青年女性臀部高度特征分析

石小強(qiáng)，王宏付

(江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

青年女性臀部高度特征分析

石小強(qiáng)，王宏付

(江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

臀部是評判人體美的重要部位，關(guān)系到下裝設(shè)計(jì)的舒適性和美觀性。通過利用Excel和SPSS軟件對三維人體測量獲得的有關(guān)臀部數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析來研究臀部高度特征。通過分析臀位高與身高、腰高的關(guān)系得出三者成正態(tài)相關(guān)關(guān)系，臀身比(即臀部高度與身高的比值)均值為0.499，得到臀部可作為人體美的評判基礎(chǔ);進(jìn)一步分析得出臀位高度與身高成線性關(guān)系;臀胯高差與腰胯高差比值均值是0.285，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時要想獲得最佳的舒適性、美觀性，須增加測量臀高位置;通過線性相關(guān)分析得出臀胯高差與身高、腰位高的線性關(guān)系公式;最后參照國家號型標(biāo)準(zhǔn)中身高以5cm分檔，利用分裂聚類分析法將全部數(shù)據(jù)分為5類，分析得出臀位高以3cm分檔。

人體測量;臀位高;臀胯高差;腰胯高差

服裝的合體性與穿著者的體型特征密切相關(guān)，并且會影響到著裝的舒適性［1］，而不同的體型對服裝的要求不同，故體型分析在近年研究中逐漸成為熱點(diǎn)［2］。在我國國家號型標(biāo)準(zhǔn)中女性體型是依照胸圍和腰圍差來進(jìn)行劃分，對女性體型的研究也主要集中在上半身和圍度方面。本文研究以非接觸式三維人體測量技術(shù)為基礎(chǔ)，分析研究青年女性臀部在高度方面的特征，以及臀位高與身高、腰位高、跨部高之間的相互關(guān)系，這種關(guān)系對下裝制版設(shè)計(jì)具有積極的意義。人體的臀部有不同的形態(tài)，比如凸臀體、低髖體等。金娟鳳等［3］根據(jù)臀寬和臀厚之間的關(guān)系將臀部劃分成6種不同的類型。臀位高度定義為人體臀圍線(人體臀部最豐滿處)距離水平地面的垂直距離，因此臀部的高度將影響襠部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及人體細(xì)部的協(xié)調(diào)性，是體型美的重要觀測部位;此外，臀部與腰部之間的垂直距離即臀高對褲裝設(shè)計(jì)的舒適性和美觀性影響較大［4］。本文從這2方面出發(fā)，利用Excel和SPSS分析軟件對所測得的人體數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 研究對象

樣本選取最重要的工作是確定樣本容量［5］。為了減少樣本選取時帶來的誤差，參照統(tǒng)計(jì)學(xué)中有關(guān)樣本與數(shù)據(jù)分析誤差之間的關(guān)系，通過公式計(jì)算最終確定選取200名年齡在18～24歲之間的江浙地區(qū)青年女性作為測量對象。

1.2 測量儀器與實(shí)驗(yàn)環(huán)境

人體數(shù)據(jù)的測量使用的儀器是德國Tecmath公司開發(fā)生產(chǎn)的VITUS SMART XXL人體掃描儀。測量室內(nèi)的環(huán)境設(shè)定為裸體測量標(biāo)準(zhǔn)，即溫度為(27 ±3)℃，濕度為(60 ±10)%［6］。

1.3 測量要求

為保證測量的準(zhǔn)確性，減少測量誤差，測量室內(nèi)必須封閉無光照;測試者只能穿著淺色緊身內(nèi)衣，不能佩戴首飾;為測得準(zhǔn)確的身高數(shù)據(jù)，測試者需頭戴白色泳帽并將頭發(fā)全部遮蓋;測量時測試者必須自然站立，雙腳站在掃描臺上的腳位處，雙臂保持自然下垂，肘部微微上提張開，肘點(diǎn)朝外，雙手離大腿距離8～10cm，目視前方并保持自然呼吸，避免晃動。為了提高精確度對同一個人進(jìn)行3次測量取其平均值。

1.4 測量項(xiàng)目

參考GB/T 5703—2010《用于技術(shù)設(shè)計(jì)的人體測量基礎(chǔ)項(xiàng)目》，確定測量項(xiàng)目包括身高、腰位高、臀位高、胯部高、胸高、臀圍、腰圍、臀厚、臀寬9項(xiàng)基本數(shù)據(jù)，以及通過計(jì)算得到的腰胯高差、臀胯高差、腰臀高差、臀身比值(臀位高與身高的比值)。

