大数据告诉你，最人性化的产品长什么样？

文字丨崔书健

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中国标准化研究院和有关企业正在合力打造属于中国人的头面部模型，其中融入了三维立体技术，未来可以进行定制化服务。足部模型、女性裸胸模型等其他模型也为鞋商和运动内衣等众多企业提供了基础性数据。

近

日，2018中国纺织科技成果对接峰会暨第五届“中国十大纺织科技”发布会在福建省泉州市顺利召开。本次大会的主讲人之一，来自中国标准化研究院人类工效学研究中心的赵朝义主任，详细介绍了目前人类工效学在鞋服设计领域的一些应用成果。

以下是编者根据演讲内容整理的文章。

特邀嘉宾：赵朝义

赵朝义，研究员，中国标准化研究院人类工效学研究中心主任，中国人类工效学学会副理事长等。主要从事人体测量、人体工程学、用户体验和环境工效学等研究工作。作为项目负责人，主持国家重点研发计划项目、国家科技支撑计划项目等20多项国家和部委项目，建设了我国数据量最大、采样区域最广的中国人体特性数据库。

工效学概念

人类工效学是一门研究技术人性化的科学，最早起源于二战时期，由于技术的不断革新，机械变得复杂，导致人不再适应产品。在这种情况下，心理学家、医学家及工程师们等诸多领域的专家开始跨平台寻求合作，核心思想也从早期的“人适应机”向“机适应人”的方向转变，更加注重以人为本，由此便逐布形成了人类工效学。

作为一门新兴学科，人类工效学的发展前景广阔，它是通过研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统更加适合人的生理、心理等特点，从而为人类营造一个舒适、健康、高效、安全的工作和生活环境。

工效学发展

随着现代化科技的突飞猛进，人类工效学也逐渐开拓视野，不再仅仅局限于复杂机械，而是将更多的目光投入到鞋服设计领域，将用户体验放在首位。它首先从工业设计的角度研究人的特性，为接下来的产品设计提供一些基本数据，然后将人和产品共同融入到各种不同环境中，甚至在登山、航天等极端条件下来切身考察从而做出调整来满足人类的各方面需求。

由于这门新兴学科注重以人为中心且有重要战略意义，目前已得到业界的普遍认可，国务院于2017年9月5日下发文件也对其价值表示了肯定，并将工效学设计列为质量提升国家战略新举措，其中重点强调了要以提高社会满意度为导向，同时兼顾好舒适性、消费友好需求、用户为中心、改善用户体验等几个关键点。

工效学设计

文件中提到的工效学设计，具体来讲是指产品中除了一些性能指标外，还有一些与人交互的产品工效学指标，它们是伴随人体特性指标产生的，如人体的形态与尺寸对应产品的结构与造型，听觉对应产品的声音信号等等，通过中标院采集的全国大样本人体特性数据及各项指标，并结合人的特性来实现大规模的产品应用。

图丨工效学设计中的两类指标

而中国人体特征数据往往都和产品及环境设计是相关的，其中包括人体尺寸数据、生物力学数据及视觉、听觉、触觉三大感官数据等，工效学设计就是根据这些核心的基础数据来综合设计产品的。但是仅仅有数据还不够，设计产品时还需要相关标准的支撑。

图丨生理力学测试

图丨触觉测试

众所周知，中西方人体形态上还是有较大差距的，因此人体特征数据不能一概而论，我们要认清差异，根据实际来进行不同的产品设计甚至个性化定制。因此，在现实应用中，技术层面可以引进，但人体特征数据不能照搬。

历时5年的中国成年人工效学

基础参数调查

从研发资质上讲，中国标准化研究院（以下简称“中标院”）是国家市场监管总局所属的公益性科研事业单位，是国内唯一的人类工效学标准化研究机构，曾主持制定了百余项人类工效学国家标准，并与国际接轨，参与了人类工效学国际标准的制定。同时中标院还拥有最完善、最权威的中国人体尺寸数据库，而采集数据方法中的三维扫描还可根据实际需求提取其他项目。

图丨中国人体尺寸采集数据情况表

由于社会的飞速发展，在国家科技部的支持下，作为国家科技基础性工作专项，中标院从2013年开始进行了中国成年人工效学基础参数调查，进行数据更新工作，至今已有5年。根据人种不同，中标院和中科院人类学所、数理统计所共同制定了抽样方案，项目将全国范围共划分为6个大区，细分为32个抽样地点，共采集了2.6万人的相关数据，年龄跨度从18岁到75岁不等，覆盖范围之广无疑为今后的研究奠定了良好的基础。

此次调查不仅测量了人体尺寸数据，还对工业设计中需要大量使用的形态参数、力学参数、视觉参数、听觉参数、触觉参数等也都进行了测量，在对其进行科学分析后，便能运用到实际的工效学产品设计中。进程显示，截至2017年12月底，中标院共采集了26354个人类数据，数据调查工作已基本完成。目前实验室正在整理与统计中，相信不久后，最新数据将会广泛的服务于市场。

