基于AHP-TOPSIS模型的青少年解压玩具产品设计研究

任玉洁，陈瑞绮，韦子怡

基于AHP-TOPSIS模型的青少年解压玩具产品设计研究

任玉洁1*，陈瑞绮1,2，韦子怡1

（1.澳门城市大学 创新设计学院，澳门 999078；2.惠州学院 美术与设计学院，广东 惠州 516007）

为改善青少年日常生活中产生的负面情绪，提出一种针对青少年基于AHP-TOPSIS混合模型设计解压玩具的方法。首先，根据青少年对解压玩具的需求，基于情感化设计理论进行解压玩具需求要素分析，并构建AHP模型，从“本能层、行为层、反思层”3个方面确定子准则层的14个二级指标，计算各设计因素的综合权重；其次，基于高权重设计因素，设计了3款青少年解压玩具方案；最后，结合TOPSIS（逼近理想解排序法）对3款解压玩具方案进行评分，对初始评价矩阵进行加权标准化处理，计算评价对象的正负理想解及相对贴近度，对3个设计方案进行优选。结合AHP（层次分析法）与TOPSIS（逼近理想解排序法）构建的评价模型，有助于排除主观性影响，从系统与层次等多个角度将设计思考过程进行定性与定量分析，使决策中的设计方案更加科学合理，所分析的产品评价体系、提出的设计策略和方案优选方法可以为青少年解压玩具设计提供清晰、客观的参考。

AHP-TOPSIS；解压玩具；青少年；情感化设计；评价模型

青少年由于身心发展不平衡，相较于成年人，其耐挫能力和抗压能力有限，容易出现情绪激动、低落的表现。全球约有20%的青少年在某一阶段经历过心理健康问题[1]。《中国国民心理健康发展报告（2019—2020）》显示，我国青少年心理健康素养达标率仅为14.24%，在这一领域面临着严峻的挑战。尽管当前大众对心理健康的重视程度逐步增加，但人们仍然缺乏主动获取心理疾病预防和治疗方面知识的动力，特别是青少年还处于成长发育阶段，很多时候难以精准表达自己的心理困境，导致他们的心理问题往往被家长或学校所忽视[2]。情绪健康对青少年来说尤为重要，他们童年和青春期的心理状况可以为日后的心理健康奠定基础[3]。

近年来，巨大的市场需求催生了解压经济，使解压类产品在市场上备受青睐。目前，“指尖陀螺”“捏捏乐”“盘手串”等在青少年中成为了流行单品，相关心理咨询师指出这种产品类似于玩游戏的方式，是疏解压力的一种形式[4]。解压玩具是指那些常以手部操作为核心，通过简单有趣的操作方式，使人们感受到放松和愉悦，帮助人们有效释放压力、调节情绪的玩具产品[5]。这些产品通常旨在提供一种舒适的感觉、缓解压力、减少紧张情绪，从而帮助人们放松身心、恢复平静。

但是目前市面上鲜有解压玩具结合相应的APP帮助提高产品的功能性与交互性，以及通过相对科学的方法降低因经验主义产生的设计偏差。本研究以青少年解压玩具产品设计为目标，通过建立AHP-TOPSIS分析模型，运用科学、客观的手段研究适合青少年使用的解压玩具，可以为青少年解压玩具乃至其他产品设计提供科学的借鉴。

1 基于情感化理论的AHP-TOPSIS研究模型的建立

1.1 基于情感化理论的研究思路

情感化设计在产品设计领域一直受到广泛关注，其不仅关注人们的感官体验，更注重人们内心情绪的感知。美国认知心理学家Donald. A. Norman（唐纳德·诺曼）根据人类的情感需求，将情感要素分为3个层次：本能层、行为层及反思层，在产品设计中分别对应产品的外观、功能和内涵。其中，反思层次是指消费者对产品进行观察、接触、操作等行为和体验后产生的更深层次的思想和情感，一个人对某件产品的整体印象往往取决于反思层的活动[6]。

从情感化设计角度出发开发青少年解压玩具，可以向青少年传递情感关怀，并有效缓和压力外化的负面情绪。融入情感化理论的青少年解压玩具产品设计要求在满足用户感官生理需求、实用功能需求的基础上，使产品可以在单层次与多层次交互中满足用户的情感需求，进而使用户产生情感共鸣。在现实生活中，真正能够给用户带来“体验”的产品往往都包含了情感化设计的三个层次，很少只涉及某一个层次[6]。因此，青少年解压玩具的设计需求应结合目标用户的特点及需求，对本能层、行为层、反思层3个层次进行系统考量。

