感性工學(xué)方法論及其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用研究進(jìn)展

李 輝 張淑紅 陳金周（鄭州大學(xué)包裝設(shè)計(jì)研究中心，河南 鄭州 450001）

感性工學(xué)方法論及其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用研究進(jìn)展

李 輝 張淑紅 陳金周
（鄭州大學(xué)包裝設(shè)計(jì)研究中心，河南 鄭州 450001）

闡述了感性工學(xué)的概念以及感性工學(xué)所使用的一些方法論的發(fā)展?fàn)顩r。分別討論了感性測(cè)量的方法、將感性轉(zhuǎn)化成工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素的方法，以及感性工學(xué)的系統(tǒng)分類，以便于人們了解感性工學(xué)的應(yīng)用方法。

感性；感性工學(xué)；方法論

由于生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，不同企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品趨于同質(zhì)化，對(duì)于企業(yè)來(lái)說，以往通過提高生產(chǎn)技術(shù)使商品脫穎而出的途徑漸行漸遠(yuǎn)；生活水平和消費(fèi)水平的不斷提高，使得消費(fèi)者不再只是注重商品的實(shí)用功能，而是更加注重商品使用中能否滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求、情感差異和精神寄托；由于信息技術(shù)水平的提高，使產(chǎn)品生產(chǎn)者、包裝設(shè)計(jì)者和消費(fèi)者之間的溝通越來(lái)越密切，使產(chǎn)品生產(chǎn)者和包裝設(shè)計(jì)者更容易獲取消費(fèi)者的情感需求，消費(fèi)者也更希望在產(chǎn)品和包裝設(shè)計(jì)中融入自身的情感。于是生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者提出了新的要求，即設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品不止具有實(shí)用功能，還要在色彩和形態(tài)等方面滿足消費(fèi)者的情感需求。如何解決這一問題對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者、包裝設(shè)計(jì)者來(lái)說是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。

在以往的設(shè)計(jì)中，色彩和圖形的設(shè)計(jì)主要依靠設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造性思維和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，但是由于不同的設(shè)計(jì)師擁有不同的設(shè)計(jì)風(fēng)格，其設(shè)計(jì)作品也具有較高的主觀性和不確定性，使得傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和流程存在規(guī)律模糊、依據(jù)和評(píng)價(jià)不夠完善和科學(xué)等局限性[1]。針對(duì)這些問題，感性工學(xué)從消費(fèi)者的情感需求出發(fā)，將模糊的感受與科學(xué)的設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合。為了更好地將此方法應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與包裝設(shè)計(jì)上，進(jìn)一步明確、豐富設(shè)計(jì)方法，本文擬從產(chǎn)品設(shè)計(jì)和包裝設(shè)計(jì)的角度，對(duì)感性工學(xué)的概念和常用方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

1 感性工學(xué)

感性工學(xué)（Kansei Engineering）中的Kansei與我們所理解的感性有所不同，可以理解為消費(fèi)者看到產(chǎn)品包裝或使用產(chǎn)品過程中，所產(chǎn)生的感覺、感知、認(rèn)知和感情表達(dá)等一系列信息的處理過程，簡(jiǎn)單說就是商品帶給消費(fèi)者的心理感受與意象[2]。

感性工學(xué)就是運(yùn)用工程學(xué)的方法來(lái)研究感性問題的一種方法。感性工學(xué)在包裝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可以將消費(fèi)者的情感意向與產(chǎn)品或包裝設(shè)計(jì)要素聯(lián)系起來(lái)，并根據(jù)這種聯(lián)系對(duì)兩者進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，最終設(shè)計(jì)出讓消費(fèi)者滿意的商品[3]。近年來(lái)，感性工學(xué)以其科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性以及“以人為本”的特性在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并且在應(yīng)用的過程中使其方法和體系也得到了一定的豐富和完善。但此方法實(shí)施的過程較為復(fù)雜，需要解決以下問題：① 通過何種方法準(zhǔn)確獲得消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品和產(chǎn)品包裝的感性意向；② 運(yùn)用何種方法將消費(fèi)者的感性意向轉(zhuǎn)譯和反映到產(chǎn)品和包裝設(shè)計(jì)中去；③ 如何依據(jù)消費(fèi)者的感性有效地建立一個(gè)系統(tǒng)或組織方法[4]。在此，分別探討這三個(gè)問題所使用的方法論。

