人体测量学

定义

人体测量学以标准化、可重复的方式获取人体在尺寸、重量、形态和比例方面的数据，属于体质人类学的常规研究手段，同时是工效学、医学、体育科学、营养学与服装工程共同依赖的基础方法。^[1][2][4]

从名称看，它由希腊语的 anthropos（人）与 metron（测量）合并而成。狭义上指对活体与骨骼各部位的测量，广义上还包括体表面积、弯曲角度、肢体可及范围、肌肉厚度、肌肉力量、反应速度与能量消耗等可量化的特征。^[5]

按测量时的身体状态，可分为静态测量与动态测量两类：前者要求受测者处于标准化的静止姿势，后者记录人体在操作或活动过程中的尺寸与可达范围。常见的派生指标之一是体重与身高平方之比，即 $BMI=体重/身高^2$，该指数在 19 世纪由统计学者提出，至今仍被广泛使用。^[5][6][7]

背景

在统计方法进入人体研究之前，关于人体比例的讨论大多停留在艺术与哲学层面。比利时学者阿道夫·凯特勒把概率与统计方法用于人体数据，1835 年提出“平均人”概念，认为可测量的性状围绕均值呈正态分布；1870 年他出版《人体测量学，或人的各种能力的测量》，学科名称即由此书而来，他因此被视为这门学科的奠基者。^[8][7][9]

这门学科的兴起还与实际需求有关。美国独立战争及南北战争期间的征兵体检显示大量应征者体质不佳，促使研究者寻找客观的体质评价标准。工业革命之后，手工定制让位于批量生产，设计者需要掌握整个群体的身体尺寸及其分布，而不再只是服务单个顾客。^[10][11]

早期的人体测量以静态、单维尺寸为主，测量者须经过专门训练，结果的一致性依赖操作的规范程度。三维扫描技术引入后，对人体表面形态的整体测量才逐步成为可能，并被用于产品设计的早期阶段。^[5][12]

内容

人体测量的项目按几何性质有约定俗成的命名：与水平面垂直的上下距离称“高”，沿肢体轴向的两点距离称“长”，左右方向的横向距离称“宽”，前后方向的距离称“厚”，环绕体表的封闭长度为“围”，关节转动所能达到的范围为“及”，此外还有曲、突与重量等类别。^[5]

原始数据需要经过统计整理才能使用，常用的统计量包括平均数、中位数、标准差、变异系数、相关系数、回归方程与百分位数，其中第 5 与第 95 百分位数最常与平均数并列。中国的国家标准《在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则》规定了不同产品类型应当选用的百分位数。^[5][13]

静态测量常用的器具是马丁式人体量测器及其配套的测径器、滑动两脚规与卷尺，另有针对坐高、足部与臀膝长度的专用量具；较新的设备包括三维量测仪、数位卡尺和数位卷尺。^[5]

这些数据的用途相当广泛，包括工作空间与设备设计、服装与鞋类号型制定、儿童生长发育与营养状况评估，以及法医学中的身份识别。以设计为导向的部分被称为设计人体测量学，研究者常按用途把数据区分为构造尺寸与功能尺寸。^[1][2][6]

不少国家和国际组织建立了人体尺寸数据库与标准。美国国家航空航天局 1978 年出版的《人体测量资料集》收录了 973 项人体尺寸；国际标准化组织推荐的人体测量核心变量表包含 36 项，国际劳工组织公布的数据表列出 20 个地区的 19 项身体尺寸。中国于 1988 年颁布《中国成年人体尺寸》，1989 年 7 月起实施；《在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则》于 1991 年 6 月 8 日发布，1992 年 3 月 1 日起实施。^{[5][14][6][13]}

影响与争议

19 世纪末，人体测量一度被用于罪犯识别。阿方斯·贝蒂荣自 1882 年起主持巴黎警察局的司法身份部门，设计出以 11 项身体测量为基础的识别卡片，1883 年借此查出 49 名累犯，次年又查出 241 名，各国警方纷纷效仿。但该系统仪器昂贵、容易失准，测量人员须专门培训，填写或读数一旦出错极难更正，最终被指纹识别取代：英属印度自 1897 年起停用，英国随后也改以指纹为唯一依据。^[15][16][17]

弗朗西斯·高尔顿发现贝蒂荣所选用的若干测量彼此存在冗余，正是在说明这种冗余的过程中，他提出了统计学中的相关概念。他于 1875 年出任人体测量委员会主席，该委员会在 1882 年提交最终报告，他本人还在伦敦南肯辛顿设立了人体测量实验室，收集民众的身高、体重等数据。^[17][10]

切萨雷·龙勃罗梭在 1885 年前后提出“天生犯罪人”理论，主张罪犯可由身体与形态上的印记辨认出来，其研究测量了数千名罪犯并比较过 343 具颅骨，该理论后来被科学界否定。20 世纪 40 年代，谢尔顿提出内胚型、中胚型与外胚型三种体型分类，1954 年在《男性图谱》中发表，分类依据 17 项人体测量，并把体型与气质乃至犯罪倾向挂钩；今天的体育与体质研究仍会使用类似的体型描述，但已不再保留这些关联。^{[15][16][11][18]}

人体测量数据也曾服务于优生学与种族主义主张：有研究梳理指出，这些测量结果曾为殖民暴力、对残障者的强制绝育以及限制亚裔和东南欧移民提供所谓依据，这段历史使该学科长期受到批评。另外，1965 年有研究者宣称罪犯与智力障碍者中多出一条 Y 染色体的比例更高，该说法因缺乏科学根据在 1975 年被放弃。^[19][15]

由于人体尺寸随年龄、性别、族群、地域和时代发生变化，现代应用一般不以单一平均值作依据，而是采用特定人群的百分位数和相应数据库，并每隔若干年对数据进行修订与更新。^[1][5]

参见

• 阿道夫·凯特勒 —— 把统计方法引入人体数据研究，提出“平均人”概念，本学科由其 1870 年的著作得名。

• 阿方斯·贝蒂荣 —— 创立以人体测量为基础的罪犯识别方法。

• 弗朗西斯·高尔顿 —— 由人体测量的冗余性研究提出相关系数，并推动人体测量实验室的建立。

• 切萨雷·龙勃罗梭 —— 提出“天生犯罪人”理论，把人体测量用于犯罪人类学。

• 体质人类学 —— 人体测量学是其实践工具之一。

• 工效学 —— 人体测量数据是其进行工作空间与产品设计的基础。