基于KANO模型和感性工学的智能明火艾灸盒设计

2022-08-25陈彦希

科学与信息化 2022年16期

陈彦希

南京理工大学江苏南京 210000

引言

由于用户的产品体验需求日益丰富、趋于多变化，传统的艾灸盒已无法提供令用户满意的使用体验。因此，在大力推广传统文化的宏观背景下，继承传统艾灸疗法的艾灸产品现代化革新势在必行。本次设计实践希望通过对艾灸盒的改良，最大限度地满足消费者的居家养生艾灸需求。

1 KANO模型与感性工学

1.1 KANO模型的应用

KANO双维度认知模型由日本著名管理学家狩野纪昭提出。借助Kano模型，能够对消费者的需求满足与满意度之间的关系进行科学分析[1]。Kano模型将需求属性分为必备属性M、期望属性O、魅力属性A、无差异属性I、反向属性R. KANO模型运用于指导设计实践时，优先级顺序通常为必备属性、期望属性、魅力属性、无差异属性。在用户研究中运用KANO模型时，第一，筛选出需要进行优先级排序的产品功能；第二，设计反向差异问卷，收集整理数据；第三，列出功能属性归类表，第四，计算出各项Better-Worse系数。

1.2 感性工学的应用

感性工学是感性与工学相结合的技术。主要围绕主体的感性需求来进行产品外观、功能和使用流程的研发设计，充分尊重受众主体的喜好和情绪。近年来，感性工学被广泛应用于产品设计领域，形成了一种较为固定的运用流程。即首先收集实验典型样本，其次确定感性词汇，然后基于语义差分法设计问卷，对典型样本进行感性语义评价，进行数据分析得出实验结论。最后根据实验结论确定产品设计要素，设计出符合用户情感需求的产品。

2 艾灸盒调研

2.1 明火艾灸盒

明火艾灸盒保留了传统艾灸明火点燃艾柱的形式，作用原理为借助艾柱燃烧后产生的艾热刺激体表穴位，通过燃烧产生的光谱辐射、生物热效应以及生物非热效应激发人体的经络气脉活动，以此来调节人体紊乱的生理生化功能。传统的明火艾灸盒盒身材质多为铜质或木质，一般包括固定艾柱的艾柱夹、掌握温度的观火孔、固定用的带钩橡皮条、挡灰网、出灰槽等结构[2-3]。随着科技的发展，如今市面上已经出现了可以自动控温显示时间的智能明火艾灸盒，其内部结构也进行了一定的优化，例如增加了专用的燃烧仓和可替换的滤芯等。

2.2 电子艾灸盒

电子艾灸盒根据传统的中医艾灸原理，结合现代超临界提取、微电子、磁疗、远红外理疗等技术，替代了艾柱的燃烧。电子艾灸盒小巧轻量，实现了智能操作、控温控时、无烟无火、定向导入、多穴同灸等功能，弥补了传统艾灸烟熏火燎、灰烬烫伤、操作不便等不足，但是由于无生物热效应，其疗效不如传统明火艾灸盒。

表1 传统明火艾灸盒产品和电子艾灸盒产品优缺点对比表

3 基于kano模型的功能需求调研

3.1 功能需求筛选

首先在各类购物平台和社交平台上通过关键词搜索，搜集大量的同类和相似产品的详情介绍、评价信息、推销广告和使用测评，从中筛选出已有的或用户希望的智能明火艾灸盒具备的功能：自动点火、自动控温、一穴多壮、绑带固定、贴片固定、滤芯替换、小巧便携、屏幕显示、收纳便利、艾柱更换便捷。

3.2 功能优先级排序

根据筛选出的10个核心功能，设计并发放智能明火艾灸盒功能的差异等级评价问卷，其中包含20道反向差异问题，最后共回收有效问卷134份。用spss对问卷数据进行处理和分析。进行效度分析后显示KMO值大于0.8，各因子的载荷系数均大于0.4，说明题目设置合理，与因子对应关系良好。

表2 差异等级评价问卷效度分析

计算出10个功能的Better-Worse系数，以“一穴多壮”功能为例说明计算过程。

Better满意系数计算公式：Better =(A+O)/(A+O+M+I)

Better系数：（28+22）/（28+22+27+57）≈0.373

Wores不满意系数计算公式：Worse =-1*(O+M)/(A+O+M+I)

