認(rèn)知行為學(xué)在絲綢觸感評價方面的應(yīng)用研究

岳 靜，張曉夏，王國和

(蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇蘇州215006;現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室，江蘇蘇州215123)

人類觸覺的感知、認(rèn)知作用是多方面、多層次的，中間有心理過程和認(rèn)知過程。傳統(tǒng)的主觀評價只是簡單地將被試集中測試，沒有時間地點限制，忽略了被試的情緒波動及第一感覺的判斷，導(dǎo)致認(rèn)知過程無法采集?；贓-prime軟件的認(rèn)知行為學(xué)方法可以通過時間設(shè)置控制被試接受刺激的時間，其毫秒級的分辨率將刺激時間縮短至1s以內(nèi)，借此觀察被試在刺激呈現(xiàn)的瞬間反應(yīng)，相比感性工學(xué)主觀評價的不限定刺激時間，可以減少由于時間過長造成的注意力分散、環(huán)境因素干擾等;同時，在被試做出認(rèn)知判斷的同時，不僅能夠準(zhǔn)確地記錄下判斷內(nèi)容，還能夠記錄下被試的反應(yīng)時間，從而推斷被試的認(rèn)知過程。該方法綜合運用心理學(xué)、社會學(xué)、人類學(xué)、生理學(xué)等知識，研究人的心理和行為規(guī)律，已廣泛應(yīng)用于音樂、市場經(jīng)濟(jì)、醫(yī)學(xué)、語言等領(lǐng)域。

杜李等[1]運用行為學(xué)方法研究試驗性冷、熱痛的心理生理學(xué)特征。貢京京等[2]則以行為學(xué)方法為基礎(chǔ)比較被試對相同刺激在不同誘導(dǎo)條件下的認(rèn)知差異，探討了倒置效應(yīng)和結(jié)構(gòu)變化在面孔識別中的意義。Wastiels等[3]、Wonjoung 等[4]將行為學(xué)應(yīng)用于材料的質(zhì)感和視覺感知的研究。這種研究方法已經(jīng)得到世界范圍內(nèi)相關(guān)研究者的認(rèn)可和肯定，而目前其在中國紡織領(lǐng)域的應(yīng)用還正處于摸索階段。

因此，本研究以絲綢面料為研究對象，將認(rèn)知行為學(xué)的方法首次應(yīng)用于織物觸感展開研究。通過人對面料的主觀觸感認(rèn)知的差異性及其與客觀指標(biāo)的相關(guān)性分析，討論該方法的可行性及有效性。

1 主觀觸感的認(rèn)知評價

1.1 被 試

已有研究表明女性對織物觸覺的敏感度高于男性，本研究隨機選擇25名中國籍女性在校研究生作為被試(年齡22～25歲)，所有被試均身體健康、視力正常，并了解試驗流程，且自愿參加，無厭倦情緒。

1.2 試 樣

為了探討絲綢面料觸感認(rèn)知的差異，根據(jù)企業(yè)和市場上已有的絲綢面料，從平方米質(zhì)量、織物肌理角度選取二組9只絲綢面料，其簡要規(guī)格如表1所示。其中1～5#為一組，為不同平方米質(zhì)量的素縐緞;1#、6～9#為一組，為不同的織物肌理。文中的織物肌理[5]是指采用不同的纖維、紗線加捻或織物結(jié)構(gòu)等手法，使織物具有風(fēng)格不同的表面紋理和紋樣。

表1 織物試樣簡要規(guī)格Tab.1 Briefspecifications of fabricsamples

1.3 織物觸感評價量表

織物主觀觸感風(fēng)格的評價是依靠感覺器官獲得“風(fēng)格語言”的評價，即通過觸摸對織物做出如滑糯、柔軟、豐滿、厚實、活絡(luò)等語言評價。根據(jù)目前發(fā)展成熟的25對手感術(shù)語[6]，并考慮絲綢面料本身輕盈柔軟、手感滑爽、綢面平挺等特點，選擇粗糙—光滑感，剛硬—柔軟感，厚實—輕薄感3組觸感評價詞匯。評價量表示意見圖1。

圖1 評價量表示意Fig.1 Schematic diagram of evaluationscale

1.4 試驗設(shè)備

試驗設(shè)備為安裝有E-Prime軟件的計算機及17英寸的顯示器(分辨率 1024×768，刷屏率75Hz)。E-Prime軟件是一個涵蓋從試驗生成到毫秒精度數(shù)據(jù)采集與初步分析的心理學(xué)試驗操作平臺，通過選擇、拖放和設(shè)定對象屬性，編輯刺激呈現(xiàn)方式，可實現(xiàn)心理試驗的可視化[7]。