2 數(shù)據(jù)處理與分析

2.1 數(shù)據(jù)的預(yù)處理

數(shù)據(jù)的預(yù)處理工作包括人體數(shù)據(jù)文件的建立與編輯，異常數(shù)據(jù)的檢出與處理。對初步測量得到的200名青年女性體型數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，剔除異常數(shù)值和無效數(shù)據(jù)，可用于研究分析的有效數(shù)據(jù)為194份。

2.2 臀位高度數(shù)據(jù)的處理分析

在身高、腰位高度相同的情況下，臀位高度的不同會使體型有較大差異:臀位高的人，腿顯得較長，整體看起來高挑;反之臀位低的人上體顯長，腿顯的短，協(xié)調(diào)性差，因此臀位的高低也是影響女性形體美的重要因素。在人體美術(shù)中人體的頭身比例劃分為1∶7［7］，因此現(xiàn)代女性選擇穿用不同高度的鞋來拉長腿部長度提高臀位高度在身高中所占比例從而使體型顯得更加高挑。

2.2.1 臀位高的相關(guān)性數(shù)據(jù)分析

利用SPSS分析軟件對臀部相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析，得出與臀部密切相關(guān)的2個變量即臀圍和臀厚，根據(jù)不同主成分的特征根大小得出第一、二主成分能夠解釋總變異(總變異表示提取的主成分可以反映所研究物體的總體特征百分比)所占的比例為67.798%;數(shù)據(jù)分析的KMO統(tǒng)計(jì)量數(shù)值為0.633，此數(shù)值說明變量間的相關(guān)性比較弱。表1示出相關(guān)系數(shù)矩陣?？梢钥闯鐾挝桓叨扰c臀圍、臀厚等變量的相關(guān)性系數(shù)較小，說明它們之間的線性關(guān)系比較弱，利用散點(diǎn)圖形式［8］分析臀厚、臀寬和臀高的關(guān)系亦可說明三者成弱相關(guān)，因此得出臀位高低不會受臀厚和臀圍的影響。

表1 相關(guān)系數(shù)矩陣Tab.1 Correlation coefficient matrix

表2示出對臀身比進(jìn)行獨(dú)立樣本K-S檢驗(yàn)，由表可知比值的最大值為0.047，最大正差值為0.047，統(tǒng)計(jì)量Z值為0.596大于0.05，說明臀身比服從正態(tài)分布并成正相關(guān)關(guān)系。通過對臀位高與腰位高的分析可以得出同樣的正態(tài)相關(guān)關(guān)系。

對臀位高與身高進(jìn)行線性回歸分析，因?yàn)樯砀呤潜容^容易得到的數(shù)值，所以身高定義為自變量h，臀位高度定義為因變量y，通過相關(guān)性分析得到相關(guān)系數(shù)r=0.937，可見二者之間密切程度比較高且模型擬合效果很好。

表2 臀身比的獨(dú)立樣本K-S檢驗(yàn)Tab.2 One-sample Kolmogorov-Smirnov test for ratio of breech height and height

表3示出臀位高與身高之間的回歸系數(shù)，分析得出常數(shù)a=－29.191，系數(shù)b=0.673，即得到臀位高與身高的線性關(guān)系公式:y=0.673h－29.191;通過方差分析得出回歸模型中的Sig.值為0，可見以上建立的模型具有統(tǒng)計(jì)意義。

表3 臀位高與身高的回歸系數(shù)Tab.3 Regression coefficient of hip height and body height

2.2.2 臀位高在高度方面的數(shù)據(jù)分析

利用SPSS分析軟件中的描述統(tǒng)計(jì)分析［9］研究臀身比、臀位高與胸高的比值(臀胸比)、臀位高與腰位高的差值(臀腰高差)這3個變量之間的關(guān)系，結(jié)果如表4所示。由表可知，臀身比值集中在0.46～0.56之間，平均值為0.499，臀位高度位置點(diǎn)可視為人體高度方向的中點(diǎn)。

表4 臀身比、臀胸比及臀腰高差量表Tab.4 Breech height to body height ratio，breech height to breast height ratio and difference between breech height and waist height

