考慮用戶體驗(yàn)的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)模塊重要度判定方法

耿秀麗,潘亞虹

(上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093)

0 引言

在競爭加劇和用戶需求多樣化背景下，制造業(yè)和服務(wù)業(yè)深度融合[1]，作為產(chǎn)品與服務(wù)的市場化組合，產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)(Product Service System, PSS)通過分析用戶需求引導(dǎo)產(chǎn)品服務(wù)的設(shè)計(jì)過程來增強(qiáng)企業(yè)競爭力，給制造業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。模塊化設(shè)計(jì)作為PSS設(shè)計(jì)的一個重要方法，通過對用戶需求進(jìn)行分析，將PSS分為產(chǎn)品模塊和服務(wù)模塊，從而降低設(shè)計(jì)成本，為后續(xù)產(chǎn)品服務(wù)的配置提供方便[2]。隨著體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)時代的到來，產(chǎn)品服務(wù)設(shè)計(jì)日益關(guān)注用戶體驗(yàn)，通過提高用戶體驗(yàn)可以提升客戶滿意度，增加商業(yè)價值。對于用戶體驗(yàn)水平較低的PSS，需要通過對PSS中的模塊進(jìn)行再設(shè)計(jì)來獲得更高的滿意度。因此，考慮用戶體驗(yàn)確定PSS模塊重要度以支持模塊再設(shè)計(jì)成為本文研究的關(guān)鍵。

質(zhì)量功能展開(Quality Function Deployment, QFD)作為處理用戶需求的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化工具，被廣泛用于用戶需求分析。Kowaiska等[3]將QFD用于糖果產(chǎn)品質(zhì)量分析中，通過QFD分析用戶需求確定產(chǎn)品新的屬性來提高消費(fèi)者的滿意度；崔曉璐[4]將QFD用于改善快遞企業(yè)物流服務(wù)，通過QFD分析用戶需求，并將其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的技術(shù)要求，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。因此本文根據(jù)用戶的實(shí)際需求表達(dá)確定用戶需求，通過QFD將用戶需求重要度轉(zhuǎn)化為面向需求的重要度。在用戶價值從經(jīng)濟(jì)和生態(tài)向體驗(yàn)價值發(fā)展的過程中，現(xiàn)有產(chǎn)品服務(wù)設(shè)計(jì)研究日益關(guān)注用戶體驗(yàn)[5-6]，陳夢月等[7]在PSS再設(shè)計(jì)模塊的確定問題中建立用戶體驗(yàn)降低風(fēng)險(xiǎn)模型，通過對模塊進(jìn)行合理地再設(shè)計(jì)而獲得了更好的用戶體驗(yàn)；張軍[8]在分析PSS設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了以用戶體驗(yàn)為核心的云服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使云服務(wù)變得更高效。分析用戶需求并從用戶體驗(yàn)的角度合理設(shè)計(jì)PSS，成為PSS模塊再設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，因此本文針對產(chǎn)品在新的使用環(huán)境中或面對新的用戶群體時需要滿足的用戶體驗(yàn)，采用因子分析確定體驗(yàn)維度，根據(jù)體驗(yàn)維度重要度和體驗(yàn)維度與PSS模塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系獲得面向體驗(yàn)的重要度。

體驗(yàn)維度與PSS模塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、用戶需求重要度和用戶需求與PSS模塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系很難用精確值描述，專家更傾向于采用不確定語義術(shù)語進(jìn)行評估，猶豫模糊語義術(shù)語集[9](Hesitant Fuzzy Linguistic Term Set, HFLTS)由于能很好地表現(xiàn)專家在復(fù)雜決策環(huán)境中的猶豫性而被廣泛應(yīng)用。采用HFLTS進(jìn)行評價時，猶豫模糊集中的語義集被賦予相同的權(quán)重，而在現(xiàn)實(shí)評價過程中，專家對語義集的偏好程度不同，賦予語義集相同的權(quán)重會造成專家偏好信息損失，因此本文采用概率語言術(shù)語集[10](Probabilistic Linguistic Term Set,PLTS)對QFD信息進(jìn)行評價。PLTS中的語義集被賦予相應(yīng)的概率來表達(dá)不同程度的偏好，能精確反映專家的偏好信息。采用PLTS表達(dá)和處理QFD信息時，由于兩組PLTS無法直接計(jì)算乘積，本文提出轉(zhuǎn)化函數(shù)，將PLTS的評價信息轉(zhuǎn)化為精確數(shù)，再通過QFD計(jì)算方法確定模塊需求重要度。

