青年女性臀部高度特征分析

石小强，王宏付

(江南大学纺织服装学院，江苏 无锡 214122)

青年女性臀部高度特征分析

石小强，王宏付

(江南大学纺织服装学院，江苏 无锡 214122)

臀部是评判人体美的重要部位，关系到下装设计的舒适性和美观性。通过利用Excel和SPSS软件对三维人体测量获得的有关臀部数据进行整理分析来研究臀部高度特征。通过分析臀位高与身高、腰高的关系得出三者成正态相关关系，臀身比(即臀部高度与身高的比值)均值为0.499，得到臀部可作为人体美的评判基础;进一步分析得出臀位高度与身高成线性关系;臀胯高差与腰胯高差比值均值是0.285，所以在结构设计时要想获得最佳的舒适性、美观性，须增加测量臀高位置;通过线性相关分析得出臀胯高差与身高、腰位高的线性关系公式;最后参照国家号型标准中身高以5cm分档，利用分裂聚类分析法将全部数据分为5类，分析得出臀位高以3cm分档。

人体测量;臀位高;臀胯高差;腰胯高差

服装的合体性与穿着者的体型特征密切相关，并且会影响到着装的舒适性［1］，而不同的体型对服装的要求不同，故体型分析在近年研究中逐渐成为热点［2］。在我国国家号型标准中女性体型是依照胸围和腰围差来进行划分，对女性体型的研究也主要集中在上半身和围度方面。本文研究以非接触式三维人体测量技术为基础，分析研究青年女性臀部在高度方面的特征，以及臀位高与身高、腰位高、跨部高之间的相互关系，这种关系对下装制版设计具有积极的意义。人体的臀部有不同的形态，比如凸臀体、低髋体等。金娟凤等［3］根据臀宽和臀厚之间的关系将臀部划分成6种不同的类型。臀位高度定义为人体臀围线(人体臀部最丰满处)距离水平地面的垂直距离，因此臀部的高度将影响裆部结构设计以及人体细部的协调性，是体型美的重要观测部位;此外，臀部与腰部之间的垂直距离即臀高对裤装设计的舒适性和美观性影响较大［4］。本文从这2方面出发，利用Excel和SPSS分析软件对所测得的人体数据进行整理分析。

1 实验部分

1.1 研究对象

样本选取最重要的工作是确定样本容量［5］。为了减少样本选取时带来的误差，参照统计学中有关样本与数据分析误差之间的关系，通过公式计算最终确定选取200名年龄在18～24岁之间的江浙地区青年女性作为测量对象。

1.2 测量仪器与实验环境

人体数据的测量使用的仪器是德国Tecmath公司开发生产的VITUS SMART XXL人体扫描仪。测量室内的环境设定为裸体测量标准，即温度为(27 ±3)℃，湿度为(60 ±10)%［6］。

1.3 测量要求

为保证测量的准确性，减少测量误差，测量室内必须封闭无光照;测试者只能穿着浅色紧身内衣，不能佩戴首饰;为测得准确的身高数据，测试者需头戴白色泳帽并将头发全部遮盖;测量时测试者必须自然站立，双脚站在扫描台上的脚位处，双臂保持自然下垂，肘部微微上提张开，肘点朝外，双手离大腿距离8～10cm，目视前方并保持自然呼吸，避免晃动。为了提高精确度对同一个人进行3次测量取其平均值。

1.4 测量项目

参考GB/T 5703—2010《用于技术设计的人体测量基础项目》，确定测量项目包括身高、腰位高、臀位高、胯部高、胸高、臀围、腰围、臀厚、臀宽9项基本数据，以及通过计算得到的腰胯高差、臀胯高差、腰臀高差、臀身比值(臀位高与身高的比值)。

2 数据处理与分析

2.1 数据的预处理

数据的预处理工作包括人体数据文件的建立与编辑，异常数据的检出与处理。对初步测量得到的200名青年女性体型数据进行初步处理，剔除异常数值和无效数据，可用于研究分析的有效数据为194份。

2.2 臀位高度数据的处理分析

在身高、腰位高度相同的情况下，臀位高度的不同会使体型有较大差异:臀位高的人，腿显得较长，整体看起来高挑;反之臀位低的人上体显长，腿显的短，协调性差，因此臀位的高低也是影响女性形体美的重要因素。在人体美术中人体的头身比例划分为1∶7［7］，因此现代女性选择穿用不同高度的鞋来拉长腿部长度提高臀位高度在身高中所占比例从而使体型显得更加高挑。

