基于聚類分析的浙江青年男性手形分類與號型優化

范丹鐿 馬希明 王利君

摘要： 為探究浙江青年男性的手部形態變化，文章運用電子數顯卡尺、軟皮尺對118名浙江地區18～25歲男性進行手部測量，通過因子分析提取了手部形態的4個特征因子，采用K-Means聚類分析得出5種手部形態分類。對比國標手部數據，根據手形分類優化手部號型并探求手部中心號型，利用回歸分析法研究手部基本尺寸與手長、手寬的關系。結果表明：與GB/T 16252—1996《成年人手部號型》中東南地區成年男子相比，浙江青年男性手部寬度尺寸有所減小;手部號型可細分為5號、6型，180/76 M為中心號型;手部各基本尺寸與手長、手寬存在線性關系。建立了手部數據庫，細化了手部號型標準，可為手部產品設計提供參考。

關鍵詞： 浙江地區;青年男性;手部測量;因子分析;手形分類;手部號型

Abstract： In order to explore the changes in the hand shape of young men in Zhejiang， a digimatic caliper and a soft tape measure were used to measure the hands of 118 males aged 18-25 in Zhejiang province. Four eigenfactors of hand shape were extracted by factor analysis， and five kinds of hand shapes were obtained by K-Means cluster analysis. By referring to national standard hand data， the hand sizes were optimized based on hand shape classification， and the center size of hand was explored. Regression analysis was used to study the relationship between the basic size， length and width of hands. The results show that： compared with the adult men in Southeast China in GB/T 16252-1996 "Adult Hand Size"， the hand width of young men in Zhejiang has decreased; the hand sizes can be subdivided into sizes 5 and 6， with 180/76 M as the center size; there are linear relationships between the basic size， length and width of hands. A hand database is established， and the hand size standard is refined to provide a reference for the design of hand products.

Key words： Zhejiang; young men; hand measurement; factor analysis; hand shape classification; hand size

人體尺寸是一項重要的基礎數據資源[1]，而雙手作為身體中的重要部位，是人體宏觀活動最為頻繁的器官，包含著眾多的測量學指標和數據采集點。人體手部特征及分類研究是號型制定、手套結構設計、舒適合體性研究及版型優化的重要基礎。隨著人們生活水平的逐漸提高，人的手形也發生了很大變化。手套的合體性是影響使用滿意度與舒適性的一個重要因素，而目前手套等手部產品的不合體已成為一個普遍存在的現象。但由于消費理念的改變，消費者對于合體和舒適性能的要求越來越高，很顯然以前的號型已經跟不上手形的發展變化，而手部號型的設計依托于對手部形態的研究，因此手部測量與分析、手部形態的細分化研究就顯得尤為重要。在目前已有研究中，對人體軀干整體體型的分類較為多見：王軍等[2]以臀圍、腰圍到臀圍高、臀橫矢徑比、臀腰差、臀凸5個指標，對東北青年女性腰臀部進行分類;楊允出等[3]引入軀干體積指數（TVI），對18～45歲的女性對象進行體型類別的實例分析;劉燾等[4]以腰臀角、腰矢橫徑比2個指標作為分類項目，將浙江地區青年女性腰部形態分為9類。此外，還有研究者從年齡角度研究了人體體型及其應用：張青等[5]利用Geomagic Studio及Matlab編程分別獲取人體胸部下垂角、臀凸角及腰部平均曲率，對比研究了江浙青年女性與成熟女性的胸腰臀部形態;史書娜等[6]分析總結了浙江金華地區7～13歲小學女生的體型變化規律，并制定了相應服裝號型系列。近年來，關于人體手部特征、形態分類及尺寸關系的研究逐漸增多：Kouchi等[7]采用因子分析法提取7個因子進而推導出日本人3D手部模型;劉鵬等[8]通過比較分析，得出5因子手部特征并建立中國青年醫學生手部特征模型;趙臣銀等[9]研究了手指長和手指背長的關系并得出了回歸方程。可以看出，前人的手部特征研究多關于手形分類，角度較單一。中國現有手部號型體系中只有國標GB/T 16252—1996《成年人手部號型》和輕工行業標準QB/T 1583—2005《皮制手套號型》兩個標準，數據分別為1986—1987年和2005年統計得到，不適合現在的手部產品設計要求，亟待更新。此外，標準中沒有針對特定地區、年齡的號型細分，缺乏諸如手的細部尺寸、不同年齡的號型適用性等內容，并沒有很好地解決群體間地域及年齡差異問題。對此，周詳等[10]以手長、手寬為基準制定了未成年人手部號型，但并未對成年人進行細致研究。此外，已有文獻缺少對現有手部數據與標準的對比研究，無法將手部形態的改變定量化說明。