（服装设计与工程专业论文）薄型面料服装感觉舒适性预测的研究[服装设计与工程专业优秀论文].pdf

东华大学硕士论文薄型面料服装感觉舒适性预测的研究 了织物性能和感觉舒适之间的关系。利用多元回归的方法建立了织物性 能与感觉舒适之间的数学模型。结合心理感知的研究以及感觉因子与物 理性能关系的研究，提出了基于织物物理性能预测服装整体感觉舒适的 研究模式，并结合实验数据进行了初步阐释与验证。 最后通过验证实验获得的实验数据对本文建立的感觉舒适预测模型 进行了验证。发现线性统计模型和神经网络模型的预测的效果都很好， 相比之下，神经网络预测模型的预测效果更为显著。 本课题的研究在服装感觉舒适这一相对比较新的领域进行了创造性 的研究，在服装感觉舒适性研究理论方面作了定的探索与积累，所建 立的预测模型为服装产品设计提供了理论支持，具有定的实践指导意 义。 关键词：感觉舒适，物理性能，心理感觉，穿着实验，多重态度标尺 神经网路，预测模型 i i ! 堂查兰堡主笙苎 蔓型重型竺茎壁童墅望堡塑型塑塑壅 r e s e a r c ho np r e d i c t i o no fs e n s o r y c o m f o r t o fc l o t h i n gm a d ei nl i g h t w e i g h t f a b r i c a b s t r a c t w i t hc o m b i n a t i o no fi n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y a n dt r a d i t i o n a l t e c h n i q u e ，c a d t e c h n o l o g yh a db e e nw i d e l yu s e di nc l o t h i n ga n dt e x t i l ed e s i g n h o w e v e rt r a d i t i o n a l c l o t h i n gc a dt e c h n o l o g yo n l yt 1 1 i 1 1 l 【m u c ho fs t y l ed e s i g nn o to ft h e r m a lf u n c t i o na n d m e c h a n i c a lf u n c t i o nd e s i g n ，t h e r e b yc o n s n i i l e r s d e m a n df o rf u n c t i o n a lc o m f o r ti sn o i s a t i s f i e d s oi t sn e c e s s a r yt op r e d i c ta n d d e s i g nc l o t h i n go v e r a l ls e n s o r yc o m f o r tb a s i n g o n a p p e a r a n c ed e s i g n 、t h e r m a l f u n c t i o n d e s i g n a n dm e c h a n i c a lf u n c t i o n d e s i g n ， a c c o r d i n g l yc o n s u m e r sw i l lb es a t i s f i e dw i t hi n d i v i d u a lc o m f o r td e m a n d h e n c ei nt h e t h e s i sp s y c h o l o g i c a ls e n s o r yp e r c e p t i o np r o c e s sr e l a t i n gt oc l o t h i n gs e n s o r yc o m f o r th a s b e e ns t u d i e da n da n a l y z e d ，a tt h es a n l et i m ee s t a b l i s h p r e d i c t i n gm o d e lu s i n gs e v e r a l m e t h o d b a s i n go n t h e p e r c e p t i o np r o c e s st h a ti sf r o mt h e r m a la n dm e c h a n i c a lp e r f o r m a n c e t oi n d i v i d u a ls e n s et h e nt oo v e r a l ls e n s o r yc o m f o r t f i r s t ，i nt h i sp a p e rm u l t i 。