110 經濟部聯招(台電、中油、台水、台糖)新進職員 職業安全衛生 國營事業聯招 職安衛生(風險評估與管理、人因工程)B 考古題詳解

核心觀念

本題考查「吸入暴露量」與「生物偵測濃度校正」的基本概念。

工作者吸入有害物質的劑量，不僅取決於作業場所空氣中的污染濃度，也受暴露時間、呼吸量及污染物進入呼吸道後的沉積情形影響。基本估算式為：

$$D_{\text{inhaled}}=C_{\text{air}}\times \dot V_E\times t$$

其中：

• $D_{\text{inhaled}}$：吸入劑量
• $C_{\text{air}}$：空氣中有害物質濃度
• $\dot V_E$：每單位時間的肺通氣量
• $t$：暴露時間

若要比較不同個人的吸入劑量，還需考量體重、呼吸防護具效率及污染物在呼吸道中的沉積比例。

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解題方法

（一）影響工作者吸入劑量的因素

可列舉下列三項：

1. 空氣中有害物質濃度

作業場所空氣中的有害物質濃度越高，單位時間內吸入的物質量越多，吸入劑量隨之增加。

例如：

$$D \propto C_{\text{air}}$$

若其他條件相同，空氣濃度增加一倍，吸入劑量亦約增加一倍。

2. 暴露時間

工作者暴露於污染空氣的時間越長，累積吸入劑量越大。

$$D \propto t$$

因此，短時間高濃度暴露與長時間低濃度暴露，均須依濃度與時間的乘積評估，不能只看瞬間濃度。

3. 呼吸速率或肺通氣量

工作者的呼吸速率、工作強度及身體活動量會影響單位時間吸入的空氣量。從事重體力工作時，肺通氣量增加，即使空氣濃度不變，吸入的有害物質量仍會增加。

$$D \propto \dot V_E$$

除上述三項外，亦可列舉下列合理因素：

• 有害物質的粒徑及呼吸道沉積特性
• 呼吸防護具的種類、密合度及防護效率
• 工作者體重及暴露部位
• 個人在污染源附近的實際位置與作業方式
• 污染物的吸收率及在體內的代謝特性

核心觀念

本題考查職業安全衛生管理中「危害辨識—風險評估—風險控制」的完整程序，重點在於說明如何找出危害、判斷風險程度，再依優先順序採取控制措施，並持續追蹤改善。

以命題當年（民國110年）法規為準，依《職業安全衛生法》及《職業安全衛生管理辦法》之精神，雇主應對工作場所及作業危害進行規劃、辨識、評估與控制，採取必要之安全衛生設備及措施，並透過管理制度持續改善。

• 危害（Hazard）：具有造成傷害、疾病、財產損失或環境損害之潛在來源。
• 風險（Risk）：危害事件發生的可能性與其後果嚴重度的綜合程度。
• 風險評估：分析危害事件發生的可能性、暴露程度及後果嚴重度，據以判定風險等級與控制優先順序。

常用的定性或半定量表示式為：

$$R=P \times S$$

其中：

• $R$：風險值；
• $P$：發生可能性（Probability）；
• $S$：後果嚴重度（Severity）。

若將暴露頻率納入評估，也可表示為：

$$R=P \times E \times S$$

其中 $E$ 為暴露程度或暴露頻率。實務上應依事業單位所採用之風險矩陣、評估標準及分級制度辦理。

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解題方法

本題可依「準備與盤點、危害辨識、風險評估、風險控制、追蹤改善」五個階段作答，並將各階段的實施項目與方法具體列出。

一、準備與盤點

實施危害辨識與風險評估前，應先界定評估範圍及作業內容。

主要項目包括：

1. 成立評估團隊

由雇主、職業安全衛生人員、作業主管、現場勞工及必要之專業人員共同參與。現場勞工熟悉實際操作情形，能補充管理人員未能掌握的異常狀況與潛在危害。

2. 蒐集基本資料

包括：

• 製程流程圖及作業程序；
• 機械、設備、工具及防護裝置資料；
• 化學品清單及安全資料表；
• 作業環境監測及健康檢查資料；
• 職業災害、虛驚事件及異常事故紀錄；
• 法令、標準及設備製造商之安全要求；
• 過去稽核、檢查及改善紀錄。

