風險指標(Grönqvist, 1995)。

表 3

動磨擦係數區分之抗滑等級

µd 等級

>0.3 非常抗滑(Very slip resistant) 0.2~0.29 抗滑(Slip resistant) 0.15~0.19 不確定(Uncertain) 0.05~0.14 滑(Slippery)

<0.05 非常滑(Very slippery)

當走路時，腳與地面之接觸可分為三個階段：腳跟著地、腳掌貼地和腳尖離 地。(Perkins, 1978; Strandberg, & Lanshammar, 1981)，在腳跟著地時，身體之重 心位於前腳跟之後方，由於重心必須往前移，前腳跟會對地面產生一個向前之推 力。此推力若大於前腳跟與地面間之摩擦力，則會產生向前的滑行；當前腳跟著 地發生滑溜的情行，身體本身為尋求平衡之過程中，腳踝關節將本能地迅速轉 動，使鞋底與地面完全接觸，以阻止滑溜繼續發生(Myung, Simth, & Leamon, 1993)。當滑溜速度過快，以至於腳踝關節反應不及或摩擦力無法於滑行一定距 離內停止滑溜，則跌倒機率大增。在腳掌貼地至腳尖離地期間，腳掌與腳尖會對 地面施予一向後之推力，推力若大於腳底與地面間之摩擦力，則會產生向後滑溜 的傾向。

二 二 二

二、 、 、 摩 、 摩 摩擦係數測量儀器 摩 擦係數測量儀器 擦係數測量儀器 擦係數測量儀器

鞋材與地板間之摩擦係數可用摩擦係數量測器量測，目前已有許多摩擦係數 與量測器被開發出來，而每種量測器皆有不同之設計原理與操作方式。Brungraber MarkⅡ(如圖 2)是在美國最常用之量測器之一。

Brungraber MarkⅡ是利用重力來量測靜摩擦係數之量測器。其主要是由一金 屬支架和可安裝測試片之人工腳，人工腳的上端為一只 4.5 公斤之重錘，重錘下 為具有轉軸之金屬支撐，金屬支撐下方則為測試片，測試片之尺寸為 7.6 公分×7.6 公分，可更換不同鞋材進行測試。測試時可將整個測試器置於測試地板上，並以 手或腳部將其固定，之後可放鬆卡榫，人工腳可向下滑動，其下端之測試片即撞 擊地面有如走路時腳部著地之狀況一般。若測試片在地板上滑動，則表示此狀況 之摩擦力不足，可調整人工腳之斜角，再重覆上述步驟。Brungraber MarkⅡ之標 準操作過程，已被美國材料暨測試協會列為其標準(ASTM F-1677-19；2005)。

圖 2 Brungraber MarkⅡ

三 三 三

三、 、 、 、 主觀評估 主觀評估 主觀評估 主觀評估

除了摩擦係數外，人員對地板抗滑性的主觀判斷也是地板滑溜性量化的方法 之一。學者發現將鞋與地板間的靜摩擦係數與受測者的主觀評分做比較，發現兩 者之間具有相當的一致性，因此認為受測者對於地板的滑溜性具有可靠的評判能 力(Myung, Smith, & Leamon, 1993)。

Choiou, Bhattacharya and Succop (2000) 提出 以 認 知 滑 動 感 覺 (perceived sense of slip, PSOS)來分析受測者在行進或進行物料處理時腳與地板間的滑溜程 度及是否會造成身體不平衡的狀況，(如表 4)，PSOS 分為四項子題，並將各個子 題之相對分數加總為 0 到 8 分之間，並依據 PSOS 表評判出在實驗過程中造成受 測者身體不穩定的程度與滑倒的風險，若受測者的總分超過 4.5 分，則受測者幾 乎會滑倒。

表 4

PSOS尺度表

一. 您覺得您的腳在底板上滑溜的程度有多少?

很少 有些 很多

0 0.5 1 1.5 2

二. 您的身體維持平衡有困難嗎?

很少 有些 很多

0 0.5 1 1.5 2

三. 您覺得您可能滑倒嗎?

很少 有些 很多

0 0.5 1 1.5 2

四. 整體來說，您認為這項作業的難易度有多少?

很少 有些 很多

0 0.5 1 1.5 2

四 四 四

四、 、 、 地板抗滑性對人工物料處理之影響 、 地板抗滑性對人工物料處理之影響 地板抗滑性對人工物料處理之影響 地板抗滑性對人工物料處理之影響

由行政院勞工委員會統計報告得知，滑倒、絆倒、墜落(Slips, Trips, and Falls, STF)是造成我國職業傷害事件主要的原因之一。我國全產業職業災害統計中，跌 倒是最常見職業傷害之成因，而且每年所占比率有逐年增長的趨勢，由82年之 1.6%到94年之11.68%(行政院勞工委員會，2005)，其影響因素以工作環境為最 大，這些事故是造成企業與社會成本的沉重負擔。這些事故每年在美國及英國也 分別占了所有職災事故之17%與20%的(Grönqvist, Chang, & Courtney, 2001)。

探討在滑溜的地板上從事人工物料搬運的研究有少數被發表出來，例如：

Myung and Smith (1997)曾要求受測者背負高達其體重40%之重量行走於乾與被 油污染的地面，主要是探討物料處理與走路行為及滑倒風險的關係，研究結果顯

示負重與地板的滑溜性都顯著的(p ≦ 0.0001)影響步幅與受測者腳跟著地的速 度。地板的滑溜性是否會影響人員背負重物的能力在該研究中則未被考量。

人員在不同搬運活動中，身體的重心位置不斷改變，此改變可能影響步伐的 穩定性，並增加滑倒的風險性(Holbei, & Redfern, 1997)。Miller於1983年指出，