2.2.1 臀位高的相关性数据分析

利用SPSS分析软件对臀部相关数据进行因子分析，得出与臀部密切相关的2个变量即臀围和臀厚，根据不同主成分的特征根大小得出第一、二主成分能够解释总变异(总变异表示提取的主成分可以反映所研究物体的总体特征百分比)所占的比例为67.798%;数据分析的KMO统计量数值为0.633，此数值说明变量间的相关性比较弱。表1示出相关系数矩阵。可以看出臀位高度与臀围、臀厚等变量的相关性系数较小，说明它们之间的线性关系比较弱，利用散点图形式［8］分析臀厚、臀宽和臀高的关系亦可说明三者成弱相关，因此得出臀位高低不会受臀厚和臀围的影响。

表1 相关系数矩阵Tab.1 Correlation coefficient matrix

表2示出对臀身比进行独立样本K-S检验，由表可知比值的最大值为0.047，最大正差值为0.047，统计量Z值为0.596大于0.05，说明臀身比服从正态分布并成正相关关系。通过对臀位高与腰位高的分析可以得出同样的正态相关关系。

对臀位高与身高进行线性回归分析，因为身高是比较容易得到的数值，所以身高定义为自变量h，臀位高度定义为因变量y，通过相关性分析得到相关系数r=0.937，可见二者之间密切程度比较高且模型拟合效果很好。

表2 臀身比的独立样本K-S检验Tab.2 One-sample Kolmogorov-Smirnov test for ratio of breech height and height

表3示出臀位高与身高之间的回归系数，分析得出常数a=－29.191，系数b=0.673，即得到臀位高与身高的线性关系公式:y=0.673h－29.191;通过方差分析得出回归模型中的Sig.值为0，可见以上建立的模型具有统计意义。

表3 臀位高与身高的回归系数Tab.3 Regression coefficient of hip height and body height

2.2.2 臀位高在高度方面的数据分析

利用SPSS分析软件中的描述统计分析［9］研究臀身比、臀位高与胸高的比值(臀胸比)、臀位高与腰位高的差值(臀腰高差)这3个变量之间的关系，结果如表4所示。由表可知，臀身比值集中在0.46～0.56之间，平均值为0.499，臀位高度位置点可视为人体高度方向的中点。

表4 臀身比、臀胸比及臀腰高差量表Tab.4 Breech height to body height ratio，breech height to breast height ratio and difference between breech height and waist height

同理可得出臀胸高差与臀位高的比值均值为0.48，通过使用频率直方图分析可得大部分数值集中在0.45～0.5之间，因此可以近似得到臀胸高差等于臀位高/2。这2个比值关系可用于评判人体的协调性和体型审美文化中。臀腰高差值在14.1～26.1cm之间，通过分析软件中的描述性分析此差值与腰位高比值关系，得到此比值主要集中在0.19～0.22之间，共149人，占全部数据的76.8%，平均值为0.2，即臀腰差值近似等于腰位高度的1/5。

在体型审美中判定的依据主要是运用腰臀比(腰围与臀围的比值)、体质指数和体积身高指数，而现代女性在生活中则更加重视臀部和胸部的审美。而在人体审美中更加注重臀部和胸部的曲线和高度，其中臀部在区分上体长与下体长时具有明显的作用，也是服装制版中的重要考虑部位。当身高相同时，臀身比的比值越大，说明臀位高在身高方向所占比例越大，这个比例关系是对张秀［10］所做的裆底高与身高关系在评判体形美方法上的补充与完善。利用臀部高度特征评判人体美比仅仅参考腿长的方法更加准确和全面。

2.3 腰胯高差与臀胯高差的相关性分析

腰胯高差定义为腰位高度与胯部高度之差;臀胯高差定义为臀部高度与胯部高度之差。对腰胯高差、臀胯高差进行线性相关分析，得出相关系数r=0.507，显著性水平为 0.000(双侧检验)(小于0.01)，所以二者的相关性是高度显著的［11］。并且从表5可看出二者的相互相关性是同一r值，所以二者在相关性上处于平等地位。

表5 腰胯高差与臀胯高差的相关性分析Tab.5 Correlation analysis about difference value of waist and crotch and difference value of haunch and crotch

臀胯高差和腰胯高差的比值见表6。从表中可以看出二者的比值在0.190～0.370之间，平均值是0.285，通过分析得出二者的比值主要集中在0.25～0.325之间，有139人，占总人数的71.6%，另外28%左右的样本数据比值差别较大，因此可以得出在有裆部设计的下装结构设计中臀围线位置取股上长(腰线至臀股沟的距离)的1/3［12］并不能满足所有人对着装舒适性和美观性的需要，因此在量身定制中要增加测量或计算臀胯高度差值。

表6 臀胯高差与腰胯高差的比值关系表Tab.6 Ratio relationship between difference value of waist and crotch height and difference value of breech and crotch height

