基于感性工學(xué)的兒童水杯形態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

柯靖雯 宋武

（1.泉州師范學(xué)院美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，泉州 362000；2.華僑大學(xué)機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院，廈門(mén) 361021）

兒童水杯是兒童生活中必不可少的日用產(chǎn)品，而消費(fèi)市場(chǎng)上的兒童水杯產(chǎn)品趨于同質(zhì)化，缺乏吸引力，通過(guò)設(shè)計(jì)提升產(chǎn)品形態(tài)的差異化，能夠在一定程度上提升兒童水杯的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。兒童作為一類(lèi)特殊人群，兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)注重內(nèi)在情感，除了基礎(chǔ)功能和外在形態(tài)設(shè)計(jì)外，情感供給功能至關(guān)重要[1]。產(chǎn)品的形態(tài)語(yǔ)義能夠傳達(dá)信息，引發(fā)用戶(hù)的情感共鳴[2]。因此，文章以感性工學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，關(guān)注兒童水杯的外在形態(tài)和感性意象之間的關(guān)系，以期為兒童水杯形態(tài)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

1 相關(guān)概念解析

1.1 感性工學(xué)

感性工學(xué)是長(zhǎng)町三生于20 世紀(jì)70 年代初在日本提出的，是一種積極主動(dòng)的、以消費(fèi)者為導(dǎo)向的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。感性工學(xué)是將用戶(hù)對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品或概念產(chǎn)品的印象、感受和需求轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計(jì)參數(shù)，從而形成設(shè)計(jì)方案[3]。目前感性工學(xué)理論應(yīng)用于設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)階段，主要分為三個(gè)步驟：感性意象獲取、模型建立和設(shè)計(jì)優(yōu)化[4]。

1.2 因素分析法

在感性工學(xué)中，常用因素分析法來(lái)研究符合消費(fèi)者需求的潛在感性意象。因素分析法是由英國(guó)心理學(xué)家斯皮爾曼提出的一種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，它的原理是把線性關(guān)系較強(qiáng)的原有變量萃取為相互獨(dú)立的幾個(gè)綜合指標(biāo)，這些綜合指標(biāo)可以保留和說(shuō)明原有變量提供的特征信息，并代替原有變量[5]。使用因素分析法的目的就是整合變量，用具有代表性的因子歸納概括具有相同本質(zhì)的變量，也可以減少變量，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)研究[6]。

1.3 數(shù)量化理論I 類(lèi)

數(shù)量化理論I 類(lèi)是感性工學(xué)中較為常用的分析方法，用來(lái)探究用戶(hù)感性需求與產(chǎn)品形態(tài)要素之間的關(guān)聯(lián)程度[7]，它的原理是通過(guò)將多個(gè)因變量進(jìn)行量化編碼，借助多元分析方法，在設(shè)計(jì)要素和感性意象評(píng)價(jià)之間構(gòu)建數(shù)學(xué)映射模型，從而獲得因變量對(duì)感性意象的預(yù)測(cè)貢獻(xiàn)值[8]。數(shù)量化理論I 類(lèi)分析結(jié)果的重相關(guān)系數(shù)R 值越大，表示分析信賴(lài)度越高，如0.00＜R ＜0.19 說(shuō)明預(yù)測(cè)值呈現(xiàn)低相關(guān)度，0.20 ＜R＜0.39 說(shuō)明具有一定的相關(guān)性，0.40 ＜R ＜0.69說(shuō)明預(yù)測(cè)值可靠度具有強(qiáng)相關(guān)，0.70 ＜R ＜1.00 說(shuō)明具有極強(qiáng)的相關(guān)性[9]。

2 基于感性工學(xué)的兒童水杯形態(tài)設(shè)計(jì)思路

2.1 感性意象獲取

2.1.1 兒童水杯代表性樣本的篩選

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物平臺(tái)收集消費(fèi)市場(chǎng)上現(xiàn)有的兒童水杯圖片共302 張，考慮到色彩和材質(zhì)會(huì)對(duì)水杯形態(tài)的評(píng)價(jià)產(chǎn)生干擾，因此所有圖片進(jìn)行了去色處理和尺寸調(diào)整，以確保除了形態(tài)外的視覺(jué)統(tǒng)一，打印成卡片。邀請(qǐng)6 名產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人員組成焦點(diǎn)小組團(tuán)體，對(duì)300 張圖片卡片進(jìn)行評(píng)價(jià)歸類(lèi)，剔除相似樣本，最終確定30 個(gè)兒童水杯的代表性樣本，如圖1 所示。

