AHP—TOPSIS法在文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案優(yōu)選中的應(yīng)用研究

李?yuàn)^強(qiáng)　何璐君

摘要：文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)相對(duì)于其他產(chǎn)品設(shè)計(jì)，擁有不同的行為特質(zhì)，為實(shí)現(xiàn)更好的文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案優(yōu)選決策。運(yùn)用層次分析法（AHP）和逼近理想解排序法（TOPSIS）構(gòu)建了文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案優(yōu)選體系，并對(duì)4種文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)證評(píng)價(jià)以驗(yàn)證模型的可行性。通過該方法對(duì)各方案進(jìn)行優(yōu)選分析，能對(duì)文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)選方案有著比較全面，合理的評(píng)價(jià)。此方法為文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化改進(jìn)，企業(yè)對(duì)上市產(chǎn)品優(yōu)選提供了重要依據(jù)，為文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案優(yōu)選提供了一條切實(shí)可行的途徑。

關(guān)鍵詞：文創(chuàng)產(chǎn)品 設(shè)計(jì)方案優(yōu)選 層次分析法 逼近理想解

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

文章編號(hào)：1003-0069（2018）05-0124-04

引言

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，文化創(chuàng)意和科技創(chuàng)新已成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的兩大“引擎”，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，融入和提升產(chǎn)品的文化內(nèi)涵和體驗(yàn)價(jià)值，已成為提升產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力以及擴(kuò)大文化傳播的重要途徑。文創(chuàng)產(chǎn)品區(qū)別于大部分一般產(chǎn)品，主要在于其特殊的文化創(chuàng)意內(nèi)涵，而這正是文化創(chuàng)意產(chǎn)品的核心價(jià)值。在文化創(chuàng)意產(chǎn)品開發(fā)過程中，同樣需要經(jīng)歷產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念化、視覺化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化、四個(gè)階段。在文創(chuàng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化之前需要對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)選決策，不良的設(shè)計(jì)方案可能因設(shè)計(jì)師與消費(fèi)者之間所存在的文化認(rèn)知差異，不能準(zhǔn)確地表達(dá)文創(chuàng)產(chǎn)品所具有的基本屬性，以至于達(dá)不到預(yù)期的效果。因此文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念方案決策，在文創(chuàng)產(chǎn)品開發(fā)過程中有著十分重要的意義。

目前，自廣島大學(xué)長(zhǎng)叮三生教授提出將于感性與工學(xué)相結(jié)合的感性工學(xué)理論后，已有許多感性工學(xué)理論逐步運(yùn)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)中，目前研究較多的有模糊數(shù)學(xué)、TRIZ理論、可拓關(guān)聯(lián)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，這些方法的運(yùn)用雖較大地提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，但針對(duì)于文化創(chuàng)意產(chǎn)品的研究較少，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究中大多忽略了文化屬性對(duì)于產(chǎn)品的影響，無(wú)法滿足產(chǎn)品對(duì)于文化創(chuàng)意的需求。

鑒于此，本文在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上，將AHP和逼近理想排序法相結(jié)合應(yīng)用于文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案中，topsis法能夠根據(jù)有限評(píng)價(jià)對(duì)象與理想化目標(biāo)的接近程度進(jìn)行排序，但在多因素分析時(shí)，如何確定指標(biāo)權(quán)重的難度較大，而AHP法能很好地解決這個(gè)缺點(diǎn)，二者的結(jié)合使用有利于更好地提高文創(chuàng)產(chǎn)品方案決策時(shí)的可靠性。

一、建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

由于文化創(chuàng)意產(chǎn)品優(yōu)選評(píng)價(jià)范圍目前還處于探索階段，可以通過結(jié)合傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)因素與要求作為文創(chuàng)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)要點(diǎn)，通過建立適用于文創(chuàng)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。在查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上基本確定文創(chuàng)產(chǎn)品優(yōu)選評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括功能、經(jīng)濟(jì)、創(chuàng)新、美觀以及文創(chuàng)產(chǎn)品特有的文化屬性五大類一級(jí)指標(biāo)并在一級(jí)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過KJ法以及問卷調(diào)查法確立二級(jí)指標(biāo)，具體指標(biāo)見（圖1）。

二、AHP評(píng)價(jià)模型建構(gòu)

