基于感質理論層次分析的牽引車造型模糊評價研究

摘要：為獲得更符合用戶感性需求的牽引車產品造型設計方案，確定設計方案是否在滿足用戶感性需要上得到提升，提升設計方案評價過程中的客觀性。通過感質理論，結合層次分析法構建感質牽引車產品造型設計方案評價模型，采用定性與定量相結合的方式，通過數(shù)據(jù)分析獲得各準則層及子準則層的評價權重，并進行一致性檢驗，確定評價模型的可靠性。采用模糊綜合評價對牽引車方案與原型進行造型設計評價，明確設計方案在感質體驗上是否得到有效提升。通過感質評價模型對設計方案進行評價，獲得對設計方案客觀、真實的評價，為牽引車造型設計感性提升提供有效的依據(jù)。

關鍵詞：造型設計；設計評價；感質理論；層次分析法；牽引車

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2024）21-0100-04

引言

伴隨著我國牽引車行業(yè)蓬勃發(fā)展，企業(yè)在牽引車的研發(fā)上投入大量的人力物力，在牽引車的技術與制造方面有了很大提升，且在研發(fā)中開始關注牽引車造型與消費者體驗的匹配和質感的提升。產品的體驗感有產品的造型特征體現(xiàn)，在牽引車的設計中其造型評價對其體驗感的表現(xiàn)起著重要作用，但當前對于造型設計方案的評價上存在主觀性，缺乏合理的客觀性。在牽引車造型評價中存在評價指標設置不合理、不全面，尤其是在用戶的感性評價方面，由此引入感質理論，能更全面評價造型；以往評價權重由專家主觀確定，缺乏普遍可信度，通過層次分析法與專家評價相結合更好地保證客觀性；由于造型評價的感性特征、非定量特征，引入模糊評價方法，運用數(shù)理的概念去評價造型設計方案是否滿足了用戶對于產品的感質需求，增強評價的客觀性。

一、感質理論

感質是體驗的一種結果，是一種認識世界和感受世界的方法，是有意識地對于感受事物的反應，是心理反應，是直接表現(xiàn)。對于產品，感質是消費者對于產品表現(xiàn)的直接反應，即通過視覺和觸覺等感覺器官體驗產品得到整體感覺，對產品的形態(tài)、色彩、材質等表現(xiàn)進行評價。產品質感可以通過設計手段進行提高，通過設計提高用戶體驗感，通過故事、造型元素等方法引起用戶在心理上的共鳴，滿足用戶體驗性需求，進而提升產品得質量，增強產品的市場競爭力[1-2]。

感質理論主要通過五大內涵在產品中進行應用，分別是魅力（Attractiveness）、美感（Beauty）、創(chuàng)意（Creativity）、精致（Delicacy）、工學（Engineering）。對產品感質的評價從以上5 個方面進行展開，通過視覺或者觸覺對產品進行感受，從感質的五大內涵出發(fā)，感受產品為用戶帶來的愉悅感受。如圖1 所示，魅力包含著產品能夠傳遞出故事和內涵，通過文化內涵給產品營造一種充滿吸引力、誘惑力的感受，是具有時尚品位的產品表現(xiàn)。美感是產品在形式上的設計評價，產品通過設計手法所表現(xiàn)出來的設計感、愉悅的外觀，形式完美的比例等被用戶感受到的情感體驗。創(chuàng)意是給人一種區(qū)別于其他產品的感受，即差異化，體驗在產品上主要表現(xiàn)在產品的創(chuàng)意性，是否具有故事性，材質運用是否巧妙。創(chuàng)意通過創(chuàng)造不同，使產品呈現(xiàn)獨特的美，讓用戶體會到不同感受。精致主要是一種細膩的感受，尤其是在細節(jié)處理上，通過利落的造型、細膩的處理手法，較為緊湊的結構設計在產品上呈現(xiàn)。工學則表現(xiàn)在堅固耐用，操作便利，制作精良等方面。感質理論在產品上的表現(xiàn)魅力、美感和創(chuàng)意是心理上的反應，精致和工學則是產品直接的反應，屬于物理層面的表現(xiàn)，一個產品體驗感應該是一種綜合的體驗，在感質理論中主要體現(xiàn)在魅力、美感、創(chuàng)意、精致、工學5 個方面。

在設計實踐中將感質理論運用到設計的過程中，主要通過移情的設計手法，將情感轉化為產品，將模糊的感受賦予可以感知觸摸的外形，在形態(tài)設計中，可以采用擬人化、借鏡自然、借鏡人造物、借鏡文化、仿生設計、自由曲線等設計手法，在色彩與材質設計方面，主要運用自然的色澤和材質進行設計創(chuàng)意。