人員在從事人工物料處理上，地板的靜摩擦係數至少應為0.5，他並認為人員從 事人工物料處理的能力會受到地板抗滑性的影響。Ciriello, McGorry and Martin (2001)和Haslam, et al.(2002)在抗滑性低與高的地板上分析作業員在推推車時之 最大可承受重量能力，然而兩者間卻有不完全一致的結論；Ciriello, et al. (2001) 的研究顯示地板的抗滑性顯著的影響受測者的最大可承受推車載重，而且受測者 在高抗滑性地板上比低抗滑性地板有顯著較高的最大可承受重量。因此Ciriello, et al. (2001)宣稱地板抗滑性是影響受測者推推車能夠負擔的推力的顯著因子。

Haslam, Boocock, Lemon and Thorpe (2002)則宣稱最大可承受重量對地板抗滑性 的影響沒不顯著。造成此兩種研究結果不同的原因可能是研究中所使用的地板摩 擦係數差距所致。

Li, Yu and Han (2007)曾經調查男性大學生在三種不同的鞋與地板抗滑性 (低、中、高)的情況下的最大接受重量，然後再記錄下受測者在處理這樣重量的 物料下在三種不同的鞋與地板抗滑性的情況下的心跳率、耗氧量以及對於工作負 荷與地板滑溜性的主觀評分。研究證實鞋與地板抗滑性是影響最大可接受重量的 一個顯著因子(p < 0.001)，受測者在低抗滑性的條件下所選取的最大可接受物料 處理重量顯著的(p < 0.0001)低於高抗滑狀況的值。同時發現鞋與地板抗滑性也是 影響受測者VO²的顯著(p < 0.0001)因子，受測者在低抗滑性的VO²顯著的高於其 他兩種狀況下的值，而受測者在中抗滑性的VO²則顯著的低於其他兩種狀況下的 值。若將處理物品的重量除以VO²，可定義為受測者從事該作業的能量效率 (energy efficiency)，該研究發現鞋與地板抗滑性顯著的(p < 0.0001)影響受測者的 能量效率，低抗滑性的能量效率(12.38 kg/L/min)顯著的低於其他兩種狀況(中抗 滑性15.73 kg/L/min與高抗滑性15.38 kg/L/min)之值，而中與高抗滑性間的差異則

未達到統計上的顯著水準。

在Li, et al. (2007)的研究中雖然已經對鞋與地板間的抗滑性對於處理最大可 接受重量時之耗氧量、心眺率與受測者的主觀認知做了初步的調查，而該研究則 是僅針對年輕的男性在抬舉與放下為中指指節高到中指指節高的高度下、一種作 業頻率(2次/分鐘)、和物料攜行距離3公尺的條件下進行的。

Li, Chang and Chang (2008)研究作業員進行拉動棧板車，在拉動和行走於低 抗滑的地板上滑倒之可能性。該研究調查男性受測者，拉著一個棧板車，倒退行 走在乾、濕及甘油覆蓋之三種狀況下之合成乙烯地板上。裝載於推車內的重量分 別為無負載、中負載(295公斤)和高負載(568公斤)並用一組動作追縱系統搜集在 三維空間內，作業者著鞋並在實驗中進行活動。結果發現，受試者在腳尖著地後 及腳跟離地之前，腳會在地板發生滑溜。經由研究可證實棧板車的載重與地板抗 滑性皆會顯著的影響腳在地板滑行的距離(p<0.0001)。在倒退行走時，當腳尖著 地比腳跟離地前更常見的造成0.1到3公分間的微滑和3到10公分的中滑溜距離。

對甘油污染的表面，腳部在地板滑溜距離超過10公分距離而造成滑倒之機率較 高，在腳尖著地和腳跟離地之前兩種情形分別超過40％的會滑倒可能。

第三章 第三章 第三章

第三章 研究方法 研究方法 研究方法 研究方法

本研究分為兩部份實驗，實驗設計皆採兩因子實驗，分別探討不同鞋材在不 同搬運頻率，和不同鞋材在不同抬舉與放下高度下所測量的最大可承受重量、心 跳率、耗氧量和主觀評分。

第一節 第一節 第一節

第一節 實驗儀器 實驗儀器 實驗儀器 實驗儀器

一 一

一 一、 、 、 Brungraber MarkⅡ 、 Ⅱ Ⅱ Ⅱ

本研究由採用 Brungraber Mark(BMⅡ)量測在不同大底材料製作之同款鞋在 實驗地面之不鏽鋼材質的三種摩擦係數，測量過程如下：

1. 先以乾紙巾吸乾受測地面上的汙染物，再以溼紙巾擦拭，之後以乾紙巾擦拭 整個受測地面，最後再以 50%酒精擦拭地面使之不會因地面殘留汙染物而影 響下次實驗結果。

2. 使用 BMⅡ進行鞋材摩擦係數的測量由係數 0 開始，提起人工腳，儀器刻度 歸 0。

3. 放鬆人工腳，判斷是否滑動。

4. 若滑動則刻度 0 為摩擦係數值；若不滑動就每次調整刻度增加 0.05 進行量 測，直到滑動。

5. 一直增加刻度進行量測至開始為滑動時，以每次減少 0.01 刻度再進行測量 是否滑動。

6. 若滑動則此數值為摩擦係數；若不滑動，則重新進行判斷再由步驟五重覆進 行量測。

7. 而每一種鞋材分別在受測地面上六塊區域量測 6 組摩擦係數值再求得平均 數與標準差。

二 二

二 二、 、 、 K4b2 、

受測者的耗氧量(VO2)和心跳值採用 K4b2 可攜式新陳代謝分析儀測量系統 來收集。K4b2 是義大利 COSMED 公司製造。其總重量為約 900 公克，記憶體 容量為 1.2M，能夠儲存 16000 筆資料。

