（服装设计与工程专业论文）基于MTM的女性形体细分及类别原型研究[服装设计与工程专业优秀论文].pdfVIP

东华大学硕士学位论文 r e s e a r c ho n b o d ys h a p e o fw o m e na n db a s i cb l o c k f o u n d i n g o nm t m a b s t r a c t b e c a u s eo f t h ec o m p l e x i t y o f b o d ys h a p e ，d i f f e r e n tb e d yr e q u e s t sd i f f e r e n tp a t t e r n t oi m p r o v et h ef i t n e s so f g a r m e n t s ，i ti si m p o r t a n tt oa n a l y z eb o d yf o r mo nt h eb a s i so f b o d ya n a l y z i n g ，p u tt h eb o d i e st h a ta r es i m i l a rw i t he a c ho t h e ri n t oo n eg r o u p ，t h e n e s t a b l i s ht h ed i f f e r e n tb a s i cb l o c k sa c c o r d i n gt ot h ed i f f e r e n tb e d ys o r t s t h i st h e s i s c a r r i e do u tas t u d y j u s tb a s e do nt h i si d e a t h ew h o l et h e s i sc o v e r st h ef o l l o w i n gt w op a r t s ：b o d yc l a s s i f y i n g ，b a s i cb l o c k d e s i g n i n g t h em a i n r e s u l t so b t a i n e dc a nb es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： ( 1 ) t h es u r v e yo fb o d ym e a s u r e m e n to fw o m e n h a db e e nm a d e 埘t hn o n c o n t a c t b e d ym e a s u r e m e n ts y s t e mi nt h i ss t u d y b o d ys h a p e so fw o m e nw e r ea n a l y z e da f t e r d i s p o s i n gt h ea n t h r o p o m e t r i cd a t ab ya p p l y i n gt h es t a t i s t i cs o f t w a r e s p s sl1 0 i nt h i s p a p e r ，s o m ep a r t i a lf i g u r ec h a r a c t e r i s t i c s ，s u c h a ss h o u l d ，b u s t ，b u s tt ow a i s t ，w a i s tt oh i p ， b a c k ，a r ea l s oa n a l y z e d ，a n dt h 。er e l a t i o n s h i pb e t w e e nb o d ys h a p ea n d g a r m e n t ，p a t t e r n w a ss t u d i e d ( 2 ) t h r o u 曲p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ，f i v ef a c t o r sw e r et a k e na sp r i n c i p a l c o m p o n e n t s ，a n dt h e i ra c c u m u l a t i v ec o n t r i b u t i o nr a t ei s7 4 5 9 2 b a s e di o nt h et h e o r y o f f e a t u r ec h o o s i n gi nm o d e r e c o g n i t i o n ，t h r e ef e a t u r ei n d e x e sw e r ee x t r a c t e da ss ，xq si st h ep r o p o r t i o no f b o d yl e n g t ht ob u s tg i r t h xi st h ed i f f e r e n c eb e t w e e nb u s tg i r t h a n dw a