（服装设计与工程专业论文）基于MTM系统的中国青年女子体型分析及体数据信息系统的建立[服装设计与工程专业优秀论文].pdf

摘要 也为后续的m t m 系统样板的生成做好了前提工作。 关键词： 测体体型特征体型分类体型信息数据库 摘要 a b s t r a c t a st h e e c o n o m y b o o m si nc h i n ai nr e c e n t y e a r s ，t h e r e a r ec o n s i d e r a b l e i m p r o v e m e n ti nt h em a n u f a c t u r em o d e l ，s c a l e ，t u r n a r o u n dt i m ea n dt h et e c h n o l o g y a s p e c t so f t e x t i l ep r o d u c t s t h ed e s i g n e ra n dm a n u f a c t u r e r sa r eb e c o m i n gm o r ea n d m o r ec o n s u m e r o r i e n t e d a tt h es a n l et i m e t h el i f es t y l ea n df a s h i o nt r e n dh a v e c h a n g e ds i g n i f i c a n t l y q u a l i t ya n di n d i v i d u a l i t yh a v eb e c o m ef a s h i o n a sar e s u l t ，i b e l i e v ei ti sh i g h l yn e c e s s a r yt od e v e l o pt h em t m c l o t h i n gd e s i g na n dp r o d u c t i o n s y s t e m h u m a nb o d i e sc o m ei nd i f f e r e n ts h a p e sa n ds i z e s t oq u i c k l yo b t a i nt h ep a p e r p a t t e r nf o re a c hb o d yd u r i n gt h ei n i t i a lm e a s u r e m e n t so fi n d i v i d u a lc u s t o m e r s ，i ti s e s s e n t i a lt oe s t a b l i s ham t m b o d y s i z ed a t a b a s e i nt h i ss t u d y , b a s e do nb o d yd a t ac o l l e c t e df r o m5 1 5w o m e n ( a g eb e t w e e n1 8 a n d2 5 ) i nt h ee a s t e r n ，s o u t h e r n , a n dn o r t h e r n p a r to f c h i n a , w ec o n d u c t e dav a r i e t y o fs t a t i s t i c a l a n a l y s i su s i n gs p s ss o f t w a r ea f t e rp r e t r e a t m e n t w es t u d i e dt h es i z e d i f f e r e n c e sa n dt h ed e v e l o p i n gt r e n do f b o d y p a r t sf r o mw o m e n o f d i f f e r e n ta r e a sw i m d i f f e r e n tb o d ys h a p e s t h e nw e q u a l i t a t i v e l y a n dq u a n t i t a t i v e l yd e s c r i b et h eb o d y c h a r a c t e r i s t i c so ft h e s e y o u n gf e m a l e s i nt h e s a n l e t i m e ，b y d a t a i n t e g r a t i o n p r o c e s s i n ga n da n a l y s i s ，w ee s t a b l i s h e dam e t h o d t oc a t e g o r i z eb o d ys h a p e st h a ta r e a m e n a b l et om t m m a n i p u l a t i o n w et r e a tt h eu p p e rb o d ya n dt