K4b2 系統由下列 4 大部分所組合：

( ((

(一 一 一 一) )) ) 可攜式單元 可攜式單元 可攜式單元(如圖 可攜式單元 如圖 如圖 如圖 3)

受測者在測試時，使用背帶固定於受測者身上。此單元內部包含氧氣與 二氧化碳分析器、採樣、氣壓計、UHF 發射器。它的電力供應是使用可充 電式鎳電池，電池固定於背帶後面。

( ((

(二 二 二 二) )) ) 資料無線傳送接收裝置 資料無線傳送接收裝置 資料無線傳送接收裝置(如圖 資料無線傳送接收裝置 如圖 如圖 如圖 4)

此裝置以 RS232 與電腦連接，其接收的資料是由可攜式單元所傳送過 來的。

( ((

(三 三 三 三) )) ) 電池充電裝置 電池充電裝置 電池充電裝置(如圖 電池充電裝置 如圖 如圖 如圖 5)

電池充電座允許同時供 3 個鎳電池充電，同時其主電源可供給暖機之使 用。

( ((

(四 四 四 四) )) ) K4b2 操作軟體 操作軟體 操作軟體 操作軟體

K4b2 的操作軟體可以完全控制 K4b2 的可攜式單元裝置，包括校正、

執行測試等動作，並且處理測試的資料。

圖 3 可攜式裝置

圖 4 資料無線傳送接收裝置

圖 5 電池及充電裝置

K4b2 每次使用前必須校正，校正的目的是在改善與調整氣體感應器的準確 性。K4b2 需校正的項目如下：

( ((

(一 一 一 一) )) ) 室內空氣校正 室內空氣校正 室內空氣校正 室內空氣校正

空間空氣校正在每次測試前都必須實施，其主要目的在確定目前空間中的空 氣濃度，可以使用軟體進行室內空氣校正或使用 K4b2 控制鍵的功能來執行。在 開始進行校正前系統必須先設定正確室內空氣濃度(即：20.95% O2，0.03% CO2) 及標準校正瓶的容量(3 公升)。

( ((

(二 二 二 二) )) ) 氣流校正 氣流校正 氣流校正 氣流校正

使用標準校正氣瓶如下圖 6 與氣流計連接，並將 K4b2 與電腦連接，並在 K4b2 的軟體功能中，進行校正氣瓶 10 次(5 次吸氣與 5 次排氣)，完成後會顯示 校正新的數據於機器中。

圖 6 標準校正氣瓶

第二 第二 第二

第二節 節 節 節 實驗準備 實驗準備 實驗準備 實驗準備

首先於實驗室內規劃長約 630 公分之鋼纜，並於鋼纜上裝設安全吊掛系統以 防止當受測者在實驗進行中跌倒。

實驗中，受測者分別穿著三種由不同大底材料製作之同款鞋具進行實驗，第 一種為橡膠材料(如圖 7)，第二種為發泡橡膠(如圖 8)，第三種為布鞋材(如圖 8)。

實驗區之地板為不銹鋼板。

圖 7 橡膠材料

圖 8 發泡橡膠

圖 9 布底鞋材

鞋材與地板間的抗滑性：實驗鞋材與實驗區地面之不鏽鋼地板間之摩擦係數 使用 Brungraber Mark II 測量，其結果如表 5 所示。

表 5

鞋材與地板間的磨擦係數

鞋材 橡膠 發泡橡膠 布

平均數 0.73 0.61 0.2 標準差 0.11 0.03 0.03

實驗室內規劃一條長 3 公尺的走道，於安全吊掛系統之下方，走道上鋪設不 銹鋼板，走道起始點前方配置抬舉與放下之工作檯。

受測者實驗中使用有握柄之塑膠容器，容器尺寸為 50×30×15 公分。容器內 含可供受測者調節重量之沙袋，沙袋重量包括 1 公斤、500 公克、200 公克、100 公克包等大小沙袋，供受測者在實驗中依據重量作調整所需。

受測者的耗氧量(VO2)和心跳值使用 K4b2 可攜式新陳代謝分析儀來收集。

受測者實驗時攜帶面罩、呼吸管、及訊號發射單元。訊號接受心跳單元則安裝於 一台桌上型電腦內。受測者的心跳率由一台心跳監測器(Polar monitor)來監測，

此一監測器固定於受測者胸部，其訊號由桌上型電腦內之訊號接受單元接收。

第三 第三 第三

第三節 節 節 節 實驗進行 實驗進行 實驗進行 實驗進行

一 一 一

一、 、 、 實驗一 、 實驗一 實驗一 實驗一

實驗狀況包括三種實驗用鞋材與三種作業頻率(1、2 與 3/分鐘)。抬舉與放下 的高度為中指指節高至中指指節高。受測者實驗進行間的行走速度與物料抬舉與 放下的姿勢由受測者自行調節。

實驗過程：

步驟 1：受測者在第一次來受測時，首先向受測者解釋研究目的與說明實驗過 程並請其簽署同意書，如附錄 A。

步驟 2：測量與記錄受測者基本資料(年齡、體重、身高)，如附錄二。

步驟 3：受測者安靜休息 5 至 10 分鐘後，以電子血壓計(如圖 10)量測實驗前的 心跳率。

圖 10 電子血壓計

步驟 4：受測者選取尺寸並穿著由研究人員隨機指定之實驗鞋。

步驟 5：受測者穿著安全帶。

步驟 6：實驗開始前，受測者被告知，在假設模擬作業時間為一天八小時的工作。

受測者在實驗過程中可多次調節重量，以找出不會對身體造成過度的疲 乏的可處理之最大重量，此重量稱為最大可接受重量(MAWH)。

步驟 7：受測者開始實驗進行重量選取與物料抬舉、攜行(3 m)與放下並走回(3 m) 的過程。此實驗過程至少需持續 20 分鐘，若受測者在 20 分鐘內無法決 定其最大可接受重量則將延長實驗時間至找出該值，物料處理之頻率為 由研究人員隨機指定。

