基于感性工學(xué)的電熱水壺造型設(shè)計(jì)研究

趙項(xiàng)，魏峰,2，吳正仲，白伊莎

（1.福建工程學(xué)院 設(shè)計(jì)學(xué)院，福州 350118;2.福建工程學(xué)院 福建省高等學(xué)校人文社會(huì)科學(xué)硏究基地設(shè)計(jì)創(chuàng)新硏究中心，福州 350118）

隨著時(shí)代的進(jìn)步，生產(chǎn)技術(shù)不斷成熟的同時(shí)消費(fèi)者意識(shí)也在高漲，他們?cè)谶x購(gòu)產(chǎn)品時(shí)，除了考慮功能的實(shí)用性、價(jià)格的合理性之外，更關(guān)注產(chǎn)品的外觀造型與感性表達(dá)。產(chǎn)品意象在很大程度上引導(dǎo)著消費(fèi)者的購(gòu)買意愿，消費(fèi)者選擇產(chǎn)品時(shí)大都憑借他們對(duì)產(chǎn)品意象的感性認(rèn)知，外觀造型作為傳達(dá)產(chǎn)品意象的重要載體，能夠充分引起消費(fèi)者的內(nèi)心共鳴激發(fā)其消費(fèi)動(dòng)機(jī)。然而，消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)品意象的認(rèn)知與設(shè)計(jì)師對(duì)于造型元素特征的觀點(diǎn)存在明顯差異，大部分消費(fèi)者購(gòu)買產(chǎn)品時(shí)依賴產(chǎn)品的意象感知，而設(shè)計(jì)師在開發(fā)產(chǎn)品時(shí)一般重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)品功能、特性與價(jià)格，為了縮小消費(fèi)者與設(shè)計(jì)師之間對(duì)產(chǎn)品意象的認(rèn)知差距，有效整合消費(fèi)者的感性訴求與設(shè)計(jì)師的職業(yè)觀念，獲取產(chǎn)品意象的一致性見解，并幫助設(shè)計(jì)師掌握消費(fèi)者感性需求與之對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)要素，建立一種合適的產(chǎn)品造型意象研究模式顯得尤為重要。

一、感性工學(xué)

消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的意象感知模糊難測(cè)，若要進(jìn)行準(zhǔn)確的描述，必須將消費(fèi)者的感性意象與產(chǎn)品的造型要素連結(jié)起來(lái)，有研究學(xué)者提出了多種指導(dǎo)設(shè)計(jì)師研發(fā)產(chǎn)品造型的消費(fèi)者導(dǎo)向技術(shù)，其中較為典型的是感性工學(xué)這種將消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)品的情感與意象，轉(zhuǎn)換成設(shè)計(jì)元素的技術(shù)，感性一詞原意為對(duì)某件事物所產(chǎn)生的心理感覺與意象。由感性工學(xué)的科學(xué)化方法，可將消費(fèi)者的感性意象數(shù)值化并轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品的造型要素，用來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)，不僅重視產(chǎn)品的功能特性，更關(guān)注用戶感性層面的需求。

近幾年，感性工學(xué)作為成熟的理論技術(shù)在國(guó)內(nèi)已廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域的產(chǎn)品研究。例如，汪群等學(xué)者以感性工學(xué)為理論基礎(chǔ)，將威士忌酒瓶造型分解為不同的項(xiàng)目與類目，并結(jié)合數(shù)量化Ⅰ類進(jìn)行分析，得到感性意象與威士忌酒瓶瓶身造型設(shè)計(jì)元素之間的關(guān)系，為相關(guān)瓶器的造型研發(fā)提供了新思路；肖江浩等學(xué)者將感性工學(xué)與語(yǔ)義差異法、主成分法分析法、聚類分析法和多維尺度分析法相結(jié)合，對(duì)童車外觀的情感意象進(jìn)行了分析與討論，得到童車的感性意象與造型元素之間的關(guān)系。由此表明，感性工學(xué)這種具有科學(xué)性的方法可應(yīng)用在研究目標(biāo)用戶對(duì)產(chǎn)品造型的感性意象上。

