基于QFD-Kano与FBS的产科等待座椅设计研究

章 彰，张 琳，丁 伟

(华东理工大学艺术设计与传媒学院，上海 200237）

2021年5月31日，中共中央政治局召开会议，审议《关于优化生育政策促进人口长期均衡发展的决定》并指出，为进一步优化生育政策，实施一对夫妻可以生育三个子女政策及配套支持措施，提升优生优育服务水平，发展普惠托育服务体系[1]。在怀孕期间女性不仅要经历生理功能过度负荷的过程，也承受着社会角色、家庭角色变化带来的心理压力，因此妊娠期女性时常出现抑郁和焦虑的异常情绪[2]。因此，如何减少孕妇围生期压力、提升产检流程中的体验已经成为一个重要的议题。目前针对孕产科产检的相关研究主要聚焦于医学护理及服务领域，对于等待空间硬件设施的改进研究较少。而现有的产检流程依旧存在等待时间长、等待空间拥挤等问题，孕妇在等待时难免产生焦躁不安的负面情绪，等待区域座椅作为孕妇与等待空间的一个重要触点，承担着孕妇在等待期间缓解疲劳、与家人交流的重要责任。在方法上，已有较多的文献运用QFD-Kano模型来确认设计前期的用户需求与设计要求[3]，也已有文献采用QFD与FBS模型相结合的方式来使得产品的设计与关键设计需求更加准确地匹配[4]，但是将QFD-Kano与FBS模型相结合的研究目前还较少。综上，本文以孕产科等待空间的座椅设计为例，采用QFD-Kano与FBS模型相结合的方式展开产科等待座椅设计研究。深入探究孕妇在产检等待的需求，以此为基础建立孕妇需求与设计需求的关系矩阵，通过归纳总结得到关键功能，完成功能—行为—结构模型的映射，得到符合孕妇需求的座椅设计。

1 产科等待空间的座椅现状分析

产科等待空间包括等待大厅和各产检诊疗室外空间。通过在上海复旦大学附属妇科医院和闵行中心医院等多家医院的调研，发现目前上海产科的座椅排布方式主要问题是座椅间隔太小以致于容纳不下两名孕妇座椅高度普遍较低，不方便孕妇坐下与起身(图1)；座椅的靠背倾角较大，但是底部腰椎没有支撑点，在无形中增加了孕妇的腰椎压力（图 2）。材质方面座椅大多是裸露的金属材质，为了增加透气性座面上做了一些镂空的设计（图 3），导致孕妇坐下时股骨压力很大，在较短的时间内就会感受到疲倦。有的座椅在背面与座面上有较薄的海绵坐垫（图4），这在一定程度上缓解了孕妇的腰部和大腿压力，但是较窄的扶手和较低的座椅依旧让孕妇感受到不适。总的来说，现有的等待空间座椅主要存在的问题是设计滞后。孕妇等待空间的座椅设计与其他科室或是车站等其他公共空间的座椅设计并无区别，存在造型简单、缺乏美感的问题。在妇女友好型社会的驱动下，公共设施应该贴合女性的需求，让孕妇更加舒适。

图1 两人位座椅

图2 倾角较大的等待区座椅

图3 镂空材质的等待区座椅

图4 带有海绵坐垫的座椅

2 研究方法

2.1 QFD-Kano模型

2.1.1 Kano模型

Kano模型由日本东京理工大学教授Noriaki Kano提出，该模型采用二维模型感知用户的需求[5]，通过用户的主观感受对有无该要素进行主观评价打分，并根据打分结果将影响顾客满意度的质量要素分成以下5种类型（图5）：逆向型（R）质量要素、无差异型（I）质量要素、必备型（M）质量要素、一元型（O）质量要素和魅力型（A）质量要素。

图5 Kano模型质量要素分类

针对每一项用户需求Kano模型都设置了两个相反的问题，即有该质量要素时和没有该质量要素用户的满意程度，每一个质量要素都有非常满意、基本满意、无所谓、不太满意和很失望5个选项，根据用户的打分分析得出各项需求要素的类型。

2.1.2 QFD理论

质量功能展开（Quality Function Deployment，QFD）由赤尾洋二与水野滋提出，在设计前期通过质量屋将用户需求和技术特征联系起来，建立用户需求CR与设计需求D的关系矩阵，得到各用户需求CR与设计需求D的对应系数，从而得到各项设计需求的绝对权重Ej和相对权重ej，为之后的产品设计提供参数[6-7]。

2.1.3 QFD-Kano模型

通过Kano模型可以得到各项用户需求的类型，但是没有指出下一步的方向；QFD理论建立了用户需求和设计需求的矩阵，但是对于用户需求从何得来也没有详细的说明。QFD-Kano模型将两种模型结合弥补了其单独运用的不足，使得用户需求的来源科学可靠，用户需求CR与设计需求D的转化严谨鲜明。Matzler和Hinterhuber在1998年提出将两个模型相结合的集成方法[8]，在用户需求CR与设计需求D的关系矩阵中以0，1，2为评分等级[9]；在此基础上段黎明[10]在确定用户需求CR和设计要求D之间的矩阵时将其系数改进为0、1、3、5，将用户需求CR与设计需求D的强相关与弱相关区别开来，因此在本次研究中也将沿用后者的评分等级，其中0表示不相关，1表示弱相关，3表示基本相关，5代表强相关。