步驟 8：受測者休息 10 至 15 分鐘。

步驟 9：受測者配帶 K4b2 可攜式新陳代謝分析儀之面罩、呼吸管、訊號接受器 和 Polar 心跳監測器(如圖 11)。開始在相同的鞋材與作業頻率下，從事最 大可接受重量之物料搬運之活動 10 分鐘，收集其心跳率和耗氧量。

圖 11 受測者配帶K4b2

步驟 10：物料搬運實驗結束後詢問受測者依 PSOS 量表與 RPE 尺度量表之主觀 反應。

步驟 11：實驗結束。

二 二 二

二、 、 、 實驗二 、 實驗二 實驗二 實驗二

本實驗採用與實驗一相同之三種鞋材。而物料處理之抬舉與放下之範圍則分 為四種：

( ((

(一 一 一) 一 )) ) 地板 地板 地板-地板 地板 地板 地板 地板(F-F)

由地面抬起，攜行後再放下於主地面。

( ((

(二 二 二) 二 )) ) 地板 地板 地板-中指指節高 地板 中指指節高 中指指節高 中指指節高(F-K)

由地面抬起，攜行後再放下於一中指指節高之檯面上。

( ((

(三 三 三) 三 )) ) 中指指節高 中指指節高 中指指節高-地板 中指指節高 地板 地板 地板(K-F)

由位於中指指節高之抬面上抬起，攜行後再放下於地面。

(( (

(四 四 四) 四 )) ) 中指指節高 中指指節高 中指指節高-中指指節高 中指指節高 中指指節高 中指指節高 中指指節高(K-K)

由位於中指指節高之檯面上抬起，攜行後再放下於中指指節高之檯面上。

作業頻率為每分鐘 2 次。而受測者的行走速度與物料抬舉與放下的姿勢由受測者 自行調整。除了抬舉與放下之範圍及作業頻率之外，實驗過程均和實驗一相同。

第四節 第四節 第四節

第四節 資料分析 資料分析 資料分析 資料分析

實驗結束後將所收集到的研究數據以統計分析軟體 SPSS^®12 進行統計分 析，而分析內容包括以敘述統計、變異數分析、相關分析。若達 α＝0.05 之顯著 水準，再以 Tukey’s HSD 多重檢定比較分析，各實驗之變項的設定如下：

一 一 一

一、 、 、 實驗一 、 實驗一 實驗一 實驗一

1. 自變數：三種實驗用鞋材(橡膠、發泡橡膠、布鞋材)，三種搬運頻率(1、2 與 3/分鐘)。

2. 應變數：最大可接受重量(MAWH)、VO²、心跳率、PSOS、RPE 值。

二 二 二

二、 、 、 實驗二 、 實驗二 實驗二 實驗二

1. 自變數：三種鞋材(橡膠、發泡橡膠、布鞋材)，四種抬舉與放下的範圍(地板 -地板、地板-中指指節高、中指指節高-地板、中指指節高-中指指節高)。

2. 應變數：最大可接受重量(MAWH)、VO²、心跳率、PSOS、RPE 值。

三 三 三

三、 、 、 控制變項 、 控制變項 控制變項 控制變項

1. 實驗室溫度：介於 21℃至 23℃

2. 實驗室濕度：介於 47%至 64%相對溼度

第四章 第四章 第四章

第四章 結果 結果 結果與討論 結果 與討論 與討論 與討論

第一 第一 第一

第一節 節 節 節 鞋材與作業頻率之影響 鞋材與作業頻率之影響 鞋材與作業頻率之影響 鞋材與作業頻率之影響

本實驗招募 12 位大學男性學生之受測者。表 6 為實驗一之受測者基本資料，

受測者需無任何肌肉骨格方面之傷害記錄或疾病，在參與實驗前避免有劇烈運 動，並需詳閱｢參與研究同意書｣並同意遵守實驗規範和配合參與本實驗。

表 6

實驗一之受測者基本資料(n＝12)

受測者 平均值 標準差 最大值 最小值

年齡(歲) 21.8 2.4 27 19

身高(cm) 168.8 4.3 175 161

體重(kg) 64.2 14.2 99 47

實驗數據以 SPSS^®12 統計軟體做敘述統計以及對作業頻率和鞋材兩個因子 的變異數分析(ANOVA)分析結果彙整於表 7 中。

表 7

實驗一ANOVA表

來源 型 III 平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 顯著性 MAWH 頻率 59.69 2 29.85 13.90 0

鞋材 1.55 2 0.77 0.36 0.699 誤差 212.51 99 2.15

VO2 頻率 976923.45 2 488461.72 25.27 0 鞋材 22531.72 2 11265.86 0.58 0.56 誤差 1913921.92 99 19332.55

HR 頻率 2204.89 2 1102.45 6.93 0.002 鞋材 218.92 2 109.46 0.69 0.505 誤差 15744.33 99 159.03

