中 華 大 學
碩 士 論 文
鞋材抗滑性及搬運距離對人工物料搬運作業 之生理與認知負荷之影響
Effects of Footwear floor slip resistance and Carrying distance on Physiological and Subjective Responses 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：M09821020 何 書 育
指導教授：李 開 偉 博 士
中華民國 100 年 12 月
摘 摘 摘
摘 要 要 要 要
本研究探討作業人員從事人工物料搬運時，穿著不同滑溜性之鞋材與攜行距 離不同對於所能處理的最大可接受抬舉重量之影響，以及持續處理該重量十分鐘 下對於生理與認知負荷的行為。本研究之最大可接受抬舉重量為假設工作一天八 小時，在不至於造成其自身過度疲勞或過度負荷之最大物品重量。研究結果顯示 攜行人工物料距離的不同，對於認知滑行感覺、最大可接受抬舉重量、心跳率與 耗氧量皆有顯著的影響。不同滑溜性的鞋材，對於最大可接受抬舉重量的影響並 沒有達到顯著水準，但對於認知滑行感覺的影響有達到顯著性。本研究結果，可 做為人工物料搬運作業工作設計之參考。
關鍵字關鍵字
關鍵字關鍵字：：：：人工物料搬運人工物料搬運人工物料搬運、人工物料搬運、、最大可接受抬舉重量、最大可接受抬舉重量最大可接受抬舉重量、最大可接受抬舉重量、、搬運距離、搬運距離搬運距離、搬運距離、、、心物法心物法心物法心物法
Abstract
This research investigated the maximal acceptable weight of lift (MAWL) and the physiological responses and perceived exertion when handling the MAWL for ten minutes under different footwear and walking distance conditions. The MAWL was determined assuming the subject was working eight hours without overexertion or excessive fatigue. After the MAWL was determined, the subject handled this weight for ten minutes and oxygen consumption, heart rate, rating of perceived exertion, and perceived sense of slip were collected. The results showed that the effects of walking distance on the MAWL, perceived sense of slip, heart rate, oxygen consumption were all statistically significant. The effects of footwear on the MAWL were not statistically significant. The effects of footwear on the perceived sense of slip were statistically significant. The different slip’s footwear only effect of perceived sense of slip in statistically significant. The results of the study may be adopted when designing the manual materials handling tasks.
Keyword: Manual Materials Handling, Maximal Acceptable Weight of Lift,
Handling distance
目 目 目
目 錄 錄 錄 錄
摘 要...i
Abstract ...ii
目 錄... iii
表目錄...iv
圖目錄...v
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...2
第二章 文獻探討...3
第一節 人工物料搬運...3
第二節 人工物料搬運對生理與認知負荷之影響...7
第三節 鞋材之抗滑性...10
第三章 研究方法...16
第一節 實驗對象...16
第二節 實驗設備與環境...16
第三節 實驗設計...22
第四章 結果與討論...25
第一節 實驗結果...25
第二節 討論...30
第五章 結論與建議...34
第一節 結論...34
第二節 建議...34
參考文獻...36
附錄 A...43
附錄 B...44
表目錄 表目錄 表目錄 表目錄
表 1 Brog RPE 量表 ...7
表 2 動摩擦係數區分抗滑性等級表...12
表 3 PSOS 量表...15
表 4 受測者基本資料...16
表 5 實驗鞋材與不鏽板之摩擦係數...21
表 6 ANOVA 表-MAWL...25
表 7 ANOVA 表-認知負荷 ...26
表 8 ANOVA 表-生理反應 ...26
表 9 MAWL(kg)之 Tukey HSD 比較結果 ...27
表 10 PSOS 針對鞋材之 Tukey HSD 比較結果...27
表 11 PSOS 針對距離之 Tukey HSD 比較結果...28
表 12 VO2(ml)之 Tukey HSD 比較結果...28
表 13 HR(次/分鐘)之 Tukey HSD 比較結果 ...29
表 14 依變數相關係數分析...30
表 15 鞋材摩擦係數比較表...32
表 16 鞋材 T 檢定結果 ...32
表 17 美國工業衛生協會建議之成年男子之工作等級區分...33
表 18 工作等級劃分換算結果...33
圖目錄 圖目錄 圖目錄 圖目錄
圖 1 人工物料搬運示意圖...4
圖 2 BM II 量測儀器圖 ...13
圖 3 K4b2 之可攜帶式裝置 ...17
圖 4 K4b2 之資料無線傳輸接收裝置 ...18
圖 5 標準校正瓶...19
圖 6 布底鞋材...20
圖 7 橡膠鞋材...20
圖 8 發泡橡膠鞋材...21
圖 9 受測者實驗示意圖...23
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 研 研究背景 研 究背景 究背景與動機 究背景 與動機 與動機 與動機
人工物料搬運(Manual Materials Handling, MMH)是指沒有借助機械、自動化設備 等其他外力的情況下完成的人力搬運行為，人工物料搬運的工作內容包含抬舉 (lifting)、搬運(carrying)、放下(lowing)、推(pushing)及拉(pulling)等動作組合而成。
人工物料搬運為工業界常見的物料處理方法，儘管目前物料搬運自動化普及，但 由於許多設備並無法適用於許多少量及多種作業場景之需求，故人工物料搬運依然是 最為普遍的物料處理方法。
