基于感性工学的挂壁式直饮净水器设计研究

王宇珊 王计平

（华东理工大学艺术设计与传媒学院，上海 200237）

水是人类必不可少的生存要素之一，随着人们生活水平的提高，人们对于高质量健康饮水的需求也在不断增长。直饮净水器一体机将饮水机和净水器的功能相结合，具备净水、加热、一机双出水、易于操作的特点。因此，该产品常见于家庭、办公室等室内环境。虽然能满足基本的功能需求，但产品的感性需求在设计中也具有至关重要的作用，可以增强产品的价值并提高用户的使用体验[1]。文章以感性工学为理论指导，以挂壁式直饮净水器作为研究对象，通过对用户感性意象的量化分析，为挂壁式直饮净水器设计提供一定的参考，以期助力企业提升产品的竞争力。

1 相关概念解析

1.1 感性工学

感性工学是在日本发展起来，早期称为“情绪工学”，将人机工程学、情感化设计和人性化设计有效的结合在一起[2]。长町三生将它定义为以用户需求为导向的产品开发技术，它利用消费者对产品的感觉和想象转化为设计要素[3]。感性工学是情感化设计中的典型方法，它能够获取用户对某一特定产品属性的感性意象，探究两者的关系，并将它应用于对设计方案的评估[4]。感性工学的本质是以工学的手法，设法量化人的情感，并探索感性量与工学中各物理量之间的关联，作为工程研究的基础[5]。

感性工学中的“感性”涉及人与产品之间的关系。用户的情感需求是综合复杂的，仅凭单一的意象感知是无法充分理解用户感性需求的[6]。它结合了唐纳德·诺曼在情感化设计理论中本能层、行为层和反思层的设计[7]，将用户感性需求分为感知需求、情感需求及行为需求。

1.2 语义差异法

语意差异法（Semantic Differential Method，SD 法）是感性工学中常用的感性量化方法之一，优势在于不需要复杂的实验器材即可完成对感性意象的数据化分析，节省大量的实验成本[2]。主要利用词汇的语义开展感性实验，参与者基于对产品的真实感知在量表上作出语义评估。能够将用户对于产品抽象的感性需求转变为具体的设计要素，进而指导设计。

2 挂壁式直饮净水器市场调研

2.1 市场产品现状

市面上现有的直饮净水器品牌数量较多，功能相近，但在产品造型和显示方式上具有较大的差别，通常直饮净水器的入水口通过PE 净水专用软管直接与水源相连接，操作方便。挂壁式相比于台式体积更加小巧，挂在墙面能够节省空间，更适合家庭、办公室使用。通过桌面调研对各个品牌直饮净水器进行分析，如表1 所示。调研结果显示市面上的挂壁式直饮净水器，外观造型与材质较为单一，多使用塑料、PET 材料，颜色以中性色为主，趋于同质化，形状以几何形体的规则造型为主，结构简单，造型硬朗，产品审美存在一定的局限性；在屏幕显示及操作方式上，市面上直饮净水器都具备较为丰富的水温调节功能，通常是四档调温。但是存在两个问题：一是，无法按需控制出水量，且操作方式不够智能化；二是，挂壁式直饮净水器的盛水托盘都较为狭小，且不易拆卸清洁。

表1 挂壁式直饮净水器调研分析

2.2 市场定位

综上所述，文章将挂壁式直饮净水器的设计定位为美观智能、容易操作。年轻消费者对产品的外观和智能化程度有着很高的要求。此外，新兴中产阶层的消费特征呈现出从基本的生活需求转向了更高级别和美好的消费需求[9]。因此，文章研究的主要用户定位为20—35 岁且具有一定消费能力的用户。

3 基于感性工学的挂壁式直饮净水器设计思路

3.1 感性词汇的收集

用户对一款产品的主观感受可以通过意象词汇来表达，这些词汇通常用于描述产品的外观、质感、颜色和特征等方面[10]。研究初步根据用户访谈、头脑风暴、整理购物网站评价三种方法，去除语义相近的感性词汇，共收集到66 个感性语汇，整理归纳为33 对反义词词对，构成直饮净水器意象感性词汇。通过问卷将33 对感性词汇对提供给参与者，进行产品特征的挑选，共发放问卷301 份，回收有效问卷280 份，得到6 组能代表用户对直饮净水器的感性形容词对。表达产品特征的感性语汇如下：简约的—复杂的、环保的—污染的、轻便的—笨重的、现代的—传统的、易损的—耐用的、易操作的—难用的。

3.2 典型样本的收集与筛选

通过在线购物平台上搜集到样本图片共50 张，结合KJ 分类法，根据产品造型、色彩和材质等外观特性及品牌代表性，将图片进行分类归纳，去除相似度较高的图片，得到有代表性的精选样本图片共10张，如图1 所示。

图1 产品样本收集筛选

3.3 基于SD 法的问卷调研

将筛选出的10 个产品样本图片编号与6 组感性词汇建立感性意象空间，并采用SD 法，制作李克特7 级量表问卷。其中语义数值分为3，2，1，0，-1，-2，-3，量表的分值两端为两个词意相反的意象形容词。用户通过自身对样本图片的感性认知进行打分，将数据结果进行数量化分析，进而转化为用户对现有挂壁式直饮净水器的感性意象。该方法既可以评估当前产品的优势和不足，又能够探究用户对该产品的感性偏好[11]。

