基于感性意象评价的家用厨师机造型设计研究*

卜 俊， 唐 刚， 孙培贤， 周 涛

(厦门大学 嘉庚学院，福建 漳州 363105)

0 引 言

随着科技与经济的发展，人们生活水平逐步提升，用户的审美需求和使用体验已成为设计师在设计产品时需要考虑的重要因素[1]。厨师机作为小家电产品，对于人们获得舒适和愉快的烹饪体验起到至关重要的作用。就目前的设计而言，以“功能为主”长期主导着其造型设计思维，对消费者潜在的造型感知“需求”挖掘不够，因此需要从造型、功能以及用户审美、体验等所产生的情感效应展开交叉研究[2]。以感性工学为基础，运用主成分分析、数量化理论I等方法对厨师机造型进行研究，探索厨师机造型中各类形态与消费者感性意象之间的关联，以定性分析和定量研究相结合的方式明确了不同形态对造型意象风格的贡献度，便于设计原型的形成，从而进一步使厨师机造型优化设计更加准确、有效。

1 研究方法与框架

1.1 研究方法

感性工学(Kansei Engineering)理论最初诞生于日本，属于工学分支学科，它通过统计学方法和分析将人们模糊的感性意象定性、定量地统计出来，由感性变为理性[3]，并以量化后的数据指导产品设计，丰富了现代产品设计体系，并为产品设计开拓了多元化的可能[4]。目前，感性工学在产品造型意象中的应用涉及交通工具、工程机械、家具、小家电等产品的造型优化、功能匹配以及品牌意象提升等多个领域和方向[5]，主要通过获取消费者对产品造型、功能、情感方面的诉求给目标产品设计提供方向性指导。例如，姚湘等[6]从情境语义出发，运用Kano模型挖掘消费者需求层次，建立其与车灯造型的映射模型，优化了汽车车灯造型设计；陈振[7]从消费者偏好出发，建立用户偏好与叉车造型之间的感性意象约束，优化了电动叉车造型；王年文等[8]从情感需求角度出发，采用主成分分析法深层次挖掘老年人群户对于服务机器人的情感需求，有效地指导了机器人造型设计。王雅莲[9]从使用功能和体验出发，运用感性工学方法对安检机进行了人性化设计，优化了人机操作界面。朱炜等[10]从品牌形象出发，采用感性工学提取了SUV品牌的关键特征，提出了SUV品牌辨识度优化的设计方法及提升。任鹏[11]从设计评价角度出发，运用感性工学理论分析消费者对儿童家具的需求，建立了儿童家具设计评价体系。从上述研究可知，感性工学可以有效地捕捉用户对产品的诉求，能够在产品造型、功能和用户需求之间建立良好的匹配关系，使目标产品设计更加贴合用户满意度。

1.2 研究流程与框架

厨师机造型由多个部件组成，采用感性工学的方法对厨师机造型展开研究，以明确各部件造型设计目标，研究流程与框架见图1。其中，步骤1和步骤2是完成关于厨师机造型图片和意象评价词汇的搜集，提取出具有代表性的样本，确定关键意象词汇。步骤3是确定厨师机造型关键设计要素，提取具有代表性的设计类目特征；步骤4是建立关键意象词汇与各类形态特征的映射关系，构建相对应的数学模型，将形态特征与意象风格量化；步骤5是计算量化结果，形成结论指导设计实践，同时验证方法有效性。

图1 研究流程与步骤Fig. 1 Research process and steps

2 研究过程

2.1 产品样本筛选及感性词汇确定

对厨师机图片资料采集，搜集能够完整展现造型特征的视图，便于后续造型特征分析。通过网络、宣传杂志等途径搜集具有代表性的家用厨师机样本图片200张，根据造型特征归类，排除造型相似度较高的样本。为了突出造型特征元素，避免材质和色彩等因素的影响，将搜集的样本统一进行白色背景与灰度处理，并采用E-prime软件对样本作归类处理[12]。邀请30人参与典型样本的筛选，其中用户、产品设计师、工业设计研究专家各10名。根据样本图片，首次筛选出60张频次超过50次的样本图片，第二轮采用焦点小组研究法归纳选取出18张具有代表性的厨师机样本，如表1所示。

表1 典型厨师机样品Table 1 Sample of representative chef machine

2.2 感性词汇的确定

通过网页、宣传册和相关文献等途径收集关于厨师机感性意象评价词汇120个。结合用户感知，运用语义差分法分别从多个维度对感性意象词汇提取和归类，初步筛选得到12对代表的意象词汇组，如表2所示。随后将样本与感性词汇制成Likert七点量表(表3)，邀请100名用户参与厨师机造型进行意象评分问卷调研，剔除无效问卷后最终得到92份有效问卷。统计感性意象词汇得分，取各词汇的平均分并用SPSS软件进行主成分分析，检测感知相近的形容词对并剔除贡献量较小的形容词组。最大方差法用于正交旋转方法导入，根据设置的阈值，筛选出特征值大于1的成分[13]，统计结果见表4。根据统计结果，有3个成分特征值大于1，并且三者累积方差贡献量为89.37%，高于85%，说明这3个成分可以较好地表达厨师机造型意象。因此，结合意象词汇属性将这3个主要成分分别定义为造型因子成分、流行因子成分和情感因子成分。分析3个主成分中的意象词汇因子负荷量并按载荷值的大小依次选取感性词汇，最终得到V1(简洁的-复杂的)、V2(圆润的-硬朗的)、V3(稳重的-轻盈的)、V5(力量的-柔和的)、V9(现代的-传统的)、V12(雅致的-俗气的)等6组核心意象词汇，形成感性意象空间。