許多作業人員每日工作 8 個小時以上，於手部抬舉重物時，所要消耗的體力甚 多；或是在抬舉的過程中，因為姿勢不良、抬舉重物的重量不同以及產品擺放位置不 一，導致搬運重物的過程所要行走的距離有所差異。對於人工物料搬運可能造成的傷 害包含下背痛、腰部椎間盤突出、膝蓋肌肉拉傷等。下背痛傷害產生，是搬運過程中 手部抬舉時，必會使用到腰部施力使其抬舉整個重物，長久下來作業人員在一天工作 8 至 9 小時以上的時間可能會造成腰部的疼痛。行政院勞工委員會曾報導某職業婦女 工作為負責抬舉 20 公斤左右的重物，一週工作 4 至 5 天，每日工作 8 至 9 小時，長 期下來造成右側下背痛及右腳痠麻，甚至出現無法走路的狀況(行政院勞工委員會，
民 100)。
根據行政院勞委會 98 年職業災害統計，台灣地區由跌倒所造成的職業傷害佔所 有職業災害之 16.61%(行政院勞工委員會，民 98)。跌倒主要是由於滑倒所造成的(李 開偉，1993)，而滑倒是鞋子與地面的摩擦力不足所導致的，此摩擦力可藉由量測摩 擦係數(Coefficient of Friction, COF)來決定。
本研究利用心理物理法來進行人工物料搬運的分析與評估。心理物理法是作業人 員透過主觀感受來建立其在特定工作條件下從事人工物料搬運之最大能力限度，此法 常用來決定最大可接受抬舉重量(Maximum Acceptable Weight of Lift, MAWL)，其為受 測者在特定工作條件下從事特定的作業，經由不斷的調整自身所能負荷的抬舉重量，
在不會造成過度疲勞狀態下之最大處理重量。
本研究探討人工物料搬運過程中，作業人員所穿著鞋材的抗滑性及搬運重物的重 量去了解人工物料搬運工作時，對於作業人員在生理以及認知負荷上所造成的影響及 差異，並針對鮮少受到關注的搬運重物行走不同距離所造成的影響來作探討。
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
本研究探討在不同抗滑性的鞋材情況下，進行人工物料搬運工作時，物料的重量 和搬運的距離是否會影響到作業人員的生理與認知負荷。本研究採取心理物理法，以 10 分鐘模擬 8 小時的人工物料搬運作業，探討在不同的鞋材及距離下之最大可接受 抬舉重量，並分析處理此重量下人員之認知與生理反應。本研究目的如下：
1. 探討人員在穿著不同滑溜性之鞋材及攜行不同距離下，對於處理最大可接受抬舉重 量之生理與認知負荷反應值。
2. 探討人員在攜行不同距離對於處理最大可接受抬舉重量之生理與認知負荷反應值。
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
本研究首先進行文獻探討。過去的研究當中，很少有針對在搬運重物行走不同距 離下對於處理重量之生理與認知負荷反應之影響，故本研究以此為主要目的來設計實 驗內容並且進行實驗，並提出結論與建議。實驗內容及數據分析等相關內容會在後面 章節介紹。
本研究步驟如下：
1. 了解目前人工物料搬運及鞋材與地板抗滑性之文獻現況，蒐集國內外相關文獻及實 驗流程，整理分析以尋找研究方向。
2. 經由文獻的初步了解，確認研究目的。
3. 參考國內外過去的相關研究文獻之實驗設計流程，設計實驗。
4. 紀錄實驗時所得之數據，並分析其數據。
5. 依照分析結果提出最後的結論，並提出在人工物料搬運作業之建議，以減少作業人 員之傷害。
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
第一節 第一節 第一節
第一節 人工物料搬運 人工物料搬運 人工物料搬運 人工物料搬運
人工物料搬運(Manual Materials Handling, MMH)為常見的物料處理方法，由於人 體先天限制，人工搬運之效率相當有限，因此物料搬運自動化在工業界非常受到重 視。但是由於目前中小型企業受到自動化設備昂貴的價格影響或是企業內部空間的限 制、各類貨物運送的過程不同，造成在貨物運送的途中仍有許多的場合無法使用自動 化設備，致使人工物料搬運還是不可或缺的搬運方式。人工物料搬運是藉由人體徒手 抬舉(lifting)、卸下(lowering)、推(pushing)、拉(pulling)、攜物行走(carrying)、握持(holding) 這六種搬運方式所組成，如圖 1 所示：
1. 抬舉(lifting)：將物品從低處抬起放置到高處的搬運過程。
2. 卸下(lowering)：將物品從高處抬起放置到低處的搬運過程。
3. 推(pushing)：靠著自身的力量將物品推往遠離自己的方向。
4. 拉(pulling)：靠著自身的力量將物品拉往靠近自己的方向。
5. 攜物行走(carrying)：攜帶物品經由某水平位置攜至另一個地方。
6. 握持(holding)：徒手將物品緊握在手中並不做任何動作。
圖 1 人工物料搬運示意圖 資料來源：NIOSH(2007)
林久翔等(民 89)指出人工物料搬運作業會導致中下背的不舒服及疼痛。評估人工 物料搬運的方法主要有生物力學法、生理學法、心理物理法、流行病學法等方法，各 方法皆有適用的情況。以下就針對各個方法做介紹(劉智芳，民 99；巫智弘，民 94)：
1. 生物力學法(biomechanical approach)：一種基於物理與力學的原理來分析人員在從 事人工物料搬運作業時，搬運的物料對於人體產生的負荷。此方法主要是評估人體 肌肉骨骼系統可接受最大外力的限度，探討不同姿勢及物品重量的狀況下，身體的 受力情形，並依實驗所得的資料來評估處理物品的重量最大值。由於人工物料搬運 經常對於人體的第五腰椎(L5)和第一薦椎(S1)造成傷害，因此許多研究皆針對此部 位的受力來進行評估。許勝雄、彭游與吳水丕(民 99)指出此方法較適合用於偶發性 的人工物料搬運評估上。Kjellberg et al. (1998)以此方法做背舉式和腿舉式兩種抬舉 作業方法的比較。Lavender et al. (2003)以此方法為基礎，研究在不同的抬舉起始高 度、抬舉重量及抬舉速度對於 L5/S1 受力的影響。Hooper et al. (1998)以 3D 生物力
學法，針對有角度及水平的抬舉動作做探討。羅國翊(民 96)使用動作分析系統、測 力板，收集 10 位受測者進行人工物料搬運作業時，肢體活動運動學及地面反作用 力等資料，並藉人體 3D 動態下肢生物力學模式推算 L5/S1 關節及下肢七個關節
（髖、膝及踝關節）之受力與其受力力矩，以分析抬舉和卸下作業時搬運頻率及扭 轉角度之影響。該研究指出人員從事人工物料搬運時，抬舉作業對於 L5/S1 關節的 受力高於卸下，且右側下肢各關節作用力情形較左側關節高。該研究並探討堆疊物 品時抬舉和卸下作業，身體扭轉角度之影響，研究發現 L5/S1 關節負荷會因抬舉作 業搬運的高度增加而有增加的趨勢。劉蓉蓉(民 99)指出勞工經常進行重複性的手臂 抬舉作業，長久下來可能導致肌肉骨骼損傷，不適的部位常出現在肩膀、手腕及手 肘，因此重複性手臂抬舉作業確實有潛在的人因危害風險。
2. 生理學法(physiological approach)：針對作業人員在進行人工物料搬運時，生理上所 造成的負荷，此負荷可由心跳率(Heart Rate, HR)、耗氧量(Oxygen Consumption)及 血壓等生理參數做分析(李正隆、林彥輝，民 84)。Arun et al. (1978)指出耗氧量與心 跳率是此方法常使用的指標。此方法適用於反覆性且持續性的人工物料搬運評估 (Waters et al., 1993)。Hagen et al. (1995)利用耗氧量針對不同姿勢做重複性的人工物 料搬運作業研究，發現背舉式的耗氧量會比腿舉式小。
