Analyse von 1,2 Millionen Fußscans aus Nordamerika, Europa und Asien

Anzahl der Fußscans

Füße klassifiziert in Längenklassen 220 mm bis 300 mm für männliche Kunden und In diese Studie wurden 210 mm bis 280 mm für Kundinnen einbezogen. Nach dem Entfernen von Füßen, die außerhalb der untersuchten Größenbereiche lagen, und dem Entfernen der problematischen Scans aus dem Fußscan-Datensatz wurden 1.200.847 3D-Fußscans weiter analysiert. Die Anzahl der Scans pro Region und Geschlecht ist in Tabelle 2 angegeben. Die kumulierten Zahlen aller Scans pro Geschlecht werden in der rechten Spalte angezeigt. Die kumulierte Anzahl von Scans pro Region wird in der unteren Zeile angezeigt. Die große Mehrheit der Kunden wurde in Nordamerika gescannt. Die Anzahl der Scans aus den beiden anderen Regionen ist jedoch immer noch wesentlich höher als in den vorherigen Studien.

Tabelle 2 Anzahl der 3D-Scans Fußscans nach Region und Geschlecht im bereinigten Datensatz.

Fußlängenverteilung

Fußlängenverteilungen, dh ihr Kernel Dichteschätzungen (KDE) für jede Region sind in Abb. 2 getrennt für männliche (A) und weibliche (B) Kunden dargestellt. Die Skala ist für beide KDEs gleich, um einen Vergleich zwischen männlichen und weiblichen Scans zu ermöglichen. Die Längenverteilungen von nordamerikanischen und europäischen Füßen sind sehr ähnlich, während die von asiatischen Füßen nach links verschoben sind, was bedeutet, dass asiatische Kunden wesentlich kürzere Füße haben als nordamerikanische und europäische Kunden. Die fetten vertikalen Linien in Fig. 2 geben die unteren und oberen Grenzen der Fußlänge für die in dieser Studie enthaltenen Füße an. Die am häufigsten vorkommende Längenklasse für männliche Kunden war 270 mm für Scans in Nordamerika und Europa und 255 mm für Asien. Für Kundinnen waren es 245 mm für Scans in Nordamerika und Europa und 235 mm in Asien.

Abbildung 2

Schätzung der Kerndichte der Fußlängenverteilung. (A) Männliche Fußlänge. (B) Weibliche Fußlänge.

Alle weiteren Analysen wurden wegen für jede Längenklasse separat durchgeführt die proportionalen Änderungen der Fußmaße je nach Größe.

Mittlere Fußabmessungen

Abbildung 3 zeigt die mittleren Fußabmessungen (in mm) für Männer (A, B, C) und Frauen (in mm) D, E, F) Kunden. Die Liniendiagramme zeigen die Mittelwerte der jeweiligen Fußabmessungen für jede Längenklasse (durchgezogene Linien) und die 95% -Konfidenzintervalle um die geschätzten Mittelwerte (schattierte Bereiche um die durchgezogenen Linien). Die dargestellten durchgezogenen Linien und die Grenzen der Konfidenzintervalle (schattierte Bereiche) wurden zur besseren Visualisierung interpoliert. Wenn sich zwei konfidenzintervallschattierte Bereiche zweier geografischer Regionen für eine bestimmte Längenklasse nicht überlappen, unterscheiden sich die mittleren Fußabmessungen innerhalb dieser Längenklasse für die beiden Regionen erheblich (auf dem Signifikanzniveau p < 0,05). Die gleiche Farbcodierung der Region wurde verwendet, um die Regionen in allen Liniendiagrammen zu kennzeichnen.

