基于模糊Kano模型的手持静电纺丝仪设计

庄德红，任 尧，陈兆权

(1.安徽工业大学 艺术与设计学院；2.安徽工业大学 电气与信息工程学院，安徽 马鞍山 243032)

手持静电纺丝仪为一种新兴医疗产品，其主要集成静电纺丝技术与现有医疗技术，为用户提供静电消毒和伤口处理等功能。随着家庭医疗的变革,小型医疗产品逐步走进千家万户，用户需求直接影响了产品的设计，故探寻用户需求差异化，提升用户需求满意度，实现产品精准定位成为设计研究的重中之重。

目前一些学者针对用户需求评价进行了探究，如周梦媛基于Kano问卷所得结果进行统计分析，总结肌肉注射医疗辅助装置的需求模型，确定了用户必备需求及优先级,并对装置再设计。敖琴等人运用Kano模型分析患者需求，明确了社区高血压患者的医疗需求是提高社区高血压管理的关键所在，并对社区高血压管理模式进行初步探索。邵帅以Kano模型得出用户产品需求，针对医疗垃圾存在的多项问题，设计开发出一款智能医疗垃圾预处理产品。石元伍等人运用K-Means 聚类分析法筛选评价样本，结合Kano模型对用户需求分类，确定需求竞争优先级，进而运用于后期设计中。医疗产品设计中，运用Kano模型可探寻用户的隐性需求，提升用户使用频率与满意度。基于此，本文运用模糊Kano模型对医疗产品设计要素满意度进行探究，获取用户需求重点，进而设计出符合用户需求的高质量解决方案。

一、模糊Kano模型的研究方法

(一)Kano模型概述

1984年,东京理工大学教授狩野纪昭(Nariaki kano)发明了Kano模型。运用Kano模型对用户需求及满意度进行定性与定量分析，获取需求倾向及各要素层级，并据此得出相对应的设计方案，在提升用户满意度的同时，提升产品销量，获取经济价值。Kano模型见图1。

图1 Kano模型

Kano模型根据产品客观表现及用户主观感知之间的关系，将产品质量特性分为必备质量(M)、期望质量(O)、魅力质量(A)、无差异质量(I)和逆反质量(R)(见表1)。

表1 质量要素说明表

(二)Kano模型与模糊Kano模型之比较

Kano模型是通过确定性值0和1的隶属关系( 0 代表“否”， 1代表“是”)进行分析，但其分析并不能精准反映出实际体验中所产生的需求，用户在体验过程中往往产生非确定性感受。模糊Kano模型则是在Kano模型原有基础之上，借助Zadeh教授提出的模糊理论，将原本确定性的0与1转化为区间模糊数(0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1)，进而更为精准地捕捉到用户需求权重与情感倾向，并将所得结论反馈到产品设计中，优化产品设计流程与用户体验，使产品定位更为精确。

表2与表3分别为 Kano模型与模糊Kano模型的问卷样表。在Kano问卷中，被试者只需依据自身需求从具备该项功能或不具备该项功能两个层面进行勾选；而模糊Kano问卷则更为考虑用户需求的多样化，将单个选项转化为多个部分，用户可根据自身主观感受，将数值1分解成各个区间模糊数，并将其填入对应选项中，所获得的数值则更贴近用户真实想法。

表2 传统Kano问卷调查表

表3 模糊Kano问卷调查表

二、手持静电纺丝仪模糊Kano模型分析及要素提取

作为新兴医疗产品，手持静电纺丝仪面向的客户群体大多为青年人，本文有针对性地从青年用户入手，通过模糊Kano模型对手持静电纺丝仪设计要素进行满意度分析。

(一)手持静电纺丝仪设计要素汇集与整理

依据产品情感化与人性化设计理念，从形态设计、功能设定及行为交互三个层面进行分析，并针对三个方面所搜集到的功能要素进行汇总，为后期分析做好准备，如表4所示。

表4 用户需求评价项目表

(二)手持静电纺丝仪问卷设计

针对表中的各项设计要素，要求被试根据其主观感受给予评价，按满意程度(0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1)选取相应数值，且分值总和为1。

