ISO 10551:2019
(Main)Ergonomics of the physical environment — Subjective judgement scales for assessing physical environments
Ergonomics of the physical environment — Subjective judgement scales for assessing physical environments
This document presents principles and examples of practical application for the construction of appropriate subjective scales for use in the assessment and evaluation of the physical environment. It does not standardize particular scales. It considers scales of perception, comfort, preference, acceptability, expression form and tolerance, and environmental components such as thermal, visual, air quality, acoustic and vibration. It does not consider other scales such as: — scales related to the effects of the environment on the ability to read displays or signs, on manual performance or on psychological conditions such as mood, etc.; — scales related to pain or scales related to stimuli that can lead to injury. This document does not present principles of surveys (see Note) or questionnaire design. However, the scales that are developed using this document can be incorporated into surveys or questionnaires. NOTE Environmental surveys are described in ISO 28802. ISO 28802 includes scales that are complementary to, and based upon, the principles of scale construction that are described in this document.
Ergonomie de l'environnement physique — Échelles de jugements subjectifs pour l'évaluation des environnements physiques
Le présent document donne les principes ainsi que des exemples d'application pratique pour la construction d'échelles subjectives appropriées servant à l'évaluation et à l'appréciation de l'environnement physique. Il ne normalise pas les échelles particulières. Il couvre les échelles de perception, de confort, de préférence, d'acceptabilité, de forme d'expression et de tolérance, et les aspects environnementaux tels que l'aspect thermique, l'aspect visuel, la qualité de l'air, l'acoustique et les vibrations. Il ne couvre pas les autres échelles telles que: — les échelles relatives aux effets de l'environnement sur la capacité de lecture des affichages ou des panneaux, sur les performances manuelles ou sur l'état psychologique comme le moral, etc.; — les échelles relatives à la douleur ou les échelles relatives aux stimuli susceptibles d'entraîner une blessure. Le présent document ne présente pas les principes des enquêtes (voir Note) ni de conception des questionnaires. Cependant, les échelles qui sont élaborées en utilisant le présent document peuvent être intégrées dans les enquêtes ou les questionnaires. NOTE Les enquêtes environnementales sont décrites dans l'ISO 28802. L'ISO 28802 inclut des échelles qui viennent compléter ou s'appuyer sur les principes de construction des échelles qui sont décrits dans le présent document.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10551
Second edition
2019-06
Ergonomics of the physical
environment — Subjective judgement
scales for assessing physical
environments
Ergonomie de l'environnement physique — Échelles de jugements
subjectifs pour l'évaluation des environnements physiques
Reference number
ISO 10551:2019(E)
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ISO 2019
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Subjective judgement scales for physical environments: Principles of scale
construction and use . 1
5 Perceptual, evaluation and preferential judgement scales . 2
5.1 Instructions for using the judgement scales . 2
5.2 Scale of perception of the personal state . 4
5.2.1 Structure of the scale. 4
5.2.2 Wording of the degrees . 4
5.3 Evaluative scale . 4
5.3.1 Structure of the scale. 4
5.3.2 Wording of the points . 5
5.4 Preference scale . 5
5.4.1 Structure of the scale. 5
5.4.2 Wording of the degrees . 5
6 Personal acceptability statement and tolerance scale . 5
6.1 General . 5
6.2 Instructions for using the judgement expression forms . 5
6.3 Description of the forms of judgement expression . 6
6.3.1 Structure of the forms of judgement expression. 6
6.3.2 Wording of the degrees . 6
7 Instructions for repeat enquiries . 6
8 Summary of the scales . 7
9 Format and method of presentations of the scales . 7
10 Data analysis and application of the results . 7
Annex A (informative) Commonly used scales for assessing thermal environments .8
Annex B (informative) Commonly used scales for assessing acoustic environments .11
Annex C (informative) Commonly used scales for assessing visual environments .13
Annex D (informative) Commonly used scales for assessing vibration environments .15
Annex E (informative) Commonly used scales for assessing air quality environments .17
Annex F (informative) Application of assessment procedure and judgement scales:
Examples, including data analysis.18
Annex G (informative) Examples of scales that can be used in the environmental
ergonomics survey .26
Bibliography .28
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ISO 10551:2019(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 159, Ergonomics, Subcommittee SC 5,
Ergonomics of the physical environment.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10551:1995), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— the title has been changed;
— the Scope has been reworded;
— new references have been added to Clause 2;
— new entries have been added to Clause 3;
— in 5.2.1, a unipolar scale has been added;
— Annex B has been changed;
— Annexes C to G have been added.