h e l o w e rb o d y s e p a r a t e l yi no u rc a t e g o r i z a t i o np r o c e s sa n de s t a b l i s h e ds u b - c a t e g o r i e sf o rb o t hu p p e r a n d1 0 w e rb o d i e s b a s e do nt h e s ea n a l y s e s ，w ew r a p p e dt h e s er u l e s ，c a l c u l a t i o n sa n da n a l y s i st o m a c r o s w i t h t h e s e c o n d d e v e l o p m e n t o f s p s su s i n g v b ，a l l a p p l i c a t i o n o f t h es y s t e m a b o u tt h ed a t a b a s eo fh u m a nb o d yi sc r e a t e d t h i sa p p l i c a t i o ne a r l a u t o m a t i c a l l y a n a l y s i sa n dc a l c u l a t et h ed a t ao fh u m a nb o d y i na d d i t i o n , w i t hu s i n gt h ec r i t e r i o no f s e p a r a t i n gs h a p e sa n ds i z e s ，t h ea p p l i c a t i o nc a l ld e c i d ew h a tt h es h a p ea n ds i z es h o u l d b ea c c o r d i n gt ot h ei n p u ta n dc a r lg e tt h er e s u l to f t h es i z e so f o t h e r b o d yp a r t sq u i c k l y ， t h eu s e rc a na l s oq u e r yi n f o r m a t i o nf i i o mt h ed a t a b a s e u s i n g t h i sa p p l i c a t i o n 摘要 z h a ow e i ( f a s i o nd e s i g na n de n g i n e e r ) s u p e r v i s e db y ：z h a n gw e n b i n k e y w a r d s ： m e a s u r e m e n t b o d y c h a r a e t i s t i cb o d yc a t o g o d z a t i o nb o d y s i z ed a t a b a s e 论文原创性声明及版权使用授权书 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。除文中已明确注明和引用 的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已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：趣 扳 日期： r - ；年n 月日 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 不保密口。 学位论文作者签名： 赵链i 指导教师签名 日期：靓_ j 年f 工月，z 日 獭烈 u 日期： 。；每y 月f 9 日 引言 引言 1 课题的引出 纵观时装的发展史，在服装的生产方式上，大体上可分成三个变迁的阶段， 即个体量体裁衣或称旧的量身定制、高级时装设计、工业化成衣生产与高级时装 设计并存。在进入新世纪的今天，一种全新意义的量身定制来到我们生活中。时 装，从其一产生开始，就成为对当时人们追求的一种生活方式的反映，代表着一 种生活意识。当今社会，信息技术和计算机科学的迅猛发展，给我们原有生活方 式以巨大的冲击，科学文化的发展也引导着人们的审美，人们的着装观念发生了 转变，对服装的要求由原来的工业化大批量产品转向了小批量、多品种、系列化 的产品，并呼唤着多元化、多层次、多方式、高质量、个性化程度高的服装消 费方式的出现，m t m 系统正是在这一趋势下产生的一种服装生产制作系统。 2 m t m 简介 批量定制服装生产方式亦被称为单量单裁生产方式( m a d et om e a s t o o 。 m 1 m ) 形式之一，m t m 生产方式是将定s t i l l 装的生产通过产品重组转化为或部 分转化为批量生产问题。对客户而言，所得到的服装是定制的、个性化的；对生 产厂家而言，该服装是采用批量生产方式制造的成熟产品。