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分类号：密级：UDC：编号：文学硕士学位论文基于感性工学的家电产品设计研究硕士研究生：陈坤指导教师：许彧青教授学科、专业：设计艺术学论文主审人：颜声远教授哈尔滨工程大学2013年3月 2 分类号：密级：UDC：编号：文学硕士学位论文基于感性工学的家电产品设计研究硕士研究生：陈坤指导教师：许彧青教授学位级别：文学硕士学科、专业：设计艺术学所在单位：机电工程学院论文提交日期：2012年12月24日论文答辩日期：2013年3月17日学位授予单位：哈尔滨工程大学 4 ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.ArtResearchonhouseholdappliancesbasedonKanseiEngineeringCandidate:ChenKunSupervisor:Prof.XuYuqingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofArtsSpecialty:ArtisticDesignDateofSubmission:Dec.24,2012DateofOralExamination:Mar.17,2013University:HarbinEngineeringUniversity 哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日 基于感性工学的家电产品设计研究摘要在家电产品设计中，充分了解消费者对于产品的感觉与意象是至关重要的，符合消费者感性需求的产品才能得到更广泛的认可。消费者的感性需求具有潜在性、象征性和抽象性等特点，这就需要一种科学有效的方法来挖掘消费者内心真正的感性。感性工学能够运用工学的方法和现代工具，将消费者对于产品的感觉和意象转化成为具体的设计特征或设计元素，为设计师提供必要的参考和依据。因此，将感性工学的研究与家电产品设计的结合具有重要意义。本文首先总结和归纳了感性的含义、消费者的感性需求以及家电产品的感性发展趋势，说明了感性研究对于家电产品设计的重要性，分析了家电产品的三个具体特征与感性的关系。然后对感性工学的具体方法展开研究，不仅介绍了感性研究的关键技术——感性的测量、感性的分析的方法和应用软件，还阐述了实现感性工学的四种方法的实施原理和应用实例。基于感性工学方法的理论研究，总结了实现感性工学的四种方法的基本流程和感性工学在设计中的应用阶段，在此基础上提出了三种适用于家电产品的感性研究方法。依据本文的研究目的，确定将感性工学应用于家电产品设计的前期。为实现“设计师与消费者的有效沟通”，建立了家电产品的感性与设计元素相关性分析流程，为了使该分析流程在实践领域得到更好的应用，本文提出了构建家电产品的设计辅助系统，并展示了该系统的基本模型，描述了其运作方式。最后采用本文建立的分析流程对微波炉的造型特征与感性的关系进行分析，证明该流程的可行性，同时分析所用的图片、数据、词汇以及分析结果，可直接为家电产品的设计提供参考，或者用于建立设计辅助系统。关键词：感性工学；家电产品；消费者；设计师；感性需求 2 基于感性工学的家电产品设计研究ABSTRACTUnderstandingthefeelingandimageofconsumersonproductsiscriticalinthedesignofhouseholdappliances.Productswhichmeettheemotionalneedsoftheconsumerwouldbemorewidelyrecognized.TheKanseineedsofconsumersarepotential,symbolic,abstract.Ascientificandeffectivewaytotapconsumerstrueinnersensibilityisrequired.KanseiEngineeringisabletoapplyengineeringmethodsandmoderntools,transformingthefeelingsandimageofconsumersintospecificdesignfeaturesordesignelements.Itisuesdtoprovidethenecessaryreferenceandbasisforthedesigner.Therefore,thecombinationofKanseiEngineeringResearchandhouseholdappliancesdesignisveryimportant.Firstly,thispapersummarizesthemeaningofKansei,Kanseineedofconsumers,aswellasKanseitrendofhomeappliances,whichshowtheimportanceofKanseiresearchinhomeapplianceproductdesign.ThenanalyzerelationshipbetweenthreespecificcharacteristicsandKansei.Asthekeytechnologies,KanseimeasuringmethodsandKanseianalysismethodsareintroduce.TheprinciplesandapplicationofthefourmethodsofKanseiEngineeringarealsopresented.ThispapersummarizesbasicprocessesandapplicationstageoffourKanseiengineeringmethodsandputforwardthethreemethodsofKanseistudyinhouseholdapplianceproductdesignbasedontheabovetheoryresearch.TheviewpointofKanseiengineeringshouldbeusedintheearlystageofdesignisindicated.Inordertoletdesignersandconsumerscommunicateeffectively.AprocessofanalyzingcorrelationbetweenthedesignelementsofthehouseholdappliancesandKanseiisestablished.Design-aidedsystemisintroducedinordertomakegooduseofanalysisprocess.Thewayitworksandthebasicmodelofthesystemaredemonstrated.Finally,thispaperanalyzestherelationshipbetweenfeaturesofthemicrowaveandKanseiofconsumersaccordingtotheaboveanalysis.Thepictures,data,Kanseiwords,andanalysisresultscanprovideareferenceforthehouseholdappliancesdesigners,orbeusedindesign-aidedsystem.Keywords:Kanseiengineering;householdappliance;consumer;designer;Kanseineed 