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ISO 10551:2019(E)
Introduction
By using this document, you can construct subjective scales that can be used to ask people how they feel
about their physical environment. That is whether they find it too hot, whether there is any noise and
if it is annoying, if the light is too bright, is it “smelly” and so on. By constructing the scales and using
them correctly, you can see, in a cost-effective way, how people find the environment. The information
can be applied to report on the environmental quality and to work out how to improve the environment.
People are exposed to a range of physical environments which can affect their health and safety,
comfort and performance. An important method for assessing physical environments, particularly
when considering psychological constructs such as comfort or satisfaction, is to use subjective scales.
The type of scale used and how it is administered is important in influencing the subjective responses of
people. There are principles for constructing scales and procedures for administering them that reduce
bias and ensure validity and reliability of response. There are also generic types of scale that can be
used across environmental stimuli, for example, scales on which people rate sensation or comfort or
acceptability or preference and so on.
This document provides a description of principles of scale construction and procedures for use. It also
provides examples of commonly used scales across environmental components. This document does
not standardize any particular scale but it provides the principles upon which appropriate scales can
be constructed. It is needed to provide consistency in the production of valid and reliable scales. It is
particularly useful to people who wish to conduct an environmental survey, for example to assess post
occupant satisfaction of new or existing buildings or other spaces, environments where dissatisfaction
occurs and a diagnosis of the problems is required and for people who are investigating the relationship
between conditions in the physical environment and human perception. A consistent approach to
subjective scale construction and use also allows a meaningful comparison of data obtained from
investigations internationally.
This document forms part of a group of international standards on the assessment of comfort, stress
and strain in physical environments.
This series is concerned, in particular, with:
1) establishing specifications on methods for measuring and estimating the characteristic physical
parameters of environments;
2) establishing methods for assessing stress in environments.
This document proposes a set of specifications on direct expert assessment of comfort/discomfort
expressed by persons subjected to various degrees of stress during periods spent in physical
environments. The data provided by this assessment can be used on its own or to supplement physical
and physiological methods of assessing loads. The methods belong to a psychological approach
consisting in gathering, as appropriate, the on-site opinions of persons exposed to the conditions under
consideration (diagnosis) and, thus, can complement data provided by predictive approaches described
elsewhere in this group. The information provided in this document can be used to construct valid
subjective scales for use in determining how people feel in their physical environment. This document
does not give guidance on questionnaire design and application although the scales may be used in the
construction of questionnaires.
If persons exposed to environments are to be asked about their corresponding experiences or
information requested on their cultural attitude in order to obtain the most appropriate subjective
judgement scales, favourable relationships may usefully be established between these persons and the
organization responsible, through the persons conducting the ergonomic investigation.
The environments which lend themselves to the application of subjective judgement scales relate to
conditions which differ to a moderate degree from comfortable conditions. Under extreme conditions,
physical and physiological assessment methods of the environmental load are preferred, provided
that their results can be used as criteria for a decision. In particular, tolerance limits for load cannot
be confidently based on subjective judgements and need to be decided in view of accepted health risk
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criteria. The decision of whether a person is exposed to an extreme environment is not left to the person
exposed as their judgement can be impaired by the conditions.
The opinions held by persons about their environment have a value in themselves. It is up to the ergonomist
whether or not to take them into account. The reputation of these data for lack of reliability does not
justify dismissing them out of hand. The aim of this document is precisely to improve their reliability by
specifying the appropriate tools to use in collecting them and the requirement for using them.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10551:2019(E)
Ergonomics of the physical environment — Subjective
judgement scales for assessing physical environments
1 Scope
This document presents principles and examples of practical application for the construction of
appropriate subjective scales for use in the assessment and evaluation of the physical environment. It
does not standardize particular scales.
It considers scales of perception, comfort, preference, acceptability, expression form and tolerance, and
environmental components such as thermal, visual, air quality, acoustic and vibration.
It does not consider other scales such as:
— scales related to the effects of the environment on the ability to read displays or signs, on manual
performance or on psychological conditions such as mood, etc.;
— scales related to pain or scales related to stimuli that can lead to injury.
This document does not present principles of surveys (see Note) or questionnaire design. However, the
scales that are developed using this document can be incorporated into surveys or questionnaires.
NOTE Environmental surveys are described in ISO 28802. ISO 28802 includes scales that are complementary
to, and based upon, the principles of scale construction that are described in this document.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 13731, Ergonomics of the thermal environment — Vocabulary and symbols
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13731 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
4 Subjective judgement scales for physical environments: Principles of scale
construction and use
There are a number of subjective judgement scales for physical environments. They differ in whether
emphasis is placed on some aspect of judgement:
— perceptual or affective (evaluative and preferential);
— global (encompassing the whole environment or organism) or localized;
— present or past;
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— instantaneous or extended over a period of time.