i s tg i r t h qi st h ep r o p o r t i o no ft h eb a c kl e n g t ht ot h el e n g t ho ff r o n tc e n t e r l i n e a c c o r d i n g t o - t h et h r e ef e a t u r ei n d e x e s ，w o m e n sb o d y s h a p e s w e r ec l a s s i f i e d ( 3 ) i nt h et h r e ef e a t u r ei n d e x e s ，x c a nb ed i v i d e di n t of o u rg r a d e sa c c o r d i n gt ot h e n a t i o n a ls t a n d a r do fc l o t h i n gs i z i n g t h ec l a s s i f i c a t i o no ff e a t u r ei n d e x e ssa n dqi s n o t 。c l e a r l y , a n dn op r a c t i c ee x p e r i e n c ec a nb eu s e df o rr e f e r e n c e s o ，f u z z yc l u s t e r i n g a n a l y s i sw a sa p p l i e di nt h eb o d ys h a p ec l a s s i f y i n g am o d e lo f f u z z yc l u s t e r i n gw a ss e t u p u s i n gt h i sm o d e la l ls a m p l e s w e r ec l u s t e r e di n t on i n eg r o u p sb yf e a t u r ei n d e x e ss a n dqt h e nc o m b i n e dw i t hf e a t u r ei n d e xx ，w o m e n sb o d ys h a p ec a nb ec l a s s i f i e di n t o t h i r t y - s i xg r o u p s i ne a c hg r o u p ，w o m e nh a v e o n ek i n do fb a s i cb l o c k st h a ta r ed i f f e r e n t t oa n yl o t h e rk i n d s ( 4 ) t h ea n t h r o p o m e t r i cd a t aw a sc l a s s i f i e db a s e do nt h ed i f f e r e n tb e d ys o i l s 2 东华大学硕士学位论文 t a k i n gb o d yh e i g h ta n db u s tg i r t ha si n d e p e n d e mv a r i a b l e s ，as e r i e so fl i n e a rr e g r e s s i o n e q u a t i o n sw e r eo b t a i n e di ne a c hb o d ys o r t t h e n , t h eb a s i cb l o c k so fd i f f e r e n tb o d y s h a p e sw e r ee s t a b l i s h e d w a n g h u a - e ( f a s h i o nd e s i g na n d e n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db y p r o f e s s o r z h a n gw e i - y u a n a s s o c i a t ep r o f e s s o r w a n g g e - h u i k e y w o r d s ：b o d ym e a s u r e m e n t ，b o d ys h a p e ，f e a t u r ei n d e x ，f u z z yc l u s t e r , b a s i cb l o c k 3 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有 关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以 将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密日： 学位论文作者签名：i 耗研守 日期：知一3 年j 】月，9 日 指导教师签名：辞耨 日期：- 呻；年i 月，船 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的 指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己明确注明和引用的内容外，本论文不包 含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 花a 喊 日期：枷；年1 2 月，孑日 第一章前言及文献综述 第一章前言及文献综述 1 1 前言 服装企业的最终产品是服装，而服装流通渠道的终端是消费者。