114 公務人員升官等薦任 職業安全衛生 人因工程 考古題詳解

核心觀念

本題由三個觀念組成：身體工作能力是個人能力與工作要求的配合；人體熱平衡取決於代謝產熱與環境熱交換的動態平衡；KIM 是以關鍵負荷因子進行初步篩檢、分級並引導改善的風險評估工具。鏟土清淤同時涉及高體力負荷、戶外熱暴露、反覆用力及不利姿勢，需從個人條件、工作要求及作業環境一併評估。

（一）影響身體工作能力的因素

解題方法

可依「個人內在條件」與「外在工作及環境條件」分類作答。身體工作能力不是固定不變的單一數值，而是心肺供能、肌力、肌耐力、活動度、協調及恢復能力等條件共同作用的結果。

1. 個人內在因素

1. 年齡與性別：年齡增加時，最大有氧能力、肌力及恢復速度通常下降；性別及生理差異會影響肌肉量、體型及平均肌力，但個人差異很大，不宜僅依性別推定能力。
2. 體格與身體組成：身高、體重、四肢比例、肌肉量及脂肪量會影響力量、耐力、散熱與作業姿勢。工具或工作高度不合適時，即使體能充足也會增加負荷。
3. 心肺功能與有氧能力：心輸出量、肺通氣及最大攝氧量影響長時間作業供氧能力；清淤等持續性重體力作業，心肺能力不足容易提早疲勞。
4. 肌力、肌耐力與肌肉狀態：最大肌力決定短時間可施力程度，肌耐力決定能否反覆或持續施力；肌肉疲勞、舊傷及疼痛會降低實際工作能力。
5. 關節活動度、柔軟度、平衡與協調：影響彎腰、伸手、踏步、鏟土及搬運等動作的控制與穩定性；活動受限時，容易以不利姿勢代償。
6. 健康狀況與疾病：心血管、呼吸、代謝、肌肉骨骼等慢性病，以及發燒、感染、傷病或用藥，都會改變可承受負荷及散熱能力。
7. 訓練、經驗與熱適應：規律體能訓練可提升心肺與肌肉能力；熟悉工作技巧可減少不必要用力；熱適應則有助於身體在高溫作業時調節體溫及水鹽平衡。
8. 營養、水分、睡眠及生活型態：能量或水分不足、睡眠不足、吸菸、飲酒等會影響耐力、注意力及恢復。
9. 心理與動機因素：壓力、情緒、警覺性、工作意願及疲勞感會影響持續出力、作業技巧及風險判斷。

2. 外在工作及環境因素

1. 工作負荷與作業型態：施力大小、持續時間、頻率、搬運重量及靜態或動態作業，決定肌肉與心肺負擔。
2. 工作姿勢與動作：彎腰、扭轉、過度伸手、蹲跪、單側施力及重複動作，會提高局部肌肉骨骼負荷。
3. 工作節奏、工時與休息：趕工、長工時、缺少休息或工作與休息比例不當，會使疲勞累積、恢復不足。
4. 工作方法、工具與工作站設計：鏟具重量、握把與鏟面設計、工作高度、操作空間及物料位置，都會影響施力需求與姿勢。
5. 環境條件與防護裝備：高溫、高濕、日照、通風不良、地面泥濘不平、噪音，以及笨重或不透氣的防護衣物，均可能增加生理負荷或妨礙散熱。
6. 組織及社會條件：人力配置、作業指揮、同儕支持、工作自主性及訓練安排，會影響工作節奏、休息與個人能否依體能調整工作。

判斷原則是比較工作要求與個人能力：當工作要求長期超過個人可承受能力，疲勞、錯誤與傷病風險就會上升；調整工具、姿勢、節奏及休息，可降低要求或增加恢復機會。

（二）身體熱交換與熱傷害

1. 熱交換方程式及其意義

常用熱平衡式為：

其中：

• $S$：人體蓄熱率。$S=0$ 表示熱平衡；$S>0$ 表示蓄熱增加、體溫有上升趨勢；$S<0$ 表示散熱多於產熱、蓄熱減少。
• $M$：代謝產熱率。肌肉活動使代謝增加；作業強度越高，產熱通常越多。
• $W$：對外作功率，即代謝能量轉為外部機械功的部分。代謝能量未轉為外功的部分大多以熱的形式留在體內。
• $C$：對流熱交換，人體皮膚或衣物表面與周圍空氣間的熱交換。熱流方向取決於皮膚表面與空氣的溫度差及氣流。
• $R$：輻射熱交換，人體與太陽、熱源或周圍表面間的熱交換。
• $K$：傳導熱交換，人體與直接接觸的物體或介質間的熱交換。
• $E$：蒸發散熱，包括汗液蒸發及呼吸道水分蒸發；高濕度會降低汗液蒸發效率。

$C、R、K$ 為熱交換項，符號依熱流方向而定；若人體由環境吸熱，則該項使人體蓄熱增加，人體向外散熱則使蓄熱減少。戶外高溫、高濕、日照強、通風不佳或穿著不透氣衣物時，散熱受限；清淤等重體力工作又會增加 $M$，因而容易使 $S>0$。

2. 四種熱傷害

核心觀念

本題考查兩項人因工程基礎：國際人因工程聯合會（IEA）界定的人因工程三大領域，以及人類資訊處理模型（Human Information Processing Model, HIP Model）的階段與交互作用。飛機駕駛艙同時包含人員、設備與環境，因此設計須兼顧飛行員的能力與限制，並使資訊呈現、操作方式及工作環境能支援正確而及時的決策。

解題方法

第一小題依 IEA 三大領域分別說明其關注層次，再各舉駕駛艙設計因子。第二小題按「感覺輸入—知覺與認知—決策—反應輸出」畫出資訊處理流程，並補充記憶、注意力、回饋與各階段的相互影響。

（一）IEA 人因工程三大領域

1. 身體人因（Physical Ergonomics） 關注人體解剖、生理、生物力學及身體活動與工作的配合。 **駕駛艙設計因子：**座椅尺寸與支撐、座椅及操縱桿的可調性、儀表與控制器的配置、操作所需施力、可及範圍、視野，以及長時間飛行造成的姿勢負荷與疲勞。

2. 認知人因（Cognitive Ergonomics） 關注知覺、注意力、記憶、推理、決策及人機互動等心理歷程。 **駕駛艙設計因子：**儀表資訊的辨識度與層級、警示的優先順序及編碼、資訊呈現方式、控制器與顯示器的對應性、工作負荷，以及避免資訊過量或警示混淆。

3. 組織人因（Organizational Ergonomics） 關注社會技術系統的最佳化，包括組織結構、政策、程序及團隊合作。 **駕駛艙設計因子：**飛行員之間的溝通與分工、標準操作程序（SOP）、駕駛艙資源管理（CRM）、工作與休息安排、訓練制度，以及機組與地面管制之間的資訊傳遞。

（二）人類資訊處理模型（HIP Model）

流程圖

外界刺激
 ↓
感覺器官／感覺登錄
 ↓
知覺與辨識
 ↔ 注意力、工作記憶
 ↓
決策與反應選擇
 ↔ 長期記憶、經驗、目標
 ↓
反應執行（動作輸出）
 ↓
飛機與環境狀態改變
 ↓
回饋資訊 ─────────→ 感覺器官／感覺登錄

流程與相關性