They also differ as to the object of judgement: environment or person, the whole or its component parts,
permanent or temporary situation.
This document retains judgements that people make about their own state as a whole. It distinguishes
between perception, present affective assessment (comfort/discomfort) and future preference.
NOTE 1 This document also suggests supplementing the perceptual, evaluative and preferential judgement
scales by a statement of acceptability and a scale of tolerance of environments
In most instances, the exposure to an environment lasts for several hours. Therefore, it is useful to
gather the person’s opinions throughout, by repeating the expression of the judgements at regular
intervals, using exactly the same scales.
By repeatedly applying the same scales, the evolution with time of the comfort or strain experienced
can be assessed and an integrated judgement obtained over the whole time of exposure by appropriate
computation of the data (e.g. overall mean, overall change, variation, etc.).
Basic difficulties are encountered in any area which involves the use of language. In this regard, bias
and variability in the data can result from inconsistencies and inappropriateness of accompanying
instructions. Therefore, it becomes crucial to standardized preparatory instructions which explain the
study, as well as the wording of the judgement scales. The terminology used to denote the degrees on
the judgement scales is of special importance. This document specifies the principles used to develop
subjective scales. The actual descriptors used can be influenced by the language structure and shall be
established with subject experts from National Standards Body.
NOTE 2 International usage and acceptance of the scales in this document will result in the fixing of suitable
wording of the degrees on the scales in various languages.
Other judgement scales are in use concerning the state of various parts of the body (e.g. head, torso,
hands, feet), the total environment or various components of it, other aspects of the experience of
the person or evaluations conducted over a certain period of time, including periods during which-
conditions have not been measured. Other scales, e.g. a bipolar affective evaluation scale, have been
structured differently on the model of perception; such a scale is useful for taking into account pleasure
and is more sensitive than the unipolar discomfort scale in the region near to comfort.
This document is limited to the five scales described in Clauses 4 and 5. The gathering of subjective
judgement should first be concerned with localized sensations (parts of the body) and in constant
conditions, given the current interest and application of these data. The second concern should be for
data gathered under transient conditions, which are extremely important but are not yet sufficiently
well known.
5 Perceptual, evaluation and preferential judgement scales
5.1 Instructions for using the judgement scales
It is important to distinguish between more objective ratings, such as sensations, and affective or
evaluative ratings, such as comfort and pleasure. In everyday language, however, these dimensions are
often confounded and distinctions are not made. In addition, the richness of the semantics for describing
environments and responses to them depends on individuals, their experiences, their language and
their culture, when investigating physical environments. Therefore, it is sometimes useful to first
investigate the psychological dimension (or constructs) which individuals and groups use to describe
[7]
their world .
Two commonly used approaches are semantic differential techniques and personal construct theory
methods. The methods invoke factor analysis or multidimensional scaling techniques to build a
psychological model of the way in which physical environments are perceived and “modelled” (represented
in psychological space) by the person. Similar stimuli on a particular dimension (or all combinations of
dimensions) are placed close together in the multidimensional model of psychological space.
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The form and method of administering the scales are important. For example, a continuous form of the
scale would be to draw a line through all points on the scale where subjective terms are placed. This
would allow a person exposed to the environment to choose values between ratings (e.g. between cool
and cold, a rating of −1,6 on a thermal sensation scale.). In an analysis of the results, this would enable
parametric statistics to be used. However, it is possible that the investigator does not consider that
data are “strong enough” for this and is prepared to use only ordinal data (ranks) and non-parametric
statistics. These, and other, points are of importance and, for further information, the reader is referred
to a text on the design and analysis of surveys and on the use of subjective assessment methods (see [6]).
The psychological interaction when the scale is administered can also influence the results. Usually, the
subjects are given the scale and asked to tick the place which represent “how they feel now”, for example.
It is important to avoid ambiguity, which can lead to a person providing his or her own interpretation,
for example, of what the environment is generally like or how other people perceive it. Other issues
include range effects. The range provided, (e.g. hot to cold) influences the subject’s judgement as do
leading questions: (e.g. “you are uncomfortable, aren’t you?”). The following important issues should be
considered when constructing questionnaires:
— question specificity;
— language;
— clarity;
— leading questions;
— prestige;
— bias;
— embarrassing questions;
— hypothetical questions; and
— impersonal questions.
Other issues include whether knowledge of the results is given. For example, if responses are requested
over time, is the subject informed of previous ratings that he or she made, and whether the ratings are
given in the presence of others? In some circumstances, people can avoid extremes such as end points
on scales or be influenced by the range presented.