1.5 試驗流程與方法

將評價量表、觸摸手法編入E-prime軟件程序，并設(shè)置程序記錄被試的認(rèn)知時間、評價時間及具體打分。

在外界環(huán)境較為安靜的條件下，被試坐于計算機正前方，右側(cè)為一塊不透明的隔板，試驗過程中試樣放于隔板右側(cè)，被試對試樣正面進(jìn)行單一觸覺的試驗。首先閱讀屏幕上的試驗流程和要求，提示被試按空格鍵正式開始試驗。正式開始后，被試的視線緊盯屏幕中央，500 ms后呈現(xiàn)觸摸手法“指尖平移”，然后給出空白頁，這時被試觸摸試樣并進(jìn)行觸感判斷，形成認(rèn)知的時間被試自主決定。觸摸結(jié)束后被試按鍵跳入評價量表并進(jìn)行打分，然后隨機進(jìn)入下一個樣本，每個樣本只呈現(xiàn)一次，直至所有樣本呈現(xiàn)完畢。具體流程如圖2所示。

2 KES性能指標(biāo)的測試

試樣的KES指標(biāo)采用KES-FB-AUTO-A織物風(fēng)格自動評價系統(tǒng)測試，每只試樣分別在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下測試其經(jīng)、緯向的彎曲特征FB2及壓縮特征FB3和表面特征FB4，包括彎曲剛度B、彎曲滯后矩2HB、壓縮線性度LC、壓縮比功WC、壓縮回彈性RC、壓力為0.5 cN/cm2時的厚度T0、最大壓力下的厚度TM、動摩擦平均系數(shù)MIU、摩擦系數(shù)平均偏差MMD、表面粗糙度SMD[8]，測試結(jié)果如表2所示。

圖2 試驗流程Fig.2 Experimental flow

表2 織物KES風(fēng)格指標(biāo)值Tab.2 KES index value of fabrics

3 結(jié)果與分析

3.1 主觀觸感的認(rèn)知差異

首先提取被試的評價打分，計算每個樣本平均得分，如表3所示，然后運用SPSS軟件進(jìn)行單因素方差分析[9]，選擇95%的置信區(qū)間，計算顯著性水平P，若P＜0.05，說明被試對該觸感的認(rèn)知差異顯著。

表3 主觀觸感的平均得分Tab.3 Average ofsubjective tactility

首先對平方米質(zhì)量組1～5#試樣的主觀觸感認(rèn)知差異做顯著性分析，結(jié)果如表4所示。

表4 不同平方米質(zhì)量觸覺認(rèn)知差異的顯著性Tab.4 Cognitive differencesignificance of tactilesense with different mass persquare meter

由表4可以看出，輕薄感的P＜0.05，光滑感、柔軟感的P＞0.05，說明平方米質(zhì)量對素縐緞的輕薄感認(rèn)知差異的影響極顯著，且平方米質(zhì)量越小，織物越輕薄。而對光滑感、柔軟感的認(rèn)知差異不顯著。這是因為素縐緞經(jīng)緯絲中只有一種顯現(xiàn)于織物表面，這種組織特點使得織物外觀非常光亮平滑，且手感極其柔軟，從而減弱了平方米質(zhì)量變化對光滑感和柔軟感的影響。因此，平方米質(zhì)量組的素縐緞主觀觸感認(rèn)知差異與平方米質(zhì)量引起的客觀觸感變化基本相符。

然后對織物肌理組1#、6～9#試樣的主觀觸感認(rèn)知差異做顯著性分析，結(jié)果如表5所示。

由表5可以看出，三種觸感的P＜0.01，說明不同肌理的織物其光滑感、柔軟感和輕薄感的認(rèn)知差異極顯著。對肌理組主觀評分采用單因素方差分析并進(jìn)行多重比較可以發(fā)現(xiàn)，光滑感認(rèn)知的顯著差異是由6#、7#與 8#(紗線是否加強捻)、6#與 9#(織物結(jié)構(gòu)不同)、1#、7#、8#與 9#(紗線加捻、織物結(jié)構(gòu)均不同)之間的認(rèn)知差異引起的;柔軟感認(rèn)知的顯著差異是由1#與6#，1#、7#、8#與 9#(紗線加捻、織物結(jié)構(gòu)均不同)之間的認(rèn)知差異引起的;輕薄感認(rèn)知的顯著差異是由6#與9#(織物結(jié)構(gòu)不同)，1#、7#、8#與 9#(紗線加捻、織物結(jié)構(gòu)均不同)之間的認(rèn)知差異引起的。而織物結(jié)構(gòu)及紗線是否加強捻是影響織物光滑感、柔軟感和輕薄感的主要因素，因此不同肌理的織物主觀觸感認(rèn)知存在顯著差異與織物的客觀屬性相符，說明應(yīng)用認(rèn)知行為學(xué)研究織物的觸覺感受具有一定的可行性。

