基于上海地区胖体女性群体的肥胖特征研究

张 蕊 王建萍

（东华大学服装·艺术设计学院，上海200051）

基于上海地区胖体女性群体的肥胖特征研究

张 蕊 王建萍

（东华大学服装·艺术设计学院，上海200051）

为了解肥胖女性的体型特征，对110名上海地区18～55岁胖体女性的肥胖特征进行深入研究。结合适宜中国人群的国际肥胖标准BMI指数与腰围值对样本进行肥胖验证；结合国标体型分类标准对样本的体型特征进行解析，考察了胸腰差分类标准的覆盖率，发现部分样本超出国标分类标准。采集与人体肥胖密切相关的6项围度指标并引入身高、体重2项变量进行分析，得到表征上体肥胖指标2*腰围/身高、下体肥胖指标2*臀围/身高，并引入胸围/腰围共3个指标，通过K-means聚类分析，将样本聚为3类。分析结果发现肥胖女性群体的肥胖度随着腰围的增加而增加。

肥胖特征；BMI指数；国标体型

人体特征是服装制作与设计的基础[1]，人体体型的有效分类可提高服装适体性，从而为现代服装个性化批量定制（MTM）提供基本依据[2-4]。国内外的研究学者对人体体型做了比较全面的研究，测量方法上从最初的手工测量[5-7]到现代常用的三维仪器测量[8-10]，从静态人体测量[5-9]到动态人体测量[10-12]；研究方法上有定量与定性分析或者两者的结合，定量分析主要包括人体指数分类、胸腰差、前后腰节差、聚类分析或者综合应用等[13-14]，定性主要依据定量分析后将其图形化[15-17]；研究部位上有整体性研究[18]、局部研究[19]。上述研究中国内学者的主要实验对象是正常人体，针对特殊体型群体的研究比较缺乏。然而研究发现超过28%的中国成年男性和27%的成年女性体重“超重”或“肥胖”[19]，其最直接的影响是对合体服饰的需求增加。

国际上常用身体质量指数（BMI）表征人体肥胖程度，由人体的体重与身高决定。国内现用体型分类标准则是按照胸腰差分为4个等级，即Y型、A型、B型、C型。大围度群体占比很小且主要分布在B体型与C体型中[20]。对于BMI，健美运动者属肌肉型群体，与相同体重和身高的常人相比，围度较小，因此穿着服装号型与常人不同，因此仅依靠体重与身高对体型分类有所偏颇；而对于国内胸腰差分类方法，同样是A体型，身高越高的人越显瘦，身高越矮的人则越显胖。综上，本文将对肥胖群体的肥胖特征进行探索性研究，以期得到更合理的衡量女性体型肥胖指标。

1 实验

1.1 实验对象

上海地区年龄段为18~55岁成年女性，并按照适宜中国标准的身体质量指数BMI以及腰围值进行筛选，BMI指数大于等于24或者腰围大于等于80cm的女性均满足条件[21]。

1.2 实验仪器与条件

采用马丁测量仪，软钢尺，身高测量仪，体重计，室温26±3℃，相对湿度60±5%，符合裸体测量环境标准，测量在上海华歌尔内衣研发中心进行，由内衣专业人士进行手工测量。

1.3 测量项目

基于企业测量项目，本文选取其中与人体肥胖特征紧密相关的6项指标，分别为胸围、下胸围、腰围、腹围、臀围、大腿跟围，并引入身高、体重两项重要指标。测量项目单位依据国际标准，即围度、高度等长度采用厘米制，体重为千克制。

1.4 实验样本量

采用简单随机抽样方法选取127名上海地区18~55岁成年胖体女性，样本量n作如下计算：

n=1.962×（CV）2/A2

CV为变异系数，为样本标准差与样本均值之比。A为相对保证误差，1~2%适用于重大科研项目，3~4%适用于一般科研，5%适用于大批量生产。因人体测量数据用于肥胖特征研究，故 A取值为3%即可。为防止无效样本产生，A取值2%，以保证分析的精度。首先观察所有人体数据，发现6名被测人员胸围数据缺失，编号分别为4号、36号、44号、80号、95号和103号，为保持测量项目的一致性，剔除此6名被测者后再进行样本计算。统计分析结果如表1所示，大腿根围的变异系数最大，所需样本量为68人。