Although subjective measurement techniques can be useful for measuring extreme environments, they
should not be used as a primary measure in health and safety. In these conditions, the ability of a person
to make a “rational” subjective judgement can be impaired. While a subject shall always be allowed
to withdraw from an investigation, he or she does not have the overriding right to remain in it. It is
the investigator’s judgement as to whether he or she should remain exposed (based on physiological
responses, etc.) even if the subject is willing (enthusiastic) to do so.
The three judgement scales should be applied in the following order: perceptual scale, evaluative scale,
scale of preference. The combination of possible replies provides all the required information.
The following introductory questions should be posed:
— before applying the perceptual scale: “How are you feeling (at this precise moment)?” (followed by
the replies from the scale);
— after the response given on the perceptual scale, and immediately before applying the evaluative
scale: "Do you find this. ?” (followed by the replies from the scale);
— after the response given on the evaluative scale, and immediately before the application of the
preference scale: “Please state how you would prefer to be now” (followed by the replies from
the scale).
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A 7-degree scale should be applied in the case of environments judged to be close to neutrality; a
9-degree scale should be applied in the case of environments judged to be more intense.
Full scales are presented, even in cases of surroundings located only in a limited range of conditions.
The wording of all the degrees of a scale provides a frame of reference useful to those asked to verbalize
their instantaneous experience.
There is utility to the investigator to consider a large number of environmental impacts and a variety of
scales. However, the desire for data shall be balanced with the willingness of the participants to provide
accurate perceptions, and the management’s tolerance for the use of the time required. The survey
is most acceptable if it is focused on legitimate environmental concerns specific to the environment
in question. The scales used and the ergonomic aspect assessed shall get to the point and provide
actionable data.
5.2 Scale of perception of the personal state
5.2.1 Structure of the scale
Scales can be unipolar or bipolar.
For a unipolar scale, a 4-degree one-pole scale, which can be extended to 5 degrees, with a point of
origin indicating the absence of the effect, and 3 (or 4) degrees of increasing intensity of the effect.
Point of origin Degrees of intensity
0 1 2 3 (4) Unique pole
For bipolar scales, a symmetrical 7-degree two-pole scale, which can be extended to 9 degrees,
comprising a central indifference point and two times 3 (or 4) degrees of increasing intensity.
Degrees of intensity Point of indifference Degrees of intensity
Pole A (–4) –3 –2 −1 0 +1 +2 +3 (+4) Pole B
5.2.2 Wording of the degrees
Poles A and B are at either end of the scale. The central point of indifference corresponds to absence
of sensation. The wording of the degrees depends on the vocabulary choices in each language. The
selection of the terms should be carried out carefully and tested beforehand on a representative number
of persons who are native speakers of the given language.
The following wordings should be taken as an example:
— for languages which have several (at least two) distinct terms to denote different degrees of intensity,
these terms are used along the lines of the English wording;
— for languages which do not have two terms for denoting different degrees of intensity for each of the
poles, a single term is used for each pole and its intensity modulated by the use of adverbs along the
lines of the French wording.
NOTE Tables A.1 and C.1 give examples for each case.
5.3 Evaluative scale
5.3.1 Structure of the scale
A 4-degree one-pole scale, which can be extended to 5 degrees, with a point of origin indicating the
absence of the effect, and 3 (or 4) degrees of increasing intensity of the effect.
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Point of origin Degrees of intensity
0 1 2 3 (4) Unique pole
5.3.2 Wording of the points
The unique pole devoted to the evaluation of the load denotes a negative effect: DISPLEASURE,
DISSATISFACTION or DISCOMFORT. Its intensity can be modulated by adverbs. COMFORT, located at
the point of origin, and ABSENCE OF DISCOMFORT, are also classed as positive evaluations (pleasure,
satisfaction).
NOTE Tables A.2, C.2, D.1, and E.1 give examples for each case.
5.4 Preference scale
5.4.1 Structure of the scale
A symmetrical 7-degree bipolar scale comprises a central point of indecision and two times 3 degrees
of increasing intensity.
Degrees of intensity Point of indecision Degrees of intensity
Pole A –3 –2 −1 0 +1 +2 +3 Pole B
5.4.2 Wording of the degrees
Poles A and B are at either end of the scale. The central point of indecision corresponds to the ABSENCE
OF CHANGE.