3.2 織物主客觀評價的相關(guān)性

運用SPSS對客觀物理指標(biāo)與主觀評價做相關(guān)性分析，得到相關(guān)系數(shù)R及雙側(cè)顯著性概率P。若0＜|R|＜1，說明兩者間存在一定的相關(guān)關(guān)系，|R|越接近于1，相關(guān)程度越高，而當(dāng)一個變量與多個變量相關(guān)時，則為多元相關(guān)。當(dāng)0＜|R|＜0.3時基本無關(guān)，0.3＜ |R|＜0.5 時低度相關(guān)，0.5 ＜ |R|＜0.8 時中度相關(guān)，0.8＜|R|＜1時高度相關(guān);若P＜0.01或0.05，則兩者的相關(guān)系數(shù)在 0.01 或 0.05 水平(雙側(cè))上顯著，說明兩者之間存在線性相關(guān)關(guān)系。相關(guān)性分析結(jié)果如表6所示。

表6 主觀觸感評價與客觀物理指標(biāo)間的簡單相關(guān)系數(shù)Tab.6 Simple correlation coefficient betweensubjective tactility evaluation and objective physical indexes

由表6可以看出，1)光滑感認(rèn)知與表面粗糙度(SMD)之間呈高度相關(guān)，與壓縮線性度(LC)、壓縮比功(WC)、壓縮回彈性(RC)、動摩擦平均系數(shù)(MIU)、摩擦系數(shù)平均偏差(MMD)之間呈現(xiàn)中度相關(guān)，與彎曲剛度(B)、彎曲滯后矩(2HB)之間呈現(xiàn)低度相關(guān)，與壓力為0.5 cN/cm2時的厚度(T0)、最大壓力下的厚度(TM)之間基本無關(guān)。2)柔軟感認(rèn)知與彎曲滯后矩(2HB)之間呈高度相關(guān)，與彎曲剛度(B)之間呈現(xiàn)中度相關(guān)，與壓力為0.5 cN/cm2時的厚度(T0)、最大壓力下的厚度(TM)、表面粗糙度(SMD)之間呈現(xiàn)低度相關(guān)，與壓縮線性度(LC)、壓縮比功(WC)、壓縮回彈性(RC)、動摩擦平均系數(shù)(MIU)、摩擦系數(shù)平均偏差(MMD)之間基本無關(guān)。3)輕薄感認(rèn)知與彎曲剛度(B)、彎曲滯后矩(2HB)之間呈現(xiàn)高度相關(guān)，與壓縮線性度(LC)、壓力為0.5 cN/cm2時的厚度(T0)、最大壓力下的厚度(TM)、摩擦系數(shù)平均偏差(MMD)之間呈現(xiàn)中度相關(guān)，與壓縮比功(WC)、表面粗糙度(SMD)之間呈現(xiàn)低度相關(guān)，與壓縮回彈性(RC)、動摩擦平均系數(shù)(MIU)之間基本無關(guān)。由KES體系表[10]可以發(fā)現(xiàn)，主觀觸感認(rèn)知與客觀物理指標(biāo)并不存在著一一對應(yīng)關(guān)系，因為人類觸覺的感知、認(rèn)知作用是多方面、多層次的，不像客觀評價，將織物的物理屬性與主觀感覺看作輸入輸出的關(guān)系，忽略了織物視觸覺形成的生物學(xué)背景。

綜上所述，光滑感認(rèn)知與表面粗糙度(SMD)在0.01的水平上顯著相關(guān)，與壓縮線性度(LC)、壓縮比功(WC)、壓縮回彈性(RC)在0.05的水平上顯著相關(guān);柔軟感認(rèn)知與彎曲剛度(B)、彎曲滯后矩(2HB)在0.05的水平上顯著相關(guān);輕薄感認(rèn)知與彎曲剛度(B)、彎曲滯后矩(2HB)、壓力為0.5 cN/cm2時的厚度(T0)在0.01的水平上顯著相關(guān)，即3種主觀觸感分別與顯著相關(guān)的客觀指標(biāo)間存在多元線性關(guān)系，再次表明認(rèn)知行為學(xué)試驗方法的可行性與有效性，可通過一定量的樣本測試與被試評價建立有效的線性模型，實現(xiàn)兩者之間的預(yù)測與控制。

4 結(jié)論

認(rèn)知行為學(xué)方法作為一種新方法應(yīng)用于絲綢面料觸感研究，較傳統(tǒng)主觀方法更嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)。通過對9只面料的測試，平方米質(zhì)量和織物肌理不同產(chǎn)生的主觀觸感認(rèn)知的顯著差異說明了認(rèn)知行為學(xué)試驗方法的可行性，主觀認(rèn)知評價與部分客觀KES性能指標(biāo)間顯著的線性相關(guān)關(guān)系也表明了該方法的有效性。而且，認(rèn)知行為學(xué)方法更加注重人的感受，從生物學(xué)、心理學(xué)的角度分析織物的主觀觸感認(rèn)知規(guī)律，因此，將認(rèn)知行為學(xué)方法應(yīng)用于紡織領(lǐng)域有較大研究價值。

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