МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ОДЕЖДЫ ДЛЯ ДЕТЕЙ С ОСОБЕННОСТЯМИ РАЗВИТИЯ НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ

АННОТАЦИЯ

В статье представлена математическая модель определения весовых коэффициентов показателей качества одежды для детей с особенностями развития на основе экспертной оценки. Рассмотрены основные эргономические, антропометрические, психофизиологические и гигиенические параметры, определяющие комфорт и безопасность адаптивной одежды. Применён стандартный метод экспертных оценок. Вычислены коэффициенты конкордации и согласованности экспертных мнений. Полученные результаты позволяют объективно определить приоритетные показатели качества при проектировании одежды для детей с особыми сенсорными потребностями.

ABSTRACT

The article presents a mathematical model for determining the weight coefficients of clothing quality indicators for children with developmental disabilities based on expert assessment. The main ergonomic, anthropometric, psychophysiological, and hygienic parameters that determine the comfort and safety of adaptive clothing are considered. The standard method of expert assessments was applied. The coefficients of concordance and consistency of expert opinions were calculated. The obtained results allow for the objective determination of priority quality indicators when designing clothing for children with special sensory needs.

Ключевые слова: аутизм, адаптивная одежда, качество, экспертная оценка, коэффициент конкордации, математическая модель, эргономика.

Keywords: autism, adaptive clothing, quality, expert evaluation, concordance coefficient, mathematical model, ergonomics

Введение

Аутизм, также называемый расстройством аутистического спектра, представляет собой группу разнообразных расстройств, обусловленных особенностями развития головного мозга. По оценкам cети CDC по диагностике расстройств аутистического спектра (РАС), примерно у 1 из 31 (3,2 %) детей в возрасте 8 лет диагностировано расстройство аутистического спектра [7]. Распространенность аутизма увеличилась на 178 % с 2000 года [6]. Одежда — это фундаментальная человеческая потребность, которая отражает личные предпочтения, удовлетворяет социальные или культурные потребности и указывает на социальный статус. Одежду также синонимично называли нарядом, одежей, платьем, костюмом, одеяньем или другими синонимами, которые выражались как предметы, которые носят в социальных и функциональных целях для защиты, как украшения и покрытия тела [8].

Одежда важна для детей с аутизмом, поскольку она может вызывать сенсорный дискомфорт из-за текстуры, швов, ярких цветов или других факторов. Правильный выбор одежды, учитывающий сенсорные предпочтения ребенка, может снизить стресс и облегчить процесс одевания. Современные тенденции в легкой промышленности и социальной инженерии указывают на необходимость разработки одежды, соответствующей индивидуальным особенностям развития детей, включая ребят с расстройствами аутистического спектра. Для таких деток одежда является не только элементом защиты и эстетики, но и важным фактором сенсорного комфорта, влияющего на эмоциональное состояние, двигательную активность и адаптацию в социуме.

Проблема состоит в том, что существующие стандарты проектирования одежды ориентированы преимущественно на типовые фигуры и не учитывают специфические психофизиологические особенности детей с РАС. В связи с этим требуется разработка объективных методов оценки качества адаптивной одежды. Одним из эффективных инструментов является математическая модель, основанная на экспертной оценке показателей качества.

Теоретические основы исследования качества одежды определяются совокупностью эргономических, эстетических, функциональных и гигиенических показателей. Для детей с РАС особое значение приобретают следующие параметры:

• антропометрическая совместимость — соответствие конструкции индивидуальным особенностям телосложения ребёнка.
• психофизиологическая адаптация — восприятие одежды через тактильные, температурные и акустические ощущения.
• сенсорная совместимость материалов — отсутствие раздражающих факторов (этикеток, жёстких швов, синтетических волокон).
• гигиеническая безопасность — обеспечение воздухообмена, влагообмена и гипоаллергенности.
• эргономическая функциональность — простота манипуляции (самостоятельное одевание и снятие), безопасность застёжек и фурнитуры.

Международные исследования [6–8] показывают, что до 80 % детей с РАС испытывают сенсорную гипер- или гипочувствительность, что требует адаптации конструкции и выбора материалов. Поэтому оценка качества такой одежды должна проводиться с учётом весовых коэффициентов, определённых экспертным методом.

Методика исследования и математическая модель. Для определения значимости показателей использовался метод экспертных оценок (ГОСТ 23554.1–79). В исследовании участвовало 7 экспертов — специалисты в области технологии швейных изделий, эргономики и специальной педагогики. Каждому эксперту было предложено оценить 8 показателей качества по 10-балльной шкале с шагом 0,5 балла. Каждому показателю присваивались ранги от 1 до 10. Сумма рангов по каждому эксперту постоянна.