The degrees should be worded using, for each pole, a comparative term
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10551
Deuxième édition
2019-06
Ergonomie de l'environnement
physique — Échelles de jugements
subjectifs pour l'évaluation des
environnements physiques
Ergonomics of the physical environment — Subjective judgement
scales for assessing physical environments
Numéro de référence
ISO 10551:2019(F)
©
ISO 2019
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ISO 10551:2019(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 10551:2019(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Échelles de jugements subjectifs pour environnements physiques: Principes de
construction et d’utilisation des échelles . 2
5 Échelles de jugements perceptifs, évaluatifs et préférentiels . 3
5.1 Instructions pour l’utilisation des échelles de jugement . 3
5.2 Échelle de perception de l’état personnel . 4
5.2.1 Structure de l’échelle . . 4
5.2.2 Formulation des degrés . 5
5.3 Échelle évaluative . 5
5.3.1 Structure de l’échelle . . 5
5.3.2 Formulation des degrés . 5
5.4 Échelle de préférence . 5
5.4.1 Structure de l’échelle . . 5
5.4.2 Formulation des degrés . 5
6 Expression de l’acceptabilité personnelle et échelle de tolérance .6
6.1 Généralités . 6
6.2 Instructions pour l’utilisation des formulaires d’expression du jugement . 6
6.3 Description des formulaires d’expression du jugement . 6
6.3.1 Structure des formulaires d’expression du jugement. 6
6.3.2 Formulation des degrés . 7
7 Instructions pour enquêtes répétées . 7
8 Résumé de toutes les échelles . 7
9 Format et modalités de présentation des échelles . 8
10 Analyse des données et application des résultats . 8
Annexe A (informative) Échelles couramment utilisées pour l’évaluation des
environnements thermiques . 9
Annexe B (informative) Échelles couramment utilisées pour l’évaluation des
environnements acoustiques .12
Annexe C (informative) Échelles couramment utilisées pour l’évaluation des
environnements visuels .14
Annexe D (informative) Échelles couramment utilisées pour l’évaluation des
environnements vibratoires .16
Annexe E (informative) Échelles couramment utilisées pour l’évaluation de la qualité de l’air .18
Annexe F (informative) Application de la procédure d’évaluation et des échelles de
jugement: Exemples comprenant les analyses de données .19
Annexe G (informative) Exemples d’échelles pouvant être utilisées dans les enquêtes sur
l’ergonomie de l’environnement .27
Bibliographie .29
© ISO 2019 – Tous droits réservés iii
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ISO 10551:2019(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 159, Ergonomie, sous-comité SC 5,
Ergonomie de l'environnement physique.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10551:1995), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— modification du titre;
— reformulation du Domaine d’application;
— ajout de nouvelles références à l’Article 2;
— ajout de nouvelles entrées à l’Article 3;
— en 5.2.1, ajout d’une échelle unipolaire;
— modification de l’Annexe B;
— ajout des Annexes C à G.
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ISO 10551:2019(F)
Introduction
À partir du présent document, il est possible de construire des échelles subjectives pouvant être
utilisées pour demander à des personnes ce qu’elles pensent de leur environnement physique. C’est-
à-dire si elles le trouvent trop chaud, s’il y a du bruit et s’il est gênant, si la lumière est trop forte, s’il y
a une mauvaise odeur, etc. En construisant les échelles et en les utilisant à bon escient, il est possible
de savoir, à moindre coût, comment des personnes trouvent leur environnement. Les informations
obtenues peuvent être utilisées pour rendre compte de la qualité environnementale et pour déterminer
comment améliorer l’environnement.
Les personnes sont exposées à divers environnements physiques qui peuvent avoir une incidence
sur leur santé et sécurité, leur confort et leurs performances. Une méthode importante d’analyse des
environnements physiques, notamment lorsque les constructions psychologiques comme le confort ou
la satisfaction sont examinées, consiste à utiliser des échelles subjectives. Le type d’échelle utilisée et
la façon dont elle est mise en œuvre sont importants en ce qu’ils influent sur les réponses subjectives
des personnes. Il existe des principes de construction des échelles et des procédures pour leur mise en
œuvre qui réduisent le biais et assurent la validité et la fiabilité de la réponse. Il existe également des
types d’échelles génériques qui peuvent être utilisés pour les stimuli environnementaux, par exemple
des échelles en fonction desquelles les personnes évaluent une sensation, le confort, l’acceptabilité ou
une préférence, etc.
Le présent document donne une description des principes de construction des échelles et des procédures
pour leur utilisation. Il donne également des exemples d’échelles couramment utilisées pour les aspects
environnementaux. Le présent document ne normalise aucune échelle particulière mais fournit les
principes à partir desquels il est possible de construire des échelles appropriées. Il est nécessaire pour
assurer une production cohérente d’échelles valables et fiables. Il est particulièrement utile à ceux qui
souhaitent conduire une enquête environnementale, par exemple pour évaluer la satisfaction de ceux
qui occupent des postes dans des bâtiments ou autres espaces neufs ou existants, ou les environnements
suscitant une insatisfaction et où un diagnostic des problèmes est requis, ainsi que pour ceux qui
étudient la relation entre les conditions de l’environnement physique et la perception humaine. Une
approche cohérente de la construction et de l’utilisation des échelles subjectives permet également de
comparer de manière pertinente les données provenant d’études réalisées dans le monde entier.