成功的服 装必须使它的消费者满意。在流行、追求个性成为时尚的今天，消费者对服装 合体性和个性化的要求越来越高。而服装企业执行的国家号型标准强调以大量 的号型来实现较高的号型覆盖率。据市场调查f “，我国绝大多数男装厂只生产 1 0 个以下号型的服装，绝大多数女装厂只生产5 个以下号型的服装。这与消费 者对服装合体性和多样性的追求之间形成了鲜明的反差，结果是市场上的服装 非常多，相当一部分还得消价甩卖，与此同时却有许多消费者因为不合体的原 因而买不到服装。这种情况在国内外普遍存在。据调查显示【”，有一半的消费 者在市场上无法找到合体的成衣，邮购的服装中有3 0 的退货是由于服装的不 合体。服装的合体性成为制约服装可销售性的最重要因素之一，它甚至超过了 服装的款式、色彩、价格及面料质地。消费者对服装合体性的追求，迫切需要 定制服装目前，我国的服装定制业务大多处于手工作坊阶段缺乏先进的设 备和技术，无法生产出高品质的服装。同时由于服务范围小，影响成衣定制业 务的规模和层次，不能满足消费者对服装定制的需求t ”。现在虽然有一些有实 力的企业开展了网上服装定制业务，但要求客户提供详细的人体测量数据，并 且还要经过制作样衣，自口寄给客户，客户试穿，信息反馈，板形修改，定制服 装，最终将制作好的服装邮寄给客户。在这种服装定制过程中，人体尺寸由客 户提供，由于客户测量的非专业性，势必会加大尺寸的不准确性；另外，邮寄、 试穿等繁琐过程，增加了服装的制作周期，因而也就增加了服装的定制费用。 作为服装载体的人，不仅有男女性别之分，而且还有高、矮、胖、瘦之分。 即使人们的胸围、腰围、臀围完全相同，人体形态也不尽相同，也就是存在从 头到脚无限的不同形体，即人体形态的复杂性【扣引。如果不论什么体型都以标 准体型的比例来制作服装，势必会产生服装结构与人体的差异，影响服装的合 体性和穿着舒适性，从而影响服装的美的效果。消费者对服装合体性和个性化 的追求，促使服装生产企业生产模式的转变，许多大牌服装公司认为”陕速变 化的趋势，个性化要求的增长及产品多样化对制造商和零售商提出了挑战。因 此大批量定制服装( m a + s sc u s t o m i z a t i o n ) 即客户化生产是服装相关行业( 从设 第一章前言及文献综述 计到零售) 的转变模式【5 】。”消费者对服装合体性的追求和服装市场不能满足消 费者的这种需求之间的矛盾，促使服装定制的工业化生产，即批量定制。 批量定制是服装定制m t m ( m a d e t o m e a s u r e ) 概念的延伸。服装定制即 单量单裁，是针对个体进行的服装生产，批量定制是将服装定制与大规模的成 衣生产合二为一，在充分绍分人体体型的基础上，制作与不同体型相适应的服 装制作样板，再运用现代化的加工设备及通讯技术，通过灵活性与快速反应来 实现产品的多样化与定制化，实现个性化定制产品和服务的大规模生产。它的 宗旨是以客户愿意支付的价格并以能够获得一定利润的成本高效率地进行产品 定制。通过产品重组与过程重组，将定制产品转化为或部分转化为批量生产。 对客户而言，所得到的产品是定制的，个性化的；对生产厂家而言，产品是采 用大批量按需生产的，减少了投资风险，降低了库存，实现规模效益【”。 因此，在人体测量的基础上进行体型细分以得到不同体型的类别原型，对 实现批量定制和提高服装的合体性具有非常重要的理论和实践意义。 1 2 相关研究领域回顾 1 21 服装人体工程学研究 本世纪兴起的人体工程学( e r g o n o m i c s ) 研究人体与服装之间的协调关系， 在该研究领域中，把服装与人体的关系作为一个完整的体系，其研究范畴包括 人体各部位的尺寸与形态，服装结构与面料物性的关系等。人体体型分析是服 装结构设计的基础，特别是在服装“客户化生产( m a s sc u s t o m i z a t i o n ) ”的潮流 下，人体体型分析显得尤为重要。 一些成衣发达的国家对各国人体体型进行了大量的计测研究。日本为了制 定j i s 尺寸规格，分别于1 9 6 5 年至1 9 6 7 年及1 9 7 1 年至1 9 7 2 年在全国范围内 实行了大约9 0 0 0 人的人体计测调查，其后于1 9 7 8 年至1 9 8 2 年及1 9 9 2 年至1 9 9 4 年再次进行全国性测量，以建立标准的成衣尺码系统【”儿l 。韩国分别于1 9 7 9 年、1 9 8 6 年、1 9 9 2 年进行了三次人体计测1 2 】，我国台湾地区也进行了相应的 人体计测研究i ”】。英国、法国、美国等成衣发达的国家对人体体型进行了大量 的研究，制定和优化了各国的服装尺寸标准，并对人体体型进行分类【”h ”。 