基于感性工学的家电产品设计研究目录第1章绪论·····························································································11.1课题研究背景··················································································11.2国内外研究现状···············································································21.2.1国外研究现状··········································································21.2.2国内研究现状··········································································41.3研究目的与意义···············································································51.4研究内容及基本框架·········································································6第2章家电产品与感性················································································82.1感性的含义·····················································································82.2家电产品的感性需求·········································································92.3家电产品的感性发展趋势··································································112.4家电产品的造型特征与感性·······························································142.4.1家电产品的形态与感性·····························································152.4.2家电产品的材质与感性·····························································162.4.3家电产品的色彩与感性·····························································182.5本章小结·······················································································20第3章感性工学的方法研究·········································································213.1感性的测量····················································································213.1.1感性的心理学测量方法·····························································213.1.2感性的生理学测量方法·····························································233.2感性的分析····················································································253.2.1感性的定性分析方法································································253.2.2感性的定量分析方法································································263.3感性测量与分析的常用软件·······························································293.4感性工学的实现··············································································313.4.1范畴区分法············································································323.4.2感性工学模型·········································································333.4.3感性工程学系统······································································343.4.4交互式感性工程学···································································37 哈尔滨工程大学硕士学位论文3.5本章小结·······················································································38第4章基于感性工学的家电产品设计·····························································394.1感性工学实现方法的分析··································································394.1.1感性工学实现方法的基本流程····················································394.1.2感性工学在设计中的应用阶段····················································404.2家电产品的感性研究方法··································································414.3家电产品的感性与设计元素相关性分析················································434.4家电产品的设计辅助系统··································································494.4.1家电产品的设计辅助系统介绍····················································504.4.2家电产品的设计辅助系统模型····················································514.5本章小结·······················································································52第5章微波炉造型的感性研究······································································535.1确定研究对象·················································································535.2微波炉造型设计的感性测量·······························································535.3微波炉造型设计的感性分析·······