利用SPSS相关性分析软件对臀部有关变量进行分析，依据双侧检验显著性水平得出与臀胯高差相关性明显的变量为臀位高、腰胯高差。对3个变量进行线性回归分析，回归分析得到的伴随概率值为0，说明所建模型有显著的统计意义。假设臀位高为X1，腰胯高差为X2，臀胯高差为Y，得到三者之间的线性关系:Y=0.023X1+0.285X2－1.967，其中自变量和常数项的T检验符合回归分析要求，通过残差统计结果分析得到所建立的模型是健康的;由于臀部作为主要研究对象且通过3.2.1小节中所得的臀位高与身高的线性关系，最终整理得到臀胯高差的线性关系公式:Y=0.015h+0.285x－2.64(其中:Y表示臀胯高差;h表示身高;x表示腰胯高差)。

3 聚类分析

通过以上对臀位高度相关数据分析得出根据臀位高、身高、及二者的比值关系可以对青年女性的体型作进一步探讨。采用聚类分析中的DIANA分裂聚类算法对整体数据进行分类［13］。如表7所示在原始数据中找出1个点距离分裂1簇中任意点的最近距离不大于在原始簇中与其它点的距离，将该数据移入分裂簇中使其归为1类。不断重复分裂计算过程直至全部数据分裂成所需要的簇数。

其中簇的直径算法采用欧氏距离:

簇平均相异度公式:

或用公式:

式中:A为单位矩阵;T代表对原数据矩阵的转置;d(x，y)表示x点与y点之间的欧氏距离;x、y表示样本中同类数据;davg(x，C)代表点x在簇C中的平均相异度;n表示簇中数据个数;C表示不同的簇［14］。

表7 分裂聚类分簇Tab.7 Cluster point of division clustering

体型分类中大都参考身高值变化范围，将身高指定为表观测量特征的标识变量。由于样本测量的身高介于148.5～181.0cm之间，所以将身高以5cm为档差分为5类，终止簇数为5类。首先系统将数据进行初步分裂如表7所示，将数据分裂为2组，然后在分好簇的基础上再进行分簇直至分裂到目标簇数5后结束分类，结果如表8所示。

表8 最终分裂簇数Tab.8 Split cluster eventually

依据身高实际情况和国家号型标准对分簇后的数据进行整理。表9示出臀位高度与身高关系的聚类结果。

如表9中数据所示，接近一半的人身高在160.1～170.0cm之间，占总体的55.3%，符合实际中多数女性的身高分布情况;臀位高随着身高的增加而增加，分成的5类之间臀位高增加的量分别是3.06、3.09、2.98、2.92cm，观察可得分类之间臀位高增加值均接近3cm，即臀位高的变化与身高的变化具有一定的规律，当身高按照5cm分档时，臀位高度以3cm分档;臀身比值主要集中在 0.48～0.50之间，即随着身高的增加臀位高逐渐接近身高的1/2，达到一定身高时臀身比超过0.5，此时的身高符合模特身高要求，属于优美体型。

表9 臀位高与身高的K-均值聚类分析结果Tab.9 Result of K-means clustering analysis about breech height and body height

4 结论

本文通过对江浙地区194名青年女性臀部数据特征的研究，分析臀位高与身高、腰高、胯部高之间的关系，通过数据分析得到臀位高与身高、腰高之间的关系成正相关性;臀位高与身高的比值均值为0.493，因此臀位可以视为人体的中心，臀身比值可以作为评判人体美的参考指标，还可为下装制图中确定臀位线提供参考;通过线性分析得到臀位高与身高的线性关系y=0.673h－29.19(h代表身高，y代表臀位高度);臀位高与腰位高的差值在腰位高度方向所占的数值比例均值为0.2，这个比值对评判人体细部的协调性和对标准裤装制版均有一定的参考作用;臀胯差与腰胯差的比值均值为0.28，因此在下装结构制图中为获得理想的设计效果需确定臀位的准确位置即臀部与腰部之间的关系，通过线性分析得到臀胯高差值与身高和腰胯高差的线性公式Y=0.015h+0.285x－2.64(Y表示臀胯高差;h表示身高;x表示腰胯高差)。利用聚类分析得到臀位高变化与身高的变化关系，即身高以5cm为档差增加时，臀位高以3cm为档差增加，这一档差关系有助于获得合理、舒适、美观的青年女性下装版型设计，并且对国家号型标准具有积极作用。

［1］ FAN J，YU W，HUNTER L.Clothing Appearance and Fit:Science and Technology［M］.England:Wood head Publishing Cambridge，2004:124.

［2］ VUUSKAN Arzu，BULGUN Ender.Identification of female body shapes based on numerical evaluations［J］.International Journal of Clothing Science and Technology，2011，23(1):46 －60.