電熱水壺作為一種專門用于熱水的小型家電產(chǎn)品，具有加熱快、體積小、使用便捷的特點(diǎn)，購(gòu)買群體龐大。消費(fèi)者在購(gòu)買電熱水壺時(shí)，不僅關(guān)注電熱水壺諸如功率、耗電等物理特性，也越來(lái)越重視電熱水壺的造型美感與情感化需求。為符合消費(fèi)者對(duì)電熱水壺造型意象的感性認(rèn)知，本研究以感性工學(xué)為理論基礎(chǔ)，對(duì)電熱水壺造型進(jìn)行解構(gòu)與分析，充分探討電熱水壺的造型與消費(fèi)者感性心理之間的關(guān)系。

二、電熱水壺樣本篩選與感性語(yǔ)匯萃取

（一）樣本收集與篩選

本研究以市場(chǎng)上在售的電熱水壺為研究對(duì)象，廣泛地從京東和淘寶等購(gòu)物網(wǎng)站、電器賣場(chǎng)等實(shí)體店收集研究案例產(chǎn)品的圖片樣本，共獲取16個(gè)品牌、189個(gè)不同型號(hào)的電熱水壺。為了便于后續(xù)研究，由焦點(diǎn)小組（共10位：3名男性和2名女性產(chǎn)品設(shè)計(jì)碩士研究生、3位女性和2位男性產(chǎn)品設(shè)計(jì)師）對(duì)189個(gè)樣本展開討論，結(jié)合KJ分類法的基本概念，通過(guò)形態(tài)特殊性、品牌代表性等原則挑選出具有代表性的樣本，最后得到31個(gè)電熱水壺作為本研究的調(diào)查樣本（圖1）。為了后續(xù)研究中實(shí)驗(yàn)樣本不受尺寸、視覺、顏色、材質(zhì)、品牌的干擾，將31個(gè)樣本用3D軟件（Rhino7.0版本）對(duì)電熱水壺進(jìn)行造型建模（圖2），后續(xù)調(diào)查將使用模型圖片進(jìn)行。

>圖2 調(diào)查樣本造型建模

（二）感性詞匯萃取

1.感性詞匯初步篩選

本研究初步從專業(yè)書籍、雜志與產(chǎn)品造型評(píng)價(jià)的相關(guān)文獻(xiàn)中，收集到97個(gè)適用于描述電熱水壺的感性詞匯。然后，通過(guò)焦點(diǎn)小組討論，初步剔除語(yǔ)義相同與不適合本研究的詞匯，整理并保留了16個(gè)比較適合形容電熱水壺的感性詞匯對(duì)，如表1所示。

>表1 初步保留感性詞匯

2.基于因子分析法的感性詞匯萃取

因子分析法是一種研究指標(biāo)內(nèi)部依賴關(guān)系的多元統(tǒng)計(jì)分析方法，主要是通過(guò)降維技術(shù)，將相同本質(zhì)的變量歸為一個(gè)公共因子，通過(guò)提取的公共因子來(lái)反映所有變量的大部分信息，然后根據(jù)公因子的特征值和貢獻(xiàn)率計(jì)算每個(gè)因子的權(quán)重比例。上文初步篩選的感性詞匯對(duì)數(shù)量偏多，且部分詞語(yǔ)之間存在一致性，為了便于后續(xù)研究調(diào)查與分析，運(yùn)用因子分析法萃取出比較適合形容電熱水壺的感性詞匯。

將16個(gè)感性詞匯對(duì)結(jié)合31個(gè)樣本，運(yùn)用Likert七級(jí)量表（1至7）制成感性意象詞匯調(diào)查問(wèn)卷，邀請(qǐng)60位產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生結(jié)合樣本對(duì)感性詞匯進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，并統(tǒng)計(jì)評(píng)分。運(yùn)用數(shù)值統(tǒng)計(jì)分析軟件（SPSS 20版本）進(jìn)行因子分析，首先檢驗(yàn)感性詞匯調(diào)查數(shù)據(jù)的適宜性，經(jīng)軟件運(yùn)算得到KMO值為0.798，表示調(diào)查數(shù)據(jù)比較適合做因子分析；然后，運(yùn)用主成份方法提取公因子，并將特征值設(shè)定為>1，最終得到3個(gè)意象因子（F1、F2、F3），累積貢獻(xiàn)率達(dá)到 86.297%，如表2所示。