二、層次分析法

層次分析法是20 世紀70 年代由美國工程院院士運籌學家薩蒂教授提出的用于對定性問題進行定量分析的多準則決策方法，通過將影響決策的元素進行分類，分為目標、準則、方案等部分，并通過數(shù)理化計算實現(xiàn)決策的方法。此方法將復雜的問題簡化成多層次分析，通過對各要素之間重要性進行比較，確定影響要素的權重，以此獲得影響因子的重要性排序。該方法具有系統(tǒng)、靈活、簡潔的優(yōu)點，當前在設計領域，層次分析法廣泛應用于產品開發(fā)、結構創(chuàng)新等設計流程中用于設計方案的評價，使得主觀性的評價變得更加科學和客觀[3-4]。

此次關于牽引車的設計方案的評價，引入感質理論，通過層次分析法確定牽引車設計中影響其感質提升的因子的權重比例，通過模糊綜合評價矩陣對設計方案進行評價，并與原方案進行對比，以此來確定設計方案在產品的體驗上是否得到了全面提升。如圖2 所示，第1 步建立牽引車評價層級結構模型，第2 步，進行評價因子比較實驗，通過邀請牽引車行業(yè)專家完成，對準則層及子準則層的因子兩兩對比建立優(yōu)先等級。第3 步，通過運用幾何平均法進行權重計算并做一致性檢驗。第4 步，對牽引車從子準則層進行模糊綜合評價，采用等級評價的方法，即對子準則層從“非常好、很好、好、不好、非常不好”進行判定。并構建綜合評價矩陣模型。第5 步，根據(jù)試驗結果計算造型設計方案的感質評價結果[5-8]。項目通過邀請從事牽引車相關行業(yè)的人員對牽引車造型設計方案與原型進行評價，通過計算獲得設計方案最終評價得分進行比較。

三、構建牽引車評價模型

依據(jù)前文確定的層次分析模型，根據(jù)感質產品的評價內涵，如圖3所示，目標層為感質牽引車產品設計方案X，將魅力A、美感B、創(chuàng)意C、精致D、工學E 作為準則層，將文化內涵A1、印象深刻A2、時尚品位A3、比例完美B1 等15 個因子作為子準則層。

（一）構建判斷矩陣

依據(jù)層次分析法的內涵和原理，為判讀出在牽引車造型設計評價模型中子準則層的元素對準則層元素的重要性評價，以及準則層對于目標層的重要層度，采用兩兩比較形成判斷矩陣，如子準則層魅力A 與準則層中的要素文化內涵A1、印象深刻A2、時尚品位A3 產生關聯(lián)，構建判斷矩陣，如表1 所示。

矩陣中的數(shù)值是針對同一層級的因子對于上一層級的貢獻度的程度對比得出的，計數(shù)方式采用數(shù)字1-9 及其倒數(shù)表示，如表2 所示，通過兩兩對比明確各指標的相對重要性。

采用幾何平均法完成矩陣權重的計算，即首先計算n 個變量值連乘積的n 次方根，其次所得結果進行歸一化即可得到權重向量[9]，具體計算流程如下：

（1）X 的元素按行相乘得到一新向量，即每行指標與其他指標對比結果的乘積Mi；

（４）計算一致性比例CR

CR=CI/RI

其中RI（平均隨機一致性指標）通過查表可得，如表3所示：

通過計算對矩陣的一致性進行判定，當結果CRlt;0.01，即表明矩陣通過，否則需要對矩陣進行重新研判。

為更好地確定牽引車方案各評價指標體系中各因素的權重，此次邀請20 位工程機械尤其是牽引車領域的相關專業(yè)，其中行業(yè)專家5 名，企業(yè)負責人5 人，結構設計師3 人，ID 設計師3 人，資深消費使用者2 人，銷售人員2 人。通過調研用戶對各層次中兩個要素進行打分，在進行評價之前首先邀請專業(yè)賞析行業(yè)中普遍認可的具有較高感性體驗的牽引車產品的圖片、視頻與介紹，以保證評價模型的真實可靠，如圖4 所示為牽引車行業(yè)中具有較高感質體驗的產品。通過專家討論打分最終可以獲得準則層及子準則層的判斷矩陣，通過計算可以分別獲得其權重，如表4 ～表9 所示。

