基于TRIZ物場(chǎng)分析理論的共享車平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)

單海峰 席濤

摘要：隨著共享經(jīng)濟(jì)的繁榮，共享單車應(yīng)運(yùn)而生，單車再度成為城市居民重要的出行方式之一。然而，伴隨著共享單車的興起，車輛停放、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、安全隱患等一系列問題逐漸浮現(xiàn)并愈演愈烈。由于共享產(chǎn)品自身的發(fā)展模式、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)手段等都處于一個(gè)探索階段，使得這些問題一直未能有效解決。文章旨在通過TRIZ理論的物一場(chǎng)分析法對(duì)共享單車平臺(tái)存在的一些問題進(jìn)行解法探究，提出解決方案。

關(guān)鍵詞：共享單車：TRIZ：物一場(chǎng)分析法

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）03-0106-03

1 共享單車平臺(tái)問題現(xiàn)狀與物場(chǎng)理論背景

1.1 共享單車平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀與問題

根據(jù)《2017共享單車與城市發(fā)展白皮書》采用的摩拜平臺(tái)運(yùn)行一年來的數(shù)據(jù)以及對(duì)36個(gè)城市投放的10萬(wàn)份問卷調(diào)查顯示，共享單車在進(jìn)入市場(chǎng)不到一年的時(shí)間里，自行車出行率從占出行總量的5.5%已經(jīng)上升到了11.6%，并且還在不斷增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的出行工具借助共享經(jīng)濟(jì)的新模式，轉(zhuǎn)身成為了全新的出行方式。在豐富了人們出行選擇的同時(shí)，共享單車也很大程度上解決了“最后一公里”的難題。

根據(jù)全球移動(dòng)數(shù)據(jù)研究機(jī)構(gòu)Cheetah Lab（獵豹全球智庫(kù)）于2018年3月發(fā)布的《共享單車全球發(fā)展報(bào)告》，2017年全球共享單車用戶規(guī)模已增至227億。據(jù)上海市自行車行業(yè)協(xié)會(huì)透露，上海的共享單車總數(shù)已經(jīng)突破150萬(wàn)，而研究表明整個(gè)上海市共享單車容量上限約為60萬(wàn)輛，投放量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于城市的承載量。 共享單車作為新生事物，未來的發(fā)展還存在著大量空白。各大共享單車平臺(tái)發(fā)展至今，尚未有一家探索到可靠的盈利方式，而這正對(duì)各個(gè)平臺(tái)造成越來越大的市場(chǎng)運(yùn)曹壓力。根據(jù)第三方數(shù)據(jù)整合機(jī)構(gòu)iiMedia Research發(fā)布的報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)在2019年中國(guó)單車租賃市場(chǎng)規(guī)模將上升至1.63億元，用戶規(guī)模將達(dá)1026.15萬(wàn)人。由此帶來的結(jié)果將是共享單車市場(chǎng)越發(fā)混亂，原本存在的一些問題更加突出，例如車輛隨意停放造成的大量占用公共空間、影響用戶體驗(yàn)的高壞車率、兒童用車的安全隱患等。特別是由于使用者目的地不同，造成停放地分散，導(dǎo)致了后續(xù)有騎行需求的用戶有找車?yán)щy的問題。而找車是用車的前提，直接關(guān)系到用戶的中心利益，所以這也是用戶在使用共享單車時(shí)最為關(guān)鍵的問題。如何讓找車更加容易，是共享單車平臺(tái)目前面臨的最大挑戰(zhàn)。

1，2 TRIZ理論物一場(chǎng)分析法基本原理介紹

不同學(xué)科在解決問題時(shí)，首先需要建立一個(gè)問題模型，才能更規(guī)律的去分析問題，揭開問題的本質(zhì)并發(fā)現(xiàn)其它潛在的問題。其中有一種著名的問題解決方法叫做TRIZ。TRIZ直譯過來是“發(fā)明問題解決理論”，在TRIZ理論中，為尋找新的技術(shù)方案通常采用各種模型，它們反映了技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的基本特征和規(guī)律。而基于TRIZ理論中的物一場(chǎng)分析法就是一個(gè)問題建模分析工具，在尋找解決方案的過程中，可以根據(jù)物一場(chǎng)模型所描述的問題，來查找相對(duì)應(yīng)的一般解法和標(biāo)準(zhǔn)解法。