Le présent document fait partie d’un ensemble de Normes internationales relatives à l’évaluation du
confort, de la contrainte et de l’astreinte dans les environnements physiques.
Cette série concerne en particulier les points suivants:
1) établissement de spécifications relatives aux méthodes de mesure et d’estimation des paramètres
physiques caractéristiques des environnements;
2) établissement de méthodes pour l’évaluation de la contrainte dans les environnements.
Le présent document propose un ensemble de spécifications relatives à une évaluation experte directe
du confort ou de l’inconfort exprimés par des personnes soumises à divers degrés de contrainte pendant
les périodes passées dans les environnements physiques. Les données fournies par cette évaluation
peuvent être utilisées par elles-mêmes pour compléter les méthodes physiques et physiologiques
d’évaluation des charges. Les méthodes font partie d’une approche psychologique qui consiste à
recueillir, s’il y a lieu, les opinions émises en situation réelle par des personnes exposées aux conditions
étudiées (diagnostic); ces méthodes peuvent ainsi compléter les données fournies par des approches
prédictives décrites ailleurs dans cet ensemble de normes. Les informations fournies dans le présent
document peuvent être utilisées pour construire des échelles subjectives valables servant à déterminer
comment des personnes se sentent dans leur environnement physique. Le présent document ne contient
pas de recommandations sur la conception et l’application des questionnaires, même si les échelles
peuvent être utilisées dans la construction de questionnaires.
Si l’on souhaite solliciter de personnes exposées aux environnements leurs vécus correspondants,
ou s’informer de leur attitude culturelle pour mieux adapter les échelles de jugements subjectifs,
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il peut être utile d’établir des modalités relationnelles favorables entre ces personnes et l’organisme
responsable, par l’intermédiaire des préposés à l’investigation ergonomique.
Les environnements qui se prêtent à l’application d’échelles de jugements subjectifs concernent des
conditions qui diffèrent modérément de conditions confortables. Dans des conditions extrêmes, des
méthodes d’évaluation physiques et physiologiques de la charge environnementale sont privilégiées,
dans la mesure où leur résultat est susceptible d’être utilisé comme critère de décision. En particulier,
les limites de tolérance à la charge ne peuvent pas être basées avec assurance sur des jugements
subjectifs et il y a lieu qu’elles soient décidées compte tenu de critères admis de risques pour la santé.
La décision de savoir si une personne est exposée à un environnement extrême n’est pas laissée à la
personne exposée, car son jugement peut être altéré par les conditions.
Les opinions des personnes sur leur environnement ont une valeur en elles-mêmes. C’est à l’ergonome
de décider de les prendre en compte ou non. La réputation faite à ces données suivant laquelle elles
manqueraient de fiabilité ne justifie pas qu’il faille les rejeter sans appel. L’objectif du présent document
est précisément d’améliorer leur fiabilité en spécifiant les outils appropriés à leur recueil et les exigences
relatives à leur utilisation.
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NORME INTERNATIONALE ISO 10551:2019(F)
Ergonomie de l'environnement physique — Échelles de
jugements subjectifs pour l'évaluation des environnements
physiques
1 Domaine d’application
Le présent document donne les principes ainsi que des exemples d’application pratique pour
la construction d’échelles subjectives appropriées servant à l’évaluation et à l’appréciation de
l’environnement physique. Il ne normalise pas les échelles particulières.
Il couvre les échelles de perception, de confort, de préférence, d’acceptabilité, de forme d’expression et
de tolérance, et les aspects environnementaux tels que l’aspect thermique, l’aspect visuel, la qualité de
l’air, l’acoustique et les vibrations.
Il ne couvre pas les autres échelles telles que:
— les échelles relatives aux effets de l’environnement sur la capacité de lecture des affichages ou des
panneaux, sur les performances manuelles ou sur l’état psychologique comme le moral, etc.;
— les échelles relatives à la douleur ou les échelles relatives aux stimuli susceptibles d’entraîner une
blessure.
Le présent document ne présente pas les principes des enquêtes (voir Note 1) ni de conception des
questionnaires. Cependant, les échelles qui sont élaborées en utilisant le présent document peuvent
être intégrées dans les enquêtes ou les questionnaires.
