祖倚丹,李晓英,韩燕娜

(1.河北科技大学纺织服装学院,河北石家庄 050018;2.东华大学服装学院,上海 201620)

青年女子体型部位尺寸的灰色关联分析

祖倚丹1,李晓英1,韩燕娜2

(1.河北科技大学纺织服装学院,河北石家庄 050018;2.东华大学服装学院,上海 201620)

采用非接触式激光三维人体扫描仪获得18～25岁青年女子体型数据,运用灰色关联分析的方法,分别研究身高、胸围、腰围、臀围等基本部位与其他各控制部位之间的影响关系。通过分析可知腰高与身高的关联度最高,说明下体长度对身高有更大影响;胸围尺寸与臀围尺寸之间关系更密切,与腰围等其他部位的关联度较低;上裆部位尺寸与腰围的关联性要大于上体和下肢的部位尺寸与腰围的关联性。

青年女子;体型;灰色相关分析;基本部位;控制部位

1 灰色关联分析方法的原理及应用依据

灰色关联是指事物之间的不确定性联系,或系统因子与主行为因子之间的不确定性联系。灰色关联分析(GRA,grey relational analysis)是基于行为因子序列的微观或宏观的几何接近,以比较和分析因子间的影响程度或因子对主行为的贡献度而进行的分析方法。灰色关联分析的基本思想是根据序列凹线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密。曲线越接近,相应序列之间关联度就越大,反之就越小。通过灰色关联分析确定反映事物主要特征的因素,研究系统中各因素之间的相互关系,可达到揭示研究系统内涵联系性本质的目的[1]。

服装结构与人体形态密不可分,研究人体体型各部位尺寸关系和规律,对于揭示人体部位结构特征,提高服装的合体性具有重要意义。人体体型是一个复杂的、多变量的系统,各个部位变量彼此相关,所以人体体型各部位尺寸可以被视为是一种灰色系统[2]。应用灰色关联分析法分析研究人体体型,可以找出各部位间的影响关系及影响规律,更好地指导服装的设计与生产。另外,灰色关联分析的方法弥补了数理统计方法作统计分析时需要大量数据、计算量大,并且要求样本服从某个典型的概率分布等缺点。灰色关联分析方法对于样本量的多少或样本有无经典分布规律都同样适用,并且计算量小,十分方便[2]。

2 基本部位和控制部位的选取

2.1 基本部位的选取

由于女体曲线特征明显,围度、宽度特征由胸围、腰围、臀围共同决定。这三围是构成服装并反映服装合体度的重要部位,且被大多数人熟悉。因此,反映女体躯干部位体型的基本部位应是胸部、腰部和臀部[3]。而身高一直作为反映人体体型状况的重要部位,便于测量且与其他长度方向的部位相关性比较高,因此可以作为长度方向的基本部位。考虑以上因素,选取身高、胸围、腰围、臀围作为灰色相关分析的基本部位[4]。

2.2 控制部位的选取

以身高作为基本部位,人体长度方向的腰高、背长、裆高、全臂长、臀高、后颈高以及围度方向的胸围、臀围、腰围共9个部位为控制部位,进行灰色关联分析。以胸围、腰围和臀围作为基本部位,胸宽、胸厚、腰宽、腰厚、臀宽、颈根围、肩宽、大腿围、腹围和臀厚共10个部位为控制部位,分别进行围度方向的灰色关联分析。

3 样本的选取和筛选

3.1 样本的选取

18～25岁之间的女青年身体发育已完全成熟,与少女期或婚育妇女体型又有明显差异,因此可作为一个典型年龄段进行研究。本次研究选取124名18～25岁的青年女子作为实验样本,利用非接触式激光三维人体扫描仪,获取了身高、颈椎点高、肩高、胸高、腰高、臀高、会阴高、头围、颈围、肩宽、胸围、腰围、臀上围、臀围、大腿围、胸厚、腰厚、臀厚、大腿厚、头长、臂长、上臂长、前臂长等反映人体长、宽、围度的有效数据。

3.2 样本数据的筛选

样本量的确定取决于对估计量精度的要求,对于一般的数学分析,精度要求越高,所需样本量就越大。然而灰色系统分析的特点是在面对小样本、不确定问题时,才能发挥其最大优势。因此,为适应灰色系统小样本容量的要求,对体型的分析与划分是必不可少的一步。这样不仅有助于掌握样本的总体体型特征,而且可以根据体型的分类,按比例随机抽取部分样本,减少相关度分析的样本容量,简化计算量,提高数据分析精度。

经过查阅相关资料,对各种体型分类方法进行比较,本研究最终选择更适合于青年人体分类的线密度指数法对样本进行筛选。表1为样本体型数据按照线密度指数法分类后的分布情况。

表1 样本体型线密度指数分布比例Tab.1 Distribution ratio of samp le body by linear density index method

为适应灰色系统小样本容量的要求,选取总样本的20%作为关联度分析样本。实际测量的124个样本中,属于 T体型有24个,N体型有80个,F体型有20个。因此,从 T体型和 F体型中随机选取4个,N体型选16个样本,一共24个样本作为原始数据,进行灰色关联度分析。

4 数据分析处理

灰色关联分析方法计算量庞大,但通过计算机软件编程,能够有效地减少计算工作量。本课题采用VB语言编写计算程序,计算基础部位(X0)与各个控制部位(Xi)的灰色相关度。

4.1 身高灰色关联分析

假定输出因素(即基础部位)数列X0为身高,输入因素(即控制部位)数列Xi分别为腰高、背长、裆高、全臂长、后颈高、前身长、臀高,将测量数据通过程序计算,可得人体身高(X0)与其各个控制部位(Xi)的关联度,见表2。