在任何一種尋求解決方案的發(fā)明課題中，都應(yīng)有物體，以及物體同外界環(huán)境（或其它物體）的相互作用。也就是說，從課題所需要的答案中，一般必須具有的基本組成內(nèi)容包括兩個(gè)物質(zhì)（Substance）和它們之間的作用力，稱為場(chǎng)（Field），場(chǎng)是產(chǎn)生作用力的一種能量，整個(gè)系統(tǒng)如圖1左所示。值得注意的是物場(chǎng)分析中的“物質(zhì)”比我們一般理解的含義更廣一些，還包括技術(shù)系統(tǒng)（或其組成部分）、外部環(huán)境甚至有機(jī)體，這樣做的目的在于暫時(shí)拋開物體所有多余的特性，只區(qū)分出那些引出沖突的特性，簡(jiǎn)化解決問題的進(jìn)程。系統(tǒng)的作用就是實(shí)現(xiàn)某種功能，理想的功能是場(chǎng)F通過物質(zhì)S2作用于S1并改變S1，其中，物質(zhì)（S1和S2）的定義取決于每個(gè)具體的應(yīng)用。S1是系統(tǒng)動(dòng)作的接受者，是一種需要改變、加工、位移、發(fā)現(xiàn)、控制、實(shí)現(xiàn)等的“目標(biāo)”；S2通過某種形式作用在S1上，是實(shí)現(xiàn)必要作用的“工具”；而F代表“能量”、“力”，是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)物質(zhì)間相互作用、聯(lián)系和影響的介質(zhì)。如圖1右所示錘子（S2）通過機(jī)械場(chǎng)（F）作用于釘子（S1），解決了打釘問題。

TRIZ物場(chǎng)分析的解題模式就是將待解決的問題轉(zhuǎn)化為物場(chǎng)模型，利用標(biāo)準(zhǔn)解法系統(tǒng)得出標(biāo)準(zhǔn)解法，并應(yīng)用到最終方案（如圖2所示）。除去有效完整模型，常見的物場(chǎng)模型還有3類，分別是不完整模型、有害效應(yīng)的完整模型和效應(yīng)不足的完整模型。對(duì)于不完整模型，應(yīng)針對(duì)所缺少的元素給予引入物質(zhì)或引入場(chǎng)，使之形成有效完整的物場(chǎng)模型從而實(shí)現(xiàn)功能。對(duì)于效應(yīng)有害的完整模型，一般解法為增加另一物質(zhì)S3來阻止有害效應(yīng)的產(chǎn)生或者增加另一個(gè)場(chǎng)F2來平衡產(chǎn)生的有害效應(yīng)的場(chǎng)。而對(duì)于效應(yīng)不足的完整模型則有3個(gè)解法，分別是用另一個(gè)場(chǎng)F2代替原來的場(chǎng)F1、增加另外一個(gè)場(chǎng)F2來強(qiáng)化有用的效應(yīng)或者增加物質(zhì)S3并加上另一個(gè)場(chǎng)F2來強(qiáng)化有用效應(yīng)。而對(duì)于共享單車平臺(tái)目前存在的一系列問題，可以將其轉(zhuǎn)化為物場(chǎng)模型，從而尋求標(biāo)準(zhǔn)解法。

2 基于TRIZ理論物場(chǎng)分析法的共享單車平臺(tái)優(yōu)化方案

對(duì)于共享單車平臺(tái)目前出現(xiàn)的各種問題，本文重點(diǎn)討論最直接關(guān)系到用戶中心利益的用車問題——找車難。一方面，許多共享單車的停放由于使用者目的地不一而呈現(xiàn)較大的隨機(jī)性，后續(xù)的用戶只能根據(jù)GPS定位尋找最近可用的共享單車，但有時(shí)最近的車可能也超出了用戶能接受的最短距離；另一方面，工作日上下班等是共享單車使用需求較為集中的時(shí)段，并形成了所謂的潮汐現(xiàn)象，此時(shí)共享單車的資源分布極不均勻，找車也因此變得十分困難。

所以針對(duì)這一問題，文章希望結(jié)合TRIZ理論中的物——場(chǎng)分析法去探究一些標(biāo)準(zhǔn)解法解決。

2.1 適度增加車輛投放數(shù)量

首先把問題進(jìn)行模型轉(zhuǎn)化，可以得出在整個(gè)系統(tǒng)中共享單車作為S1，用戶作為S2，在用戶通過各大平臺(tái)的APP找車的過程中，APP扮演了一個(gè)場(chǎng)F的角色，如圖3所示。每一個(gè)用戶的每一次用車都可以作為一個(gè)模型，而對(duì)于有些用戶無法找到車的情況則是作為一個(gè)不完整的模型——缺少了S1，所以系統(tǒng)無法有效運(yùn)行。相對(duì)應(yīng)的辦法就是引入S1，使形成完整的物場(chǎng)模型，從而得以實(shí)現(xiàn)功能。再具體到應(yīng)用場(chǎng)景中，標(biāo)準(zhǔn)解法就是通過投放更多的共享單車來填補(bǔ)那些不完整模型的空缺，增加更多的用戶在用車范圍內(nèi)有車可用的概率。