2 感性的測(cè)量方法

設(shè)計(jì)者運(yùn)用感性工學(xué)進(jìn)行產(chǎn)品和包裝設(shè)計(jì)，從根本上來(lái)說是以消費(fèi)者的情感為依據(jù)進(jìn)行的。但是消費(fèi)者的情感具有復(fù)雜、不易準(zhǔn)確描述的特點(diǎn)，所以要想取得此種設(shè)計(jì)依據(jù)具有一定的難度。

一般消費(fèi)者的感性是通過語(yǔ)言、表情、行為、心率、呼吸頻率等多種形式體現(xiàn)的，與一般性說明有所不同?，F(xiàn)有研究表明，消費(fèi)者大腦中的感性是在潛在的心理過程中產(chǎn)生的[5]。潛在心理過程(latent Mental process) 就是大腦在無(wú)意識(shí)層面下展開的活動(dòng)，比如表情和肢體行為；與潛在心理過程相對(duì)的是語(yǔ)言化的外顯心理過程(actual Mental process)，它是在大腦有意識(shí)層面下的知識(shí)處理活動(dòng)，比如語(yǔ)言描述[5]。消費(fèi)者的感性意向不僅可以通過上述方式進(jìn)行表達(dá)，還可以從消費(fèi)者的生理變化進(jìn)行表現(xiàn)，比如當(dāng)消費(fèi)者看到喜歡的商品就會(huì)出現(xiàn)心率加速、呼吸頻率加快的現(xiàn)象。

依據(jù)消費(fèi)者感性產(chǎn)生過程和表達(dá)的形式，可將消費(fèi)者感性意向的測(cè)量方法分為心理學(xué)測(cè)量和生理學(xué)測(cè)量?jī)煞N[12]。心理學(xué)測(cè)量是依據(jù)一定的心理學(xué)理論，按照一定的操作程序，將消費(fèi)者的感性意向進(jìn)行數(shù)量化；而生理學(xué)測(cè)量則是一種通過特定的儀器來(lái)測(cè)量消費(fèi)者受到外界刺激時(shí)呼吸、心率等生理的變化來(lái)評(píng)價(jià)刺激對(duì)于消費(fèi)者影響的測(cè)量方法。

2.1 心理學(xué)測(cè)量方法

2.1.1 語(yǔ)義測(cè)量法 語(yǔ)義測(cè)量法常用的是由美國(guó)心理學(xué)家奧斯古德提出的研究事物意象的語(yǔ)義差分法（SD法），一般采用問卷調(diào)查與分析的方法對(duì)消費(fèi)者的感性意向進(jìn)行測(cè)量。語(yǔ)義差分法由“概念”和“量尺”兩部分組成，“概念”是指受試者所要進(jìn)行評(píng)價(jià)的對(duì)象，“量尺”則是指由兩個(gè)意義相反形容詞對(duì)和刻度組成，例如，“好——壞”稱為一個(gè)量尺（如圖1）[6]。

語(yǔ)義差分法在設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，要求消費(fèi)者根據(jù)自身的主觀感受，對(duì)事先準(zhǔn)備好的產(chǎn)品樣本或產(chǎn)品包裝樣品逐個(gè)進(jìn)行不同的語(yǔ)義詞匯評(píng)價(jià)，然后借助適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析[20]。語(yǔ)義差分法在獲取消費(fèi)者感性意向方面與其他方法相比有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：① 操作過程不需要任何儀器，此法極為靈活、易于構(gòu)思；② 得到的數(shù)據(jù)量少，數(shù)據(jù)處理技術(shù)簡(jiǎn)單，操作周期短；③具有給定的形容詞對(duì)可以控制聯(lián)想等。所以，語(yǔ)義差分法是目前感情工學(xué)中使用最多的感性測(cè)量方法。但是受試者對(duì)感性詞匯的理解不同，意向與感性詞匯之間的映射不明確，被試者傾向于把自身情感夸大化，量表中的中間段不容易被選擇等客觀因素的存在，使得此法也具有一定的不準(zhǔn)確性。