RPE 頻率 4.52 2 2.26 1.19 0.308 鞋材 2.24 2 1.12 0.59 0.555 誤差 187.42 99 1.89

PSOS 頻率 0.60 2 0.30 0.26 0.773

鞋材 21.68 2 10.84 9.35 0

誤差 114.79 99 1.16

以 MAWH 為應變數之變異分析中，可看出不同的作業頻率對於最大可接受 重量有顯著的影響(p < 0.01)。圖 12 顯示在 1, 2, 3 次/1 分鐘等三種頻率下的最大 可接受重量的平均數(標準差)分別為 9.20 (±1.58)、7.97 (±1.31)和 7.42 (±1.46)公 斤。表 8 的 Tukey’s 多重檢定中顯示最大可承受重量介於 7.4 到 9.2 公斤間，搬 運頻率 1 次/分鐘之 MAWH 值顯著高於搬運頻率在 2 次/分鐘和 3 次/分鐘值，而 2 次/分鐘和 3 次/分鐘間之值則無顯著的差異。

表 8

MAWH的Tukey’s HSD比較結果

頻率(次/分鐘) 平均值 Tukey’s group

3 7.4 A

2 8.0 A

1 9.2 B

(p <0.05)

0 2 4 6 8 10 12

1 2 3

搬運頻率(分)

MAWH

圖 12 在不同搬運頻率下之MAWH

以 VO² 為應變數之變異分析中，可看出不同的作業頻率對於耗氧量有顯著 的影響(p < 0.01)。圖 13 顯示在 1, 2, 3 次/分鐘三種搬運頻率下的 VO2的平均數(標 準差)分別為 447.07 (±95.41)、578.51 (±129.35)和 679.37 (±172.55)ml/分鐘。表 9 的 Tukey’s HSD 多重檢定中顯示， 在搬運頻率 3 次/分鐘之 VO2顯著高於搬運頻 率在 1 次/分鐘和 2 次/分鐘之值，而搬運頻率 2 次/分鐘之 VO2也顯著高於搬運頻 率在 1 次/分鐘之值。

表 9

VO2的Tukey’s HSD比較結果

頻率(次/分鐘) 平均值 Tukey’s group

1 447.1 A

2 578.5 B

3 679.4 C

(p < 0.05)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

1 2 3

搬運頻率(分)

VO2(ml/min)

圖 13 在不同搬運頻率下之VO2

以心跳率為應變數之變異分析中，可看出不同的搬運頻率對於心跳率有顯著 的影響(p = 0.002)。圖 14 顯示在 1, 2, 3 次/1 分鐘三種搬運頻率下的心跳率的平均 數(標準差)分別為 88.51 (±11.41)、93.72 (±12.29)和 99.57 (±13.44)beats/分鐘，表 10 的 Tukey’s HSD 多重檢定中顯示，在搬運頻率 3 次/分鐘之心跳率顯著高於搬 運頻率在 1 次/分鐘之值。

表 10

HR的Tukey’s HSD比較結果

頻率(次/分鐘) 平均值 Tukey’s group

1 88.5 A

2 93.7 AB

3 99.6 B

(p < 0.05)

0 20 40 60 80 100 120 140

1 2 3

搬運頻率(分)

HR(bpm)

圖 14 在不同搬運頻率下之心跳率(HR)

在表 7 固定因子搬運頻率和實驗鞋材對應變數為 RPE 之比較，結果顯示受 測者在實驗抬舉與卸下作業結束後，全身的疲勞程度無顯著差異(p > 0.01)，主要 是因為受測者是在搬運活動不會造成全身整體的疲勞之基準下進行實驗，因此受 測者在實驗結束後對整體搬運活動主觀評估的感官認知負荷都介於 11(輕)到 13(有點重)間。

PSOS 為應變數之變異分析中，可看出三種鞋材(發泡橡膠、橡膠和布底)對 於受測者在主觀評估上認知滑動感覺有顯著的影響(p < 0.01)表 11 的 Tukey’s HSD 多重檢定結果顯示， PSOS 在布底鞋材顯著高於發泡橡膠和橡膠鞋材，而 在發泡橡膠和橡膠鞋材間則無顯著的差異。

表 11

PSOS的Tukey’s HSD比較結果

鞋材 平均值 Tukey’s group

發泡橡膠 1.3 A

橡膠 1.4 A

布底 2.3 B

(p < 0.05)

實驗受測者以三種鞋材和三種作業頻率的最大可接受重量與實驗的RPE和 PSOS之主觀評分進行Pearson’s和Spearman’s相關性檢定結果如表12所示。RPE和 PSOS間的相關係數分別為0.165 (p < 0.05)與0.21 (p < 0.05)。表示受測者在實驗結 束後，對工作負荷的主觀評分上，當認知負荷水準越高，對認知滑動感覺也就越 高，即對整體實驗負荷越重時，在進行物料處理時腳與地板間的認知滑動感覺越 明顯，而且也表示兩者間有顯著的低度正相關。

表 12

地板滑溜性之主觀評分和最大可接受量之間的相關分析 RPE PSOS MAWH Pearson’s

相關係數

RPE － 0.165^* 0.142

PSOS － -0.034

MAWH －

Spearman 相關係數

RPE － 0.210^* 0.158

PSOS － -0.024

MAWH －

*表示在p < 0.05 時相關顯著。

第二 第二 第二

第二節 節 節 節 鞋材及抬舉與放下高度之影響 鞋材及抬舉與放下高度之影響 鞋材及抬舉與放下高度之影響 鞋材及抬舉與放下高度之影響

本實驗招募 12 位大學男性學生之受測者。如表 13 為實驗二之受測者基本資 料，受測者需無任何肌肉骨格方面之傷害記錄或疾病，在參與實驗前避免有劇烈 運動，並需詳閱｢參與研究同意書｣並同意遵守實驗規範和配合參與本實驗。

表 13

實驗二之受測者基本資料(n＝12)