a t t i t u d es c a l ea n dw e a rt r i a lh a sb e e n d e v e l o p e da n da p p l i e d s u c c e s s f u l l yt os i m u l a t i v ew e a rt r i a l ，a ts a n a et i m eas e r i e so fo b j e c t i v et e s th a sb e e n a p p l i e d t ot e s tp e r f o r m a n c eo ft h ef a b r i c t h e n ，b a s i n go n t h et e s t d a t a ，r e l i a b i l i t ya n a l y s i sh a sb e e nc a r r i e do u tf o rr e l i a b i l i t y p r o v eo f s c a l e ；s e n s i t i v i t yo f t h es c a l eh a sb e e np r o v e du s i n gf r i e d m a n m e t h o d b a s i n g t h e a b o v ea v a i l a b i l i t yo ft h es u b j e c t i v ed a t ah a sb e e np r o v e df u r t h e rb yu s i n g k e n d a l l w m e t h o dt oe n s u r et h ea v a l l a b i l i t yo f d a t at h a tw a su s e dt oe s t a b l i s h p r e d i c t m o d e l a n d t h e n ，t h r e ei n d e p e n d e n tf a c t o r sh a sb e e na b s t r a c t e du s i n gt h em e t h o d so f c l a s s i f y 1 1 1 东华大学硕士论文 薄型面料服装感觉舒适性预测的研究 a n df a c t o ra n a l y s i s t h e s et h r e ef a c t o r sa r et h e r m a l - m o i s t u r ef a c t o r 、t a c t i l ef a c t o ra n d p r e s s u r e f a c t o r i nt h ef u r t h e rt h er e l a t i o n s h i po fs e n s o r yf a c t o r sa n do v e r a l ls e n s o r y c o m f o r th a sb e e ns t u d i e da n dp r e d i c t i o nm o d e lh a sb e e ne s t a b l i s h e db y u s i n gt h em e t h o d s o fl i n e a rs t a t i s t i ca n db pa n n i ti sf o u n dt h a tt h e r ei sg o o dl i n e a rr e l a t i o n s h i pe x i s t i n g b e t w e e nt e s td a t aa n d p r e d i c t i o nd a t a i na d d i t i o n ，t h er e l a t i o n s h i po ff a b r i cp e r f o r m a n c ea n ds e n s o r yc o m f o r th a sb e e n s t u d i e dq u a n t i f i c a t i o n a l l yb a s i n go ns u b j e c t i v et h ed a t af r o mw e a lt r i a la n do b j e c t i v ed a t a f r o mf a b r i ct e s t ar e l a t i o n s h i pm o d e lb e t w e e nf a b r i cp e r f o r m a n c ea n ds e n s o r yc o m f o r t h a sb e e ne s t a b l i s h e db yu s i n gm u l t i v a r i a t er e g r e s s i o na n a l y s i sm e t h o d as t u d ym o d e lo f c l o t h i n go v e r m ls e n s o r yc o m f o r tp r e d i c t i o nb a s i n g o nf a b r i cp e r f o r m a n c eh a sb e e nb r o u g h