3.4 结果分析

此次共邀请74 名使用过挂壁式直饮净水器的测试者，从自身使用感受出发，填写问卷，测试者包括青年上班族、大学生、全职妈妈等用户群体。数据结果取平均值后得到感性语意评价量化数据集，如表2 所示。样本图片评分越大，表示该样本越倾向于正向的感性词汇[10]。

表2 问卷结果

意象尺度通过测量个体对某种事物进行计算、分析，得出意向尺度图分布[7]。基于表中数据绘制意向尺度图，如图2 所示，将“轻便的”和“笨重的”分别对应X 轴的正负两端，“简约的”和“复杂的”分别对应Y 轴的正负两端。可以看出，样本1在“轻便的—笨重的”和“简约的—复杂的”所得平均值分数为1.3 和1.5，该组感性词汇对用圆形在意象尺度图中表示，即样本1 位于第一象限，坐标为（1.3，1.5），其余9 个样本同理。将剩下四组感性词汇对分别用三角形和正方形表示，按照相同方式作为XY 轴，标注10 个样本的坐标位置。通过意向尺度图分析可知：6 组词汇都是位于第一象限的样本图片最多。因此，挂壁式直饮净水器设计因素的重要性排序为：第一是“易操作性和环保性”，称为产品可持续性因素；第二是“简约和轻便”，称为风格因素；第三是“耐用和现代化”，称为性能因素。

图2 意象尺度图

4 挂壁式直饮净水器设计实践

4.1 产品设计要素解析

通过问卷结果可知，意象词“轻便的”“简约的”“环保的”对应样本3，该样本尺寸为长312 mm、高439 mm、宽115 mm，造型采用大圆角矩形与圆柱结合，机身纤薄且精致，无多余装饰，便于清理，占用空间少；“耐用的”“现代的”对应样本6，样本6 方体内凹槽作为盛水空间，半包裹式可拆卸接水盘，使产品看起来可靠、耐用，屏幕显示采用金属圆边和玻璃面板组成，非常具有质感且耐看；“易操作的”对应样本1，样本1 的屏幕显示机器的工作状态，能够查看水源状况，四档温控选择，适应泡奶粉、泡茶等多种场景，满足多种使用需求。

4.2 设计方案

根据意象尺度图得出三个产品设计因素，即可持续性因素、风格因素、性能因素，它们分别对应了用户在认知、情感、行为层面的需求。结合代表性样本1、3、6 分析产品设计的关键要素，将挂壁式直饮净水器的设计要点总结为3 个方面。在感知需求上具有良好的感官体验，视觉上产品造型简约，体量轻便，触觉感受上产品材质有质感，具有耐用性，听觉感受体现在用户操作触控屏时，能给用户一定的操作信息提示，播报适宜的水温度数；在情感需求层面具有愉悦感，在满足基本净水功能的基础上，确保使用过程环保卫生，具备冲茶、冲咖啡、冲奶等多种功能，满足用户的不同饮水需求；在行为需求层面注重交互方式的易操作性，建立符合人们日常感知习惯的自然体验[12]，提升产品的易用性。综上，总结出具体的挂壁式直饮净水器设计要点，如表3 所示。

表3 挂壁式直饮净水器设计概念

根据上述设计要素结合高分值的样本图片，对挂壁式直饮净水器进行造型设计，如图3 所示。挂壁式直饮净水器造型设计要求为简约、耐用、环保，主体造型采用大圆角与矩形的组合，颜色采用米白和浅紫组合。考虑到用户在午夜口渴取水时，可能出现无法检查水量导致容易将水洒落。因此，在内部设置LED灯，方便午夜饮水，机体造型前宽后窄，以防止光线逸出。净水器机体内部颜色深于外部，视觉上能够聚焦在产品的外部形状上，产品正面采用圆角方形设计，并在上方设置出水口，在产品正面设计了一个上窄下宽的凹槽作为容器放置区，方便用户放置杯子，接水时不易倾倒。操作面板采用圆形的触摸控制，解锁后可以修改水温、控制出水量，四档控温，三档控制出水量，具有常温、热水、冲奶三种选择。

图3 挂壁式直饮净水器设计

4.3 设计方案验证

为了验证该设计方案的有效性，在测评部分利用SUS 系统可用性量表对设计方案与普通挂壁式直饮净水器进行问卷调查[13]。回收调查问卷86 份，有效问卷72 份。SUS 量表由10 个问题组成测试产品可用性，量表总分为40 分，最后将每个题目的分值进行转换，得到SUS 分数[14]。结果表明，重新设计后的挂壁式直饮净水器在SUS量表中的评分较之前有显著的提升，如图4 所示。

图4 系统可用性量表验证设计

5 结论

目前人们更加注重饮水的健康性问题，因此对净水器的需求越来越高。研究创新性的将感性工学引入挂壁式直饮净水器设计当中，分析用户的感性需求，确定设计方向，即易操作性、环保性、耐用性、简约性及现代化等，以满足年轻人的需求，弥补了传统设计方法过于依赖设计师的主观想法，导致科学性不足的问题。但是目前文章还存在一定的局限性，如研究的用户群体不够全面、样本数量较少、研究结果的普适性有待进一步验证等。后续研究将会开展更多的样本调研和实验验证，进一步完善挂壁式直饮净水器设计的思路。