························································585.3.1微波炉造型设计的定性分析·······················································585.3.2微波炉造型设计的定量分析·······················································635.4感性词汇与设计元素的相关性····························································695.5本章小结·······················································································77结论··································································································78参考文献··································································································79攻读硕士学位期间所发表的论文及研究成果·····················································83致谢··································································································84 第1章绪论第1章绪论1.1课题研究背景家用电器与每个人的生活息息相关，它们的存在和发展是人类文明不断进步的标志之一。家用电器使家务劳动不再费时费力，大大提高了人类的幸福指数。随着高新技术的发展，家用电器越来越智能化、网络化，为人们提供更高质量的服务，与此同时，家电产品的功能也达到了一个顶峰。人们已不仅仅将家用电器视为一种减轻体力劳动的机器，更希望通过家用电器获得精神和情感层次的满足。家用电器的外观设计是连接情感与技术的桥梁，家电产品的造型是产品与消费者交流的开始，以其独有的语言形式，传达出产品的气质和内涵。因此，家电产品的造型设计不仅要表现产品的功能，发挥“物理层面”的作用，为使用者带来更加贴心的服务；也要创造出产品特有的气质和意蕴，发挥“精神层面”的作用，唤起消费者一定的情感体验，引导他们感受时代的潮流与气息，创造新的生活方式。顺应时代的发展趋势，“以人为中心”成为家电产品设计的核心原则，它要求设计要以人的需求为出发点。根据上面所讲，消费者对于家电产品的需求不仅仅局限于产品的性能和使用价值，更加关注产品中的感性因素和情感因素。所以，充分了解消费者对于产品的感觉和印象，掌握消费者的喜好和要求，在家电产品的设计中起到非常关键的作用。充分挖掘消费者的感性并不简单：原因之一在于消费者对于某种产品的感性往往是基于他们的综合感官的相互作用，对于多数人来说，很难恰当地、准确地表述出自己的感觉，尤其是潜在的情感需求或一闪而过的情绪上的波动；二是即便消费者明确地表达出了自己的感性需求，那么通过什么方式将模糊的、抽象的感性，予以具象的呈现，最终提供给设计师最直观的解释，也是一个难题；三是由于消费者的心理具有复杂性，他们的感性需求不可能仅仅取决于产品造型中的一个特征属性，而是由若干个特征属性综合决定的，并且各个特征属性也有主次之分。感性工学为解决上述难题提供了有效的方法。它首先是一种翻译技术，能够将人的感性翻译成为产品是设计属性；它又是一项产品研发技术，为设计师提供参考和帮助，加强设计师与消费的交流；它还是一项评估技术，评估人的感性，以及产品造型设计元素是否符合人的感性。总之，对于设计师来说，运用感性工学技术不仅可以了解消费者真正的需求在造型特征上的表现，有时候也可以直接运用感性工学开发新产品；对于消费者而言，就会选到更多的符合自己需求的家电产品，甚至是能给自己带来惊喜的产品。1 哈尔滨工程大学硕士学位论文感性工学就这样创造了生产者和消费者共赢的局面。感性工学连接着技术与艺术，它依靠严谨、理性的工学技术来探索感性的艺术设计，为设计方法的研究开辟了新的思路。设计师的创作如果只是来自灵感的闪现、主观的感觉，又或者一味地根据已有的经验、规格、标准来设计，这样的设计都无法真正走入消费者的内心。感性工学的存在，使得琢磨不定的情感因素与严格死板的理性标准不再格格不入。感性工学关注人们对于产品的真正感受，采用客观的测量和分析方法，让感性的因素的发掘变得有理有据。因此，本课题的研究背景就是将感性工学的研究运用到家电产品外观设计中，力求通过理性的、逻辑的方法发掘“人”的感性，使家电产品的设计得到更多消费者的喜爱。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状感性工学（KanseiEngineering）起源于日本，最早出现在汽车领域，广岛大学的工学部是最先针对产品设计进行感性研究的学术机构。1986年，应用感性工学技术开发的马自达Miata跑车创造了销量的高峰，从此，“感性工学”就真正地出现在工业设计领域，以全新的角度为产品设计提供了方法论的指导。继马自达跑车成功开发之后，日本各大汽车制造企业、家电企业纷纷成立感性工学的研究机构，掀起了感性研究的热潮。1997年，“日本感性工学学会”成立，从2000年至今，日本感性工学学会每年都定期召开感性工学研讨会，来自世界各地的学者在此发表自己的研究成果。长町三生（NagamachiMisuo）是感性工学的主要理论奠基人。从1970年发表论文《汽车的感性工学》到现在，长町三生在不同的国际会议和期刊上共发表论文将近100篇，并著有《感性工学》、《感性商品学》、《产品的开发与感性》等书，在这些论文和书籍中，长町三生对感性时代做了前瞻性的分析，对感性工学的研究方法、实施手段、原[1-4]则、规范等进行详细的论述，结合实际生产的案例，给予读者更加丰富和直观的了解。此外，日本学者原田昭的研究对于感性工学理论的发展也做出了很大的贡献，他对感性的概念和内涵、感性工学的概念与内涵进行了探索和系统的总结，并提出了自己的独到见解，他还阐述了感性工学作为一门学科在21世纪的设计领域中的重要地位和发展方[5,6]向。IshiharaS从1993年到2007年，针对感性的定量分析和专家系统的问题进行大量的研究和探索，提出了运用线性和非线性回归分析、集群分析、神经网络的解决方法[7,8][9]。Nishino.T提出将粗糙集理论应用于感性工学中，并阐述了具体的操作方法。RobertWVeryaze将互联网技术与感性工学系统有机的结合起来，初步提出基于XML的计算2 第1章绪论[10]机辅助感性工学系统的设想，并进行了一些尝试。KatsunoriTakeda对于多元回归方[11]法在感性工学中的运用进行了更有针对性的探索。TctsuoHattori等人从感性通道和主[12]观概率这些新的角度对感性工学的进行了研究。在生产实践方面，感性工学也得到了广泛的应用。在日本已经将其应用于各种领域并收到了良好的效果。欧美及韩国、新加坡等亚洲国家也开始研究感性工学。英国诺丁汉大学的人类工效学研究室、德国的波尔舍汽车公司和意大利的菲亚特汽车公司都致力于感性工学的应用研究，瑞典林克平大学与瑞典BT叉车公司合作，将感性工学的研究应用于叉车设计中，是校企合作的典范。在美国，感性工学的研究常与人机工程学、心理学的研究相结合，感性工学基本理论和实验手段等方面的研究均处于世界前列而且应用及其广泛，几乎遍及各类消费品。在亚洲，韩国的现代汽车和三星电子已有了相当深[13]入的感性工学的研究。从上世纪80年代开始，已经有专家开始尝试将感性工学与家电产品的设计相结合，有的已经投入生产并收到良好的效果。夏普公司采用感性工学技术敏锐地发掘了潜在的市场需求，于是推出一款新的摄像录像组合机后，夏普在摄像机领域的市场份额增加了20%；此外，夏普公司还运用心理学的感性测量的方法，以家庭主妇为被试，观察她们使用产品时的表情和行为，研发出了具有新结构的冰箱，受到了广泛的好评。