张婕妤等[7]以情感化设计理论为指导，探索了产品设计在多个层次上的情感语意传达，进而为缓解压力的产品提供了富有创新性的设计策略。谭雨婕等[8]结合AHP与TOPSIS，针对儿童卧房家居设计要素构建了判断矩阵，确定了各设计要素的权重，并通过实例分析，计算了设计方案的正负理想解及贴近度，从而对不同的设计方案进行了科学、客观的优劣排序。这种方法的应用不仅提高了设计的精准性和用户满意度，也为儿童家居设计领域带来了新的思考方向。本研究在情感化设计理论的指导下，建立了AHP-TOPSIS研究模型，从系统与层次等多个角度将设计思考过程进行定性与定量分析，期望能够在产品设计中更加精准地把握用户需求，提升产品的情感价值和用户体验。设计路径见图1。

1）步骤一。对青少年心理特征、解压玩具现状以及研究方法进行文献研究与分析，借助服务设计思维，采用观察法、访谈法、问卷调查法等方法来获取用户需求的原始数据，寻找痛点问题及设计诉求。

2）步骤二。以青少年解压玩具设计为目标，基于情感化设计理论进行青少年解压玩具需求要素分析，将情感化理论中的“本能层、行为层、反思层”与“产品外观、产品功能、情感交互体验”相结合构建AHP模型，从3个方面确定子准则层的14个二级指标，按照清晰的层次结构，建立完整的评价体系，由研究团队对各设计因素进行评分，计算各设计因素的综合权重值，并对各设计因素进行综合权重排序，从而得到影响青少年解压玩具设计的重要因素。

图1 设计路径

3）步骤三。基于反思层高权重的设计因素，将“本能层、行为层、反思层”3个层次的设计因素相关联，将反思层中重要的情感要素转译到本能层的视觉元素及行为层的功能元素上，提出3款青少年解压玩具设计方案和1款可以与解压玩具配套使用的APP。

4）步骤四。采用TOPSIS（逼近理想解排序法）对3款解压玩具设计方案评分，将初始评价矩阵进行加权标准化处理，计算评价对象的正负理想解及相对贴近度，对3个解压玩具设计方案进行优劣排序，最后筛选出青少年解压玩具最优设计方案。

1.2 AHP与TOPSIS研究方法

为了尽可能减少青少年解压玩具设计与最优设计方案筛选过程中受到的主观臆想影响，本研究主要运用了AHP（层次分析法）和TOPSIS（逼近理想解排序法）2种方法。AHP被用于确定青少年解压玩具各项评价准则的权重，有效地揭示了各准则间的重要性关系。同时，TOPSIS作为设计方案排序的关键工具，对3款青少年解压玩具的设计方案进行了全面、客观的综合评价，从而筛选出了最佳设计方案。

通过构建层次结构模型，对青少年解压玩具的需求指标进行了重要程度计算，能够快速有效地分析出产品各个数据之间的比较关系，为后续的决策提供了有力支持[9-10]。TOPSIS是一种有效的多准则决策方法，可以快速有效地对设计方案进行综合分析和评价。通过计算各设计方案与正理想解和负理想解的距离，对各方案的优劣程度进行了科学评估，使评价结果更加准确、可靠。然而，由于TOPSIS在指标权重计算中依赖决策者的主观认知，存在一定的主观性，因此将AHP确定的各设计要素权重分析结果应用于青少年解压玩具设计中，可以弥补TOPSIS对指标权重计算部分的缺漏，使产品设计过程更加科学、有效。

本研究先用AHP对青少年解压玩具设计需求进行分析，再结合情感化设计理论构建层次分析模型，计算各设计因素权重值及综合排序情况。根据高权重设计因素设计解压玩具方案及与解压玩具配套使用的APP。在综合评估阶段，采用TOPSIS评估各设计方案与理想解的贴近度，从而客观、准确地进行方案评选，找出最佳方案。