表2 身高与控制部位的关联度Tab.2 Correlation of height with control parts

按关联度的数值大小排出相应的关联序:

可以看出,腰高与身高的关联程度最高,其次是背长;围度方向上的胸围、臀围和身高的关联度也较高。

4.2 胸围灰色关联分析

假定输出因素(即基础部位)数列X0为胸围,输入因素(即控制部位)数列Xi为臀围、腰围、胸宽、胸厚、腰宽、腰厚、臀宽、臀厚、颈根围、肩宽、大腿围、腹围,可得胸围(X0)与其相关因子(Xi)的关联度,见表3。

表3 胸围与各个控制部位的关联度Tab.3 Co rrelation of chest w ith control parts

按关联度的数值大小排出相应的关联序:

臀围>臀厚>颈根围>胸厚>胸宽>腰厚>肩宽>腰围>大腿围>腰宽>臀宽>腹围。

可以看出,臀围、臀厚和胸围的关联度最高,其次是颈根围、胸厚和胸宽。

4.3 腰围灰色关联分析

假定输出因素(即基础部位)数列X0为腰围,输入因素(即控制部位)数列Xi为臀围、腰围、胸宽、胸厚、腰宽、腰厚、臀宽、臀厚、颈根围、肩宽、大腿围、腹围。可得腰围(X0)与其相关因子(Xi)的关联度,见表4。

表4 腰围与其相关因子的关联度Tab.4 Co rrelation of waist w ith control parts

按关联度的数值大小排出相应的关联序:

腰厚>臀宽>腰宽>臀厚>臀围>胸围>胸厚>颈根围>腹围>大腿围>肩宽>胸宽。

可以看出和腰围关联度最大的是腰厚、臀宽、腰宽等下体指标,而肩宽、胸宽等上体指标与其关联度小。

4.4 臀围灰色关联分析

假定输出因素(即基础部位)数列X0为臀围,输入因素(即控制部位)数列Xi为胸围、腰围、胸宽、胸厚、腰宽、腰厚、臀宽、臀厚、颈根围、肩宽、大腿围、腹围,可得臀围(X0)与其相关因子(Xi)的关联度,见表5。

表5 臀围与其相关因子的关联度Tab.5 Correlation of hip w ith control parts

按关联度的数值大小排出相应的关联序:

臀厚>胸围>胸宽>大腿围>腰围>腰厚>肩宽>胸厚>腰宽>颈根围>腹围>臀宽 。

可以看到臀厚和臀围的关联度最高,其次是胸围和胸宽。

5 结 论

针对18～25岁青年女子体型部位进行测量、分类及灰色相关分析,得到如下结论。

1)腰高与身高的关联程度最高,说明下体长度对身高有更大的影响。

2)胸部围度尺寸与臀部围度尺寸之间关系更密切,与腰围等其他部位的关联度较低;和腰围关联度较大的是腰厚、臀宽、腰宽、臀厚等部位,说明上裆部位尺寸与腰围的关联性要大于上体和下肢的部位尺寸与腰围的关联性。

3)体型数据中高度与高度方向项目具有高相关性,围度与围度方向项目具有高相关性,这与人们对体型的常规认识和以前的研究结果一致。

4)对于青年人体,选择线密度指数分类方法对样本进行筛选分类,可以科学合理地反映青年女子的胖瘦程度,也减少了样本内部不确定因素,提高了关联度预测精度。

通过灰色关联分析,分析18～25岁青年女子体型的数学规律,有助于更加明确地掌握其体型特征。同时,在本课题的研究基础上,可进一步选择与基本部位关系密切的控制部位尺寸建立灰色预测模型,科学推算特征部位的尺寸,指导服装样板设计与生产,更好地满足消费者对服装合体性的需求。

[1]陈文飞,潘 箐.人体体型灰色模型建立[J].东华大学学报(自然科学版)(Journal of Donghua University(Natural Science)),2000,26(4):14-17.

[2]刘思峰,党耀国,方志耕.灰色系统理论及其应用[M].第3版.北京:科学出版社,2004.

[3]谷 林,张 欣.三维参数化人体建模的体型分类方法[J].西安工程科技学院学报(Journal of Xi’an University of Engineering Science and Technology),2007,21(3):326-330.

[4]白莉红.国内外服装标准的共异性与我国女子服装规格标准优化的研究[D].上海:东华大学,2005.

Grey relation analysis of young women body parts sizes

ZU Yi-dan1,L IXiao-ying1,HAN Yan-na2
(1.College of Textile and Garment,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang Hebei 050018,China;2.Department of Garment,Donghua University,Shanghai 201620,China)

Non-contact three-dimensional laser body scanner is used to measure the body parts sizes of 18～25 year-old young women.The grey relation analysis method is used to examine the relationship between the basic parts sizes of height,bust,waist and hip and the other control parts sizes.The koshidaka and height have the closest relationship,w hich illustrates lower half size of human body hasmo re impact on height.Circumference sizesaround chest are closely related to the circum ference sizes around hip but has low co rrelation with the other parts sizes.Part size of the crotch has closer relationship w ith waist size than the other parts sizes.

young women;human body;grey relation analysis;basic parts;control parts

TS941.17

A

1008-1542(2010)06-0564-04

2010-05-21;责任编辑:张 军

祖倚丹(1972-),女,河北邯郸人,副教授,硕士,主要从事服装设计与工程方面的研究。