表1 国标人体主要测量项目CV值及所需样本量

2 测量结果与分析

图1 样本测量项目箱形分析图

2.1 数据预处理

采用箱型法检测所有测量项目奇异值，对样本进行再次筛选。结果如图1所示，含有奇异值样本编号分别为11号、23号、27号、28号、43号、91号、92号、94号、99号、101号和106号11人，采取直接剔除的措施，加之胸围缺失者6人，共剔除17人，剩余有效样本110个，大于所需样本68，故分析结果可靠性较好。对有效样本进行重新编码以备后续分析与研究。采用Q-Q图分别检验统计量的正态性，如图2为身高、胸围的正态性检验Q-Q示图，结果显示各统计量正态性良好。

图2 身高的正态Q-Q图检验(上)、胸围的正态Q-Q图检验（下）

2.2 国际肥胖标准

2.2.1 BMI指数与中国肥胖标准

身体质量指数，即BMI指数（BodyMassIndex）是目前国际上常用的衡量人体肥胖程度以及是否健康的一个标准。计算公式如下：BMI（体质指数）=体重（kg）/身高2（m）[22]

根据世界卫生组织定下的标准，亚洲人的BMI若高于22.9便属于过重。亚洲人和欧美人属于不同人种，WHO的标准不是非常适合中国人的情况，为此制定了中国参考标准（表2）。

表2 BMI参考标准

国际上通用体重指数（BMI）来衡量肥胖度，腰围是衡量腹部肥胖的一个重要指标，它反映了腹部脂肪蓄积的程度，而腹部脂肪的蓄积与一系列代谢异常有关。

世界卫生组织虽然规定有肥胖的标准，但这是以西方人群的研究数据为基础制定的，不适合亚洲人群。中国医学科学院阜外心血管病医院流行病学研究室周北凡教授在出版的《大众医学》指出，中国肥胖问题工作组根据20世纪90年代中国人群有关数据的汇总分析报告，首次提出了适合中国成人的肥胖标准：

体重指数大于等于24为超重，大于等于28为肥胖；男性腰围大于等于85cm，女性腰围大于等于80cm为腰部肥胖标准。

2.2.2 肥胖特征分析

如表3与图3，按照BMI指数进行肥胖判断，只有1.82%的人所属正常体型；按照腰围进行肥胖判断，样本均满足肥胖的条件。综合两项标准，本文所有样本均满足肥胖的条件。

2.3 国家标准体型分类

国家标准体型分类是以胸腰差为标准进行分类的，女性人体胸腰差范围为4~24cm并分为Y、A、B、C共4类体型。为防止出现范围外的差值，且符合本文测量项目精确到毫米的情况，采用四舍五入的方法对国家标准体型分类差值进行精确到毫米的调整，并且增设胸腰差小于4cm（设为YY体型）和大于24cm（设为CC体型）两类体型。分类结果如表4所示：

表3 BMI与腰围基本统计分析

表4 国标体型分类比较

图3 BMI指数肥胖分析

如表4、图4所示，胸腰差极大值为21.2cm，不超过24.4cm的范畴，因此无YY体型；Y体型与 A体型分别为3人、18人，累计百分比19.1%；B体型人数最多为52人占比47.3%；C形体次之为30人占比27.3%；超出国标的胸腰差值即胸腰差值小于3.4cm的有7人，占比6.4%。大部分胖体女性集中在B体型与C体型类别中，出现少量胸腰差小于3.4cm的样本，即国标体型分类没有覆盖所有体型。

图4 国标体型分类条形图

3 肥胖特征聚类分析

3.1 R型聚类分析

选取与肥胖特征密切相关的身高、胸围、腰围等高度与围度共7项变量，应用SPSS19.0进行R型聚类分析，提取特征指标来表征肥胖特征。结果如图5所示，为使组间指标分类具有明显差异，并依据人体特征，将变量分为3类，第1类为臀围、大腿根围；第2类为胸围、下胸围、腰围、腹围；第3类为身高。