3. 劃分作業與評估單位

將工作場所依製程、區域、設備、工作任務或人員群組劃分，例如原料區、反應區、維修區、倉儲區及辦公區，以免評估範圍過大而遺漏危害。

4. 納入各種作業情況

不得只評估正常作業，還應包括：

• 開機、停機及換線；
• 清潔、保養、維修及故障排除；
• 非例行性作業；
• 緊急事故及災害應變；
• 新設備、新製程或原料變更；
• 承攬商及交叉作業；
• 夜班、加班及人力不足等特殊情況。

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二、危害辨識

危害辨識是系統性找出危害來源、暴露對象、暴露途徑及可能後果的過程。

（一）辨識危害類型

可依下列類別進行盤點：

1. 機械性危害

如夾捲、切割、衝壓、剪切、撞擊、飛散、捲入及墜落物。

2. 電氣危害

如感電、電弧、短路、漏電、靜電及接地不良。

3. 物理性危害

如噪音、振動、高低溫、游離輻射、非游離輻射、照度不足、壓力及滑倒跌倒。

4. 化學性危害

如有毒物、腐蝕性物質、易燃物、爆炸性物質、粉塵、氣體及缺氧環境。

5. 生物性危害

如細菌、病毒、黴菌、寄生蟲及動物媒介。

6. 人因工程危害

如長時間站立、重複性動作、過度用力、不良姿勢、人工搬運及工作站設計不當。

7. 心理社會性危害

如工作負荷過高、輪班、時間壓力、暴力威脅、職場不法侵害及人際衝突。

（二）辨識暴露對象與暴露途徑

應確認誰可能受到危害，包括：

• 作業勞工；
• 維修、清潔及檢查人員；
• 新進人員、孕婦、身心障礙者及高齡勞工；
• 承攬商、訪客及其他非直接作業人員。

同時分析暴露途徑，例如吸入、皮膚接觸、眼睛接觸、誤食、感電、撞擊、夾捲、墜落或噪音暴露。

（三）危害辨識方法

常用方法如下：

1. 現場觀察與訪談

由評估人員實際觀察作業，訪談作業人員及主管，掌握書面程序與實際操作的差異。

2. 檢核表法（Checklist）

依機械、電氣、化學、消防、墜落及人因工程等項目逐項確認，適合例行性及標準化作業。

3. 工作安全分析（JSA）或工作危害分析（JHA）

將一項工作分解為數個步驟，逐步找出每一動作可能產生的危害及控制措施。

4. 安全觀察與行為觀察

觀察人員是否遵守標準作業程序、是否正確使用防護具，以及是否存在不安全行為。

5. 製程危害分析

對複雜製程可採用：

• What-if 分析；
• HAZOP 危害與可操作性分析；
• FMEA 故障模式與效應分析；
• Fault Tree Analysis，故障樹分析；
• Event Tree Analysis，事件樹分析。

6. 資料及紀錄分析

透過事故紀錄、虛驚事件、設備故障、健康檢查、環境監測及職災統計，找出曾發生或尚未造成事故的危害。

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三、風險評估

完成危害辨識後，應對每項危害進行風險分級。

（一）評估可能性

可能性可依下列因素判斷：

• 危害事件發生頻率；
• 勞工暴露時間及頻率；
• 暴露人數；
• 設備故障或人員失誤的機會；
• 現有防護措施的可靠性；
• 作業環境及管理狀況；
• 過去事故與虛驚事件紀錄。