3. 心理物理法(又稱心物法，psychophysical approach)：以人工物料搬運作業人員主觀 認知的最大可接受抬舉重量(Maximum Acceptable Weight of Lift, MAWL)來評估人 工物料搬運(Snook, 1978)。最大可接受抬舉重量的決定，是在實驗室中要求受測者 在特定的作業條件下來反覆的調整其抬舉的物料重量，直到一個不至於造成過度疲 勞(over-exertion)而又可以處理的最大重量，此重量即為最大可接受抬舉重量。Wu (1997, 2003a, 2003b)以 MAWL 為基礎，研究國內男女在對稱及非對稱的人工物料搬 運作業中的抬舉能力分析。Maiti and Ray (2004)針對印度成年女性在不同抬舉高 度、重量及抬舉頻率之量測以分析 MAWL。蔡秉昇與何正斌(民 91)使用 MAWL 來 針對搬運物料移動角度、及不同抬舉高度及頻率對於有轉身角度作業之抬舉能力之
探討。
4. 流行病學法(Epidemiological Approach)：是觀察某一個職業群體中，其傷害或疾病 之發生的頻率及分佈的方法，透過統計分析來探討疾病或傷害與職業群體之關聯 性。
人工抬舉指引(Waters et al. ,1993 ; 許勝雄等人，民 99)：是由美國職業安全衛生 研究院(National Institute for Occupational Safety and Health, NIOSH)綜合以上四種方法 所提出，主要是依照抬舉作業，計算出可接受的安全抬舉重量。NIOSH 在 1981 年訂 定的作業條件為物料離身體的水平距離、物料垂直移動距離、抬舉頻率及物料離地高 度，定義了活動極限(Action Limit, AL)及最大容許極限(Maximum Permissible Limit, MPL)兩方程式；1991 年時，增加兩作業條件，身體扭轉角度及握持程度，定義了建 議極限重量值(Recommended Weight of Limit, RWL)。1991 年的公式假設非抬舉式的 人工物料搬運作業所需的能量消耗比抬舉式人工物料搬運作業小、假設抬舉和卸下兩 人工物料搬運作業具有相同的下背痛傷害、未考慮其他不可預料的作業因素、並未考 慮其他的抬舉方式及物料的情況和高速抬舉(許勝雄等人，民 99)。Waters et al. (1993) 指出美國 NIOSH 1991 的人工物料搬運公式假設鞋子與地板之間的摩擦係數不低於 0.4，也就是假設地板具有一定的抗滑性。
Borg(1982)所提出的認知負荷評分表(Rating of Perceived Exertion scale, RPE 量 表)是種以活動時的自我認知來評估身體的負荷與施力水準來評分(見表 1)。RPE 的分 數乘以 10 可對應到活動時人員的心跳率，不過使用此量表必須先清楚的讓使用者了 解此量表的數值意義，並對自己在活動時的感覺做出自我感知的評估。
表 1
Borg RPE 量表
分 數
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
負
荷 無 感 覺
非 常 輕
很
輕
輕
有 點 重
重
很
重
非 常 重
極
限
資料來源：劉智芳(2010)。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(碩士論文)。私立中華大學工業工程與系統管理學系 研究所，新竹市。
第二節 第二節 第二節
第二節 人工物料搬運對生理與認知負荷之影響 人工物料搬運對生理與認知負荷之影響 人工物料搬運對生理與認知負荷之影響 人工物料搬運對生理與認知負荷之影響
許汶江(民 92)以心理物理法來探討物料靠在牆壁上及物料推往天花板的兩種情 況，在不同作業高度和姿勢的情況下，進行握持作業對於最大可接受抬舉重量、心跳 率及 RPE 之影響。結果顯示不管在牆壁或天花板環境下，作業高度、作業姿勢對於 最大可接受抬舉重量均具有顯著的影響，作業高度越高則可接受重量越大，以雙手握 持之姿勢的可接受重量最大，次之是右手單手、再其次是左手單手。而心跳率和 RPE 數值，只有作業姿勢對其有顯著的影響。在此兩種環境下，雙手的握持作業心跳率顯 著大於左手、而利用雙手的 RPE 數值同樣顯著大於左手。
Li et al. (2007)曾研究男性大學生在三種不同鞋材與三種不同地板抗滑性(低、
中、高)之情況下，所能接受的最大可接受抬舉重量(MAWL)之影響，研究證實鞋材與 地板之間的抗滑性是影響最大可接受抬舉重量的顯著因子(p＜0.0001)、同時鞋材與地 板之間的抗滑性亦為影響受測者耗氧量(VO2)的顯著因子(p＜0.0001)，受測者在地板 抗滑性低的條件下的 VO2值顯著的高於其他兩種情況(中、高)，而在地板抗滑性為中 的條件下，VO2值顯著的低於其他兩種情況(低、高)、受測者在地板抗滑性低的條件
下，其最大可接受抬舉重量顯著的(p＜0.0001)低於地板抗滑性高的情況、鞋材於地板 之間的抗滑性顯著的(p＜0.0001)影響受測者的能量效率(負荷重量除以 VO2)。在地板 抗滑性低的條件下，能量效率顯著的低於中抗滑及高抗滑之情況。
王家濠(民 96)探討不同重量和不同頻率組合下箱子尺寸對於人工物料搬運能量 效率與生理之影響，並探討體能及體適能對於人工物料搬運能力的影響。在實驗之 前，先請受測者做六項體適能測驗來了解其身體機能狀況，受測者的體能部份則是利 用 3 種不同的問卷(兩種自我感知運動能力和生理活動等級評量)來了解。此實驗共記 錄耗氧量、能量效率、心跳率、收縮壓、舒張壓、體溫、RPE 等資訊。每位受測者隨 機的執行 8 次物料抬舉的實驗，每次 16 分鐘。研究結果指出在四種重量與頻率的組 合下，只有對 RPE 有顯著的影響，若搬運的重量越重，則 RPE 數值越高；箱子的尺 寸對於全部的生理與認知負荷皆無顯著的影響性；在體適能的部份，結果顯示長距離 跑步習慣自覺的問卷對於三分鐘的耐力指數有顯著的正相關性(p＜0.01)。最後該研究 利用 NIOSH (1999)中的 LI(抬舉指標)來探討其對於生理與認知負荷的影響，發現 LI 與 RPE 及能量效率有顯著的正相關性，但在耗氧量及心跳率中並無顯著的影響，故 表示 LI 越大，相對的 RPE 值也會越大。
陳宗奇(民 97)利用心物法研究不同搬運姿勢和放置方法對於物料搬運之影響，探 討三種不同的搬運方式(雙手圍抱法、雙手搬運、單肩搬運)及兩種放置的方法(輕放及 不輕放)來看是否會影響到最大可接受抬舉重量、心跳率增加量及 RPE。研究結果顯 示，性別、搬運姿勢及放置方法對於最大可接受抬舉重量及 RPE 有顯著的影響(p＜
0.01)，而性別及搬運姿勢和放置方法對於心跳率增加量亦有顯著的影響(p＜0.05)，在 最大可接受抬舉重量上，男性顯著大於女性，而以雙手圍抱之重量最重，單肩搬運最 輕，以不輕放的方法所能負荷的重量也大於輕放時的重量。在心跳率增加量上，女性 的心跳率增加量顯著大於男性。由該研究可以得知，女性的抬舉能力顯著低於男性，
但該重量依然對於女性造成的負荷較大，其心跳增加率大於男性、在搬運姿勢上，單 肩抬舉的最大可接受抬舉重量最小，但相對有著最高的心跳率增加量及 RPE。以雙手
圍抱法可負荷的重量最大，而以雙手搬運時有較低的心跳率增加量和 RPE 值。而放 置方法以輕放的生理負荷較高，因其最大可負荷的重量較重。
弓英晟(民 98)利用心物法來探討搬運物品、搬運姿勢與搬運頻率對於最大可負荷 卸下能力之影響。此實驗之搬運動作皆為卸下之物料搬運，物品分易碎品及非易碎 品，易碎品的卸下力量採用下方放置鐵架及量杯，紀錄實驗後量杯的水量來計算溢出 的水量，而搬運的姿勢採貼身式與非貼身式，搬運頻率為每分鐘 1 次、2 次、4 次。