受測者 平均值 標準差 最大值 最小值

年齡(歲) 21.0 0.7 22 20

身高(cm) 172.8 6.3 181 163

體重(kg) 66.3 11.1 89 48

實驗之數據以 SPSS^®12 統計軟體做敘述統計以及對抬舉與放下高度和鞋材 兩個因子的變異數分析(ANOVA)結果彙整如表 14 中。

表 14

實驗二ANOVA表

來源 型 III 平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 顯著性 MAWH 鞋材 6.27 2 3.13 1.54 0.218

抬舉高度 40.91 3 13.64 6.71 0.000

誤差 268.09 132 2.03

VO2 鞋材 8158.41 2 4079.21 0.23 0.798 抬舉高度 446764.61 3 148921.54 8.25 0.000 誤差 2383223.38 132 18054.72

HR 鞋材 60.90 2 30.45 0.32 0.729 抬舉高度 913.29 3 304.41 3.17 0.027 誤差 12674.37 132 96.02

RPE 鞋材 1.93 2 0.97 0.65 0.525 抬舉高度 0.94 3 0.32 0.21 0.889

誤差 197.00 132 1.49

PSOS 鞋材 35.28 2 17.64 11.22 0.000 抬舉高度 1.01 3 0.34 0.21 0.887

誤差 207.46 132 1.57

以 MAWH 為應變數之變異數分析中，可看出不同的抬舉與放下高度對於最 大可承受重量有顯著的影響(p < 0.01)。圖 15 顯示在地板-地板、地板-中指指節 高、中指指節高-地板、中指指節高-中指指節高四種搬運高度下最大可承受重量 的平均數(標準差)分別為 7.52 (±1.38)、8.35 (±1.41)、8.20 (±1.40)和 9.02 (±1.42) 公斤。表 15 的 Tukey’s HSD 多重檢定中顯示最大可承受重量介於 7.5 到 9.0 公斤 間。MAWH 在搬運高度在地板-地板之值顯著高於在中指指節高-中指指節高條 件下之值。

表 15

MAWH的Tukey’s HSD比較結果 抬舉高度 平均值 Tukey’s group

F-F 7.5 A

K-F 8.2 AB

F-K 8.4 AB

K-K 9.0 B

(p < 0.05)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

F-F F-K K-F K-K

搬運高度

MAWH(kg)

圖 15 在不同抬舉與放下高度之 MAWH

以 VO2 為應變數之變異數分析中，可看出不同的搬運高度對於受測者生理 耗氧量負荷有顯著的影響(p < 0.01)。圖 16 顯示在地板-地板、地板-中指指節高、

中指指節高-地板、中指指節高-中指指節高四種搬運高度下 VO2的平均數(標準 差)分別為 721.53 (±160.47)、652 (±129.18)、605.21 (±107.49)和 573.49 (±121.16)ml/

分鐘。表 16 的 Tukey’s HSD 多重檢定中顯示，VO2在地板-地板情況下之值顯著 高於在中指指節高-地板及中指指節高-中指指節高，然而，中指指節高-地板和中 指指節高-中指指節高間之值沒有顯著的差異。

表 16

VO2的Tukey’s HSD比較結果

抬舉高度 平均值 Tukey’s group

K-K 573.5 A

K-F 605.2 A

F-K 652.0 AB

F-F 721.5 B

(p < 0.05)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

F-F F-K K-F K-K

搬運高度

VO2(ml/min)

圖 16 在不同抬舉與放下高度下之VO2

以心跳率為應變數之變異數分析結果顯示，不同的抬舉放下高度對於心跳率 有顯著的影響(p = 0.027)。圖 17 顯示地板-地板、地板-中指指節高、中指指節高 -地板、中指指節高-中指指節高四種搬運高度之心跳率的平均數(標準差)分別為 100.93(±9.76)、98.59(±10.38)、95.90(±9.53)和 94.36(±8.70)beats/分鐘。表 17 的 Tukey’s HSD 多重檢定中顯示，HR 在抬舉高度於地板-地板顯著高於抬舉高度在 中指指節高-中指指節高。

表 17

心跳率的Tukey’s HSD比較結果

抬舉高度 平均值 Tukey’s group

K-K 94.4 A

K-F 95.9 AB

F-K 98.6 AB

F-F 100.9 B

(p < 0.05)

0 20 40 60 80 100 120 140

F-F F-K K-F K-K

搬運高度

HR(bpm)

圖 17 在不同抬舉與放下高度之心跳率(HR)

以 RPE 為應變數之分析，結果顯示受測者在實驗抬舉與卸下作業結束後，

RPE 值無顯著差異(p > 0.01)，主要是因為受測者是在搬運活動不會造成全身整體 的疲勞之基準下進行實驗，因此受測者在實驗結束後對整體搬運活動的感官認知 負荷都介於 11(輕)到 13(有點重)間。

以 PSOS 為應變項數之變異分析中，可看出三種鞋材對於 PSOS 之值有顯著 的影響(p < 0.01)。表 18 的 Tukey’s HSD 多重檢定中顯示，PSOS 在布底鞋材之值 顯著高於橡膠和發泡橡膠鞋材之值；而在橡膠和發泡橡膠鞋材間則沒有顯著的差 異。

表 18

PSOS的Tukey’s HSD比較結果

鞋材 平均值 Tukey’s group

橡膠 1.7 A

發泡橡膠 1.8 A

布底 2.8 B

(p < 0.05)

本實驗受測者在三種鞋材和四種抬舉與放下的條件之最大可接受重量與 RPE和PSOS之主觀評分進行Pearson’s和Spearman’s相關性檢定(如表19)。最大可 接受重量與RPE兩種的相關係數為-0.301(p < 0.01)與-0.376(p < 0.01)，顯示最大可 接受重量愈高，受測者的主觀評比給分就愈低，兩者有顯著性的中度相關。