为了制定一个科学而统一的服装号型标准，我国于1 9 7 4 年至1 9 7 5 年首次 2 第一章前言及文献综述 在全国1 2 个省市、自治区进行了4 0 万人次的人体体型计测工作，通过大量的 统计计算，选择总体高、胸围和腰围这三个具有代表性的部位，作为基本部位 和服装号型的标志。1 9 8 7 年至1 9 8 8 年再次在全国范围内进行了大量的人体测 量，制定并实施了g b l 3 3 5 - - 9 1 标准，1 9 9 7 年又推出了简化修订的g b t 1 3 3 5 9 7 标准，标准中按胸腰差对人体体型进行分类【1 6 】。 12 2 人体测量技术 4 0 , 4 1 1 人体数据的采集是服装结构设计和虚拟3 d 服装设计的基础。人体测量方法 分为接触式测量和非接触式测量。接触式测量以马丁测量法为主，主要利用卷 尺、触角计等工具。随着科学技术的发展，通过计算机控制进行图像处理的非 接触测量装置的研制和开发以及相关技术的研究己成为国际服装学术界的热点 课题。 在众多的非接触式测量技术中，典型的有： 英国的l a s s ( l o u g h b o r o u 曲a n t h r o p o m e t r i cs h a d o ws c a n n e 0 技术，它利用 一组摄像机观察投影到人体表面的投影线条，经过数学处理得到人体模型。 德国的t e c m a t h 公司的人体扫描仪能快速得到人体的3 d 数据，同时可以显 示用于服装结构设计的人体二维尺寸。 美国纺织服装技术中心 t c 2 开发研制的人体测量系统，利用白光相位测量 技术p h a s e m e a s u r e m e n t p r o f i l o m e t r y ) ，通过图像得到人体的3 d 数据点，经计算 机进行数字化处理，得到人体的3 d 形态。该系统以白光作光源，对人体无害， 并且测量速度快，方便，获得人体数据丰富，因此适用于大批量的人体测量。 l23 体型研究 为了便于把握体型，人们很早就对体型的分类问题进行研究f “ 1 8 i 。体型的 分类方法很多，有定性分析，也有定量分析；有整体的，也有扁部的。总之， 目的不同，分类的方法不同。 希腊学者黑波克拉泰斯( h i p p o c r o t e s ) 认为人的性格和精神状态与体型之 间有很密切的关系，他把人体分为多血质( 胸部发达) 、胆汁质( 腹部发达) 、淋 巴质( 四肢发达) 、神经质( 头部发达) 四个类型。人类学家西哥德( s i g a u d e ) 则把人的体型分为四个类型：呼吸型、肌肉型、消化型、头脑型。可以看出早 期的体型分析只是对人体体型的外在形态特征进行简单的分类，对于服装生产 第一章前言及文献综述 不具有实际意义。 人体比例是人类在认识自身的肉体所具有的外形美过程中的一种方法。用 于描述体型的人体t b 例通常指“头身比”。由于人种、地域、年龄、生活方式等 不同，人体比例也各不相同。如黄种人的头身比大多为7 ，白种人大多为8 ；随 着年龄的增长，人的头身比在逐渐增加，从儿童到成年，人体比例从五个头身、 六个头身、七个头身、八个头身逐渐变化。“8 头身”被认为是最理想的人体比 例。其实，人体比例是否美观，阀题的关键在于头高这个基准在身体的什么位 置上分段。 国际标准中对1 3 岁以上的男子和女子增加了体型的分类，分类的方法是按 胸围与腰围的差数大小划分。对每种体型，再按体高与胸围进行细分号型。如 我国服装新号型中根据胸腰差将男女体型分为四种，即y 、a 、b 、c ( 见表1 ) 。 表1体型分类单位：厘米 体型yab c 男2 2 1 71 6 1 21 1 7 6 2 女2 4 1 91 8 1 41 3 98 4 美国、日本等国按年龄段对体型进行分类。如日本，把人按成长阶段分成 乳幼儿、少儿、少女、成年男性和成年女性等5 个类型。法国的成衣标准中与 日本成年女性的体型分类方法相同，在同一身高和胸围中以臀腰差把成年女子 的体型分为m ( 细身型) 、n ( 普通型) 、f ( 肥满型) 三种类型。 目前，我国对于人体体型的基础性研究还相当薄弱。一些科研院校在这方 面有所研究，目前的研究大都侧重于对局部地区、局部人群进行体型分析、比 较，主要以女子为主【”2 “。人体体型受多种因素的影响，从而产生千变万化的 体型特征。但无论体型怎么变化，都离不开人体这一“根本”。因此，研究人体 体型特征，对提高服装的合体性将具有非常重要的意义。 1 3 论文的研究思路及内容 l31 研究思路 在服装定制中，确定最终服装生产样板的两个重要因素是个体的测量数据 4 第一章前言及文献综述 和标准样板。目前的m t m 中基本是以一种标准样板为基础，根据个体的具体 测量数据进行修改和调整，以求得合体的服装生产样板。其一般步骤是，首先 由商家对每个款式的服装设计一套标准样板存储待用。当进行定制时，根据顾 客的具体测量数据，利用c a d 的样板自动变更功能，对标准样板进行修正， 以使其符合客户的体型。大部分m t m 系统对人体测量的数据要求较高，测量 的数据越多，越细，精确度越高，最终得到的样板越与顾客的身材相符合。