数字化人机工程设计
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2.3.4 百分位数

人体形态尺寸测量的数据常以百分位数PK作为一种位置指标、一个界值。一个百分位数将群体或样本的全部测量值分为两部分,有K%的测量值等于和小于它,有(100 − K)%的测量值大于它。例如,在设计中最常用的是P5P50P95三种百分位数。其中第5百分位数代表“小”身材,是指有5%的人群身材尺寸小于此值,而有95%的人群身材尺寸均大于此值;第50百分位数表示“中”身材,是指大于和小于此身材尺寸的人各为50%;第95百分位数代表“大”身体,是指有95%的人群身材尺寸均小于此值,而有5%的人群身材尺寸大于此值。

在一般的统计方法中,并不一一罗列所有百分位数的数据,而往往以均值和标准差SD来表示。虽然人体尺寸并不完全是正态分布,但通常仍可使用正态分布曲线来计算。因此,在人机工程学中可以根据均值x和标准差SD来计算某百分位数人体尺寸,或计算某一人体尺寸所属的百分位数。

1.求某百分位数

当已知某项人体形态测量尺寸的均值为,标准差为SD。需要求任一百分位的人体形态尺寸测量尺寸x时,可用下式计算:

式中,K为变换系数。当求1%~50%的数据时,式中取“-”号;当求50%~99%的数据时,式中取“+”号。设计中常用的百分比值与变换系数K的关系见表2.8。

表2.8 百分比值与变换系数的关系

2.求数据所属百分率

当已知某项人体形态测量尺寸为xi,其均值为,标准差为SD,需要求该尺寸xi所处的百分率P时,可按下列方法求得,按计算出z值,根据z值在有关手册中的正态分布概率数值表上查得对应的概率数值p,则百分率P为(0.5+p)×100%。