GB T 22187-2008 建立人体测量数据库的一般要求.pdf
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1、ICS 13180A 25 a雪中华人民共和国国家标准GBT 22 1 872008ISO 1 5535:2003建立人体测量数据库的一般要求General requirements for establishing anthropometric databases2008-07-16发布(IS0 15535:2003,IDT)2009-01-01实施宰瞀嬲紫瓣訾矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会况111GBT 22187-2008ISO 15535:2003目 次前言4引言1 范围2规范性引用文件3术语和定义4数据采集设计41总贝442测量的定义、方法和条件一43抽样技术5数据采集要求51被
2、测者基本的人口统计描述52测量错误的检测和处理53仪器精度54样本构成55样本量56数据存储系统57衣着类型58测量者的培训和质量控制59 日间变化6数据库格式7数据库内容71必需的背景数据72推荐的背景数据。73人体测量数据74补充数据8人体测量数据表9统计处理附录A(规范性附录)所需样本量的估计方法附录B(规范性附录)人体测量数据表附录c(资料性附录)人体测量数据表实例附录D(资料性附录) 日期和年龄的十进制计算方法一附录E(规范性附录)在特定成长期的年龄分层”附录F(规范性附录)数据准备和统计程序一附录G(资料性附录)建立国际兼容数据库宜达到的科学技术目标附录H(资料性附录)人体测量数据
3、的应用参考文献I11122222222333333334444445789u地H“刖 昌GBT 22187-2008IS0 15535:2003本标准等同采用ISO 15535:2003建立人体测量数据库的一般要求(英文版)。本标准的附录A、附录B、附录E和附录F为规范性附录,附录C、附录D、附录G和附录H为资料性附录。本标准由中国标准化研究院提出。本标准由全国人类工效学标准化技术委员会归口。本标准起草单位:中国标准化研究院、清华大学、中国科学院数学与系统科学研究院、北京服装学院、总后军需装备研究所。本标准主要起草人:张欣、李志忠、冯士雍、肖惠、郑嵘、郑秀瑗、冉令华、谌玉红、刘太杰。GBT 2
4、2187-2008ISO 15535:2003引 言人的健康和舒适在很大程度上依赖于人体与发育、服装鞋帽设计原则、运输工具、工作场所、住宅、体育运动和娱乐活动等诸多因素之间的比例协调关系。建立人体尺寸数据库可为人们基本的健康安全需求提供支持,是机械安全和个人防护装备领域标准制定的重要支撑,对计算机人体模型设计亦有举足轻重的作用。建立国际化人体测量数据库面临的一个主要难题是:由于所用方法不同或方法描述不够明确,许多已有的关于各民族或种族的研究在最严格的意义上几乎是不可比的。用于数据采集的人体测量标准是建立任何入体测量数据库的基础。本标准应和GBT 5703紧密联系在一起使用。最终目标是使一个研究
5、者建立的数据库可以非常容易地被其他研究者所使用。数据库的结构形式应很容易被那些负责开发相关标准(例女IGBT 18717和ISO 14738)以满足优秀设计、健康和安全等要求的人所接受和理解。为了实现这个目标,就必须制定一个合适的标准来确保人体测量数据库和相关报告的国内和国际兼容性。GBT 22187-2008ISO 15535:2003建立人体测量数据库的一般要求1范围本标准规定了人体测量数据库和相关报告的一般要求,它们包含了与GBT 5703一致的测量项目。本标准提供了诸如用户总体特征、抽样方法、测量项目和统计方法等必要信息,以便能够在不同人群组之间进行比对。本标准定义的人群组是可以保持G
6、BT 5703中规定姿势的人群。注:对一些国家正在开展的三维人体测量而言,GBT 5703中定义的传统人体测量是其必要的补充。依据GBT 5703规定的定义校验扫描数据非常重要。利用先进的软件可以整合传统人俸测量的结果和通过三维成像测量的结果。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GBT 2659-2000世界各国和地区名称代码(eqv ISO 31661:1997
7、)GBT 5703用于技术设计的人体测量基础项目(eqv GBT 57031 999,ISO 7250:1996)GBT 7408数据元和交换格式信息交换 日期和时间表示法(GBT 7408-2005,ISO 8601:2000,IDT)ISOIEC 88591:1998信息技术八位单字节编码图形字符集第1部分:l号拉丁字母3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31人群组population segments具有某种共同生物遗传、文化背景、环境或行为的人群。32用户总体user population技术设计所面向的一个或数个人群组。33随机样本random sample依据确保总体中的每个个
