王永波， 王宏付， 柯 瑩

(江南大學(xué) 紡織服裝學(xué)院， 江蘇 無錫 214122)

上襠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對褲裝的合體性有很大的影響，上襠長的量能直觀體現(xiàn)上襠的特征，對它的研究在褲裝設(shè)計(jì)中尤為重要。林彬[1]依據(jù)上襠的結(jié)構(gòu)特征，提出了一些上襠長的經(jīng)驗(yàn)公式，如：上襠長與臀圍的比值為0.25，上襠長的值受臀圍和褲長的影響，還通過手工測量100組人體的身高、凈臀圍和上襠長的尺寸，得到上襠長的影響因素為凈臀圍；李慧等[2]通過自動(dòng)測量系統(tǒng)，獲得身高、上襠長和臀圍等數(shù)據(jù)，得到關(guān)于上襠長的回歸方程，因測量的人體相關(guān)數(shù)據(jù)較少，忽略了全襠長和腰臀高等因素對它的影響，因此這些公式都有一定的局限性。本文依托于非接觸式三維人體測量技術(shù)，分析了青年男性上襠部的特征，研究了上襠長的影響因素，得出上襠長的線性回歸方程，并對上襠長進(jìn)行聚類分析。服裝企業(yè)可根據(jù)其對褲裝的影響，再結(jié)合男性褲裝設(shè)計(jì)的原理為青年男性設(shè)計(jì)出更合體的褲裝。

1 青年男性褲裝上襠形態(tài)

上襠指人體腰部到襠部的部位。人體的腰部是連接上身和下身的關(guān)鍵部位，其中可體現(xiàn)腰部形態(tài)特征的量有腰圍、腰厚與和腰圍高等；可體現(xiàn)襠部特征的量有全襠長和上襠長。人體的下半身特征直接影響褲裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，臀溝以上的上襠結(jié)構(gòu)特征是褲裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，其設(shè)計(jì)幾乎決定著整條褲子的著裝效果。全襠長是指從前腰節(jié)經(jīng)襠下量至后腰節(jié)的長度。測量時(shí)，將軟尺的一端從前腰節(jié)開始向下穿過襠下，環(huán)量至后腰節(jié)。上襠長是指自腰圍線至臀股溝會(huì)陰點(diǎn)之間的距離。測量時(shí)，被測者坐在硬面椅子上挺直坐姿，從腰圍向下量至椅面的垂直距離即為上襠長[3]。上襠長在測量中比較繁瑣或精確度不高，可以用腰圍高與會(huì)陰高的差值來計(jì)算。在進(jìn)行褲裝設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到這些因素對服裝設(shè)計(jì)的影響，使設(shè)計(jì)出的服裝更能貼合人體，體現(xiàn)人的體型美。

2 數(shù)據(jù)測量

2.1 研究對象

根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)知識，本文研究最終確定樣本容量為200個(gè)。為了使實(shí)驗(yàn)樣本兼顧隨機(jī)性與針對性，選擇年齡為20～25歲之間的在校青年男性作為實(shí)驗(yàn)研究對象。在選擇樣本時(shí)，要盡量選取具有代表性的實(shí)驗(yàn)對象，兼顧各個(gè)身高段和體型，并且使獲得的人體數(shù)據(jù)的誤差符合實(shí)驗(yàn)允許范圍，具體要求如表1所示。

表1 樣本選擇規(guī)則Tab.1 Sample selection rule

2.2 測量儀器及環(huán)境

根據(jù)GB/T 23698—2009《三維掃描人體測量方法的一般要求》，使用德國 TECMATH 公司生產(chǎn)的VITUS SMART XXL人體掃描儀對人體進(jìn)行測量。使用METTLER TOLEDO精密稱對人體體重進(jìn)行測量，實(shí)驗(yàn)在(25±2)℃的環(huán)境溫度，(65±5)%空氣濕度的標(biāo)準(zhǔn)人體測量實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行[4]。

2.3 測量要求

為保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，測量環(huán)境必須封閉無光照；被測者須戴白色頭套，穿著淺色貼身內(nèi)褲或處裸體狀態(tài)[5]，將含有金屬等影響測量精度的首飾取下；測量時(shí)，被測者要按照測量姿勢要求，身體挺直，保持自然站立和正常呼吸狀態(tài)；為提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確度，需對同一個(gè)人進(jìn)行3次測量，取其平均值。

