基于感性工學(xué)的灰色關(guān)聯(lián)分析法在產(chǎn)品色彩設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

李勁+程鯤+何武俠+吳國強(qiáng)

摘要：為篩選產(chǎn)品配色的最佳色彩方案，將方案運(yùn)用基于感性工學(xué)的灰色關(guān)聯(lián)分析法進(jìn)行評價(jià)。應(yīng)用感性工學(xué)原理，對現(xiàn)有產(chǎn)品配色方案歸納分析，將調(diào)研的用戶配色意象方案進(jìn)行打分，得到的結(jié)果歸納成矩陣圖表。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣之后獲取理想解，求得各個(gè)配色方案對理想解的聯(lián)系性。本文以智能服務(wù)機(jī)器人作為產(chǎn)品配色方案的研究對象，驗(yàn)證該種方法的有效性。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品設(shè)計(jì)；灰色關(guān)聯(lián)分析；感性工學(xué)；色彩搭配設(shè)計(jì)；多方案優(yōu)選；智能服務(wù)機(jī)器人

中圖分類號：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

美國流行色彩研究中心發(fā)現(xiàn)的“7秒鐘定律”[1]揭示了色彩設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要地位。而消費(fèi)者對產(chǎn)品的期望往往是通過某些感性意象詞匯來描述的，色彩亦是如此?？s小用戶與設(shè)計(jì)師對產(chǎn)品的認(rèn)知差異的一個(gè)有效方法是對產(chǎn)品配色意象研究[2]。采用感性工學(xué)原理[3]獲取產(chǎn)品意象詞匯，在初步分析歸納后，能夠更為明確消費(fèi)者對產(chǎn)品的感性意象。為發(fā)現(xiàn)影響系統(tǒng)開展趨勢屬性的重要性，可通過灰色關(guān)聯(lián)分析法找出系統(tǒng)因子對主因子的不確定關(guān)聯(lián)度，通過關(guān)聯(lián)度確定重要影響因素。[4]在家電產(chǎn)品[5]、熱水壺[5]等工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案評價(jià)中灰色關(guān)聯(lián)分析法得到了廣泛地應(yīng)用。文中立足于感性工學(xué)獲取的用戶對產(chǎn)品配色的多意象需求，融入灰色關(guān)聯(lián)分析法研究產(chǎn)品配色方案與多意象指標(biāo)理想解的關(guān)聯(lián)性，從而評價(jià)出多個(gè)產(chǎn)品配色方案中較為符合需求的方案，以輔助設(shè)計(jì)師對優(yōu)選方案進(jìn)一步細(xì)化處理。全文以智能服務(wù)機(jī)器人的配色方案優(yōu)選為例對方法進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。

1 感性工學(xué)指導(dǎo)產(chǎn)品色彩設(shè)計(jì)多意象獲取

人對事物產(chǎn)生的一種主觀性很強(qiáng)的情感活動我們通常稱之為感性意象。檢測目標(biāo)產(chǎn)品應(yīng)用于環(huán)境將實(shí)用性與流行的色彩趨勢，企業(yè)形象，競爭對手進(jìn)行合理分析，將收集到的人群意象作為基礎(chǔ)，分析對比出精確的色彩意象定位，[7]主要步驟如下：

（1）感性詞匯獲取

廣泛搜集能夠表達(dá)人們心理對目標(biāo)產(chǎn)品色彩搭配風(fēng)格的感性意象形容詞，如瀏覽網(wǎng)絡(luò)資料，相關(guān)雜志、文獻(xiàn)、論壇。通過和目標(biāo)產(chǎn)品用戶，設(shè)計(jì)師，工程師等交流，將搜集到的形容詞進(jìn)行初步篩選，去除不常用的或者意義相近的形容詞，再將篩選出的形容詞按照表述意思相反的準(zhǔn)則進(jìn)行配對。建立如表1所示的22對形容詞對，形成感性意象形容詞匯對資料庫。

（2）感性意象詞匯聚類歸一化處理。

邀請20名被試者，要求被試者在瀏覽完搜集的熱銷目標(biāo)產(chǎn)品樣本之后，根據(jù)自己的主觀感受對22對形容詞匯對進(jìn)行分組，把認(rèn)為表述意思相近的形容詞匯對分為一組，群組的范圍控制在4～6個(gè)。被試者包括具有設(shè)計(jì)背景的專業(yè)學(xué)生、老師以及具有目標(biāo)產(chǎn)品相關(guān)使用經(jīng)歷的用戶、工程師等。根據(jù)分組結(jié)果，統(tǒng)計(jì)每兩個(gè)詞匯對被分入同一組的次數(shù)，在Excel中建立22*22矩陣。將該矩陣在SPSS軟件中進(jìn)行聚類分析，最終得到圖1的分析結(jié)果。根據(jù)聚類分析結(jié)果，將感性意象詞匯分為4類，如表2所示。