研究結果顯示搬運物品、搬運姿勢和搬運頻率皆對最大可負荷卸下重量有顯著的影 響，搬運頻率對於平均溢出的水量、心跳率上升和握力下降有顯著的影響。搬運物品、
搬運頻率及身體各部位皆對 RPE 有顯著的影響。以最大可負荷卸下重量來看，易碎 品的重量小於非易碎品、貼身式的重量大於不貼身式、搬運頻率每分鐘 4 次的重量最 小，且此時的平均溢出水量最多，對於 RPE 而言，卸下易碎品較非易碎品疲勞。
林子傑(民 99)以 10 位男性來探討搬運物品、搬運姿勢及搬運頻率下對於生理與 認知負荷的影響，此實驗採易碎品及非易碎品兩種物料做抬舉的搬運動作，搬運姿勢 為蹲舉式和彎腰式，搬運頻率為每分鐘 1 次、2 次、4 次；由實驗結果可知，以最大 可接受抬舉重量來看，搬運易碎品的重量顯著小於非易碎品(p＜0.05)，而利用彎腰式 的搬運姿勢的重量顯著大於蹲舉式(p＜0.05)，而以 RPE 的數值來看，手指、腿部和 腰部的疲勞感較重。
劉智芳(民 99)研究男性在三種不同人工物料搬運作業頻率(每分鐘 1、2、3 次)下 和不同鞋材與地板之間的抗滑性對最大可接受抬舉重量之影響，並分析其生理與認知 之反應，研究指出最大可接受抬舉重量和耗氧量及心跳率在不同的搬運頻率下，有顯 著的差異(p＜0.01)，而認知滑行感覺在鞋材上亦有顯著的影響(p＜0.01)，但在生理反 應上並無顯著的影響。最大可接受抬舉重量和耗氧量與搬運頻率之間有正相關，心跳 率與搬運頻率也有高度的正相關。該研究並分析在人工物料搬運的不同抬舉與放下高 度下，鞋材與地板之間的抗滑性對於最大可接受抬舉重量之影響，及生理與感知反 應，結論為最大可接受抬舉重量和耗氧量以及心跳率在不同抬舉與放下高度下有顯著
的差異(p＜0.01)，而認知滑行感覺在鞋材上亦有顯著的影響(p＜0.01)，但在生理反應 上並無顯著的影響。最大可接受抬舉重量和 VO2 及心跳率和抬舉與放下的高度有正 相關。
Wu (2009); Wu and Chen (2003a)利用心物法先後研究調整時間對男性與女性 的抬舉能力之影響，研究指出不管是男性與女性皆會因調整時間而影響最大可接受抬 舉重量和 RPE。在 Wu (2009)的研究中共有 8 位女性受測者參與實驗，以四種不同的 調整時間，和四種不同的搬運頻率做抬舉能力之影響分析。結果顯示調整時間越長，
MAWL 就會顯著的減少，當調整時間為 30 、40 和 50 分鐘時，受測者的 MAWL 分別減少了 4.2%、 7.5%和 11.9%，而 RPE 值則是隨調整時間越長而增加。該研究 顯示性別差異在調整時間和抬舉頻率的影響下並不顯著，由研究數據可以發現，女性 在 30、 40 分鐘的調整時間下的 MAWL 數值無顯著差異，而男性則是在 40、 50 分鐘的調整時間下其 MAWL 數值差不多，其餘的數據，皆是隨著調整時間越長，
MAWL 則減少、而搬運頻率越頻繁則 MAWL 同樣減少，但此在統計上，並未達顯著 的水準。
第三節 第三節 第三節
第三節 鞋材之抗滑性 鞋材之抗滑性 鞋材之抗滑性 鞋材之抗滑性
一 一
一 一、 、 、 、跌倒的發生 跌倒的發生 跌倒的發生 跌倒的發生
李開偉(民 82)指出跌倒主要是由於滑倒所造成的，Holbei and Redfern (1997)發現 作業人員在進行不同的人工物料搬運作業時，身體的重心位置會不斷改變，由於重心 的改變就可能影響行走的穩定性，並增加滑行傷害的風險。而根據 Leamon and Son (1989)在地板上的滑行，依腳跟在地板上滑行距離可分為三類：
1. 輕微滑行(Microslip)：為滑行距離 1~2 cm，較常發生之滑行，不易讓人察覺到。
2. 水平滑行(Slip)：為滑行距離 ≦ 10 cm，滑行時可藉由控制身體平衡以防止跌倒。
3. 大步滑行(Slide)：為滑行距離 ＞ 10 cm，通常已經達到無法控制身體平衡的情況。
二 二
二 二、 、 、 、摩擦係數 摩擦係數 摩擦係數 摩擦係數
發生滑倒的事故，主要是因為鞋材與地板之間的抗滑性(slip resistance)不夠。在 鞋材抗滑性的研究當中，常利用摩擦係數(Coefficient Of Friction, COF, 以μ表示之) 來代表抗滑性，此為影響滑倒傷害之主要風險因子。Chang et al. (2001)指出摩擦係數 越高表示摩擦力越大，越具有抗滑性。依古典力學定義，摩擦力與摩擦係數之關係方 程式如下：
N
F =
µ
* (1)F 為摩擦力、μ為摩擦係數、N 為垂直作用力。摩擦係數可分為靜摩擦係數(Static Coefficient Of Friction, SCOF, 以μS 表示之)與動摩擦係數(Dynamic Coefficient Of Friction, DCOF, 以μD表示之)；靜摩擦係數為兩物體在靜止狀態時，兩物體接觸有滑 行之傾向而沒有實際滑行情形下之摩擦係數。動摩擦係數為兩物體在接觸面上反向滑 行之摩擦係數。舉例來說：要將原本放置在地板上未靠牆的書桌推到牆邊，當開始慢 慢出力推書桌時，書桌並未滑行，此時皆為靜摩擦係數狀態，當把力量慢慢加大到足 以讓書桌在地板上滑行時的瞬間，此時之摩擦係數為最大靜摩擦係數，此為一般所說 之摩擦係數。當書桌開始滑行時為動摩擦狀態，在書桌滑行這段時間之摩擦係數為動 摩擦係數。最大靜摩擦係數為一固定值，動摩擦係數為變動值。何定梁(民 81)指出μ
D值一般約比μS值小 25%。Myung et al. (1992)研究指出行走時鞋材在地板上滑行的 距離與μS成反比，並認為提高μS可以增加抗滑性。Swensen et al. (1992)指出靜摩擦 係數若小於 0.2，會增加滑倒傷害之風險，而大於 0.41 可以防止滑倒。Kohr (1994)提 出安全的靜摩擦係數為 0.5。
依美國 ANSI A1264.2 (2001)鞋材、地板、量測器材與操作下，能提供大於 0.5 以 上之靜摩擦係數的才能稱為具有抗滑之效果；故以鞋材與地板之間的靜摩擦係數 0.5 作 為 判 斷 是 否 具 有 抗 滑 性 之 標 準 (American National Standards Institute, ANSI,
A1264.2)，而 Miller (1983)亦指出人員在進行人工物料搬運作業時，鞋材與地板之間 的靜摩擦係數至少要有 0.5，並認為人工物料搬運作業的能力會受到鞋材與地板之間 的抗滑性所影響。關於動摩擦係數，Strandberg (1985)認為當動摩擦係數大於 0.2，抗 滑性較高。Goldsmith (1986)指出動摩擦力若小於 0.3，會增加滑倒傷害之風險，其安 全的動摩擦係數應為 0.5。Grönqvist et al. (1989)提出以動摩擦係數為基礎，將鞋材與 地板之間的抗滑性分為五個等級，如表 2 所示。
表 2
動摩擦係數區分抗滑性等級表 DCOF(μD) Slip Resistance
＜0.05 很滑(Very Slippery) 0.05~0.14 滑(Slippery) 0.15~0.19 無法判定狀態(Uncertain) 0.20~0.29 一般抗滑(Slip Resistant)
＞0.3 很抗滑(Very Slip Resistant)
資料來源：Grönqvist, R., Roine, J., Järviinen, E., & Korhonen, E.(1989). An apparatus and a method for determining the slip resistance of shoes and floors by simulation of human foot motions. Ergonomics, 32(8), 979-995.