>表2 感性詞匯方差積累圖

由因子分析結(jié)果得知，形容電熱水壺的感性詞匯主要包含了三個(gè)共同因子，而且每個(gè)因子都有其所代表的涵義，為了進(jìn)一步萃取每個(gè)公共因子中具有代表性的詞匯，將各因子載荷量繼續(xù)進(jìn)行集群分析。通過(guò)分析得到較佳的集群數(shù)為三群，接著由每組感性詞匯在因子空間中的坐標(biāo)，計(jì)算出它所屬的群中心點(diǎn)坐標(biāo)，并依此一一求出每組感性詞匯距離它所屬的群中心最短的距離，此最短距離的感性詞匯即為該群的代表性詞匯，最后得到“傳統(tǒng)的-時(shí)尚的（Y1）、普通的-創(chuàng)新的（Y2）、大眾化-個(gè)性化（Y3）”這3組為最具代表性的感性詞匯，因此，后續(xù)研究選取上述3組感性詞匯進(jìn)行。

三、感性詞匯與造型要素的關(guān)聯(lián)性實(shí)驗(yàn)

（一）電熱水壺造型解構(gòu)與分析

1.造型分解

形態(tài)分析法由Zwick（1967）年提出，此方法最早應(yīng)用在機(jī)械工程領(lǐng)域，所列舉的目標(biāo)產(chǎn)品由多個(gè)要素組成，可以分為產(chǎn)品種類、造型、色彩、材質(zhì)、尺寸、功能、使用場(chǎng)合、放置方式等，形態(tài)分析法提供了一個(gè)具有理論基礎(chǔ)的造型解析方式，其概念是將一個(gè)設(shè)計(jì)單元視為整體組合中的一部分。目前，這種方法被廣泛應(yīng)用于感性工學(xué)的相關(guān)產(chǎn)品研究中，可對(duì)要研究產(chǎn)品的形態(tài)進(jìn)行解構(gòu)與分析。

本研究從形態(tài)分析法的基本概念出發(fā)，對(duì)收集的電熱水壺樣本進(jìn)行產(chǎn)品造型要素與類目的分析，根據(jù)電熱水壺樣本所具有的形態(tài)特征進(jìn)行探討與分析，整理出影響電熱水壺造型感性評(píng)價(jià)的形態(tài)特征，并歸納得到電熱水壺的造型要素與類目。根據(jù)所收集的31個(gè)電熱水壺樣本進(jìn)行產(chǎn)品造型要素與類目的分析，得到壺身（X1）、壺蓋（X2）、壺嘴（X3）、把手（X4）和開關(guān)位置（X5）五種造型要素（圖3）。其中，壺身造型包含直筒狀、弧狀、圓臺(tái)狀、下壺直筒狀上壺弧狀四個(gè)類目；壺蓋造型包括平面式和凸起式兩個(gè)類目；壺嘴造型包含外接壺嘴和延伸壺嘴，延伸壺嘴又根據(jù)角度分為向上傾斜、水平、向下傾斜，共四個(gè)類目；把手造型包含弧形、指弧、直線、梯形四個(gè)類目；開關(guān)位置包括位于把手上、在壺身底部?jī)蓚€(gè)類目。

>圖3 電熱水壺造型要素

2.樣本造型要素編碼

根據(jù)電熱水壺已確認(rèn)的造型要素與其類目，分析每一個(gè)實(shí)驗(yàn)樣本所屬造型要素的類目，并進(jìn)行編碼，其樣本依據(jù)圖2從左至右、從上到下進(jìn)行編碼，所得結(jié)果如表3所示。

>表3 造型要素與類目編碼表

（二）基于SD法的電熱水壺問(wèn)卷調(diào)查

SD法是語(yǔ)意差異法（Method of Semantic Differential）的簡(jiǎn)寫，由Charles E.Osgood等人于1942年提出，用以對(duì)比形容詞的雙極式評(píng)量，評(píng)量受測(cè)者對(duì)樣本的反應(yīng)。本研究運(yùn)用SD法來(lái)量化受測(cè)者對(duì)31個(gè)電熱水壺樣本的形態(tài)特征感受，問(wèn)卷要求測(cè)試者對(duì)挑選的31個(gè)電熱水壺樣本進(jìn)行感性詞匯意象打分，以第一個(gè)樣本及感性意象詞匯“傳統(tǒng)的-時(shí)尚的”為例：1分表示對(duì)應(yīng)樣本極為傳統(tǒng)，2分表示較為傳統(tǒng)，3分表示傳統(tǒng)，4分表示折中，5分代表時(shí)尚，6分代表較為時(shí)尚，7分代表極為時(shí)尚，SD語(yǔ)義差異量表問(wèn)卷如表4所示。本研究SD問(wèn)卷的測(cè)試對(duì)象共71人，男性36人，女性35人，其中49人具有產(chǎn)品設(shè)計(jì)背景，所有受試者均為電熱水壺產(chǎn)品用戶。

