模糊數(shù)學(xué)方法評(píng)價(jià)羽絨服面料的服用性能

梁金炎，劉裕文

（1.廣州纖維產(chǎn)品檢測(cè)研究院，廣東 廣州 511447；2.深圳市鹽港中學(xué)，廣東 深圳 518083）

模糊數(shù)學(xué)方法評(píng)價(jià)羽絨服面料的服用性能

梁金炎1，劉裕文2

（1.廣州纖維產(chǎn)品檢測(cè)研究院，廣東 廣州 511447；2.深圳市鹽港中學(xué)，廣東 深圳 518083）

以市場(chǎng)上流行的幾款滌綸及錦綸材料的羽絨服面料作為研究對(duì)象，根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分別測(cè)試服裝面料的透氣性、透濕性、表面抗?jié)裥?、抗折皺、硬挺、起毛起球、斷裂?qiáng)力等7種性能，并利用模糊數(shù)學(xué)中的多因素評(píng)判對(duì)羽絨面料進(jìn)行綜合評(píng)判，確定較佳的羽絨服用面料。

羽絨面料；性能；測(cè)試；服用性；模糊綜合評(píng)判

近年來(lái)，隨著人民生活條件的不斷改善，人民對(duì)服裝的質(zhì)量要求越來(lái)越高，從起初的舒適性不斷的向功能化和智能化方向發(fā)展[1]。羽絨服裝，是北方地區(qū)人民御寒的必備服裝，由于其不僅具有防風(fēng)、防水、保暖的功能，而且還具有透氣透濕、舒適保暖等功能，一直廣受大家的青睞[2]。然而，目前對(duì)于其質(zhì)量的評(píng)定方法主要有主觀和客觀兩個(gè)方面。主觀評(píng)定，主要受個(gè)人的喜好、素養(yǎng)、年齡等主觀方面的影響，缺乏公正公平[3]。而在客觀方面，目前大部分仍然停留在面料的單項(xiàng)性能評(píng)價(jià)，其結(jié)果不能作為服裝的綜合性能評(píng)價(jià)[4]。

因此，本課題擬通過(guò)對(duì)市場(chǎng)上選購(gòu)的6種熱銷(xiāo)羽絨服的各方面性能進(jìn)行測(cè)試，包括透氣性、透濕性、表面抗?jié)裥?、抗折皺、硬挺、起毛起球、斷裂?qiáng)力等7個(gè)方面，再引入模糊數(shù)學(xué)中的模糊綜合評(píng)判的方法[5]，選出最優(yōu)的面料。能給面料一個(gè)綜合的服用性指標(biāo)，不僅能為消費(fèi)者提供消費(fèi)指導(dǎo)，而且還可以從整體上把握織物的綜合服用性，進(jìn)而督促生產(chǎn)者有的放矢，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

1 試驗(yàn)

1.1 主要材料和儀器

材料：市場(chǎng)選購(gòu)6種熱銷(xiāo)的羽絨服面料，具體參數(shù)如表1所示。

儀器：YG461E數(shù)字式透氣量?jī)x，YG751B型電腦式恒溫恒濕箱，Y813織物沾水度測(cè)定儀，YG026H型多功能電子織物強(qiáng)力機(jī)，YG541B型織物折皺彈性儀，YG502B起毛起球儀，YG(B)022D自動(dòng)硬挺度實(shí)驗(yàn)儀。

表1 羽絨服面料基本結(jié)構(gòu)參數(shù)

1.2 服用性能的測(cè)試

本實(shí)驗(yàn)測(cè)試了以上實(shí)驗(yàn)面料的基本服用性能，包括織物的透氣性、透濕性、防水性、拉伸性能、抗折皺、起毛起球性和硬挺性能。其中，織物透氣性能的測(cè)定采用GB/T 5453-1997[6]的方法，透濕性能的測(cè)定采用GB/T 12704.1-2009[7]的方法，防水性能的測(cè)定采用GB/T 4745-2 012[8]的方法，斷裂強(qiáng)力的測(cè)定采用GB/T3923.1-2013[9]的方法，折痕回復(fù)性的測(cè)定采用GB/T3819-1997[10]的方法，起毛起球性能的測(cè)定采用GB/T 4802.1-2008[11]的方法，彎曲硬挺度的測(cè)定采用GB/T 7689.4-2013[12]的方法。

