基于用户需求的居家护理床设计研究

■周红宇，王宏丽，陈 悦 Zhou Hongyu & Wang Hongli & Chen Yue

(湖北工业大学工业设计学院，湖北武汉 430000）

目前我国老龄化的趋势不断加剧[1]，根据中国老龄科学研究中心发布的《全国城乡失能老人状况研究》报告指出，到2018年末，部分或完全失能的老年人数量占总体老年人口的19.5%[2]；其中，轻度失能老人占84.3%，中度失能老人和重度失能老人各占5.1%和10.6%[3]，老年人的护理需求增加[4]。护理床是根据病人卧床生活习性和治疗需要，设计的辅助家属陪护和护理的产品，但是多见于医院或养老院内，鲜少出现在家庭环境中[5]。国内针对护理床产品的研究主要集中在产品结构方面，对居家场景下的护理床研究较少。周思源[6]开发了一种智能多功能护理床来解决护理床舒适性与实用性的问题；秦帅华[7]设计了一种起背结构来解决护理床存在的一些人机问题；赵礼刚[8]基于ADAMS的参数化模型对护理床的支背结构进行优化。以上研究主要是从功能和结构出发，对护理床进行优化完善，但是针对老年人情感方面的考虑较少，从半失能老人的情感出发设计产品，才能让其感受到温暖[9]。对半失能老年人而言，伴随着年龄增长，身体肌肉力量退化[10]，心理容易孤独失落[11]。综上，针对半失能老人的居家护理床设计不仅应从功能和结构出发，还应在造型设计上更多地考量老年人的情感需求。

1 INPD与感性工学集成设计

1.1 INPD与感性工学概述

综合新产品开发（INPD）由Jonathan Cagan 和 Craig M Vogel[12]提出，是一种以用户为中心进行产品创新的方法[13]。感性工学由山本健一提出[14]，是一种以用户情感需求为中心，将情感痛点转化为设计要素的方法[15]。

1.2 INPD与感性工学集成设计流程

INPD法为产品设计提供设计定位，识别产品机会，寻找产品机会缺口，但缺乏对用户情感需求的考量。感性工学可将用户情感需求转化为设计要素，恰好可弥补INPD法中对情感需求考量的缺失。本文将INPD和感性工学法结合，构建如图1所示的集成设计流程，以设计更符合用户需求的产品。

■图1 INPD与感性工学集成设计流程图

■图2 识别机会流程图

■图3 居家护理床SET分析

2 居家护理床机会识别阶段

INPD第一阶段的目标是识别潜在的产品机会，共分为四个步骤，见图2。

(1) 为了得到大量趋势特征点，采用SET分析法，从社会、经济、技术三个方面分析，将大量趋势特征点进行分类整合，为寻找居家护理床产品机会缺口提供方向[16]。居家护理床的SET分析如图3所示。

（2）为了聚焦居家护理床领域，将各个趋势特征相互结合并具体化，以寻找大量的产品机会缺口。本次研究邀请4名医疗产品设计领域的专家组成小组，采用头脑风暴等创意发散的方式生成大量机会点，结合整理的趋势进行分析，得到4个产品机会点。专家小组根据这4个产品机会点进行具体化的发散思考，最终获得32个产品机会点。

（3）为了进一步聚拢产品机会点，将32个产品机会点进行概括、分析、整合，最终得出居家护理床的8个产品机会点：P-01：辅助个性化治疗的新产品；P-02:辅助老年人睡眠的新服务；P-03：获得居家养老生活方式的新体验；P-04：创造情绪共享的新体验；P-05：打造智能生理监测的新体验；P-06：运用柔软材料的新触感；P-07：创造可以自由出行的新体验；P08：享受自动清洁消毒的新体验。

（4）为了进一步筛选产品机会点，再次邀请专家小组借助加权矩阵对上一步骤所得的8个产品机会点进行评估。矩阵的行代表不同的判断准则，列代表不同的机会点。专家小组分别对每个机会点以1（低）到3（高）的权重值进行打分，评分准则和结果见表1。