三洋公司在洗烘两用洗衣机和电动剃须刀等多种家电产品的研发中运用了感性工学技术。Ishihara利用感性工学方法对洗碗机进行设计和研究，Skogman在瑞典的伊莱克斯，运用感性分析的方法对市场上存在的不同品牌、类型和风格的吸尘器造型特征进行对比分析，为伊莱克斯的吸尘器设计提供了丰富的资料。综上所述，感性工学从日本诞生到全世界范围的研究，已经从简单的感性信息的归类到感性工学系统、交互式感性工学的建立，现在已逐步延伸到材料科学、机械工程、人工智能、信息网络等领域，为感性工学的研究提出了新的挑战。国外学者对于感性工学的研究往往结合实际的设计经验，通过一个成功开发的产品，总结其中所运用的感性工学的原理，对主要技术进行分析和总结，再建立理论框架以及内容。这对我国感性工学的研究提供了参考。虽然感性工学作为一种切实有用的方法，在国外的生产实践中已经非常普遍，感性工学技术的发展也逐步走向成熟阶段，但是感性工学还没有作为一个独立的学科而存在，而且也没有一个公认的确定的概念，这成为感性工学的发展中有待解决的问题。3 哈尔滨工程大学硕士学位论文1.2.2国内研究现状目前为止，国内对于感性工学的研究主要集中在理论领域。清华大学的李砚祖在2003年发表学术论文中系统地介绍了感性工学的概念、感性工学的类型，以及感性工学[14]的运用，预测了感性工学未来的发展，对感性工学在中国的推广奠定了理论基础。近10年来，国内关于“感性工学”的博士硕士论文共有70余篇，分别在不同领域、从不同的角度对感性工学进行了阐述，或应用感性工学进行设计研究。上海交通大学的张宪[15]荣在其发表的学术论文中对感觉进行量化研究，使中国的感性工学从感性的定性化研究逐步走向定量化研究。南京艺术学院的李立新通过阐述感性工学的教育、学科结构、[16]研究构成等，对感性工学的基础理论进行了补充。湖南大学的赵江洪对数控机床配色意象、汽车造型的评估机制等进行研究，对产品造型意象的形成、测量、建模理论，以及使用多元分析、聚类分析、蚁群算法等方法分析产品感性意象的问题积累了一些重要[17-18]的研究成果。中国农业大学的柳沙运用语义差分法，对农机产品的色彩进行感性研[19][20]究。浙江大学的韩挺提出了运用消费者的感官意象进行面料材质设计的方法。山东[21]大学王震亚、李月恩等人编著的《感性工程学》，是目前国内仅有的专门介绍感性工学的书籍。张凯、周莹等人分析了感性工学与情感化设计的关系以及感性工学技术在设[22]计心理研究中的应用。台湾学者钟清章等编著的《品质工程（田口方法）》，田口法能[23]够有效地掌握设计品质，帮助设计师快速的构建符合消费者意象的产品造型。近年来，国内的学术领域也出现了很多针对家电产品设计的研究，主要针对家电产品的消费者需求、文化的影响、人机工程学、情感化设计、人性化设计等角度对家电产品设计进行研究。山东大学的赵秋芳和梁莹莹运用感性工学系统的简化模型对电热水[24,25]壶、按摩椅的设计分析。南台科技大学的杨志杰对手机和数码相机的外观造型设计[26,27]进行了详细的定量分析和感性研究。在家电产品领域，通过市场调查发现，随着生产技术的发展，不同生产厂家之间同类产品的性能差距大大减小，进入各大商场或大型超市后，对于眼前堆积如山的类似产品，消费者自然会考虑造型美观、富有情感价值的产品。因此，现今的家电产品设计逐渐把“用户研究”和“用户体验”作为提高竞争力的一个途径。比如海尔，它拥有众多的工业设计师，并且越来越多的人开始做市场调研，以此来了解用户的各种需求，海[28]尔非常重视用户的体验，并成立了专门的用户体验中心，为用户提供感性体验和个性[29]体验服务。联想提出了“以客户为导向，增强客户体验”的方针，经过几年的积累和发展，“关注用户的情感体验”这一设计理念，在家用电器领域推出的多项产品中得到4 第1章绪论了越来越多的体现。这些都为感性研究在家电产品领域的开辟了发展的空间。综上所述，随着国内学者和商家对于消费情感需求、感性体验的认识和研究逐渐增加，关注人在选择和使用家电产品过程中的感性是家电产品设计研发的发展趋势，感性工学在家电产品设计上的应用指日可待。感性工学与家电产品设计的结合，对于我国在家电生产领域实现从“制造大国”到“创造大国”的转变具有重要意义，有助于提高我[30]国制造业的自主创新能力。因此，本文将基于感性工学的家电产品设计作为文本的研究内容具有重要的现实意义。1.3研究目的与意义本文将感性工学的技术引入家电产品的设计研究中，以消费者的感性与产品设计元素的关系为研究对象，以家电产品的主要感性设计特征为主要线索，改进了感性工学的研究方法，结合感性测量和感性分析技术，为消费者感性与产品造型设计元素相关性的建立提供了技术路线、理论指导。主要研究目的及意义在于：（1）加强了设计师与消费者之间的沟通，缩短了二者的距离直接提供了深度发掘消费者需求的方法，实现了设计师与消费者有效沟通，尽可能提高消费者对于家电产品设计的满意度。间接提供了增加产品设计中的感性成分的方法，消费者的感性需求以产品造型的形式呈现给设计者，感性因素在产品设计中的定位变得有据可依。（2）为家电产品的感性研究提供了切实可行的方法，具有一定的应用价值将家电产品的感性研究分为三个部分，每部分都有专门的研究方法，分别是：使用范畴区分法确定感性概念，自行开发软件完成感性的测量，定性分析贯穿于感性分析过程。通过建立家电产品的感性与设计元素相关性分析流程，明确了家电产品设计元素的感性分析的具体步骤，使感性工学在家电产品中得到更有效的运用。（3）为产品的设计和生产提供最直接的帮助因为感性工学的计算机系统是一项复杂而又庞大的工程，本文构建了家电设计辅助模型，为其计算机系统的构建提供结构上的参考和实现的基础，旨在提高家电设计的工作品质，在家电产品设计计划及开发的过程中，通过设计辅助体系，设计师可以得到符合消费者感性的造型特征和设计元素，作为设计的依据和灵感的启发；设计师可以得知设计方案是否符合消费者的感性，一方面实现了顾客利益优先，另一方面提高了设计效率，节省了生产方的资源。5 哈尔滨工程大学硕士学位论文1.4研究内容及基本框架本文所做的家电产品设计的感性研究，主要针对产品设计元素的分析，为产品的设计和评价工作提供参考和依据，并非以开发产品为目的。因为产品的设计开发包含创新思维、形态语义、可用性等多方面的考虑，确定后的设计特征还要经过人机学实验以规定其具体尺寸和细节。因此，本文的研究内容如下：首先概述了论文研究的背景，国内外研究现状，说明了在家电产品设计中引入感性工学方法的合理性和必要性。本文从第二章开始进入系统的理论研究，基于感性的含义，分析了家电产品的感性需求和感性发展趋势，根据家电产品的造型特点，从形态、色彩、材质三个角度分析了感性因素在与家电产品设计的关系。第三章总结和归纳了感性工学的关键技术和核心环节，包括感性的心理学测量方法、感性的生理学测量方法、感性的定性分析方法和感性的定量分析方法、原则，以及感性测量和分析的常用软件。这些都是感性工学得以实现的基础。然后介绍了已经实现的感性工学的四种研究方法及其主要应用领域。基于以上研究，本文在第4章改进并创新地提出了适用于家电产品的感性工学研究方法，主要包括范畴区分法的改进、将定性分析的方法贯穿于感性的测量和分析的整个过程，同时为了更加高效地使用语义差分法，减少人工劳动在感性测量中的比例，本文设计并开发了基于语义差分法的感性测量软件。针对感性研究在家电产品设计的作用，建立了完整的分析流程用于解析感性与产品设计元素的关系，并重点介绍了行为分析法、形态分析法、数量化理论І在感性研究中的具体应用。为了使上述理论研究成果以及设计分析的流程得到实际的应用，本文初步提出了家电产品设计辅助系统，描述了其运作方式和运作原理，分析了该系统在家电产品设计中的作用和优势，并构建了家电产品设计辅助系统的模型。最后一章，根据提出的研究方法和流程分析了微波炉造型特征与感性的关联性，实例研究的结果为微波炉的设计提供参考或用于建立设计师辅助系统。具体的章节安排见图1.1。6 第1章绪论图1.1论文框架图7 哈尔滨工程大学硕士学位论文第2章家电产品与感性“感性”一词贯穿本文研究的始末，那么“感性”究竟包含哪些内容，感性的研究又针对哪些人群，家电产品与感性存在着什么关系，就这些都是本文首先要阐明的问题，也是本文在展开具体研究之前要解决的基本问题。