t f o r v a r d 衄o u g hc o m b i n i n g t h e s t u d y o fp s y c h o l o g i e a s e n s o r y p e r c e p t i o n a n dt h e r e l a t i o n s h i po fs e n s o r yf a c t o r sa n d f a b r i cp h y s i c a lp e r f o r m a n c e a tl a s t ，t h es e n s o r yc o m f o r tp r e d i c t i o nm o d e lh a sb e e np r o v e dt h o u g hn e wt e s td a t a i ti sf o u n dt h a tb o t hl i n e a rm o d e la n db pa n nm o d e lh a v eg o o dp r e d i c t i o ne f f e c t ， c o m p a r a t i v e l y b pa n nm o d e li sb e t t e r ac r e a t i v es t u d yh a sb e e nc a r r i e di nt h ec o m p a r a t i v en e w f i e l do f c l o t h i n gs e n s o r y c o m f o r ti nt h i sp a p e r ，s o m ee x p l o r a t i o na n da c c u m u l a t i o nh a sb e e no b t a i n e df o rt h et h e o r y o fc l o t h i n gs e n s o r yc o m f o r t t h ep r e d i c t i o nm o d e lp r o v i d et h e o r ys u p p o r tt oc l o t h i n g p r o d u c t sd e s i g na n dp o s s e s ss o m ep r a c t i c a lg u i d a n c es i g n i f i c a n c e s u n f e i f e i ( g a r m e n td e s i g n & e n g i n e e r i n 9 1 s u p e r v i s e db y p r o f e s s o rz h a n g z u f a n g a n dl ij u n k e y w o r d s ：s e n s o r yc o m f o r t ，p h y s i c a lp e r f o r m a n c e ，p s y c h o l o g i c a lp e r c e p t i o n ，w e a rt r i a l ，m u l t i - a t t i t u d es c a l e ，a n n ，p r e d i c t i o nm o d e l 附件一： 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。 一躲系唧坼 日期：年月日 附件二： 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 白嘶年 日期：年月日 指导教师签名 静膨 日期：年月日 矽c ( 莎 东华大学碗士论文序言 第一章序言 本章首先阐述服装感觉舒适性预测的研究背景，从而引出本课题，并论述了 课题研究的意义。然后对相关的研究现状进行了总结，通过对以往硕究的分析， 提出了研究仍然存在有待于解决的问题，由此提出本文研究目标，拟定研究方法， 并且制定出本文研究技术路线。 1 1 课题研究的背景 服装设计隶属于工业设计范畴。工业设计的宗旨为功能第一，形式 第二。当今国际公认的着装理念同样为舒适第一，美观第二。穿着舒适 已成为如今大多数消费者的一种共识，这就需要对舒适性问题进行进一 步的研究以满足消费者对服装功能舒适性需求。以往的舒适性研究主要 侧重于单一领域内的研究，如热湿舒适的研究，然而着装舒适性的影响 因素非常复杂，人们的着装感觉并非只有单感觉的存在，往往会存在 多种感觉，因此这就需要在单一领域研究的基础上，综合多个领域的研 究成果，对整体感觉舒适性进行研究。 同时，由于感觉舒适预测知识的贫乏，设计师往往无法对消费者的 消费需求进行准确的定位，设计的服装难以达到预期的效果，从而延长 产品开发周期，无法适应快速反应的市场节奏。 另外，随着信息技术与传统技术相结合，c a d 技术被广泛运用于服 装和纺织品设计，越来越多的公司运用c a d 技术进行服装设计，然而 传统的服装c a d 技术仅重视了服装的款式造型设计，热功能和力学功 能性设计板块并没有得到很好的开发和运用，因而无法满足现代消费者 。对服装功能舒适性需求。