2 青少年解压玩具设计要素的层次分析

2.1 基于情感化设计的需求要素分析

产品设计是一个严谨且复杂的过程，在这个过程中坚持“以用户为中心”的设计理念至关重要。为深入了解目标群体的各类需求，组建了一个多元化的研究团队，由2位产品设计师、2位设计学专业教师、2位设计学专业研究生构成。采用观察法、访谈法、问卷调查法等研究方法对目标群体进行用户调研，采集用户需求的原始数据，深入了解用户的各类需求。

1）观察法。使用POEMS框架（People、Object、Evironment、Message、Service）对青少年及家长进行用户观察研究，了解青少年、家长所处环境的背景，并了解青少年产生负面情绪时的行为及痛点。观察结果表明，青少年缺少对自身情绪状况的了解，且缺少适合的情绪宣泄方式，与父母正面沟通时容易产生分歧，应提供相关产品或服务帮助青少年发现自身情绪问题并帮助他们缓解心理压力。然而，青少年家长难以及时、准确地关注到孩子的情绪变化，并且部分家长存在与孩子沟通不顺畅的问题。

2）访谈法。对青少年、青少年家长等进行访谈并绘制用户画像，在青少年访谈中，不少青少年表示时常感到无助、失落，不知道如何去缓解自己的负面情绪，希望获得快乐，渴望被父母关心和帮助，但又不想父母过度担忧；在家长访谈中，多数家长表示只有孩子在家中时才能察觉孩子情绪的变化，对孩子在学校中的情绪变化难以了解，孩子在某些时刻情绪波动很大，令人担忧，希望可以准确关注到孩子的情绪变化，有效地帮助孩子缓解负面情绪。

3）问卷调查法。此次用户调研对象主要为青少年人群，收回有效问卷65份。整理并分析问卷数据可得，56%的人认为经常会感觉到压力存在，且压力主要来源于学习，这与人民日报于2019年8月5日在微博发布的调查数据相符，其指出中学生与高等学校在读青年主要压力源为学业压力；关于负面情绪带来的影响，其中25%的人选择了失眠，24%的人选择了焦虑、坐立不安，21%的人选择了情绪低落；在询问是否会愿意购买一款情绪调节类产品时，53%的人选择会根据所需情况考虑，24%的人选择会购买且认为自己有明确的需求；关于希望相关情绪调节产品具备的功能方面，选择分布较为平均，主要为有良好的用户体验、解压、情绪检测、情绪诊断、保护隐私等；关于希望此类产品具有的特性，选择较为均衡，排在前5位的依次为：智能性、安全性、实用性、互动性、便携性。

根据观察法、访谈法、问卷调查法的结果来看，获得的用户需求与痛点较为一致，并且可以发现解压玩具产品的设计需求包含多个方面。结合相关文献，利用KJ法对调研资料进行总结、归纳，整理后得到青少年及家长对解压玩具的需求。最后依据情感化设计理论将青少年解压玩具的需求进行分类，具体分为：本能层需求、行为层需求及反思层需求。

2.2 需求层次结构模型的建立

根据AHP模型构建要求，将青少年解压玩具的情感化三层级与AHP的评价指标模型相结合。

1）目标层。目标层的要素为青少年解压玩具产品设计需求。

2）准则层。根据情感化设计理论，将本能层级、行为层级、反思层级对应准则层的3个方面。因此，准则层主要由产品外观1、产品功能2、情感交互体验3构成。

3）子准则层。子准则层是对准则层进行更详细地划分得到的，具体是将色彩搭配1、材料质感2、图案装饰3、大小形状4划分为产品外观方面；将舒缓情绪5、语音收集情绪6、记录情绪7、识别情绪8、信息反馈与警示9划分为产品功能方面；将趣味性10、独特性11、时尚感12、安全感13、陪伴感14划分为情感交互体验方面。层次分析模型见图2。

图2 青少年解压玩具设计层次分析模型

2.3 判断矩阵构建与权重计算

层次分析法通过层次结构展示要素之间的关系，然而在不同决策者看来，各要素的重要程度可能存在不一致的情况。因此，在选取青少年解压玩具设计需求评价人员时，除了研究团队以外，还选取了青少年及家长作为评价人员。由此筛选出的参评人员包括：在生活中有使用过解压玩具的青少年，对该类产品有较高的认知与熟悉程度；想要或者已购买过青少年解压玩具的家长，对该类产品有一定的期望值。综上两者，加上之前的研究团队6人，共筛选出12位评价人员，要求各评价人员以Satty标准化1～9级量表为参照，对一级指标和二级指标分别进行两两比较，并加以标度量化。之后计算权重向量，构建判断矩阵，见表1～4。权重向量可以用所有列向量的算数平均数来计算[11]。