2.1.2 表情與行為觀察法 除了通過語(yǔ)言交流獲取信息外，還可以通過觀察被測(cè)試者的面部表情和肢體行為來(lái)獲取信息，這是因?yàn)樗查g的面部表情和肢體行為可以呈現(xiàn)被試者無(wú)意識(shí)或試圖掩飾的真實(shí)信息。所以觀察法作為心理學(xué)測(cè)量方法之一也常用在感性工學(xué)中。

由于消費(fèi)者的表情和對(duì)應(yīng)的情緒不因文化和地域的不同有所差異，而且當(dāng)人的情感發(fā)生變化時(shí)不需要理性的思考，面部自然通過肌肉的組合運(yùn)動(dòng)，下意識(shí)地做出對(duì)應(yīng)感覺的表情形態(tài)[7]。所以，通常用攝像機(jī)作為記錄方法來(lái)記錄消費(fèi)者在觀察、選擇和使用商品時(shí)的表情與行為。通過觀察消費(fèi)者表情和行為，可以了解到產(chǎn)品包裝能否吸引消費(fèi)者的注意，以及產(chǎn)品包裝引起消費(fèi)者的何種情感等。通過這些觀察，設(shè)計(jì)師能夠得到一定的設(shè)計(jì)啟發(fā)，可以對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)或包裝進(jìn)一步改進(jìn)和完善。因此，觀察法具有實(shí)施簡(jiǎn)單，可以獲取消費(fèi)者無(wú)意識(shí)或無(wú)法表達(dá)的真實(shí)情感的優(yōu)點(diǎn)，但是此方法很難將消費(fèi)者的感性進(jìn)行量化，而且對(duì)觀察者的要求比較高，需要具有敏銳的觀察力。

2.1.3 視線追蹤法 視線追蹤技術(shù)認(rèn)為：當(dāng)消費(fèi)者觀察商品時(shí)，他此時(shí)主要的認(rèn)知加工內(nèi)容就是針對(duì)商品進(jìn)行的[8]。那么，我們就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和包裝設(shè)計(jì)中，運(yùn)用視線追蹤技術(shù)來(lái)了解消費(fèi)者的心理感受，即使用眼動(dòng)儀來(lái)收集消費(fèi)者觀察產(chǎn)品或包裝時(shí)的眼球移動(dòng)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)眼動(dòng)數(shù)據(jù)與心理活動(dòng)之間的聯(lián)系，得出消費(fèi)者觀察產(chǎn)品或包裝時(shí)的心理感受。因此，視線追蹤技術(shù)也是感性工學(xué)常用的一種感性測(cè)量方法。

在產(chǎn)品和包裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，視線追蹤技術(shù)主要被用來(lái)研究產(chǎn)品形態(tài)的關(guān)注度[9]。視線追蹤技術(shù)主要測(cè)量的指標(biāo)包括注視、眼跳、眼跳幅度、掃描路徑的長(zhǎng)度和搜索區(qū)域密集度，通過這些指標(biāo)的測(cè)試確定消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的關(guān)注點(diǎn)。關(guān)注點(diǎn)的確定，可以幫助設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中對(duì)消費(fèi)者關(guān)注的部位更有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)[10]。作為感性工學(xué)的測(cè)量方法之一，眼動(dòng)追蹤技術(shù)可以有效地幫助設(shè)計(jì)師根據(jù)消費(fèi)者的需求確定設(shè)計(jì)重點(diǎn)，使設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品和包裝既可以滿足消費(fèi)者的情感需求，也可以在一定程度上節(jié)省人力物力。