2.1.2 感性意象語(yǔ)匯的篩選及萃取

在關(guān)于產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)的相關(guān)論文、書(shū)籍等渠道搜集適宜用來(lái)形容產(chǎn)品視覺(jué)形態(tài)的形容詞語(yǔ)匯共120個(gè)，由于樣本量大，采用心理學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件E-prime 制作篩選程序[10]，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)整理。程序?qū)㈦S機(jī)展示120 個(gè)形容詞語(yǔ)匯，如受試者覺(jué)得該形容詞適宜形容兒童水杯形態(tài)則按下“P”鍵，反之按下“Q”鍵，適宜計(jì)1 分，不適宜則計(jì)-1 分。邀請(qǐng)20 名產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員參與實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中要求形容詞的擇選應(yīng)具有評(píng)估性、力量性及活動(dòng)性，最終進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，選取分?jǐn)?shù)較高的40 個(gè)形容詞語(yǔ)匯。

此外，研究運(yùn)用語(yǔ)義差異法將這40 個(gè)形容詞語(yǔ)匯制作為 Likert 量表問(wèn)卷[11]，評(píng)價(jià)尺度設(shè)置為：不適合、有點(diǎn)不適合、一般、有點(diǎn)適合、適合，分別計(jì)1-5 分，收集問(wèn)卷數(shù)據(jù)共77 份，剔除無(wú)效問(wèn)卷3 份，有效數(shù)據(jù)通過(guò)SPSS 軟件進(jìn)行因素分析。分析前需進(jìn)行KMO 檢驗(yàn)和Bartlett 球形度檢驗(yàn)，KMO 檢驗(yàn)系數(shù)越高越適合進(jìn)行因素分析，若低于0.5 則不適合進(jìn)行因素分析[12]。分析結(jié)果顯示KMO 檢驗(yàn)系數(shù)為0.824，大于0.5；且Bartlett 球形度檢驗(yàn)的顯著性為0，小于顯著性水平0.05，說(shuō)明問(wèn)卷數(shù)據(jù)具有結(jié)構(gòu)效度，變量之間存在較強(qiáng)的相關(guān)性，適合進(jìn)行因素分析[13]。通過(guò)主成分分析法和具有Kaiser 標(biāo)準(zhǔn)化的正交旋轉(zhuǎn)法[14]，在成分矩陣中萃取出3 個(gè)因子與其他因素成分無(wú)交叉，之后通過(guò)焦點(diǎn)小組團(tuán)體對(duì)各因素進(jìn)行組合解釋和因素重命名，最終獲得的感性意象因子為“輕巧的”“精致的”和“創(chuàng)新的”。

2.1.3 兒童水杯的感性意象評(píng)價(jià)

將上述的30 個(gè)代表性樣本圖片和萃取的3 個(gè)感性意象因子進(jìn)行整合，并利用語(yǔ)義差異法制作兒童水杯的感性意象評(píng)價(jià)問(wèn)卷，評(píng)價(jià)尺度為：非常不適合、不適合、一般、適合、非常適合，分別計(jì)1——5 分。最終收集有效問(wèn)卷共84 份，數(shù)據(jù)結(jié)果取平均值，獲得每個(gè)樣本的感性意象評(píng)分（Y 值）。

2.2 分析模型建立

2.2.1 兒童水杯的形態(tài)要素解構(gòu)

基于上述篩選出的30 個(gè)兒童水杯代表性樣本，經(jīng)焦點(diǎn)小組團(tuán)體進(jìn)行形態(tài)解構(gòu)和編碼，將兒童水杯的整體形態(tài)拆解為幾個(gè)設(shè)計(jì)要素：整體形狀、形態(tài)線條趨勢(shì)、杯蓋、把手、中圈寬度、底座和尺寸比例，用X1——X6 表示，然后在各個(gè)形態(tài)要素中列出若干形態(tài)特征，并用數(shù)字表示，如表1 所示。

