基于感性工学的直饮水机造型设计研究

张馨尤，柘佩雯

（辽宁科技大学，辽宁 鞍山 110304）

0 引言

水资源与人们的健康、生活质量与社会发展关系密切，新冠疫情也使得用户更关注饮水健康，这也将增加人们对净水设备的需求。市场和技术的迅速发展使产品的更新速度越来越快，消费者对产品的品质和创新也提出了更高的要求，在满足人们最基本的功能需求下，感性需求往往在产品设计中起着决定性作用。本文针对直饮水机产品造型优化设计研究，以感性工学为理论基础，量化分析用户对直饮水机产品的感性意象，为直饮水机产品设计提供思路，帮助提高企业的产品竞争力。

1 研究方法

1.1 感性工学理论

感性工学是一种基于人机工程并以消费者为导向的产品设计方法，可将人们模糊的感性需求转变为确定的产品设计要素[1]。长町三生教授将其定义为：“将感性信息翻译成物理性的设计要素”[2]。感性工学用现代工具与技术将消费者的感性需求量化，确定感性量与工学物理量之间的关系，将感性信息翻译为产品各个细部的设计参数[3]。本文以用户为中心，收集并统计消费者对现有直饮水机的喜好及不满等心理感受，量化分析出用户对产品的感性意象偏好，为设计提供有力的理论数据支撑。

1.2 语义差分法

语义差分法（SD 法）是美国学者奥斯古德提出的一种心理学研究方法，是研究感性工学常用的方法之一[4]，利用词汇的语义进行感性实验，受试者根据对物的真实感受在量表上进行语义评价[5]。这种将用户感性需求数据化处理的方式，有助于设计师直观地研究用户的情感趋势，从而指导产品设计。

2 研究过程

2.1 选取代表性样本

本文以直饮水机为研究对象，收集直饮水机的外观图片，依据图片的清晰度、拍摄角度一致性以及造型相似性等因素，预先进行主观的筛选工作，之后由几位专业设计人员进行确认，最后共筛选了30张直饮水机整体形态的图像为样本。为了将被试者受色彩、背景等因素的影响降到最低，所涉及图片均以白色背景、灰度透视呈现。

（1）分组实验。邀请12位被试者参与实验对30款样品两两比较进行相似性打分，分值为1-5分，0表示最不相似，5表示相似度最高。最后计算得出相似性数据的均值。

（2）选取代表样本。在SPSS软件中导入经过平均处理的相似性矩阵，以系统聚类法对样本进行初步分析，根据分类情况选择分为5类最为合适。之后以K-means进行第二次聚类分析，设定聚类个数为5，得出各类别所含样本数量和编号，以及各样本点距离和聚类中心之间的距离。将所有样本按照聚类结果进行归类，各类别中样本距离聚类中心的距离越小，表示其与该类别平均相似程度越高，因而最能代表该类别中的样本特征，故选取该样本作为该类别的代表性样本。

2.2 选取感性词汇

（1）收集感性词汇。本文采用访谈法和二手资料搜集法相结合的方法对意象词进行收集将收集到的词汇加以主观判断，经过整理筛选，去掉无意义或意思相近的词汇，将意义相反的词两两整合在一起，最终得到54对风格意象词汇，建立风格意象词汇对资料库。

（2）确定感性词汇。为了简化实验过程，让用户从给出的54组意象词对中初步选取最能代表其对直饮水机感受的20-30组词对，选出被用户选择频次最高的前20组意象词对，用于进一步统计分析。

2.3 语义评价实验

本文建立7阶SD量级尺度，即-3到3的评分，邀请55名被试者对5款代表性样本进行语义评价实验，被试者通过选择区间上的数值来反映其在各个意象词对评价上的强度与方向。比如：“现代的—传统的”，负数对应具有正面影响的词汇，正数对应具有负面影响的词汇。被试者根据自身对于直饮水机样本的主观感受进行语义评价，评价结果可以直观地反映出用户对于现有直饮水机产品的满意程度。

2.4 数据分析

在SPSS统计软件中采用主成分分析法将统计结果进行数据处理，总方差解释见表1，前4个公因子的累计方差贡献率达到100%，其中因子4的方差贡献率仅为5.327%，而因子1、2、3的累计方差贡献率达到94.673%，因此可以说明选择前3个因子作为公因子，可以涵盖统计数据的绝大部分信息。表2为旋转后的因子载荷矩阵，根据因子负荷值的绝对值大小对意象词汇进行了排序，绝对值越大表示该因子越能代表该意象词的数据信息，正负表示正相关与负相关，进一步证明选取3个公因子可以代表足够的数据信息。

表1 总方差解释

表2 旋转后的因子载荷矩阵

由上述分析得知，本次因子分析在20个变量中可提取3个公因子，根据因子载荷选取“精致的—粗糙的”“时尚的—保守的”以及“大方的—小气的”三组意象词汇作为代表性意象词对。因此对直饮水机影响最大的感性意象词是精致的、时尚的、大方的。

3 研究应用

3.1 产品设计分析

依据代表性样本的感性意象平均值数据，根据得分找出分别对应的代表样本，分析感性词汇与样本之间的关联性，为后续的优化设计提供参考依据。意象词“精致的”对应样本4，反映了用户对产品造型整体轮廓的印象以及局部细节的关注，产品机身圆润，电子屏幕为玻璃材质，边框装饰金属细条精致，意象词“时尚的”和“大方的”都对应样本3，样本3整体造型感强，采用硬朗的线条，细节部分采用圆滑倒角，配色稳重简洁，整体舒适自然，简单大方具有一定的设计感和时尚程度。

3.2 产品方案设计

根据得到的用户感性需求以及对样本的分析，参考5个样本的造型，侧重对精致、时尚、大方为要点进行设计，设计方案如图1。

图1 直饮水机设计方案

4 结语

在技术日趋同质化的产品领域，产品造型的创新更加凸显其重要性。产品造型创新作为产品创新的重要组成部分，是以工程技术的优势和创新为重要基础的，同时，在不断变化的社会和文化背景下，也是满足目标消费者的审美需求为特有目标的。获取用户对产品的感性意象不仅有利于设计师满足客户需求，引导用户认知产品，同时也有利于把握市场的发展趋势，提高企业的产品竞争力，为产品的创新优化提供强有力的参考依据和方法指导。