對於應該採用何種摩擦係數來評估滑倒傷害之風險，目前並沒有一個定論。但靜 摩擦係數之量測儀器構造上較簡單，量測較方便，因此在使用上較為普遍；反之動摩 擦係數之量測儀器構造較複雜，量測繁瑣，操作時之控制變項較多。
三 三
三 三、 、 、 、摩擦係數量測儀器 摩擦係數量測儀器 摩擦係數量測儀器 摩擦係數量測儀器
鞋材與地板之間的摩擦係數，可以利用摩擦係數量測儀器來作測量，目前已有開 發出許多種的量測儀器，而各種量測儀器皆有其不同的設計構造及原理與操作方法。
摩擦係數的量測會受到鞋材材質、地板上之滑溜程度所影響，既使在相同的鞋材材質 與地板滑溜性的情況下，若使用不同的量測儀器則所得到的摩擦係數亦會不同。
Brungraber Mark II (BM II)是在美國最常用的量測器之ㄧ。
BM II 是一種用重力來量測靜摩擦係數的量測儀器，如圖 2，主要是由金屬支架、
可卸換式測試片之人工腳及人工腳頂端上有 4.5 公斤的重錘、重錘下有轉軸之金屬支 架，其金屬支架下可放置 7.6 * 7.6 cm2之鞋材測試片等架構組成。摩擦係數量測時，
首先將 BM II 放置在測試地板上，以腳將量測儀器固定，將測試片放好，接著由調整 轉軸來調整人工腳之角度並將其固定，然後釋放卡栓，使其向下滑動，此時測試片會 撞擊到地板；若測試片在地板上滑行，表示磨擦力不足，可藉由調整人工腳之角度，
再重覆以上步驟。最後紀錄人工腳可使得測試片不會滑行之最大角度及剛好可使得測 試片滑行之最小人工腳之角度，再取此兩角度之正切平均值，此值即為摩擦係數。此 操作流程之標準步驟，可參照 ASTM F1677-05 (2005)。
圖 2 BM II 量測儀器圖
四 四
四 四、 、 、 、 認 認 認 認知評估 知評估 知評估 知評估
除了鞋材與地板之間的摩擦係數外，人員也可主觀的評判地板的抗滑性。Myung et al. (1993)研究鞋材與地板之間的靜摩擦係數與作業人員對於地板的感知滑溜性，發 現此兩者之間有一致性。Myung and Smith (1997)研究人工物料搬運與走路行為及滑 倒風險之關係，要求作業人員背負其自身體重 40%之重量在乾與有油污染之地板上行 走，結果顯示負荷與地板的滑溜性皆顯著的(p＜0.0001)影響到步伐距離與受測者腳跟 著地速度。Choiou et al. (2000)將感知評估量化，提出認知滑行感覺(Perceived Sense Of Slip, PSOS)來評估作業人員本身對於在進行人工物料搬運作業時，鞋材與地板之間的 認知滑溜程度，且是否會造成身體不平衡的感覺(如表 3)，PSOS 量表共有四個問題，
讓人員回答自我認知的分數，依據 PSOS 量表評估在實驗過程中，人員自身的身體平 衡度和滑倒傷害之風險程度，若 PSOS 量表所得的總分數超過 4.5 分，則作業人員幾 乎會發生跌倒。
表 3
PSOS 量表
1. 您覺得您的鞋材在地板上的滑溜程度為多少？
很少 有些 很多
0 0.5 1 1.5 2 2. 您的身體要維持平衡有困難嗎？
很少 有些 很多
0 0.5 1 1.5 2 3. 您覺得您可能滑倒嗎？
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
資料來源：Choiou, S. Y., Bhattacharya, A., & Succop, P. A.(2000). Evaluation of Workers' Perceived Sense of Slip and Effect of Prior Knowledge of Slipperiness During Task Performance on Slippery Surfaces. American Industrial Hygiene Association, 61(4), 492-500.
第三章 第三章 第三章
第三章研究方 研究方 研究方法 研究方 法 法 法
本研究之實驗設計採兩因子實驗，分別探討不同鞋材及不同搬運距離下，所測量 的最大可接受抬舉重量、心跳率、耗氧量以及生理主觀認知評分。
第一節 第一節 第一節
第一節 實驗對象 實驗對象 實驗對象 實驗對象
本研究之實驗對象為無心血管疾病和無參與任何重量訓練的 12 位男性受測者，
且必須沒有任何肌肉骨骼方面之傷害紀錄或疾病。受測者在參與實驗之前不可劇烈運 動，並需詳閱｢參與研究同意書｣(詳見附錄 A)。並在人工物料搬運實驗的過程中，會 分別穿上三種不同鞋材、行走三種不同距離。實驗結束後，量測最大可接受抬舉重量、
心跳率、耗氧量以及詢問其生理主觀認知評分。12 位實驗對象之平均年齡為 23 歲、
平均 BMI 數值為 24。表 4 為受測者基本資料。
表 4
受測者基本資料
受測者 平均值 標準差 最大值 最小值
年齡(歲) 23.42 1.68 26 22 身高(cm) 173.75 4.39 180 165 體重(kg) 70.83 12.73 93 53 休息時心跳率(次/min) 86.00 9.46 102 68 休息時耗氧量(ml/min) 323.46 77.85 490 187
第二節 第二節 第二節
第二節 實驗設備 實驗設備 實驗設備與環境 實驗設備 與環境 與環境 與環境
本研究之實驗設施有實驗區之不繡鋼鋼板、630 公分長之鋼纜、滑軌與安全吊掛 系統。實驗進行時，使用 K4b2 耗氧量之量測儀器以及 PSOS、RPE 等主觀評分量表 來進行資料的收集，本實驗在中華大學人因工程實驗室進行，在實驗室的平均溫度為
22 度，而平均相對濕度為 65%，儀器設備介紹如下：
一 一 一
一、 、 、 、耗 耗 耗 耗氧量 氧量 氧量 氧量和心跳率 和心跳率 和心跳率 和心跳率
受測者的耗氧量(VO2)和心跳率(HR)均採用 K4b2 耗氧量之量測儀器系統來收 集。K4b2 是由義大利 COSMED 公司製造，總重量約為 900 公克，記憶體容量為 1.2MB。K4b2 可用來測量人體的最大耗氧量和心跳率。
K4b2 設備裝置儀器如下：
1. 可攜帶式裝置：受測者在實驗過程之前，會將可攜帶式裝置以背帶固定在受測者身 上，此可攜帶式裝置儀器是用來收集攝取氧氣與排放二氧化碳的數據。UHF 發射器 可以收發遠端數據(見圖 3)。
圖 3 K4b2 之可攜帶式裝置
2. 資料無線傳輸裝置：透過 UHF 傳送及接收可攜帶式裝置之數據，並可透過 RS232 與電腦連接儲存其資料(見圖 4)。
圖 4 K4b2 之資料無線傳輸接收裝置
3. 電池充電裝置：電池充電座提供三個電池插座以供應充電，並允許供應主電源給予 暖機之使用。
4. K4b2 軟體：K4b2 軟體提供耗氧量各階段儀器校正、測試、執行等動作，同時可記 錄耗氧量、心跳率、行走時間等資料，亦可進行資料的處理分析，調整或是提供數 據圖表顯示。
K4b2 在每次實驗使用之前，皆必須校正以維持內部氣體感應器的準確性。校正 的步驟如下：