層次分析法（Analytic Hierarchy Process）是美國(guó)學(xué)者托馬斯塞蒂（T.L.Saaty）提出的一種具有將混亂的評(píng)價(jià)指標(biāo)分門別類、逐級(jí)分層等優(yōu)點(diǎn)的多目標(biāo)評(píng)價(jià)決策方法，此方法可以由上到下地構(gòu)建出目標(biāo)層、決策層和指標(biāo)層組成的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。通過專家評(píng)價(jià)法對(duì)其各因素的重要度進(jìn)行判斷從而賦予指標(biāo)層的權(quán)重，此根據(jù)主要來自指標(biāo)層對(duì)于決策層的影響而決定。

（一）確立比較標(biāo)度

將文創(chuàng)產(chǎn)品優(yōu)選評(píng)價(jià)指標(biāo)體系根據(jù)兩兩比較的原理和方法對(duì)其指標(biāo)進(jìn)行重要性賦值，賦值參考saaty提出的比較標(biāo)度表。見（表1）

（二）設(shè)置判斷矩陣

設(shè)置判斷矩陣為D，依照層次結(jié)構(gòu)模型，由于每一層指標(biāo)元素都是以相鄰上一層指標(biāo)元素為參照物，故對(duì)每層指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較可構(gòu)造判斷矩陣：

根據(jù)兩兩比較原則獲得判斷矩陣，解特征值：DW=kλ_maxW，得出W作為指標(biāo)因素的權(quán)重值，由于D為正定互反矩陣，存在最大且唯一特征值λ_max但對(duì)于矩陣D很難求出λ_max和W，且D矩陣本身存在一定的誤差范圍，故采用方法更求得近似值。

（2）一致性檢驗(yàn)并計(jì)算權(quán)重

由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)定存在主觀的片面性，判斷矩陣的誤差不可避免，為避免誤差過大偏離實(shí)際，故對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，一致性檢驗(yàn)公式為：

式中R₁為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，CR為一致性比率，n為判斷矩陣的階數(shù)，根據(jù)取值標(biāo)準(zhǔn)（表2）所示，提取相對(duì)階層的值。當(dāng)CR<0.1時(shí)，則判斷矩陣通過一致性檢驗(yàn)。否則，應(yīng)重新判斷，直到通過一致性檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。

三、運(yùn)用topsis法進(jìn)行優(yōu)選排序

Topsis是一種逼近理想解的排序方法，基本原理是指通過決策過程中各指標(biāo)的貼近度進(jìn)而評(píng)判對(duì)象并進(jìn)行排序，若評(píng)判的對(duì)象最接近最優(yōu)解，則為最優(yōu)方案；若評(píng)判對(duì)下最接近最劣，則反之。

（一）構(gòu)造多因素評(píng)判矩陣

設(shè)置方案集P={P₁，P₂，…P_m}，每個(gè)方案評(píng)判指標(biāo)集b={b₁，b₂，b₃，…，b_m}，即b_ij表示第i個(gè)方案中j個(gè)評(píng)判指標(biāo)。初始判斷矩陣可以表示為：

建立標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣

通常評(píng)價(jià)指標(biāo)分別為越大越越優(yōu)與越小越優(yōu)兩種，本文評(píng)價(jià)指標(biāo)基本為越大越優(yōu)，對(duì)于越大越優(yōu)的指標(biāo)x_0j=max（x_1j，x_2j，…，x_nj）歸一化得

（二）建構(gòu)加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣

加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣c由矩陣b的列向量與AHP確定的指標(biāo)層層次總排序Wn相乘：

（三）貼近度分析

理想解見下式（5）

確定評(píng)價(jià)對(duì)象與正理想解的貼近度向量

評(píng)價(jià)對(duì)象綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量

將AHP法中計(jì)算的出的指標(biāo)權(quán)重向量W和評(píng)價(jià)對(duì)象到正理想解的貼近度矩陣H想乘，得到評(píng)價(jià)向量

四、實(shí)例分析

以甘肅某研究院需要開發(fā)文創(chuàng)產(chǎn)品為例，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為此項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)4款U盤設(shè)計(jì)方案，按照以上方法對(duì)其擬選的4款文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)選決策（見圖2）。

（一）建立文創(chuàng)U盤方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)查閱資料和咨詢相關(guān)專家意見，制作調(diào)查問卷。選取工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)，藝術(shù)設(shè)計(jì)，商學(xué)院學(xué)生老師及其用戶20人進(jìn)行問卷調(diào)查，最終收回有效問卷18份，對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出各方案的中和評(píng)價(jià)指標(biāo)，見（表2）。