2.2 生理學(xué)測(cè)量法

設(shè)計(jì)師要想獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)還可以采用生理測(cè)量方法，生理學(xué)測(cè)量法就是使用儀器測(cè)量消費(fèi)者在看到產(chǎn)品設(shè)計(jì)或包裝設(shè)計(jì)時(shí)的生理變化。由于情感喚起的生理反應(yīng)大部分屬于無(wú)條件反應(yīng)，主要受自主神經(jīng)系統(tǒng)的支配，基本上不受意志的調(diào)節(jié)和控制，因此，受測(cè)試者面對(duì)產(chǎn)品時(shí)的生理測(cè)量的結(jié)果，具有一定的科學(xué)性[11]。

經(jīng)過儀器獲得消費(fèi)者生理變化的波形圖之后，專業(yè)人員根據(jù)波形圖進(jìn)行專業(yè)的數(shù)據(jù)整理與分析，從而得到消費(fèi)者在觀察產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的過程中產(chǎn)生的情感變化。因此，在感性工學(xué)領(lǐng)域，通過生理測(cè)試的方法可以獲得關(guān)于消費(fèi)者情感變化的科學(xué)數(shù)據(jù)，但是通過生理測(cè)量來(lái)了解消費(fèi)者的情感變化也存在一定的困難。首先，生理變化與情緒變化之間是一對(duì)多的映射關(guān)系，無(wú)法準(zhǔn)確地判定何種情緒引起的生理變化；其次，將生理變化的波形圖數(shù)據(jù)化過程復(fù)雜[12]。

2.3 情感計(jì)算法

“情感計(jì)算”最初的目的是為了給人機(jī)交互中的計(jì)算機(jī)賦予情感，使計(jì)算機(jī)可以感知、獲取使用者的情感，并通過計(jì)算機(jī)的內(nèi)部程序?qū)κ褂谜叩那楦羞M(jìn)行分析和理解，最后使計(jì)算機(jī)根據(jù)分析結(jié)果對(duì)使用者的情感做出智能和友好的回應(yīng)[14]。在產(chǎn)品和包裝設(shè)計(jì)中，我們將情感設(shè)計(jì)與感性工學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合。

應(yīng)用在計(jì)算機(jī)中的情感計(jì)算，其研究過程主要分為4步[14]：① 通過傳感器直接或間接地與人接觸獲得情感信息（語(yǔ)言、表情、心跳等）；② 通過建模對(duì)情感信息進(jìn)行分析、識(shí)別；③ 對(duì)分析的結(jié)果進(jìn)行推理達(dá)到感性的理解；④ 將理解結(jié)果通過合理的方式表達(dá)出去。由此完成了情感交流的全過程。其中情感信號(hào)與人類行為和生理特征之間的關(guān)系，即情感機(jī)理是情感計(jì)算研究的基礎(chǔ)，這與感性工學(xué)中情感需求的獲取具有相同的流程和理論基礎(chǔ)，并且這種情感計(jì)算理論涉及了心理學(xué)、生理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等方面，為情感計(jì)算提供了科學(xué)的理論基礎(chǔ)。在信號(hào)獲取方面使用了脈壓傳感器（blood volume pulse）、皮膚電流傳感器（galvanic skin response）、汗液傳感器及肌電流傳感器（electromvogram）等傳感器，使情感計(jì)算盡可能科學(xué)客觀[14]。這種感性提取的方法可以從心理和生理兩方面綜合獲取情感信息，研究流程科學(xué)合理。這種理論目前仍處在起步階段，有些關(guān)鍵問題尚未解決。

3 消費(fèi)者感性意向向設(shè)計(jì)要素的轉(zhuǎn)化方法

當(dāng)獲得消費(fèi)者的感性意向后，設(shè)計(jì)者如何將感性意向轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品設(shè)計(jì)或包裝設(shè)計(jì)要素成為接下來(lái)需要考慮的問題。根據(jù)消費(fèi)者感性意向是否需要提前量化可將轉(zhuǎn)化過程分為兩種：一種是直接將定性的感性意向轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)要素；另一種是先將感性意向定量化，再將定量的感性意向轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)要素。目前，將消費(fèi)者的意向轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品或包裝設(shè)計(jì)要素的方法有很多，其中最常用的主要是以下幾種方法：多元線性回歸分析法、數(shù)量化理論Ⅰ、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法、模糊神經(jīng)算法等[15]。

