應(yīng)用于服裝號型定制的妊娠期婦女體型分類研究

周 靜，陳曉玲

（湖南工程學(xué)院 紡織服裝學(xué)院，湖南 湘潭 411104）

體型分類可以指導(dǎo)消費者挑選適合體型的服裝，提高服裝的合體性。目前孕婦體型及服裝號型的標(biāo)準(zhǔn)尚不完善。妊娠期女性的體型在整個孕期發(fā)生了很大變化，尤其是懷孕7個月以后孕婦體型急劇變化，表現(xiàn)為明顯的孕婦體態(tài)。為了提高妊娠期婦女服裝的合體性，對孕婦體型特征的研究具有重要意義。

目前體型分類方法主要有圍度差、各種人體尺寸的指數(shù)、前腰節(jié)與后腰節(jié)差三種方法[1]。但已有的體型分類標(biāo)準(zhǔn)都不適合孕期婦女。近年來，學(xué)者關(guān)于孕婦體型分析做了一些研究工作。葉清珠和陳東生通過EXCEL 軟件對福建三明地區(qū)孕婦的年齡、身高、體重、腹圍、宮高數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析[2]。周靜等給出了孕婦體型的灰色模型分析[3]。閔悅和胡朝江用K-means 聚類方法對贛南地區(qū)妊娠晚期女性的體型分類進行了研究[4]，雖然其利用主成分分析法[5]研究了影響體型的主要因子，但聚類方法仍然比較粗糙。戴鴻教授等人研究了主成分分析法在成年男性體型聚類中的應(yīng)用，取得了較好的效果[6]。本文先采用主成分分析方法確定孕婦體型分類的指標(biāo)，然后基于孕婦的體型數(shù)據(jù)進行聚類分析，以便提出更加細化的孕婦體型分類新方法，為服裝號型定制提供理論基礎(chǔ)。

1 數(shù)據(jù)采集及離中分析

表1 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差和極差

采用馬丁測量儀、體質(zhì)量測量儀等，隨機抽取湖南地區(qū)250 名孕婦的體型數(shù)據(jù)。測量項目包括 ：體重、身高、胸圍、腰圍、腹圍、臀圍、前胸圍、前腰圍、胸圍高、腰圍高、頸椎點高、腹圍高、臀圍高、背長、腰長15 項數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)進行了相應(yīng)預(yù)處理，剔除了一些異常數(shù)據(jù)后保留245 個有效樣本。數(shù)據(jù)的離中情況由標(biāo)準(zhǔn)差和極差決定。標(biāo)準(zhǔn)差和極差的值越大，表明數(shù)據(jù)越分散，數(shù)據(jù)間的差異越大，反之，數(shù)據(jù)越集中。表1 中列出了采集數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差和極差。

由表1 可知，所有數(shù)據(jù)項目中，標(biāo)準(zhǔn)差最大的前5 項分別為體重、腹圍、腰圍、臀圍和胸圍，極差最大的前5 項分別是體重、腹圍、腰圍、臀圍和胸圍。對比這兩項指標(biāo)，可以發(fā)現(xiàn)其結(jié)果基本一致，表明體重、腹圍、腰圍、臀圍和胸圍的尺寸范圍變化較大。

2 體型聚類指標(biāo)的確定

對于體型聚類指標(biāo)的選取，有很多標(biāo)準(zhǔn)。我們采用主成分分析法提取孕婦的體型聚類指標(biāo)。

2.1 KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)系數(shù)和Bartlett 球形度檢驗

由于主成分分析要求各原始變量間有較高的相關(guān)性，在分析之前需要研究項目之間的統(tǒng)計屬性，檢驗是否具備主成分分析的條件。

因子分析前，首先進行KMO檢驗和Bartlett檢驗。KMO統(tǒng)計量通過比較各變量間簡單相關(guān)系數(shù)和偏相關(guān)系數(shù)的大小判斷變量間的相關(guān)性。KMO統(tǒng)計量取值在0和1之間。Bartlett球形度檢驗主要用于檢驗數(shù)據(jù)的分布以及各個變量間的獨立情況。表2列出了KMO和Bartlett的檢驗數(shù)據(jù)。由表2可知，所測各部位間KMO系數(shù)達到0.825，Bartlett球型度檢驗統(tǒng)計量為5462.123，相應(yīng)的檢驗概率為0.000，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計理論，對于所測部位適合進行主成分分析。

表2 KMO和Bartlett的檢驗結(jié)果

2.2 孕婦體型的主成分分析

利用SPSS 軟件[7]對孕婦體型數(shù)據(jù)的15 個部位進行主成分分析，可以得到如表3 所示的總方差分解表和特征值碎石圖（見圖1）。

表3 總方差分解表

圖1 主成分特征值碎石圖

由表3和圖1可以發(fā)現(xiàn)，前面3個主成分的特征值都超過了1.0，而且這3個主成分的累積貢獻率達到了79.754%。表明前面3個主成分能解釋所有原始變量特征的79.754%，而其余主成分的貢獻率很小。