2.1感性的含义“感性”既是一个哲学的概念，又是一个心理学的概念，既是静态的印象，又是动[31]态的认知。它是接受外界刺激之后人体的五种感觉器官以及直觉作用的结果，直觉也就是常说的第六感，它来自于以往的记忆、解释、判断和思索。本文所讲的“感性”，是感性工学研究的核心，感性工学各项工作的展开都是围绕着人的“感性”。“感性”是一个具有广泛解释的词汇，国外很多早期的感性工学的研究者从不同的角度对“感性”进行了定义，如图2.1所示：图2.1“感性”的不同定义感性工学是“感性”和“工学”结合的技术，它能够将消费者的感受和意象翻译成为设计要素，那么其中的“感受和意象”指的就是“感性”。此外，感性工学的研究者往往把消费者对于新产品的心理感受和心理预期作为研究的基础，这里的“心理感受”和“心理预期”指的也是“感性”。根据上述学者对于“感性”的定义，结合感性工学的含义，本文将“感性”归纳为以下内容：（1）对物的感知，敏锐的觉察，细微的碰触；（2）感受，意象，喜爱，情感，渴求，需要。“感性”在产品设计中，首先体现在“意象”上，意象是一个多维度的复杂的概念，在这里简单地理解为，产品造型在消费者心中所唤起的表象组合，也就是消费者心中理8 第2章家电产品与感性[32]想的形态的意境。很多学者将用户对设计物的感受（即感性）称为“意象”，研究意象与不同类型的产品的关系。其次，“感性”体现在“感觉”上，设计师以产品在视、听、以及触觉方面的特征作为媒介，传递给顾客直观的感受。最后，“感性”还体现在“情感”上，即某种产品在外观上或使用中，能够唤起顾客的某种情感，如温馨的、舒适的、热烈的、清新的、高雅的等。根据人在获得“感性”的阶段情况的不同，本文从感性工学的角度将“感性”的研究对象分为消费者和使用者两种：在感觉和情感的层次上，研究消费者在购买一件家电产品之前对于产品外观的期待，例如，一位具有小资情调的消费者打算购买一个咖啡机，她会期待这个产品是充满英伦风情的，这种期待就是这位消费者在购买前对于咖啡机的“感性”；研究消费者在选购产品时，产品的外在特性带给消费者的感觉和印象，例如一位特别喜欢整洁的消费者在选购产品时，就会偏爱于那种色彩明亮、构造整齐、易于清理的产品；研究使用者在使用这件家电产品时的感觉，例如某人购买了一个电饭煲，经过一段时间的使用，发现这款电饭煲的颜色与厨房的设计很搭配，而且按钮设计特别有质感，锅盖弹起的瞬间，飘来了扑鼻的米香，这就从视觉、触觉方面给使用者带来了良好的感性体验。这里的消费者和使用者不是完全对立的，因为消费者的购买才变成了使用者，而消费者的感性经验往往是建立在曾经的使用者的基础上。随着社会的进步，人类需求层次的提高，感性越来越受到设计师的重视，甚至有人预言说“21世纪将是一个感性的时代”。在竞争激烈的家电行业，大多数的品牌在技术上和性能上相差不会很大，而且消费者收入水平不断提高，价格不再是制约购买力的枷锁，消费者完全可以根据自己的心情和心情来选择产品，那么，家电产品就要凭借其设计，在一瞬间有力地抓住消费者的心。这就要求设计师必须了解消费者的心理，尤其是消费者的感性需求。2.2家电产品的感性需求经济的发展和技术的进步为人类带来了更多的福祉，同时也提高了人们的需求层次，人们的需求从物质层面逐渐上升为精神和情感层面，这便是感性时代的基本需求，这种需求变化符合马斯洛的关于人类需求层次的理论。现在的消费者在选购产品时多由自己的主观感受来决定是否购买这个产品。如果人的感性需求与某一款产品在感觉层面上的特征产生了共鸣，那么这款产品就极有可能受到消费者的青睐。顾客的感性需求具有直观性、抽象性、潜在性和象征性的特点。产品留给消费者的第一印象是直观的，而消费者往往就会因为这瞬间的、直观的感觉决定是否购买这款产9 哈尔滨工程大学硕士学位论文品。感性需求的抽象性主要源于感性的本质，感性需求它的存在方式是抽象的，有时候可能仅仅是一种印象或一闪而过的念想。感性需求之所以具有潜在性，主要因为人的心理活动是复杂的、多变的、深藏的，一款产品的好坏，有时候不是段时间内可以体会到的，甚至有时候消费者并不明确的知道自己的感性需求究竟是什么样的，只有长期的伴随，与人的内心潜在的真正的需求产生了共鸣，才会体会到其中的好处。象征性包含很多，例如自我意识、身份地位、个人风格、审美情趣甚至是一段回忆、一种情怀，当产品的设计特征能给消费者带来这些心理感受的时候，就符合了这些消费者的感性需求。感性需求的特点还有很多，在这里就不一一列举。家用电器是人们日常生活的必需品，它减轻了人们的劳动负担，提高了劳动效率，同时点缀了人们的生活空间，直接影响着生活的质量。可以说，家用电器在迎合消费者的感性需求方面存在着很大的发展空间。顺应感性时代的趋势，长期以来以产量和质量作为其发展进步的标杆的家电企业，从20世纪90年代以后，在策略上已经悄悄地开始发生变化，从“以制造为中心的设计”转变成“以人为中心的设计”。生产者不再依据直觉和经验设计制造产品，而是将“人对产品的要求和感觉”放在生产研发的首要位置；产品设计的宗旨也不再是创造新奇、完备的功能，而是迎合消费者情感的需求，达到他们的心理预期。从消费者的角度看，他们希望家电产品的设计能够带有更多的附加价值，尤其是包[33]含了人类情感的设计，将产品融入自己的生活。因此，在选择产品时，功能的优劣和价格的高低不再是一成不变的判断准则，情绪化的、随机的、主观的心理因素起到了很大作用，感官上的判断或者情感上的期待随时影响着消费者的决定。总之，消费者希望能在琳琅满目的家电产品市场上，寻得一件能与自己的内心需要产生共鸣的产品。从生产者的角度看，应当根据顾客的感性需求制定或更改生产策略。消费者需求的日益多元化要求产品的设计有更大的范围和不同的种类，以满足不同的需求，尤其是个性、情感等方面的需求。产品的“精神”越来越受到重视，那么在设计家电产品时，产品的“机能”不是唯一的重点，而是一种基本的要求，设计师要更多地思考采用什么方式表现产品的“精神”、“语言”等“功能的延续”，创造出令人身心舒适的产品。因此，现在的家电产品设计是顾客利益优先的方式，在功能合理和技术先进的前提下，以顾客心理为重点，主要关注产品使用者的意识、个性、审美、情感，以功能和情感综合性的[34,35]满足替代过去狭窄的功能性满足。10 第2章家电产品与感性2.3家电产品的感性发展趋势上一节提到了消费者越来越趋向于追求生活的品质，有品质的生活才能让人体味到生存的满足感，而这也是大多数人的目标。消费者需求层次逐渐向感性和情感层次转变的时候，家电产品的设计趋势也在发生着变化，从关注“产品的功能和技术”到现在“关注人的感性需求”，与此相关的家电产品的设计趋势有时代感、自然情怀和人性化，具体内容如下。1、家电产品的时代感家电产品的时代感主要来源于科技感，因为家电的诞生是科技革命的结果，而家电产品的发展与先进的科技成果紧密相连。在生活中，用户希望每天伴随自己生活起居的是一些高科技的家电产品，这内在地包含了用户对家电产品的方便性、快捷性、时尚性等方面的感性需求。现代高科技产品的外观是产品内部结构的体现。信息技术的革命，带来了以计算机为代表的信息类产品的巨大变化先进的微电子技术使许多产品内部粗笨的机械构造被微小的电脑芯片和集成电路所取代，原本复杂的产品形态现在可以变得[36]更加屏幕化、超薄化、小型化。图2.2所示的电视机的演变就说明了这一点，电视机黑白进入彩色，由模拟向数字化迈进，显示器由球面到平面，机体由方块变超薄，显示屏由传统LCD液晶屏逐渐转变为LED环保屏，大屏幕等离子、背投、3-D电视机现在已经走入千家万户。科技改变了外观，外观创造了新的生活方式。图2.2电视机造型的演变目前，家电产品的智能化和网络化是先进的科学技术在产品上的主要体现。它们不仅步入人们的日常生活，还深入到饮食起居等各个细小的环节，这在家电的发展上可见一斑。澳柯玛556升对开门冰箱（见图2.3），嵌入了先进的智能网络技术，它除了普通冰箱的制冷、保鲜功能外，还具备上网购物、云端等功能，实时监测冰箱内的食物并为用户提供科学的饮食建议，通过物联云服务平台与手机远程连接，用户可以随时了解冰箱内剩余的食物和食材。还带有二维码识别功能，食物放入冰箱，直接扫码即可获知相关信息，使用这台冰箱时，就像在操作一台平板电脑，非常的便利。