服 装定制是针对个体进行的服装生产，是单量单裁，与号型制的服装生产完全是 两种概念。在以号型制为基础的商品化的成衣生产中，对于个别或部分人的体 型和规格要求，都不作为成衣规格设计的依据，只作为一种信息和参考。而 m t m 考虑的是个体的体型和信息。与m t m 相比，号型制生产效率较高，但服 装的合体性较差。因此本论文借助号型制的生产特点，在充分分析人体体型特 征的基础上，把形体相似的归为一类，对女性形体进行细分，以扩大标准样板 数，从而提高服装的合体性，使服装批量定制成为可能。 132 研究内容 本论文的研究内容主要包括两部分：一是女性形体细分，二是女性体型类 别原型。 本论文研究的对象是中国成年女性。对女性形体细分从以下三个方面入手： 1 ) 通过人体测量，得到成年女性的人体数据。利用s p s s 统计分析软件对测量 数据进行具体的科学分析，找出女性形体变化的规律性。2 ) 利用主成分分析， 确定对女性形体最有影响的人体体型特征指标，以得到女性形体相似的条件， 最终选择女性形体相似的特征指标。3 ) 根据女性体型特征指标的不同取值，然 后进行组合，将女性形体从理论上进行细分。 由于在人体的特征描述中存在许多模糊的概念，例如人的高矮、胖瘦等， 很难用固定的值域对某种体型特征进行定量描述。对于某一确定的形体，她只 能在某种程度上属于这种体型，而在另一种程度上又属于另一种体型。因此， 本论文运用模糊数学的知识，对女性形体进行模糊聚类，然后进行回归分析， 以得到不同体型类别的原型算法。 第二章人体测量 第二章人体测量 为了对人体体型特征有正确和客观的认识，除了对人体体型作定性的分析 外，还必须把人体各部位的体型特征数字化，用精确的数据表示身体各部位的 特征【2 7 1 2 引。要得到表示人体各部位体型特征的数据，就要进行人体测量，这是 正确把握人体体型特征的必要手段。 做衣服讲究“量体裁衣”。所谓量体，就是进行人体测量。人体测量是进行 服装结构设计的前提。只有通过人体测量，掌握人体有关部位的具体数据，才 能使人体各部位的特征数字化，为服装结构设计提供可靠的数据依据，保证服 装与人体的体型特征相适应。 2 1 人体测量对象 本论文的研究对象为成年女性。人体体型受人种、年龄、地域、生活方式 等多种因素的影响，各因素对体型的影响最终导致人体“形”的差异。不同的 地域、年龄段的人体体型并非完全不同，只是不同的体型所占的比例有所差异。 例如，在中老年妇女中，b 体型的人较多；在女青年中a 体型的人较多。人体 的形体特征是服装结构设计和制作的基础和依据，因此，对于服装合体性来说， 我们只考虑人体的“形”。在充分认识人体体型特征的基础上，再进一步研究各 个年龄段、不同的地域等各种体型的人群所占的比例，以正确确定服装号型和 生产比例。因此，本次人体测量对象的选择，对地域不加限制，年龄控制在1 8 5 0 岁之间。 2 2 人体铡量方法 人体测量方法根据测量工具是否与人体接触分为直接测量法和间接测量 法。 直接测量法：利用测量工具对人体进行接触式测量，得到静态人体长、宽、 厚以及周向等体表上的直线和曲线长度。测量工具为软钢尺、触杆测量仪、角 度计、皮下脂肪计等。直接测量法因其简单易行，得到广泛应用。但由于测量 时间较长，易使被测试者和测试者疲劳，测试结果容易因测试双方的主观因素 引起误差。 第二章人体测量 间接测量法：不能直接得到人体尺寸大小，要借助中间对象间接得到人体 尺寸。例如：立体摄影法运用一组摄像机同时对人体进行摄影，通过人体表面 光线的横切面形状及大小转化的曲线计算人体模型。激光测量法是利用激光测 距原理，通过对人体全身进行扫描，计算出人体表面各点的三维坐标，其数据 用计算机采集，表现为人体三维图像。然后，利用专门开发的人体尺寸数据获 取软件，对人体三维图像进行处理，获得所需的人体尺寸。白光分层轮廓测量 法利用自光光源投射的正弦曲线影像合并而得到全面人体三维形态，获取人体 尺寸。 本研究采用美国纺织服装技术中心 t c 】2 开发研制的非接触式人体测量技 术对成年女性进行人体测量。 231 【t c 2 非接触式人体测量系统 美国 t c 2 公司开发研制的非接触式人体测量系统( b o d ym e a s u r e m e n t s y s t e m ) 包括人体扫描和人体测量两个主要功能模块。人体扫描模块利用白色 光源在人体表面投影正弦曲线，正弦曲线随着人体体表形状的不规则变化而产 生相位差，从而反映出人体的体表形态。系统从四个方位对人体进行扫描，首 先得到一组局部图像，经检测后，系统自动将这组局部图像合并成一个完整的 人体图像，获得人体体表3 0 万个点的数据，精度在o 0 6 m m 以内。人体测量模 块在人体扫描的数据点的基础上，利用专门开发的尺寸提取软件可以提取人体 一百八十多个尺寸数据。这些数据基本满足了服装设计、生产、科研的需要。 2 32 系统校准 为了保证测量的准确性，每次进行大规模测量之前都要进行系统校准。由 于三维人体扫描仪的测量功能是通过固定的软件程序实现的，因此对于某一确 定的三维人体，每次的测量结果理论上应该完全一致。由于测量过程中的人为 误差和系统误差的影响，结果并非如此。系统校准的目的就是要消除系统误差。 系统校准是对每个传感器所得的扫描数据进行调整。