例如，同一項危害若每天長時間暴露，且防護裝置容易失效，其可能性應高於偶爾接觸且有可靠隔離措施的作業。

（二）評估後果嚴重度

後果嚴重度可依：

• 死亡、永久失能或重大職業傷害；
• 需住院、暫時失能或輕傷；
• 職業病、慢性健康影響；
• 受影響人數；
• 火災、爆炸、毒性外洩及大範圍事故；
• 財產損失及環境污染程度；

進行分級。若事故後果可能造成死亡或多人傷亡，即使發生機率不高，仍應列為重大風險優先控制。

（三）評估現有控制措施

評估時不能只看「現場有沒有防護具」，還要確認控制措施是否有效，包括：

核心觀念

本題考查三項重點：

1. 依工作場所每位勞工所占體積，查定機械通風所需的新鮮空氣量。
2. 依丙酮使用量及容許濃度，計算控制中毒危害所需的理論換氣量。
3. 依有機溶劑分類及法規規定，判斷法定換氣量；另依爆炸下限值計算防火防爆換氣量。

以下法規內容均以命題當年（民國110年）法規為準。

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（一）維持舒適度及二氧化碳濃度之換氣量

解題方法

先計算工作場所總體積：

$$V=長\times寬\times高$$ $$V=24\times6\times4=576\ \text{m}^3$$

每位勞工所占體積為：

$$\frac{576}{40}=14.4\ \text{m}^3/\text{人}$$

依題目所附表格，$14.2$ 以上未滿 $28.3\ \text{m}^3/\text{人}$，每位勞工每分鐘所需新鮮空氣量為：

$$0.3\ \text{m}^3/\text{min}$$

因此，總換氣量為：

$$Q=0.3\times40$$ $$Q=12\ \text{m}^3/\text{min}$$

解題技巧

本小題的分類基準是「每位勞工所占體積」，不是工作場所總體積。計算出的 $14.4$ 應落在「14.2以上未滿28.3」級距，因此不能誤用 $0.4$ 或 $0.14$。

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（二）使用丙酮時之換氣量

丙酮分子量為 $58$，每日使用量為 $25\ \text{kg}$，工作時間為 $8$ 小時。

丙酮屬於第二種有機溶劑。

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（1）控制在日時量平均容許濃度以下之理論最小換氣量

核心公式

在完全混合、穩定狀態且不考慮其他損失的理想條件下：

$$Q=\frac{G}{C}$$

其中：

• $Q$：換氣量，$\text{m}^3/\text{min}$
• $G$：丙酮蒸氣產生量，$\text{m}^3/\text{min}$
• $C$：目標濃度，以體積分率表示

丙酮的日時量平均容許濃度為：

$$750\ \text{ppm}=750\times10^{-6}=0.00075$$

第一步：計算丙酮莫耳數

$$n=\frac{25\ \text{kg}}{58\ \text{kg/kmol}} =0.4310\ \text{kmol}$$

第二步：計算丙酮蒸氣體積

在 $25^\circ\text{C}$、一大氣壓下，氣體莫耳體積約為：

$$24.45\ \text{m}^3/\text{kmol}$$

因此，丙酮完全蒸發後的體積為：

$$V_A=0.4310\times24.45 =10.54\ \text{m}^3$$

第三步：換算每分鐘產生量

每日工作 $8$ 小時：

$$8\times60=480\ \text{min}$$ $$G=\frac{10.54}{480} =0.02196\ \text{m}^3/\text{min}$$