由此可见，青少年解压玩具的设计需求一级指标中情感交互体验3的权重值最高，产品外观1的权重值最低，产品功能2的权重值介于两者之间；在产品外观1中，色彩搭配1的权重值最高，大小形状4的权重值最低；在产品功能2中，舒缓情绪的权重值最高，语音收集情绪6的权重值最低；在情感交互体验3中，陪伴感14的权重值最高，独特性11的权重值最低。

表1 目标层判断矩阵及权重

Tab.1Judgment matrix and weight of objective levelA

表2 准则层产品外观1判断矩阵及权重

Tab.2Judgement matrix and weight of product appearance B1 in criteria level

表3 准则层产品功能2判断矩阵及权重

Tab.3Judgement matrix and weight of product appearance B2 in criteria level

表4 准则层情感交互体验3判断矩阵及权重

Tab.4Judgement matrix and weight of product function B3 in criteria level

2.4 一致性验证及设计要素分析

2.4.1 一致性验证

将2个指标进行两两比较时，有时候会出现比较结果相左的情况。因此，一致性检验的目的是判断主观统计与定量研究结果是否一致，从而避免某些指标的比较结果存在矛盾，证实研究结果的合理性与有效性。对不同层级指标所构造的各个判断矩阵分别进行一致性检验，只有在CR值小于0.1的情况下，方可通过一致性检验，否则需要对判断矩阵进行重新调整。具体计算步骤如下：

1）计算一致性指标CI。max为矩阵中的最大特征值，为判断矩阵的阶数。CI值越小，判断矩阵的一致性就越好。更为理想的情况是，当CI值为0时，可认为判断矩阵具有完全一致性。CI的计算方法见式（1）。

2）计算一致性比例CR。RI为平均随机一致性指标。当CR小于0.1时，说明数据的不一致性在允许范围内，结果满足一致性要求。CR的计算方法见式（2）。

依次将目标层与3个准则层（1、2、3）的数据进行一致性检验，可以发现CR值均小于0.1，满足一致性检验。一致性检验结果见表5。

表5 一致性检验结果

Tab.5 Consistency test results

为了更直观地分析14项评价指标的重要程度，计算各二级指标的综合权重并进行排序。设计需求要素综合判断矩阵权重值见表6。

表6 设计需求要素综合判断矩阵权重值

Tab.6 Weight value of comprehensive judgment matrix of design demand

综上可得，目标层及准则层中产品外观1、产品功能2、情感交互体验3的数据全部通过一致性检验，计算出的各要素综合权重具有有效性及准确性。

2.4.2 设计要素分析

自20世纪90年代以来，国内外外语课堂互动研究对“支架”不断关注。研究者采用定性和定量研究方法对外语课堂互动中的教师“支架”进行了研究，总体证实了教师“支架”的积极作用（李淑静2005；Nassaji&Swain 2000），但也有研究发现教师“支架”使用不当会阻碍学习者的语言学习（Schinke-Llano 1994；李丹丽 2017）。

综合评价体系中一级指标权重及14项二级指标的排序，提供了一定的青少年解压玩具设计指导，通过对表6中各要素的权重值进行仔细比较和分析，可以得出以下结论：

1）对青少年解压玩具的设计需求一级指标排序从大到小为：情感交互体验3>产品功能2>产品外观1。这也验证了情感化设计理论中说到的反思层决定着用户对整个产品的体验感受。情感交互体验3是影响消费者购买行为最重要的因素，对用户产生影响的时间最长，并且不同的人其情感需求存在着多样化的差异。因此，在后续设计中产品要在满足产品功能、实现造型美观的基础上，更加注重用户多样化的情感需求。

2）在情感交互体验的各要素中，陪伴感14的权重值最高，同时其也是综合评价体系中排序第一的子指标，因此在后续开发过程中应在各个细节中增强产品使用的陪伴感，以满足用户的情感需求。另外，安全感13在综合评价体系中位列第二，安全感指产品可以让人产生信任的能力，这就要求在后续产品设计过程中营造安全的氛围，尽可能地提高用户对产品的信赖感。陪伴感及安全感可归为马斯洛需求层次中归属及生存阶段的需求，安全感属于安全需求，其处于金字塔的底部，是人最基本的需求，而陪伴感属于社交需求，其处于金字塔中部，能够帮助用户找到或突出爱和归属感。设计时应当注重陪伴感及安全感等情绪要素的投射。