本文提出考慮用戶體驗(yàn)的PSS模塊重要度判定方法，采用PLTS評價QFD信息，將用戶需求重要度轉(zhuǎn)化為面向需求的模塊重要度；采用因子分析確定體驗(yàn)維度，根據(jù)體驗(yàn)維度與模塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系獲得PSS面向體驗(yàn)的模塊重要度；根據(jù)面向需求的模塊重要度和面向體驗(yàn)的模塊重要度確定模塊重要度；最后以某企業(yè)改進(jìn)智能機(jī)器人的PSS方案模塊重要度研究分析為例對該方法進(jìn)行驗(yàn)證。

1 研究框架

產(chǎn)品模塊設(shè)計(jì)既要考慮功能性要求又要考慮反映心理感受的用戶體驗(yàn)。本文提出考慮用戶體驗(yàn)的PSS模塊重要度判定方法來支持PSS模塊的再設(shè)計(jì)。其中：功能性需求由用戶需求重要度經(jīng)QFD轉(zhuǎn)化得到面向需求的模塊重要度；體驗(yàn)性需求由因子分析確定的體驗(yàn)維度，經(jīng)QFD轉(zhuǎn)化得到面向體驗(yàn)的模塊重要度。最后根據(jù)面向需求的模塊重要度和面向體驗(yàn)的模塊重要度確定模塊的最終重要度?？紤]到QFD關(guān)聯(lián)矩陣信息確定的不確定性問題，采用PLTS獲取并處理專家評價信息。所提方法的研究框架如圖1所示。

2 面向需求的模塊重要度計(jì)算

為使PSS設(shè)計(jì)滿足用戶需求，本文提出面向需求的模塊重要度，即用戶表達(dá)的直接需求經(jīng)QFD轉(zhuǎn)換得到的模塊重要度。專家采用PLTS評價用戶需求重要度和用戶需求與模塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過QFD將用戶需求重要度轉(zhuǎn)化為面向需求的模塊重要度。

2.1 概率語言術(shù)語集概念

2016年P(guān)ang等[10]提出PLTS，PLTS是由語義集和語義集相對應(yīng)的概率組成的語義集合，專家用PLTS表達(dá)的語義評價信息為L(p)。PLTS通過語義集對應(yīng)的概率表現(xiàn)語義信息的不同程度，相比其他語義評價方法能避免評價過程中專家偏好信息的損失[10]。

定義1[11]設(shè)S={s0,…,sα}為一個語義術(shù)語集合(Linguistic Term Set, LTS)，一個PLTS可以被定義為

L(p)={L(x)p(x)|L(x)∈S,p(x)≥0,

(1)

式中：L(x)p(x)表示語義集L(x)的概率為p(x)；#L(p)是所有L(p)中包含的語義集的個數(shù)。

設(shè)LTS為5個粒度的語義術(shù)語集，S5=(S0=非常差,S1=差,S2=一般,S3=好,S4=非常好)。當(dāng)評價指標(biāo)為售后服務(wù)，客戶給出“大多時候售后服務(wù)很好，但有時效率不高”時，記“大多時候售后服務(wù)很好”為S4，其概率為0.7，記“有時效率不高”為S1，其概率為0.2，此時的L(p)={(S1,0.2),(S4,0.7)}。

(2)

d(L(p)1,L(p)2)=

(3)