（二）確定指標(biāo)權(quán)重

針對(duì)文創(chuàng)產(chǎn)品指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，進(jìn)行重要度評(píng)價(jià)并利用層次分析法構(gòu)建目標(biāo)層對(duì)于準(zhǔn)則層的O-P判斷矩陣，如（表3）所示。

檢驗(yàn)判斷矩陣O-P的一致性，由權(quán)重向量可求λ_max=i1168，CI=0.0292，RI=1.12，CR=0.0261<0.1故判斷矩陣可滿足一致性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，則目標(biāo)層O到目標(biāo)層P的權(quán)重為：W₀=[0.1011，0.3052，0.0862，0.3052，0.2022]

同理可得準(zhǔn)則層到指標(biāo)層（P-b）的權(quán)重系數(shù)：

U盤設(shè)計(jì)方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)排序見（表4）

（三）指標(biāo)貼近度計(jì)算

1.經(jīng)濟(jì)屬性評(píng)判

（1）對(duì)于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，初始判斷矩陣A為

根據(jù)公式（3～4）建立標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣為

根據(jù)式（4）建立加權(quán)矩陣為

根據(jù)式（5）計(jì)算文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)各方案基于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的相對(duì)貼近度

根據(jù)式（6）計(jì)算文創(chuàng)u盤設(shè)計(jì)各方案與正理想解和負(fù)理想解的距離為

根據(jù)公式（7）計(jì)算文創(chuàng)u盤設(shè)計(jì)各方案與正理想解的貼近度為

由判斷準(zhǔn)則可知，在經(jīng)濟(jì)屬性方面，文創(chuàng)U盤設(shè)計(jì)方案4最優(yōu)。

2.其他指標(biāo)評(píng)判

按照經(jīng)濟(jì)屬性同理可得，文化屬性、功能屬性、創(chuàng)意屬性與美觀屬性中待選方案的正理想解的貼近度為：

由此可知，在文化屬性、功能屬性以及美觀屬性方面都是方案二為最優(yōu)。在創(chuàng)意方面則方案一為最優(yōu)。

由各指標(biāo)評(píng)價(jià)貼近度構(gòu)造的判斷矩陣E為：

權(quán)重向量W=（0.102，0.305，0.086，0.305，0.202），由公式（9）得出文創(chuàng)U盤設(shè)計(jì)方案綜合優(yōu)選值為：

綜上所知，由判斷準(zhǔn)則可知文創(chuàng)產(chǎn)品各設(shè)計(jì)方案優(yōu)越度方案-65.6%，方案64.2%，方案三31.5%，方案四23.8%，方案優(yōu)劣排序?yàn)椋悍桨敢?gt;方案二>方案三>方案四，因此得到最終優(yōu)選方案，方案一為最優(yōu)。

結(jié)語(yǔ)

文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)決策因素相對(duì)于其他產(chǎn)品涉及面更廣，對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)估尤為重要，在過去的文創(chuàng)產(chǎn)品方案優(yōu)選決策中，存在過多于依賴經(jīng)驗(yàn)或簡(jiǎn)單調(diào)研的問題，使得決策結(jié)果有很大的主觀性和隨意性，為避免決策時(shí)主觀性和隨意性，增加決策的客觀性和公正性，本文結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)、感性工學(xué)等學(xué)科理論的相關(guān)理論和方法提出了一種基于AHP-TOPSIS的文創(chuàng)產(chǎn)品方案優(yōu)選決策模型，結(jié)合文創(chuàng)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)屬性，文化屬性，創(chuàng)新屬性，功能屬性，美觀屬性確定8項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，構(gòu)建了文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)模型，該方案提交到敦煌某設(shè)計(jì)院后，方案一與方案二得到一致好評(píng)，此方案結(jié)果由于某種原因并未能成功上市，但此方法為文創(chuàng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品化決策提供了科學(xué)，公正的數(shù)據(jù)支持，并為文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師深入改進(jìn)初步設(shè)計(jì)方案，為客戶對(duì)文創(chuàng)產(chǎn)品概念方案優(yōu)選提供了理論支持。

另外，由于不同產(chǎn)品的評(píng)價(jià)因素在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的貢獻(xiàn)有所不同，評(píng)價(jià)因素的權(quán)重需要不斷的比較、綜合，因此在進(jìn)行優(yōu)選決策時(shí)需要反復(fù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行磨合，提高其指標(biāo)體系及其權(quán)重向量的合理性，讓決策結(jié)果更加準(zhǔn)確。