第四步：計算理論換氣量

$$Q_{\text{理論}} =\frac{0.02196}{0.00075} =29.28\ \text{m}^3/\text{min}$$

因此：

$$\boxed{Q_{\text{理論}}\approx29.3\ \text{m}^3/\text{min}}$$

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（2）是否符合法令規定之中毒危害換氣量

法規判斷

依命題當年《有機溶劑中毒預防規則》對整體換氣裝置的規定，第二種有機溶劑之法定換氣量計算式為：

$$Q_{\text{法定}}=0.04W$$

核心觀念

本題考查「訊號偵測理論」（Signal Detection Theory, SDT）。感應系統必須在雜訊背景中判斷訊號是否存在，判斷結果受到下列因素影響：

1. 雜訊本身的變異程度。
2. 訊號與雜訊合成後的反應強度。
3. 感應者所設定的判斷門檻（criterion）。
4. 訊號分布與雜訊分布的重疊程度。

感應者接收到的強度可表示為：

• 無訊號時：$X=N$
• 有訊號時：$X=S+N$

其中：

• $S$：訊號強度
• $N$：雜訊強度
• $X$：感應系統實際接收到的刺激或反應強度

當 $X$ 超過判斷門檻 $C$ 時，判定「有訊號」並作出反應；當 $X<C$ 時，判定「無訊號」且不反應。

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（一）訊號與雜訊的加乘作用

1. 加乘作用的意義

題目所稱訊號與雜訊的「加乘作用」，在訊號偵測理論中是指訊號與雜訊在感應系統中合成，實際反應強度為：

$$X=S+N$$

因此，有訊號時並不是只感受到純粹的訊號，而是感受到「訊號加上雜訊」的總效果。

若雜訊強度為常態分布：

$$N\sim N(\mu_N,\sigma_N^2)$$

且訊號強度為固定值 $S$，則有訊號時：

$$X=S+N\sim N(\mu_N+S,\sigma_N^2)$$

也就是說，訊號會使整個分布的平均值向右移動 $S$，但在訊號強度固定且雜訊變異不變的情況下，分布形狀與標準差不變。

2. 分布圖示

反應強度 X
低 高
│──────────────────────────────────────────────────────────→

無訊號：雜訊分布 N
 /\ 
 / \
 / \
 / \
─────────────/────────\────────────────────────────────────
 μN

有訊號：訊號＋雜訊分布 S＋N
 /\
 / \
 / \
 / \
─────────────────────/────────\───────────────────────────
 μN＋S

 │
 │ 判斷門檻 C
 │

更完整地表示兩個分布的關係如下：

機率密度
 ^
 │ 無訊號 N 有訊號 S＋N
 │ /\ /\
 │ / \ / \
 │ / \ / \
 │ / \ / \
 │______/________\_________________/________\____> 反應強度
 μN C μN＋S

3. 圖形說明

• 左側分布為無訊號時的雜訊分布 $N$。
• 右側分布為有訊號時的合成分布 $S+N$。
• 訊號使平均反應強度由 $\mu_N$ 增加至 $\mu_N+S$。
• 兩個分布仍有重疊區域，表示同一反應強度可能來自雜訊，也可能來自訊號加雜訊。
• 門檻 $C$ 左側判定為「無訊號」，右側判定為「有訊號」。
• 門檻左移，較容易判定有訊號，命中率增加，但誤警率也會增加。
• 門檻右移，較不容易誤判有訊號，誤警率降低，但錯失率會增加。

若訊號與雜訊皆為獨立常態變數，且訊號本身也具有變異，則：

$$S\sim N(\mu_S,\sigma_S^2),\qquad N\sim N(\mu_N,\sigma_N^2)$$

其合成結果為：

$$S+N\sim N(\mu_S+\mu_N,\sigma_S^2+\sigma_N^2)$$

這表示合成後的平均值相加，變異數也會相加。

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（二）四種訊號偵測結果

核心觀念

本題考查「人體測計資料應用於人因工程設計」的完整程序。人體測計資料是指人體各部位尺寸、活動範圍及力量等資料，常分為：

• 靜態人體測計：身高、坐高、肩寬、臀寬、膝高、手長等固定姿勢尺寸。
• 動態人體測計：手臂可及範圍、關節活動角度、操作空間及人體動作範圍等。

設計時不能只採用平均人體尺寸，必須依產品功能、使用者族群及安全需求，選擇適當的百分位數，並考慮衣物、鞋具、防護具、操作姿勢及使用空間等因素。

人體尺寸的百分位數可表示為：

$$P_k=\text{第 }k\text{ 百分位的人體尺寸}$$

例如：

• $P_5$：約有 5% 的人小於此尺寸，適合用於「可及範圍」設計。
• $P_{50}$：中位數，僅代表中間值，不等於所有人的適用尺寸。
• $P_{95}$ 或 $P_{99}$：約有 95% 或 99% 的人小於此尺寸，適合用於「淨空間」設計。