3.2 特征变量的选择

聚类结束后，以变量的代表性及易测性，并结合专业知识作为筛选各类特征指标的两项原则。由此，第1类中选取臀部作为特征指标；第3类中只有身高，直接选入特征指标；第2类中有4个变量，则计算各指标的相关指数得分，公式如下：

其中rj为变量 xj与组内其他变量之间的相关系数，mj为组内变量个数。相关得分指数高的选为代表。对第2类中各项变量进行计算，结果如表5所示，其中腰围的相关指数得分最高，即选取腰围作为第2类别的特征变量。

表5 第二类中各变量的 值

表5 第二类中各变量的 值

变量 胸围 下胸围 腰围 腹围R2 j 0.4761 0.5426 0.5917 0.5448

3.3 肥胖特征细分识别

由于相同围度下，身高越高越显瘦，即体型肥胖度与围度和高度紧密相关，因此采用围度高度比对人体外形的肥胖性进行描述。本文采用2*腰围/身高作为上体肥胖指标，2*臀围/身高作为下体的肥胖指标，由于本文中研究对象均为肥胖群体，因此将腰围/臀围列为整体肥胖指标，应用 K-means聚类法以这3个指标为标准对肥胖特征进行分类，聚类结果如表6所示。

图5 树状分析图

表6 聚类结果

分析结果显示，第1类的上体肥胖度最大，下体肥胖度较小，腰臀比近似为1，外形上上下体呈筒状；第2类中上体肥胖度最小，下体肥胖度居中，腰臀比值最小，为0.87，整体外形呈正梯形；第3类的上体肥胖度居中，下体肥胖度最大，腰臀比居中为0.94，外形呈现微弱的正梯形。总体情况为下体肥胖度呈现递增状态，但是趋势比较平缓，上体肥胖度分类比较明显，腰围变化比较大。胖体女性中，肥胖程度变化主要体现在腰围的变化上，这与脂肪主要堆积在腰腹部具有一致性。

4 结论

本文对110名上海地区胖体女性群体的肥胖特征进行研究，试图探索研究出更合理的胖瘦分类标准，主要研究结果如下：

1)采用国际胖瘦分类标准BMI并结合中国国情对样本进行肥胖度的验证，结果表明所研究对象均为胖体女性；

2)采用国家体型分类标准对样本进行分析，发现肥胖女性体型类别中包含了4种国标体型，且大部分分散在B体型与C体型之中。然而有6.4%的人超出国标体型分类范围外，即CC体型。结果说明，国标体型不能对肥胖女性体型类别进行全部覆盖；

3)采用聚类分析，得到表征上体肥胖指标2*腰围/身高与下体肥胖指标2*臀围/身高，并结合腰围/臀围指标对样本进行K-means聚类分析。结果显示，在肥胖女性群体中，臀身比的变化比较平缓，而腰身比变化比较明显，即肥胖女性群体中，臀围变化比较平缓，人体肥胖度随着腰围的增加而显著增加；

虽然有关肥胖分类指标有很多，但是人体的肥胖度可以分为上体肥胖、下体肥胖与整体肥胖3种情况，本文由于研究群体为肥胖群体，难以确立肥胖指标的具体数值，后续研究可采取本文的分类方法，分别建立上体肥胖指标，下体肥胖指标与整体的肥胖指标。

[1]中泽愈.人体与服装[M].袁观洛.北京：中国纺织出版社，2000.

[2]赵微.基于MTM系统的中国青年女子体型分析及人体数据信息系统的建立[D].上海：东华大学,2004.

[3]程新瑶.基于MTM技术的贴体女衬衫基型的研究与实现[D].上海：东华大学,2009.

[4]东苗.面向个性化服装定制的体型分析与智能修订[D].上海：东华大学，2010.

[5]陈文飞.基于服装合体性的女性人体体型研究[D].上海：东华大学，2001.