3）产品功能2的重要度位于情感交互体验3之后。产品功能对用户使用体验具有重要影响，用户购买产品往往会有一定的使用目的或需求。舒缓情绪5和信息反馈与警示9在产品功能的各要素中分别位列第一、第二，并且均在综合评价体系中排序较前。说明用户购买、使用青少年解压玩具最重要的一个目的是能够借助产品释放压力、负面情绪，进而有效地舒缓情绪；其次，产品应考虑青少年家长的诉求与担忧，具备情绪数据反馈与警示的功能，保证产品在对青少年情绪进行监测的同时，可以及时向家长进行信息反馈与警示。因此，在后续开发中应将舒缓情绪、信息反馈与警示功能作为主要解决的问题。

4）产品外观1的权重值与产品功能2、情感交互体验3的权重值有一定的差距，说明相较于青少年解压玩具的情感化因素与功能，产品的造型美观对消费者购买行为的影响较小。其中，色彩搭配1在产品外观1中的权重值最高，其往往包含了许多情感。当人们看到明亮的颜色时，心情会愉悦，但是当看到深沉的颜色，人们的心情也会随之低落。因此在对青少年解压玩具进行外观设计时，不仅仅是完成色彩搭配的工作，更要考虑到用户对颜色组合的心理反应。其次，材料质感2的权重值仅次于色彩搭配1，突显了材料质感在产品设计中的重要性，而不同质感的材料会给人不一样的触感与心理感受。用户在与青少年解压玩具互动时，产品本身就会给用户带来触觉感官层面的刺激，让情绪得到舒缓、发泄。因此，产品的材料质感也应作为后续设计时考虑的要点。

2.5 设计方案构思

在青少年解压玩具设计过程中，首先将图3中综合权重排序前6的需求要素作为设计要素优先集合，分别为陪伴感14、安全感13、舒缓情绪5、趣味性10、信息反馈与警示9、色彩搭配1。其次，为了设计出更适合青少年使用的解压玩具，研究团队展开了调研与讨论，在探索各需求要素时，寻求本能层、行为层、反思层三个层面上的平衡与取舍，从而在设计目标中寻求适合的平衡点[12]。

图3 需求要素综合权重排序

1）色彩搭配1为本能层要素。色彩是视觉设计的重要组成部分，其往往会在第一时间吸引人的注意。在解压玩具设计中，选择合适的色彩不仅可以给用户带来丰富的联想，还可以起到治愈人心的作用。在接下来的产品设计中可选择明亮、温暖的色彩作为产品主色调，避免阴暗、沉重的色彩。通过观察市场上常见的儿童玩具及青少年玩具的色彩搭配，发这类产品常用低饱和度的配色，因此可将低饱和度色彩作为重点的设计要素。另外，整体和谐的配色方案可以给人的视觉、心理带来舒适感与愉悦感，因此应保障解压玩具产品色调统一。

2）舒缓情绪5与信息反馈与警示9为行为层要素。在设计过程中应保障解压玩具能够有效、快速地使用户发泄、转移负面情绪。综合前期调研得知，易操作、低难度的解压玩具有利于情绪的释放，因此产品开发可融入“指尖解压”概念，满足用户随时随地都可以高效进行放松的需求。另外，在信息反馈与警示9上，为了使产品具备情绪数据监测、反馈与警示的功能，需要引入数字化技术，开发一款与解压玩具相匹配的APP，以进行情感计算、情绪监测或数据评估。当前市面上的解压玩具大部分都只是提供简单的解压需求，因此开发配套APP将会提高产品的创新性。