通過計算可得矩陣得最大特征根為5.092，CI 值為0.023，RI 值為0.525，根據(jù)公式計算CR=CI/RI=0.051lt;0.1，通過一次性檢驗。

通過計算可得矩陣得最大特征根為3.009，CI 值為0.005，RI 值為0.525，根據(jù)公式計算CR=CI/RI=0.009lt;0.1，通過一次性檢驗。

通過計算可得矩陣得最大特征根為3.018，CI 值為0.009，RI 值為0.525，根據(jù)公式計算CR=CI/RI=0.017lt;0.1，通過一次性檢驗。

通過計算可得矩陣得最大特征根為3.054，CI 值為0.027，RI 值為0.525，根據(jù)公式計算CR=CI/RI=0.037lt;0.1，通過一次性檢驗。

通過計算可得矩陣得最大特征根為3.009，CI 值為0.005，RI 值為0.525，根據(jù)公式計算CR=CI/RI=0.009lt;0.1，通過一次性檢驗。

通過計算可得矩陣得最大特征根為3.009，CI 值為0.027，RI 值為0.525，根據(jù)公式計算CR=CI/RI=0.037lt;0.1，通過一次性檢驗。

為更好地確定子準則層對設計方案評價結果的影響程度，通過加權計算并進行排名，具體的排名情況見表10。

四、牽引車造型設計－以徐工為例

（一）牽引車造型要素分析

牽引車是一個較為復雜的產品設計系統(tǒng)，如圖5 所示，牽引車的造型設計也涉及汽笛、遮陽罩、后視鏡、導流罩、前擋風玻璃、A 柱、前面罩柵格、導流片、側轉向燈、保險杠、保險杠柵格、霧燈、下輪罩、擋泥板、踏板等造型要素，進行牽引車造型設計時從整體出發(fā)，對元素進行設計組合重組，同時要考慮影響牽引車造型的空氣動力學、結構、材料等要素。

（二）徐工牽引車造型元素提取

依據(jù)感質產品設計內涵，我們從品牌、文化元素著手，通過隱喻的設計手法對徐工“漢風”牽引車進行感質提升[10-11]。首先，選取漢文化中最具代表性的器物進行造型設計的創(chuàng)意來源，其中通過走訪徐州博物館，民俗館等徐州具有文化底蘊的場所。在漢文化中較為出眾的文物有漢玉、漢服、漢俑等，如圖4-14 所示為一些具有顯著特點的徐州漢文化文物，以這些作為造型特征的來源，從這些文物中提取形態(tài)在重卡的設計中予以運用。在借鏡文化的設計中不但是把古代的圖案作為一種符號、一種元素、一種形式，直接應用到設計上來，而且需要理解古代文化的審美特征和精神實質。漢文化是我國文化傳承和發(fā)展的基石，其是在繼承先秦文化的基礎上的融合與發(fā)展，形成了漢文化兼容并蓄，包羅萬象、中庸的特點，從而呈現(xiàn)出徐工產品所特有的沉穩(wěn)、大氣、人性化、卓越、進取、干練、時尚的產品性格。

（三）徐工牽引車造型設計

如圖6 所示，通過意象借喻的設計手法，將感質設計元素融入造型設計中，通過對意象進行凝練，依據(jù)牽引車造型元素完成前期草圖方案的繪制與深化[12-13]。選擇竹、玉、象及鹿作為造型意象，竹在中國傳統(tǒng)文化中占據(jù)著崇高的位置，有高潔、正直、挺拔與寧折不彎的品性。玉同樣是高潔的代表，自古便有溫潤如玉的美稱。大象被視為力量與堅韌的象征，象同“祥”，象征著好運、吉祥如意，而且大象自身的視覺就能體現(xiàn)出一種穩(wěn)重感，給人一種安全的視覺感受。鹿同“祿”，具有美麗、愛情、健康、權利的寓意，在產品中呈現(xiàn)時可以代表著福氣與福運的產品質感。通過簡化抽象，在草圖設計中引入造型意象元素，通過提取造型意象的顯著特征，如在后視鏡設計時引入象耳的元素，象鼻的特征簡化為牽引車的進氣柵格等。通過借喻的設計手法在牽引車的造型設計中引入能夠傳達傳統(tǒng)文化的意象，給牽引車設計以故事性和文化性，同時設計師通過造型設計將美好的祝福傳遞給消費者和使用者。體現(xiàn)對用戶的關愛，提高用戶對牽引車的感受和體驗。