同理可得出臀胸高差與臀位高的比值均值為0.48，通過使用頻率直方圖分析可得大部分?jǐn)?shù)值集中在0.45～0.5之間，因此可以近似得到臀胸高差等于臀位高/2。這2個比值關(guān)系可用于評判人體的協(xié)調(diào)性和體型審美文化中。臀腰高差值在14.1～26.1cm之間，通過分析軟件中的描述性分析此差值與腰位高比值關(guān)系，得到此比值主要集中在0.19～0.22之間，共149人，占全部數(shù)據(jù)的76.8%，平均值為0.2，即臀腰差值近似等于腰位高度的1/5。

在體型審美中判定的依據(jù)主要是運(yùn)用腰臀比(腰圍與臀圍的比值)、體質(zhì)指數(shù)和體積身高指數(shù)，而現(xiàn)代女性在生活中則更加重視臀部和胸部的審美。而在人體審美中更加注重臀部和胸部的曲線和高度，其中臀部在區(qū)分上體長與下體長時具有明顯的作用，也是服裝制版中的重要考慮部位。當(dāng)身高相同時，臀身比的比值越大，說明臀位高在身高方向所占比例越大，這個比例關(guān)系是對張秀［10］所做的襠底高與身高關(guān)系在評判體形美方法上的補(bǔ)充與完善。利用臀部高度特征評判人體美比僅僅參考腿長的方法更加準(zhǔn)確和全面。

2.3 腰胯高差與臀胯高差的相關(guān)性分析

腰胯高差定義為腰位高度與胯部高度之差;臀胯高差定義為臀部高度與胯部高度之差。對腰胯高差、臀胯高差進(jìn)行線性相關(guān)分析，得出相關(guān)系數(shù)r=0.507，顯著性水平為 0.000(雙側(cè)檢驗(yàn))(小于0.01)，所以二者的相關(guān)性是高度顯著的［11］。并且從表5可看出二者的相互相關(guān)性是同一r值，所以二者在相關(guān)性上處于平等地位。

表5 腰胯高差與臀胯高差的相關(guān)性分析Tab.5 Correlation analysis about difference value of waist and crotch and difference value of haunch and crotch

臀胯高差和腰胯高差的比值見表6。從表中可以看出二者的比值在0.190～0.370之間，平均值是0.285，通過分析得出二者的比值主要集中在0.25～0.325之間，有139人，占總?cè)藬?shù)的71.6%，另外28%左右的樣本數(shù)據(jù)比值差別較大，因此可以得出在有襠部設(shè)計(jì)的下裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中臀圍線位置取股上長(腰線至臀股溝的距離)的1/3［12］并不能滿足所有人對著裝舒適性和美觀性的需要，因此在量身定制中要增加測量或計(jì)算臀胯高度差值。

表6 臀胯高差與腰胯高差的比值關(guān)系表Tab.6 Ratio relationship between difference value of waist and crotch height and difference value of breech and crotch height

利用SPSS相關(guān)性分析軟件對臀部有關(guān)變量進(jìn)行分析，依據(jù)雙側(cè)檢驗(yàn)顯著性水平得出與臀胯高差相關(guān)性明顯的變量為臀位高、腰胯高差。對3個變量進(jìn)行線性回歸分析，回歸分析得到的伴隨概率值為0，說明所建模型有顯著的統(tǒng)計(jì)意義。假設(shè)臀位高為X1，腰胯高差為X2，臀胯高差為Y，得到三者之間的線性關(guān)系:Y=0.023X1+0.285X2－1.967，其中自變量和常數(shù)項(xiàng)的T檢驗(yàn)符合回歸分析要求，通過殘差統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析得到所建立的模型是健康的;由于臀部作為主要研究對象且通過3.2.1小節(jié)中所得的臀位高與身高的線性關(guān)系，最終整理得到臀胯高差的線性關(guān)系公式:Y=0.015h+0.285x－2.64(其中:Y表示臀胯高差;h表示身高;x表示腰胯高差)。

3 聚類分析

通過以上對臀位高度相關(guān)數(shù)據(jù)分析得出根據(jù)臀位高、身高、及二者的比值關(guān)系可以對青年女性的體型作進(jìn)一步探討。采用聚類分析中的DIANA分裂聚類算法對整體數(shù)據(jù)進(jìn)行分類［13］。如表7所示在原始數(shù)據(jù)中找出1個點(diǎn)距離分裂1簇中任意點(diǎn)的最近距離不大于在原始簇中與其它點(diǎn)的距離，將該數(shù)據(jù)移入分裂簇中使其歸為1類。不斷重復(fù)分裂計(jì)算過程直至全部數(shù)據(jù)分裂成所需要的簇?cái)?shù)。

其中簇的直徑算法采用歐氏距離:

簇平均相異度公式:

或用公式:

式中:A為單位矩陣;T代表對原數(shù)據(jù)矩陣的轉(zhuǎn)置;d(x，y)表示x點(diǎn)與y點(diǎn)之間的歐氏距離;x、y表示樣本中同類數(shù)據(jù);davg(x，C)代表點(diǎn)x在簇C中的平均相異度;n表示簇中數(shù)據(jù)個數(shù);C表示不同的簇［14］。

表7 分裂聚類分簇Tab.7 Cluster point of division clustering

體型分類中大都參考身高值變化范圍，將身高指定為表觀測量特征的標(biāo)識變量。由于樣本測量的身高介于148.5～181.0cm之間，所以將身高以5cm為檔差分為5類，終止簇?cái)?shù)為5類。首先系統(tǒng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分裂如表7所示，將數(shù)據(jù)分裂為2組，然后在分好簇的基礎(chǔ)上再進(jìn)行分簇直至分裂到目標(biāo)簇?cái)?shù)5后結(jié)束分類，結(jié)果如表8所示。

表8 最終分裂簇?cái)?shù)Tab.8 Split cluster eventually

依據(jù)身高實(shí)際情況和國家號型標(biāo)準(zhǔn)對分簇后的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。表9示出臀位高度與身高關(guān)系的聚類結(jié)果。

如表9中數(shù)據(jù)所示，接近一半的人身高在160.1～170.0cm之間，占總體的55.3%，符合實(shí)際中多數(shù)女性的身高分布情況;臀位高隨著身高的增加而增加，分成的5類之間臀位高增加的量分別是3.06、3.09、2.98、2.92cm，觀察可得分類之間臀位高增加值均接近3cm，即臀位高的變化與身高的變化具有一定的規(guī)律，當(dāng)身高按照5cm分檔時，臀位高度以3cm分檔;臀身比值主要集中在 0.48～0.50之間，即隨著身高的增加臀位高逐漸接近身高的1/2，達(dá)到一定身高時臀身比超過0.5，此時的身高符合模特身高要求，屬于優(yōu)美體型。

表9 臀位高與身高的K-均值聚類分析結(jié)果Tab.9 Result of K-means clustering analysis about breech height and body height

4 結(jié)論

本文通過對江浙地區(qū)194名青年女性臀部數(shù)據(jù)特征的研究，分析臀位高與身高、腰高、胯部高之間的關(guān)系，通過數(shù)據(jù)分析得到臀位高與身高、腰高之間的關(guān)系成正相關(guān)性;臀位高與身高的比值均值為0.493，因此臀位可以視為人體的中心，臀身比值可以作為評判人體美的參考指標(biāo)，還可為下裝制圖中確定臀位線提供參考;通過線性分析得到臀位高與身高的線性關(guān)系y=0.673h－29.19(h代表身高，y代表臀位高度);臀位高與腰位高的差值在腰位高度方向所占的數(shù)值比例均值為0.2，這個比值對評判人體細(xì)部的協(xié)調(diào)性和對標(biāo)準(zhǔn)褲裝制版均有一定的參考作用;臀胯差與腰胯差的比值均值為0.28，因此在下裝結(jié)構(gòu)制圖中為獲得理想的設(shè)計(jì)效果需確定臀位的準(zhǔn)確位置即臀部與腰部之間的關(guān)系，通過線性分析得到臀胯高差值與身高和腰胯高差的線性公式Y(jié)=0.015h+0.285x－2.64(Y表示臀胯高差;h表示身高;x表示腰胯高差)。利用聚類分析得到臀位高變化與身高的變化關(guān)系，即身高以5cm為檔差增加時，臀位高以3cm為檔差增加，這一檔差關(guān)系有助于獲得合理、舒適、美觀的青年女性下裝版型設(shè)計(jì)，并且對國家號型標(biāo)準(zhǔn)具有積極作用。

［1］ FAN J，YU W，HUNTER L.Clothing Appearance and Fit:Science and Technology［M］.England:Wood head Publishing Cambridge，2004:124.

［2］ VUUSKAN Arzu，BULGUN Ender.Identification of female body shapes based on numerical evaluations［J］.International Journal of Clothing Science and Technology，2011，23(1):46 －60.

［3］ 金娟鳳，孫潔，倪世明.基于三維人體測量的青年女性臀部體型細(xì)分［J］.紡織學(xué)報，2013，34(9):71－72.JIN Juanfeng，SUN Jie，NI Shiming.The subdivision about body type of young female hip size based on 3-D human body measurement［J］.Journal of Textile Research，2013，34(9):71 －72.