3）陪伴感14、安全感13及趣味性10同属情感化设计中的反思层要素。消费者在对产品外观进行视觉识别之后，通过进一步使用、解读，才能获得反思层的情感体验[7]。在设计过程中，可以采用反向推导策略，逐一思考陪伴感14、安全感13及趣味性10蕴含的设计方向及要素。首先，在“陪伴感”中，青少年在产生负面情绪时往往伴随着无助与孤独感，若解压玩具能够给予他们陪伴与安抚，将有助于他们保持情绪稳定，因此可以在产品的色彩、材质以及产品功能中增加陪伴因子，如在造型上进行拟人化，给予情感陪伴，或是选择温暖的配色、柔软的材质，突出亲切感，在功能上增加交互性，增强隐式交流；其次在“安全感”中，青少年解压玩具应具备安全特质，以保障他们的人身安全，同时考虑到部分青少年不希望他人知晓自己在使用情绪调节类产品，应在设计时考虑产品的便携性，同时营造安全、可靠的氛围，因此在设计实施中应兼顾产品外观、功能和青少年生理需求上的安全感与可靠性[13]；最后在“趣味性”中，由于青少年富有想象力、创造力，具有趣味性、娱乐性的解压产品将吸引青少年进行互动使用，同时可以舒缓使用前的紧张心理，因此在设计时应考虑产品外观及产品使用过程中的趣味性，在产品造型及交互上进行创新，赋予产品青春气息与独特个性。本研究在设计过程中将本能层、行为层与反思层联系起来，通过产品视觉元素与功能元素承载反思层的情感表达，进而指向用户情感体验，以激发用户的联想与共鸣，设计策略见图4。

图4 产品设计策略

3 应用设计

3.1 青少年解压玩具设计评价对象

依据前面的分析，选择权重值较高的陪伴感14、安全感13、舒缓情绪5、趣味性10、信息反馈与警示9、色彩搭配1作为主要设计因素，设计了3款青少年解压玩具产品方案。

1）方案一，如图5所示。在造型上该解压玩具采用了拟人化的设计手法，卡通娃娃造型可以增加亲近感，具有装饰性的同时带来了趣味性，从而有效地拉近了解压玩具与用户之间的距离。该产品长、宽、高均为8 cm，同时卡通娃娃上搞怪、愤怒的表情可以“吸引”用户进行“揉”“捏”“捶”“打”等方式的互动，进而宣泄心中的压力、焦躁、愤怒等负面情绪；整体采用硅胶材质，保证青少年使用的安全性和舒适性。硅胶材质可以给人带来安全性和优越的触感，具有安全、柔软、性能3种隐性特征，同时柔软可变形，可以随意揉捏，满足了人们抓握、拉扯等行为需求[14]。由于该产品具有柔软的质感，用户可以通过多种交互方式发泄心中的压力及负面情绪；该产品外形小巧且具有便携性，可以增加挂绳佩戴在书包或手腕上，满足用户随时随地进行情绪放松的需求，另外考虑到部分青少年不希望他人知道自己使用这类情绪调节产品，该解压玩具外观设计与常规玩偶一致，具有一定的隐蔽性；该解压玩具上的2个辫子内置了LED发光器件，当产品检测到不同的按压力度或频率时，产品会通过灯光闪烁，提醒用户压力过载。

图5 方案一

4）方案二，如图6所示。该产品顶部配有可旋转的“转转乐”，侧面配有“触感板”和柔韧性强的“音响”。考虑到便携性，该产品主体部分的长、宽、高均为8 cm，当用户使用该解压玩具的时候，可以通过“捏”“拨”“按”等多种方式转移负面情绪，进行情绪放松，多样化的互动方式具有操作的娱乐性、趣味性；配色采用低饱和的橙色系，配合整体圆润的线条，无毛刺、无棱角，突出可爱无害的形象，以表达友好、平和、信任、温暖的情感语意，符合青少年的喜好；在整体材质上选择与方案一相同的硅胶材质，并在“转转乐”模块采用ABS塑料。塑料是智能玩具中较为常见的材料，可以通过特殊工艺形成多样化的造型，其隐性特征为温暖、轻巧、干净、安全等，可暗示行为为滚动、扔掷、弹性拍打等[14]；与方案一的相同之处在于，该产品也内置了压敏传感器，用于感知用户用力的程度与频率，同时在产品“音响”部分置入LED发光元件，用于提供视觉提示，另外配有输出系统（扬声器），用户可通过蓝牙连接播放音乐，增加了舒缓情绪的方式。