若資料近似常態分布，也可用下式估算：

$$P_k=\bar{x}+z_k s$$

其中 $\bar{x}$ 為平均值，$s$ 為標準差，$z_k$ 為對應百分位數的標準常態值。

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人體測計資料應用於設計的程序

一、界定產品或系統的設計目的

先確認產品、設備或工作系統的用途，以及所要解決的人因問題，例如：

• 工作台高度是否適合使用者操作？
• 出入口是否足以容納使用者通過？
• 控制器是否位於可及範圍內？
• 座椅、踏板及操作空間是否符合人體姿勢需求？

設計目的不同，所需的人體尺寸及百分位數也不同。

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二、界定目標使用者族群

明確確認實際使用者的範圍，包括：

• 性別比例
• 年齡
• 種族或地區
• 身體尺寸差異
• 身心障礙者需求
• 穿著工作服、安全鞋及個人防護具的情形
• 使用者是否包含兒童、高齡者或特殊職業族群

人體尺寸具有族群差異，不能直接套用不相同族群的測計資料。臺灣職場設備應優先採用與臺灣使用者相近的資料，並確認資料的調查年代及適用性。

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三、分析工作內容與使用情境

將產品或系統的使用動作、操作姿勢及空間需求加以分析，例如：

• 站立、坐姿、蹲姿或彎腰操作
• 伸手、推、拉、旋轉、搬運
• 進出、避讓、維修及緊急逃生
• 正常操作與異常操作情況
• 使用者穿著衣物及防護具後的尺寸變化

此步驟的目的，是將實際工作需求轉換為可量測的設計條件。

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四、選定相關人體測計項目

依工作分析結果，選擇真正影響設計的尺寸。常見對應如下：

設計需求	主要人體測計資料
出入口、通道及維修空間	身寬、臀寬、肩寬、身體厚度
座椅高度	膕窩高、坐高
桌面或工作台高度	肘高、坐姿肘高、肩高
控制器及工具位置	手臂長、前伸距離、可及範圍
頭部及上方空間	身高、坐高、眼高
踏板及腳部空間	足長、膝高、膝臀長
搬運及操作空間	肩寬、肘寬、手掌尺寸、活動範圍