因此，m t m 生产方 式解决了如何使成衣具有个性化及合体性，同时加工工艺又符合工业化水平这一 矛盾。 现在所说的m t m 量身定制系统是一种完全以单个顾客为中心的制作系统， 一种高度自动化的工业化生产方式，这是现代服装工业c a d 技术迅速发展的产 物，完全不同与原来意义上的量身定制，流程如下：按照顾客要求选定服装款式 和面料，对顾客进体型测量，自动计算所测数据并转化为服装尺寸，放码、排料、 自动单件裁剪，采用单元生产系统完成特定服装的制作。在这个系统中，采用先 进的制板和裁剪技术，如c a d 中的板形调整、自动排板、以及单件自动裁床等， 尤其是当量体系统采用人体扫描仪等先进手段，取代传统的手工测量时，所测数 据就更能令人满意地适用于量身定制服装。m t m 软件系统在放码、排料、裁剪 等方面与传统的服装c a d 系统并无很大差异，其关键之处是将传统服装c a d 引言 系统的p d s 部分与m t m 应用特征结合了起来。即找出顾客指定款式的纸样， 在修正表或尺寸表中输入顾客尺寸数据，系统根据这些数据自动或交互修正纸样 尺寸以适合顾客个人需要。 m t m 生产方式为目前服装工业生产的新形式，亦是服装企业对其生产管理 及生产形式进行研究的新方向。这种定制生产方式大大缩减了原先的定制服装生 产的时间，约可缩短6 7 倍。提高了企业的竞争力，减少了库存，更能适应多维 化流行性强的服装业发展，实现生产小批量、多品种的快速反应的战略目标。 3 国内外研究现状 国外对m t m 展开了研究已经多年，其中以美国的g e r b e r 公司、德国的 a s s y s t 公司、及西班牙的i n v e s t r o n i c a 公司为其中佼佼者。包括e s c a d e 、 b o s s 箸名服装生产商在在内百分之三十的欧洲最大的服装生产商及德国国内 近九成以上的服装生产商都是a s s y s t 的用户，其技术先进、设备精良的c a d 系统在1 9 9 8 年进入我国。大多数的西班牙服装公司采用的是西班牙本土的艾维 公司的m t m 系统，除m t m 打板的基本功能外，在九十年代运行初期该系统就 可以通过i n t e r n e t 等通迅方式使企业总部与各地销售点连成销售网络，总部 与分部之间能实现数据共享。在g e r b e r 的m t m 系统中，通过链接s y m c a d 自动人体测量系统( 属于t e l m a t 玳d u s t r i e ) 获得顾客尺寸中，并使用智能 纸样数据库，系统根据输入的款式信息找到最接近顾客需求的纸样图。系统的先 进性还在于能根据专家规则分析顾客尺寸与原纸样的关系，实现原纸样目标纸样 的尺寸自动匹配。 我国传统的服装量身定制模式存在着许多局限性。一方面是较大的服装企 业不愿从事这些零零碎碎的加工业务，把这一市场主动让给了小规模的服装店 铺。由于这些服装店铺一具备先进的设备和先进的技术，因此也无法生产出高质 的服装。另一方面是传统的服装量身定制只能服务于本地区的一个很小的范围， 对于异地的接单加工就增n t 许多困难。现在，随着高科技术含量的服装生产所 必需的软件技术及硬件设备的研制开发、引进，随着服装业向时装化、个性化方 向的发展，我国生产企业及服装软件开发商也认识到了由m t m 带来的无限商 机，正在就这方面展开一系列的研究。 引言 3 关于服装号型 在工业纸样设计中，服装号型是至关重要的，它是进行服装规模化设计、生 产、管理和流通所依据的一种规范；对于消费者，它是选购服装商品的根据和识 别符号。服装号型具有简单明了、易于被消费者和企业掌握的特点，我国采用号 型制作为全国统一的服装规格表示方法，它是在对大量人体进行测量，具备了充 分的调查数据的基础上通过数理统计的处理而制定出来的。它不仅对纸样是不可 缺少的，而且对服装推档、品质检验、生产管理等都很重要。适体是服装制作最 基本的要求，服装号型在一定程度上保证了这种适体性，但以高质量、高品味为 特征的m t m 对适体性提出了更高的标准，这就意味着m t m 系统必须有一个较 适合大批量工业化生产的国家号型更为详尽的人体数据标准，同时，一个能 迅速提供个体样板的智能打板p d s 模块也必须有一个体型特征分类细化的数据 库支持，所以有关人体数据的标准仅依靠我国现有的服装号型是不行的。 在服装工业发达的国家和地区，其服装号型的名称和使用方法是基本相同 的，如日本、美国、英国、德国等国的服装号型，有其共同特点的规格系列，即 将不同的体型分类并按年龄明确划分。如日本划分为少女型、少妇型、妇女型； 美国划分为女青年尺码、少女尺码、小姐尺码等。我国制定服装号型的工作起步 较晚，在1 9 7 4 1 9 7 5 年进行了第一次大规模人体测量，制定g b l 3 3 5 8 1 标准，之 后采用国际标准和国外先进标准的政策，从1 9 8 9 年起进行了修订，新的号型标 准g b l 3 3 5 9 1 在1 9 9 2 年4 月开始实施，对我国人体特征进行了较好地概括，在 我国十多年的成衣化生产中发挥了巨大的作用，在1 9 9 8 年起实施再次修订后的 新的匡l 家服装号型标准g b t 1 3 3 5 - 1 9 9 7 ，服装标准虽几经修订，但制定标准的基 础大规模的人体测量距今已有十多年了，在此期间，我国人民的生活水平有了 很大的提高，人们的穿衣习惯向着季节性、多样化、适体性发展，我国的人体体 型已经发生了新的变化，如儿童及青少年身高普遍增加、中老年人人口比例增加、 腰围、臀围的变化加快等，以上因素表明国家标准已经不能适合目前的人体发 展情况，需要重新研究和论证。