定義4[11]設(shè)L(p)={L(x)p(x)|x=1,2,…,#L(p)}為一個PLTS，r(x)為語義集L(x)的下標(biāo)，則L(p)的得分函數(shù)為

(4)

(5)

設(shè)L(p)1和L(p)2的得分函數(shù)為G(L(p)1)和G(L(p)2)，偏差度分別為σL(p)1和σL(p)2。當(dāng)G(L(p)1)=G(L(p)2)時，如果σL(p)1<σL(p)2，則L(p)1>L(p)2；如果σL(p)1=σL(p)2，則L(p)1=L(p)2；如果σL(p)1>σL(p)2，則L(p)1

定義6設(shè)S={s0,…,sα}為LTS，L(p)={L(x)p(x)|x=1,2,…,#L(p)}為一個PLTS，r(x)為語義集L(x)的下標(biāo)，L(p)中語義集L(x)的粒度越大，表示評價時的猶豫度越大，則L(p)的猶豫度

(6)

定義7設(shè)L(p)={L(x)p(x)|x=1,2,…,#L(p)}為一個PLTS，則L(p)轉(zhuǎn)化為精確數(shù)值的轉(zhuǎn)化函數(shù)為

(7)

2.2 面向需求的模塊重要度

QFD中用戶需求重要度、用戶需求與模塊間的關(guān)聯(lián)關(guān)系難以用精確數(shù)值表達(dá)，專家通常采用語義術(shù)語進(jìn)行評估。考慮到專家評價過程中對語言術(shù)語的猶豫性和對每個語言術(shù)語偏好程度的不同，本文采用PLTS進(jìn)行評估，并針對PLTS間無法直接進(jìn)行乘積運(yùn)算的問題提出轉(zhuǎn)化函數(shù)。

設(shè)PSS方案中的專家為Ek(1≤k≤h)，專家權(quán)重為Ok(1≤k≤h)，用戶需求為Ci(1≤i≤m)，PSS模塊為Mj(1≤j≤n)。由產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和軟硬件技術(shù)人員組成的專家組，采用PLTS對用戶需求重要度、用戶需求與模塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行評價?？紤]到概率語言術(shù)語型評價信息難以集結(jié)，先通過轉(zhuǎn)化函數(shù)將其轉(zhuǎn)化為精確數(shù)值，然后采用加權(quán)平均法集結(jié)各專家的評價信息。

專家Ek對用戶需求Ci的重要度評價為

(8)

通過轉(zhuǎn)化函數(shù)將用戶需求重要度轉(zhuǎn)化為如下精確數(shù)值：

(9)

專家Ek對用戶需求Ci與模塊Mj之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系評價為

(10)

通過轉(zhuǎn)化函數(shù)將用戶需求與模塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系轉(zhuǎn)化為如下精確數(shù)值：

(11)

專家組對用戶需求Ci的重要度評價為

(12)

專家組對用戶需求Ci與模塊Mj之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的評價為

(13)

由Bij構(gòu)成的用戶需求和模塊之間關(guān)聯(lián)關(guān)系矩陣為

M1M2…Mn

根據(jù)QFD計(jì)算方法，面向需求的模塊重要度

(14)

3 模塊重要度計(jì)算

用戶體驗(yàn)是PSS設(shè)計(jì)重要的考慮因素，計(jì)算得出面向需求的模塊重要度后，再通過分析用戶體驗(yàn)維度和體驗(yàn)重要度，可以獲得最終的模塊重要度。