NOTE Les enquêtes environnementales sont décrites dans l’ISO 28802. L’ISO 28802 inclut des échelles qui
viennent compléter ou s’appuyer sur les principes de construction des échelles qui sont décrits dans le présent
document.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 13731, Ergonomie des ambiances thermiques — Vocabulaire et symboles
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 13731 s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/.
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ISO 10551:2019(F)
4 Échelles de jugements subjectifs pour environnements physiques: Principes
de construction et d’utilisation des échelles
Il existe un certain nombre d’échelles de jugements subjectifs pour les environnements physiques. Elles
diffèrent selon l’aspect du jugement sur lequel on met l’accent:
— perceptif ou affectif (évaluatif et préférentiel);
— global (comprenant l’ensemble de l’environnement ou de l’organisme) ou localisé;
— actuel ou passé;
— instantané ou étendu sur un laps de temps.
Elles diffèrent aussi selon l’objet du jugement: environnement ou personne, le tout ou l’une de ses
parties, régime permanent ou transitoire.
Le présent document retient les jugements que les personnes portent sur leur propre état dans
l’ensemble. Il fait une distinction entre la perception, l’évaluation affective présente (confort/inconfort)
et la préférence future.
NOTE 1 Le présent document propose également de compléter les échelles de jugements perceptifs, évaluatifs
et préférentiels par une expression de l’acceptabilité et par une échelle de tolérance des environnements.
Dans la plupart des cas, l’exposition à un environnement dure plusieurs heures. Aussi est-il utile de
recueillir les opinons des personnes depuis le début, en répétant l’expression des jugements à intervalles
réguliers, en utilisant exactement les mêmes échelles.
En répétant l’application des mêmes échelles, on peut évaluer l’évolution temporelle du confort ressenti
ou de l’astreinte subie et obtenir un jugement intégré couvrant toute la période d’exposition par un
traitement approprié des données (par exemple moyenne générale, évolution générale, variation, etc.).
On rencontre des difficultés fondamentales dans les domaines qui impliquent l’utilisation du langage.
C’est ainsi que des biais dans les données ou la variabilité des données peuvent provenir d’inconsistances
et d’inadaptations des instructions concomitantes. C’est pourquoi il devient crucial de normaliser les
instructions préparatoires qui expliquent l’étude ainsi que la formulation des échelles de jugement.
La terminologie utilisée pour dénommer les degrés des échelles de jugement est particulièrement
importante. Le présent document spécifie les principes utilisés pour élaborer des échelles subjectives.
Les descripteurs réellement utilisés peuvent être influencés par la structure de la langue et doivent
être établis avec des experts du sujet auprès de l’Organisme national de normalisation.
NOTE 2 Une conséquence attendue de l’usage et de l’acceptation au niveau international des échelles du
présent document est de fixer la formulation appropriée des degrés des échelles dans les différentes langues.
D’autres échelles de jugement sont actuellement utilisées concernant l’état des diverses parties du corps
(par exemple la tête, le tronc, les mains, les pieds), l’environnement total ou ses divers composants,
l’expérience de la personne dans d’autres aspects ou les appréciations portées sur une certaine durée,
y compris des périodes pendant lesquelles les conditions n’ont pas été mesurées. D’autres échelles ont
été structurées différemment, par exemple une échelle d’évaluation affective bipolaire, sur le modèle
de l’échelle de perception; une telle échelle est utile pour prendre en compte le plaisir et elle est plus
sensible que l’échelle d’inconfort unipolaire dans la région proche du confort.
Le présent document est limité aux cinq échelles décrites aux Articles 4 et 5. Il convient que le recueil
des jugements subjectifs concerne, en premier lieu, les sensations localisées (à des parties du corps) et
dans des conditions constantes, étant donné l’intérêt et les applications actuels pour ces données, et, en
second lieu, les conditions transitoires, dont l’importance est considérable mais la connaissance encore
insuffisante.
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5 Échelles de jugements perceptifs, évaluatifs et préférentiels
5.1 Instructions pour l’utilisation des échelles de jugement
Il est important de faire la distinction entre les jugements plus objectifs, tels que les sensations, et les
jugements affectifs ou évaluatifs, tels que le confort et le plaisir. Dans le langage courant, cependant,
ces dimensions sont souvent confondues et on ne fait pas la distinction. Par ailleurs, la richesse de la
sémantique décrivant les environnements et les réponses à ces environnements dépend des personnes,
de leur expérience, leur langue et leur culture. Ainsi, pour l’étude des environnements physiques, il est
parfois utile d’examiner en premier lieu la dimension psychologique (ou constructions psychologiques)
[7]
que les individus et groupes d’individus utilisent pour décrire le monde qui les entoure .