>表4 SD語(yǔ)義差異量表問(wèn)卷示意（部分）

（三）電熱水壺造型要素與感性詞匯的關(guān)聯(lián)性

本研究主要應(yīng)用數(shù)量化Ⅰ類建立產(chǎn)品造型要素與產(chǎn)品意象之間的關(guān)聯(lián)性，消費(fèi)者的感性需求與產(chǎn)品造型要素之間的關(guān)系，是一種線性回歸的感性模式，要構(gòu)建科學(xué)的產(chǎn)品意象推論模型，使用數(shù)量化Ⅰ類方法進(jìn)行分析更加合理化。數(shù)量化Ⅰ類是一種質(zhì)性的復(fù)回歸分析方法，這種類別式的復(fù)回歸分析方法常應(yīng)用在感性工學(xué)相關(guān)的研究中。該回歸分析以電熱水壺的造型要素為自變量，以感性詞匯的評(píng)量值為因變量，構(gòu)建形容電熱水壺的感性詞匯與造型要素兩者之間的關(guān)系，經(jīng)過(guò)回歸分析可得到各造型要素對(duì)于感性詞匯的影響力。其中，R2越靠近1，則輸出的預(yù)測(cè)效果越準(zhǔn)確；偏回歸系數(shù)的數(shù)值越大，表示兩個(gè)變項(xiàng)之間因果關(guān)系越強(qiáng)，也就是說(shuō)當(dāng)消費(fèi)者對(duì)電熱水壺表達(dá)某一形容詞語(yǔ)匯時(shí)，對(duì)某一造型要素的某一形態(tài)有較大的傾向；全距值越大則表示此造型要素對(duì)感性詞匯的影響越大。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

（一）基于數(shù)量化Ⅰ類的造型要素與感性意象關(guān)系分析

將SD問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果運(yùn)用SPSS 20版本進(jìn)行線性回歸統(tǒng)計(jì)，詳細(xì)了解造型要素與感性意象的關(guān)系，以第一組感性詞匯“傳統(tǒng)的-時(shí)尚的”為例進(jìn)行數(shù)量化Ⅰ類分析，并整理相關(guān)數(shù)據(jù)，如表5所示。觀察偏回歸系數(shù)與全距可發(fā)現(xiàn)，消費(fèi)者在“傳統(tǒng)的-時(shí)尚的”意象感受上，電熱水壺的壺嘴造型影響力最大，壺身造型次之，壺蓋造型影響最弱；另外當(dāng)壺身為圓臺(tái)狀、壺蓋造型采用凸起式、壺嘴角度向上傾斜、把手為直線、開關(guān)位于壺身底部位置時(shí)，消費(fèi)者最能有時(shí)尚的感受。

>表5 Y1-“傳統(tǒng)的-時(shí)尚的”數(shù)量化Ⅰ類分析結(jié)果

不同造型要素對(duì)于各感性意象的偏回歸系數(shù)、全距值、影響力排序匯總整理如表6所示，可以看出，壺嘴造型對(duì)于“傳統(tǒng)的-時(shí)尚的”感性意象的影響最大，當(dāng)壺嘴角度向上傾斜最有時(shí)尚的意象感受；把手形態(tài)對(duì)于“普通的-創(chuàng)新的”的意象感受影響最大，直線呈現(xiàn)的把手造型消費(fèi)者最能有創(chuàng)新的意象感受；壺身造型對(duì)于“大眾化-個(gè)性化”感性意象存在明顯影響，且壺身造型為弧狀時(shí)消費(fèi)者最能有個(gè)性化的感受；而從電熱水壺的整體造型要素來(lái)看，壺蓋和開關(guān)位置對(duì)于各意象感受的影響力普遍偏低。

通過(guò)數(shù)量化Ⅰ類分析結(jié)果，從類目得分（偏回歸系數(shù)）可觀察到，不同的感性意象分別由不同的造型組成，才會(huì)有一定的影響力，整理如表7所示。