3.1 面向體驗(yàn)的模塊重要度計(jì)算

用戶體驗(yàn)是用戶在使用產(chǎn)品或接受服務(wù)時產(chǎn)生的個性化心理反應(yīng)，制造商通過分析用戶體驗(yàn)可以預(yù)測顧客的購買行為，生產(chǎn)滿足市場需求、有市場競爭力的產(chǎn)品。為使產(chǎn)品適用于新環(huán)境或服務(wù)于新用戶群體，本文提出面向體驗(yàn)的模塊重要度。用戶體驗(yàn)具有多維度的結(jié)構(gòu)特征，鑒于顧客在消費(fèi)過程中越來越關(guān)注情緒、智力甚至精神上的個性體驗(yàn)，PSS體驗(yàn)維度一般集中于品牌、安全、社會、交互、情感、感官等[12-13]。本文根據(jù)用戶對產(chǎn)品的使用情況進(jìn)行訪談和問卷調(diào)查，采用因子分析確定PSS的體驗(yàn)維度。根據(jù)用戶對PSS整體體驗(yàn)水平和相關(guān)體驗(yàn)維度的體驗(yàn)水平的評價，通過粗糙集挖掘方法計(jì)算體驗(yàn)維度的重要度。最后通過體驗(yàn)維度與模塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系確定面向體驗(yàn)的模塊重要度。

步驟1計(jì)算等價類集合U|ind(D)，U|ind(Q-{qθ})。

步驟2導(dǎo)出體驗(yàn)維度集合正域posQ(D)，posQ-{qθ}(D)。

步驟3求體驗(yàn)維度集合的基數(shù)card(posQ(D))，card(posQ-{qθ}(D))。

(15)

步驟5對體驗(yàn)維度重要度進(jìn)行歸一化處理：

(16)

(17)

根據(jù)專家與用戶的體驗(yàn)維度重要度偏差得到專家的權(quán)重

(18)

PSS是產(chǎn)品與服務(wù)融合的有機(jī)整體，得到體驗(yàn)維度重要度和專家權(quán)重后，考慮到PSS各模塊對體驗(yàn)水平的影響，專家采用PLTS對體驗(yàn)維度與模塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行評價。

專家Ek對體驗(yàn)維度qθ與模塊Mj之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系評價為

(19)

通過轉(zhuǎn)化函數(shù)將體驗(yàn)維度與模塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系轉(zhuǎn)化為如下精確數(shù)值：

(20)

專家組對體驗(yàn)維度qθ與模塊Mj之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的評價為

(21)

由Bθj構(gòu)成的體驗(yàn)維度和模塊之間關(guān)聯(lián)關(guān)系矩陣為

M1M2…Mn

(22)

3.2 模塊重要度計(jì)算

PSS模塊重要度的確定需要考慮需求和用戶體驗(yàn)，確定面向需求的模塊重要度mj和面向體驗(yàn)的模塊重要度fj后，將其分別進(jìn)行歸一化處理，并通過算數(shù)平均進(jìn)行重要度合成，得到PSS模塊重要度。

將mj歸一化處理，得到

(23)

將fj歸一化處理，得到

(24)

因此PSS模塊的重要度

(25)

根據(jù)PSS模塊重要度，制造商在PSS模塊再設(shè)計(jì)過程中可以合理地分配資源，從而提高客戶滿意度。另外，也可以根據(jù)不同客群的體驗(yàn)需求差異設(shè)計(jì)個性化產(chǎn)品，使用戶獲得更好的體驗(yàn)。