三维人体扫描仪以标准的 校准圆柱和校准球的空间结构为参数，将校准圆柱和校准球的扫描结果与标准 进行比较，算出每个传感器的修正量。 23 3 系统的测量过程 目前美国 t c 2 公司的非接触式三维人体测量系统可以测得人体的一百八 第二章人体测量 十多个人体尺寸，这些尺寸主要集中于人体的躯干和四肢。系统的测量过程主 要包括系统设置、人体扫描和尺寸提取三部分。 系统设置：系统设置是系统在测量的过程中按要求自动处理所扫描的图像， 并将其保存为所需的文件格式。三维人体扫描系统提供四种通用的三维人体数 据类型：a s c i i 码格式、二进制格式、三维坐标格式与v r m l 格式。 人体扫描：人体扫描得到人体的三维数据点，并以上述四种格式的任意一 种进行存储。整个扫描过程大约持续1 0 秒钟。扫描结束后，人体的点云图像显 示在图像区域中。图像有红、黄、绿、蓝四种色点组成，四种色点分别代表不 同位置的传感器的扫描结果。扫描图像经处理，得到区分头、躯干、四肢的人 体图像。人体扫描对被测试者的衣着和占立姿势有一定的要求。由于人体扫描 采用白色光源，对黑色不敏感，因此测试服以浅素色为佳，不得有彩色条纹或 为黑色。穿着时不要太紧或太松，否则会影响测量的准确性。被测试者进入暗 室后，要求站在左右手柄中间，两手握住手柄，两臂自然伸直；目视前方，下 颌微微抬起；两腿自然分开并且与肩同宽。在扫描的过程中，被测试者可以闭 上眼睛，但身体千万不要晃动，否则扫描的人体图像会有噪音，影响测试结果。 尺寸提取：在系统设景中，根据论文研究的需要勾选了“e x t r a c t m e a s u r e m e n t s a v em e a s u r e m e n t ”选项，提取尺寸数据，保存为o r d 格式，并根 据实际需要提取其中的部分数据。 、 2 3 人体测量项目 人体测量项目是由测量目的决定的，测量的目的不同，所要求的测量项目 也有所不同。在与服装有关的人体测量中，通常要钡4 量人体的围度、高度、宽 度、厚度和角度尺寸。非接触式测量 t c 。可以提取人体的围度、高度、宽度、 厚度等尺寸，但它不能测量人体的角度尺寸。根据本论文及后续研究的需要， 参考g b 5 7 0 3 1 9 9 9 用于技术设计的人体测量基础项目【2 9 】提取其中的3 4 个数 据。目前，三维人体扫描系统还存在一定的不足，无法克服毛发、身体阴影区 等，无法得到人体头部和身高数据。所以本次测量中采用人体测高计和角度计 作为辅助测量仪器，量取人体的身高尺寸和肩斜角度，最终得到3 6 个人体数据， 见表2 - 1 。为进一步分析人体体形特征，由测得的3 6 个变量产生了7 个派生变 第二章人体测量 量，见表2 - 2 。 表2 1人体测量项目 l 序号测量项目序号测量项目 l身高1 9颈前腰围线 2颈围2 0背长 3上胸围2 l臂长 4胸围2 2肘长 5 下胸围 2 3胸围横长 6 腰围 2 4腰围横长 7腹围2 5臀围横长 8 臀围 2 6胸围厚 9臂根围2 7 腰围厚 1 0腕围2 8臀围厚 1 1 袖窿围2 9下鄂高 1 2 大腿根围 3 0颈椎高 1 3 小腿最大围 3 1胸高 1 4 前胸宽 3 2 腰高 1 5后腋宽3 3 臀高 1 6乳点间距3 4前上裆长 1 7肩宽3 5后上裆长 1 8颈测肩峰3 6肩倾斜角 表2 - 2 派生变量 变量名定义变量名定义 胸横矢径比胸围横长胸围厚胸腰差胸围腰围 腰横矢径比腰围横长腰围厚曲背指数背长颈前腰围线 臀横矢径比臀围横长臀围厚身胸比身高，胸围 袖窿深颈椎高一胸高 2 4 样本量的确定 样本中所包含的个体数量称为样本容量，即样本量。一般而言，n 3 0 为大样本。样本量的确定取决于对估计精度的要求，精度要求 第= 章人体测量 越高，所需的样本量越大。在确定样本量时，既要避免因样本量过大而造成人 力、物力、财力的浪费，又要避免因样本量过小而影响最终结果的准确性。 在数理统计中，样本量的确定由研究课题所允许的误差大小而定。在工业 生产和科学研究中通常采用卜a = 9 5 置信水平，也就是说对总体的估计在要求 的范围内覆盖至少9 5 的观测值。数理统计理论认为，当抽样是简单随机抽样 时，如果样本量较大，随机变量近似服从正态分布。对于不符从正态分布的随 机变量，如果样本量n 充分大，随机变量就与正态分布随机变量相差很小。一 般认为样本量n 不应小于5 0 。根据以下近似公式计算最低限度的样本量n 。 。、2 = l19 6 二l la 其中，1 9 6 是标准正态分布在= o 0 5 时的概率。 n _ 样本个数，s = 标准差，a = 允许误差。 根据国家服装号型标准中规定的成年人体各部位尺寸的允许误差和标准 差，计算样本量n 。由于本次测量的人体数据达3 0 多个，这里只选择一些典型 指标来确定样本量，如表2 3 。 表2 - 3成年人体部分部位尺寸允许误差和标准差 部位最大允许误差( c m )标准差( c m ，) s 计算的样本量 身高 1 o6 26 21 4 8 胸围 1 55 53 6 75 2 腰围 1 06 76 71 7 3 臀围 1 55 23 4 74 6 前腰长 o3 52 36 5 71 6 6 后腰长 0 3 52 26 2 91 5 2 由表2 - 3 可以看出，各项指标中，腰围的标准差与最大允许误差的比值s 最大，由腰围决定的样本量最大，为1 7 3 。