（3）目標(biāo)產(chǎn)品意象空間的建立。

根據(jù)意象詞匯歸一化結(jié)果，制定調(diào)查問卷。參照Likert7級量化表，對目標(biāo)產(chǎn)品樣本進(jìn)行打分，建立決策矩陣，使用層次分析法確定最終目標(biāo)產(chǎn)品色彩意象定位為“現(xiàn)代的，時(shí)髦的，強(qiáng)烈的”。

2 方案關(guān)聯(lián)性求解步驟

（1）建立產(chǎn)品色彩方案決策矩陣

（1）

式中：m----配色方案數(shù)目；

n----意象指標(biāo)數(shù)目

ai（j）----第個(gè)配色方案對第j個(gè)意象的評價(jià)值，t=1，2，…，m，j=1，2，…，n。

（2）決策矩陣標(biāo)準(zhǔn)化

對決策矩陣標(biāo)準(zhǔn)化能夠客觀評價(jià)對比出各配色方案對目標(biāo)產(chǎn)品的意象指標(biāo)期望值的大小，期望值越大越好，應(yīng)用式（2）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化：

（2）

標(biāo)準(zhǔn)化后的決策矩陣為X=[xi（f）]max

（3）確定理想解

由n個(gè)意象指標(biāo)，以及被測試者對m個(gè)配色方案的最大評價(jià)值構(gòu)成理想解：

（3）

式中： 。

（4）計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

依據(jù)式（3）得到理想解，計(jì)算第i個(gè)配色方案對理想解在第j個(gè)意象指標(biāo)上的關(guān)聯(lián)系數(shù)，則有：

（4）

式中：ξ--分辨系數(shù)，作用是削弱最大絕對差數(shù)值太大而失真的影響，提高關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的差異顯著性，一般取ξ=0.5

（5）計(jì)算意象指標(biāo)權(quán)重Wj.

計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣 每一列元素乘積

計(jì)算矩陣

將特征向量歸一化處理，處理結(jié)果即為本列要素的相對權(quán)重：

（5）

（6）計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度

根據(jù)n個(gè)意象指標(biāo)的權(quán)重向量為 ，根據(jù)式（4）得到第i個(gè)配色方案對理想解的灰色關(guān)聯(lián)度為：

設(shè)計(jì)師依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算結(jié)果對各設(shè)計(jì)方案優(yōu)先選擇排序。根據(jù)排序結(jié)果進(jìn)一步細(xì)化優(yōu)選方案設(shè)計(jì)。

3 應(yīng)用實(shí)例

將智能服務(wù)機(jī)器人作為案例。選取目標(biāo)消費(fèi)人群為20～30歲的年輕消費(fèi)人群。通過感性工學(xué)理論得到色彩搭配意象為：現(xiàn)代的，時(shí)髦的，強(qiáng)烈的。依照產(chǎn)品色彩搭配的意向定位，設(shè)計(jì)師根據(jù)累計(jì)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，流行趨勢積累，色彩搭配理論、創(chuàng)意靈感、以及對競爭產(chǎn)品的配色進(jìn)行信息化分析，得出以下9種配色方案。如圖2所示。針對每一配色方案，建立Likert七級量表，如圖3所示。選取26位用戶，對各意向指標(biāo)進(jìn)行打分評價(jià)，得到用戶對產(chǎn)品配色方案的決策矩陣，如表3所示。

依據(jù)式（2），對決策矩陣標(biāo)準(zhǔn)化后的矩陣為：

根據(jù)式（3）得到理想解為：

取ξ=0.5，根據(jù)式（4）計(jì)算各配色方案與理想解的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)：

由步驟5求得各意象指標(biāo)的權(quán)重分別為：0.342，0.314，0.344，計(jì)算各配色方案對理想解的灰色關(guān)聯(lián)度為：

由灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算結(jié)果，得到配色方案的優(yōu)先排序結(jié)果為：

方案2>方案7>方案9>方案1>方案6>方案4>方案8>方案3>方案5

由排序結(jié)果可知，用戶對各意向理想解的關(guān)聯(lián)度較高的是方案2、方案7和方案9.設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)選取這三種方案進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化設(shè)計(jì)，以設(shè)計(jì)出符合市場需求，消費(fèi)者需求的產(chǎn)品。

4結(jié)論

基于感性工學(xué)，能夠更為準(zhǔn)確的得到用戶對目標(biāo)產(chǎn)品的感性意象，更具有針對性的進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，然后融入灰色關(guān)聯(lián)分析法計(jì)算出各配色方案與用戶對方案的理想解的關(guān)聯(lián)性，能夠更為客觀、有效的輔導(dǎo)設(shè)計(jì)師對方案進(jìn)行優(yōu)選決策。文中用智能服務(wù)機(jī)器人配色方案對該方法進(jìn)行有效驗(yàn)證。

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作者簡介：李勁（1991—），男，西南科技大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)工程碩士研究生，研究方向：產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，人機(jī)交互設(shè)計(jì)等.

基金項(xiàng)目：本文系四川省教育廳人文社會科學(xué)重點(diǎn)研究基金——工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)研究中心，項(xiàng)目編號：GY-14YB-16