表1 产品机会点加权矩阵

根据加权矩阵的结果显示，P-02：辅助老年人睡眠的新服务这一机会点得分最高，将作为本次研究的重要产品机会点。

3 居家护理床机会理解阶段

3.1 用户需求分析

INPD第二阶段的目标是通过用户研究，理解产品的价值机会。护理床产品共分为两个方向进行需求获取：一方面通过网络资料搜集，了解居家护理现状；另一方面通过保利心语康馨养老院、马湖新村等地的深入观察、访谈和问卷调研，获取用户需求，受访者信息统计见表2。本次调研共发放250份问卷，得到有效问卷242份。调研结果见表3和表4。

表2 受访者信息统计

表3 居家护理床功能需求调研结果统计

表4 受访者失眠状况调研

3.2 居家护理床功能层级构建

层次分析法是一个解决复杂评价问题的科学方法[17]。经过小组讨论，将上述居家护理床功能需求整理归类，得到3项层次指标，分别为安全功能、生活功能、舒适度功能，并以此建立居家护理床功能层次模型，如图4所示。

3.3 判断矩阵与计算权重

根据3.1中的问卷调研结果，邀请专家和用户利用标度法[18]对各个评价指标进行打分。判断矩阵按照1/9，1/7，1/5，1/3，1，3，5，7，9的数值，及上述各数值的中间值及其倒数来体现两两因素间的重要等级。为了确保参与评测者不受主观因素影响而出现决策矛盾的情况，将打分结果进行一致性检验[19]。各层级权重值和一致性检验结果见表5-表8。

表5 准则层各个评价指标的权重值

表8 舒适度功能各个评价指标的权重值

根据上表的一致性检验结果，各矩阵的CR值分别为0.018，0.009，0.031，0.029，均＜0.1，一致性检验通过。为了区分产品的主要功能和次要功能，将各子准则层的权重值分别与对应准则层的权重相乘，得出各子准则层在整个功能评价体系中的综合权重，结果如图5所示。

综合权重值越高代表用户对该功能的关注程度越高，根据计算所得的综合权重值可以发现用户最注重安全功能，其次是生活功能。针对综合权重值较低的指标，用户需求较低，在设计过程中可以考虑去除。

3.4 基于用户需求的居家护理床感性意象研究

3.4.1 建立居家护理床感性意象词汇库

通过访谈和问卷的方式，获取用户对居家护理床的感性意象词汇。基于现有产品的造型分析和SET分析后得到的产品机会点，运用语义差分法[20]进行筛选，获得12个感性意象词汇对。利用李克特五阶量表法[21]制作12个感性意象词汇对的情感认知程度调查问卷,并邀请用户打分。此次发放问卷250份，其中有效问卷240份。通过对问卷结果的分析共确定6对居家护理床感性意象词汇，见表9。

表9 感性意象词汇集

3.4.2 建立居家护理床样本空间

通过网络资料搜集得到100份与居家护理床构想相似的护理床样本，利用李克特五阶量表法制作100个样本的情感认知程度调查问卷，对半失能老人和护理人员进行问卷调研。共发放问卷250份，有效问卷247份。根据问卷结果，筛选整理出10个护理床典型样本（图6）。

■图4 居家护理床功能层次模型

表6 安全功能各个评价指标的权重值

表7 生活功能各个评价指标的权重值

■图5 综合权重值

3.4.3 居家护理床感性意象分析与评价

选择半失能老人和护理人员作为测试者，利用李克特七阶量法表（–3至3分）对上一步骤筛选的护理床样本进行感性意象评价。以温暖亲切感-冰冷距离感这一词汇对为例，-3分表示极其温暖，-2分表示比较温暖，-1分表示温暖，0分表示折中状态，1分表示冰冷，2分表示比较冰冷，3分表示极为冰冷。将得到的数据进行整理，计算护理床样本的感性评价平均值，见表10。

表10 护理床样本感性评价平均值

根据上表结果，绘制感性意象尺度图，见图7-图9。以图7为例，“温暖亲切感”和“冰冷距离感”分别表示 x 轴上的负正两轴；“笔直感”和“圆润感”分别表示 y 轴上的负正两轴。样本1的两对感性意象词汇的平均分各为 -1.5和-2，所以其坐标数值是（-1.5，-2）。

