應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

（湖南工程學院 紡織服裝學院，湖南 湘潭 411104）

體型分類可以指導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準尚不完善。妊娠期女性的體型在整個孕期發生了很大變化，尤其是懷孕7個月以后孕婦體型急劇變化，表現為明顯的孕婦體態。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、前腰節與后腰節差三種方法[1]。但已有的體型分類標準都不適合孕期婦女。近年來，學者關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孕婦的年齡、身高、體重、腹圍、宮高數據進行了統計分析[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，然后基于孕婦的體型數據進行聚類分析，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。

1 數據采集及離中分析

表1 數據的標準差和極差

采用馬丁測量儀、體質量測量儀等，隨機抽取湖南地區250 名孕婦的體型數據。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 項數據。對這些數據進行了相應預處理，剔除了一些異常數據后保留245 個有效樣本。數據的離中情況由標準差和極差決定。標準差和極差的值越大，表明數據越分散，數據間的差異越大，反之，數據越集中。表1 中列出了采集數據的標準差和極差。

由表1 可知，所有數據項目中，標準差最大的前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，可以發現其結果基本一致，表明體重、腹圍、腰圍、臀圍和胸圍的尺寸范圍變化較大。

2 體型聚類指標的確定

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

2.1 KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)系數和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性，在分析之前需要研究項目之間的統計屬性，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統計量通過比較各變量間簡單相關系數和偏相關系數的大小判斷變量間的相關性。KMO統計量取值在0和1之間。Bartlett球形度檢驗主要用于檢驗數據的分布以及各個變量間的獨立情況。表2列出了KMO和Bartlett的檢驗數據。由表2可知，所測各部位間KMO系數達到0.825，Bartlett球型度檢驗統計量為5462.123，相應的檢驗概率為0.000，根據數理統計理論，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]對孕婦體型數據的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可以發現，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。

我們根據主成分累積貢獻率的大小來確定體型聚類的指標。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進行體型聚類。

3 體型的聚類分析

先考慮最終聚集的類數。根據國標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。但這種標準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

然后分別根據前3至前6個主成分的因子得分作為聚類的指標，對妊娠期婦女體型數據進行K-means聚類分析。表5-表8給出了在各種聚類指標下進行聚類后，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果。

表5 累積貢獻率為79.754%的聚類結果

表6 累積貢獻率為85.421%的聚類結果

表7 累積貢獻率為89.761%的聚類結果

表5-表8中，從類別1到類別4，根據國標GB/T 1335.2-2008《服裝號型 女子》[8]的分類標準，對應于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ISO的分類標準[9]，對應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%的聚類結果

表9 不同聚類指標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均方，其中，類間均方和類內均方差異最大的是累積貢獻率為79.754%的聚類結果，其方差分析檢驗的零假設為各類之間不存在差別，且該假設成立的概率小于0.1%。從方差分析的結果可以發現，選擇前3個主成分的因子得分作為聚類指標，聚類結果可以很好地區分各類，效果較好。

表10 不同聚類指標的體型對照

表10中，胸腹差和臀腹差的值為該類相應指標的平均值。根據表10可知，按照胸腹差-臀腹差聚類所得結果，類別1、2、3、4分別對應表4中的A、H、V、O體型，按照主成分因子得分聚類所得結果，類別1、2、3、4分別對應表4中的O、V、H、A體型，但相關部位的值和頻數不同。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%。在服裝企業進行孕婦裝開發、設計和定制時，應增加適合H體型和O體型婦女的孕婦裝生產。根據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格尺寸表（一型多號），如對應H體型，根據身高厘米數可設定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 結論

運用主成分分析法得出主成分的累積貢獻率，根據累積貢獻率的大小選取不同主成分的因子得分，確定聚類指標后進行聚類分析。選取不同的聚類指標，得到的聚類結果也不同。但聚類結果好壞與所選取的主成分數并無很強的關聯，累積貢獻率大，所選取的主成分多，所得的聚類結果并不一定就好。通過比較發現，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。

根據主成分因子得分聚類，將妊娠期婦女體型分為4類，分類結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依據，提高孕婦服裝的合體性和舒適性。