3.1 多元線性回歸分析

將設(shè)計(jì)要素與消費(fèi)者的感性意向建立聯(lián)系的過程中，消費(fèi)者感性意向受多個(gè)設(shè)計(jì)要素的影響。由于一元的分析方法不能真實(shí)地反映各種要素對(duì)消費(fèi)者感性意向的影響，于是運(yùn)用多元線性回歸分析的方法來(lái)探索消費(fèi)者的感性意向與產(chǎn)品設(shè)計(jì)或包裝設(shè)計(jì)要素之間的關(guān)系。多元線性回歸方程應(yīng)用廣泛，常用在統(tǒng)計(jì)學(xué)、心理學(xué)、工程學(xué)等領(lǐng)域，也常應(yīng)用在感性工學(xué)的理論研究中。

3.2 數(shù)量化理論

多種分析方式都是通過研究數(shù)據(jù)來(lái)揭示不同變量之間的關(guān)系，根據(jù)實(shí)際背景的不同，可將變量分為兩種：一種是常見的像“體重”“身高”這種定量的變量，一種是像“男女”這種沒有數(shù)量的變化而只有性質(zhì)變化的變量。由定性變量組成的數(shù)據(jù)叫定性數(shù)據(jù)，由定量的變量組成的數(shù)據(jù)叫定量數(shù)據(jù)，而數(shù)量化理論就是用來(lái)研究定性數(shù)據(jù)與定量數(shù)據(jù)之間關(guān)系的理論[16]。

數(shù)量化理論Ⅰ是數(shù)量化理論的一種，它是感性工學(xué)常用的數(shù)據(jù)處理方法之一。數(shù)量化理論Ⅰ分析跟多元回歸分析相似，不同的是在回歸分析前需要將定性的變量進(jìn)行量化，變成“0”、“1”等定量的數(shù)據(jù)[7]，而通過數(shù)量化理論Ⅰ可以直接研究定性的感性需求與定量的設(shè)計(jì)要素之間的關(guān)系，并且通過數(shù)量化理論Ⅰ還可以獲得各類設(shè)計(jì)要素對(duì)消費(fèi)者意向的貢獻(xiàn)大小，每類中每種設(shè)計(jì)類型對(duì)消費(fèi)者意向的貢獻(xiàn)大小以及數(shù)據(jù)分析的精確程度[17]。

3.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法它是參照人腦神經(jīng)元進(jìn)行信息處理的過程來(lái)建立模型，處理輸入與輸出之間的非線性關(guān)系的算法[18]。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法常用在感性意象研究中，其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架包含了輸入層、多層的隱藏層以及輸出層[19]。在分析的過程中可以將消費(fèi)者感性意向作為輸入、產(chǎn)品或包裝的設(shè)計(jì)要素作為輸出進(jìn)行計(jì)算過程；其中的反向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法還可以將產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素作為輸入，感性意象詞匯作為輸出進(jìn)行學(xué)習(xí)過程。在學(xué)習(xí)過程中，網(wǎng)絡(luò)的輸出的推論值與目標(biāo)輸出值越來(lái)越接近，直到完成訓(xùn)練，兩者誤差在一個(gè)合理的范圍時(shí)，可稱為網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)收斂。最終建立一個(gè)“設(shè)計(jì)要素—消費(fèi)者意向”和“消費(fèi)者意向—設(shè)計(jì)要素”的雙向系統(tǒng)，幫助設(shè)計(jì)師將消費(fèi)者的感性意向轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品或包裝的設(shè)計(jì)要素[20]。