而RPE和PSOS間的兩種相關係數分別為0.26(p < 0.01)與0.306(p < 0.01)。顯 示受測者就兩種主觀評分下對認知負荷水準越高，對認知滑動感覺也就越高，即 對整體實驗負荷越明顯，在進行物料處理時腳與地板間的認知滑動感覺越明顯，

而且也表示兩者間有顯著性的中度正相關。

表 19

地板滑溜性之主觀評分和最大可接受量之間的相關分析

RPE PSOS MAWH Pearson’s相關係數 RPE － 0.260^** -0.301^**

PSOS － 0.047

MAWH －

Spearman相關係數 RPE － 0.306^** -0.376^**

PSOS － 0.008

MAWH －

**表示在p＜0.01時相關顯著。

第三節 第三節

第三節 第三節 討論 討論 討論 討論

受測者從事實驗一鞋材與搬運頻率下作業之結果可得知由表 7 所示，在三種 作業頻率(1、2 和 3 次/分鐘)上，生理反應值之最大可接受重量、心跳率和 VO2

均有顯著的差異。則在鞋與地板間的抗滑性上並無明顯的差異情形；而實驗二鞋 材與抬舉放下的高度之搬運活動下，結果由表 14 所示，在生理反應值上最大可 接受重量、心跳率和 VO2在四種抬舉與放下的高度作業上均有顯著的差異。而 在鞋與地板間的抗滑性上並無明顯的差異情形，此結果與 Li, et al.(2007)研究中 對於鞋與地板間的抗滑性對於處理最大可接受重量的結果不一致；造成此兩種研 究結果不同的原因可能是研究中所使用的地板摩擦係數差距所致。

在生理反應值上，受測者在實驗一鞋材與搬運頻率下作業與實驗二鞋材與抬 舉放下的高度之搬運活動下，RPE 值均無明顯的差異情形，RPE 是人員在從事 人工物料搬運時，主觀感受之認知負荷水準，以 6 到 20 的分數尺度對體力負荷 加以量化的一種肌力負荷主觀評估方法。而實驗開始之假設即為受測者以最不會 造成身體負擔與疲勞的認知下進行活動，故受測者主觀評估負荷水準時，對整體 作業負荷上以平均分數 12，故無法對各實驗因子有所顯著的差異。PSOS 值對 鞋材有顯著的差異，表示受測者主觀評估以認知滑動感覺來分析行進或進行物料 處理時腳與地板間的滑溜程度是會造成身體不平衡的狀況。呼應學者提出發現將

鞋與地板間的靜摩擦係數與受測者的主觀評分做比較，發現兩者之間具有相當的 一致性，因此認為受測者對於地板的滑溜性具有可靠的評判能力(Myung, Smith,

& Leamon, 1993)。

第五章 第五章 第五章

第五章 結論與建議 結論與建議 結論與建議 結論與建議

第 第 第

第一 一 一 一節 節 節 結論 節 結論 結論 結論

本研究實驗一以男性為對象來分析在不同頻率下(1、2 與 3/分鐘)鞋與地板間 的抗滑性對於最大可接受重量之影響，與在不同用鞋與地板間抗滑性下人員處理 最大可承受重量時之生理與心理反應。收集作業過程中之心跳率與耗氧量的生理 評估，並經由統計變異數分析結果做以下結論：

1. 最大可接受重量、心跳率和耗氧量在不同頻率下，統計變異數分析中有顯著 的差異(p<0.01)；認知滑動感覺在鞋材上有顯著的影響(p<0.01)，即表示人 員在從事搬運上，自我主觀評估上有明顯的感受出鞋材與地板間的抗滑性會 造成搬運過程的不良性，但反應在生理影響上就無顯著的影響。

2. 多重檢定中，心跳率和頻率間存在高度的正相關，即心跳率越高相對應的頻 率次數也就越頻繁，其最大可接受重量與耗氧量則也有正相關的趨勢。

實驗二以男性為對象來探討在不同抬舉與放下之高度下(地板-地板、地板- 中指指節高、中指指節高-地板、中指指節高-中指指節高)，鞋與地板間的抗滑性 對於最大可接受重量之影響，以及實驗狀況下人員處理最大可承受重量時之生理 與心理反應值。收集作業過程中之心跳率與耗氧量的生理評估和 PSOS 和 RPE 的主觀評估，並經由統計變異數分析結果做以下結論：

1. 最大可接受重量、心跳率和耗氧量在不同抬舉放下高度下，變異數分析中有 顯著的差異(p<0.01)；認知滑動感覺在鞋材上有顯著的影響(p<0.01)，即表 示人員在從事搬運上，自我主觀評估上有明顯的感受出鞋材與地板間的抗滑 性會造成搬運過程的不良性，但反應在生理影響上就無顯著的影響。

2. 多重檢定中，生理反應值心跳率、VO²和最大可接受重量與抬舉放下高度間 存有正相關的趨勢，表示假設心跳率越高相對應的作業高度就偏向由地面抬 起，攜行後再放下於地面，就身體負荷上也相對越重。

第 第 第

第二 二 二 二節 節 節 建議 節 建議 建議 建議

根據本研究的結果，以提供以下建議可供未來在相關研究或實際作業運用上 作為參考：

1. 本研究的結果指出，在搬運頻率的改變下最大可接受重量介於 7.4 到 9.2 公 斤間，而依搬運抬舉放下高度改變則介於 7.5 到 9 公斤，故指出人體對工作 負荷上的限制，若一天工作八小時的搬運作業，為避免作業上造成勞工肌肉 骨格上的傷害，每次搬運的重量可依據此實驗所建立的最大可接受重量作為 參考值，而建立的重量標準，以更為客觀且合乎科學的標準下，對大部份的 勞工在每次進行作業活動上，避免造成身體過度負荷。