1. 空氣濃度校正：空氣校正之目的是為了確保目前環境空間中的空氣濃度，可以使用 軟體進行空氣校正或者使用 K4b2 之控制鍵來執行，而在開始校正前，系統必須先 設定正確的室內空氣濃度及標準校正瓶的容量。
2. 氣流校正：首先將 K4b2 與電腦連接，並開啟其軟體功能，調整其氣流校正之功能，
校正開始時，使用標準校正瓶與氣流計連接，進行校正氣瓶 10 次(5 次的吸氣與呼
氣)的操作，標準校正瓶之圖樣詳見圖 5。
圖 5 標準校正瓶
二 二
二 二、 、 、 、 實驗鞋材 實驗鞋材 實驗鞋材 實驗鞋材介紹 介紹 介紹 介紹
本研究之實驗鞋材共有三種，第一種為布底鞋材(白底)，詳見圖 6、第二種為橡 膠鞋材(黃底)，詳見圖 7、第三種為發泡橡膠鞋材(黑底)，詳見圖 8。受測者分別穿著 三種由不同材質所製作之相同鞋款進行實驗，實驗步道為不鏽鋼鋼板。而三種鞋材與 不鏽鋼鋼板之間的摩擦係數，使用 BM II 量測，其量測結果如表 5 所示。
圖 6 布底鞋材
圖 7 橡膠鞋材
圖 8 發泡橡膠鞋材
表 5
實驗鞋材與不鏽鋼鋼板間之摩擦係數
鞋材 布底鞋材 橡膠鞋材 發泡橡膠鞋材 平均數 0.24 0.51 0.46 標準差 0.02 0.01 0.06
三 三
三 三、 、 、 、 攜行 攜行 攜行 攜行距離 距離 距離 距離
本實驗共有三種攜行距離，分別是 1 公尺、3 公尺及 8.5 公尺，在實驗過程中，1 公尺和 3 公尺這兩種距離會讓受測者一次走到底；而 8.5 公尺則受限於實驗室場地空 間不足，受測者會以折返的方式來達成 8.5 公尺的行走。
第三節 第三節 第三節
第三節 實驗 實驗 實驗 實驗過程 過程 過程 過程
一 一
一 一、 、 、 、 實驗 實驗 實驗 實驗準備 準備 準備 準備
實驗室內設置了一條長 3 公尺的不繡鋼鋼板走道，在其正上方設置了安全吊掛系 統，以防止受測者在實驗過程中跌倒，而走道依據不同距離的起始點放置供受測者抬 舉與放下搬運物之固定高度工作平台。
實驗開始之前，先對實驗儀器進行校正，確保儀器能夠正常操作。實驗開始後，
先向受測者說明實驗方法以及注意事項，隨後進行實驗；在實驗結束之後，對受測者 詢問實驗過程中的 PSOS 和 RPE 等認知感受，並紀錄。
受測者必須要搬運的物料採用含有握柄之塑膠容器，其尺寸為 50*30*15 公分；
容器中放入可供受測者自行調節重量的沙袋，沙袋重量包含 1 公斤、0.5 公斤、0.2 公斤和 0.1 公斤等重量之沙袋，受測者可在實驗過程中，給予調配重量之時，自行將 容器中的重量調整到本身最適合之重量。
二 二
二 二、 、 、 、 實驗進行 實驗進行 實驗進行 實驗進行
本實驗會讓受測者在三種不同鞋材與三種不同距離條件下進行人工物料搬運，實 驗中所抬舉和放下人工物料的工作平台為固定高度，此高度是依照先前文獻所平均出 來的高度來做實驗(如圖 9 所示)。受測者在實驗過程中的行走速度與物料抬舉和放下 的姿勢由受測者自行調節，但在攜行過程中必須將手肘彎曲成 90 度來搬運。
圖 9 受測者實驗示意圖
實驗過程如下：
1. 第一次參與實驗的受測者必須先簽署同意書，並且填寫基本資料，接著會對受測者 說明實驗的流程以及目的。
2. 在實驗開始之前，讓受測者靜坐 5~10 分鐘，紀錄實驗室之室內溫度以及相對溼度，
並使用電子血壓計量測受測者的心跳，紀錄此休息狀態時的心跳率。
3. 每次的實驗皆會隨機指定符合受測者尺寸的實驗鞋材給予受測者穿著。
4. 在實驗開始前會先請受測者穿戴實驗室所提供防止滑倒之安全帶，並隨機指定當次 實驗所行走的三種不同距離(1 m、3 m、8.5 m)之其中一種距離，接著請受測者行走 在實驗室所提供的不繡鋼鋼板上來進行第一階段二十分鐘的實驗。
5. 在此二十分鐘的人工物料搬運實驗中，受測者將模擬作業人員一天工作 8 小時之狀 態，依照該次實驗隨機指定之行走距離來衡量自己可以接受的最大可接受抬舉重
量，受測者在每次實驗中皆須將容器抬起、攜行、放下，然後空手行走與攜行距離 相同之距離，並採固定頻率為每分鐘 2 次，每次測試結束之後可以讓受測者調整抬 舉的重量，二十分鐘後，紀錄最後實驗抬舉的重量。
6. 取得受測者最大可接受抬舉重量後，第二階段實驗開始，首先受測者必須穿戴 K4b2 之面罩及數據收集單元來採集實驗過程中的耗氧量及心跳率。受測者以相同作業頻 率下，抬舉最大可接受重量然後攜行、放下、再空手拿回原點，實驗時間為 10 分 鐘。
7. 人工物料搬運結束後，詢問並紀錄受測者在此次實驗中之 RPE 以及鞋材走在不繡 鋼鋼板上 PSOS 滑溜程度之感覺。
第四節 第四節 第四節
第四節 數據分析 數據分析 數據分析 數據分析
本實驗之自變數為三種鞋材(布底、橡膠、發泡橡膠鞋材)和三種攜行距離(1 m、3 m、8.5 m)。應變數為最大可接受抬舉重量、VO2、HR、PSOS 以及 RPE。每位受測 者在 9 種不同的條件下，將各別進行一次實驗，總計實驗次數為 108 次(9 種實驗狀態
*12 位受測者)。
本研究在所有實驗結束後，將所收集到的實驗數據，以 SPSS®12 統計軟體進行 統計分析，首先對鞋材和距離兩個因子做變異數分析，若達 p＜0.05 之顯著水準，再 以 Tukey HSD 進行事後比較分析，最後針對實驗變數進行相關分析。
第四章 第四章
第四章 第四章 結 結 結 結果與討論 果與討論 果與討論 果與討論
第一節 第一節 第一節
第一節 實驗 實驗 實驗 實驗結果 結果 結果 結果
一 一
一 一、 、 、 、變異數分析 變異數分析 變異數分析 變異數分析
不同鞋材和不同距離之變異數分析結果彙整於表 6、表 7 及表 8，結果顯示距離 對於 MAWL 有顯著的影響(p＜0.01)，但鞋材對於 MAWL 並無顯著的影響；鞋材以及 距離對於 PSOS 皆有顯著的影響(p＜0.01)；而鞋材以及距離對於 RPE 皆無顯著的影 響；距離對於 VO2有顯著的影響(p＜0.01)，但鞋材對於 VO2並無顯著的影響；距離 對於 HR 有顯著的影響(p＜0.01)，但鞋材對於 HR 並無顯著的影響。
本實驗所有受測者之 RPE 之數值平均值為 12.78，標準差為 1.19，此數值介於 11(輕)到 13(有點重)之間，由此可知，本實驗並未造成受測者的身體過度疲勞。
表 6
ANOVA 表-MAWL
依變數 來源 型Ⅲ平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 顯著性 MAWL 鞋材 2.99 2 1.49 1.02 0.364 距離 63.38 2 31.69 21.68 0.000 鞋材*距離 5.13 4 1.28 0.88 0.481 誤差 144.70 99 1.46
表 7
ANOVA 表-認知負荷
依變數 來源 型Ⅲ平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 顯著性 PSOS 鞋材 87.78 2 43.89 28.88 0.000 距離 16.31 2 8.16 5.37 0.006 鞋材*距離 5.23 4 1.31 0.86 0.491 誤差 150.48 99 1.52