因此需要在纺织品的热湿传递及服装的力学特 性的数字化模拟等研究的基础上，通过计算机图像技术和外观设计、热 东华大学硕士论文 序言 舒适设计及力学性能设计技术的集成，对服装的舒适性及功能性进行全 面的预测。 1 2 课题研究的意义 1 2 1 课题研究的实际意义 本课题的研究成果可以应用于服装企业对消费者的研究和对产品的 开发，从而满足消费者个性化的消费需求，迎合小批量、多品种、个性化、 短周期的服装经济发展趋势。 i 2 1 1 消费者研究 理解和预测消费者的需求和行为是现代企业制定合理的商业策略， 满足消费需求，参与市场竞争的一种非常重要的手段。消费者对服装的 总体吸引力判断来自复杂的经验，涉及并综合许多单项感觉。如果不在 特定体力运动，环境条件及穿着生理心理状态下，许多感觉是不可能 获得的。 传统的市场研究方法只能获得一些表面的信息，无法详细理解物理 机械性能在人们选择织物和服装中所起到的细节性作用。模拟穿着试验 可以有效获得消费者在受控环境的温度和相对湿度发生变化时更精确的 着装感觉。感觉描述技术的应用，可以更加准确地确认消费者所需要的 产品特征，从而开发新的产品满足消费需求。 1 2 1 2 产品开发 产品的开发和评价系统如图1 1 所示，由5 个层次组成。 图1 1 中从第一层次到第五层次，信息流从市场的需求到技术细节， 新产品可以按照市场需求和满足消费者要求进行各种设计，这些检测可 以用来评估织物材料的质量和特点，从而设计具有吸引力和舒适性功能 的产品。 东华大学硕士论文序言 图1 1 服装舒适与功能设计系统【1 1 另一方面，图1 1 中从第五层次到第一层次，信息流从技术到主观 感觉。这意味着利用这些知识，理解消费者各种感观知觉的物理机理、 心理物理学机理和心理学机理，可以确认消费者的需要并与产品的技术 特征( 即物理刺激量) 联系起来，根据对这些联系的研究，利用数学统计等 方法建立预测模型，达到产品设计的目的【2 1 。在实际生产之前优化设计 产品，减短产品开发周期 1 2 2 课题研究的理论意义 从广义上讲，服装是有生命的人与无生命的衣的结合物。它既是物 质产品，又是精神产品，这种双重性决定了人们对服装的需求不仅仅是 对遮羞御寒等低层次、生理方面的需求，同时也存在着对服装舒适性的 心理需求。现在随着人们生活水平的提高，服装的双重性得到了充分体 现，人们对服装质量的要求已不再停留在耐穿、保暖等方面，而更加注 东华大学硪，l z 论文 序高 重于对穿着的感觉，于是服装感觉舒适的研究就显得重要起来。 服装舒适性研究发展历程，正体现着人们对服装舒适性追求的演变。 服装舒适性的定义从某种意义上体现了服装舒适性研究发展的历程。有 代表性的服装舒适性定义主要有以下三种：l a m o t t e 3 1 认为物理舒适很大 程度上受到皮肤和周围环境接触时引起的触觉和热觉的影响，这种定义 仅仅描述了舒适性的物理方面；s l a t e r l 4 】把舒适性定义为：人与环境间生 理、心理及物理协调的一种愉悦状态；l i f 5 1 把舒适性定义为一个整体的 概念，一种和周围环境在物理，心理和生理因素方面多重交互作用的状 态。舒适性定义里心理因素的介入，说明舒适性研究已由原来的单的 生理舒适研究，变为物理，生理，心理舒适的综合研究，着装时的心理 感觉就成为舒适性研究的一个新的研究对象。感觉舒适性也就成为了服 装舒适性研究中相对新的领域。 虽然服装舒适性研究已有几十年的历史，并且已经对服装感觉舒适 性这一新的领域进行了一定的研究，但是服装感觉舒适研究还没有形成 完整、系统的理论，为了进步完善服装舒适性理论结构，还有待于对 服装感觉舒适性做进一步的研究。 回顾以往的研究，发现服装感觉舒适研究主要包括两方面的内容， 其一是物理刺激和心理感觉之间的关系的研究；另一方面是心理感觉的 研究。 在物理刺激与心理感觉之间关系的研究方面：物理刺激通过实验仪 器进行客观测量，这方面已有了大量研究，并且已经形成了比较系统、 科学的测量方法。然而心理感觉是主观量，无法用物理仪器直接测得， 只有应用心理标尺，通过主观测试方法获得。 在心理感觉的研究方面：心理感觉是人对刺激的主观体验和心理加 ，虽然研究人的行为的科学一一心理学已经有了l0 0 多年的历史，但 东华大学硕士论文 序言 是心理研究在服装方面的应用还是一个新的研究领域，存在着很多不足， 可谓困难重重。但是，通过借鉴心理学研究方法，对服装感觉舒适性进 行的研究取得了一定的成绩。 1 3 课题相关研究的现状 着装感觉的形成是一个复杂的过程，影响因素错综复杂。研究者已 分别对某一种影响因素的作用机理进行了研究，虽然单一领域的研究对 感觉舒适性预测是不够的，但仍然为综合感觉舒适性预测的研究奠定了 基础。由于服装感觉舒适性研究主要为两方面：其一是研究物理刺激和 心理感觉之间的关系；另方面是对心理感觉的研究。本文也从这两个 方面进行总结。 1 3 1 物理刺激与心理感觉的关系 穿着者对服装舒适性的主观感觉主要取决于复杂的心理和生理过程 这种感觉主要是由各种各样的物理刺激所引起的。这些物理刺激由系 列物理过程所决定，而这些物理过程与纤维一织物一服装的物理性能和 结构特征有关。