110 高普考普通考試 工業工程 人因工程概要 考古題詳解

核心觀念

實驗性研究藉由研究者有計畫地操弄條件，觀察結果是否隨之改變，以探討人、工作與環境之間的關係。題目重點是分辨「研究者改變什麼」與「研究者測量什麼」：

• 自變項（Independent variable, IV）：研究者主動操弄或安排的條件，也可以是用來比較的因素。每個自變項至少包含兩種不同條件，稱為水準（level）。例如照明亮度可設為 300 lux 與 600 lux。
• 依變項（Dependent variable, DV）：研究者觀察或測量的結果，用來判斷自變項條件改變時，研究結果是否也有差異。例如工作完成時間、錯誤率或主觀疲勞評分。
• 控制變項：研究中需固定或妥善處理的其他因素，例如作業難度、受試者休息時間，避免其影響依變項。
• 實驗設計的推論：若研究者操弄自變項、控制其他條件，並觀察依變項是否變化，就能檢驗自變項與依變項之間的因果關係。單純觀察兩者相關，則不能直接證明因果。

解題方法

作答時先選擇一個明確的人因工程問題，再依序說明：

1. 操弄因素：研究者安排不同條件，作為自變項。
2. 測量結果：選擇可觀察、可記錄的指標，作為依變項。
3. 控制其他因素：說明如何使比較公平，避免其他因素造成結果差異。
4. 指出研究比較方式：比較不同自變項水準下的依變項表現。

實驗設計範例：工作照明亮度與檢查錯誤

研究問題：不同照明亮度是否影響作業人員檢查小型零件時的錯誤率？

核心觀念

本題考查的是人體計測資料如何轉化為產品尺寸。設計桌椅時，不能只以「平均身材」作為依據，而要先界定使用者，再選取與功能相關的身體尺寸，並依設計目的決定採用的百分位數。

幼兒園小朋友身高與體型差異大，且仍在成長；桌椅尺寸應以目標年齡層的計測資料為基礎，並考量適用範圍、穿著與實際使用情境。

解題方法：人體計測資料應用程序

1. 界定使用者族群與使用情境 明確界定使用者的年齡、性別、地區及使用方式，例如本題為幼兒園小朋友；並考量桌椅使用的場所、姿勢、穿著及使用時間。人體計測資料應盡量來自與目標使用者相符的族群。

2. 確認設計功能與限制 確認桌椅要滿足的功能，例如坐姿舒適、雙腳有支撐、桌面高度適合操作，以及桌椅穩固、安全。這些功能會決定後續要採用哪些身體尺寸及設計原則。

3. 選取相關的人體計測項目 依各部位功能選擇必要尺寸，例如：

• 椅面高度：參考膕窩高，確保雙腳能平放或有適當支撐。
• 椅面深度：參考臀膕長，避免椅面過深而壓迫膝窩。
• 椅面寬度：參考臀寬，提供足夠坐姿空間。
• 桌面高度：參考坐姿肘高及坐姿高度，使幼兒操作桌面時姿勢自然。
• 桌面下方淨空：參考大腿厚度等尺寸，確保腿部有足夠空間。

核心觀念

心理物理學法是以作業者對自身用力感、疲勞感與可接受程度的主觀評估，決定人工物料搬運作業的負荷。常用指標為最大可接受負重（Maximum Acceptable Weight of Lift, MAWL）：在指定的作業條件下，作業者認為自己能持續搬運而不致過度用力或異常疲勞的最大重量。

此法測得的是「作業者主觀可接受的負荷」，不等同於不會造成傷害的絕對安全重量。MAWL 會受搬運頻率、搬運高度與距離、容器尺寸與握持條件、作業時間、休息安排及作業者族群等因素影響。

解題方法：心理物理學法的特性

典型程序是讓受測者在指定工作條件下搬運物件，依據自身感受到的用力與疲勞，逐步調整負重，直到認為該重量已達可接受上限。研究者記錄受測者最後選定的重量，作為該條件下的 MAWL。