11 哈尔滨工程大学硕士学位论文图2.3智能冰箱由此可见，在产品的功能和感性并不是完全对立的概念。二者紧密联系，不可分割：消费者对于感性的追求建立在功能的基础之上，感性并不完全体现在造型设计上，功能一方面同样影响着消费者的感性，另一方面通过影响产品的造型设计，间接地影响消费者的感性。2、家电产品设计的自然情怀家电产品设计的自然情怀体现在两个方面，一方面是简单大方不做作，有着来自大自然的清新与朴素。工业化造成的严重污染，高楼林立的现代都市，让人们开始向往简单的生活，回归自然的朴素与纯正，人们更愿意接受简单自然的造型，因此清新的风格、简单的线条，越来越受人们的欢迎。与“高科技风格”正好相反，这样的设计不是为了表现高科技，而是更有效地运用高科技。如图2.4所示一款空气加湿器，设计师别出心裁地在机器的顶部设置了培育蕨类植物的空间，因为蕨类植物对湿度非常敏感，过于干燥时会导致枯萎。人是否处于缺水状态却很难发现，但是蕨类植物的生死是显而易见的，这就会提醒用户启动加湿器。人的爱心作用于植物上，同时也挽救了自身的健康。这样的设计，体现了设计师对于自然的思考，表达了人与自然和睦相处的设计理念，寄托了缩短人与自然世界的距离的愿望。越来越贴近自然的生活模式，这也是属于真实未来中国的生活风向标。12 第2章家电产品与感性图2.4培养植物的空气加湿器另一方面，家电产品设计的自然情怀还包含了节能环保的思想，传达着人与自然和谐共融的理念。随着人口的增加和工业的大规模发展，环境问题日益严峻，能源终有一天会消耗殆尽，与其将来措手不及地应对，不如眼下及早地预防。目前已经有很多家电品牌推出了节能环保型家电，从外部的造型设计方面节省资源，降低能耗，比如迷你型家电产品、自动降解材料制成的电视机外壳。多开门抽屉式冰箱不仅解决了冰箱内部味道混合的问题，同时减少了热空气的进入，具有节能的效果。伊莱克斯推出的离子洗衣机，通过对水的活化处理实现洗净衣物的目的，摆脱了洗衣粉中的磷化物造成的污染，[37]同时，平均洁净每件衣物所花费的电力也减少很多，达到了节能的作用。3、家电产品设计的人性化家电产品设计的人性化，包含了设计者对于消费者情感层面的关注，产品的设计要越来越多样化和细节化，体现一种人情味和个性。在物质极大丰富的今天，人们的幸福指数并未因此而不断增长，究其原因发现，现代都市的人多数被困在林丽的高楼之间，拘束在狭小的写字间，每天忙碌着重复的工作，人们渴望精神上的慰藉和关爱。正因为物质生活的丰富，导致了精神生活的匮乏，人们因而更渴望在生活的点滴之间体味情感和精神的体验。家电产品与人们的生活联系非常密切，衣食住行样样离不开它们，如果家电产品的设计还一味的追求功能和技术上的标新立异，那就是选错了方向，真正能在市场上占据主导地位的将会是能够走进人们内心的、充满人性关爱的感性产品。曾经有一份针对都市白领的调查报告显示：80%以上的人认为家用电器的选购一定要体现出一定的个性和品味，或者具备其它的一些象征性；69%以上的人会青睐于包含情感的产品，这样生活才更有意义；19%的人希望家电产品的设计具有怀旧感，这样能够唤起小时候的回忆；[38]65%的被调查者认为包含情感的产品在生活中能够营造温馨和睦的氛围。13 哈尔滨工程大学硕士学位论文正是消费者对于人性化的产品的迫切需求，产品的设计要以人为出发点和归宿点，设计师从概念产生到完成设计都要时刻考虑人的感受，根据人的需求来设计，考虑到人在使用过程中的每一个细节，以人的判断来修改方案和投入生产。这样才能真正做到设计是为人服务的，让家电产品成为人们生活中的好帮手。因此，设计师不仅要设计产品本身，还要兼顾人与产品之间的关系，甚至是人与人之间的关系。充满人性的产品不再是机械的、冷漠的、为了功能而存在的，它应该是细腻的、温暖的、饱含情感的，它存[39]在的每一个细节都影响着人们的生活方式，改变着人们对于生活的感受。图2.5唤醒灯飞利浦设计过一款唤醒灯（Wake-upLight），见图2.5。其主要特点是可以随着窗外光线的强弱而改变，并且能够发出鸟叫、风吹树枝这些自然界的声音，通过这些功能的使用能让睡眠中的人以一个自然的过程醒来，就像睡在天与地之间辽阔的田野上。这样的唤醒方式符合自然的规律，有助于养成健康的作息。这个设计源于设计师对于健康的关注，对于人的关爱之心，同时也体现了现代都市的人渴望健康自然的生活状态的愿望，而因为长期加班熬夜养成的作息习惯，人们往往意识不到这种潜在的需求，这就需要设[40]计师来发掘。通过2.2和2.3的分析可以得知，感性因素对消费者的选择有着重要影响，而消费者的感性需求又影响了家电产品的发展趋势。因此，感性产品的设计将成为产品设计的重要发展方向。那么，究竟家电产品设计与感性存在着怎样的联系，本章将在下一节以家电产品造型特征为线索进行重点阐述。2.4家电产品的造型特征与感性从人类会有意识、有目的制造和使用工具开始，造型设计就伴随着人类文明的不断[41]进步而发展起来。产品造型是形态、材料和色彩的构成方式和表现形式。因此，本章以家电产品的形态、材质和色彩的功能和特点为主要脉络，分析了这三个主要造型特征14 第2章家电产品与感性与消费者感性的关系。2.4.1家电产品的形态与感性产品的形态设计通过以下几个方面影响着消费者的感性。1、家电产品的形态设计是视觉美感的主要来源自古以来，美感就是设计师孜孜以求的东西，它直接作用于人的感官，影响着消费者的情绪、感受，以及深层次的情感。形态设计的美感有很多表现形式，在这里主要以规律感、生命感为重点，阐述它们与感性的关系。产品的形态设计要符合自然形式的规律感，与人的官能快感相统一，即人的内心情感与产品形式符号所表现的意蕴同构同形，符合人们认知行为的平衡和秩序感。产品形态的美感经常体现在生命力的表现上，产品的外在形式体现着这款产品的内涵和本质。自然界的生命是最宝贵的，因此富有生命神[42]韵的形态设计不仅与人的生命内在的需求相吻合，还可以带给消费者很多乐趣。例如仿生的形态设计，以具象的方式或以抽象的方式逼真地再现事物的形态，往往具有很好的趣味性、可爱性、有机性、亲和性、自然性，人们普遍乐于接受。图2.6中的三款小型家电产品（台灯、音响），在形态设计上运用了仿生的方法，形态优美动人，点、线、面自然地融合，而且新颖独特，这样的形态设计往往会给人带来的感性有：可爱的、亲切的、柔和的、自然的等等。图2.6台灯、音响的仿生设计2、家电产品的形态设计要具备信息传递的功能，便于人们认知和活动使用者不需要翻阅说明书，凭借产品外在的形态特征，就可以知道怎样使用这个产品，这样的形态设计带给顾客的感性就是：快捷的、易操作的、使用方便等等。这就要求产品整体和形态设计和操控按键面板、操控按键的形态设计都要具备一定的识别性。拿家用电器的操控面板来说，常常布满了各种旋钮和按键，如果缺少明确的功能标志和识别方法，会使用户在操作上手足无措。因此按键的形态的信息必须符合一般人的认知习惯，使得在多数情况下或在不同的接受者中，都能够认知和理解。15 哈尔滨工程大学硕士学位论文3、家电产品的形态设计需要不断地创新对于喜欢尝试新事物的消费者来说，他们经常会厌倦一成不变的形态，而大多数的家电产品都是长方体形状的，从这类电器的诞生开始，无论它的棱角、线条、装饰、色彩发生什么变化，形态上都没有过太大的改观。所以，如果能对家电产品的形态进行大胆地创新，冲出原有的框框，实现前所未有的突破，将会带给消费者全新的感受和体验。球形的洗衣机、支架型的咖啡机、圆筒型的微波炉（见图2.7），都是打破了以往的形态设计惯例，通通不再是长方体，这些独特的形态，令消费者耳目一新。这样的设计给人带来的感性是：独一无二的、惊讶的、惊喜的、时尚的、走在时代前沿的。正是因为这样的产品形态，让消费者体验到更多的生活乐趣，创造全新的生活方式。图2.7特殊形态的洗衣机、咖啡机、微波炉设计2.4.2家电产品的材质与感性1、家电产品的材质家电产品的外观造型设计均须通过材质来创造内容，材质是造型的基础。缺乏材质，独具匠心的创意就无法变成实实在在的产品；缺乏材质，巧妙的形态和斑斓的色彩就无处安放。而且如果材料的选择不恰当，或没用正确的方法加工材料，就无法充分展现材[43]质的特色或达到相应的目的，甚至起到相反的作用。