RPE 鞋材 0.50 2 0.25 0.18 0.836 距離 3.17 2 1.58 1.14 0.324 鞋材*距離 11.33 4 2.83 2.04 0.095 誤差 137.67 99 1.39
表 8
ANOVA 表-生理反應
依變數 來源 型Ⅲ平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 顯著性 VO2 鞋材 4531.88 2 2265.94 0.10 0.903 距離 1895126.97 2 947563.49 42.80 0.000 鞋材*距離 20599.81 4 5149.95 0.23 0.919 誤差 2191735.60 99 22138.74
HR 鞋材 5.73 2 2.87 0.03 0.969 距離 1362.09 2 681.05 7.38 0.001 鞋材*距離 90.68 4 22.67 0.25 0.912 誤差 9136.80 99 92.29
鞋材對於最大可接受抬舉重量並無顯著的影響；而距離對於最大可接受抬舉重量
上有顯著的影響(p＜0.01)，以 Tukey HSD 法事後比較分析結果如表 9，可發現 8.5 公 尺的距離對於 MAWL 之數值顯著高於 3 公尺，亦同樣顯著高於 1 公尺，而 3 公尺距 離對於 MAWL 之數值也顯著高於 1 公尺。
表 9
MAWL(kg)之 Tukey HSD 比較結果
距離(公尺) 平均值 Tukey HSD Group
1 8.83 A
3 8.09 B
8.5 6.97 C 顯著水準為 0.05
三種鞋材對於受測者在主觀評估上之認知滑行感覺有顯著的影響(p＜0.01)，並且 距離對於受測者之認知滑行感覺上亦有顯著的影響(p＜0.01)。以 Tukey HSD 法進行 事後比較結果如表 10 和表 11。可發現布底鞋材對於 PSOS 之數值顯著高於其他兩種 鞋材，而在橡膠鞋材和發泡橡膠鞋材之間並無顯著的差異。攜行距離方面，8.5 公尺 的距離對於 PSOS 之數值顯著高於 1 公尺，而 3 公尺與 8.5 公尺及 1 公尺之作業距離 間之 PSOS 數值差異未達到 5%之顯著水準，對於 PSOS 數值並無顯著的差異存在。
表 10
PSOS 針對鞋材之 Tukey HSD 比較結果
鞋材 平均值 Tukey HSD Group 橡膠鞋材 1.64 A
發泡橡膠鞋材 1.86 A 布底鞋材 3.65 B 顯著水準為 0.05
表 11
PSOS 針對距離之 Tukey HSD 比較結果
距離(公尺) 平均值 Tukey HSD Group
1 2.00 A
3 2.24 A,B 8.5 2.92 B 顯著水準為 0.05
鞋材對於耗氧量並無顯著的影響；但距離對於耗氧量有顯著的影響(p＜0.01)。以 Tukey HSD 法事後比較結果如表 12，可發現 8.5 公尺的 VO2數值顯著高於 3 公尺及 1 公尺的數值，而 3 公尺的 VO2之數值亦顯著高於 1 公尺之數值。
表 12
VO2(ml)之 Tukey HSD 比較結果
距離(公尺) 平均值 Tukey HSD Group 1 507.60 A
3 594.86 B 8.5 821.88 C 顯著水準為 0.05
鞋材對於心跳率並無顯著的影響；但距離對於心跳率有顯著的影響(p＜0.01)。以 Tukey HSD 法事後比較結果如表 13。由此可知，8.5 公尺的距離對於 HR 之數值顯著 高於 1 公尺和 3 公尺，而在 1 公尺和 3 公尺之間並無顯著的差異。
表 13
HR(次/分鐘)之 Tukey HSD 比較結果
距離(公尺) 平均值 Tukey HSD Group 1 92.64 A
3 94.45 A 8.5 100.92 B 顯著水準為 0.05
二 二 二
二、 、 、 、 相關 相關 相關 相關分析 分析 分析 分析
以在不同鞋材和不同距離的各項依變數下進行 Pearson、Kendall’s tau 和 Spearman 相關係數之分析結果如表 13 所示。利用以上三種相關分析的結果皆有一致的顯著性 結果如下：
1. PSOS 與 VO2之 Pearson、Kendall’s tau 和 Spearman 相關係數分別為 0.32, 0.18 以及 0.24 (p＜0.05)，表示認知的滑溜程度越大所需的耗氧量就越大。
2. VO2與 HR 之 Pearson、Kendall’s tau-b 和 Spearman 相關係數分別為 0.35, 0.19 以及 0.28 (p＜0.01)，代表了從事人工物料搬運時所需的耗氧量如果越大，則心跳率也越 大。
3. HR 與 MAWL 之 Pearson、Kendall’s tau 和 Spearman 相關係數分別為-0.28, -0.19 以 及-0.27(p＜0.01)。此結果指出若是心跳率越高，則所能接受的最大可接受抬舉重量 就越低，也就是身體負荷如果越大，在本實驗規範之安全範圍內，所能負荷的抬舉 重量就越低。
4. RPE 與 MAWL 之 Pearson、Kendall’s tau 和 Spearman 相關係數分別為 0.35,0.25 以 及 0.32 (p＜0.01)，指出最大可接受抬舉重量越重，則認知負荷就越重。
5. VO2與 MAWL 只有在 Spearman 相關係數為-0.19 之下有達到顯著性(p＜0.05)，但其 餘兩者之顯著性皆未達 5%之顯著水準。
表 14
依變數相關係數分析
相關係數 依變數 VO2 HR RPE MAWL PSOS 0.319** 0.092 0.169 -0.034 VO2 1 0.348** 0.148 -0.167***
HR ─ 1 0.089 -0.283**
Pearson 相關係數
RPE ─ 1 0.352**
PSOS 0.175* 0.053 0.089 -0.034 VO2 1 0.192** 0.078 -.0125***
HR ─ 1 0.047 -0.185**
Kendall’s tau 相關係數
RPE ─ 1 0.245**
PSOS 0.242* 0.070 0.120 -0.051 VO2 1 0.276** 0.104 -0.193*
HR ─ 1 0.066 -0.273**
Spearman 相關係數
RPE ─ 1 0.323**
***表示相關的顯著水準為 0.05(單尾)。
**表示相關的顯著水準為 0.01(雙尾)。
*表示相關的顯著水準為 0.05(雙尾)。
第二節 第二節 第二節
第二節 討 討 討 討論 論 論 論
PSOS 為受測者對於認知滑行感覺的評分表，本實驗在相同地板材質上，穿著不 同鞋材之滑溜程度，有顯著的差異，此與 Myung et al.(1993)發現的鞋材與地板間的靜 摩擦係數與受測者的認知評分具有一致性，因此受測者對於鞋材與地板間之滑溜性具 有適當之判斷能力，此與本實驗之結果一致。