8、体都有相等机会被抽中的抽样程序选取的样本。34分层样本stratified sample依据先将总体划分成子总体(层),然后从每个子总体中随机选取规定数目个体的抽样程序选取的样本。35人口统计数据demographic data用以描述用户总体中个体的背景信息(例如年龄、性别、种族或民族、国籍、职业和教育)。】GBT 22 1 87-2008IS0 1 5535:200336人体测量学anthropometry人体体表物理尺寸和质量的测量与研究。注:anthropometry来源于希腊单词anthropos(人类或人)和metron(测量)。37人体测量数据anthropometric dat
9、a人体体表物理尺寸和质量的测量值(例如高度、长度、厚度、宽度和围长)。38人体测量数据库anthropometric database一组人的人体测量数据和人口统计学数据的记录集。39人体测量报告anthropometrie report描述人体测量数据库的来源、内容、方法和统计特征的技术报告。4数据采集设计41 总则在组建国内外兼容的人体测量数据库时应使用下列方法。42测量的定义、方法和条件421应使用GBT 5703中的测量方法。与此不同的任何差异应在人体测量报告中说明。可以预见,针对不同调查目的,可能会测量GBT 5703之外的项目。在这种情况下,报告中应清楚地说明定义、方法、仪器和测量
10、单位。422当一个测量项目可以在人体左右两侧进行测量时,报告应清楚地说明是在哪一侧测量的。423宜提供测量的照片或详细的示意图,并记录详细的测量步骤。424被测者应免冠赤足,尽可能少着装,最好裸体。着衣类型(如果相关)应在人体测量数据表上以编码的形式注明。425每一项调查的测量条件应和数值结果一同记录。43抽样技术431诸如国籍、民族和职业等人口统计学特征应在报告中尽可能清楚地加以说明。如果总体被划分为若干个子总体,例如,抽样或者统计分析时按测量地点和居住地点划分的层,应在报告中说明。432宜采用随机抽样或分层随机抽样。如不能,则必须在报告中指明采用的是何种抽样方法。433宜基于调查者对结果的
11、期望精度,采用统计方法(见附录A)来确定数据库所必需的样本量。5数据采囊要求51被测者基本的人口统计描述应填写个人情况调查问卷以提供出生日期、测试日期(十进制年),性别、种族和或民族、职业、地理位置和居住地区(乡村或城市)等信息。52测量错误的检测和处理在数据采集过程中宜对明显的异常进行审核,例如,通过特定的计算机软件检出位于尺寸合理范围之外的数值(见附录F)。53仪器精度用于测量线性尺寸和围度尺寸的人体测量仪器应精确到1 mm。用于测量体重的仪器应精确到05 kg。2GBT 22187-20081S0 15535:200354样本构成在数据采集计划中,必须考虑下列项:年龄;性别。55样本量样
12、本量应足以估计指定样本组中规定测量项的值。例如,样本量宜足以在10 mnl范围内估计3034岁间妇女的总体平均身高的真值。必要时,也宜考虑下列因素:种族和或民族;国家的地理区域;社会经济职业状况;乡村和城市入口的混合。56数据存储系统只要有可能,所有的个人信息和被测者数据宜记录在与当前主流数字系统相兼容的数字媒体中。57衣着类型为了便于分析,对衣着类型应编码并标识(例如,裸体一0,内衣裤一1,薄衣服一2,其他特定衣着一3)。58测量者的培训和质量控制为确保测量精度,应由在人体测量方面有丰富经验的人,负责经常和定期的测量者培训工作以及质量控制工作。宜记录重复测量的数据。对所有的人体测量变量,应计
13、算并记录测量者之间以及测量者本身的测量标准误差或平均绝对误差,以便在测量过程中对测量队进行随机检查。59日闻变化在正常的一天之中,受重力影响,身高会降低。宜记录测量时间。6数据库格式61应依照ISOIEC 8859-1:1998使用ASCII码。62每个数据项应用一个制表符(tab)分隔。63数据库各行的内容在631633中给出。631数据应用中英文输入。632每个数据项的名称应显示在数据库的第一行,数据项名称应使用指定的中英文单词和适当的其他语言的标记(如有必要)。为避免引起混淆,在第一行不宜使用项目编号代码和首字母缩写词代替中英文名字。633数据库的第二行和后续行应包含被测者的实际数据,每
14、个数据项的排列次序和第一行数据项名称的排列次序相同。示例:测量序号 性别 测量地点 测量日期 体重 身高Subject number Sex Exam location Exam date Body mass Stature0001 男(M)英国伦敦(UKLondon)2000一0523 785 l 75664所有的人体测量数据应以mm或kg(国际单位制)为单位记录。55缺失的数据应记录为9999。7数据库内容数据库应包括下列数据项。3GBT 22187-2008ISO 15535:200371必需的背景数据711项目1被测者的编号。712项目2性别:M为男性受试者,F为女性受试者。713项目