3 (A) zeigt die mittleren Fußbreiten pro Längenklasse für männliche Kunden. Die mittleren Fußbreiten der nordamerikanischen und europäischen männlichen Kunden unterscheiden sich in allen Längenklassen erheblich, auch wenn die Unterschiede sehr gering sind (ca. 1 mm). Männliche Kunden in Asien haben in allen Längenklassen (außer 295 mm und 300 mm) eine deutlich und deutlich höhere mittlere Fußbreite als Kunden in Nordamerika und Europa. Die Konfidenzintervalle der Mittel für männliche asiatische Kunden in den Längenklassen 295 mm und 300 mm sind aufgrund der geringen Anzahl von Scans für alle Fußabmessungen recht breit. Die mittleren Risthöhen pro Längenklasse für männliche Kunden sind in Abb. 3 (B) dargestellt. Die mittleren Risthöhen nordamerikanischer männlicher Kunden sind in allen Längenklassen signifikant niedriger als die mittleren Risthöhen europäischer männlicher Kunden. Die asiatischen männlichen Kunden haben in den Längenklassen 225 mm, 230 mm bis 245 mm und 255 mm bis 275 mm eine signifikant andere Spannhöhe als die nordamerikanischen Kunden, aber die Unterschiede sind gering. Die asiatischen männlichen Kunden haben eine deutlich geringere Spannhöhe als die europäischen Kunden in den Längenklassen 245 mm bis 290 mm, wobei der Unterschied bis zu 4 mm beträgt. Abbildung 3 (C) zeigt die mittleren Absatzbreiten pro Längenklasse für männliche Kunden. Die mittleren Absatzbreiten nordamerikanischer männlicher Kunden unterscheiden sich signifikant von den mittleren Absatzbreiten europäischer männlicher Kunden in allen Längenklassen mit Ausnahme von 300 mm, aber die Unterschiede sind sehr gering. Asiatische männliche Kunden haben signifikant unterschiedliche Absatzbreiten als nordamerikanische und europäische Kunden in den Längenklassen 220 mm bis 275 mm und 285 mm mit Unterschieden von bis zu 3 mm.

Die mittleren Fußbreiten weiblicher Kunden sind in Asien in den Längenklassen 210 mm bis 260 mm signifikant höher als in Nordamerika und Europa (Abb. 3 (D)). Europäische Kundinnen haben in den Längenklassen 225 mm bis 250 mm deutlich breitere Füße als nordamerikanische Kundinnen, aber die Unterschiede sind kaum sichtbar. Es gab keine asiatischen weiblichen Fußscans in der Längenklasse 280 mm. Abbildung 3 (E) zeigt die mittleren Fußristhöhen für Kundinnen. Ähnlich wie männliche Kunden haben europäische weibliche Kunden in den meisten Längenklassen (220 mm bis 265 mm) signifikant höhere Fußtritte als nordamerikanische und asiatische Kunden, und asiatische weibliche Kunden haben niedrigere Spannhöhen als andere Kunden in den Längenklassen 210 mm bis 265 mm. Die Unterschiede in den mittleren Spannhöhen zwischen europäischen und asiatischen Kunden sind besonders groß und betragen bis zu 4 mm. Es gibt einige signifikante Unterschiede in der mittleren Absatzbreite von Kundinnen, aber ihre Größen sind vernachlässigbar.

Mittlere Fußbreiten, Spannhöhen und Absatzbreiten waren abhängig von der Fußlänge. Alle mittleren Fußabmessungen in Fig. 3 haben positive Steigungen; Daher nehmen sie für alle Regionen und Längenklassen mit der Fußlänge zu. Ausnahmen bilden die mittlere Fußbreite und Spannhöhe asiatischer männlicher Kunden in den Längenklassen 295 mm und 300 mm, wobei das 95% -Konfidenzintervall aufgrund einer geringen Anzahl von Kunden sehr groß war. Die Steigungen der mittleren Spannhöhe für männliche Kunden in Nordamerika und Europa ändern sich erheblich zwischen den Längenklassen 250 mm und 260 mm. Die lineare Regressionssteigung der mittleren Spannhöhe nordamerikanischer Kunden beträgt 0,29 für die Längenklassen 220 mm bis 255 mm und 0,09 für die Längenklassen 255 mm bis 300 mm. Die Änderung der Steigungen der mittleren Fußbreite für dieselben Kunden und Längenklassen ist geringer, aber immer noch spürbar. nämlich von 0,42 bis 0,25. Die Steigungen der mittleren Spannhöhen sind für beide Geschlechter und alle Regionen erheblich niedriger als die Steigungen der mittleren Breiten oder der Fersenbreiten. Beispielsweise betragen die linearen Regressionssteigungen für die mittlere Risthöhe, Fußbreite und Fersenbreite der nordamerikanischen Füße in den Längenklassen 255 mm bis 300 mm 0,09, 0,25 und 0,21. Für nordamerikanische weibliche Füße betragen die gleichen Steigungen für die Längenklassen 225 mm bis 280 mm 0,10, 0,26 und 0,23.