但是投放的數(shù)量也需要做一個(gè)限制，因?yàn)橐蛔鞘械墓蚕韱诬嚳扇菁{數(shù)是有限的，超過一定的數(shù)量就會(huì)引發(fā)各種管理問題，隨之而來的運(yùn)曹成本和維護(hù)成本也會(huì)成倍增長(zhǎng)，最終企業(yè)和用戶都會(huì)得不償失。關(guān)于具體的投放數(shù)量和投放區(qū)域，共享單車平臺(tái)可以根據(jù)收集到的用戶數(shù)據(jù)等信息建立一些數(shù)學(xué)模型，推算出不同區(qū)域?qū)蚕韱诬嚨男枨罅恳约巴斗砰撝档?，從而進(jìn)行有針對(duì)性的區(qū)域投放。

2.2 圍繞交通樞紐的共享單車基站網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

雖然通過增加共享單車的數(shù)量一定程度解決了找車難的問題，形成了相對(duì)完整的模型，但是仍可能出現(xiàn)功能未有效實(shí)現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)不足的情況。比如雖然周圍有車，但是距離都較遠(yuǎn)，或者周圍的車已損壞到不能安全使用，這時(shí)問題就成了一個(gè)三個(gè)元素齊全但是效應(yīng)不足的完整模型。這個(gè)時(shí)候根據(jù)物場(chǎng)模型法我們需要給模型一個(gè)新的場(chǎng)力F2來強(qiáng)化效應(yīng)，也就是說除了APP之外，需要增加一種新的形式去加強(qiáng)單車與人的聯(lián)系，使共享單車能更好更高效地服務(wù)用戶。

數(shù)據(jù)顯示大約有70%的共享單車用戶會(huì)將其作為出行交通組合中的一環(huán)，其余30%的用戶更多則是僅使用共享單車去往目的地。其中，運(yùn)動(dòng)愛好者占多數(shù)，比例達(dá)到了37.4%。而90%的用戶在目的地與地鐵或者公交站臺(tái)相距3000米以內(nèi)時(shí)會(huì)選擇使用共享單車，此時(shí)用戶的使用需求被激活，共享單車成為“最后一公里”最好的解決方案，如圖4所示。而根據(jù)摩拜實(shí)際運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)，共享單車的使用時(shí)間集中在早上8：00-10：00以及晚上的18：00-20：00的上下班期間，主要用于地鐵站、公交站與家和商區(qū)間的代步。

由以上兩組數(shù)據(jù)可見，地鐵站、公交站等交通樞紐以及商業(yè)圉等地是共享單車重要的流通節(jié)點(diǎn)，而從這些節(jié)點(diǎn)輻射出的周邊3公里內(nèi)范圍則是共享單車使用的高頻區(qū)域。從時(shí)間來看，早晚上下班高峰是共享單車需求最大的時(shí)候。所以我們新增加的場(chǎng)力F2可以考慮為在地鐵站或者公交沿線3000米內(nèi)一些共享單車APP高頻使用的區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)通過數(shù)據(jù)分析設(shè)計(jì)間隔距離合理的單車基站網(wǎng)絡(luò)，通過基站網(wǎng)絡(luò)輻射周邊區(qū)域，實(shí)現(xiàn)區(qū)域覆蓋，并在每個(gè)基站指派一至兩名管理者，如圖5所示。而在基站的運(yùn)曹上，一方面，可以通過用車紅包、信用積分等獎(jiǎng)勵(lì)措施來鼓勵(lì)用戶將共享單車停至最近的單車基站；另一方面，基站管理者可以通過配備的運(yùn)輸車，利用GPS定位對(duì)隨意停放的單車進(jìn)行收集，并根據(jù)用戶實(shí)際使用的數(shù)據(jù)以及預(yù)約的信息（用戶可以針對(duì)最近的基站進(jìn)行預(yù)約）等將這些單車按照一定的比例重新分配至各個(gè)基站。同時(shí)，基站之間也需要確保一定的流動(dòng)性，使得每個(gè)基站的單車數(shù)量始終處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。而在收集單車外的其余時(shí)間，基站的管理員則作為維護(hù)人員，利用基站的設(shè)施對(duì)故障單車進(jìn)行集中維護(hù)。