此法的主要特性如下：

• 反映主觀感受：由作業者依自身的用力感與疲勞感選擇負荷，能呈現其主觀可接受程度。
• 貼近實際作業：可在模擬搬運情境下測量，並納入頻率、搬運範圍與容器等工作條件。
• 適用於間歇性作業：不必等到生理狀態達穩定狀態，也能評估搬運能力。
• 可用於建立作業設計資料：Snook 與 Ciriello 的人工物料搬運資料表，即以心理物理學研究為重要基礎。
• 結果受受測者與測試條件影響：不同個人的疼痛耐受、經驗、動機與疲勞感不同；若測試時間、指導語或作業條件不一致，結果也會受影響。
• 無法單獨涵蓋所有安全風險：主觀可接受不代表生理負荷、脊椎受力或傷害風險必然在安全範圍內，因此宜配合生理或生物力學評估。

如何避免高估負重能力

核心觀念

本題考查人因工程中「技能基、規則基、知識基」三種監督控制行為，常以 Rasmussen 的技能—規則—知識（SRK）架構說明。分類重點在於：人員執行控制時，依靠的是熟練自動化的操作、已學會的規則，還是對新情境進行分析與推理。

監督控制是人員觀察設備或製程狀態，並透過調整、操作等方式維持或改變系統運作的活動。情境越熟悉、作業越例行，越偏向技能基；遇到未曾處理的異常，則越需要知識基行為。

解題方法

先看作業者如何決定下一個動作，再依決策依據分類：

1. 技能基（Skill-based）：依熟練度與感覺動作直接操作，通常不必逐步思考明確規則。
2. 規則基（Rule-based）：辨認出熟悉的情境後，套用已學習或已訂定的規則、程序。
3. 知識基（Knowledge-based）：面對陌生或未預先規範的狀況，分析資訊、推理原因，再形成處置方式。

三種監督控制行為與例子

一、技能基行為

技能基行為建立在反覆練習形成的熟練操作上。作業者依感覺、習慣或熟悉的動作模式，快速完成控制，較少進行明確的逐步判斷。

**例子：**機台操作員平時熟悉控制面板的操作，看到輸送帶速度略有變化，便順手轉動速度旋鈕調整至穩定。操作主要依靠熟練度與即時感覺，而非查閱程序或分析故障原因。

二、規則基行為

核心觀念

跑馬燈（Ticker display，也稱前導式顯示）是將文字以連續或分段方式在螢幕上移動，常見方向為由右向左。它能在有限版面中呈現較長訊息，但文字會隨時間移動，讀者必須在訊息離開視野前辨識並理解內容，因此閱讀績效會受到呈現速度、文字與背景的對比，以及文字移動的步長等因素影響。

閱讀績效可從兩方面評估：一是閱讀速度或完成閱讀所需時間，二是閱讀正確率與理解程度。若為了追上移動文字而加快閱讀，閱讀速度可能提高，但理解與記憶未必同步提升。

解題方法：列出三項設計因素並說明影響

一、文字移動速度

跑馬燈速度過快時，讀者可注視文字的時間縮短，較難辨識字形、掌握詞句關係或回看前文，容易造成漏讀、誤讀與理解下降。速度過慢雖能增加單次辨識時間，卻會延長讀完訊息所需時間，並可能降低閱讀流暢度。

因此，速度設計須兼顧閱讀時間與理解正確率；急迫訊息宜避免僅以提高移動速度來縮短播放時間。

二、文字與背景的色彩對比

文字與背景對比不足時，字形邊界不清楚，辨識較費力；高對比通常有利於字形辨認與閱讀理解。對比效果也會受到色彩組合影響，不能只看顏色名稱，仍須考慮文字與背景在明度及色差上的差異。

在跑馬燈移動幅度較大、讀者辨識時間較有限時，清楚的文字背景對比尤其有助於維持閱讀績效。