江西中青年女性肩臂部形態分類研究

摘 要：為完善人體肩臂部形態分類，提高衣袖結構設計的合體性，本文隨機選取150名江西地區35～60歲的中青年女性作為研究對象，采用DITUS三維人體掃描儀獲取肩臂部相關參數。運用主成分分析、提取能夠代表肩臂部形態特征的3個主成分因子，分別是圍度、長度、角度。以特征因子作為分類指標，采用K均值聚類法將江西地區中青年女性肩臂部形態分為短瘦斜肩體、中間體、長胖斜肩體3類，為更多女性群體的袖裝結構設計提供理論基礎與參數依據。

關鍵詞：江西中青年女性；肩臂部；主成分分析；聚類分析

中圖分類號：TS941.17" " " " " " "文獻標志碼：A" " " " " " " 文章編號：1674-2346（2024）04-0018-05

Classification of Shoulder-Arm Shape of Jiangxi Young and

Middle-Aged Females

PAN Junyuan1，2" " SONG Mingli2" " HE Yucan2

（1.Jiangxi Center for Modern Apparel Engineering and Technology，Nanchang，Jiangxi 330200，China;

2.School of Fashion Engineering，Jiangxi Institute of Fashion Technology，Nanchang，Jiangxi 330201，China）

Abstract： In order to perfect the classification of human shoulder-arm shape to improve the fit of sleeve structure design，the paper randomly selected 150 young and middle-aged women aged 35-60 in Jiangxi as the research objects，and the relevant parameters of shoulder-arm were obtained by DITUS 3D body scanner.Principal component analysis was used to extract three principal component factors that can represent the shoulder-arm shape，namely circumference，length and angle.Taking the characteristic factors as classification indexes，K-means clustering method was used to classify the shoulder and arm shape of middle-aged and young women in Jiangxi into three categories：short and thin oblique shoulder，intermediate shoulder and long and fat oblique shoulder to provide theoretical basis and parameter basis for the sleeve structure design of more women.

Key words： young and middle-aged female in Jiangxi;shoulder-arm shape;principal components analysis;cluster analysis

衣袖作為服裝的重要組成部分，其結構設計與人體有著密切關系。衣袖主要根據肩臂部活動進行設計，是影響服裝合體性與舒適性的關鍵因素之一。由于地域、年齡、生活習慣、職業等因素，人體肩臂部形態存在顯著差異[1-4]，因此合理地細化肩臂部分類，有助于提高服裝的合體性與舒適性。李文熙等[5]采用肩部“整體形態”與“正面形態、側面形態、背面形態”相結合的分類方法將膠東地區青年女性肩部分為厚肩型、薄肩型、斜肩型、寬肩型和正常型；倪世明等[6]采用三維人體測量獲取611名青年女性與肩臂部相關的14個特征參數，通過兩部聚類法將臂部體型分為4類；賀新等[7]基于上肢形態特征變量的相關性，提取了上臂圍、上肢高等4個特征因子，最終將上肢形態細分為34類；張雪云等[8]對華北地區青年女性肩臂部特征進行分析，將其肩臂部形態細分為7類；王婷等[9]將肩斜角、背入角、肩矢額徑比和腋下矢額徑作為分類指標，將青年女性頸肩部形態分為圓寬肩體、扁窄肩體、圓落肩體、駝背扁肩體4類。

同時，不少學者提出基于人體肩臂部形態特征的衣袖結構研究，劉國聯等[10]通過手工測量和拍攝的臂部照片，提取與衣袖設計相關的尺寸，建立了以臂寬為自變量的數學回歸模型計算出衣袖結構設計所必需的關鍵點的坐標值，完成衣袖樣板設計；王竹君等[11]采集了與服裝衣袖結構設計相關的人體數據等一系列的數據，分析發現人體各部位間潛在的關系并得出了一系列影響青年女性服裝衣袖結構設計的人體參數的回歸方程；陳謙等[12]基于人體全臂傾角、上臂傾角、前臂傾角確定臂部與袖子形態不吻合而發生袖身疵病的條件，提高人體臂部形態與袖子的吻合度；田偉等[13]基于人體平面型、上凸型和下凹型針對不同肩部形態，調整服裝肩線、肩前部和肩后部的結構設計。