>表6 不同造型對(duì)于各感性意象的偏回歸系數(shù)、全距值、影響力排序匯總整理

>表7 不同感性意象與最有影響力造型組成的關(guān)系

（二）實(shí)驗(yàn)評(píng)估

根據(jù)數(shù)量化Ⅰ類分析結(jié)果，得到電熱水壺各感性意象匹配的造型要素，以及各造型要素中重要的類目。本研究以個(gè)性化意象感受對(duì)應(yīng)的造型要素設(shè)計(jì)了一款電熱水壺，如圖4所示。此電熱水壺以壺身造型設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，采用弧形塑造，整體呈流線型，線條輕微地平滑過(guò)渡，可極大緩解用戶的視覺壓力；凸起式的壺蓋設(shè)計(jì)搭配符合人體工學(xué)的指弧把手，開關(guān)位于把手之上，壺嘴角度輕微向上傾斜，整體造型呈現(xiàn)給消費(fèi)者個(gè)性、獨(dú)特的意象感知。

>圖4 個(gè)性化的電熱壺水壺造型設(shè)計(jì)方案

為了評(píng)估此電熱水壺是否符合消費(fèi)者個(gè)性化的感性意象，結(jié)合Likert七點(diǎn)量表（1-7分）對(duì)本設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)量，為避免單一設(shè)計(jì)方案評(píng)估存在誘導(dǎo)性，通過(guò)綜合焦點(diǎn)小組討論意見，從調(diào)查樣本中挑選出較符合個(gè)性化的兩個(gè)基準(zhǔn)樣本（圖5），將設(shè)計(jì)方案與基準(zhǔn)樣本進(jìn)行打分評(píng)估，1分表示非常大眾化，2分表示比較大眾化，3分表示大眾化，4分表示折中，5分表示個(gè)性化，6分表示比較個(gè)性化，7分表示非常個(gè)性化。共發(fā)放60份問(wèn)卷給電熱水壺用戶填寫，回收60份有效問(wèn)卷，對(duì)問(wèn)卷結(jié)果進(jìn)行均值計(jì)算，得到評(píng)分為5.52分，由此表明了受測(cè)者對(duì)此電熱水壺設(shè)計(jì)方案的意象感受程度介于個(gè)性化和比較個(gè)性化區(qū)間，并趨向比較個(gè)性化。通過(guò)評(píng)估，也驗(yàn)證了這種基于感性工學(xué)理論，并結(jié)合因子分析法、語(yǔ)義差異法和數(shù)量化Ⅰ類的電熱水壺造型意象研究方法具有可行性。

>圖5 評(píng)估基準(zhǔn)樣本

五、結(jié)語(yǔ)

本研究以感性工學(xué)為理論基礎(chǔ)對(duì)電熱水壺造型的感性意象進(jìn)行充分探究，構(gòu)建出感性詞匯與電熱水壺造型要素之間的雙向關(guān)系，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師提供了創(chuàng)新電熱水壺造型設(shè)計(jì)的思路。例如，從數(shù)量化Ⅰ類分析結(jié)果得出，符合消費(fèi)者時(shí)尚感需求的電熱水壺，壺身造型為圓臺(tái)狀，壺蓋凸起，壺嘴的角度向上傾斜，把手形狀呈梯形，開關(guān)位于壺身底部；具有創(chuàng)新性的電熱水壺則壺身為弧形，壺蓋應(yīng)呈現(xiàn)平面式設(shè)計(jì)，壺嘴角度向下傾斜，把手為直線設(shè)計(jì)，開關(guān)位于把手上。本研究測(cè)試樣本以圖片的形式呈現(xiàn)，避免產(chǎn)品尺寸、視覺、色彩、材質(zhì)、品牌的干擾，采用樣本的模型圖片（圖2）進(jìn)行調(diào)研，雖然具有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性，但樣本數(shù)量稍多以及受條件限制導(dǎo)致調(diào)研回收的有效問(wèn)卷數(shù)量偏少，在一定程度上也影響了量化結(jié)果的精確性。電熱水壺產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)是一個(gè)整體，包含了尺寸、造型、材質(zhì)、色彩、紋理等多方面的有機(jī)結(jié)合，應(yīng)綜合多方面設(shè)計(jì)元素，并進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，本研究雖然只兼顧了造型層面的設(shè)計(jì)要素，但研究方法和量化分析的結(jié)果對(duì)相關(guān)研究與同類屬性的壺類產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)仍有借鑒意義。