2.4 測量項(xiàng)目與數(shù)據(jù)整理

根據(jù)GB/T 5703—2010《用于技術(shù)設(shè)計(jì)的人體測量基礎(chǔ)項(xiàng)目》，確定18個(gè)測量項(xiàng)目，其中基礎(chǔ)測量項(xiàng)目有身高、乳頭高、腰圍高、臀圍高[6]、胸圍、腰圍、臀圍和全襠長等; 測量系統(tǒng)默認(rèn)平行于身體后側(cè)有一個(gè)平面測量得出胸部到腰部的垂直高度、腰部到臀部的垂直高度，使用Man Solution操作系統(tǒng)分別對胸、腰、臀做橫截面處理，獲得 3個(gè)長度項(xiàng)目即胸厚、腰厚、臀厚。針對三維掃描中出現(xiàn)的破洞現(xiàn)象，使用Geomagic軟件修復(fù)，再提取人體尺寸。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 基本統(tǒng)計(jì)量的檢驗(yàn)與處理

由于主觀和客觀因素的存在，導(dǎo)致一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性。運(yùn)用 SPSS 數(shù)據(jù)分析箱式圖對原始測量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，找出數(shù)據(jù)中的非正常值，包括奇異值或者是丟失值[7]，這些與數(shù)據(jù)發(fā)展的整體趨勢不吻合的異常值會(huì)對接下來的數(shù)據(jù)分析造成一定的影響，以致無法準(zhǔn)確把握數(shù)據(jù)變化的趨勢，需進(jìn)行剔除，最終得到有效數(shù)據(jù)192份，有效率為96%。圖1為男性高度特征量示意圖。

圖1 男性高度特征量示意圖Fig.1 Sketch map of male height characteristics

圖中H1為乳頭高，H2為腰圍高，H3為臀圍高，H4為會(huì)陰高，H5為胸腰高，H6為腰臀高，H7為上襠長，再根據(jù)所要研究的對象對基本統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行處理：H5=H1-H2，H6=H2-H3，H7=H2-H4。

3.2 相關(guān)變量的描述性統(tǒng)計(jì)分析

對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行奇異性檢驗(yàn)，刪去實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差較大的樣本。運(yùn)用SPSS19.0 數(shù)據(jù)分析軟件對相關(guān)變量進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，可知相關(guān)變量的極小值、極大值、均值、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度系數(shù)和峰度系數(shù)，結(jié)果如表2所示。

表2 相關(guān)變量描述性統(tǒng)計(jì)分析Tab.2 Descriptive statistics analysis of related variables

從表2中可得到：男性在校大學(xué)生身高在160.90～184.10 cm之間，區(qū)間范圍大，平均身高在170.38 cm，與中國青年男性平均身高基本一致。標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)值反映數(shù)據(jù)的集中程度，標(biāo)準(zhǔn)差越小說明數(shù)據(jù)越集中；偏度和峰度是表示數(shù)據(jù)分布的系數(shù)，偏度值越接近零，說明數(shù)據(jù)越接近標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，表2中各類項(xiàng)目的偏度系數(shù)都接近零，所以數(shù)據(jù)呈現(xiàn)正態(tài)分布特點(diǎn)。從峰度可看出均值附近的集中程度[8]。腰圍、臀圍高、上襠長三者的峰度值較接近于0，說明數(shù)據(jù)在均值附近集中度高。

3.3 腰部形態(tài)的相關(guān)性分析

褲裝規(guī)格與人體的腰圍、腰圍高、臀圍、臀長、上襠長和腳腕圍有關(guān)。在當(dāng)前的褲裝設(shè)計(jì)中，著重考量人體的腰圍、腰圍高和臀圍、臀長對褲裝的影響，對上襠長的研究略有不足。上檔長準(zhǔn)確與否直接影響褲裝襠部的合體程度，當(dāng)上襠長過小時(shí)，則成品褲子在襠部與人體沒有空余量，使褲子與臀部呈現(xiàn)緊繃狀態(tài)，而且在穿著時(shí)褲身向上提拉，形成吊襠。當(dāng)上襠長過大時(shí)，則成品褲裝在襠部與人體的空余量較大，褲身呈現(xiàn)下沉狀態(tài)，褲襠下有松散皺褶，形成低襠[9]，走路不利索。上襠長過大或過小都會(huì)影響褲裝的美觀性和穿著舒適性。