其次，我国地域辽阔，人口众多，各地区、各年 龄段人体均有其各自的特征，仅以一种单一的分类是很难概括如此复杂的体型情 况。第三，国家标准服装号型所提供的是将人体测量的原始数据进行科学分析按 统计规律计算出的结果，其目的是为了覆盖大多数其比例为近9 0 的人群，服 引言 装产品的号型分类尽可能适合大多数消费者，同进又要尽可能的考虑到方便生 产，所以设置了身高5 公分的跳档及胸围4 公分的跳档。一个适合绝大数人的标 准，对某一个单体来说肯定不是很合适的。第四，服装号型中所进行的体型 分类，考虑到划分部位过多，不易实际推广，仅选取身高、胸围、及腰围做为基 本部位，对人体体形亦有较大影响的臀围、及前后硬节长、腹围做控制部位或忽 略。 4 技术路线 根据以上国际服装号型方面的研究现状及对服装号型的分析认识，并 结合m t m 运行的实际特点，我的课题确定了以下m t m 数据库实现的具体技术 路线： a ) 使用较新的人体测量数据，全面地反映当前我国国民人体特征及发展趋 势。 b ) 充分考虑地域、年龄因素在人体生长发育方面的影响，按照样本来源、及 年龄段划分样本组，分类做出分析，并以此决定数据库的构成。 c ) 在跳档值的确定上充分考虑单体特征，细化跳档值，并避免因跳档过细致 使裁剪误差大于档差的发生。 d ) 对臀围、腹围在人体体型的作用予以重视，承认其为影响下体体型的主要 因素，也对较长上装样板有一定影响。 e ) 选择前后腰节长为上体体型基础部位的次级分类因素，选择腹臀差为下体 体型的次级分类因素。 d 在对服装号型的控制部位多方分析的基础上，增加控制部位，如肩宽、肩 斜等。 5 实现步骤 a ) 选择适当的人体样本、抽样方案、测量方法、测量项目进行人体测量。 b ) 数据处理部分：先按自然区域分别处理，然后合并，对基本统计量一各人 体部位尺寸的均值、标准差及每两个部位的相关系数等进行计算。接着计算样本 中主要部位的频数分布。在此基础上确定用以划分不同体型的基本部位及次级基 引言 部位。对不同体型计算各个控制部位对基本部位的回归方程，为确定控制 部位的数值提供依据。 c ) 在服装号型国家标准的基础上进行上、下体分别分类及次级分类。 d ) 用计算机程序开发工具v b 来实现数据库的建立。 6 目的意义 本课题首先旨在对我国青年女子体型特征进行详尽分析，并为m t m 生产 制作系统提供一个全面而切实可用的青年女子体型数据库及信息系统，同时这些 分析整理所得数据将做为我国人体标准尺寸的一部分，为我国进行人体工学的研 究、建立服装用标准平台及新的服装号型系列的研究工作提供详细可靠的数据保 证，以填补我国在这一技术领域的空白。 进入w t o 以后，中国服装也将面临新的机遇和挑战，我国传统的服装产业 发展模式存在着很多局限性，这就要求我们正视与国际性服装大都市的差距，分 析不足之处，紧随市场的发展需求，积极提高服装业的智能化和网络化水平。 第一章人体测量及预处理 第一章人体测量及预处理 1 1 人体测量相关内容 1 1 1 人体测量 为了对人体体型特征有正确的、客观的认识，除了做定性的研究外，还必 须把人体各部位的体型特征数字化，以取得表示人体各部部位体型的数据，进行 人体测量，这是正确把握人体体型特征的必要手段。同时测量也是服装设计和生 产中十分重要的基础性工作，它既是进行服装设计的前提，也是服装生产中制定 号型标准的基础。测量数据的准确与否直接影响到服装的规格、质量，是服装行 业的重要技术之一。 人体测量学一a n 埴l r o p o m e t 融研究如何取得人体体型特征的各项人体尺寸， 对人体体型特征有一个准确客观的认识并能用数学符号来表示人体形态的一门 学科。人体测量学是属于人体工学( 人间工程学、人机工效学) 的范畴。服装与 人体工学的有机结合，就是服装人体工学。 1 1 1 2 我国在服装人体工学方面现状 我国在人体工学方面的研究尚处于初级阶段，特别是与服装结合的服装人 体工学，与国际先进水平相比有很大差距。一方面是研究力度不够，同时由于我 国幅员广阔、人口众多、各地区体型差异大等实际情况，使得我国服装人体工程 学研究的人体测量工作较其它国家难度大、困难多，早期的一些人体测量存在质 量精度及标准化不够、缺乏经验等诸多问题。1 9 7 4 年，我国开始了服装号型 系列标准的工作，在此后的十多年里进行了两次系统的、组织得力的大规模人 体测量，取得了丰富的人体数据，并在考虑我国国情，同时与国际标准接轨的前 提将我国国民体型划分按胸腰落差的数据值分布划分为y 、a 、b 、c 四种类型， 覆盖达9 0 以上，最近三年，我国又进行了一次历时三年、涉及全国3 1 个省市、 年龄段分为四类的大型整群随机抽样人体测量，可以说，我国已具备了研制符合 中国人体型特征的系列标准人体模型及m t m 人体数据库最基本的数据资料和 标准依据。 