因此，通过研究物理刺激与心理感觉的关系，从而发展 客观预测服装舒适性能的方法是值得的并且符合逻辑的。产生着皱感觉 的物理刺激有热湿刺激和力学刺激两类，因而本文从热湿刺激和力学刺 激两方面进行了总结。 1 3 1 1 热湿刺激与心理感觉的关系 从二十世纪四十年代，学者们就开始阱科学的、系统的研究方法来 认识服装隔热、防寒原理，研究人体与服装间质的传递，逐渐发展到全 面系统地研究服装穿着热湿舒适性。热湿传递理论相对比较完善，热湿 作用的物理机理已经得到了研究并建立了理论模型。 服装的温暖感是指3 个独立又联系的方面：在固定状态下和在瞬态 的服装保暖性，以及在织物一皮肤接触过程中的温暖感。 东华大学硕l 论文 序言 在固定状态下的服装保暖性已被广泛的研究，所得成果已经应用于 实践几十年。 瞬态保暖性与吸湿热有关，是影响服装动态保暖性和实际穿着者的 热感的主要因素。d a v i d 6 l f 7 3 通过一系列实验研究了服装的热缓冲作用， 他发现3 0 5 0 的吸热可以有效地减少织物的热损失。s t u a r t 8 】等人 利用毛手套来研究吸湿热感觉，他们发现将吸湿性强的织物由一个干燥 的环境移到一个潮湿的环境中，吸湿热明显影响穿着者的温暖感。 接触时的温暖感与接触时的凉爽感具育相同的作用机理，意义刚好 相反。织物接触凉爽感是种与织物一皮肤间的热湿转移相联系的感觉。 这种感觉对温度和热环境中的舒适感有重大影响。从本质上看，引起织 物与皮肤接触冷暖感的根本原因是织物与皮肤接触后，织物与皮肤之间 发生了热交换，使皮肤产生了一定的温度变化。这种温度变化将引起皮 肤中感温神经末梢的兴奋而产生以电脉冲为形式的感觉信息，传导纤维 将此信息送到脊髓神经并经一定加工和处理后再输送到大脑。大脑将对 这些信息进行处理和判断，从而产生冷或暖的判断。由于这种瞬间的热 交换通常较快，感温神经反应通常较激烈，而且瞬间接触部位常常是局 部的，同邻近皮肤区域之间形成较大反差，因此接触冷暖感与一般意义 上的冷暖感觉是有所不同的【9 1 。 s c h n e i d e r l 】等人发现光滑、轻薄的毛织物，在温暖、潮湿的环境中， 比结构上相近但吸湿能力较弱的织物感觉更凉爽。大量研究表明，在织 物一皮肤地接触中，纺织纤维的吸湿对织物的凉爽感有重大影响。纤维 的吸湿性和直径影响热交换过程，控制着皮肤表面的温度变化，因此， 也相应影响到凉爽感。另一方面织物表面性能也对接触凉爽感有影响。 人们普遍认为服装的潮湿是导致不舒服的一个主要原因。对潮湿感 觉的过程包括复杂的机理。在以往研究的基础上，w a n g 【川等人将织物热 东华大学硕士论文 序言 湿传递模型和冷热感受神经生理模型相结合，建立了个数学模型来描 述织物热湿传递对皮肤温度的影响，提出了神经生理主观心理感觉的 概念和模型。该模型可以从纤维性能，纱线和织物结构，织物含水量和 环境条件( 温湿度) ，对冷暖感和湿度进行模拟和预测。 1 ，3 1 2 力学刺激与心理感觉的关系 在过去的几十年已经进行了热、湿传递过程的综合研究，但是人体 与服装之间的力学作用机理还未充分建立起来。不过有关纤维和织物特 性与各种触压感之间关系的研究已有相当数量的报道。按照研究报道的 时间先后顺序总结如下： h o w o r t h ”1 认为柔软度是与因为厚度产生的坚实性或硬度相对的指 标。 e l d e r 1 3 】等人使用主观评定和客观测量两种方法对机织物和非织造 布的硬挺度和柔软度作了研究。织物硬挺度是使用s h i r l e y 悬臂仪、 c u s i c k 悬垂仪和一台s h i r l e y 环状弯曲测试仪进行测量。织物柔软度使 用装有压缩测力装置的i n s t r o n 张力拉伸仪进行压缩测量。用s h i r l e y 环 状弯曲测试仪进行弯曲滞后检测而得的弯曲刚度与织物刚度主观评估密 切相关。采用s t e v e n 定律处理这些数据，发现主观刚度评估与织物刚度 呈对数线性关系；压缩测量的客观值与柔软度主观评价等级也呈现对数 线性关系。机织物和非织造布的主观柔软度均与织物厚度有关；机织物 的柔软度还与织物密度有关，而非织造布则不然。另外，e l d e r t “】使用另 一套机织物和针织物研究来证实他们的方法和结论，发现3 种客观测量 即弯曲刚度、弯曲长度和悬垂系数之间极为致，并且这些客观值与主 观评估之间极为相关。 同时l i 】将客观测量力学特性与穿着实验中获得的主观瘙瘁级别 进行了比较，发现瘙瘁感与纤维直径、轻压和重压时织物的厚度及织物 东华大学硕士论文 序言 表面粗糙度有关；服装刚度的主观评价等级与纤维直径和拉伸断裂强度、 织物在低压和高压时的厚度、压缩能及厚度曲线斜率这3 项力学性能相 关；服装柔软度的主观感觉与织物压缩特性、拉伸特性以及纤维直径和 断裂强力这几项力学性能相关；粗糙度与织物表面粗糙度、压缩性能、 纤维直径和纤维拉伸特性以及拉伸特性这些力学性能有关。 m a t s u d a i r a 等【16 1 设计了三种测试方法进行实验，并比较了实验所得 的三组数据。