基于聚类分析的浙江青年男性手形分类与号型优化

范丹镱 马希明 王利君

摘要： 为探究浙江青年男性的手部形态变化，文章运用电子数显卡尺、软皮尺对118名浙江地区18～25岁男性进行手部测量，通过因子分析提取了手部形态的4个特征因子，采用K-Means聚类分析得出5种手部形态分类。对比国标手部数据，根据手形分类优化手部号型并探求手部中心号型，利用回归分析法研究手部基本尺寸与手长、手宽的关系。结果表明：与GB/T 16252—1996《成年人手部号型》中东南地区成年男子相比，浙江青年男性手部宽度尺寸有所减小;手部号型可细分为5号、6型，180/76 M为中心号型;手部各基本尺寸与手长、手宽存在线性关系。建立了手部数据库，细化了手部号型标准，可为手部产品设计提供参考。

关键词： 浙江地区;青年男性;手部测量;因子分析;手形分類;手部号型

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

人体尺寸是一项重要的基础数据资源[1]，而双手作为身体中的重要部位，是人体宏观活动最为频繁的器官，包含着众多的测量学指标和数据采集点。人体手部特征及分类研究是号型制定、手套结构设计、舒适合体性研究及版型优化的重要基础。随着人们生活水平的逐渐提高，人的手形也发生了很大变化。手套的合体性是影响使用满意度与舒适性的一个重要因素，而目前手套等手部产品的不合体已成为一个普遍存在的现象。但由于消费理念的改变，消费者对于合体和舒适性能的要求越来越高，很显然以前的号型已经跟不上手形的发展变化，而手部号型的设计依托于对手部形态的研究，因此手部测量与分析、手部形态的细分化研究就显得尤为重要。在目前已有研究中，对人体躯干整体体型的分类较为多见：王军等[2]以臀围、腰围到臀围高、臀横矢径比、臀腰差、臀凸5个指标，对东北青年女性腰臀部进行分类;杨允出等[3]引入躯干体积指数（TVI），对18～45岁的女性对象进行体型类别的实例分析;刘焘等[4]以腰臀角、腰矢横径比2个指标作为分类项目，将浙江地区青年女性腰部形态分为9类。此外，还有研究者从年龄角度研究了人体体型及其应用：张青等[5]利用Geomagic Studio及Matlab编程分别获取人体胸部下垂角、臀凸角及腰部平均曲率，对比研究了江浙青年女性与成熟女性的胸腰臀部形态;史书娜等[6]分析总结了浙江金华地区7～13岁小学女生的体型变化规律，并制定了相应服装号型系列。近年来，关于人体手部特征、形态分类及尺寸关系的研究逐渐增多：Kouchi等[7]采用因子分析法提取7个因子进而推导出日本人3D手部模型;刘鹏等[8]通过比较分析，得出5因子手部特征并建立中国青年医学生手部特征模型;赵臣银等[9]研究了手指长和手指背长的关系并得出了回归方程。可以看出，前人的手部特征研究多关于手形分类，角度较单一。中国现有手部号型体系中只有国标GB/T 16252—1996《成年人手部号型》和轻工行业标准QB/T 1583—2005《皮制手套号型》两个标准，数据分别为1986—1987年和2005年统计得到，不适合现在的手部产品设计要求，亟待更新。此外，标准中没有针对特定地区、年龄的号型细分，缺乏诸如手的细部尺寸、不同年龄的号型适用性等内容，并没有很好地解决群体间地域及年龄差异问题。对此，周详等[10]以手长、手宽为基准制定了未成年人手部号型，但并未对成年人进行细致研究。此外，已有文献缺少对现有手部数据与标准的对比研究，无法将手部形态的改变定量化说明。