第一章人体测量及预处理 1 2 人体测量抽样与测量方案 1 2 1 抽样方法 从数学上来讲，样本是总体的一个子集，统计意义上的样本是采用随机原 则从总体中产生出来的，由于样本携带了总体的数字特征及分布等，因此成为现 代统计研究的重要目标。样本是应用统计面对的最重要的研究基点。一般地，要 求用以分析的数据集清洁、无偏、最新，能够最大程度地收集研究对象的数字信 息，变量较多而数据序列完整的数据比较容易得到可靠结论。用来分析用的数据 集一般需要满足以下特征： 1 大量：多多益善的数据蕴藏了更清晰的统计规律： 2 清洁：不受污染的数据容易反映真实的研究特征； 3 无缺失值或缺失值少：大量的缺失值容易让数据库分析失去价值； 4 数据背景一致：保证全部数据有相同的来源。 根据以上要求并鉴于人体测量工作本身的特点，需要一组配套的专门仪器 设备以及一定的环境，决定了测体必须相对集中进行，不能分散进行，为了提高 效率，保证精度，抽样必须是对群体的随机抽样，而不是对个体的随机抽样。 同时考虑人体体型受性别、地域及年龄多种因素的影响较大，酋先进行样 本分组。 由于气候环境、生活习惯、食物结构的差异，造成我国各地区人体各有特 点，表现为北方女子体型粗壮高大、南方女子相对矮小纤瘦。对我国各地区进行 了分组，该部分讨论的主要是华东、华南、华北三大地区的女性人群。 华北地区：山东省，河北省，天津市，北京市，内蒙古自治区，山西省 华东地区：上海市，江苏省，浙江省 华南地区：福建省，广东省，广西壮族自治区，海南省 每个年龄段的女性体型都各有其特点，特别是在十八岁后，身体发育基本 成熟，体型基本趋于稳定，到二十五岁一生育年龄正态分布的峰值点，体型表现 为体态多优美、匀称，随年龄增长，开始逐渐由正常体向异常体变化，肥胖体、 凸肚体、驼背体、偏瘦体较为常见。由于不分年龄段采集样本，数据会分布过于 分散，结论缺乏典型性。所以样本人群的年龄控制在1 8 2 5 之间。这样细化的年 第一章人体测量及预处理 龄划分是符合m t m 运作的特点的。 1 2 ，2 样本量的确定 样本量的确定是一个抽样方案的重要的内容之一。按照我国一贯沿用的方 法( 参g b l 3 3 5 9 1服装号型标准的修订方案中对样本量的确定方法) ， 为了使尽可能多的人能被规定的号型所覆盖。而且对重要尺寸的误差落在允许的 限度内，主要考虑某个尺寸指标x 的p 分位点x p 的估计量x ， p ( x x 。) = p 变量x 的p 分位数为猕 在给定的置信水平1 - t 9 - - 9 5 ，对于一个很小的数d ，使得百分位数的估计 量，在p ( x p - d x x 叶d ) = o 9 5 ，被称为估计量的相对精度。精度不同，分位点 不同，样本量的估计结果就不相同的。 当以估计均值的样本量时为最大。 考虑正态分布n ( g t ，o2 ) 的对称性，分位数为p = o 9 5 时，正态分布在 a = 0 0 5 时的概率为1 9 6 ，则样本量n 为 1 9 6 ( ) ( 05 0 l x o 5 0 ) o = ( 1 _ 9 6 。) 在这种思路下，当精度取到1 5 时，计算所得的样本数为2 7 1 7 个，全国范 围内的测体以这种方式计算是可行的，对此次课题由于条件限制，抽取如此多样 本不大可能，再通过对m t m 特点的分析，按照统计软件分析的对象的海量特性， 数据集的容量越大，越容易得出接近真理的结论，大数定律表明，大量的随机现 象具有稳定性，所以统计样本应选择尽可能的多，因此在这里抽取了所有符合分 类条件的样本，共为5 1 5 个，以求取得尽可能真实的信息。 1 3 人体尺寸测量的项目与方法 l 1 人体测量主要部位 人体测量部位的选取，是在结合人体生理学、人体运动基础以及服装的具 体设计、制作的基础之上，科学地进行，这将关系到整个测量的合理性、准确性 第一章人体测量及预处理 和有效性。人体测量的项目是由测量目的决定，测量目的不同，所需要测量的项 目就会有所不同。从m t m 的体型分类要求及服装结构方面的考虑，本着利于体 型细分，又能够抓住主要矛盾的思路，选定以下测量项目： 高度( h e i g h t ) ：测量点距地面的距离； 围度( g i r t h ) ：被测部位周长； 宽度( b r e a d t h ) ：两点之间的横向距离； 长度( l e n g t h ) ；两点之间的纵向距离： 角度( a n g l e ) ：线与水平线构成的角度： 表1 2 测量项目表 项目名称 高度h围度g长度l宽度b厚度t角度a重量w n o l 身高颈围全臂长前胸宽背部皮脂厚肩部斜角体重 2颚下点高上胸围前颈腰长小肩宽 胸厚胸腰角 3颈椎点高袖笼围后颈腰长 肩宽腰厚腰臀角 4 肩峰高胸围腋窝后宽臀厚 5 下胸高下胸围乳头问宽 6 侧腰高腰围胸宽 7前腰高臀围 麒宽 8 肠棘点高大腿围臀宽 9臀高 上臂根围 1 0 下裆高 1 1 膝高 共计4 2 个测量项目。 