如圖7 所示，根據(jù)草圖最終確定重卡造型設計方案，就魅力方面，產品造型方案來自漢文化的隱喻設計，具有較強的文化內涵和故事性；在魅力層面，造型整體比例協(xié)調，外觀愉悅，給人較好的視覺美感；在創(chuàng)意上，倒流部件的處理上通過側面面塊的處理，可以更好地實現(xiàn)氣流的流動，同時也豐富了牽引車的側面造型；同時設計注重細節(jié)的處理，結構緊湊；同時在造型中注重使用和操作的便利性，擋泥板的設計有效避免了車輛在經過積水路面由于飛濺而形成的水霧，提高了車輛行駛的安全性，新的牽引車造型設計在感質上較原車型有了明顯的提高和改進。

五、牽引車造型設計方案評價

依據(jù)前文確定的感質牽引車評價模型對設計方案進行評價，由于感質是一種私有的、獨立于其他人的感受，受到人生經歷、學識、生活環(huán)境等的影響，為減少因個體差別對設計評價結果的影響，采用模糊綜合評價對設計方案進行評價。

（1）模糊綜合評價是一種通過進行等級評價，然后通過賦值的方法完成的評價方式，可以有效減少評價人員的負擔。本次采用五等級的評價方式，分別為非常好、很好、好、不好、非常不好。賦值向量依次為（95 85 75 65 55）T。評價等級及賦值見表11。

（2）根據(jù)前面矩陣計算結果可得牽引車準則層以及子準則層得權重向量分別為：

WX=（0.378 0.183 0.262 0.109 0.068）

WA=（0.539 0.164 0.297）

WB=（0.557 0.320 0.123）

WC=（0.159 0.589 0.252）

WD=（0.164 0.539 0.297）

WE=（0.312 0.490 0.198）

（3）進行牽引車造型設計評價，選取牽引車相關行業(yè)年齡在20-45歲之間的人員進行評價試驗，學歷要求大專以上，其中男15 人，女5 人，包含設計人員、銷售、卡車司機等行業(yè)。被測試人員在工作人員的協(xié)助下，依據(jù)多角度展示效果圖以及三維動畫視頻對牽引車進行感質量表的評價。實驗過程中被試人員從子準則層的15 個評價因子對牽引車造型進行評價，根據(jù)模糊綜合評價完成等級的評價量表。對評價結果進行匯總整理，以各等級出現(xiàn)的頻次作為計數(shù)，獲得評價矩陣。在進行數(shù)據(jù)整理時，采用頻次記錄的方法。例如在準則層魅力的子準則層文化內涵分別收到12 次非常好評價，6 次很好評價，2 次好的評價，則分別記作（0.6、0.3、0.1、0、0），以此可以分別計算出各子準則層的模糊綜合評價頻次，并形成準則層模糊綜合評價舉證，最終評價結果如下：

依據(jù)公式Pn=Wn×Rn可以計算出對造型方案的各準則層的評價權重。

計算結果如下：

PA=WA×RA=（0.251 0.090 0.038 0.000 0.000）

PB=WB×RB=（0.102 0.053 0.015 0.013 0.000）

PC=WC×RC=（0.184 0.041 0.026 0.011 0.000）

PD=WD×RD=（0.060 0.036 0.019 0.000 0.000）

PE=WE×RE=（0.043 0.015 0.010 0.002 0.000）

根據(jù)計算結果，構建二級綜合評價矩陣；

（4）根據(jù)評價矩陣，計算得造型設計方案得整體感質評價等分：

W=WX×P=（0.640 0.235 0.108 0.026 0.000）

設計方案最終得分（0.640 0.235 0.108 0.026 0.000）（95 85 7565 55）=90.56。

同理按照此流程對設計原型進行評價得分為（0.549 0.215 0.1400.093 0.000）（95 85 75 65 55）=84.65

通過比較我們可以看出設計方案在感質表現(xiàn)上得分更高，因此表明新設計方案確實提升了產品各方面的質量。

結論

通過引入感質理論，明確了感質牽引車產品的評價內涵，通過層次分析法確定了5 個準則層以及15 個子準則層，并通過定量與定性的數(shù)量方法，確定了感質評價模型以及各評價因子的權重和綜合排序，為保證評價的真實性與客觀性，引入模糊綜合評價，通過模糊賦值的方法對設計方案和原型進行評價，結果表明基于設計方案在感質的各個內涵上有所提升，產品提高了用戶的感性體驗，保證了設計方案評價過程的客觀性。但由于客觀的限制，感質體驗的共性只是通過統(tǒng)計的方法逐漸縮小了個性。

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