(三)手持静电纺丝仪模糊Kano问卷分析

本次共发放问卷160份，回收148份，无效问卷12份，回收率92.5%。依据模糊Kano模型需求算法进行计算，得出质量属性分类，在此以F1为例进行计算，步骤如下：

1.依据表5，问题F1对于造型圆润可得出，具备该要素的矩阵X=[0.6，0.2，0.2，0，0],不具备该要素的矩阵Y=[0，0，0，0.3，0.7], 生成模糊关系矩阵式为W=XY。由此可得：

表5 手持静电纺丝仪模糊Kano问卷模板

2.对照表6可得，必备质量要素M=0.28；期望质量要素O=0.42;魅力质量A=0.18；无差异质量要素I=0.12；逆反质量要素R=0。

表6 Kano评估表

由于F1具有多个质量属性，在此引入信度值α，α取值为0.4时，能够保证数值较为精准。当T≥α时，则将要素值认定为1，当T<α时，则要素值认定为0，将数值按重要度M、O、A、I、R的质量要素重要性顺序排列，由此可得T=(0，1，0，0，0)。假如数值中出现两个1，则取前面的数值。由此可以推导出F1为期望型质量要素O。

3.针对每份问卷重复步骤2的计算过程，并将问卷所得数据进行汇总，得出结果如表7所示。

表7 手持静电纺丝仪质量要素分析结果

运用BETTER-WORSE系数对O、A两大质量要素进行计算，划分其优先等级(其中M是必备型质量需求，不参与计算)，系数计算公式如下：

Better/SI=(A+O)/(A+O+M+I)

Worse/DSI=(M+O)/(A+O+M+I)×(-1)

依据表8数值及优先级排序，鉴于F14(语音提示)综合数值较低，因此在设计过程中将其剔除。

表8 BETTER-WORSE系数计算表

三、基于模糊Kano模型的手持静电纺丝设计实践

综合上述问卷分析及重要性排序，可看出外观简洁、便于便携、安全性、易操作性及静电纺丝是用户对于手持静电纺丝仪的必备需求；良好的触感、圆润的外形、工作状态显示为期望型需求；杀菌消毒、纺丝液容量指示为魅力型需求(图2)。基于以上研究，在原有产品基础上进一步优化产品设计要素，使其更切合用户需求。同时，为突出产品设计定位与面向人群，增加产品吸引力，可在现有静电纺丝功能基础上，着重加强消毒杀菌等辅助功能，提升手持静电纺丝仪的医疗效果。

图2 手持静电纺丝仪设计要素汇总图

总结设计要素与方案设定来确定产品整体设计思路，将消毒杀菌作为设计的重点，运用三维软件进行效果图制作，如图3所示。

图3 手持静电纺丝仪效果图与内部结构图

图3为手持静电纺丝仪设计效果图及内部结构图，手持静电纺丝仪在造型设计上较为简洁，尺寸适中，符合人体单手操作，色彩以黑白为主色调并辅以橙色作为点缀，在具有现代感的同时增添一丝活力；同时，将开关按键等需要操作的部件安排在顶部，方便手持操作；将纺丝口以及消毒杀菌等安放在产品底部，方便用户观察伤口并进行处理，在提升治愈效果的同时，也进一步消减用户对于新型医疗产品的不安感；最后，纺丝仪的设置有指示灯，用户能够了解到仪器电量及工作状态。

四、结语

本研究针对现代人群的多样化需求，运用模糊Kano模型分析探讨用户需求，结合用户访谈、市场调研等，了解现有产品所存在的不足，客观反映用户对该款产品的印象与体验，得出用户需求重点及产品定位，并设计出具有高满意度的手持静电纺丝仪产品。在设计过程中运用模糊区间数，有效反映出用户需求的多样化与复杂性，从而获取更为精准的用户需求变化与重点。此外，从多角度安排设计要素优先级，使产品定位更为合理，更加突出该款产品的优势与独特性。基于本次实验分析，得出用户在家庭医疗方面的需求变化，并为其他家庭医疗产品设计提供借鉴。