确定测量项目时在名称、术语、测量方法等方面严格按照关国家规定有 关国家标准g b 3 9 7 5 人体测量术语、g b 5 7 0 3 8 5 人体测量方法的规定并 考虑与i s 0 3 6 3 5 服装尺寸名称定义和人体测量程序的一致，并参照 g b t 3 3 5 9 1 服装号型标准的修订说明中的测量项目，对此次测量项目进行 了调整： 第一章人体测量及预处理 1 去除修订说明中对腹围的研究部位，包括腹围度、厚度。 a 1 所选择人群为1 8 至2 5 岁青年女子，身体发育处于成熟初期，体重的增加 为全身均匀分布并不集中在腹部。 b 1 样本近8 0 为未生育女性。 c 1 占总数2 0 的低育龄妇女产后体形恢复较好的特点。 d 1 腹周计测误差大，不易掌握准确部位。 2 去除修订说明中对四肢的详细研究部位，包括大腿中围，膝围，腿肚围， 踝上围，前臂围，腕围，上臂根围，挠骨点高，挠骨茎突点高，中指指尖点高， 肘长等。 曲由于四肢相对其它部位对体型的贡献不大。 b ) 服装结构中对袖与裤腿的处理方法对四肢要求较少。 3 增加了肩倾斜角，肩峰高等肩部研究。 4 在原有的臀宽、臀厚、臀围之外，增加了臀高、侧腰高、及臀鼹角，加强 对下体及臀部形态的研究，以便对下体分型。 除了需要测量的4 2 个项目外，还包括被测人的出生年月、年龄、现居住地、 祖籍、生育次数、及职业等基本资料。 第一章人体测量及预处理 1 3 2 测量方法及仪器 作为服装设计和生产的重要基础工作，人体测量有着科学的测量方法和手 段，及相应的测量工具和设备。 人体测量可分为静态和动态人体测量，测量的方法又分为直接测量法和间 接测量法。 赢接测量法是使用测试工具对人体进行接触式测量，得到静态人体长、宽、 厚及围度等表面上的弯曲长度。测试工具为钢尺、触杆测量仪、皮下脂肪计等， 直接测量法简单易行，为绝大多数国家所采用，但容易因测量双方的主观因素引 起误差。另外，手工常规测量也不能取得人体表面的三维信息，非常不利于计算 机辅助服装三维立体设计及显示和人体三维信息的应用。 非接触式测量技术按使用测量手段可分为：x 光，红外光，激光，普通光， 微波，及超声波等各种可见的、不可见的以及不同波长的无线电辐射波。按测量 原理来分，有穿透式图像莺建、投影式图像重建、反射测距技术及三角形法测 量技术。 本项目的采用直接式测量法( 马丁仪) 获取二维人体数据，同时结合间接 法，即率先在国内采用美国纺织服装技术中心( t c 2 ) 开发的三维人体扫描系统 ( b m s ) 。 此次测量中的选取部位及所用仪器详见下表。 6 墨= 量墨签型墨垦薹竺翌 一一 n o分类序号项目名称定义 测量仪器 1重量w1体重人体站于体重计上所称得的重量 体重计 2l身高头顶至地面的垂直距离 高度计 32颚下点高从颚下点到地面的垂直距离高度计 43颈椎点高从颈椎点到地面的垂直距离高度计 5 4肩峰高从肩峰点到地面的垂直距离高度计 65下胸高乳点的垂线与乳房下缘的交点到地面的距离高度计 7高度h6侧腰高侧面腰部至地面的垂直距离高度计 87 前腰高前面腰部到地面的垂直距离高度计 98肠棘点高从髋部大转子点到地面的垂直距离高度计 1 09臀高臀部最丰满处至地面垂直距离高度计 1 l1 0下裆高下裆至地面的垂直距离高度计 1 21 l 膝高从髌骨中点至地面的垂直距离高度计 1 31颈围在颈椎点绕颈一周的水平周长卷尺 1 42 上胸围通过左右前后腋点沿胸廓的水平围长卷尺 1 53 袖笼围袖笼一周的围度卷尺 1 64胸围 经乳头点沿胸廓的水平围长卷尺 1 7围度g5 下胸围经过乳房根部最低点沿胸廓的水平围长卷尺 1 86 腰围腰部最细处围长卷尺 1 97臀围臀部最丰满处的水平围长 卷尺 2 08 大腿围大腿根部的水平围长卷尺 2 l9上臂根围肩峰点经腋窝后点至起点的围长卷尺 2 21全臂长 肩峰点至桡骨茎突点的直线距离卷尺 2 3长度l2前颈腰长颈前点至前腰中点的长度 卷尺 2 43 后颈腰长后颈点至后腰中点的长度卷尺 2 5l 前胸宽从右侧腋窝沿前胸表面至左侧腋窝的距离杆状计 2 62 小肩宽侧颈点到外肩点的距离杆状计 2 73 肩宽两肩峰点之间的距离杆状计 2 8 宽度b 4 腋窝后宽两后腋点之间的距离杆状计 2 95乳头间宽 两乳头之间的水平距离杆状计 3 06 胸宽在乳头点商度躯干两侧最突出部位距离 杆状计 3 l7 腰宽腰部最细处，躯干两侧间距离杆状计 3 28 臀宽在臀部晟丰满处，躯干两侧最突出部位杆状计 3 31背部皮脂厚 肩骨下端的皮下脂肪厚杆状计 3 4 厚度t 2 胸厚在乳头点高度躯干前后最突出部位距离杆状计 3 53 腰厚腰部最细处，躯干两侧间距离杆状计 3 64臀厚 臀部最丰满处，躯干前后最突出部位距离杆状计 3 7l 肩部斜角颈侧与肩侧点连成直线与水平面形成角度角度计 3 8角度a2 胸腔角 上胸围线后中心与腰点线与水平面的夹角角度计 39 j3 腰臀角 腰围线后中心与臀部中心连线与水平面的夹角角度计 7 篓二至垒堡型墨墨望竺些 1 4 预处理 1 4 1 分析前的准备工作 为了使人体测体数据分析在准确、真实、方便的前提下进行，必须对数据 加以科学的选取处理，同时设置新变量，为人体尺寸数据的分析工作做好必要的 准备工作。共分为三步： 数据预处理 探索性分析 一 新变量的设置 1 4 1 1 数据预处理 数据预处理主要包括人体尺寸数据文件的建立与编辑及人体尺寸异常数据 的检出与处理二个步骤。 