4 案例分析

某機(jī)器人制造企業(yè)為滿足市場需求，欲根據(jù)公司現(xiàn)有的物流機(jī)器人設(shè)計(jì)出一款用于公司內(nèi)部物流派送的改進(jìn)智能機(jī)器人。通過對物流機(jī)器人用戶進(jìn)行售后問卷調(diào)查和訪談，獲取改進(jìn)智能機(jī)器人需滿足的用戶需求為：送達(dá)及時(C1)、操作簡便(C2)、單次運(yùn)輸量大(C3)、收件時間自定義(C4)、設(shè)備可交互(C5)、不影響工作區(qū)正常工作(C6)。公司現(xiàn)有物流機(jī)器人的相關(guān)模塊為：荷載模塊(M1)，包括可荷載體積和可荷載重量等；網(wǎng)絡(luò)設(shè)置模塊(M2)，包括藍(lán)牙傳輸、無線Wi-Fi等；工作速度模塊(M3)，包括最大工作速度和工作期間加速度的平穩(wěn)性等；電池模塊(M4)，包括電池續(xù)航能力和充電速度等；智能識別模塊(M5)，包括主動人臉識別和二維碼識別等；定位模塊(M6)，包括最大精確測距范圍、測距傳感器等；顯示模塊(M7)，包括顯示屏尺寸、分辨率和指示提醒燈等；交互模塊(M8)，包括語音交互、觸摸感應(yīng)等；操作模塊(M9)，包括APP預(yù)約、線上設(shè)置包裹件數(shù)和取件時間等；控制模塊(M10)，包括遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控和路線設(shè)置等；避障模塊(M11)，包括超聲傳感器、沿墻傳感器和紅外避障等；路徑優(yōu)化模塊(M12)，包括考慮荷載的路徑優(yōu)化、考慮時間的路徑優(yōu)化等；在線升級服務(wù)模塊(M13)，包括版本優(yōu)化升級、客服系統(tǒng)升級指導(dǎo)等；遠(yuǎn)程故障服務(wù)模塊(M14)，包括在線檢測、云數(shù)據(jù)故障分析等。

由用戶研究師、設(shè)備開發(fā)人員、產(chǎn)品設(shè)計(jì)師等15位專家組成的專家組采用PLTS進(jìn)行評價，語義術(shù)語集合包含5個粒度，S5={S0=非常低,S1=低,S2=一般,S3=高,S4=非常高}，專家對用戶需求重要度的評價如表1所示。專家對用戶需求Ci與模塊Mj之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的評價如表2所示，限于篇幅，本文只列出專家E1的評價。

表1 用戶需求重要度評價表

表2 專家E1的用戶需求與模塊關(guān)聯(lián)關(guān)系評價表

利用式(9)和式(11)將PLTS通過轉(zhuǎn)化函數(shù)轉(zhuǎn)化為精確數(shù)值，得到相應(yīng)的精確值評價表，如表3和表4所示。

表3 用戶需求重要度精確值評價表

表4 專家E1的用戶需求與模塊關(guān)聯(lián)關(guān)系精確值評價表

考慮產(chǎn)品在新的使用環(huán)境或面對新的用戶群體時需要滿足的用戶體驗(yàn)，對用戶進(jìn)行問卷調(diào)查和訪談。根據(jù)用戶使用感受采用因子分析得到該物流智能機(jī)器人的體驗(yàn)維度為安全(q1)、形象(q2)、交互(q3)和可靠(q4)。通過用戶問卷調(diào)查，得到98位用戶對PSS整體和各體驗(yàn)維度體驗(yàn)水平的評價信息，用戶偏好決策表如表5所示，利用式(15)和式(16)得到PSS中安全、形象、交互和可靠的體驗(yàn)維度重要度為(0.267,0.165,0.378,0.190)。

表5 用戶偏好決策表

表6 用戶需求重要度效用值型評價表

根據(jù)式(17)和式(18)得到的專家權(quán)重Ok為(0.144,0.052,0.049,0.038,0.045,0.036,0.144,0.049,0.052,0.038,0.045,0.036,0.038,0.144,0.086)，利用式(12)得到專家對用戶需求的重要度評價為(3.50,3.14,2.73,3.98,2.87,3.82)，利用式(13)得到專家對用戶需求與模塊間關(guān)聯(lián)關(guān)系的評價為

利用式(14)得到面向需求的模塊重要度mj為(47.81,50.77,32.95,34.40,48.28,36.96,27.44,30.95,28.28,41.01,26.97,34.62,22.81,24.58)。

專家采用PLTS評價體驗(yàn)維度與模塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系如表7所示，限于篇幅，本文只列出專家E1的評價表。