从材料的发展史上就可以看出材质对于产品造型的决定作用，随着技术的进步，运用塑料、合金和各种复合材料等进行产品外部造型的塑造，大大地解放了产品功能对造型风格的限制，产品的造型在设计师的奇思妙想下变换自如。这些都使设计师能够采用比以往更多的造型语言，设计出各种不同风格的产品。2、家电产品的质感材质不仅是构成产品的物质基础，与材质紧密相连的一个概念是质感，它是人类情感的特定媒介。从概念上讲，质感既包含着人的感觉，又带有材质的特点。详细地讲，就是材质的构成分子不同而且构成分子的组合方式繁杂多样，导致其色彩、光泽、纹理、16 第2章家电产品与感性和透明度等多方面的差异，导致材料的质感连同产品的整体造型展现出来不同的变化，消费者因其产生的感性也千差万别。材质与生俱来的属性体现了天然的质感，经过人类手工或机器加工之后的材质又会表现出截然不同的质感，材质的用途因为加入了工艺和技巧的趣味，得到了更广阔的发挥空间，一些人工合成的材质甚至可以跟一种天然材料[44]的质感相差无几，在保证功能的前提下替代天然材质创造形式美。如图2.8所示的面包机，整个面包机身是陶瓷质感和木材质感的组合，木材的质感拉近了人与自然的距离，并能够带给人温暖、亲切的感觉。图2.8面包机设计质感来自于人们对材质的感受，较之物体的形态，在一定的视觉空间内它更容易引起人的情感反应。按常理来讲，质感是应该是由触觉引起的，因为只有当人们用手去触摸材质时，才会产生诸如粗细、冷热、软硬等不同类型和不同程度的感觉。但很多情况下，人们还没有触摸到该物质，便对它产生感觉，这来源于人们的视觉体验，视觉是感觉不到材质的，因此视觉层传达到大脑的感觉是来源于以往的经验。因此，本文把消费者对于材质的感性主要归结于质感的触觉体验和视觉体验。3、材质特点与感性的联系地域的差异、生活阅历的不同、生活环境的区别造就了人类不同的生活经验，这就导致了人们对来自于材质的触觉体验和视觉体验的需求是不同的。斯堪的纳维亚国家，因其生活环境处于寒冷地带，设计师在设计时往往会选择木材、热压胶合板、磨砂玻璃、羽毛等材料，因为这些材料能够给人带来温暖的、柔和的感觉，这说明设计师在创作时以地域特色和人的心理为主要依据。在生活中，常见到一些产品运用红砖、麻绳、牛皮等传统材质或作为产品的主要材料或作为包装、点缀使用，这些具有怀旧感的元素总会轻易地将人带到过去的纯朴时代，缅怀时光的流逝。曾经风靡一时的“高技术”风格，就主张将钢管、不锈钢等材料暴露在外，目的就是为了显示出现代技术，但给人带来了冷漠、刚硬的感觉。但无论是哪个地域、哪个时代的人无不对细腻的绸缎、光亮的金属、17 哈尔滨工程大学硕士学位论文柔软的皮草等质感有着无法抗拒的喜爱，这些象征着舒适、富有、愉悦的情感体验；相反，干枯裂缝的木板、生锈的铜铁器皿，这些总会带给人们萧索、暗淡的感觉。总之，材质与人的情感和感觉有着密不可分的关系。2.4.3家电产品的色彩与感性早期的家电产品多为无彩色——黑、白、灰，白色家电的名称也是从这而来。随着技术的发展和人们需求的转变，现在的家电产品也呈现出五彩缤纷的颜色，甚至还有花纹和图形的装饰。色彩是产品美感的重要组成，它直接作用于人的心理和情绪，目前已成为消费者关注的焦点之一。家电产品的色彩有很多作用，在这里以色彩与感性的为主线，介绍如何色彩通过生理功能和心理功能对人的感性的影响。1、家电产品色彩的生理功能色彩的生理功能主要体现在它与家电产品的功能和使用环境是否匹配。取暖器、暖风机因为具有送热保暖的功能，常选取橙色、红色等暖色调；抽油烟机长期放置于厨房吸取油烟，机器的表面难免会经常会沾上油污，选择银灰色或黑色作为主色，油渍和污垢看起来就不是很明显。洗衣机的功能是清洁衣物，因此大多数的洗衣机都是白色的，有时搭配浅蓝色，给人清爽利落的感觉；电饭煲多用于米饭的蒸煮，因此米白色的电饭煲总能令人联想到一锅香糯美味的米饭。上面几件产品多处于静态，而且颜色的选择多为无色系和单色，但是还有很多家电产品是动态的、活跃的，并有着多样的色彩。例如吹风机，它的功能是吹头发，流线的造型和明丽的色彩总会轻易地捕获爱美人士的心；运动在家中各个角落的吸尘器，有了色彩的装饰，为枯燥的家务增添了很多乐趣。这样的例子还有很多，在此不一一列举。此外，色彩的巧妙运用还可以帮助用户识别家电产品的各种功能。例如，豆浆机的盖子和主体部分常选择不同的颜色，方便用户打开上盖，同时操作面板的颜色与盖子颜色也会有一些差别，这也是为了方便操作而设计。很多家电在设计时要考虑安全隐患，因此将一些危险部分用特别的颜色标出来，防止误操作而引起机器或人的损伤。2、家电产品色彩的心理功能色彩是瞬间的决定性因素。色彩的特质决定了它的优先性，鲜明的色彩会在一瞬间留给消费者深刻的印象。苹果公司的imac系列电脑，以传统的零部件安装为基础，外壳采用了5种半透明塑料材质，可以直接看到电脑的内部结构，这是产品设计领域的经典实例。还有很多的消费者会特别偏爱某一种颜色，那么多样的色彩就会给消费者提供更多的选择，直到发现最满意的产品。家电产品的颜色与家居装饰风格是否搭配，也是18 第2章家电产品与感性很多消费者在选购家电时的重点考虑的环节。有的家用电器因其独特的色彩，与其周围的摆设或家具形成有机的统一，起到装饰的作用，或者与周围的环境不一致，起到点缀的作用，总之，消费者会考虑家电的色彩与家中的环境是否融合，消费者有时甚至会因为色彩而放弃功能或价格上的优势。3、色彩的意象尺度色彩意象尺度的本质在于把颜色在人心中瞬间形成的抽象的色彩印象，以实证的、视觉直观的方式，提供的一个配色定位和分类的特定系统。意象尺度是色彩与心理效应的研究成果，以坐标图的形式展现不同的色彩以及同一色彩的不同色调、明度对于人的感觉和情感的影响。色彩意象尺度是色彩研究的重要技术手段。很多学者、研究机构和企业都分析并建立过相应的色彩意向尺度图，其目的是为寻找某一特定领域内可利用的色彩，并为这些色彩匹配相应的心理感受，便于设计产品时有更多、更准确的选择，同时意象尺度图也方便企业各种品牌产品的色彩选择，并制定自己的色彩方案。目前常见的色彩意向尺度图多以二维或三维坐标图的方式呈现，坐标轴的两端分别标上意思相反的形容词组，然后将色块放入符合它的参数的空间内。如图所示的为基于“柔和的”和“动态的”两组形容词的色彩意象图，由韩国的I.R.I色彩研究所研发的，该机构开发的色彩体系、配色工具、配色印象空间等方法，都是通过对800余名韩国人的印象调查，收集并得到韩国人对色彩感觉的平均数值，建立以形容词为基准的色彩意[45]象空间分布图，见图2.9。图2.9“柔和的”和“动态的”的色彩意象图19 哈尔滨工程大学硕士学位论文综上所述，2.4初步确定了产品通过其形态、材质和色彩影响着消费者的感性，不同的造型特点产生的感性也不同。形态、材质和色彩是主要造型特征，在感性工学的研究中，往往还要将这三大特征细分为更多的造型特征，每个造型特征又包含了不同的内容，也就是具体的设计元素，这会在第五章的设计方法中讲到。由于篇幅的原因，主要是对产品的精神层面进行讨论，关于人类感官层面的关注不多，只涉及视觉和触觉，缺少味觉、嗅觉和听觉方面的官能评价的研究。2.5本章小结本章首先阐述了感性的概念和内涵，消费者需求的向多元化，以此说明个性、情感、象征、回忆等感性因素在消费者需求中的重要作用。接着，本章对家电产品的感性发展趋势做了概括，为感性工学在家电产品设计中的应用提供了合理性的前提。最后，从形态、材质和色彩三个方面分析了主要造型特征与感性的关系，通过分析感性与家电产品主要特征的关系，充实和完善感性工学在家电产品设计中的理论基础。20 第3章感性工学的方法研究第3章感性工学的方法研究感性的测量和感性的分析是感性工学两项关键技术，可以说，缺少了其中的任何一项，感性工学就无法实现。感性测量是感性分析的基础，感性分析是感性测量的运用，感性分析的结果正是感性工学技术要得到的结果——消费者感性与设计特征的相关性，这直接用于产品的设计开发或者对设计方案的评价。感性分析因其使用方法的不同，在很多情况下也对感性测量的具有辅助性作用，二者在感性工学的应用中没有绝对的先后顺序。3.1感性的测量感性的测量要实现两个目的：一是挖掘顾客的感觉和意象，这需要通过消费者或研究人员的感性评价或感性推理来实现；二是将抽象的感性转变成为可以推导或计算的形式。