[6]王花娥,李燕.女性体型特征指标的选择及体型细分研究[J].国际纺织导报，2005（3）：64-69.

[7]刘运娟,陈东生.我国南北地区女子体型与肥胖程度比较分析[J].江南大学学报：自然科学版，2009，8(5)：591-595.

[8]Istook C L,Hwang S.3D body scanning systems with application to the apparel industry[J].Journal of Fashion Marketing& Management,1996,volume 5(2):120-132.

[9]Hilton A,Beresford D,Gentils T,et al.Whole-body modelling of people from multiview images to populate virtual worlds[J]. Visual Computer,2000,16(7):411-436.

[10]D'Apuzzo N.Surface measurement and tracking of human body parts from multi-image video sequences[J].Isprs Journal of Photogrammetry&Remote Sensing,2002,56(5):360-375.

[11]郅晓磊.男子下体动态变化及贴体裤装结构研究[D].上海：东华大学，2005.

[12]高雪梅.女子贴体瑜伽运动裤结构的研究与优化设计[D].上海：东华大学，2011.

[13]谢红.女性形体识别及服装类别原型生成[D].上海：东华大学，2002.

[14]杨允出，陈敏之，邹奉元.基于三维扫描数据女性体型特征参数分析[J].纺织学报，2009，30（8）：117-122.

[15]Anderson L.J,Brannon E.L,Ulrich P.V,et al.Understanding Fitting Preferences of Female Consumers:Development an Expert System to Enhance Accurate Sizing Selection[M].National Textile Center Annual Report.2001:I98-A08.

[16]Kalra P,Magnenat-Thalmann N,Moccozet L,et al.Real-Time Animation of Realistic Virtual Humans[J].IEEE Computer Graphics&Applications,1998,18(5):42-56.

[17]刘咏梅，代虹.成都地区中老年女性体型研究[J].纺织学报，2010，31（10）：110-115.

[18]Zheng Rong,Yu Winnie,Fan Jintu.Development of a new Chinese bra sizing system based on breast anthropometric measurements[J].International Journal of Industrial Ergonomics,2007,37(8)：697-705.

[19]美媒：中国成第二“肥胖国”儿童肥胖率令人忧[EB/OL].http://money.163.com/14/0601/10/9TL8PCON00254TI5.html，2014-06-01/2015-09-04.

[20]戴鸿.服装号型标准及其应用(第三版)[M].北京：中国纺织出版社，2009.

[21]中华人民共和国卫生和计划生育委员会.WS/T428-2013,成人体重判定[S].北京：中国标准出版社，2013.

[22]Organization W H.Obesity:preventing and managing the global epidemic.[J].Who Technical Report,2000,894.

Research on Obesity Characteristics Based on Obese Females in Shanghai

ZHANG Rui WANG Jian-ping
(Fashion&Art Design Institute,Donghua University,Shanghai 200051)

In order to learn the body characteristics of obese females,this paper makes a deep study on theobesitycharacteristics of110obesefemales aged 18 to55years oldin Shanghai.Theinternationalobesity standard BMI index and waist circumference value which are suitable for Chinese people are used for verification ofobesity on samplepeople.Basedon internationalstandard body shapeclassification,the paper analyzes the body shape characteristics of the samples,studies the coverage rate of the classification standard of thoracolumbardifferenceand findsoutthatsomesamplesexceedtheinternationalstandardclassification.Byanalyzing the collected six circumference indexes closely related to body obesity together with variables of height and weight,three indexes areobtained,thatis,the upper body obesity index of 2*waist/height,thelower body obesity index of 2*hip/height and the index of bust/waist.Based on K-means cluster analysis,the samples are divided into three types.The analysis shows that the obesity of obese female group increases with the increasing of waist circumference.

obesity characteristics;BMI index;international standard body shape

TS941.12

B

1674-2346(2015)04-0032-06

(责任编辑：田 犇)

10.3969/j.issn.1674-2346.2015.04.007

2015－09－14

张蕊，女，硕士研究生。研究方向：服装设计与工程王建萍，女，教授。研究方向：服装设计与工程