表2 提取的感性意象词汇Table 2 Selected perceptual image vocabulary

表3 问卷示例Table 3 Sample questionnaire

表4 主成分分析数据Table 4 Analysis data from the principal components

2.3 确定形态设计要素和类目特征

选取典型样本对厨师机造型进行分解，采用问卷和焦点团体法提取厨师机造型设计要素及各造型要素的类目特征。为了获得更高的准确性，邀请专家组和设计师根据从业经验对厨师机造型进行分析，如图2所示，厨师机造型大致可以分解为机头造型、支撑柱造型、转动轴造型、边缘装饰、底座造型、垫片等6个造型设计要素。

在分析厨师机部件基础上对上述6个形态设计要素进行细分最终得到24个设计类目。为确保每个造型设计要素和类目特征都有较为显著的归纳性和识别性，在划分时将设计要素与类目一一对应编码，如表5所示。

图2 厨师机形态设计要素Fig. 2 Design factors of chef machine

表5 厨师机形态设计要素与类目特征Table 5 Morphological design factors and category characteristics of chef machine

2.4 构建量化映射模型

(1)

参照数量化理论I，分别将厨师机造型要素及感性词汇设为自变量和因变量，建立意象词汇与设计元素之间线性关联方程[15]：

(2)

其中：ym为第m个样本造型感性评价值；bij为仅依赖于第i个项目中的第j类目的常数系数，即类目得分；εm为第m次抽样中的随机误差。

2.5 结果分析

将矩阵输入Matlab中求解，计算出感性词汇与各个设计要素的类目得分，同时得到偏相关系数、复相关系数、常数项以及决断系数，其中常数项为自动生成项。以词汇组V2(圆润的-硬朗的)计算结果为例，如表7所示，复相关系数和决断系数分别为0.85、0.795，说明可信度高。类目得分表示设计类目形态对感性意象贡献大小与方向，例如在厨师机机头造型中各类目得分依次为：胶囊形C15>半胶囊形C16>梭形C12>矩形C11>正梯形C13>倒梯形C14，说明胶囊形对“圆润的”贡献最大。倒梯形得分最少，负值代表方向，说明倒梯形对“硬朗的”贡献最大。偏相关系数表示各个设计要素对于意象词汇的贡献度。由表7中数据可知，机头造型(X1=0.757)对“圆润的-硬朗的”的贡献最大，其次为支撑柱造型(X2=0.591)、底座造型(X4=0.487)、转动轴造型(X3=0.376)、边缘装饰(X6=0.305)，而垫片造型(X5=0.101)则影响相对较小。

表6 评价矩阵Table 6 Evaluation matrix

同理，参照上述分析结果可分别计算得出厨师机造型设计类目与各形态因素对于其他5组感性意象的贡献和排序。

3 厨师机造型设计实践及实验评价

以V2(圆润的—硬朗的)意象风格为例进行厨师机造型创新设计，其中方案为圆润风格，方案2为硬朗风格。根据表7中计算结果，选取得分较高的类目特征C15、C25、C32、C43、C53、C61进行设计元素组合，得到具有圆润风格的设计基原型；选取类目得分最低的类目特征C14、C24、C31、C42、C52、C62组成具有硬朗意象的设计原型，组合示意过程见表8。

在上述两款造型基本原形简图的基础上进行深入设计和细节调整，确定方案后运用软件Rhino进行计算机三维造型，之后运用Keyshot软件进行色彩和材质渲染，制作效果图。为避免装饰因素干扰，保证后续案例设计评价能有效地进行，设计时采用了相同配色、logo和材质，最终得到圆润的和硬朗的两种不同风格的厨师机造型设计效果图，分别如图3、图4所示。同时，对设计方案进行意向评价，详见表9。

表7 “圆润的-硬朗的”分析结果Table 7 Analysis results of "Rough-Tough"

续表(表7)

表8 元素组合及设计原型的确定Table 8 Element combination and design prototype determination

图3 圆润风格厨师机效果图Fig. 3 Design scheme of round style chef machine

图4 硬朗风格厨师机效果图Fig. 4 Design scheme of hard style chef machine

表9 设计方案意象评价Table 9 Evaluation of sensory image of design scheme

4 结束语

运用感性意象评价的设计方法可以科学、有效地捕捉用户对于厨师机造型的审美意象，获取关键设计要素与形态特征。结合数量化理论Ⅰ构建形态特征与意象风格的映射关系，并以数据的形式量化形态特征和造型意象的关联度，将贡献度较高的形态进行组合可生成符合相应意象风格的设计原型，便于指导厨师机造型设计。实践表明，方法可以明确产品创新设计方向，提升方案设计效率。同时，方法可以运用到其他具有多个形态设计要素组合的产品设计中，为产品风格多元化设计提供指导。