1 青年女体测体数据文件的建立与编辑 将三大地区所有女体尺寸资料中1 8 2 5 岁的青年女子测体数据选出，以统 一数据文件格式录入，以便文件的检索及汇总。对数据文件进行编辑检查，包括 以下内容：对文件格式的检查，是否有重复或缺落项的检查等。 2 ，人体尺寸异常数据的检出与处理。 在大规模的群体调查中，在测量、记录、录入人体尺寸数据的各个技术环 节都有可能发生错误，因此数据处理前必需检查和处理异常数据。在未采取任何 数学方法或统计处理工具前所进行的异常数据的检出，只是初步的考察，是凭借 直觉观察到的明显的错误数据。 1 4 1 2 探索性分析 调用此过程可对变量进行更为深入的描述性统计分析，故称为探索性分析。 探索分析的内容包括以下几个方面： 1 检查数据是否有错误。过大或过小的数据均有可能是奇异值、影响点 或错误数据，此处所提到的错误数据是那些无法直接判断出来的不正确的数据。 要找出这样的数据，并分析原因，然后决定是否从分析中删除这些数据。因为奇 异点和影响点往往对分析影响较大，不能真实地反映数据的总体特征。 第一章人体测量及预处理 2 获得数据的分布特征。很多分析方法对数据分布有一定的要求，例如很 多检验就需要数据分布服从正态分布。困此检验数据是否符合正态分布，就决定 了它们是否能用只对正态分布数据适用的分析方法。 对数据规律的初步考察。通过初步观察获得数据的一些内部规律，例如两 个变量之间是否线性相关等。 下面以全国样本为一组，以主要身体参数身高、胸围、鼹围、臀围、前后 颈腰长为例，做探索分析。 首先输出如下图卜3 个案观察量摘要表。其中可以看出对主要参数所进行的 个案数均为5 1 5 个，无缺失值。 表1 3 个案观察量摘要表 c a s ep r o c e s s i n gs u g a r y c a s e s v a l i dm i s s i n zt o t a l np e r c e n tnp e r c e n tnp e r c e n t h 1 5 1 51 0 0 0 9 6o0 5 1 51 0 0 0 g 4 5 1 51 0 0 o 00 9 65 1 51 0 0 o g 6 5 1 5 0 0 0 00 5 1 51 0 0 0 g 7 5 1 51 0 0 0 oo 5 1 51 0 0 o l 2 5 1 51 0 0 o 00 9 65 1 51 0 0 o l 35 1 5】0 0 0 9 6 00 5 1 51 0 0 0 图l 一1 箱形图 9 第一章人体测量及预处理 上图中花黑线的方箱为箱图的主体，上中下三条线分别表示变量值的第7 5 、5 0 、 2 5 百分位数，因此变量的5 0 观察值落在这一区域中。 方箱图中的中心粗线为中位数，箱图中的触须线是中间的纵向直线，上端 截至线为变量的最大值，下端截至线为变量的最小值。 奇异值在箱图中用0 ”标记，存在极值，用“士”标记。 由图中显示可看出，身高的中位数在1 6 0 0 r a m 附近，图中“o ”标记的样本 有序号为3 6 、2 5 9 、1 2 5 、11 7 等，经过对最初输入体数据中这几个样本的分析， 认为因样本值较一般样本过大或过小，当身高超高后，相应的体重、胸围等参数 也同等程度超出平均水平很多，对m t m 系统是允许的，并非错误值。 同样对其它参数绘制箱图，分析奇异值产生原因，确定这种奇异值的产生 是因为采样样本中有较为特殊体型的人体，不予以剔除，纳入分析范围。 用以描述数据的各个方面特性的量有很多种，它们分别反映了不同的侧面 不论是数值型或非数值型的数据，最完整的描述数据统计特性的是它的分布，就 是给出变量可能在什么范围取值和以多大可能取到不同的值。在分析各种连续变 化的数据时，常见的分布是正态分布( n o r m a ld i s t r b u t i o n ) ，其大部分数据出现 在其中心附近，且关于中心对称，正态分布的偏度及峰度都为零。 0 第一章人体测量及预处理 n o r m a lq qp l o to fh 1 0 b s e r v e dv a l u e 图1 2 正态分布概率图 一 常用的正态分布检验是q - q 图，上图为正态概率图( n o r m m q - ep m t ) 。 q q 图即q q 概率图。它是根据变量分布的分位数对所指定的理论分布分位数 所绘制的图形，是用来检验样本分布的一种统计图形，如果被检验的数据符台所 指定的分布，代表样本数据的点簇在条直线上。正态概率图中的点是由数据中 每一个个案( x 轴坐标值) 与其正态分布的期望值( y 轴坐标轴) 所组成。这些 点落在斜线上的越多，则说明数据分布愈接近正态，若被检验的变量值的分布与 已知的分布基本相同，那么q q 概率图的散点应围绕在一条斜线的周围，如两 种分布完全相同，那么在q q 概率图中的点应与斜线重合。 同理，对其它的参数的分布进行检验，认为均符合正态分布。 1 4 1 3 新变量的设置 在数理统计分析中，有时常需要通过数据的转换来提示变量之间的真实关 系。这时需要对已经存在的变量进行处理，从而生成新的变量。 变量的派生以简洁直观为原则，有利于后续进行的分析工作。 