2.2 FBS模型

FBS模型是Gero等人在1990年首次提出，可以在原型设计的过程中将功能域（F）映射到行为域（B），进一步映射到结构域（S）的过程，由此将客观世界、解读世界和预期的世界联系到一起[11]。并通过对人与产品交互行为的分析可以进一步映射到具体的设计结构中，为产品设计提供科学的依据。之后Cascini等在FBS模型中引入了需求和要求的概念，完善了FBS模型[12]（图 6）。

图6 FBS优化模型

2.3 QFD-Kano与FBS方法整合运用

Kano模型作为前期调研的重要工具可以将用户的主观需求转化为科学严谨的数据，QFD 能够为设计的目标提供引导，但却没有指明具体的解决办法；FBS 能够实现设计需求的从功能到结构的映射转化，但却没有考虑到用户的真实需求。因此QFD-Kano和FBS的融合应用能够准确获得用户需求，精确有效地将用户需求转化为设计要求，使最终的产品客观表现与用户需求之间能够精准映射匹配。

在使用 FBS 模型进行产品开发前，首先需要运用Kano模型获取准确的用户需求CR，然后运用 QFD质量屋来建立用户需求CR和设计需求D之间的直接映射关系，以此保持用户需求CR与设计需求D保持高度相关性，下一步以 QFD的特性突出关键设计需求D，以确定设计要求目标d。然后将其作为 FBS 模型的功能域(F)要素，并以功能域(F)要素为基础展开 FBS 模型的行为域(B)到结构域（S）映射过程。将QFD的结果转化为功能要素能够使得FBS 设计阶段的产品功能设计方向更加明确，最终得到产品的结构化信息。

2.4 QFD-Kano与FBS座椅设计开发流程

基于QFD—KANO模型和FBS模型的孕产科等待空间的座椅设计开发流程如图7所示。

图7 基于QFD-Kano与FBS的设计开发流程

（1）获得孕妇对于产科等待空间的用户需求要素CR并运用KJ法对需求要素进行分类。发放Kano问卷，对孕妇进行调研，将以上需求要素进行分类，并计算各需求要素的用户满意度SI，用户不满意度DI和调整系数Ti。

式①②中SI是用户满意度系数，DI是用户不满意系数，Ai、Oi、Mi、Ii分别代表各类质量要素所占的百分比。

（2）孕妇给出对每一个属性的需求度重要度自评分Hi、当前满意度值S和目标满意度值S’，由此得出每一个需求要素的初始满意度值平均值S0和目标满意度平均值S1，并得出每个需求的目标改善率Vi和需求重要度综合评分Zi以及重要度综合度评分权重ω。式④中Vi指目标改善率，Vi越大说明此要素的现状与孕妇的期望值相差越大。由于不同分类的要素Ti值可能会相同，因此式⑤中调整系数Ti对不同的需求要素种类取不同的调整系数k，对于无差异要素、必备型要素、期望要素和魅力型要素分别取0、0.5、1和1.5。

（3）得到孕妇的需求权重之后根据用户需求CR转化为可行的设计需求D，并将设计要求划分层级，将第一层级的设计需求D划分为第二级的设计需求d，而后搭建质量屋，确定用户需求与设计要求之间的关系矩阵，根据重要度综合度评分权重与用户需求和设计要求的关系程度计算每一项设计要求的重要度值，对设计要求DR进行权重排序，取前6-8个设计要求作为重要设计要素。

（4）将设计要素转化为功能要素，得出等待区座椅的基本功能；将已确定的功能映射到预期世界的行为中，映射的关系可以是一个功能对应多个行为或者是多个功能对应单个行为；将行为转化为座椅的结构要素，最后得到等待空间的座椅设计[13]。

3 孕产科等待空间的座椅设计开发实例

3.1 用户需求获取及权重

围绕产妇对于产科等待座椅的体验进行孕妇需求调研，通过文献检索和非结构化访谈的形式对孕妇进行调研，一共得到23个初始用户需求，进一步采用KJ法对需求进行划分，一级孕妇需求是外观需求、功能需求、易用性需求和心理需求。整理后得到19个产妇对等待空间座椅的二级需求，见表1。发放包含19个二级需求要素的Kano问卷和对每个要素的满意度值S和目标满意度值S0，共面向上海市孕妇发放问卷63份，回收有效问卷52份，根据问卷结果对以下19个需求进行分类，并计算SI，DI，Vi，Zi和ω，得到结果如表2所示。