Deux approches sont communément utilisées: les techniques de différenciation sémantique et les
méthodes basées sur la théorie des construits personnels. Ces méthodes impliquent l’analyse de facteurs
ou des techniques de hiérarchisation multidimensionnelle visant à créer un modèle psychologique de
la façon dont les environnements physiques sont perçus et « modélisés » (représentés dans l’espace
psychologique) par la personne. Les stimuli similaires concernant une dimension particulière (ou
toutes les combinaisons de dimensions) sont placés à proximité les uns des autres dans le modèle
multidimensionnel de l’espace psychologique.
La forme et la méthode de mise en œuvre des échelles sont importantes. Par exemple, une forme
continue d’échelle consisterait à tracer une ligne passant par tous les points de l’échelle où des termes
subjectifs sont placés. Cela permettrait à une personne exposée à l’environnement de choisir des
valeurs situées entre les jugements (par exemple entre froid et très froid, un jugement de −1,6 sur une
échelle de sensation thermique). Des statistiques paramétriques pourraient alors être utilisées dans
l’analyse des résultats. Cependant, il est possible que l’enquêteur estime que les données ne soient
pas « assez marquantes » pour cela et soit prêt à utiliser uniquement des données ordinales (rangs) et
des statistiques non paramétriques. Ces questions et d’autres encore sont importantes et, pour plus
d’informations, le lecteur est invité à se reporter à un texte sur la conception et l’analyse et des enquêtes
et sur l’utilisation des méthodes d’évaluation subjective (voir [6]).
Les interactions psychologiques lorsque l’échelle est mise en œuvre peuvent également influencer
les résultats. En règle générale, l’échelle est présentée aux sujets et il leur est demandé de marquer
l’endroit qui représente « comment ils se sentent maintenant », par exemple. Il est important d’éviter
les ambigüités, qui peuvent conduire une personne à donner sa propre interprétation, par exemple de
comment est l’environnement en général, ou comment les autres le perçoivent. Les autres problématiques
incluent les effets liés aux plages. En effet, la plage fournie (par exemple de très chaud à très froid)
influence le jugement du sujet, de même que les questions suggestives (par exemple: « Ne trouvez-vous
pas cela inconfortable? »). Il convient de prendre en compte les problématiques importantes suivantes
lors de la construction des questionnaires:
— spécificité des questions;
— langue;
— clarté;
— questions suggestives;
— réputation;
— biais;
— questions embarrassantes;
— questions hypothétiques; et
— questions impersonnelles.
Une autre problématique est de savoir si la connaissance des résultats est divulguée ou non. Par
exemple, dans le cas où des réponses sont demandées au fil du temps, le sujet est-il informé ou non des
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jugements précédents qu’il a portés, et si les jugements sont dévoilés en présence d’autres personnes?
Dans certaines circonstances, les personnes peuvent éviter les extrêmes, tels que les degrés situés aux
extrémités des échelles, ou être influencées par la plage présentée.
Même si les techniques de mesure subjective peuvent être utiles pour mesurer les environnements
extrêmes, il convient de ne pas s’en servir comme mesure principale dans le domaine de la santé et
de la sécurité. Dans de telles conditions, la capacité d’une personne à avoir un jugement subjectif
« rationnel » peut être altérée. Alors qu’un sujet doit toujours avoir le droit de se retirer d’une enquête,
il n’a pas le pouvoir de décider de la continuer. Il revient à l’enquêteur de juger s’il convient ou non
de poursuivre l’exposition du sujet (sur la base de réponses physiologiques, etc.), même si celui-ci le
souhaite (ardemment).
Il convient que les trois échelles de jugement soient appliquées dans l’ordre suivant: échelle perceptive,
échelle évaluative, échelle de préférence. La combinaison des réponses possibles apporte toutes les
informations requises.
Il convient que les consignes préparatoires suivantes soient fournies:
— avant d’appliquer l’échelle perceptive: « Comment vous sentez-vous (en ce moment précis)? » (suivi
des réponses de l’échelle);
— après la réponse donnée sur l’échelle perceptive, et immédiatement avant d’appliquer l’échelle
évaluative: « Trouvez-vous cela.? » (suivi des réponses de l’échelle);
— après la réponse donnée sur l’échelle évaluative, et immédiatement avant l’application de l’échelle de
préférence: « Veuillez indiquer comment vous préféreriez être maintenant » (suivi des réponses de
l’échelle).
Il convient d’appliquer des échelles à 7 degrés dans le cas d’environnements jugés proches de la
neutralité et des échelles à 9 degrés dans le cas d’environnements jugés plus intenses.
Les échelles complètes sont présentées, même dans le cas d’ambiances
...
Questions, Comments and Discussion
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