114 專技高考高等考試 工業工程技師 人因工程 考古題詳解

核心觀念

本題為名詞解釋，重點在於清楚界定四個人因工程概念，並說明各概念與作業設計、安全及效率的關係。作答時宜先下定義，再交代主要構成或影響因素，最後點出實務上的應用。

解題方法

(一) 人類資訊處理模型（Information Processing Model）

人類資訊處理模型是用來描述人如何接收、解讀、記憶及回應資訊的架構。典型流程可分為：

1. 感覺與知覺：由視覺、聽覺等感官接收刺激，辨識訊號並形成知覺。
2. 認知與決策：運用注意力、工作記憶、長期記憶及既有知識解讀資訊、判斷情況並選擇行動。
3. 反應執行：將決策轉換為動作，例如按下按鈕、操作控制器或發出指令。
4. 回饋：由作業結果取得新資訊，供後續判斷與修正。

此模型也可概括為「感覺輸入—資訊處理—反應輸出」。人的注意力與記憶容量有限，資訊呈現若過多、過快或不易辨識，會增加錯誤與延遲。因此，儀表、警示、控制器及作業程序應配合人的資訊處理能力設計。

(二) 作業姿勢（Working Posture）

作業姿勢是指人執行工作時，身體各部位的相對位置與排列方式，包含軀幹、頸部、上肢、下肢及關節的姿態，以及身體與工作站、工具或物件之間的關係。

姿勢會影響肌肉骨骼負荷、血液循環、疲勞、舒適度與作業效率。長時間維持固定姿勢、關節過度彎曲或扭轉、手臂遠伸，以及搬運時軀幹前傾，均可能提高肌肉骨骼傷害風險。作業設計應使工作面、座椅、工具與物料位置符合人體尺寸與工作需求，並安排姿勢變換及休息，以降低靜態負荷與疲勞。

(三) 心理負荷（Mental Workload）

心理負荷是人在特定作業要求、時間限制及作業環境下，為完成工作所需投入的心理資源與努力程度。心理資源包括注意力、記憶、知覺、判斷及決策能力。

核心觀念

本題考查的是資訊顯示的感官通道選擇：依訊息內容、作業需求、使用者狀態與環境條件，選擇以聽覺、視覺或兩者共同呈現。設計目標是讓訊息容易被察覺、正確理解，並能及時採取適當行動。

聽覺訊息透過聲音傳遞，可包括語音、警示音及不同音調的提示；視覺訊息透過光線與圖像傳遞，可包括文字、符號、指示燈、圖表及儀表讀值。兩種通道各有擅長的任務，也各受不同環境條件限制。

解題方法

作答時可依序比較四個面向：訊息特性、反應時效、注意力與作業型態、環境條件。再分別說明聽覺與視覺的優點、限制和設計原則，最後指出重要警示宜採雙重編碼，以提高訊息被察覺的機會。

聽覺訊息顯示

適用情境

• 訊息簡短、單純，且不需要長時間記憶或事後查閱，例如提示音、簡短口頭指令。
• 訊息與時間、事件先後或立即行動有關，例如機器異常警報、倒數提示。
• 操作者需要立即注意訊息，或視覺正忙於其他工作。
• 操作者持續移動、無法固定觀看螢幕，或工作中必須保持視線在作業區。
• 光線過強或過暗，視覺顯示不易辨識，或需要維持暗適應的情形。

優點

• 能在視線未朝向顯示器時傳遞訊息，並迅速吸引注意。
• 適合傳達警告、提示、事件發生及時間變化。
• 不占用視覺通道，可補足視覺作業繁重時的資訊傳遞需求。
• 聲音具有一定的方向感，可協助使用者察覺訊息來源。

缺點

• 容易受到背景噪音、聽力差異及多個聲源干擾。
• 聲音消失後不易回看或核對，較不適合傳達複雜、冗長或需長期參照的資料。
• 警報過多、音量過大或反覆出現，會造成驚擾、疲勞或警報習慣化。
• 聽覺資訊通常不如視覺資訊適合呈現精確數值、空間配置與多項並列資料。

設計原則

1. 依訊息重要性與急迫性選擇聲音特徵：警示音應能引起注意，但不可過度驚嚇或干擾無關人員。
2. 確保訊號可與背景噪音區辨：設計時須考慮現場噪音與接收者位置；音量可調整時，仍須避免音量過低而無法察覺。
3. 讓不同聲音具有一致且可辨識的意義：避免多種警報共用相同聲音，使使用者無法分辨事件。
4. 以適當的節奏或變化維持可察覺性：間歇或隨時間變化的聲音，通常比持續不變的聲音更容易引起注意。
5. 語音訊息應簡短明確：先說明重要事件或應採取的動作，避免不必要的長句。
6. 警示音應能引導後續確認：必要時以聲音吸引注意，再由視覺顯示提供事件細節。