表7 專家E1的體驗(yàn)維度與模塊關(guān)聯(lián)關(guān)系評價表

利用式(20)將PLTS通過轉(zhuǎn)化函數(shù)轉(zhuǎn)化為精確數(shù)值，如表8所示。

表8 專家E1的體驗(yàn)維度與模塊關(guān)聯(lián)關(guān)系精確數(shù)型評價表

根據(jù)得到的專家權(quán)重Ok，利用式(21)和式(22)得到PSS面向體驗(yàn)的模塊重要度fj為(1.40,1.95,2.19,1.84,2.75,2.26,2.11,2.67,2.26,2.19,2.30,1.90,1.83,1.84)。根據(jù)mj和fj，利用式(23)～式(25)合成模塊重要度為(0.073,0.085,0.071,0.066,0.096,0.076,0.064,0.077,0.067,0.079,0.067,0.068,0.054,0.056)。

由體驗(yàn)維度重要度Q=(0.267,0.165,0.378,0.190)可知，用戶對各體驗(yàn)維度的偏好順序?yàn)椋航换?q3)>安全(q1)>可靠(q4)>形象(q2)。由模塊重要度(0.073,0.085,0.071,0.066,0.096,0.076,0.064,0.077,0.067,0.079,0.067,0.068,0.054,0.056)可知，模塊重要度由高到低的排序?yàn)镸5>M2>M10>M8>M6>M1>M3>M12>M9>M11>M4>M7>M14>M13。智能識別模塊(M5)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置模塊(M2)、控制模塊(M10)、交互模塊(M8)和定位模塊(M6)的模塊重要度相對較高，與體驗(yàn)維度中交互和安全體驗(yàn)重要度相對較高的結(jié)論基本一致。模塊的重要度越高表示該模塊對PSS影響越大，因此該企業(yè)要對現(xiàn)有物流機(jī)器人進(jìn)行優(yōu)化時，應(yīng)優(yōu)先考慮對模塊重要度高的模塊。

5 結(jié)束語

在制造商日益關(guān)注用戶體驗(yàn)的背景下，為使PSS再設(shè)計(jì)盡可能準(zhǔn)確理解用戶需求，提升用戶體驗(yàn)以獲得更高的用戶滿意度，本文提出考慮用戶偏好的PSS模塊重要度判定方法，所提方法的特點(diǎn)如下：

(1)考慮到PSS模塊設(shè)計(jì)不但要滿足用戶需求，而且要提升用戶體驗(yàn)，從面向需求的模塊重要度和面向體驗(yàn)的模塊重要度兩個方面考慮PSS模塊的重要度判定，面向需求的模塊重要度反映了PSS的功能，面向體驗(yàn)的模塊重要度反映了用戶的便利、安全、交互等體驗(yàn)感受。

(2)在面向需求的模塊重要度確定過程中，鑒于專家評價過程中語言術(shù)語的猶豫性和每個語言術(shù)語偏好程度不同，采用PLTS評價用戶需求重要度和用戶需求與模塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以避免偏好表達(dá)過程中的信息損失。通過QFD將用戶需求重要度轉(zhuǎn)化為面向需求的模塊重要度時，由于PLTS之間無法直接相乘，結(jié)合得分函數(shù)及偏差度提出猶豫度和轉(zhuǎn)化函數(shù)，將PLTS轉(zhuǎn)化為精確數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。

(3)在面向體驗(yàn)的模塊重要度確定過程中，鑒于專家評價過程中語言術(shù)語的猶豫性和每個語言術(shù)語偏好程度不同，采用PLTS評價體驗(yàn)維度與模塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系。鑒于直接給出專家權(quán)重存在主觀問題，通過各專家給出的評價信息與用戶評價的體驗(yàn)維度重要度的偏差來確定專家權(quán)重。

通過研究分析某企業(yè)改進(jìn)智能機(jī)器人PSS模塊的重要度，驗(yàn)證了所提方法的有效性與可行性。下一步研究將預(yù)測市場需求變化，對PSS模塊進(jìn)行再設(shè)計(jì)。