这三种测试方法为： 1 ) 将一台k e s f b 压缩测试仪改装之后用于测量初始压力阶段的 压力和织物关系，分析伸出的纤维弯曲和压缩性能； 2 ) 将一台w r o n z 开发的激光毛羽测试仪对织物表面的纤维毛羽 进行计数： 3 1 采用一台改制的拾音唱片针头来检测织物表面伸出的纤维根数。 h u 等 1 发现织物硬挺度与k e s f 仪器测量的5 k p a 下的压缩能、 弯曲强度、平均摩擦系数、摩擦系数偏差、压缩线性度这些量有关； f u k u r a m i ( 在英语里的解释为丰满的、柔软的) 与低压力时的表观厚 度平均摩擦系数、几何粗糙度以及压缩功这几项力学性能有关：织物 光滑度与低压力时的表观厚度、几何粗糙度、弯曲刚度、压缩线性度、 拉伸功、单位面积织物质量、弯曲时刻的滞后以及压缩功这些力学性能 有关。 b i s h o p 【1 8 1 对以往研究成果进行总结，硬挺度与弯曲刚度、厚度、面 密度、剪切刚度、滞后性和压缩性这些物理特性相关；柔软度与弯曲、 压缩和拉伸特性、剪切刚度和滞后性、密度和摩擦这些物理特性相关； 粗糙度( 光滑度) 与粗糙度、摩擦、刺痛、剪切和弯曲刚度以及面密度 这些物理特性相关。 m a t s u d a i r a 等( 1 9 1 研究了有关织物整体后的刺痛效果发现：含3 5 u m 毛纤维的织物表面刺痛的减少和增加，是由适当的整理工艺的决定的。 东华大学硕士论文序言 1 3 2 心理感觉的研究 感觉形成的生理机制是十分复杂的，感觉的产生既依赖于客观外界 的刺激，也依赖于感受器的换能及神经系统包括大脑皮层对信息的逐级 编码、加工、整合。感觉是已经过初步加工整合的客观对象的“主观映像”。 s t e i n 和m e r e d i t h 2 0 1 从感觉生理的角度指出：尽管一些具体形态特 性可能因大脑整理许多刺激输入信号而很大程度上得到保存，但是其余 的肯定是改变了。大脑不会以一系列的独立感觉经历认识世界，而是存在 一个不同感觉映像的交织和整合过程，此过程使感觉内容彼此有所改变， 这些整合加工过程的结果便是感觉。 m a r t e n s 2 1 】指出在感觉轮廓数据分析中，通常l 一3 个因子中就包含了 数据中的基本信息。这给出了一种假定：复杂的人类感观知觉可以减少 为清醒意识中的几个独立因子，称之为潜在变量或潜伏现象。统计术语 中，潜在变量是数据中几种变量的投影或线性组合，这表明统计分析可 以反映一个人对产品的感觉过程，每个感觉因子都是各种产品属性贡献 的累积。 对感觉整合加工过程的研究是发展感觉舒适性的关键。整合加工过 的感觉印象与各种感觉中潜在模式提供的感觉因子高度相关，并且对于 不同的服装类型，不同的穿着场合，感觉因子对感觉印象的相对贡献也 是不一样的。 1 4 存在的问题 根据以上回顾，尽管以往研究者在某些领域已经作出了相当研究， 但是仍然存在以下问题： 首先，虽然服装感觉舒适的研究具有普遍意义，舒适性感觉可以用 不同语言表达，但是当从一种语言解释到另种语言时，存在选择准确、 相同含义感觉描述语的困难； 东筚夫学镬l 论文序言 其次，服装感觉舒适的概念中包含大约3 个潜在的独立感觉因子。 虽然三个感觉因子已被证实，但是分析每个感觉因子的相对贡献率对了 解和研究感觉舒适的心理也显得相当重要； 再次，对于不同的服装类型，不同的穿着场合，感觉因子对感觉印 象的相对贡献也是不一样的，已得到的结论仅能应用到和实验条件相似 的情形中，因此实际应用有一定的局限性，还有待于结合更多的服装类 型，更多的穿着条件进一步地研究； 最后，舒适感知的心理过程和各种感觉因素之间复杂的相互作用无 法用统计方法来满意地描述，因为这些方法不符合心理过程的复杂性， 非线性和动态学习性。因此，这就需要更高级更复杂的方法如人工智能来 模拟这一过程。以往的研究仅仅把人工智能应用于织物风格的预测研究， 而不是对着装感觉舒适的研究。 1 5 研究的目标与方法 1 5 1 研究的目标 本论文目的是开发一个服装感觉舒适预测系统。论文的主要目标如下： 1 ) 开发一个可行的心理学标尺，设计相应的穿着实验，用以研究 穿着状态中的感觉舒适性。 2 ) 研究着装心理感觉之间的关系，以及心理感觉和整体服装舒适感 之间的关系： 3 ) 基于心理感觉来预测服装整体舒适； 4 ) 基于面料物理性能预测心理舒适和综合舒适感。 1 5 2 研究方法与具体步骤 本文主要研究内容为：首先开发多重态度量表，设计相应穿着实验； 其次根据实验数据对着装心理感觉进行研究；然后基于心理感觉来预测 服装整体感觉舒适；最后基于面料物理性能预测心理感觉舒适。 东华大学硕士论义 序； 1 5 2 1 开发多重态度量表并设计相应的穿着实验 1 ) 查阅中外文献获得相关的感觉术语，结合实际通过研讨最终制 定专家和普通消费者均得以认可的多重态度量表： 2 ) 设计穿着实验，制定实验方案。选择购买适当的面料，确定实 验服装制作的具体参数，由专业人员进行实验服装的制作，根 据服装的规格尺寸选择合适的受试者： 3 ) 模拟正式实验环境，对受试者进行预实验，让受试者更好的了 解实验程序，熟悉并加深对多重态度量表的理解，平衡受试者 的生理状态，减少实验偏差； 4 ) 进行穿着实验，获得受试者对感觉舒适的反应； 5 1 根据实验获得数据，对心理量表的信度、灵敏度进行检验； 6 ) 根据实验数据，分析受试者个体差异对实验数据的影响，检验 主观实验数据的有效性。 