對(duì)于需要使用單車的用戶來說，合理的基站間距離能減少用戶取車的成本，減輕其找車的困難，成為找車的最有效途徑。此外，用戶可以通過app直接面向最近的單車基站發(fā)出預(yù)約使用的需求并可以確保拿到的單車車況良好。而對(duì)于共享單車平臺(tái)來說，這些單車基站將不僅有助于對(duì)單車進(jìn)行集中管理，同時(shí)也將作為共享單車平臺(tái)最有力的宣傳推廣渠道。

除此之外，通過對(duì)人們騎行意愿的調(diào)查研究結(jié)果表明，在去往目的地的路上道路狀況越是豐富，交通越是擁擠，甚至良好的天氣情況都是讓人們更傾向于選擇使用共享單車出行而不是其他交通方式。所以除了在上述的交通樞紐附近建設(shè)基站外，還可以根據(jù)這些環(huán)境因素，以及結(jié)合一些單車使用頻率的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)一些其他地區(qū)的小型基站，方便更多的用戶使用共享單車。

2.3 共享單車的逆流動(dòng)調(diào)度設(shè)計(jì)

在共享單車的使用情境下，有一種常見且突出的情況，即上下班等高峰時(shí)段，共享單車的使用往往呈現(xiàn)單向流動(dòng)的特點(diǎn)，流動(dòng)但不構(gòu)成循環(huán)，而這往往導(dǎo)致無車可用情況的發(fā)生。比如在上班高峰，地鐵站周圍小區(qū)的共享單車極度緊缺，大量的需求無法得到滿足，而在地鐵站卻產(chǎn)生了數(shù)目眾多處于閑置狀態(tài)的單車。這其實(shí)是供與求在時(shí)間、空間上相匹配的問題。匹配度越高，問題解決的就越好，匹配成本越低，效益就越好。

再次把這個(gè)問題帶回物場(chǎng)理論中，三個(gè)元素齊全但是效應(yīng)不足的完整模型。根據(jù)物場(chǎng)模型法除了可以給模型一個(gè)新的場(chǎng)力F2來增強(qiáng)效應(yīng)，還有一種解法為增加物質(zhì)S3和另一個(gè)場(chǎng)F2來強(qiáng)化有用效應(yīng)。

基于之前在交通樞紐附近建設(shè)單車基站的想法，可以設(shè)計(jì)一種方便裝卸的停車箱。在上班高峰時(shí)，將這種停車箱置于地鐵口方便用戶停放的地方。一旦停車箱裝滿，即由專人裝上可以在非機(jī)動(dòng)車道通行的交通工具上（早高峰機(jī)動(dòng)車道易擁堵），將收集的單車再次按比例分發(fā)至各個(gè)基站以供用戶使用。這樣的逆流動(dòng)調(diào)度將一直持續(xù)到早高峰結(jié)束。而晚高峰則與之相反，從各個(gè)基站收集一定數(shù)量的單車，集中到各交通樞紐以匹配該時(shí)間段用戶的需求，如圖6所示。該方法通過讓閑置的車輛繼續(xù)流動(dòng)起來，提高每輛單車的使用頻率，從而緩解早晚高峰的用車壓力。這種設(shè)計(jì)雖然增加了一定的運(yùn)曹成本，但是能夠在不增加車輛投放數(shù)量的基礎(chǔ)上有效提高每輛單車的使用頻率。

3 總結(jié)

TRIZ理論中的物一場(chǎng)分析方法是一個(gè)專門針對(duì)問題建模分析的工具，有著分析并改進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)的功能。在問題的解決過程中，可以根據(jù)物——場(chǎng)模型所描述的問題來查找對(duì)應(yīng)的一般解法和標(biāo)準(zhǔn)解法，文章通過物——場(chǎng)分析方法，針對(duì)共享單車平臺(tái)最突出的找車難問題，分別探究了適度增加車輛投放數(shù)量、圍繞交通樞紐的單車基站網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、逆流動(dòng)的調(diào)度設(shè)計(jì)三種設(shè)計(jì)解法，希望這些通過TRIZ理論得出的解法，可以為共享單車的平臺(tái)優(yōu)化提供一定的參考，讓“最后一公里”的問題被更好的解決，使人們的出行更加高效方便。