Box-Plots mit Fußabmessungen

Beim Fußprozess Bei der Messanalyse wurde eine große Vielfalt von Füßen innerhalb derselben Region und Längenklasse beobachtet. Informationen über die Vielfalt der Fußmaße innerhalb einer Fußdimension wären für die Gestaltung von Schuhen und Schuhleisten sehr wertvoll. Daher wurde eine weitere Analyse durchgeführt. Box-Plots wurden verwendet, um die Streuung der Fußmessungen innerhalb jeder Fußabmessung, Längenklasse und Region grafisch darzustellen. Die Streuung der Messungen für männliche Kunden ist in Abb. 4 (A – C) und für weibliche Kunden in Abb. 4 (D – F) dargestellt. Zur Kennzeichnung der Bereiche wurde die gleiche Farbcodierung verwendet wie in Abb. 3. Die Unterseite eines Kastens befindet sich im ersten Quartil (25. Perzentil) und die Oberseite im dritten Quartil (75. Perzentil) aller Messungen. Daher repräsentiert jede Box die mittleren 50% der gescannten Füße innerhalb einer Längenklasse und Region. Eine horizontale Linie innerhalb der Box eines Boxplots gibt normalerweise den Median der Messungen an. In Fig. 4 geben Linien innerhalb der Kästchen jedoch Mittelwerte an, um die Kastendiagramme mit den Liniendiagrammen in Fig. 3 vergleichbar zu machen. Linien, die sich vertikal von den Kästchen (Whiskern) erstrecken, zeigen die Variabilität unterhalb des ersten Quartils und oberhalb des drittes Quartil. Sie erstrecken sich bis zum 5. Perzentil auf der Unterseite und bis zum 95. Perzentil auf der Oberseite der Box. Die Enden der Whisker sind mit kurzen horizontalen Linien gekennzeichnet. Eine Box zusammen mit beiden Whiskern bedeckt 90% der gescannten Füße innerhalb einer Längenklasse und Region. Einzelne Punkte unter und über den Whiskern stehen für Ausreißer. Pro Längenklasse wurden drei Box-Plots aufgezeichnet, einer für jede Region. Die Fußbreitendispersion für männliche Kunden ist mit Box-Plots in Fig. 4 (A) dargestellt. Die Unterschiede zwischen schmalen und breiten Füßen sind für alle Längenklassen und Regionen erheblich. Beispielsweise erstrecken sich die Schnurrhaare nordamerikanischer Füße in der Längenklasse 270 mm von 94,4 mm (schmale Füße) bis 110,2 mm (breite Füße), während die mittlere Fußbreite 102,0 mm beträgt. Die Fußbreitenspanne von 90% Fuß beträgt 15,8 mm. Punkte unter dem unteren Whisker im selben Boxplot repräsentieren 5% der schmalsten Füße, und Punkte über dem oberen Whisker repräsentieren 5% der breitesten Füße. Die engste Fußbreite beträgt 84,1 mm und die breiteste 127,2 mm; Die gesamte Fußbreitenspanne aller Füße beträgt 43,1 mm.