图6 方案二

3）方案三，如图7所示。在造型上该解压玩具模拟了键盘的形态，主体长为12 cm，宽为70 cm，高为1.5 cm，交互方式为指尖敲击，符合人们的习惯，操作较为简单。在键盘按键上印有一些广受青少年喜爱的“网络用语”，可以使有负面情绪的青少年产生情感共鸣，呈现出让人有一种想体验的亲切感，进而通过手指按压、敲击的形式转移及宣泄负面情绪；产品主色系以橙色为主，按键配色采用多种柔和的色彩，如浅绿色、浅蓝色、浅粉色、浅黄色等，旨在给人明亮、欢快的视觉感受，同时引导用户时刻保持积极的心态；采用PET塑料与硅胶材质，PBT材质制成的键帽手感柔软舒适，摩擦力适中；该产品运用了较多的弧形、曲线，且弧度较为一致，与不加修饰的直线或直角的尖锐感相比，流畅延伸的弧形、曲线不仅让人有更好的观感，还可以给予一种安全、平稳的感觉；同样具有灯光提示功能，当系统察觉异常时，产品上的灯带会以闪烁的方式提醒用户。

图7 方案三

为了使解压玩具能够具备情绪数据监测、反馈与警示的功能，还开发了1款可以与青少年解压玩具方案配套使用的APP，以进行情绪监测与数据反馈。该APP名为“心情盒子”，互动功能以关怀功能为主，界面风格以可爱、亲和、有趣为主，以吸引青少年的注意力，提升接受度。APP主要功能有：解压游戏、心情分享、向Ta倾诉、心情画板、轻松一测、压力分析。APP设计见图8。

儿童玩具设计不仅要考虑到儿童本身的生理特性，还要考虑其心理的发育，融入寓教于乐功能[15]。为了让解压玩具更加受青少年和家长的欢迎，APP将心理健康教育与游戏环节进行融合，以期更好地实现解压效果。

用户可以将解压玩具通过蓝牙或Wi-Fi与APP相连接，从而舒缓情绪、释放压力，同时可以获取情绪反馈。以方案二为例，该产品应用场景主要为家居、校园、小区周边等，其系统功能需求主要为：1）基本功能的实现，用户可以采用揉、捏、玩、转等方式与产品进行互动；2）用户的情绪记录和传递，通过感应用户使用过程中的压力来记录情绪数据；3）播放音乐，用于转移用户注意力，缓解情绪；4）提示功能，提示用户情绪过于高涨；5）低电量预警，提示用户电量不足；6）满足家长在远离青少年的情况下进行远程操控，远程端采用手机APP的方式进行操控。另外，方案二的系统架构及工作原理如下：该解压玩具产品将整个控制系统分为4个部分，第1部分是执行元件，由播放设备（播放音乐）与指示灯（警示闪烁及低电量闪烁提醒）组成；第2部分是系统的核心控制部分，由通讯芯片、辅助芯片、主芯片、传感器组成；第3部分是云平台，负责处理移动终端和控制系统之间的数据交互，是连接远程端和本地端的桥梁；第4部分是远程终端，它允许用户通过手机APP或网页界面来接收控制中心传递的状态信息，并能够向控制中心发送指令。

图8 APP设计

3款解压玩具产品主要选用压敏传感器，可以在用户与产品交互时实时感知压力值。当解压玩具产品的压敏传感器接收到外部信号，则转换为对应的电信号传输给主芯片，主芯片根据预设的阈值对信号进行处理，如电信号低于阈值，则主芯片只进行数据记录，并存储于辅助芯片中，进而发送至通讯芯片。如电信号大于等于阈值，主芯片则输出指示灯闪烁指令，并通过通讯芯片传输发送情绪过于高涨的信号至云平台，且同步发送至移动端，家长可以在APP的压力分析板块中及时获取青少年的情绪状况。

3.2 基于TOPSIS的设计评价

1）收集3种设计方案的原始数据，初始评价矩阵见表7。将3个设计方案组成方案集，并根据图2 AHP模型中子准则层的14项设计要素来定义14项评价指标，可知14项评价指标均为正指标。为保证评价结果客观、有效，邀请之前的12位评价人员组成决策者对每个方案中的指标进行评分，评分采用李克特5分量表的形式。以计分结果得出的算术平均数作为初始评分结果，计算初始评价矩阵的公式为(X)，其中设计方案类别为，子准则层评价指标种类为[8]。

2）将收集到的3款设计方案的数据进行加权标准化处理，加权标准化评价矩阵见表8。通过表6可知各设计要素权重值，对通过评价人员评分得到的初始评价矩阵(X)进行标准化处理，可得标准化矩阵(Y)，结合权重值可计算加权标准化矩阵(Z)，见式（3）～（4）。