3.4 遺傳算法

遺傳算法（也稱生物遺傳算法）它是模擬自然選擇過程和生物進(jìn)化過程的一種算法。遺傳算法模仿染色體和基因，對(duì)符合消費(fèi)者情感需求的產(chǎn)品要素或包裝設(shè)計(jì)要素進(jìn)行編碼；模仿生物種群，將滿足消費(fèi)者情感需求的商品根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)組成一組；模仿生物中的交配和變異，運(yùn)用一種遺傳算法操作將設(shè)計(jì)要素之間進(jìn)行組合、替換，以擴(kuò)大滿足消費(fèi)者意向的商品的范圍；模仿生物的適者生存，在所有的滿足消費(fèi)者意向的商品中選出消費(fèi)者最喜歡的商品[21]。

遺傳算法需要首先找出滿足消費(fèi)者感性意向的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素或包裝設(shè)計(jì)要素，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行組合、替換得到滿足消費(fèi)者感性意向的大量的商品，此方法可以擴(kuò)大設(shè)計(jì)師選擇的范圍。

3.5 模糊神經(jīng)算法

模糊神經(jīng)算法是一種將模糊算法與神經(jīng)算法相結(jié)合的方法。在感性工學(xué)的中使用模糊神經(jīng)算法可以處理感性意向與設(shè)計(jì)要素之間存在的模糊、不確定、非線性關(guān)系。

模糊神經(jīng)算法也是感性工學(xué)中獲取消費(fèi)者感性意向的方法之一，它可以結(jié)合神經(jīng)算法和模糊算法的優(yōu)點(diǎn)，在解決感性意向與某些設(shè)計(jì)要素之間受其他因素影響嚴(yán)重的非線性關(guān)系時(shí)，通過模型多參數(shù)的優(yōu)化率可以更準(zhǔn)確地模擬兩者之間的非線性關(guān)系[22]。模糊神經(jīng)算法具有自主學(xué)習(xí)和自適應(yīng)訓(xùn)練的能力，可以較準(zhǔn)確地獲得感性意向與受其他因素影響的設(shè)計(jì)要素之間的關(guān)系。

4 感性工學(xué)分類方法

不僅針對(duì)不同的設(shè)計(jì)及要求，采用的感性工學(xué)的方法有所不同，而且不同的學(xué)者對(duì)感性工學(xué)分類也有所不同。有的學(xué)者將感性工學(xué)分為定性推論和定量推論兩類，有的學(xué)者將感性工學(xué)分為感性語(yǔ)匯分類法、感性工學(xué)系統(tǒng)和感性工學(xué)建模三類[22]。本文則將兩種分類方法結(jié)合起來(lái)對(duì)感性工學(xué)進(jìn)行分類。

4.1 定性推論

定性推論主要是指運(yùn)用層次類別分析法，以定性的方式從消費(fèi)者的感性意向中推論出產(chǎn)品設(shè)計(jì)或包裝設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要素。推論的過程中不需要運(yùn)用電腦計(jì)算和復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，而是由對(duì)設(shè)計(jì)熟悉且有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師組成團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過團(tuán)隊(duì)中設(shè)計(jì)師的相互討論和溝通，將描述消費(fèi)者感性意向的形容詞作為0次感性概念，即設(shè)計(jì)目標(biāo)。然后將0次感性概念進(jìn)行逐層分解，分別得到一次感性概念，二次感性概念，一直到N次感性概念具體到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要素為止，從而完成從消費(fèi)者的感性意向到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素的轉(zhuǎn)換[23]。由于層次類別分析技法，不需要用到數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)算法和計(jì)算機(jī)運(yùn)算，所以是目前感性工學(xué)中最簡(jiǎn)單、易操作的方法。

4.2 定量推論

4.2.1 感性工學(xué)系統(tǒng) 感性工學(xué)系統(tǒng)屬于感性工學(xué)的定量推論的重要組成部分，其中，感性工學(xué)系統(tǒng)包括：順向推論式感性工學(xué)系統(tǒng)、反向推論感性工學(xué)系統(tǒng)和混合感性工學(xué)系統(tǒng)三種。

（1）順向推論式感性工學(xué)系統(tǒng)