1.3 服用性能模糊綜合評(píng)判

由于服裝性能的影響因素頗多，很難根據(jù)個(gè)別因素對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，為此，本課題組引入模糊數(shù)學(xué)的多因素評(píng)判，即采用模糊綜合評(píng)判中的多級(jí)綜合評(píng)判方法對(duì)織物服用性能進(jìn)行綜合分析。

評(píng)判的基本步驟如下：

（1）確定評(píng)價(jià)對(duì)象的因素集

U={u1， u2， ……un}

（2）數(shù)據(jù)的預(yù)處理

為方便數(shù)據(jù)的分析與比較，將各指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化中的均值化處理。

Xij：處理前的原始數(shù)據(jù)；

X′ij：標(biāo)準(zhǔn)化處理后數(shù)據(jù)；

σj：各列數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方差；

（3）根據(jù)樣本情況按照列選擇轉(zhuǎn)換隸屬函數(shù)

當(dāng)性能的數(shù)值越大越好時(shí)，使用公式 （2）進(jìn)行轉(zhuǎn)換，當(dāng)性能的數(shù)值越小越好時(shí)，使用公式 （3）進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

xi：表中的每一個(gè)數(shù)值；

xmax：一列數(shù)值中的最大值；

xmin：一列數(shù)值中的最小值；

（4）確定權(quán)重系數(shù)A

在評(píng)判過(guò)程中要涉及到諸因素的權(quán)重，記為A={a1，a2，…an}。一般情況下，權(quán)重A要求滿足為了避免多因素而造成的模型失效，采取了 “加權(quán)平均型”綜合評(píng)判的方法，引入了以下的模型為對(duì)m個(gè)數(shù)在⊕運(yùn)算下進(jìn)行求和，⊕為矩陣A與矩陣R相乘運(yùn)算。

（5）確定模糊綜合評(píng)判的結(jié)果B

判斷結(jié)果B=AR，B為可供分析評(píng)判的綜合評(píng)判向量。

2 結(jié)果與討論

2.1 羽絨服面料的服用性能測(cè)試結(jié)果

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的方法，對(duì)各面料的服用性能進(jìn)行測(cè)試，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)試多次，并以其平均值作為結(jié)果，記錄于表2。其中，表面抗?jié)裥院推鹈鹎蛐阅?，將?guó)標(biāo)級(jí)數(shù)換算成AATCC等級(jí)。并通過(guò)計(jì)算求出各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果的平均值tj和標(biāo)準(zhǔn)方差σi。

表2 羽絨服面料服用性能測(cè)試結(jié)果

由表2可知，不同面料在不同方面的性能測(cè)試上的結(jié)果相差非常大，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的趨勢(shì)，非常難于辨別其質(zhì)量?jī)?yōu)異程度，因此，嘗試尋找一個(gè)能表達(dá)其綜合性能指標(biāo)非常重要。

2.2 評(píng)價(jià)矩陣R的建立

依據(jù)1.3中的模糊綜合評(píng)判步驟，先將表2中的1#～6#樣的各項(xiàng)性能測(cè)試結(jié)果建立成一個(gè)矩陣。根據(jù)羽絨服面料對(duì)服用性能的要求，對(duì)于透氣性能的值越小性能越好，而透濕性能、表面抗?jié)?、起毛起球、抗折皺、硬挺性、斷裂?qiáng)力的值為越大越好。因此，將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，再選擇其相應(yīng)的隸屬函數(shù)，從而得到判斷矩陣R。以下是判斷矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣RT。

2.3 權(quán)系數(shù)向量A的確定

以羽絨服面料自身性能特點(diǎn)和羽絨服性能市場(chǎng)調(diào)查為基礎(chǔ)確定服用指標(biāo)的權(quán)重分配如表3。羽絨服面料的各項(xiàng)性能一階模糊評(píng)判的權(quán)重系數(shù)如下：

（1）舒適性指標(biāo) （透氣性能、透濕性能、表面抗?jié)瘢┑臋?quán)重系數(shù)為：A1=（0.2 0.15 0.15）

（2）美感指標(biāo) （起毛起球、抗折皺、硬挺性）的權(quán)重系數(shù)為：A2=（0.12 0.09 0.09）

（3）耐用性指標(biāo) （經(jīng)向斷裂強(qiáng)力、緯向斷裂強(qiáng)力）的權(quán)重系數(shù)為：A3=（0.1 0.1）

那么，綜合服用性能二階模糊評(píng)判的權(quán)重系數(shù) {舒適性指標(biāo)，美感指標(biāo)，耐用性指標(biāo)}為：

A= （A1A2A3）， 即

A= （0.2 0.15 0.15 0.12 0.09 0.09 0.1 0.1）

表3 服用性能權(quán)重表

2.4 計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果B

綜合判定結(jié)果為：B=AR

B=(0.7407 0.7229 0.3218 0.5299 0.5742 0.4930)

根據(jù)這個(gè)結(jié)果，再選用模糊識(shí)別中的最大隸屬原則I進(jìn)行評(píng)判。因此，面料綜合服用性能的排序?yàn)椋?#＞2#＞5#＞4#＞6#＞3#，表明1#試樣的綜合服用性能最佳，也是本次研究的這幾塊面料中受歡迎程度最高，其次是2#試樣和5#試樣。

3 結(jié)論

為解決羽絨服面料質(zhì)量差異的優(yōu)異評(píng)價(jià)問(wèn)題，嘗試引入了模糊數(shù)學(xué)中的綜合評(píng)判方法，對(duì)市面上選用的幾款熱銷(xiāo)面料進(jìn)行分析和評(píng)判，最終得出在這6款面料的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為1#＞2#＞5#＞4#＞6#＞3#，這與市面上大眾對(duì)其的熱愛(ài)程度基本相符。本次實(shí)驗(yàn)研究的方法的使用，對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)具有一定的指導(dǎo)作用，可推廣到服裝、紗線、纖維的生產(chǎn)工藝上，為更好的產(chǎn)品生產(chǎn)提供參考。

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[11] 全國(guó)紡織品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)分會(huì).紡織品 織物起毛起球性能的測(cè)定 第一部分：圓軌跡法:GB/T 4802.1-2008[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009:3.

[12] 全國(guó)玻璃纖維標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).增強(qiáng)材料 機(jī)織物試驗(yàn)方法 第4部分:彎曲硬挺度的測(cè)定:GB/T 7689.4-2013[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014:8.

Abstract:A few down jacket fabrics made of polyester or polyamide,bought from market,were researched.According to national standards,the performance of down jackets,including air permeability,moisture permeability,surface wet resistance,crease resistance,softness,pilling and breaking strength,were investigated.Multi-factor comprehensive evaluation of fuzzy mathematics was applied to the evaluation of down jacket fabric to determine the overall performance.

Keywords:down jacket fabrics,wearability test,fuzzy comprehensive evaluation

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《化纖與紡織技術(shù)》編輯部

APPLICATION OF FUZZY-MATHEMATICS IN PERFORMANCE EVALUATION OF DOWN JACKET FABRIC

LIANG Jin-yan1,LIU Yu-wen2
(1.Guangzhou Fiber Product Testing and Research Institute,Guangzhou Guangdong 511447,China；2.Yangang Middle School,Shenzhen Guangdong 518083,China)

T101.923

A

10.3969／j.issn.1672-500x.2017.03.007

1672-500X(2017)03-0033-04

2017-05-23

梁金炎 （1988-），男，廣東開(kāi)平人，工程師，主要研究方向?yàn)榧徔椘窓z驗(yàn)。