Worse系数：-1*（22+27）/（28+22+27+57）≈-0.365

在后续的设计实践中，为了提高用户满意度，需要满足必备属性，在此基础之上进一步满足期望属性和魅力属性。

4 基于感性工学的外观偏好调研

4.1 确定智能明火艾灸盒典型样本

在各大购物平台方式收集并筛选出6款产品。为了更好地呈现出产品的造型特点，避免其他因素对被试者在视觉感觉上的影响，在呈现产品样本时尽量展示最佳使用状态，同时将收集的样本进行广告文字、背景等干扰元素的处理，以便被试用户能够直观、理性地对样本进行评价。

4.2 感性词汇收集

通过文献查阅、产品评价检索、问卷调研收集整理与智能明火艾灸盒相关的感性词汇，利用语义差分法对收集到的词汇进行筛选，并进行正义词和反义词上的配对，最终得到6对感性词汇，分别为：温暖的－清爽的、棱角的－圆润的、装饰的－简洁的、传统的－新颖的、鲜艳的－淡雅的、突兀的－协调的。

4.3 典型样本感性意向评价

利用语义差分法对筛选的6款代表性样本和感性词汇建立7级评价量表。（-3，-2，-1，0，1，2，3）。以“温暖的－清爽的”这一对感性意向词汇为例，-3表示该典型样本给测评者的感觉很温暖，3表示该样本给测评者的感觉非常清爽，0则代表该样本为中立。在线上发布问卷，被试者需要根据典型样本给自身带来的主观感受对6个样本分别进行打分，由此得出典型智能明火艾灸盒样本的感性评价均值。最后共回收120份有效问卷，最终评价的平均数据见下表。

表3 典型智能明火艾灸盒样本感性评分均值

4.4 数据分析与设计依据

首先对数据进行效度分析。对感性意向均值Bartlett球形度检验，核算数据是否适合做因子分析，KMO值为0.529，大于0.500，说明本次调研数据适合做因子分析。对数据进行降维处理，得出成分特征值与方差贡献值。

表4 成分特征值及方差贡献率

表5 旋转后的成分矩阵

在选择成分矩阵表中，感性意象的绝对值越大，代表此感性意向与因子越接近，其贡献率越大[4]。由旋转后成分矩阵可知，温暖的－清爽的、鲜艳的－淡雅的、传统的－新颖的这三组形容词在解释第一个因子上有较大负荷，根据这三组感性词汇的含义，可将第一个因子定义为产品的风格因子，关系到产品的材质、颜色和加工工艺选用。棱角的—圆润的、装饰的—简洁的、突兀的—协调的这三组感性词汇在解释第二个因子上有较大的负荷，根据词汇含义，可将第二个因子定义为造型因子。

根据感性语义评价结果，得出影响智能明火艾灸盒设计的主要感性词汇为圆润的、简洁的、清爽的、协调的，并以此作为外观设计依据。

5 智能明火艾灸盒设计实践

5.1 设计定位

根据基于KANO模型的用户功能需求调研，确定艾灸盒的核心功能为一穴多壮（即中医学中多个艾柱同时对一个穴位施灸）、自动点火、自动控温、屏幕关键信息显示、艾柱更换便捷。艾灸盒的固定方式为腰带式固定。根据感性语义评价结果，智能明火艾灸盒的外观设计需圆润、简洁、清爽。

5.2 外观设计

智能明火艾灸盒整体采用简洁的黑色、白色和原木色。盒身上部材质为abs塑料，下部材质为胡桃木，屏幕为OLED。屏幕上设置四个按钮，对应温度、时间的增减、电源开关和壮数（燃烧艾柱数量）的调节。当艾灸盒工作时，屏幕亮起，屏幕上显示温度、艾灸时间、艾灸壮数。艾灸盒上壳部分设置一组散热孔，防止烫伤的同时也起到了一定的装饰作用。艾灸盒的下部有一圈灰色硅胶隔热垫，保护用户不被烫伤的同时，也增加了艾灸盒与手部的摩擦力，方便用户拧开艾灸盒。木质底部有一圈孔阵，当艾灸盒工作时，艾柱燃烧产生的热量和气体通过孔阵达到用户的皮肤。与艾灸盒配套的腰带整体采用灰色色调。腰带上的软枕既能提升用户艾灸时的舒适感，也能增加艾灸盒的稳固性。腰带可调节长短，两端为卡扣设计，便于用户艾灸时迅速将艾灸盒迅速固定在身上。