選擇資料時，應使人體尺寸與設計變數具有直接關聯，避免蒐集與設計無關的尺寸。

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五、決定人體尺寸的設計原則

依不同設計需求，選擇適當的設計原則。

1. 設計給平均人

採用 $P_{50}$ 作為設計基準，適用於人體尺寸差異對功能影響較小的情形，例如部分視覺位置或一般性配置。

但平均尺寸的人並不存在於所有人體尺寸的平均狀態，因此不能將所有設計都套用 $P_{50}$。

2. 設計給極端值

適用於淨空間、通道及可及範圍等設計。

• 淨空間設計：採用較大人體尺寸，例如 $P_{95}$ 或 $P_{99}$，避免高大或寬大使用者碰撞、卡住。

$$\text{所需淨空間} \geq P_{95}\text{ 或 }P_{99}+\text{必要餘裕}$$

• 可及範圍設計：採用較小人體尺寸，例如 $P_5$，使手臂較短的使用者也能觸及控制器。

$$\text{控制器最大距離} \leq P_5\text{ 的可及距離}$$

3. 設計成可調整式

若使用者差異大，優先採用可調整設計，使大多數使用者能調整至適合位置。例如座椅、工作台、顯示器及腳踏板。

一般可將調整範圍設定為涵蓋 $P_5$ 女性至 $P_{95}$ 男性，實際範圍仍須依目標族群資料及安全需求決定。

4. 設計給特定個體或特定族群

若產品只供特定人員使用，例如客製化義肢、特殊工作站或特定駕駛艙，可直接依個人或小型群體測量資料設計。

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六、選擇適當的百分位數與涵蓋率

百分位數必須配合設計目的決定，不能固定使用單一數值：

• 需要「容納」使用者時，採大尺寸百分位數。
• 需要「觸及」或「操作」時，採小尺寸百分位數。
• 需要兼顧多數使用者時，採可調整設計。

核心觀念

本題考查人因工程中「心智負荷」的定義、衡量方法，以及 NASA-TLX 的內容。重點在於理解：心智負荷不是單純的工作量，而是人在執行任務時，為完成任務所需動用的注意力、記憶、判斷、決策與反應等心理資源。

心智負荷會受到下列因素共同影響：

• 任務本身的複雜度、資訊量與時間壓力。
• 個人的能力、經驗、注意力與疲勞程度。
• 工作環境、設備介面、噪音及干擾等外在條件。

因此，同一項工作對不同人員造成的心智負荷不一定相同。

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解題方法

本題可依「定義 → 衡量方法 → NASA-TLX 六向度」的順序作答：

1. 先說明心智負荷是執行任務時對有限心理資源的需求程度。
2. 再列出衡量心智負荷的四類方法，並簡述各類所觀察的內容。
3. 最後完整寫出 NASA-TLX 的六個向度，英文名稱與中文意義最好一併呈現。

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（一）何謂心智負荷（mental workload）？

心智負荷是指人員在執行特定工作或任務時，因接收與處理資訊、維持注意力、記憶、判斷、決策及反應等活動，對有限心理資源所產生的需求程度。

換言之，心智負荷反映「完成一項工作需要耗用多少心理能力」。其高低不僅由任務客觀難度決定，也會受到工作時間限制、資訊複雜度、人員能力、熟練程度、疲勞與工作環境等因素影響。

心智負荷過高，可能造成：

• 注意力分散或遺漏重要資訊。
• 判斷與決策錯誤增加。
• 反應時間延長。
• 疲勞、挫折與工作失誤增加。

心智負荷過低，也可能因單調、缺乏刺激而造成警覺性下降。因此，良好的人因設計應使工作負荷維持在適當範圍內。

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（二）心智負荷的四種衡量方向

1. 主觀評量（subjective measures）

透過受測者對工作難度、時間壓力、努力程度、挫折感及整體負荷的自我評估，衡量其所感受到的心智負荷。

常見工具包括：

• NASA Task Load Index（NASA-TLX）。
• SWAT（Subjective Workload Assessment Technique）。
• Cooper-Harper Rating Scale。

其優點是實施簡便，能直接反映受測者的主觀感受；缺點是容易受到個人標準、情緒、記憶及評分偏差影響。

2. 作業績效衡量（performance measures）

藉由觀察人員執行任務的結果與效率，推估心智負荷，例如：

• 反應時間。
• 正確率或錯誤率。
• 任務完成時間。
• 漏答、誤判及操作失誤次數。

常用方式包括觀察主要作業績效，以及加入次要作業（secondary task）測量剩餘的心理資源。當主要作業負荷升高時，可供次要作業使用的注意力減少，次要作業的反應時間與錯誤率通常會上升。

3. 生理與心理生理衡量（physiological measures）

透過人體在工作過程中的生理變化，推估心智負荷程度，例如：

• 心跳率與心跳變異率。
• 腦電圖（EEG）。
• 眼球活動、眨眼頻率及瞳孔直徑。
• 皮膚電反應。
• 肌電活動與呼吸變化。

此方法能在工作進行中持續、客觀地蒐集資料，但生理反應也可能受到情緒、身體活動、疾病及環境因素干擾，解釋時須配合作業情境。