同时，中标院还具有国家市场监管总局人因与工效学重点实验室，共包含15个专业实验室，拥有8大实验室平台，占地约3000m2的实验区内配备了5500多万元实验设备。在外部有利条件的支持下，中标院涉猎的领域也趋向多元化，在鞋服、汽车、航空航天、兵器、家具等众多行业均有研究，目前推出的办公家具工效学测评已经被政府采购中心纳入采购供应商目录成为必备项。

图丨中标院实验室平台

鞋服工效学设计

在鞋服工效学设计中，中标院进行的人体尺寸测量得到了社会各界的广泛关注，中央电视台的晚间新闻对此也有过相关报道。

图丨中央电视台晚间新闻报道

1

人体尺寸适配

在人体尺寸适配方面，中标院根据中国人体特征来调整服装号型，从改变身高、腰围、臀围等尺寸来寻求最适合人体的设计。

图丨中国标准人体数字模型、实体模型研制

现阶段，中标院和有关企业正在合力打造属于中国人的头面部模型，其中融入了三维立体技术，未来也可以根据企业需求进行有针对性的定制化服务。足部模型、女性裸胸模型等其他模型也都为鞋商和运动内衣等众多企业提供了基础性数据。同期中标院也研制了中国标准人体数字模型与实体模型，可以为国际上一些设计软件提供符合中国人体的数据模型并可以直接应用。

2

压力舒适性

在足部压力舒适性上，通过模拟儿童运动情况并经过大量儿童人体数据测量，中标院对童鞋进行了工效学设计及测评，并对童鞋的减震性能和足底压力分布进行了研究，从而为企业的改进举措指明了方向。除此之外，中标院还分析了童鞋的弯折位置及程度，采用捕捉儿童动作的方式来研究童鞋是否符合儿童足部特性。

图丨童鞋足底压力研究

图丨童鞋弯折程度研究

中标院和空军部队同样有着密切的合作，共同对伞兵鞋进行了工效学测试。由于空军的特殊需求，需要从多角度把控来设计出对伞兵起到一定保护作用的伞兵鞋。

在背部压力舒适性上，中标院将目光投向了对背包的设计。首先对儿童背包进行工效学研究，就要考虑到儿童生长发育、脊柱压迫等现实情况，背包肩带、背板的设计，内部结构、重心位置也都是设计中需要考量的因素，而将由此形成的数据分析提供给企业，那么企业就会生产出符合儿童身体结构的背包。

图丨儿童背包功效学设计研究

其次，军方的油囊背包也成为了中标院的设计对象，通过模拟人体各角度背部受力等状态并结合工效学，来完成人体最适状态下的背包设计。

3

热舒适性

在热舒适性方面，中标院搭建了中国人体热舒适研究中心，其内部拥有模拟人体热环境的实验室，目前该中心掌握有约3000人的中国热舒适数据，并据此建立了中国人体热舒适方程，研发出了符合中国人体特性的暖体假人。凭借暖体假人，我们就可以评价服装的热舒适性、热透气性及对人体的影响。

图丨暖体假人进行坐姿服装热阻测试

正所谓实践出真知，中标院通过模拟办公状态下的人体，对坐姿服装热阻进行测试得到了办公环境热舒适性的评价，为服装设计行业研究热舒适性提供了良好的数据支撑。

4

感性工学

在工效学设计中，还有一个研究热点被称为感性工学。顾名思义，感性工学就是感性与工学相结合的技术，是一种运用工程技术手段来探讨“人”的感性与“物”的设计特性间关系的理论及方法。

感性工学所强调的是产品的情感设计，它通过利用行为观察测评系统、面部表情分析系统、外周神经测评系统等心理行为与心理生理测评系统，来分析消费者对产品设计的感性诉求和偏好，并从美学与情感体验方面来改进产品设计，从而提升产品用户体验。

在感性工学方面，中标院最近测试了对于电脑服装展示的脑电反应，结果表明，对于不同的服装，人们的脑电波情况也会有所不同。经过神经工效学实验，可以观察到人们对于不同服装的关注点例如款式、颜色等也都各有各的认知，这也彰显了现阶段的科技水平，利用仪器即可判断出中国大样本下人们对于服装整体的偏好程度。

图丨电脑服装展示的脑电实验

此外，中标院还进行了有关户外皮肤衣设计款式、颜色等方面的眼动实验，通过跟踪眼球的运动轨迹，如观察眨眼、视线扫过区间等细节来找出人对于产品的关注点和兴趣点，从而将设计、款式、颜色配比等量化为可参考的大数据，来为服装设计领域提供基础数据支持。

图丨户外皮肤衣设计款式、颜色等方面的眼动实验

可以说，用量体裁衣这个成语来形容工效学设计是再合适不过了。这个“体”字，现在已经不单单是指人体的外形尺寸，还囊括了一些人的心理、生理特性等等，只有将身体与心理双重结合，才能创造出最人性化的产品，这就是工效学的优势所在，它真正能够做到以需求为导向，以人为中心。中国标准化中标院采集的中国人大样本数据也为今后的鞋服领域发展打下了坚实的基础，为中国鞋服企业能够生产出符合国人特征的产品提供了强有力的数据支撑，其终将引领我国鞋服产业设计水平达到新高峰。

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