Ähnlich wie bei der erheblichen Streuung der Fußbreite männlicher Kunden in Abb.In 4 (A), die oben beschrieben wurde, kann eine beträchtliche Streuung für alle anderen Fußabmessungen beobachtet werden: männliche Spannhöhe (B), männliche Fersenbreite (C), weibliche Fußbreite (D), weibliche Spannhöhe (E) und weibliche Fersenbreite (F).

Abbildung 5

3D-Scans zeigen die Streuung männlicher nordamerikanischer Füße in der 270-mm-Längenklasse. (A) Ein schmaler Fuß (5. Perzentil) und ein breiter Fuß (95. Perzentil). (B) Ein Fuß mit niedrigem Rist (5. Perzentil) und ein Fuß mit hohem Rist (95. Perzentil). (C) Ein schmaler Fersenfuß (5. Perzentil) und ein breiter Fersenfuß (95. Perzentil).

Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Füßen

Es wurden signifikante Unterschiede zwischen den Regionen beobachtet; Daher werden die Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Füßen für jede Region separat analysiert. Liniendiagramme der mittleren Fußabmessungen von männlichen und weiblichen Kunden werden für jede Fußabmessung und Region aufgezeichnet, wie in 6 dargestellt. Schattierte Bereiche um die durchgezogenen Linien repräsentieren 95% -Konfidenzintervalle. In dieser Analyse wurden Längenklassen verwendet, die sich zwischen dem männlichen und dem weiblichen Datensatz überlappen, nämlich die Längenklassen 220 mm bis 280 mm.

Abbildung 6

Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Füßen. (A) Mittlere Fußbreiten nordamerikanischer Kunden. (B) Mittlere Fußbreiten europäischer Kunden. (C) Mittlere Fußbreite asiatischer Kunden. (D) Mittlere Risthöhen nordamerikanischer Kunden. (E) Mittlere Spannhöhen europäischer Kunden. (F) Mittlere Risthöhen asiatischer Kunden. (G) Mittlere Absatzbreite nordamerikanischer Kunden. (H) Mittlere Absatzbreite europäischer Kunden. (I) Mittlere Absatzbreite asiatischer Kunden.

Abbildung 6 (A) zeigt einen Vergleich zwischen mittlere Fußbreite der nordamerikanischen männlichen und weiblichen Kunden pro Längenklasse. Die mittleren Fußbreiten männlicher Kunden sind in den Längenklassen 220 mm bis 240 mm signifikant niedriger und in den Längenklassen 245 mm bis 280 mm signifikant höher als die mittleren Fußbreiten weiblicher Kunden. Sehr ähnliche Schlussfolgerungen können aus Fig. 6 (B) für die männlichen und weiblichen europäischen Füße gezogen werden. Die einzige Änderung besteht darin, dass der Unterschied in der Fußbreite in der Längenklasse von 240 mm nicht signifikant ist. Die mittleren Fußbreiten der männlichen asiatischen Kunden sind signifikant höher als die der weiblichen asiatischen Kunden für die Längenklassen 230 mm bis 265 mm, wie in 6 (C) dargestellt. Abbildung 6 (D) zeigt die mittleren Risthöhen der nordamerikanischen Kunden. Die mittleren Spannhöhen der männlichen Kunden sind in den Längenklassen 220 mm bis 230 mm signifikant niedriger und in den Längenklassen 240 mm bis 280 mm signifikant höher. Die mittleren Risthöhen der europäischen Männerfüße sind in den Längenklassen 220 mm bis 235 mm signifikant niedriger und in den Längenklassen 245 bis 280 signifikant höher als die der Kundinnen (Abb. 6 (E)). Die mittleren Spannhöhen asiatischer männlicher Kunden sind in den Längenklassen 230 mm bis 270 mm signifikant höher (Abb. 6 (F)). Unterschiede der mittleren Fersenbreiten zwischen männlichen und weiblichen Füßen sind in Abb. 6 (G – I) dargestellt. Obwohl einige Unterschiede statistisch signifikant sind, sind sie praktisch vernachlässigbar.

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