Как следует из работы, одно из первых мест по значимости общей системы качества одежды занимают эргономические показатели. Они составляют отдельный класс данных и состоят из антропометрического, психофизиологического и гигиенического соответствия.

Таблица 1.

Показатели

Е.Б. Кобляковым определены значения нормированных коэффициентов весомостей показателей качества одежды различного назначения: мужской костюм, пальто и сорочка, а также женское пальто и платье [2]. Однако данные о весомости показателей качества одежды детей с особенностями в развитии  в настоящее время отсутствуют.

Необходимо отметить, что определение коэффициента весомости показателей качества одежды представляет трудоемкую и ответственную работу, поскольку требования к одежде одинакового назначения могут быть разными вследствие индивидуальных особенностей потребления людей.

Коэффициенты весомости можно определять по-разному в зависимости от объема априорной информации о показателях качества, включающих в себя  имеющийся практический опыт и литературные данные. Разные методы определения коэффициентов весомости показателей предусмотрены соответствующими ГОСТами. Так, при отсутствии предварительно накопленного и достаточного объема информации о взаимосвязи между показателями качества и одежды, единственно приемлемым методом определения соответствующих коэффициентов является экспертный (социологический) метод, соответствующий ГОСТ 23354-79 [5].

Определение экспертных оценок коэффициентов весомости показателей качества состоит из нескольких этапов: организация опроса и его проведение, математическая обработка результатов опроса и расчет коэффициентов весомости, анализ полученных данных расчета.

После определения состава (высококвалифицированные специалисты по проектированию, технологии одежды и  управлению качеством продукции из промышленности,   учебных и научных учреждений) и числа экспертов (m≥6) [8] заготавливают m  анкет в соответствии с указаниями ГОСТ 23554.1-79. В данной анкете содержится в заголовке наименование одежды. В первой графе перечисляются все заранее выбранные n показатели качества. Во второй графе эксперты против каждого показателя ставят ранговую оценку его весомости.

Данная методика отличается тем, что назначение коэффициентов весомости показателей осуществляется с использованием ряда чисел 10 до 0 (с интервалом 0.5). Наиболее значимый, по мнению эксперта, показатель обозначается рангом 1 и присваивается коэффициент весомости 10. Коэффициент весомости следующего по  важности показателя определяют как долю весомости  (важности) первого критерия и присваивают ранг R =2 .

Если по мнению эксперта весомости двух и более показателей равны между собой, то им присваивают одинаковые ранги, хотя коэффициенты весомости могут быт разными. При оценке критериев одинаковыми рангами необходимо, чтобы сумма рангов  всех показателей оставалась постоянной для каждого j-го эксперта:

При n=8 сумма рангов всех показателей для каждого эксперта равна:

Полученную по всем m анкетам (j=m- количество экспертов) ранговые оценки по показателям заносят в общую таблицу, которую используют в  начале для определения согласованности мнений экспертов через коэффициент конкордации. При достаточном согласии далее рассчитывают значения коэффициентов весомости каждого показателя.

Для каждого показателя определяют сумму рангов по вертикали:

Причём, для контроля проверяют равенство:

Значение  отражает общее или суммарное мнение всех экспертов о весомости показателей. Наиболее значимый критерий при данном методе ранжирования имеет минимальное значение, а наименее значимый — максимальное значение.

Проверка общей согласованности мнений экспертов проводится по  коэффициенту конкордации. Для этого сначала определяют среднюю сумму рангов для всех показателей:

Далее определяют линейные и квадратичные отклонения значений суммы рангов  всех экспертов по каждому показателю от средней суммы рангов  т.е.

( и 

В случае если у отдельных экспертов имеются одинаковые ранговые оценки, то для них вычисляют показатели одинаковости по формуле [1; 3]:

где u-число оценок с одинаковыми рангами в  строке;

число одинаковых рангов в каждой оценке, строке.

Коэффициент согласия  (конкордации) экспертов определяют по формуле:

Значимость коэффициента конкордации проверяют по критерию Пирсона:

Если  >, то величина W значима, .е. — все коэффициенты конкордации значимы при 5%-м уровне, значимости критерия Пирсона. Гипотеза согласованности мнений экспертов соответствует высоким значениям коэффициентов согласованности ( W=0.69…..0.79).

