QFD方法应用于产品设计研究的可视化分析

刘琳　陈烈胜

摘要：QFD（质量功能展开）是一种系统性的决策技术。当今市场竞争日益激烈，用户需求得到了更多的关注，将多样化的用户需求纳入产品设计考量中已成为大势所趋，及时调整产品或服务对公司的生存发展至关重要。采用QFD方法能最大限度地提高客户满意度。在实际应用中，传统的QFD方法仍然存在些许不足之处，国内外学者提出了许多改进QFD的模型和方法，但很少有研究聚焦于产品设计领域对相关文献进行计量分析。鉴于此，文章借助CiteSpace软件，对CNKI数据库中收录的2013—2023年QFD方法在产品设计领域应用的相关文献进行数据处理和知识图谱可视化分析，探寻该研究领域的热点、前沿等方面的信息。

关键词：QFD方法；产品设计；知识图谱；可视化分析

中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2023）15-0-03

0 前言

20世纪60年代，QFD方法诞生于日本，是一种将需求转化为产品或服务的决策系统方法［1-2］。在日本，QFD方法被用于产品开发中，日本经济迅速崛起，其成功经验引起国内外学者的广泛关注［3］。本文通过回答以下三个问题来研究QFD方法在产品设计领域的应用。

（1）该领域的研究主体。有哪些文献来源期刊？哪些研究者和研究机构在产品设计中应用QFD方法？

（2）该领域的研究主题。涉及哪些研究对象？目前有哪些研究热点？

（3）该领域的研究趋势。国内QFD方法应用于产品设计领域的未来研究范式是什么？

1 研究方法与数据来源

本文采用文献计量分析法，工具为可视化分析软件CiteSpace 6.2.R2。该软件可量化分析文献，其特点是通过图形化数据直观形象地传递信息，近年来在国内外研究中得到了广泛使用［4］。

本文选择CNKI数据库中近10年的相关文献资料为研究对象，检索日期为2023年5月9日。在高级检索界面，选定2013年5月9日至2023年5月9日为时间范围，设置检索主题为“产品设计”，采用精确检索，共检索到文献466篇。对结果逐一进行人工过滤，以筛除不相关的文献。无关论文主要包括主题中含有检索词但与产品设计无关的，如《魅力质量理论的研究进展与展望——基于文献计量分析》《概率语言多属性决策方法及其在食品质量设计中的应用》等；综述类论文；新闻会议等。使用可视化分析软件CiteSpace去重，得到417篇有效文献作为本研究的数据。

2 结果与讨论

2.1 文献发表趋势分析

分析文献的发表趋势是衡量研究课题趋势和有效评估学科研究动态的重要途径［5］。对洗净去重的有效文献进行发文量统计（2023年只有前4个月的数据，因此暂不予讨论）。2016—2022年，国内QFD方法应用于产品设计受到研究者的重视（见图1）。在此期间，每年的发文量在45篇左右。相关文献发表数量逐年趋于稳定，但总体呈上升趋势，表明在产品设计领域QFD方法的应用激发了越来越多研究者的兴趣。

2.2 文献来源与研究机构分布

依托CNKI数据库，分析已筛選的文献，研究其来源与研究机构的分布。在417篇有效文献中，有博士论文21篇、硕士论文252篇、学术期刊论文144篇。文献来源数据选取刊发文献数量排名前5的期刊（见表1），剩余期刊发文量为5篇以下。《包装工程》为该研究领域发文量最多的期刊，共载文21篇。从文献来源分布可见，硕博论文占总发文量的65.47%，为研究的主要载体。

2013—2023年，全国共195所研究机构就QFD方法在产品设计领域的应用展开了相关研究。统计得出，河北工业大学、上海交通大学、东北大学是发文量排名前3的作者所属机构。作者是研究领域的直接贡献者，也是文献产出的最小单元。对作者进行消歧处理后，统计分析发现，高产作者并不多，国内涉足该研究领域的学者共计398名。近10年，燕山大学的张芳兰产出相关文献3篇，周红宇（湖北工业大学）、杨瑞婷（南京理工大学）等19名作者每人均产出相关文献2篇，其余作者每人1篇。

2.3 关键词共现分析

由CiteSpace生成的关键词共现网络显示了关键词的出现频次，一般频次高的关键词即可视为研究热点。运行CiteSpace，选择“关键词”为节点类型，阈值Top N=50，设置时间范围2013.5—2023.5，Slice=1，其他参数选择默认值，运行数据结束后，调整节点位置以便观察。由于“产品设计”是检索词，在此将其隐去，得到关键词共现图谱（见图2）。

文献中关键词频率和中介中心性的结合可以对关键词的地位和关联进行更详细的分析。质量屋作为QFD理论的应用方法之一，其关键词出现频次较高，出现频次为35、中介中心性为0.32。而客户需求、顾客需求、用户需求、需求分析可归类为“需求”，总计“需求”出现的频次为61，远高于“质量屋”出现的频次。并且“需求”与其他关键词的紧密度最高，基本上与其他关键词有共现关系。这些关键词成为该研究领域重要的结点和枢纽，扮演着不可忽略的角色。

2.4 关键词聚类分析

为进一步分析与提炼QFD方法应用于产品设计领域的研究热点，采用LLR算法对高频关键词进行聚类和自动检测，得到关键词聚类图谱（见图3）。本次聚类分析共得到8个聚类。该图谱中，模块值Q=0.7416＞0.3，Mean S=0.929＞0.5，说明聚类结果可靠。