在该课题中，关于青年女子的体型分析是一部分重要的内容，为了更好地 描述我国青年女子的体型特征，选取原有变量中的有关内容，派生出以下新变量： z 1 ( h 1 h 2 ) h 1 ( 身高颚下点高) 身高 第一章人体测量及预处理 头身比，头部占身高的比值。 z 2h 9 h 2肠棘点高，身高 反映腿长与身高的比例。 z 3g 4 ，g 5胸围一下胸围 z 4l 2 一l 3前颈腰长一后颈腰长 即前后腰节差。该数值最能反映正常人与挺胸凸肚体或有曲背的体型的差 别，此外前后腰节差也是女装制板中常需要考虑的部位。 z 5t 2 b 6 胸厚胸宽 胸矢横径比。表征人体在胸部横断面的丰满度。 z 6 t 3 b 7腰厚腰宽 腰矢横径比。表征人体在腰部横断面的丰满度。 z 7t 4 b 8臀厚臀宽 臀矢横径比。表征人体在臀部横断面的丰满度。 z 8g 7 - g 4臀围胸围 臀胸差。 z 9g 4 g 6 胸围一腰围 胸腰差。 z 1 0g 7 - g 6 臀围腰围 臀腰差。 z 1 1 腹腰差。 1 4 2 基本统计量的计算 基本统计量的计算是进行其它统计分析的基础和前提。通过基本统计方法， 可以对科学研究试验或生产实践过程中获得的杂乱无章的数据总体特征有比较 准确的把握，从而可以选择更加深入的统计分析方法。 1 4 ，2 1 基本统计量的选取 数理统计中的基本统计量有很多，在此选择合适此次课题研究目的的基本 统计量。 均值( m e a n 平均值) ： 第一章人体测量及预处理 表示某变量所有取值的集中趋势或平均水平。设x 是某个人体尺寸( 部位) 指标( 如身高) ，某个数据文件中包括有n 个人，从而有, 个关于的数值蜀， 则盖的均值为： 瓜i 。( x 1 + x ：+ a + x 。) = 上i 窆i 五= 1 方差( v a r i a n c e ) ： 所有变量值与平均数偏差平方的平均值，它表示了一组数据分布的离散程 度的平均值。 标准差( s t a n d a r dd e v i a t i o n ) ： 标准差表示了一组数据关于平均数的平均离散程度 厂f 一 拈1 者善皤，。) 2 方差和标准差越大，说明变量值之差的差异越大，距离平均数这个中心的 离散程度就越大。 相关系数( c o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t s ) ： 是衡量变量之间相关程度的个量值。二元变量的相关分析是指通过计算 变量之间的两两相关系数，或对两个或两个以上变量之间进行相关分析，按研究 变量类型的不同，又可分为二元定距和二元定序变量的相关分析。 ( 五一夏) ( j _ ：一f ) 1 亍亍一 1 善( 置一两2 善( z d 2 一s “ s x s y 2 者善( 置一霄) ( i 一而 在对人体进行研究时，研究不同部位之间的关系很重要，在这里我们采用 p e a r s o n 简单相关系数来衡量定距变量之间的线性关系。 中位数( m e d i a n l ： 把一组数据按递增或递减速顺序排列，处于中间位置上的变量值就是中位 数。它是一种位置代表值，不受极端数值的影响，具有较高稳定性。 众位数( m o d e ) ： 第一章人体测量及预处理 组数据中，出现次数最多的那个变量值。 1 4 2 2 测体数据的划分与合并 为了分析需要，对所得的测体样本数据进行了几种划分与合并，形成多种 数据文件。可归为如下几组： 第一组：以自然区域分类。华北、华东、华南三大地区可分为三组数据文 件。 第二组：将样本合并为一组，形成大样本组。 对上述数据文件均进行了均值、标准差与相关系数等最基本统计量的计算， 在体型分析及体型分类过程中其余统计处理都以这些统计量为依据。 青年女子测体部位的均值、标准差、及主要部位之间相关系数的计算结果 详见附表。 第二章体型特征分析 第二章体型特征分析 通过样本总体特征、体格营养、体型规律等几方面的分析来说明1 8 2 5 岁 这一年龄段女性的体型特征。 2 1 总体尺寸特征 在总体尺寸特征中，对基本部位尺寸及身体头身比、腿身比、矢横径比等 部位的比例均值及其分布进行分析。 2 1 1 基本部位尺寸 对样本的身高、胸围、腰围、臀围等部位数据特征进行分析。 1 身高 由下表知，合并华东、华北、华南三大地区样本后，样本均值为1 5 9 5 m m 最 大值1 8 0 3 m m 最小为1 4 2 4 m m ，样本标准差为6 2 2 9 2 m m 表2 一l 关于身高的描述统计 身高人数分布最多处在1 6 0 0 m m 附近，呈正态分布。见图2 1 图2 1 身高频数分布图 第二章体型特征分析 2 胸围 这一群体胸围样本均值为8 1 5 7 8 m m , 最大值9 6 5 m m ，最小值7 0 2 m m ，样本标准 差为4 9 9 3 8 m m 表2 ，2 关于胸围的描述统计 胸围人数分布最多处在8 l o m m 附近，基本与均值重合，各区域人数分布反差 较大，表现在直方图的相对不光滑。 图2 - 2 胸围频数分布图 3 腰围 腰围样本均值为6 6 2 2 2 m m , 最大值8 2 1 m m ，最小t i 莹