因此，本次测量中样本量取1 7 3 就 可以满足表2 3 中各项指标的要求。实际测量时考虑到可能会产生无效样本， 最终取样本量为2 0 0 。 第三章数据分析 第三章数据分析 准确、可靠、真实的人体测量数据是进行人体数据分析的基础，也是服装 结构设计和制作的前提和依据。由于测量存在偶然误差和系统误差，因此在正 式分析人体测量数据之前要对数据进行初步的考察核实，确定数据的异常值和 丢失值，剔除其中的不良样本。数据经核实后得合理样本1 9 9 个，用s p s s 统计 分析软件进行处理，分析女性形体的体型特征。 3 1 体测数据的正态性检验p 0 1 在数理统计中，许多分析方法均对数据的分布有一定要求，例如许多分析 方法要求样本来自正态分布总体。从试验或实际测量得来的数据是否符合正态 分布的规律，决定了它们是否可以选用只对正态分布数据适用的分析方法。在 此用q - o 概率图和p - p 概率图对体侧数据的正态性进行检验。 3 1 1 体测数据的q - q 概率图 q - q 概率图( o - qp r o b a b i l i t yp l o t ) 是根据变量分布的分位数对所指定的 理论分布分位数绘制的图形，是用来检验样本分布的，如果被检验的数据符合 所指定的分布，代表样本数据的点簇在一条直线上。正态分布q q 概率图中的庶： 是由每一个观测量( x 轴坐标值) 与其正态分布的期望值( y 轴坐标值) 所组成。 这些点落在直线上的越多，则说明数据的分布就越接近正态分布。如果被检验 的变量值分布与正态分布基本相同，图中的散点应该围绕在一条斜线的周围； 如果两种分布完全相同，那么图中的散点应该与斜线重合。 n o r m a lq - qp l o to f 身高 图3 - 1 身高的q 一0 概率图 自hogz=u星 第三章数据分析 图3 - 1 是身高的正态分布q o 概率图。由图中可以看出，由身高变量与其正 态期望值形成的点大都落在斜线上或落在斜线的周围，可以认为身高的分布服 从正态分布。同样可以验证其它的测量指标也近似服从正态分布。胸围、腰围、 臀围的q - q 概率图见附录一。 3 1 2 体测数据的p - p 概率图 p - p 概率图( p - pp r o b a b i lj t yp l o t ) 是根据变量的累积比例对所指定的理论 分布累积比例绘制的图形，它是一种直观的探查样本数据是否与某个概率分布 的统计图形箱一致，如果被检测的数据符合所指定的分布，代表样本数据的点 簇在一条直线上。图3 2 是身高的正态分布p - p 概率图。图中代表身高的点大都 簇在一条直线上，认为身高服从正态分布。附录二是胸围、腰围、臀围的正态 分布p p 概率图。胸围、腰围、臀围的分布与正态分布差异较大，做出直方图后 看到它们为正偏态分布。见图3 4 ，图3 5 ，图3 6 。 n o r m a lp - pp l o to f 身高 图3 - 2 身高的pp 概率图 3 2 基本统计量分析 3 2 1 描述统计分析 人体测量的原始数据经过预处理后，即可以进行进一步的统计分析，研究 各指标的内在联系和分布规律，并对样本的几何特征进行合理的描述。 描述统计分析过程通过平均值、算术和、标准差、最大值、最小值、方差、 极差和平均数标准误等统计量变量进行描述。平均值可以反映所有被测者某个 项目测得的平均水平，但不能全面反映被测者该项测量结果的状况。标准差反 oo主io冒苫u晕 第三章数据分析 映测量数据偏离样本均值的程度，标准差大，说明测量数据比较分散，彼此之 间差异较大；标准差小，说明测量数据比较集中，彼此之间差异较小。 表3 一l 为人体测量数据的描述统计量，显示各测量项目的最大值、最小值、 平均值和标准差。其中腰围的标准差最大为7 7 7 1 7 厘米。其次是腹围、胸围、 身高、颈椎高、胸高、臀围的标准差比较大。因此人体体型变化较大的部位是 腰围、胸围、腹围、身高、颈椎高、胸高、臀围。 表3 1 人体测量数据描述统计量 d e s c r i p t i v es t a t i s t i c s 观测量数最小信最大值均值标准羊 身两1 9 91 4 3 01 7 7 61 5 9 9 4 85 6 2 5 4 颈围1 9 93 4 84 8 44 0 7 3 42 5 2 4 9 胸围1 9 96 9 21 0 2 88 4 0 1 76 4 6 1 4 腰围1 9 95 6 ，79 6 26 9 7 3 67 7 7 1 7 腹围1 9 96 9 31 0 7 58 4 4 0 67 4 4 5 1 臀围1 9 96 0 01 0 9 ，29 0 0 9 04 9 4 1 2 颈前一腰围线1 9 92 9 14 0 03 4 0 8 31 9 3 9 2 前胸宽1 9 92 7 43 7 43 2 4 0 61 8 1 1 2 颈侧一肩峰1 9 99 51 5 41 2 9 1 21 0 】7 0 肘长1 9 82 6 53 5 02 9 6 7 21 4 7 5 9 臂长1 9 94 5 25 9 55 1 9 瞄2 3 3 5 7 背l 垂1 9 93 l ，94 2 53 7 3 8 52 1 2 7 3 肩宽1 9 。