我們根據(jù)主成分累積貢獻率的大小來確定體型聚類的指標(biāo)。接下來將分別選擇累積貢獻率為79.754%、85.421%、89.761%、92.340%的主成分，即前3個主成分、前4個主成分、前5個主成分、前6個主成分的因子得分作為聚類指標(biāo)進行體型聚類。

3 體型的聚類分析

先考慮最終聚集的類數(shù)。根據(jù)國標(biāo)GB/T 1335.2-2008《服裝號型 女子》[8]，人體體型劃分為Y型（胸腰差為19～24cm）、A型（胸腰差為14～18cm）、B型（胸腰差為9～13cm）和C型（胸腰差為4～8cm）4種。但這種標(biāo)準(zhǔn)無法完全覆蓋測量對象的體型分類，采用胸腹差和臀腹差更合適刻畫孕期婦女體型分類。依據(jù)胸腹差和臀腹差的平均值，我們可以將孕婦體型分為H型、O型、A型和V型4類（見表4）。于是，我們將孕婦體型聚集的類定為4類。

表4 基于胸腹差和臀腹差均值的體型分類

然后分別根據(jù)前3至前6個主成分的因子得分作為聚類的指標(biāo)，對妊娠期婦女體型數(shù)據(jù)進行K-means聚類分析。表5-表8給出了在各種聚類指標(biāo)下進行聚類后，各類體型的胸腰差、胸腹差、臀腹差、腹腰差、臀腰差和臀胸差的均值結(jié)果。

表5 累積貢獻率為79.754%的聚類結(jié)果

表6 累積貢獻率為85.421%的聚類結(jié)果

表7 累積貢獻率為89.761%的聚類結(jié)果

表5-表8中，從類別1到類別4，根據(jù)國標(biāo)GB/T 1335.2-2008《服裝號型 女子》[8]的分類標(biāo)準(zhǔn)，對應(yīng)于C和其他（胸腰差<4cm）體型，體型都集中在C和其他體型；從類別1到類別4，根據(jù)ISO的分類標(biāo)準(zhǔn)[9]，對應(yīng)M（臀胸差為4～8cm）和H（臀胸差<3）體型。表7-表8中類別間的相關(guān)部位差異的明顯性要弱于表5-表6，而表4中胸腹差、臀腹差的差異性更突出，聚類效果更佳。

表8 累積貢獻率為92.340%的聚類結(jié)果

表9 不同聚類指標(biāo)下聚類的方差分析對比表

從表9得知，4種聚類分析的類間均方都大于類內(nèi)均方，其中，類間均方和類內(nèi)均方差異最大的是累積貢獻率為79.754%的聚類結(jié)果，其方差分析檢驗的零假設(shè)為各類之間不存在差別，且該假設(shè)成立的概率小于0.1%。從方差分析的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，選擇前3個主成分的因子得分作為聚類指標(biāo)，聚類結(jié)果可以很好地區(qū)分各類，效果較好。

表10 不同聚類指標(biāo)的體型對照

表10中，胸腹差和臀腹差的值為該類相應(yīng)指標(biāo)的平均值。根據(jù)表10可知，按照胸腹差-臀腹差聚類所得結(jié)果，類別1、2、3、4分別對應(yīng)表4中的A、H、V、O體型，按照主成分因子得分聚類所得結(jié)果，類別1、2、3、4分別對應(yīng)表4中的O、V、H、A體型，但相關(guān)部位的值和頻數(shù)不同。這表明我們的聚類方法是可行和有效的。

妊娠期婦女在孕期，胸部、腹部和臀部都變大，特別是腹部尺寸增大幅度劇烈，孕婦裝應(yīng)保持具有一定的寬松度和舒適度，體型以H體型和O體型為主，占比達到近70%。在服裝企業(yè)進行孕婦裝開發(fā)、設(shè)計和定制時，應(yīng)增加適合H體型和O體型婦女的孕婦裝生產(chǎn)。根據(jù)各類體型中不同身高段的孕婦占比和胸圍、腹圍、臀圍的特征值，可以制定出孕婦體型的規(guī)格尺寸表（一型多號），如對應(yīng)H體型，根據(jù)身高厘米數(shù)可設(shè)定146～150、151～155、156～160、161～165、166～170幾種號，從而為孕婦服裝尺寸的制定提供參考。

4 結(jié)論

運用主成分分析法得出主成分的累積貢獻率，根據(jù)累積貢獻率的大小選取不同主成分的因子得分，確定聚類指標(biāo)后進行聚類分析。選取不同的聚類指標(biāo)，得到的聚類結(jié)果也不同。但聚類結(jié)果好壞與所選取的主成分數(shù)并無很強的關(guān)聯(lián)，累積貢獻率大，所選取的主成分多，所得的聚類結(jié)果并不一定就好。通過比較發(fā)現(xiàn)，選取主成分特征值在1.0左右、累積貢獻率在80%左右的主成分進行聚類，所得妊娠期婦女體型聚類的效果較好，分類較為細化。

根據(jù)主成分因子得分聚類，將妊娠期婦女體型分為4類，分類結(jié)果與基于胸腹差和臀腹差均值分類、胸腹差和臀腹差聚類的結(jié)果比較吻合。本文的研究可以為孕婦服裝號型定制提供科學(xué)依據(jù)，提高孕婦服裝的合體性和舒適性。