表1 经KJ法整理得到的用户需求

表2 Kano分类表及评分表

3.2 质量屋构建

以等待空间的座椅为切入点，基于Kano模型分析的用户需求CR权重排序，邀请一线家具设计师、设计专家、设计学者以及相关从业者对于用户需求及产品设计要求进行关系映射，并进行归纳总结得到设计要求D，进一步确定设计要求目标d，如表3所示。

表3 设计要求与对应的设计要求目标

并根据需求要素CR和设计要求目标d建立QFD目标矩阵，结果如表4所示。其中、、和“空白”分别代表5、3、1、0，表示二者之间的对应关系数值Dij，“0”代表不相关，“5”代表强相关。

通过质量屋得到的各项设计绝对要求权重Ej通过式⑦和式⑧将其转化为相对要求权重ej,其中wi表示第i个用户需求CR的权重值,Dji是设计需求D与设计要求目标d的对应关系数值：

由表4得到规范化的相对设计需求权重ej排序（图8），得出设计要求目标的前五位分别是适合孕妇的身体特征d2、缓解久坐疲劳d6、方便坐与起功能设计d5、材质柔软舒适d8和减少与陌生人沟通的压力d1。

图8 基于QFD得出的相对设计需求权重

表4 QFD目标矩阵

3.3 引入FBS模型

将质量屋得到的5项设计要求目标归纳总结，转化为孕产科等待空间座椅的功能要素运用于FBS模型中（图9）在功能与行为的结构转化过程中，将各项子功能转化为孕妇的行为，例如在单个座椅间隔增大方面映射了符合孕妇生理变化的重心下移的特征和不断调整坐姿来增加舒适度这一行为，在方便坐与起功能上映射了手支撑借力与孕妇重心下移，导致坐与起需要支撑的行为特征。在行为到结构的映射过程中，将孕妇的行为转化成座椅的结构，例如基于孕妇身体骨盆变宽和脊柱变弯这一特征导致孕妇普遍会倚靠在座椅上，因此映射到结构领域即将座椅的背面设计为曲线模块，并在L1腰椎处突出，来使得孕妇坐下更加舒适；基于孕妇经常双腿分开坐于椅上这一行为，映射为增大单个座椅之间的距离，更加贴合孕妇的身体特征变化。

图9 孕产科等待空间座椅的功能-行为-结构映射过程

4 等待区座椅的设计实例分析

基于QFD-Kano和FBS模型设计的孕产科等待空间的座椅（图10），采用标准化两人座位（图 11），满足了孕妇与家人交流或孕妇独自前来的隐私需求。首先，主体材料采用胶合板，在降低成本的同时原木的图样能够让孕妇感受到安心。背部由三块胶合板热弯成型，侧面隐私隔板和扶手及放包处一体化，三块板材通过钉子连接在一起，连接处通过车床加工得到较大圆角，与整体的有机温柔的造型保持呼应。其次，整体的造型非常圆润，没有任何尖角，给孕妇信赖和安全。整体包裹的产品语意给孕妇安全的感觉，在功能上实现与其他人隔断开的需求，让孕妇感觉到隐私被尊重。将传统的三人位转变成两人位，在这个小空间孕妇可以与家人情感交流，不用担心被外人打扰，在另一方面也符合独自一人来产检的孕妇想一个人独处并且放包的需求（图12）。再者，坐垫在股骨接触处有微微凹陷，在大腿处凸起，，整体地均衡孕妇的坐压，增加坐垫的厚度，在产检等待久坐的过程中能够减少疲劳的产生（图 13）。座椅靠背高度较高，孕妇较累时颈部可以靠在靠垫上。在色彩上，采用较为温和的原木色，减缓孕妇在产检等待过程中产生的焦虑。最后在座椅的排布上，增大座椅之间的间距，给空间更多的透气感，让孕妇在等待时心情更加轻松。两边的扶手不仅仅在孕妇辛苦时作为手的支撑，而且可以作为孕妇放置资料和食物等杂物处。在各科室的门口同样安置椅子，为孕妇们社交属性提供空间。FBS的结构域映射到设计域（图14）。

图10 等待空间座椅设计

图11 等待空间座椅效果图

图12 孕产科等待空间座椅设计方案

图13 等待空间座椅背部和坐垫曲线

图14 孕产科等待空间座椅结构与设计映射

5 结语

本文基于QFD-Kano与FBS模型进行产科等待空间的座椅设计研究，采用QFD-Kano模型准确获得孕妇对于等待区座椅的需求，并将需求转化为设计要求；然后将座椅的功能要素引入FBS模型，在功能-行为-结构三个域的映射中最终得到座椅的结构信息，最终得到座椅设计。设计产出符合孕妇的身体特征，整个产品开发的流程为设计全链路的开发提供了一种新的可能性，同时也为妇女友好型社会增添了保障，为三胎政策的落实提供了助力。由于篇幅的限制，本文只探讨了孕产等待场景下孕妇的需求，在后续的研究中将会对其他场景如居家场景、办公场景下的孕妇需求做进一步深入研究。