3 3 04 5 83 8 1 1 92 1 1 8 9 后腋宽1 9 92 8 24 1 23 3 9 7 324 2 4 2 脾高1 9 79 6 91 2 8 51 1 2 8 0 55 1 9 1 2 腰高1 9 98 5 11 1 2 79 7 9 8 24 2 0 9 6 臀高1 9 76 7 9 09 0 3 07 7 4 7 0 64 0 2 9 9 8 颈椎高1 9 9 1 1 9 7 01 5 0 8 01 3 4 2 3 8 25 1 9 7 9 6 v a l i dn ( 1 i s t w i s e )1 9 4 对于同一项，用标准差可以比较数据的离散程度；但对于不同的项，用标 准差就不能比较两组数值的离散程度的大小。因此，在人体测量项目中，不能简 单地认为人体腰围的标准差最大，其离散程度就最大。为了比较不同项测量值 的离散程度的大小，就需要计算各测量值的变异系数。 变异系数是一组数据的标准差与这组数据的平均值的比值。变异系数越大， 表明数据的离散程度越大；变异系数越小，表明数据的离散程度越小。变异系 数的计算公式为： c _ 三1 0 0 z 第三章数据分析 其中：c 为变异系数；妫标准差；i 为平均值。 为比较胸围、腰围、身高、颈椎高、胸高、臀高、腰高、臀围离散程度的 大小，进一步计算它们的变异系数，结果如表3 2 。由表中可以看出，腰围的变 异系数最大，为1 1 1 ，表明腰围的离散程度最大；其次是胸围( 7 7 ) 、臀围( 5 5 ) 、 臀高( 5 2 ) 、胸高( 4 6 ) 、腰高( 4 4 ) 、颈椎高( 3 9 ) 和身高( 3 5 ) 。因 此，人体体型变化较大的部位依次是腰围、胸围、臀围、臀高、胸高、腰高、 颈椎高和身高。 表3 2 胸围、腰围、身高等的变异系数 部位名称标准差s均值趸 变异系数c 腰围 7 7 7 1 76 97 3 6 1 i 1 胸围6 4 6 1 48 4 0 1 77 7 臀围4 9 4 1 29 0 0 9 05 5 臀高 4 0 2 9 9 87 74 7 0 6 5 2 胸高5 1 9 1 21 1 2 8 0 54 6 腰高4 2 0 9 59 79 8 24 4 颈椎高 51 9 8 01 3 4 2 3 8 3 9 身高5 6 2 5 41 5 9 9 4 83 5 表3 3 身高、胸围、腰围、臀围的统计表 s t a t i s t i e s 身高胸围 腰围臀围 nv a l i d 1 9 91 9 9 1 9 91 9 9 i i s s i n go0oo m e a n 1 5 99 4 88 4 0 1 7 6 9 7 3 69 0 0 9 0 s t d d e v j a t i o n 5 6 2 5 46 4 6 1 47 7 7 1 7 4 9 4 1 2 s k e w n e s s3 7 2 5 5 38 8 14 5 5 s t d e r r o ro fs k e v n e s 5 1 7 21 7 2 1 7 21 7 2 k u r t o s i s 1 0 3 7一0 9 8 4 2 9一0 2 1 s t d e r r o ro fk u r t o s i s 3 4 33 4 3 3 4 33 4 3 p e r c e n t i l e s2 51 5 6 3 0 0 7 9 0 0 06 3 ，9 0 0 8 6 3 0 0 5 0 1 5 9 8 0 08 3 0 0 0 6 7 7 0 08 9 1 0 0 7 5 1 6 3 2 0 08 79 0 0 7 5 0 0 09 4 1 0 0 3 2 2 频数分析 为了把握群体特征，作各主要部位的频数分布表，以便对各变量的数据特 第三章数据分析 征和观测量的分布状况有一个概括的认识，对数据的分布趋势进行初步分析。 下面对身高、胸围、腰围、臀围进行频数分析。 表3 3 是身高、胸围、腰围、臀围的统计表。表中显示身高、胸围、腰围、 臀围的均值，标准差，偏度、峰度及其标准误。身高的均值为1 5 9 9 4 8 厘米，胸 围的均值为8 4 0 1 7 厘米，腰围的均值为6 9 7 3 6 厘米，臀围的均值为9 0 0 9 0 厘米。 与国标中成年女子标准体的身高、胸围、腰围、臀围基本一致，见表3 - 4 。 表3 4 试验样本与国标的比较单位：厘米 ， 身高胸围腰围臀围 i 国标 1 6 08 4 1 6 9 。89 0 4 i 样本 1 5 9 9 4 88 4 0 1 76 9 7 3 69 0 0 9 0 s k e w n e s s 值为正态分布的偏度，s t d e r r o ro fs k e w n e s s 为其标准误。如 果数据为正态分布，则偏度值等于0 。偏度值为正数，左偏，数据的分布具有一 个较长的右尾；如果偏度值为负数，右偏，数据的分布具有一个较长的左尾； 如果偏度值大于l ，就可以肯定数据的分布不呈正态分布。表3 - 3 中，身高、胸 围、腰围、臀围的偏度均为正数，左偏，数据的分