1 5 2 2 着装心理感觉研究 1 ) 对单项感觉进行聚类分析和因子分析，从复杂感观知觉中找出 独立的潜在变量，结合实际对潜在变量进行定义； 2 ) 分析潜在变量对整合加工后的感觉印象之间的关系，得出各潜 在变量对感觉印象的贡献率； 1 5 2 3 基于心理感觉来预测服装整体感觉舒适 1 ) 多元统计技术：在因子分析基础上采用计算加权总分的方法， 预测服装整体感觉舒适，建立线性统计预测模型； 2 ) 智能技术：采用b p 神经网络技术，基于心理感觉预测服装整体 感觉舒适，建立神经网络预测模型。 1 5 2 4 基于面料物理性能预测心理感觉舒适 1 ) 设计织物物理性能测试的客观实验，对织物物理性能进行测试； l l 东华大学硕士论文序言 2 ) 研究织物物理性能和感觉因子之间的关系，运用多元回归的方 法对建立基于物理性能的感觉因子预测模型： 3 ) 综合基于心理感觉的整体感觉舒适预测模型以及基于织物物理 性能的感觉因子预测模型，得到服装整体感觉舒适的多级混合 预测模型。 1 5 3 研究技术路线 本课题开展技术路线如图1 _ 2 所示。课题进展大体上分为三个部分： 课题准备、数据处理和模型验证。 图1 2 课题技术路线 为了进一步明竖课墼塑具笪塑堕堑节l 剑窟工课题进屋各部一一一 分具体操作技术路线图，如图1 3 ，1 4 ，1 。5 。 _ 课题准备 面料选购卜l 实验面料 = 打憋服装制作u 竺竽隧 到墓 医矗磊 态度标尺 受试者 实验程序设计卜- 叫实验方案 图1 3 课题准备方案 实验仪器测量 黧。怪实验培训i l 东华大学坝_ 论文序言 一数据处理 数据标准化卜叫织物物理性能卜叫多元回归 数据标准化 信度检验 f r i e d r n a n 检验 e n d a l l 协同系数检验 一模型验证 单项感觉 因子分析 聚类分析 毒在呈嘉耋誓雾础 神经网络 图1 4 数据处理方案 在变量：感觉因 图1 5 模型验证方案 东华大学硕士论文实验设计 第二章实验设计 本章首先阐述了相关实验技术原理；然后根据相关实验技术原理从实验样品、 心理量表、受试者、预实验、正式实验这几方面进行了课题穿着实验设计：最后 对本文进行的客观实验分别进行介绍。 2 1 实验技术 21 1 物理实验技术 在穿衣过程中，衣服不断与人体大部分皮肤进行动态接触。皮肤和衣 服问的接触有下列特征： 1 ) 接触面积大并覆盖具有各种感受性的区域； 2 1 人体频繁地改变其生理特征，如皮肤温度、出汗速度及皮肤表面 湿度，这产生了各种新的热湿刺激； 3 ) 人体经常处于运动状态，造成衣服在皮肤上的频繁划移，这常常 产生新的力学刺激。 因此可以将着装感觉产生的物理刺激分为两类：热湿刺激和力学刺激。 2 1 1 1 热湿性能测量 对于服装、织物的热湿舒适性已积累了许多测试方法和评价指标；有 许多方法和指标在评价服装热湿舒适性的某一方面时还是非常有效的。 1 9 4 1 年g a g g e ，b u r t o r 和b a z e t 【2 2 1 提出了综合人体生理参数、心理 感觉和环境条件三者的服装隔热保暖指标一一克罗( c l o ) 。1 9 4 6 年p e i r c e 和r e s s l 2 3 1 提出了用以衡量织物或织物层隔热性能的热阻单位一t 0 2 。 1 9 4 9 年至1 9 5 7 年期问的研究主要集中在防寒服装，定量评价指标也只有 克罗值。1 9 6 2 年，a h 。w o o d c o c k f 2 4 1 【25 j 提出了服装的透湿指数( i 。) ，作 为热环境条件下服装舒适性的评价指标之一，这项指标的提出具有重要 东华大学硕士论文实验设甜 的意义，但其忽略了辐射热的影响。实际上，由于辐射热的存在，透湿 指数并不是无因次指数。1 9 6 5 年美国著名服装生理学家r f g o l d m a n 2 6 】 将服装的热阻与热湿指数结合起来，提出了服装的蒸发散热效能指数。 国内织物热湿舒适性的研究始于六十年代，六十年代中期中国人民 解放军总后勤部军需装备研究所开始设计研究暖体假人用于综合测试服 装热阻。八十年代以来，服装、织物的热湿舒适性得到了广泛的研究。 单纯织物传热传湿的测试方法有许多，施槲梧 2 7 l 【2 8 1 作过全面总结。 现简单叙述一下几种常用测试方法： _ 单纯热传递测试方法 冷却法：实验仪器有圆筒保温仪和卡他温度计，测量温度下降t 、 试样冷却时t ( t 。) ； 恒温法：实验仪器有恒温圆筒保温仪、恒温热板，测量时间t 内试样 的散热量q ( q 。) ； 暖体假人法：实验仪器为暖体假人，测量散热量q 、假人皮温t 。k 、 环境温度t 。，假人体表面积a 。； 平板仪法：实验仪器为平板型保温仪，测量热流量q 、试样两侧温差 t 、面积a 、厚度l ； 热脉冲法：实验仪器有j f y - b1 ( 天津纺织工学院研制) ，测量加热后 试样的温度变化情况。 - 单纯湿传递测试方法 透湿杯法：实验方法有蒸发法( 包括倒杯法) 和吸收法，测量时间t 内透过试样的水汽量g 。