3）计算评价对象的正负理想解。正理想解计算方式见式（5），负理想解计算方式见式（6）。

表7 初始评价矩阵

Tab.7 Initial evaluation matrix

表8 加权标准化评价

Tab.8 Weighted standardized evaluation

(8)

确定3种设计方案与+的相对贴合度，结果为：=(1，2，3)=(0.569，0.823，0.145)，其计算表达式见式（9）。

贴近度作为评估设计方案与理想解接近程度的重要指标，当贴近度趋于0时，意味着设计方案更接近于负理想解，即方案在多个评价准则上的表现都不尽如人意，可能存在较大的缺陷或不足；相反，当贴近度趋近1时，这意味着方案在多个评价准则上都表现出色，能够满足或超越预期的需求和期望。根据相对贴近度的数值大小，可以对3个方案进行排序，根据表9可知，方案2的相对贴近度位居第一，与方案1与方案3相比较为优异。

表9 欧式距离及相对贴近度对照表

Tab.9 Comparisonof euclidean distance and relative closeness

基于AHP-TOPSIS模型，可以科学地进行最佳设计方案的分析与决策。通过以上研究，可知方案二不仅贴近度最高，而且其大多数设计要素的评分高于其他方案。方案二相较于其他2个方案，增加了多种有趣的互动方式，产品顶部的“转转乐”是一个小型旋转装置，可以通过旋转、转动或摇动来帮助青少年缓解焦虑和压力；产品侧面设有“触感板”，使青少年在挤压宣泄过程中，手指可以摩擦触感板，舒缓情绪。方案二具有创意和趣味性的解压方式，同时具有柔和的配色、圆润的形态等特征，更容易吸引青少年的注意力，对青少年有较强的适用性，比较适合投入生产。

4 结语

为了最大程度地减少青少年解压玩具产品设计中主观判断的干扰，确保产品设计策略的科学性与合理性，本研究融合AHP和TOPSIS，提出了一种较为全面、客观的青少年解压玩具产品设计评估与优化方法，对青少年解压玩具产品设计过程进行了研究。结果表明，基于AHP-TOPSIS模型，可以更好地进行青少年解压玩具研发与设计，能够有效提高青少年解压玩具开发流程的先进性和科学性，进而舒缓青少年压力外化的负面情绪。本文的研究思路与方法可以为青少年相关产品的设计研究提供有益的借鉴，同时也可以为其他产品设计研究中的方案评价及优选过程提供理论支撑。

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Design of Stress-relieving Toys for Adolescents Based on AHP-TOPSIS Model

REN Yujie1*, CHEN Ruiqi1,2, WEI Ziyi1

(1. Faculty of Innovation and Design, City University of Macau, Macau 999078, China; 2. School of Arts and Design, Huizhou University, Guangdong Huizhou 516007, China)

The work aims to propose a method of designing stress-relieving toys for adolescents based on AHP-TOPSIS hybrid model, in order to reduce the negative emotions of adolescents in daily life. Firstly, according to the needs of adolescents for stress-relieving toys, the demand factors of stress-relieving toys were analyzed based on emotional design theory, and an AHP model was constructed to determine 14 secondary indicators in the sub-criteria level from three aspects of"instinct level, behavior level, and reflection level" and the comprehensive weights of each design factor were calculated. Secondly, based on the high weights of the design factors, three stress-relieving toy schemesfor adolescents were designed. Finally, the TOPSIS was used to score the three stress-relieving toy schemes, the initial evaluation matrix was weighted and standardized to calculate the positive and negative ideal solutions and the relative closeness of the evaluation objects, and then the optimal scheme was selected. The evaluation model constructed by combining the AHP and TOPSIS helps to exclude the influence of subjectivity and analyze the design thinking process qualitatively and quantitatively from multiple perspectives such as system and hierarchy, which makes the design solutions in decision-making more scientific and reasonable. The analyzed product evaluation system, proposed design strategies and solution preference methods can provide clear and objective references for the design of stress-relieving toys for adolescents.

AHP-TOPSIS; stress-relieving toys; adolescents; emotional design; evaluation model

TB472

A

1001-3563(2024)08-0178-11

10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.08.020

2023-11-18

通信作者