Значения _0.05 для f=n-1 степени свободы можно брать из таблицы [5]. При этом необходимо иметь в виду, что значимость коэффициента конкордации еще не означает хорошую согласованность ранговых оценок, участвующих в работе экспертов.

Рассмотрим крайние ранговые оценки у всех проверяющих. При совпадении ранговых оценок у всех экспертов и  значение w=1, а при полном несогласии или безразличии всех экспертов величина  Рекомендуемыми показателями коэффициента конкордаци, при котором определяют коэффициенты весомости    для подсчета комплексных данных качества, является  При  необходима повторная экспертиза или следует исключить из общей таблицы сомнительные оценки.

С учетом специфики проектируемого изделия из совокупности показателей качества одежды, содержащих антропометрические, психофизиологические и гигиенические соответствия, были выбранны:

• простота манипуляций с одеждой (адаптация застежек и форм для облегчения самостоятельного одевания и раздевания) -x₁;
• антропометрическая адаптивность изделия (соответствие форм, размеров и регулировок особенностям физического развития ребенка)-x₂;
• требования к безопасности конструкции (исключение травмоопасных элементов, снижение рисков случайных повреждений)-x₃;
• сенсорная совместимость текстильных материалов (учет индивидуальной сенсорной чувствительности детей)-x₄;
• функционально-эргономические характеристики конструкции (адаптация к индивидуальным двигательным и поведенческим особенностям x₅;
• гигиенические и гипоаллергенные свойства материалов (использование тканей, не вызывающих аллергических реакций и поддерживающих микроклимат кожи)-x₆;
• эстетико-психологическая привлекательность (формирование положительного эмоционального восприятия внешнего облика ребенка)-x₇;
• уровень физиологического комфорта (обеспечение свободы движений, тактильной мягкости и оптимальной терморегуляции) -x₈

Так как у пятого эксперта (таблица 2) есть одинаковые (две) ранговые оценки, то необходимо вычислить показатель одинаковости (5)

Таблица 2.

Данные экспертной оценки для расчёта коэффициента конкордации и значения коэффициента весомости каждого показателя

Значимость коэффициента согласия (конкордации) экспертов составит (6)

,

что превосходит величину W=0.6 и свидетельствует о хорошей согласованности ранговых оценок у семи экспертов и высоком значении коэффициента конкордации.

Значимость коэффициента конкордации, полученного при работе данных экспертов, проверяют по критерию 𝝒²  Пирсона (7):

Для f=n-1=8-1=7 степеней свободы табличное  значение критения  равно 14,1 т.е. выполняется условие значимости коэффициента согласия:

Таким образом, установлено, что между мнениями экспертов имеется существенная связь, что позволяет с 95 %-й доверительной вероятностью утверждать о согласованности мнений экспертов относительно степени влияния рассмотренных факторов с коэффициентом конкордации .

Выводы

По предложенной математической модели определены весовые коэффициенты качества разработанной одежды для детей с особенностями развития. На основе экспертной оценки рассчитан коэффициент конкордации (согласованности) с высоким значением, свидетельствующим о хорошей согласованности ранговых оценок у экспертов.

Список литературы:

1. Азгальдов Г.Г. Теория и практика оценки качества товаров. — М.: Экономика, 1982. — 256 с.
2. Кобляков Е.Б. Основы проектирования рациональных размеров и форм одежды. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 208 с.
3. Рабкин Э.П., Азгальдов Г.Г. Экспертные методы в оценке качества товаров. — М.: Экономика, 1974. — 151 с.
4. Соловьев А.Н., Кирюхин С.М. Оценка и прогнозирование качества текстильных материалов. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 215 с.
5. Цветкова Л.А. Состояние рынка одежды и обуви для детей школьного возраста и перспективы его развития // Швейная промышленность. — 2000. — № 1. — С. 16–19.
6. Autism Statistics & Facts: How Many People Have Autism? [Электронный ресурс]. — Режим доступа:  https://www.thetreetop.com/statistics/autism-prevalence (дата обращения: 04.12.2025).
7. Centersfor Disease Control and Prevention [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.cdc.gov/mmwr/volumes (дата обращения: 04.12.2025).
8. Nayak N.N., Shakya S., Gudi N., Khurana S., Gopalakrishnan S., Rao V., Rao BK. Clothing design solutions for children with developmental disabilities: A scoping review protocol // MethodsX. — 2024. — Sep 20;13:102974. doi: 10.1016/j.mex.2024.102974.