［3］ 金娟凤，孙洁，倪世明.基于三维人体测量的青年女性臀部体型细分［J］.纺织学报，2013，34(9):71－72.JIN Juanfeng，SUN Jie，NI Shiming.The subdivision about body type of young female hip size based on 3-D human body measurement［J］.Journal of Textile Research，2013，34(9):71 －72.

［4］ 王秀芝.凸臀体服装结构解析［J］.纺织导报，2007(1):74－76.WANG Xiuzhi.Protruding buttocks body clothing structure parsing［J］.China Textile Leader，2007(1):74－76.

［5］ 张文斌，方方.服装人体工效学［M］.上海:东华大学出版社，2008:93－94.ZHANG Wenbin，FANG Fang.Clothing Ergonomics Body［M］.Shanghai:Donghua University Press，2008:93－94.

［6］ HAN Hyunsook， NAM Yunja， CHOIKyungmi.Comparative analysis of 3D body scan measurements and manual measurements of size Korea adult females［J］.International Journal of Industrial Ergonomics，2010，40(5):534－535.

［7］ 王礼军.雕塑中的人体比例研究［D］.北京:中央美术学院，2013:11－15.WANG Lijun.The study of human body scale in the sculpture［D］.Beijing:Central Academy of Fine Arts，2013:11－15.

［8］ 唐五湘.Excel在统计中的应用［M］.北京:电子工业出版社，2002:49－66.TANG Wuxiang.Excel in the Application of Statistics［M］.Beijing:PublishingHouseofElectronics Industry，2002:49 －66.

［9］ 汪东华.多元统计分析与Spss应用［M］.上海:华东理工大学出版社，2010:93－105.WANG Donghua.Multivariate Statistical Analysis and Spss Applications［M］.Shanghai:East China University of Science and Technology Press，2010:93 －105.

［10］ 张秀.基于三维人体测量的青年女性裆底高特征探讨［J］.纺织学报，2012，33(7):102－105.ZHANG Xiu.Discussed the fork at the bottom of the high of young female's based on 3-D human body measurement［J］.Journal of Textile Research，2012，33(7):102－105.

［11］ 隗合月，钱晓明，翟黎莉.中国青年女性人体美学指标的研究［J］.纺织学报，2010，31(2):91－95.KUI Heyue，QIAN Xiaoming，ZHAI Lili.The aesthetics research about youth female body of China ［J］.Journal of Textile Research，2010，31(2):91 －95.

［12］ 张文斌.服装结构设计［M］.北京:中国纺织出版社，2006:96－99.ZHANG Wenbin.Apparel Structure Design［M］.Beijing:China Textile＆ Apparel Press，2006:96 －99.

［13］ 卢纹岱.SPSS for Windows统计分析［M］.3版.北京:电子工业出版社，2006:438－439.LU Wendai.SPSS for Windows Statistical Analysis［M］.3rd ed.Beijing:Publishing House of Electronics Industry，2006:438 －439.

［14］ 毛国军，段立娟，王实.数据挖掘原理与算法［M］.北京:清华大学出版社，2005:172－174.MAO Guojun，DUAN Lijuan，WANG Shi.The Principle and Algorithm of Data Mining［M］.Beijing:Tsinghua University Press，2005:172 －174.

Analysis on characteristics about hip height of young female

SHI Xiaoqiang，WANG Hongfu
(College of Textiles and Clothing，Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu 214122，China)

Hip is the important part in the beauty judging of human body，relating to the comfort and beauty of the design.Therefore，in this paper，by using 3-D body measurement technology，the data about hip was firstly obtained and analyzed through Excel and SPSS software.At last normal correlation between breech height，body height and waist height was achieved.The average ratio of breech height and high is 0.499.By analyzing the relationships and ratios between these three measures，it was concluded that the hip can be used as judgment in body beauty and there has a linear relation between them.The mean ratio between the D-value of hip and crotch height and D-value of waist and crotch height is 0.285.Therefore，the measuring on breech height is necessarily added in order to get the best style.Through correlation analysis，the linear relationship between D-value of hip and crotch height and body height，waist eight is obtained.Through cluster analysis，all dates are divided into five types reference to national standards that the height class is divided into 5cm，then the height of breech will be divided by 3cm.

body measure;breech height;D-value of hip and crotch;D-value of waist and crotch

TS 941.17

A

10.13475/j.fzxb.20140503405

2014－05－20

2014－10－29

江苏省2014年度普通高校研究生科研创新计划项目(KYZZ_0316)

石小强(1990—)，男，硕士生。主要研究方向为现代服装技术。王宏付，通信作者，E-mail:whf.123@163.com。