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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Status
Published
Publication Date
30-Jun-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
01-Jul-2019
Completion Date
01-Jul-2019
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ISO 10551:2019 - Ergonomics of the physical environment -- Subjective judgement scales for assessing physical environments
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ISO 10551:2019 - Ergonomie de l'environnement physique -- Échelles de jugements subjectifs pour l'évaluation des environnements physiques
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Standards Content (sample)

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)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10551:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2019

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Published in Switzerland
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ISO 10551:2019(E)
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

© ISO 2019 – All rights reserved iii
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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.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
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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

© ISO 2019 – All rights reserved v
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ISO 10551:2019(E)

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.

vi © ISO 2019 – All rights reserved
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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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ISO 10551:2019(E)
— 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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ISO 10551:2019(E)

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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ISO 10551:2019(E)

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.

4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 10551:2019(E)
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
---------------------- Page: 1 ----------------------
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

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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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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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ISO 10551:2019(F)

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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ISO 10551:2019(F)

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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