基于上述意象尺度图，分析用户对居家护理床的感性喜好和需求，得出以下观点：（1）造型方面，负x轴坐标分布6个，负y轴坐标分布6个，说明居家护理床应具备温暖亲切感和圆润感，可在产品造型中融入家居元素，边缘圆润倒角处理。（2）色彩方面：负x轴坐标分布8个，正y轴坐标分布6个，说明居家护理床应具备暖色调和单一色彩的特点，可采用暖色并搭配少量中性色作为产品配色。（3）质感方面：负x轴坐标分布8个，负y轴坐标分布6个，说明居家护理床应具备柔软感和厚重感的特点，可使用柔软亲肤的材料以体现柔软感，采用大体量的造型设计体现厚重感[22-23]。

4 居家护理床产品概念化

4.1 产品概念及功能定义

INPD第三阶段的目标是把价值机会转化成产品概念。针对护理床综合权重值和感性意象评价结果进行全面分析，将新产品的概念定义为：一款面向半失能老人群体，操作简便、造型亲和，辅助睡眠的居家护理床。组内成员根据产品定义结合上一阶段的功能定义进行创意发散，共提出12种功能设计概念。居家护理床的功能设计概念矩阵如表12所示[24-25]。

表12 居家护理床功能设计概念矩阵

由于安全护栏和餐桌板使用频率较高，采用伸缩安全护栏和可旋转餐桌板保证其使用的便利性。考虑到警报呼叫功能的特殊使用场景，应保证老人可及时触达报警，因此采用在床两侧安装按钮式的警报器，摒弃终端触摸报警的方式。此外，考虑到夜间起夜时地面照明和避免灯光刺眼的需求，因此将起夜灯放在床体底部。

4.2 居家护理床造型设计要素

基于3.4.2中三大意象尺度图的分析，居家护理床的优化应该从造型，色彩，质感三个基本层面展开，具备以下六个特征：温暖亲切感、圆润感、暖色调、单一色彩、柔软感、厚重感。根据以上六个特征，进而推导出优化的居家护理床造型设计要素（表11）。

表11 居家护理床造型设计要素

5 产品机会实现

INPD第四阶段的目标是产品的机会实现。根据功能设计概念和造型设计要素，进行居家护理床的创新设计。运用犀牛建模和keyshot渲染，产出最终的居家护理床设计方案（图10）。在睡眠辅助方面，床头采用隔音棉材质的半包围结构，给老人营造安全静谧的睡眠环境。在护理辅助方面，床身采用全翻身结构，辅助护理人员对老人的日常护理；采用可升降护栏和输液杆的设计，便于护理人员操作。同时，在组件收起时降低护理床的特殊性，给老人心里最大的慰藉；可旋转餐桌板的设计方便护理人员快速切换用餐和非用餐的使用场景；在安全辅助方面，床头两侧设置警报按钮，便于老人在危险时及时触达并报警；床侧嵌有终端屏幕，可实时监测并显示老人的生理数据。同时，利用无线传输技术，将终端屏幕与手机app互联，使得子女可远程查看老人的身体健康数据，了解老人的身体现状。护理床功能演示见图11。

将最后的设计方案结合李克特五阶量表法进行用户验证。-2分代表非常不喜欢，-1表示很难接受，0分代表能够接受，1分代表比较喜欢，2分代表非常喜欢，计算所得的平均分表示用户的满意程度。此次发放问卷250份，有效问卷235份，计算所得问卷最终的平均分为1.67，介于比较喜欢和非常喜欢之间，代表用户对最终的设计方案表示认可。

■图6 护理床典型样本

■图7 造型意象尺度图

■图8 色彩意象尺度图

■图9 质感意象尺度图

■图10 居家护理床效果图及爆炸图

■图11 居家护理床功能演示

6 结语

本研究将居家护理床作为研究对象，采用INPD结合感性工学的设计方法，以量化分析的方法获得半失能老人对居家护理床的功能需求和造型设计要素，进行居家护理床的方案创新设计。通过李克特量表验证，最终的居家护理床设计方案能较好地把用户的功能需求和情感需求映射到产品设计中，符合用户设想。该研究结果为居家护理床的设计提供参照和依据,有利于帮助企业设计符合用户需求的产品。同时，本次研究的验证过程还存在一定的局限性，在产品开发阶段还需要通过更多的场景实验来验证产品设计，以求能更为完整地满足半失能老年群体对于居家护理床的实际需求。