順向推論式感性工學(xué)系統(tǒng)將構(gòu)建消費(fèi)者的感性意向與產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素兩者之間的聯(lián)系作為主要目的[24]。這種感性工學(xué)系統(tǒng)主要包括4個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)：① 由感性詞匯組成的感性詞匯數(shù)據(jù)庫(kù)；② 由表明感性意向與設(shè)計(jì)要素之間關(guān)系的統(tǒng)計(jì)量表組成的意向數(shù)據(jù)庫(kù)；③ 由一系列的“如果那么”形式的必要性規(guī)則和控制意象庫(kù)的規(guī)則組成的知識(shí)庫(kù)；④ 由與感性形容詞相對(duì)應(yīng)的色彩或形態(tài)組成的色彩形態(tài)庫(kù)[25]。

在順向式感性工學(xué)系統(tǒng)輸入感性形容詞時(shí)，感性形容詞首先與感性詞匯數(shù)據(jù)庫(kù)中的形容詞相匹配，然后利用知識(shí)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)通過推論工程系統(tǒng)將形容詞與對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品意象聯(lián)系起來(lái)，然后將與感性形容詞相匹配的設(shè)計(jì)要素呈現(xiàn)在系統(tǒng)使用者面前，并從色彩形態(tài)庫(kù)中提取相應(yīng)的設(shè)計(jì)形態(tài)和色彩[13]。

（2）反向推論感性工學(xué)系統(tǒng)

順向推論感性工學(xué)系統(tǒng)是從消費(fèi)者的情感需求出發(fā)到設(shè)計(jì)要素的單向系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以給設(shè)計(jì)師一定的設(shè)計(jì)意見，但是設(shè)計(jì)師根據(jù)系統(tǒng)推薦的顏色和形態(tài)設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品是否真的符合消費(fèi)者的情感需求得不到驗(yàn)證。于是產(chǎn)生了反向推論感性工學(xué)系統(tǒng)，反向推論式感性工學(xué)系統(tǒng)是用來(lái)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品顏色和形態(tài)能否可以滿足消費(fèi)者的情感需求的系統(tǒng)，它可以用來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)師提出的設(shè)計(jì)草圖和方案進(jìn)行感性分析和檢驗(yàn)。

反向推論式感性工學(xué)系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別系統(tǒng)對(duì)輸入的設(shè)計(jì)草圖進(jìn)行設(shè)計(jì)要素的提取，利用評(píng)估系統(tǒng)對(duì)從設(shè)計(jì)方案或草圖中提取出來(lái)的色彩、形態(tài)等要素進(jìn)行感性分析[26]。運(yùn)用此系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)計(jì)師的產(chǎn)品設(shè)計(jì)或包裝設(shè)計(jì)方案進(jìn)行感性評(píng)價(jià)，有利于方案的進(jìn)一步修改和完善。

（3）混合感性工學(xué)系統(tǒng)

混合感性工學(xué)系統(tǒng)是由順向和反向感性工學(xué)系統(tǒng)共同組成。這個(gè)系統(tǒng)既可以通過輸入消費(fèi)者的感性意向得到與感性意向相對(duì)應(yīng)的色彩和形態(tài)等要素，又可以對(duì)設(shè)計(jì)者輸入的設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)草圖進(jìn)行感性評(píng)價(jià)，兩者往復(fù)循環(huán)進(jìn)行，使設(shè)計(jì)者的方案不斷得到完善，最終得到可以滿足消費(fèi)者情感意向的產(chǎn)品。

采用混合感性工學(xué)系統(tǒng)既可以面向消費(fèi)者又可以面向設(shè)計(jì)者，在節(jié)省時(shí)間和成本的基礎(chǔ)上，既可以避免公開產(chǎn)品或包裝的設(shè)計(jì)構(gòu)思，又可以快速地預(yù)測(cè)消費(fèi)者對(duì)設(shè)計(jì)方案的情感意向。因此，混合感性工學(xué)系統(tǒng)綜合了順向和反向推論式感性工學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，成為感性工學(xué)系統(tǒng)中常用的方法之一。