综合各个聚类子网络分析，0号聚类主要聚焦于产品设计，包含产品设计、老年人、公理设计、质量屋、客户需求等27个聚类成员，该聚类反映了QFD理论主要应用方法之一——质量屋的运用，探讨运用质量屋等方法解决客户需求，并发现QFD方法在产品设计领域的应用可用于识别和挖掘特殊群体，如关注老年用户群体。

1号聚类质量屋包含优化模型、产品创新、协同设计等聚类关键词，关注产品设计的创新性，讲究运用QFD方法进行优化设计、创新设计。

2号聚类着眼于客户需求，客户需求是QFD理论的中心关注点，通过深入剖析客户需求，抓住产品设计的着手点，打造更优良的产品以提升客户满意度。

3号聚类质量管理体现了在新产品开发和老产品升级中设计管理的重要性，QFD方法作为一种系统性决策技术用于指导产品设计的研究意义重大。

4号聚类包括用户需求、文创产品、用户体验、创新应用、用户黏性等15个聚类成员，可概括为创新应用QFD方法，适应新时代新产品和新的设计应用模式，综合分析用户需求，从而调整设计流程和方案，以创新产品开发。

5号聚类主要包括概念设计、交互设计、采煤机、教育、质量功能展开法，反映出QFD方法不仅能运用于传统产品的设计中，还可以用于随科技进步出现的新的产品设计领域，如交互设计。

6号聚类的焦点是互联网、大数据时代的需求分析，面对科技发展和新兴产品，研究者运用QFD方法构建操作性强的实际有效的科学设计决策流程。

7号聚类包括12个聚类成员，探析QFD方法应用于工业设计领域的产品设计研发，关注家用产品和医疗产品等的设计研究，说明运用和延展QFD方法有助于利用技术满足用户需求和解决设计痛点，QFD方法的运用存在更多的可能性。

2.5 研究热点及前沿分析

通过前文分析得出QFD方法应用于产品设计领域研究的热点所在。首先，研究对象具有集中性。近10年来，QFD方法应用于产品设计领域的主要对象是老年人等特殊群体，由于老年群体的特殊性，研究者重视与其相关的家用产品与医疗产品等。其次，研究方法多元性。从各文献采用的研究方法来看，研究者倾向于针对特定產品采用集成设计模型，如QFD与TRIZ相结合［6］、Kano-QFD模型［7］、AHP-QFD-TRIZ集成理论［8］等，创新设计方法，明确关键设计要素，保障设计流程的科学性与合理性。最后，研究目的具有关怀性。利用QFD模型转化用户需求，通过定性和定量分析，选取设计要素，构建产品功能系统，赋予产品物质功能、精神功能和文化内涵，提升产品的用户满意度。

最初的研究集中在0号聚类，与后续的研究紧密相连，并同2号聚类自2013年一直持续至今，属于该领域的经典、热门研究话题之一。4号聚类内的关键词大多是近几年才出现的，说明近期才有研究者对其进行分析探讨，预示着这一聚类是QFD方法应用于产品设计领域的研究前沿。可以预测，未来家用产品、交互设计、特殊人群（如婴幼儿、老年人）、文创产品、用户需求与设计管理，是QFD方法应用于产品设计领域研究的重点。

3 结语

QFD方法应用于产品设计领域的相关研究在文献数量上总体呈上升趋势，近7年来，年发文量趋于稳定。QFD方法相关研究内容多元，其应用主要针对“需求”类问题展开。QFD理论不断延伸，相关研究在方法改进和拓展应用方面全方位发展，QFD方法与其他方法融合应用是当前和未来的研究重点。本文描述了QFD方法应用于产品设计领域的结构框架，阐明了当前的研究热点和趋势，预测未来研究的可能方向，助力QFD方法成为各研究领域质量管理更科学、有效、实用的工具。

参考文献：

［1］ 刘鸿恩，张列平.质量功能展开（QFD）理论与方法研究进展综述［J］.系统工程，2000（2）：1-6.

［2］ 亓蕊. QFD的理论方法及其应用［D］.青岛：青岛大学，2011.

［3］ 黄秋实. C公司基于QFD的外呼系统产品设计研究［D］.成都：电子科技大学，2022.

［4］ 陈悦，陈超美，刘则渊，等. CiteSpace知识图谱的方法论功能［J］.科学学研究，2015，33（2）：242-253.

［5］ 张劭坤，戴翔. Kano模型在中国设计学研究中的应用［J］.包装工程，2023，44（4）：262-269.

［6］ 周红宇，陈悦，张学敏.基于QFD-TRIZ的电热水器设计［J］.包装工程，2023，44（6）：215-223.

［7］ 周红宇，王嘉伦.基于Kano-QFD的适老化卫浴产品设计研究［J］.包装工程，2023，44（4）：150-157.

［8］ 王南轶，石畅，魏阳阳，等.基于AHP/QFD/TRIZ理论的可伸缩式餐桌设计［J］.包装工程，2023，44（2）：90-100.

作者简介：刘琳（1998—），女，山东济南人，硕士在读，研究方向：系统设计与设计管理。

陈烈胜（1962—），男，江西铅山人，硕士，教授，研究方向：包装开发设计、时尚产品设计、系统设计、设计管理。