鞋材和距離對 RPE 皆無顯著的差異存在，由於本實驗要求受測者在不會造成身 體過度負擔與疲勞的情況下進行實驗，本實驗之平均 RPE 數值為 12.78，無法在鞋材 與距離產生顯著的差異。
在不同鞋材下，僅有 PSOS 有顯著的差異，此結果與劉智芳(民 99)之研究結果類 似，顯示受測者主觀對於認知滑行感覺來分析進行人工物料搬運時，鞋材與地板間的 滑溜程度是會讓受測者感到身體不平衡之狀況；而在不同距離下，PSOS、最大可接 受抬舉重量、心跳率與耗氧量皆有顯著的影響(p＜0.01)，當行走距離越遠時，認知滑 行感覺越滑溜、所需的耗氧量及心跳率越高、而最大可接受抬舉重量則越輕，此結果 可能是因為在本實驗之相同的搬運頻率下，若所需行走的距離越遠，會造成受測者在 搬運時，因為較遠的距離與時間的限制下，在搬運的行走速度上會有所差異，而本研 究並未控制行走速度，又必須在限制的時間內完成實驗，可能導致行走的速度加快，
而心跳率和耗氧量增加。對於行走的距離遠且速度加快，因而導致對於鞋材的滑溜程 度感覺越滑，對於自身的不平衡感造成影響，再者考量到在不會造成身體過度負擔與 疲勞的情況下，行走的距離越遠，並需要衡量自身在工作 8 小時下的最大可接受抬舉 重量，可能因此而減輕了所能接受的重量。
本研究與劉智芳(民 99)之研究結果比較，在相同的搬運頻率、搬運高度、搬運距 離以及三種不同鞋材之情況下，兩者的最大可接受抬舉重量差異不大，本研究之平均 值為 8.09 kg，該研究平均值為 8.0 kg。本研究與該研究所使用的鞋材是相同的，但所 量測出的摩擦係數值並不相同，平均值的比較如表 14 所示，可以發現三種鞋材的數 據皆有所差異，針對鞋材摩擦係數以 T 檢定來檢測，檢測結果如表 15 所示，結果顯 示對於三種鞋材皆達到顯著水準。雖然是使用相同的鞋材，但由於時間及多次使用後 的因素，發泡橡膠鞋材與橡膠鞋材的防滑程度明顯下降，但對於布底鞋材，以該鞋材 摩擦係數的平均值來看，本研究與該研究之差異只有 0.04，但也達到顯著水準，這可 能是因為在摩擦係數的量測上，雖然都是在相同的不鏽鋼鋼板上，但由於是採用隨機 的點去做量測，可能因此才會造成對於布底鞋材也具有顯著的差異性存在。
表 15
鞋材摩擦係數比較表
鞋材 布底鞋材 橡膠鞋材 發泡橡膠鞋材 劉智芳(民 99)之研究 0.20 0.73 0.61
本研究 0.24 0.51 0.46
表 16
鞋材 T 檢定結果
鞋材 布底鞋材 橡膠鞋材 發泡橡膠鞋材 t 2.485 -4.865 -5.452 顯著性 0.038 0.001 0.000
本研究針對耗氧量計算出工作等級劃分；1 公尺的距離，所得到的能量支出為 0.507(Kcal/公升/氧)；3 公尺的距離，所得到的能量支出為 0.594(Kcal/公升/氧)；8.5 公尺的距離，所得到的能量支出為 0.821(Kcal/公升氧)。經過耐力限度時間的換算，
針對男性合理的工作量為 5(Kcal/min)；計算出的 1 公尺的距離，所得到的合理工作 量為 2.5(Kcal/min)；3 公尺的距離，所得到的合理工作量為 3(Kcal/min) ；8.5 公尺的 距離，所得到的合理工作量為 4(Kcal/min)；透過美國工業衛生協會建議之成年男子 之工作等級區分(表 17)，本研究的工作等級區被列為輕度工作型態。由於 8.5 公尺之 合理工作量為 4(Kcal/min)，雖未超過標準值 5(Kcal/min)並不在中度工作型態範圍內，
但若超過合理工作量 5 就必須要加入休息時間的安排。
表 17
美國工業衛生協會建議之成年男子之工作等級區分 工作等級 能量支出(kcal/min)
休息 1.5
非常輕 1.6~2.5
輕 2.5~5.0
中度 5.0~7.5
重 7.5~10.0
非常重 10.0~12.5
極度重 超過 12.5
資料來源：李開偉(2003)。實用人因工程學。台北市：全華出版社。
表 18
工作等級劃分換算結果
距離(公尺) Kcal/公升氧 Kcal/min 1 0.507 2.5 3 0.59 3.0 8.5 0.821 4.0
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
第一節 第一節 第一節
第一節 結論 結論 結論 結論
本研究之實驗以男性為對象來探討在不同滑溜性之鞋材在相同地板下和不同距 離下對於最大可接受抬舉重量之影響，以及其在處理最大可接受抬舉重量下之生理與 感知反應；收集實驗過程中之心跳率、耗氧量等生理數值，經由統計分析後，結果評 論如下：
1. 認知滑行感覺在不同滑溜性之鞋材下有顯著的影響(p＜0.01)，顯示出受測者在從事 人工物料搬運工作時，可以明顯的感知出鞋材與地板的滑溜性程度，但在生理反應 上就無顯著的影響。
2. 在不同距離下，認知滑行感覺、最大可接受抬舉重量、心跳率與耗氧量皆有顯著的 影響(p＜0.01)。受測者在從事人工物料搬運時，若行走的距離不同，對於認知鞋材 與地板之滑溜程度、最大可接受抬舉重量等認知反應和心跳率和耗氧量等生理反應 皆有顯著的影響，當行走距離越遠時，認知滑行感覺越高、所需的耗氧量及心跳率 也越高、而最大可接受抬舉重量則越低。
3. 依照受測者之生理能量支出水準及美國工業之衛生協令建議之工作等級劃分，來研 究三種攜行距離下之作業屬於輕工作，此與受測者的 RPE 結果頗為一致，。
第二節 第二節 第二節
第二節 建議 建議 建議 建議
根據本研究之結果，對於未來在相關研究或者實際的人工物料搬運作業運用上提 出以下幾點建議，以供參考：
1. 本研究的結果指出，在不同的搬運距離下，最大可接受抬舉重量介於 6 到 10 公斤，
距離重量界定的參考為：1 公尺的距離，所訂定出來的搬運重量標準為 7.5798~10.09 公斤、3 公尺的距離，所訂定出來的搬運重量標準為 6.89~9.28 公斤、8.5 公尺的距 離，所訂定出來的搬運重量標準為 5.8~8.13 公斤，故若在一天八小時的人工物料搬 運工作下，為了避免造成作業人員肌肉骨骼上的傷害，其依據不同的距離，每次作
業的搬運重量可以依據本研究所建立的最大可接受抬舉重量作參考，建立出距離重 量標準，以減少人員的過度疲勞與負荷和肌肉骨骼傷害之風險。
2. 本研究發現在不同的搬運距離下，亦會對受測者之生理反應值有顯著的影響，搬運 距離越遠，所造成的生理負荷越大，故距離對於生理負荷的影響亦可併入以上所提 之標準內，訂定出一個對於作業人員不會造成過度負荷的攜行距離。
3. 由於本研究是以單人抬舉為考量，未來可以加入雙人抬舉重物去行走不同距離、並 量測最大可接受抬舉重量、抬舉高度，來探討作業人員的安全與健康或是感知與生 理反應之影響，因為在實際的工作場所，有些需要搬運的重物可能超過自身能力所 及，則必須加派人手，故可考量雙人抬舉重物的影響。
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