表3示出單樣本K-S檢驗(yàn)的結(jié)果?？煽闯霰碇羞@些變量都屬于正態(tài)分布，變量的雙側(cè)顯著性水平都大于0.5，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于95%置信度下0.05的臨界值[10]。

表3 單樣本K-S檢驗(yàn)Tab.3 One-sample Kolmogorov-Smirnov test

利用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件對上襠長進(jìn)行相關(guān)分析，表4示出各變量兩兩間的相關(guān)系數(shù)矩陣的輸出結(jié)果。相關(guān)系數(shù)值介于-1與1之間，其絕對值越趨近于1表明相關(guān)程度越高，越趨近于0表明相關(guān)程度越低。相關(guān)系數(shù)大于0，代表正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)小于0，即為負(fù)相關(guān)[11]?？煽闯?，上襠長和身高的相關(guān)系數(shù)為0.45，上襠長和全襠長的相關(guān)系數(shù)為0.86，上襠長和腰臀高的相關(guān)系數(shù)為0.44。身高、全襠長和腰臀高三者相互獨(dú)立，互不影響；身高、全襠長、腰臀高與上襠長之間存在正相關(guān)性，且全襠長對上襠長的顯著性最高。

表4 相關(guān)系數(shù)矩陣Tab.4 Correlation coefficient matrix

從模型匯總的輸出結(jié)果來看，回歸模型的效果較好。多重相關(guān)系數(shù)R=0.905，R2=0.819，表明有81.9%的上襠長的量可用回歸模型解釋。表5示出對回歸模型進(jìn)行方差分析的結(jié)果。方差分析表明回歸方程顯著，P=0.00<0.05，說明多重回歸模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合度較好，具有較高的參考價(jià)值。

表6示出回歸系數(shù)和共線性檢驗(yàn)的結(jié)果。設(shè)上襠長為y，全襠長為x1，腰臀高為x2，身高為x3，則線性回歸方程y=0.321x1+0.142x2+0.017x3-0.746，Sig.都無限趨近于0?？傻贸龇匠讨?項(xiàng)相關(guān)變量的系數(shù)都具有統(tǒng)計(jì)意義，且模型中不存在多重共線性問題，可見回歸模型擬合效果良好，具有普遍現(xiàn)實(shí)意義。從回歸方程可看出人體上襠長的量受全襠長長度、身高和腰臀高高度的影響。

表5 方差分析Tab.5 Variance analysis

表6 回歸系數(shù)和共線性檢驗(yàn)Tab.6 Regression coefficient and collinearity test

4 上襠長的聚類分析

通過以上的數(shù)據(jù)分析，得出身高、全襠長和腰臀高對上襠長的關(guān)系，可對青年男性的體型作更加深入的探討。通過 K-均值聚類方法[12]，對上襠長進(jìn)行聚類分析，數(shù)學(xué)表達(dá)式為

表7 初始聚類中心Tab.7 Initial cluster centers

經(jīng)5次迭代后收斂，趨近于0，迭代終止。最終聚類中心與各聚類中的樣本數(shù)如表8所示?？煽闯?，上襠長聚類后，劃分為4檔，檔差約為1.5 cm，通過聚類分析后的方差檢驗(yàn)結(jié)果顯示，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分成4類后，F(xiàn)檢驗(yàn)的概率值為0，小于0.05，因此將數(shù)據(jù)劃分成4類是合理可行的。

表8 最終聚類中心與各聚類中的樣本數(shù)Tab.8 Final cluster centers and numbers of cases in cluster

5 結(jié)束語

通過對192名青年男性上襠部有關(guān)特征量的研究，得出人體基本數(shù)據(jù)呈現(xiàn)正態(tài)分布;通過相關(guān)性分析，得出上襠長的影響因素為身高、全襠長、腰臀高，且全襠長對上襠長的影響最為顯著;通過線性回歸分析得出關(guān)于上襠長的線性回歸方程，得到的線性回歸方程能滿足大部分男士的體型特征，為上襠長和全襠長數(shù)值的互相轉(zhuǎn)化提供新的理論依據(jù);通過聚類分析將上襠長聚類得出4類及對應(yīng)樣本數(shù)，通過計(jì)算可得各分類之間上襠長檔差均接近1.5 cm，這一檔差有助于青年男性襠部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，為褲裝的襠部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供新依據(jù)，對褲裝加工企業(yè)具有指導(dǎo)意義。