15、3测量地点:国家和地区(参照GBT 2659)。714项目4测量日期:参照GBT 7408-2005 YYYYmm-dd(例如,2003年5月23日表示为20030523)。715项目5出生日期:参照GBT 7408-2005 YYYYmm-dd(例如,2003年4月5日表示为20030405)。716项目6十进制的年龄:测量后,根据附录D中描述的方法计算被测者的年龄。717项目7出生地:记录被测者的出生地(参照GBT 2659)。72推荐的背景数据721项目8 学校:记录当前或最终的学校类型:B为小学,s为初中,H为高中,u为大学(见附录B)。722项目9职业:记录职业(见附录B)。723项
16、目10种族或种族特征:记录被测者生物学意义上的人口属性(见附录B)。73人体测量数据项目1l至项目56应为GBT 5703中的人体测量项目。如果GBT 5703中的某些项目未测量,或数据缺失,宜记录为9999。74补充数据如果测量了GBT 5703中未涉及的额外的人体测量项目,这些项目应按字母顺序。从项目57开始依次向后编号。8人体测量数据表每位被测者的个人信息数据和测量数据应记录在电子表格或数据表中(见附录c)。9统计处理91在计算统计值之前,应检测和复查异常值(见附录F)。92每个被测者的年龄应以十进制计数法计算(见附录D)。93如果被测者处在成长期,他们的测量结果应如表E1所示以一岁为间
17、隔制表。94对成年被测者建议将其数据按每5年一组制表(见附录E)。如果不可能,例如样本量较小,应采用如表E2所示的每10年一组或每20年一组。宜为成年男性和成年女性样本分别制作数据表,也宜为性别组会样本制作数据表。对于组合样本,应根据不等的样本量对数据进行加权。95美于数据呈现和统计分析的信息在附录F中给出。4GBT 22187-2008IS0 15535:2003附录A(规范性附录)所需样本量的估计方法估计的样本量应足以满足调查目的所需。在大多数情况下,对于技术设计而言,关注的是人体测量数据的第5百分位数和第95百分位数。下面是针对第5百分位数和第95百分位数在特定置信度下的样本量估计方法。
18、A1 随机抽样的最小样本量n必须确保在95置信度和某个相对精度(百分数)下,数据库的第5百分位数和第95百分位数是总体第5百分位数和第95百分位数的估计值。它可以用下列公式计算:。一f坐坠旦1 2 X1534z、 ,式中:196标准正态分布在95置信度下的临界值(z值);cv变异系数fCV一兰i001;、- ,孑人体尺寸的总体均值;屯人体尺寸的总体标准差;n要求的相对精度(百分数)。A2下面是A1中给出的最小样本量计算公式的推导。对某个百分位数的95置信区间由下列表达式给出:P士196x SP式中:P该百分位数的估计值;S,该百分位数的标准误差。我们期望置信区间不大于均值的某个百分数(n)。因
19、此我们要求样本量能确保下式成立:196S,蒜 为解该方程,我们需要一个s,的表达式,即第5或第95百分位的标准差:S,一霹+16452s;: 一式中:均值的标准误差;s。标准差的标准误差。因为和S。都是标准差s,的函数:因此,式(A4)可简化为可进一步简化为S。一点s。一层s,一厍i磊焉 (A7)s,一砉孵一砉地泓c躺,34AA(GBT 22187-2008150 15535:2003将式(A8)代人式(A3)可得整理后可得由于变异系数的定义如下196姜1534盏 Un 196_lOOs1534i(A10) nZCV一兰100所以式(A10)可进一步简化为:196!ll 534i (A12)求
20、解n:n(196譬)215342(A13)。(3006毕)2 (A14)A3实际上,总体均值和标准差的真值通常是未知的,因此这些值是通过对类似人群先期调查所得的先验知识来估算的。A4因为调查的每一项人体尺寸都有一个不同的变异系数(cv),所以每一项都有一个稍有差异的最小样本量,以确保所选样本的百分位数值能以一定的百分精密度和95的置信度估算总体的第5或第95百分位数。但事实上对一次调查而言,完全可以用具有最大变异系数CV的人体尺寸项来计算最小抽样样本量。采用这种方法时,算得的最小抽样样本量即使在最差的情况下也足以满足一定的相对百分精度和95的置信度的要求,对其他所有的人体尺寸而言则绰绰有余。A
21、5例如,假设调查人希望在至少1的相对精度和95的置信度下,所选样本的身高、胸围和肩宽的第5和第95百分位数能逼近总体相应指标的真值。下面是一个同等或类似人群先期调查所得的样本统计结果测量项目 均值ram 标准差mm 变异系数身高 1 756 67 38胸围 991 69 70肩宽 492 26 53将这些数据代人方程(A1)中,表AI是最小样本量的计算结果。表A1 95置信度和1相对精度下的最小样本量身高 n(196¥)21 534=一13。5=131人胸围 n(196罕)21 5 342_4430=443f1肩宽 n(196竿)21 534z_253 9一z54jk如表A1所示,只需测量44
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