［4］ 王秀芝.凸臀體服裝結(jié)構(gòu)解析［J］.紡織導(dǎo)報，2007(1):74－76.WANG Xiuzhi.Protruding buttocks body clothing structure parsing［J］.China Textile Leader，2007(1):74－76.

［5］ 張文斌，方方.服裝人體工效學(xué)［M］.上海:東華大學(xué)出版社，2008:93－94.ZHANG Wenbin，F(xiàn)ANG Fang.Clothing Ergonomics Body［M］.Shanghai:Donghua University Press，2008:93－94.

［6］ HAN Hyunsook， NAM Yunja， CHOIKyungmi.Comparative analysis of 3D body scan measurements and manual measurements of size Korea adult females［J］.International Journal of Industrial Ergonomics，2010，40(5):534－535.

［7］ 王禮軍.雕塑中的人體比例研究［D］.北京:中央美術(shù)學(xué)院，2013:11－15.WANG Lijun.The study of human body scale in the sculpture［D］.Beijing:Central Academy of Fine Arts，2013:11－15.

［8］ 唐五湘.Excel在統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2002:49－66.TANG Wuxiang.Excel in the Application of Statistics［M］.Beijing:PublishingHouseofElectronics Industry，2002:49 －66.

［9］ 汪東華.多元統(tǒng)計(jì)分析與Spss應(yīng)用［M］.上海:華東理工大學(xué)出版社，2010:93－105.WANG Donghua.Multivariate Statistical Analysis and Spss Applications［M］.Shanghai:East China University of Science and Technology Press，2010:93 －105.

［10］ 張秀.基于三維人體測量的青年女性襠底高特征探討［J］.紡織學(xué)報，2012，33(7):102－105.ZHANG Xiu.Discussed the fork at the bottom of the high of young female's based on 3-D human body measurement［J］.Journal of Textile Research，2012，33(7):102－105.

［11］ 隗合月，錢曉明，翟黎莉.中國青年女性人體美學(xué)指標(biāo)的研究［J］.紡織學(xué)報，2010，31(2):91－95.KUI Heyue，QIAN Xiaoming，ZHAI Lili.The aesthetics research about youth female body of China ［J］.Journal of Textile Research，2010，31(2):91 －95.

［12］ 張文斌.服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［M］.北京:中國紡織出版社，2006:96－99.ZHANG Wenbin.Apparel Structure Design［M］.Beijing:China Textile＆ Apparel Press，2006:96 －99.

［13］ 盧紋岱.SPSS for Windows統(tǒng)計(jì)分析［M］.3版.北京:電子工業(yè)出版社，2006:438－439.LU Wendai.SPSS for Windows Statistical Analysis［M］.3rd ed.Beijing:Publishing House of Electronics Industry，2006:438 －439.

［14］ 毛國軍，段立娟，王實(shí).數(shù)據(jù)挖掘原理與算法［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2005:172－174.MAO Guojun，DUAN Lijuan，WANG Shi.The Principle and Algorithm of Data Mining［M］.Beijing:Tsinghua University Press，2005:172 －174.

Analysis on characteristics about hip height of young female

SHI Xiaoqiang，WANG Hongfu
(College of Textiles and Clothing，Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu 214122，China)

Hip is the important part in the beauty judging of human body，relating to the comfort and beauty of the design.Therefore，in this paper，by using 3-D body measurement technology，the data about hip was firstly obtained and analyzed through Excel and SPSS software.At last normal correlation between breech height，body height and waist height was achieved.The average ratio of breech height and high is 0.499.By analyzing the relationships and ratios between these three measures，it was concluded that the hip can be used as judgment in body beauty and there has a linear relation between them.The mean ratio between the D-value of hip and crotch height and D-value of waist and crotch height is 0.285.Therefore，the measuring on breech height is necessarily added in order to get the best style.Through correlation analysis，the linear relationship between D-value of hip and crotch height and body height，waist eight is obtained.Through cluster analysis，all dates are divided into five types reference to national standards that the height class is divided into 5cm，then the height of breech will be divided by 3cm.

body measure;breech height;D-value of hip and crotch;D-value of waist and crotch

TS 941.17

A

10.13475/j.fzxb.20140503405

2014－05－20

2014－10－29

江蘇省2014年度普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(KYZZ_0316)

石小強(qiáng)(1990—)，男，碩士生。主要研究方向?yàn)楝F(xiàn)代服裝技術(shù)。王宏付，通信作者，E-mail:whf.123@163.com。