，试样面积a ，实验仪器为蒸发皿； 密度梯度法：实验方法有r 管法和平板法，测量试样两侧水气压差 p 或浓度差c 、湿流密度jw 、试样面积a 、织物厚度l 。 热湿综合传递测试方法 东华人学硕士论文 实验殴计 织物微气侯仪法，测量试样两侧温度差和湿度差以及温湿度分布、 显热流量q 、潜热流量qw 、总热流量q 。； 出汗暖体假人法：测量试样两侧温度差和湿度差以及温湿度分布、 显热流量q 、潜热流量q w 、总热流量q 。 21 12 力学性能测量 织物的力学性能测试是一种定量化的研究方法。现有织物力学性能 测试仪器按照测试指标不同，分为结构参数测试和性能测试。 结构参数的测试包括原料成分、纱线支数、织物组织、经纬密度、 织物厚度、织物克重等的测试。 织物性能测试仪器按测量工作量及获得的信息量的多少大致可分为 两类：单台单测单指标和多( 单) 台多测多指标。所测试的织物性能包括： 拉伸性能、弯曲性能、剪切性能、压缩性能、表面性能、厚重特性等。 单台单测单指标仪器如织物悬垂度仪、电子强力仪等、自动硬挺度 测试仪、拉伸断裂强力仪；多( 单台) 多测多指标仪器如川端型( k e s f ) 系列、s y g 55 0 1 型和f a s t 系统等1 2 9 1 ，其中k e s 和f a s t 这两套仪器在国际 上最具有代表性。 2 1 2 心理学实验技术 舒适心理感觉是感觉舒适性研究的主要任务，所以本文在这里对心 理学实验技术进行详细介绍。 21 2 1 心理学标尺技术 人体着装的舒适性程度是一种人体主观感觉，主观测量是对一个人 观点的直接反映。 与主观测量的特点完全相反的一种测量方法是客观测量，上面介绍 的物理性能测量和生理指标溯量均为客观测量。客观测量相对简单，并 且测量快捷、准确、严谨而且可重复性高，但是这种方法最大的不足在 东华大学硕士论文 实验设计 于：它不能完全替代产品在使用时的性能测试。作为对客观试验不足之 处的弥补，主观测量就表现出其优势，它也因此在近期受到极大的关注。 对于实际环境这种方法更适合。它给出了一种方法，可以测试人在特殊的 环境下的反应，这样就可以准确的预测人在特定状况下的真实反应，或 者说，能可靠地预测一件产品投入使用后，消费者对它的真实接受程度。 心理学标尺是主观试验中所用的评估参照标准，由指定“数字”组 成而赋予物体或时间特征的测量。一般有四类测量标尺：类别标尺、顺 序标尺、区间标尺、比例标尺。四类心理学标尺的描述和能使用的分析 方法见表2 1 。 表2 1 心理学标尺类型【3 o 标尺原则 用法可应用的统计方法 分类运算、众数、百分数 类别决定平等 分级 x2 检验、二项式检验 决定平等中位数、双向方差分析、秩序、相 顺序等级 相对位置关性、其他非参数统计方法 决定平等指数 区间相对位置态度测量平均差、标准差、全范围统计方法 差异量值知觉 决定平等销售 比例 相对位置花费全范围统计方法 带有有意义零点的差异量值许多客观测量 s l a t e r 3 1 曾指出主观测量值存在许多问题。尽管困难重重，但是研究 人的行为的科学一一心理学已经有了多年的发展历史。心理学标尺领域 中已开展了大量工作，发展了心理学定律、实验技术及数学方法来处理 主观反应数据。如今已有许多的研究者将心理学标尺技术应用于服装感 觉舒适研究中。服装感觉舒适研究中的大多数心理学标尺为态度标尺。 21 2 2 心理学定律 一w e b e r f e n c h n e r 3 2 l 定律( 对数定律) 东华尢学硕士论文 实验殴计 w e b e r 。f e n c h n e r 定律( 对数定律) 认为一0 理感觉与物理刺激量的对数 成正比，即物理刺激强度以几何级数增加时，心理感觉的增加量以算术 级数增加。公式为： e = k 崦i + c ( 2 1 ) 式中e 为人的感觉强度等级，i 为物理刺激强度等级，k ，c 为心理学常数。 _ s t e v e n s 定律3 2 1 ( 幂定律) s t e v e n s 定律( 幂定律) 由美国心理学家s t e v e n 提出( 1 9 5 3 年) ，作为研究主 观感觉强度与物理刺激强度问关系的试验程序，他认为心理量与物理量 之f 司符合幂定律，即心理量和物理量都按几何级数增长。公式为： r s = as d 。 ( 2 2 ) 式中r 。为人的感觉量值，s 。为物理刺激量值，a 为比例因子，b 为刺 激属性的指数特征。 2 12 3 穿着试验 在织物手感方面有了大量的研究 3 3 】。但是，人在着装状态下的大多 数感觉来自身体，而不是双手，因此服装舒适感觉必须在着装状态下加 以研究。穿着实验是服装感觉舒适研究的一个重要方法。h o l l i es 1 3 4 】【3 5 】 等在对人体感觉和服装舒适性研究的基础上，发展了种心理量表技术 一感觉评估技术( h u m a np e r c e p t i o na n a l y s i s ) ，应用到穿着试验测试中 评定服装感觉舒适性。 2 2 穿着实验设计 根据h o l l i e s t ”1 的感觉评估技术原理设计一个穿着实验用来获得穿着 实验中受试者的各种感觉反应。该技术的主要