2.2.2 數(shù)量化理論I 類(lèi)編碼

根據(jù)表1，分析30 個(gè)樣本的要素特征，進(jìn)行數(shù)量化I 類(lèi)X 編碼，結(jié)合每個(gè)樣本的感性意象評(píng)分（Y值），繪制兒童水杯代表性樣本的數(shù)量化理論I 類(lèi)編碼表，如表2 所示。

表2 兒童水杯樣本數(shù)量化理論I 類(lèi)編碼表

2.2.3 數(shù)量化理論I 類(lèi)分析結(jié)果

通過(guò)數(shù)量化理論I 類(lèi)分析了兒童水杯的7 個(gè)形態(tài)設(shè)計(jì)要素和3 個(gè)感性意象的相關(guān)性，如表3 所示。數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，其中3 個(gè)感性意象的復(fù)相關(guān)系數(shù)R值均大于0.7，說(shuō)明研究中形態(tài)設(shè)計(jì)要素與感性意象間具有強(qiáng)相關(guān)性，相關(guān)度從高到低分別為：創(chuàng)新的（R=0.97）、精致的（R=0.95）、輕巧的（R=0.90）。

表3 數(shù)量化I 類(lèi)分析結(jié)果

其中偏相關(guān)系數(shù)表示形態(tài)要素對(duì)該感性意象的影響指數(shù)，而類(lèi)目得點(diǎn)表示受試者對(duì)于該形態(tài)要素特征的偏好指數(shù)，指數(shù)越高表示該要素特征更能夠引起所指感性意象的感覺(jué)，數(shù)值的正負(fù)代表影響的積極性和消極性[15]。根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果整理兒童水杯7 個(gè)形態(tài)設(shè)計(jì)要素對(duì)感性意象的影響度進(jìn)行排行，并標(biāo)注類(lèi)目得點(diǎn)較高的要素特征，如表4 所示。

表4 形態(tài)要素及特征的影響度排名表

從數(shù)據(jù)結(jié)果來(lái)看，在“輕巧的”感性意象中，整體形狀要素能影響輕巧感，它的偏相關(guān)系數(shù)最高（X1=0.88），其中類(lèi)目得點(diǎn)最高的形態(tài)要素特征是曲面體（X1-5），類(lèi)目得點(diǎn)為0.62，表明水杯設(shè)計(jì)中整體形狀設(shè)計(jì)為曲面體能體現(xiàn)輕巧的感覺(jué)；其次是杯蓋要素，其偏相關(guān)系數(shù)排列第二（X3=0.85），其中的鴨嘴狀或無(wú)蓋（X3-3）特征的類(lèi)目得點(diǎn)最高，表明沒(méi)有杯蓋的設(shè)計(jì)更能喚起輕巧的感覺(jué)；而偏相關(guān)系數(shù)最低的是中圈寬度（X5=0.57），說(shuō)明該要素對(duì)于輕巧感的影響度較低。在“創(chuàng)新的”感性意象中，杯蓋要素能表達(dá)出創(chuàng)新感，它的偏相關(guān)系數(shù)最高（X3=0.95），其中類(lèi)目得點(diǎn)最高的是半圓狀（X3-1），表明半圓狀杯蓋能體現(xiàn)出創(chuàng)新感；其次是把手要素，其偏相關(guān)系數(shù)排列第二（X4=0.93），其中單把手（X4-2）特征的類(lèi)目得點(diǎn)最高，因此水杯設(shè)計(jì)為單把手具有創(chuàng)新感。在“精致的”感性意象中，所有的形態(tài)要素的偏相關(guān)系數(shù)都處于較高水平，均大于0.80 且相差并不大，說(shuō)明所有的形態(tài)要素對(duì)于營(yíng)造精致感都較為重要且之間的重要性差異不大。水杯的尺寸比例（X7=0.93）對(duì)精致感的影響度相對(duì)較高，其中水杯直徑大于高度會(huì)顯得水杯更精致；其次是杯蓋（X3=0.92）和整體形狀（X1=0.92）兩個(gè)因素，如果設(shè)計(jì)為不規(guī)則的杯蓋形態(tài)及擬物化的水杯，整體造型會(huì)更顯精致感。