2. 本研究兩次實驗受測者之生理反應值皆無顯著影響，經討論可能為實驗走道 長度所致，受測者是以模擬實際工作環境為前提下，搬運的行進長度使生理 反應無顯著的表現在鞋材與地板間的抗滑性，故在未來的研究設計上可加長 搬運的距離，受測者更能模擬實際工作環境，因鞋材與地板間的抗滑性造成 生理上的疲勞度，並確實的反應在生理對於鞋材的評估。

3. 本研究之結果可應用於資方對勞動者的工作設計上，就地板與鞋材上抗滑性 的鞋材選用和工作執行上是否合理的工作負荷，可參考本研究的結果來設計 對工作頻率上，高頻率和低頻率的搬運重量安排，又加上抬舉放下高度上的 改變時，工作的需求量設計符合勞工的體能限制，如：易產生疲勞的高頻率 搬運再經由地面抬起，攜行後再放下於地面又的作業活動下， 工作設計應 以工作者的安全與健康為第一優先。

4. 未來的相關研究下，因實際工作環境下地面因子不只一種地板材質或者地板

上有不同的影響因子，如：沙、土、水等影響作業員的搬運活動，因此建議 未來可探討在不同之攜行距離下不同的環境地面之方面，對於鞋與地板間的 抗滑性對於最大可接受重量之影響，與實驗狀況下人員處理最大可接受重量 對生理與心理之反應。

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附錄 附錄 附錄 附錄 A

中華大學 中華大學 中華大學 中華大學

參與研究同意書 目的

目的 目的 目的

您現在所參與的研究的目的，是為了調查工人搬運物料之體力負荷，研究結果可 被用來評估物料搬運的工作設計。

研究參與 研究參與 研究參與 研究參與

如果您同意，您的參與將是在 12 次中，而每次時間不超過一小時。您將回答關 於您年齡、體重、身高，這項工作的任職時間。之後，您將穿上量測儀之面罩及 心率表以便我們量測您休息時的氧耗量與心率。此後，您將取下面罩及心率表並 做輕微的暖身運動。然後，您將再戴上面罩與心率表並且連續一小時每分鐘兩次 在 3 米的距離下搬運箱。此段時間您將依研究人員指示取下面罩與心率表。搬運 完成後，您將向研究者提供一個間能反應您工作負荷的數位與一個反映下背不適 的分數。

您的參與完全是自願的，您可以在開始前或資料收集中的任何時間退出而不會受 到任何的詰責或處罰，您也不會有任何必須要繼續下去的壓力，您可以在任何決 定退出的時間脫掉心肺功課量測儀之面罩與心率表。

風險 風險 風險 風險

您參與本研究並不會有任何受到傷害的風險，然而穿著量測儀的面罩可能會讓您 感到不舒服，您可能會喘氣與流汗，您也可能會有肌肉疲勞或酸痛的症狀。

隱私隱私 隱私隱私

本研究的所有資料都將保密，研究之報告或出版論文將不會提到任何能指認出參 與者的個人資料，所有的資料都將會與參與者姓名與其他個人識別資料分開保 存，只有參與研究的人員可以接觸與使用這些資料。

詢問 詢問 詢問 詢問

本研究是由李開偉主持，若您有意見可以直接打電話(03)5186583 李博士詢間。

同意同意 同意同意

請讀以下聲明並且在下方簽名表示您同意參與本研究 本人已經閱讀此份文件並且瞭解本研究的目

本人已經閱讀此份文件並且瞭解本研究的目 本人已經閱讀此份文件並且瞭解本研究的目

本人已經閱讀此份文件並且瞭解本研究的目的及如果同意參與本人需配合的事的及如果同意參與本人需配合的事的及如果同意參與本人需配合的事的及如果同意參與本人需配合的事 項

項 項

項。。。。經由此同意書的簽署經由此同意書的簽署經由此同意書的簽署經由此同意書的簽署，，，，本人在沒有任何必須完成的壓力及中途退出不會有任本人在沒有任何必須完成的壓力及中途退出不會有任本人在沒有任何必須完成的壓力及中途退出不會有任本人在沒有任何必須完成的壓力及中途退出不會有任 何處罰的情況下同意參與本研究

何處罰的情況下同意參與本研究 何處罰的情況下同意參與本研究 何處罰的情況下同意參與本研究。。。。

_____________________________ 日期 簽名

_____________________________ 日期 見證人

附錄 附錄 附錄 附錄 B

實驗一記錄表

受測者編號：

身高： cm 體重： kg 出生年/月/日： / / 實驗狀況

日期 實 驗 順 序

開 始 重 量 (kg)

鞋 頻率 RPE 分數

最大 可接 受處 理重 量 (kg)

VO2 檔案

PSOS 總分 溫 度

溼 度

%

休息 心跳 率 (bpm)

布 底 (C)

1 L 10CL

2 M 10CM

3 H 10CH

黑 底 (B)

1 L 10BL

2 M 10BM

3 H 10BH

黃 底 (Y)

1 L 10YL

2 M 10YM

3 H 10YH

PSOS 表

1. 您覺得您的腳在地板滑溜的程度有多少？

很少 有些 很多

0 0.5 1 1.5 2

2. 您的身體維持平衡有困難麼？

很少 有些 很多

0 0.5 1 1.5 2

3. 您覺得您可能滑倒麼？

很少 有些 很多

0 0.5 1 1.5 2

4. 整體來說，您認為這項作業的難易度有多少？

很少 有些 很多

0 0.5 1 1.5 2