視覺訊息顯示

適用情境

• 訊息複雜、內容較長，或需要精確比較、計算與辨識。
• 資訊需要保留一段時間，供使用者反覆查看或日後參照。
• 訊息涉及位置、方向、形狀、空間配置或多項資料之間的關係。
• 作業不要求立即反應，且使用者能將視線移至顯示器。

核心觀念

題目要說明「作業姿勢如何影響肌肉負荷與疲勞」，並將生理機制轉化為工作設計原則。作答宜依序交代：姿勢與肌肉用力的關係 → 靜態或動態負荷的差異 → 疲勞形成 → 降低負荷的設計方法。

• 作業姿勢：身體各部位在工作時的排列與位置，包括軀幹、頸部、肩部、上肢及下肢的角度，以及姿勢是否固定。
• 肌肉負荷：肌肉為維持姿勢或產生動作所承受的力量需求。負荷越大，通常需要動員越多肌纖維，肌肉耗氧與能量消耗也越高。
• 肌肉疲勞：長時間或高強度工作後，肌肉維持所需力量或持續工作的能力下降，常伴隨痠痛、僵硬、動作控制變差及不適感。

解題方法

可用「姿勢改變肌肉出力條件，負荷累積造成疲勞」作為主軸，並比較靜態姿勢與動態作業：

1. 中立姿勢通常較省力：關節接近自然活動範圍時，肌肉與骨骼較能有效分擔外力。若關節長時間處於極端角度，或肢體遠離身體，肌肉就必須提供較大的力矩來維持姿勢。
2. 靜態姿勢容易累積局部負荷：肌肉長時間持續收縮以固定姿勢，即使出力不大，也會使局部肌肉持續耗能，且收縮會壓迫肌肉內血管、降低局部血流與氧氣供應，使代謝產物較不易移除，容易產生疲勞與不適。
3. 動態作業可有收縮與放鬆的交替：適度交替用力與放鬆，有助血液灌流及恢復；但若動作頻率過高、力量過大、工作時間過長或缺乏休息，同樣會造成疲勞。
4. 不良姿勢會加重負荷：彎腰、扭轉軀幹、聳肩、抬高手臂、過度伸手或蹲跪等姿勢，會提高肌肉維持姿勢的需求，並使負荷集中於特定肌群與關節。

因此，答題時要把疲勞寫成姿勢、出力大小、持續時間、動作頻率與休息安排共同作用的結果，而非只歸因於「姿勢不好」。

設計原則

【核心觀念】

本題考查辦公環境的照明品質，以及照明亮度、反射比與眩光對視覺辨識、作業速度、錯誤率及視覺疲勞的影響。作答時應區分以下概念：

• 照度 $E$：落在工作面單位面積上的光通量，單位為勒克斯（lx）。桌面照度是辦公照明常用的設計指標。
• 亮度 $L$：物體表面朝觀察者方向發出的光強度，單位為坎德拉每平方公尺（cd/m²）。人眼直接感受到的是視野內的亮度與亮度差異。
• 反射比 $\rho$：表面反射光通量與入射光通量之比，無因次，介於 $0$ 與 $1$ 之間。對近似漫反射的表面，可用 $L\approx \rho E/\pi$ 說明：照度相同時，反射比越高，表面亮度通常越高。
• 眩光：視野內過亮的光源或過大的亮度差，造成不舒適，或降低視覺辨識能力。燈具、窗戶可能造成直接眩光；燈具或窗戶映在螢幕、光滑桌面及文件上，則可能造成反射眩光。

解題方法

依序說明照度是否適當、表面反射是否協調，以及眩光是否受控，再連結到作業績效。

一、照明亮度：照度適當且分布均勻

辦公閱讀、書寫與鍵盤作業需要足夠且分布均勻的照明。照度不足時，文字與背景不易辨識，視覺搜尋變慢，容易增加漏看、誤讀及操作錯誤，也會增加眼睛疲勞。照度達到作業需求，有助於看清細節、提升辨識速度與作業穩定性。

照度並非越高越好。照度過高、工作面與周遭明暗落差過大，或光線直接進入眼睛，都可能造成不適與眩光，降低專注及作業績效。細緻閱讀可使用局部工作照明，但應避免工作面與周遭環境形成突兀的亮暗反差。

二、反射比：維持室內亮度分布，避免反射干擾

天花板與牆面採較高反射比，有助於將光線反射至室內，提升空間明亮度及均勻性；工作面採中等反射比，通常較容易維持文件與桌面間清楚的明暗對比。地板反射比不宜過高，以免形成刺眼反光。