2.3 設(shè)計(jì)優(yōu)化

根據(jù)因素分析法的因子萃取結(jié)果，“輕巧感”“精致感”和“創(chuàng)新感”被認(rèn)為是兒童水杯中較為重要的感性因子。因此，在進(jìn)行兒童水杯的形態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)需注重在這三方面的感性意象構(gòu)建。同時(shí)，可依據(jù)各個(gè)感性意象的數(shù)量化理論I 類(lèi)分析結(jié)果，各自重新組合兒童水杯的形態(tài)要素特征，形成符合該感性意象的形態(tài)優(yōu)化方案[5]。

若要優(yōu)化兒童水杯形態(tài)使其具有“輕巧感”，可以將整體造型設(shè)計(jì)為有機(jī)曲面形態(tài)，瓶身趨勢(shì)呈中間稍寬而上下稍窄，同時(shí)設(shè)計(jì)為無(wú)底座、無(wú)杯蓋或以鴨嘴狀吸嘴口為頂部造型，把手設(shè)計(jì)為幾何規(guī)則型環(huán)狀。從形態(tài)語(yǔ)義來(lái)分析，相較于平直或稍方的產(chǎn)品帶來(lái)的呆板、笨重感，有機(jī)形態(tài)能體現(xiàn)出輕松、靈活之感，這也說(shuō)明有機(jī)形態(tài)適用于兒童產(chǎn)品。此外，對(duì)于無(wú)杯蓋或只有簡(jiǎn)單吸嘴的設(shè)計(jì)，由于零部件的減少能使水杯在視覺(jué)上更為簡(jiǎn)單、輕巧。

若要在兒童水杯的形態(tài)設(shè)計(jì)中營(yíng)造“精致感”，建議注重尺寸比例的設(shè)定，低矮的設(shè)計(jì)造型會(huì)更具精致感，整體造型可作擬物化設(shè)計(jì)。在整體趨勢(shì)為上豐腴至下收斂，杯蓋設(shè)計(jì)為不規(guī)則狀，并以有機(jī)圓弧為把手，中圈寬度設(shè)置為中等，有底座。

若要使兒童水杯更具“創(chuàng)新感”，形態(tài)優(yōu)化可突破現(xiàn)有常規(guī)的兒童水杯造型，設(shè)計(jì)為杯身稍窄、上下稍寬的形態(tài)線條趨勢(shì)，以半圓狀為杯蓋，設(shè)計(jì)為單把手、有底座、中圈寬度極寬的式樣，而尺寸比例和整體形狀對(duì)于創(chuàng)新感的影響不高，可自由發(fā)揮設(shè)計(jì)。因此，針對(duì)創(chuàng)新感而言，該設(shè)計(jì)方案比市場(chǎng)上的產(chǎn)品更具創(chuàng)新性。

根據(jù)上述策略分析，優(yōu)化組合符合各個(gè)感性意象的形態(tài)要素特征，繪制兒童水杯形態(tài)效果圖，如圖2 所示。

圖2 根據(jù)數(shù)量化I 類(lèi)分析結(jié)果的形態(tài)要素重組

3 結(jié)論

文章運(yùn)用感性工學(xué)相關(guān)的理論對(duì)兒童水杯的形態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。首先，在感性意象獲取階段，經(jīng)因素分析后萃取出三個(gè)感性意象因子“輕巧的”“精致的”和“創(chuàng)新的”，結(jié)合代表性水杯樣本，通過(guò)層次分析法獲得用戶(hù)感性意象評(píng)分；其次，建立分析模型，利用數(shù)量化理論 I 類(lèi)量化兒童水杯形態(tài)要素對(duì)三個(gè)感性意象因子的影響度，提出形態(tài)要素及特征的影響度排名表；最后，進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，繪制優(yōu)化設(shè)計(jì)效果圖。但是目前研究還存在一定的局限性，現(xiàn)有的研究數(shù)據(jù)結(jié)果局限于目前的受試量，僅對(duì)兒童水杯的形態(tài)意象進(jìn)行研究，對(duì)兒童水杯的材質(zhì)、色彩等要素尚未探究。以期在后續(xù)的研究中擴(kuò)大受試量，并增加對(duì)其他設(shè)計(jì)因素的探究。