4.2.2 感性工學(xué)建模

（1）感性工學(xué)數(shù)學(xué)模型

感性工學(xué)數(shù)學(xué)模型是將感性工學(xué)系統(tǒng)與數(shù)學(xué)建模相結(jié)合,即運(yùn)用由字母、數(shù)字及其他的數(shù)學(xué)符號(hào)建立起來(lái)的等式、不等式、微積分、圖表或流程圖等組成的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)模型，由此揭示消費(fèi)者的感性意向與設(shè)計(jì)要素兩者之間的邏輯關(guān)系[27]。它將感性工學(xué)中從感性意向到設(shè)計(jì)要素的問題轉(zhuǎn)化成與之對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)問題，運(yùn)用相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)從定性或定量的角度來(lái)解決這一問題，并可為解決感性工學(xué)中如何將感性意向轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)要素的問題提供精確的數(shù)據(jù)或可靠的指導(dǎo)。

（2）模擬感性工學(xué)

模擬感性工學(xué)是將感性工學(xué)與計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)相結(jié)合，它是在感性工學(xué)的基礎(chǔ)上利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)，提供給消費(fèi)者一個(gè)模擬現(xiàn)實(shí)的三維虛擬環(huán)境[28]。在虛擬環(huán)境中，消費(fèi)者可以有一個(gè)與直接接觸現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品或包裝極為接近的體驗(yàn)，來(lái)對(duì)產(chǎn)品或包裝進(jìn)行評(píng)價(jià)、體驗(yàn)和選擇。由于消費(fèi)者可以直接對(duì)設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化而來(lái)的虛擬產(chǎn)品進(jìn)行體驗(yàn)，如果對(duì)產(chǎn)品或包裝的設(shè)計(jì)不滿意可以進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，從而可以減少不必要的資源和成本的浪費(fèi)。如果設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品可以讓消費(fèi)者滿意，那么可將此方案確定并投入生產(chǎn)，不必再進(jìn)行無(wú)休止的修改，從而縮短設(shè)計(jì)的時(shí)間、提高效率。

（3）共發(fā)感性工學(xué)設(shè)計(jì)

共發(fā)感性工學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)又稱協(xié)同感性設(shè)計(jì)系統(tǒng)，指的是由多個(gè)設(shè)計(jì)師利用感性數(shù)據(jù)庫(kù)和智能系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)的系統(tǒng)[29]。聯(lián)合設(shè)計(jì)指的是設(shè)計(jì)師從委托者處獲得設(shè)計(jì)要求，根據(jù)設(shè)計(jì)要求查詢感性數(shù)據(jù)庫(kù)，然后利用智能系統(tǒng)聯(lián)合不同地點(diǎn)的設(shè)計(jì)師共同參與設(shè)計(jì)，在此過程中消費(fèi)者也可參與到設(shè)計(jì)中,向設(shè)計(jì)者描述對(duì)設(shè)計(jì)方案的感受。共發(fā)感性工學(xué)設(shè)計(jì)可以讓設(shè)計(jì)的委托者、設(shè)計(jì)者、消費(fèi)者都參與到產(chǎn)品研發(fā)的過程中來(lái)并提供多種渠道的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的創(chuàng)新和設(shè)計(jì)方法應(yīng)運(yùn)而生，感性工學(xué)就是其中應(yīng)用較為廣泛的一種。感性工學(xué)順應(yīng)發(fā)展的潮流，以消費(fèi)者的感性意向作為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，注重在產(chǎn)品和包裝的設(shè)計(jì)中滿足人的情感需求，符合當(dāng)前“以人為本”的設(shè)計(jì)潮流；并且感性工學(xué)中融合了心理學(xué)、生理學(xué)、統(tǒng)計(jì)數(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)、工學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域研究成果，使得出來(lái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和包裝設(shè)計(jì)具有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。隨著各個(gè)領(lǐng)域理論與技術(shù)的不斷發(fā)展，感性工學(xué)系統(tǒng)將變得更加完善，感性工學(xué)也將在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。

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陳金周（1959-），男，鄭州大學(xué)包裝設(shè)計(jì)研究中心主任，教授，博士。E-mail:cjz@zzu.edu.cn

2016-10-28