綜上，基于肩臂部形態特征的分類研究對衣袖結構設計具有參考價值。目前大部分研究主要集中于青年女性肩臂部形態特征的袖子結構修正，然而隨著人口老齡化，中年消費者迅速增加，設計符合中年群體體型特征的服裝迫在眉睫。本文利用三維人體掃描儀提取江西地區150位35～60歲中青年女性臂部的相關參數，采用K-均值聚類法進行臂部形態分類，為不同地區人群的衣袖結構設計提供參考。

1" " 數據采集

1.1" " 測量儀器與測量要求

本次測量儀器采用DITUS三維人體掃描儀進行人體數據測量，該儀器能夠迅速完成對人體的三維掃描，精確生成三維人體圖像，并自動提取人體數據。本次測量為保證數據精確性，要求關閉室內燈光，被測者著貼身內衣褲，束發，摘除配飾，雙腳張開與肩同寬，身體自然站立，雙手微抬與身體兩側保持大約20€白笥銥障叮渴憂胺劍倉貢３種斂飭拷崾？

1.2" " 測量對象及測量部位

本次測量選取150名35～60歲，籍貫為江西省的中青年女性作為研究對象。通過SPSS軟件統計分析樣本中缺失、極大值、極小值等奇異值，共剔除13個樣本，最終保留137個有效樣本，有效率達86.7%。

根據GB/T16160-2008《服裝用人體測量的部位與方法》，選取與江西中青年女性左側肩臂部特征與服裝結構規律相關的圍度、寬度、長度、角度方向上的13個特征參數作為測量部位，如圖1所示。

1.3" " 描述性統計分析

使用SPSS軟件對青年女性肩臂部13個特征部位進行正態性檢驗，均服從正態分布。并通過描述性統計分析，得到其平均值、標準差等基本統計量，結果如表1所示。其中，腰圍變化范圍為[61.9，99.3]，是特征參數中變異差異最大的，且標準差偏大，為7.42，表明腰圍與均值之間的差異較大，波動最大；小肩寬變化范圍為[11.1，13.8]，變異差異最小，標準差為0.55，與均值差異較小，波動最小。

2" " 肩臂部形態分類

2.1" " 主成分分析

主成分分析是在保證數據信息完整的同時，利用降維的方式提取少數因子的多元統計方法。本文通過KMO和Bartlett球形度檢驗判斷所提取參數是否合適做因子分析，如表2所示。最終Bartlett檢測結果為p=0lt;0.001，KMO值為0.768，接近1，即可進行主成分分析。

利用SPSS軟件對13項肩臂部特征參數進行因子分析， 如表3所示。前3個因子特征值均大于1，且累計貢獻率達到85.645%，其余因子特征值較小，對解釋原有變量的貢獻小。前3個因子能基本反映整體樣本信息，旋轉后的成分矩陣如表4所示。主成分1在圍度上的載荷系數較大，定義為圍度因子；主成分2在長度上的載荷系數較大，定義為長度因子；主成分3在角度上的載荷系數較大，定義為角度因子。

2.2" " K-均值聚類分析

與單一指標的定值分類相比，K-均值聚類分類結果更科學合理[14]，因此本文采用K-均值聚類法將江西地區中青年女性肩臂部形態分為3類，聚類結果如表5所示，其中第二類樣本量最多，為68人，占比為49.63%，第三類樣本量最少，為20人，占比為14.6%。選取3個類別中與聚類中心最近的樣本作為代表，分別截取肩臂部形態特征三視圖，如圖2所示。

對聚類后的3組實驗樣本進行描述性統計分析，如表6所示。

結合圖2，比較各類特征參數均值分析肩臂部形態特征。第一類SNP角度較大，肩斜較大，其余特征部位均值均最小，整體體型偏瘦，定義為短瘦斜肩體；第二類SNP角度最小，肩斜較平穩，其余特征部位均值較平均，整體體型中等，定義為中間體；第三類SNP角度最大，肩斜大，其余特征部位均值均最大，整體體型圓潤，定義為長胖斜肩體。

3" " 結論與展望

本文采用三維人體測量技術提取江西地區150位35～60歲中青年女性與肩臂部相關的13個特征部位。通過主成分分析、K均值聚類將肩臂部形態分為短瘦斜肩體、中間體、長胖斜肩體，其中中間體占比最大，為49.63%，短瘦斜肩體占比較大，為35.7%。為該群體的袖裝結構設計提供參考。由于客觀因素的限制，本文只對江西地區35～60歲年齡段的150名中青年女性肩臂部數據進行了分析，其結果僅適用于該地區的中年女性肩臂部特征，因此在后續研究中，可以加大中年女性的樣本量，適當擴大選取區域，采集更完整的群體信息。

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