它通过一系列科学的、严谨的技术，将人的直观的、抽象的、模糊的感觉和意象转化成为客观的数据，以便于进行感性的分析。本文综合国内外现有的感性工学实验的资料，根据试验对象和试验方法的不同，将其分为心理学和生理学两种主要类型，具体内容如下所述。3.1.1感性的心理学测量方法心理学的测量主要包括语言的测量、行为的测量、面部表情的测量及肢体语言的测[46]量等。心理学测量的原理是通过观察被试的语言、表情和动作等客观的表现，推测产生这些表现的原因，也就是被试的心理。针对不同的研究对象，使用的方法也不同，在感性工学的研究中常使用语言测量法、表情和行为测量法。1、语言测量法语言测量法主要通过与被试进行语言、文字的沟通，然后根据获取的信息进一步讨论、推测和分析，以实现测量的目的。问卷调查法是一种简单、易操作方法，它能够在短时间内收集大量资料，其操作是基于问答的方式，预先拟定出所要了解的问题和可能的答案，然后找到符合目标的受试者进行回答或选择，再对记录结果也容易加以统计处理。（1）问卷调查法的实施途径——网络问卷调查根据问卷调查的实施途径的不同，现有的、使用频数较高的问卷调查方法分为两种：纸质问卷调查和网络问卷调查。纸质问卷调查是一种常见的、传统的问卷调查方法，这里重点介绍网络问卷调查。21 哈尔滨工程大学硕士学位论文网络问卷调查就是运用互联网技术进行问卷调查，在提高效率、节省资源等方面发挥了巨大作用。网络调查问卷最大的优势就是节省资源和时间，问卷可以在很短的时间内以电子的形式发放到世界上的任意一个地方，这一点是纸质问卷无法超越的。在这方面国内已有人提出具体的实施方法，例如朱章贤的意象调查系统，意象调查人员和被试[47]通过网络平台进行语言测量。具体要完成的任务和流程如图3.1所示。图3.1网络问卷调查的任务流程（2）问卷调查的内容和形式——语义差分法在调查问卷的编制中，核心内容就是问题与答案的制定，这不仅是问卷的主要组成，同时也关系到调查结果的客观性和有效性。语义差分法被感性工学所采纳，成为感性测量环节的重要组成部分。语意差分法（SD法，SemanticDifferentialsMethods）是一种语言测量法，由美国心[48]理学家C.E.奥斯古德（C.E.Osgood）于1957年提出。语义差分法主要由若干个形容词组和评价尺度组成，形容词的选择要科学合理，被试的选择和数量也要根据实际情况达到一定的标准，如果选择不当也会使测试结果千差万别。对于研究人员来说，这种方法实施起来较为简单，不需要先进的测量仪器、深奥的统计学知识；对于被试而言，容易理解，可供选择的空间也较大。2、表情和行为测量法在感性工学的研究中，表情和行为测量法是通过观察被试操作某种产品的一系列动作和脸部表情，或者观察他们看到某种产品时的表现和状态，推测他们的心理。该法在实施时，全程需要摄像机的记录，那么被试的各种状态、表情，以及在使用产品过程中出现的错误、特殊命令的使用、思考的过程等都被保存下来，而且因为配备的相应软件，各个事件的发生频率、发生时刻以及持续的时间能够随时标注。动作和表情是人的心理最真实和自然的流露，尤其是在他们不刻意关注有录像的情况下，据此可以推测出的消22 第3章感性工学的方法研究费者自己都没意识到的潜在需求。以长町三生为代表的研发小组曾经运用表情和行为测量法，观察到被试（家庭主妇）从冰箱的冷餐室中取食材时总要弯腰，而且从弯腰到拿出食材这一过程耗时太多，尤其在烹饪的时候，连续多次取食材之后会表现很厌烦，据此实验得出结论：被试对于该产品的感性是“取食材浪费时间、导致疲劳”。因此，该研发小组针对这一问题对冰箱进行重新设计——将冷藏室从冰箱下部移到上部，收到了很好的效果。3.1.2感性的生理学测量方法生理学测量法包括肌电图（Electromyography，EMG）、脑电信号法（Electroencephalogram，EEG）、心跳频率（HeartRate，HR）、眼动追踪法等测量法。这种类型的测量方法得到的直接结果是自动的神经反射和脑电波的记录，以此来推断被试的心理和感觉。在感性产品研发或设计评价等领域中也有广泛应用。如图3.2所示为几种生理学测量方法在感性工学中的应用，通常情况下，使用其中的一种或两种方法即可达到感性测量的结果，使用生理学测量得到结果也是抽象的数据或信号，需要专业人员对测量结果进行分析，再由设计人员转译为设计相关的结果。图3.2生理学测量方法在感性工学中的应用眼动追踪主要跟踪眼睛的运动以及瞳孔的变化，已经有60多年的历史了，用于知[49]觉和认知、人机互动、人机工程学、图形用户界面、眼控人机界面等，见图3.3。同时，眼动追踪法也是一种在感性工学领域应用较普遍的生理学测量方法。眼动追踪的运作原理是通过设备自动记录用户实现的转移路径和停留时间较长的点，推测用户相比之下较为关注的事物。眼动追踪法具有科学性、精密性的特点，其测试结果是客观的，但23 哈尔滨工程大学硕士学位论文是因为被试需要将沉重的、复杂的仪器扣在头上（见图3.3），因此也不排除因此带来的紧张、恐惧等心理上的干扰而影响感性测试的结果。图3.3眼动追踪对手机界面与汽车外形进行评估有研究者曾经做个一个试验，在汽车行驶过程中遇到障碍物发生碰撞的过程中，研究驾驶员的反应速度与驾驶室色调之间具有怎样的关系。考虑这种类型的实验会影响被试者的人身安全，所以通常利用计算机模拟技术来完成。整个系统由驾驶室、操纵机构、计算机视频系统、信号传感器和计算机模拟软件等组成。通过测定取得了反应速度与驾驶室色调之间的定性、定量关系，其研究结果对驾驶室内装饰设计具有实际的指导作用。原田昭教授所主持的一项“艺术品欣赏行为和人的情感”的研究项目，其中研究者令带着眼动摄像机（EyeMarkCamera）的观众浏览美术馆内作品，以及使用遥控器人取代真人进行实地参观，从参观过程的录像资料和眼动轨迹研究观赏者的参观顺序、每幅画吸引人的程度、对每幅画的细节的欣赏方式等。顾客的感性是多方面的，针对不同的情况，选择的感性测量方法也就多种多样。虽然单独利用心理学测量或生理学测量中的一种方法，都可以达到实验的主要目的，得到有用的结果，但是任何一种测量方法，都会因为被试的心理状态、实验的干扰因素、测试人的操作、设计师的推断过程，或多或少的产生一些误差。而且两种类型的测量方法各有优势和弊端，因此，在感性工程学的实际应用中，要根据产品的性质、使用环境、顾客的行为等，选择一种合理的测量方法，有时也可以是几种方法结合使用。24 第3章感性工学的方法研究3.2感性的分析将量化后的顾客对于产品的感性（即数据）进行分析；经过分析的数据，发现不同的设计元素对于各种感性有着不同程度的影响，那么数据转化为设计元素的过程，也就是建立设计元素与感性词汇的相关性的过程；步骤2中，需要对数据也就是量化后的感性进行分析，根据使用方法的不同分为以下两类。3.2.1感性的定性分析方法定性分析主要以调研、讨论、推理、资料归纳为主要手段。不同的定性分析方法各有其特点和适用范围，研究者可针对不同的问题和环境来选用适当的方法。感性工学中的定性分析，主要由研究小组根据实验样本图片和感性词汇的评价值，通过集体讨论作出判断和解析。笔者在曾发表的论文《基于感性工学的消费者需求分析》[50]一文中，就是通过定性分析的方法确定各感性词汇对于设计元素的相关性。其具体过程分析如下：根据数码相机的功能特性和造型特点，将产品造型分为机体材质、机体形状、机体厚度、表面质感、表面色彩、按键形式、屏幕大小和屏幕材料这8个造型特征，再将这8个造型特征的内容分为19个具体的设计元素（如图3.4所示），制作成表格；然后以每个感性词汇的得分为线索，总结得分较高的若干样本和得分较低的样本；根据感性词汇评价的折线图（如图3.5所示），由研究小组讨论，找到得分相似的产品样本（如图3.6所示）的共同造型特征，从而确定对该感性词汇的贡献最大的设计要素。图3.415个数码相机样本图片以数码相机为例，经过感性测试（采用语义差分法），下图1为15个数码相机样本对应的各个感性词汇的得分。25 哈尔滨工程大学硕士学位论文3210-1-2-3样本1样本2样本3样本4样本5样本6样本7样本8样本9样本10样本11样本12样本13样本14样本15图3.5感性词汇评价结果的折线图“时尚的”得分最高的依次为样本1、10、2，得分最低的依次为样本9、6和13。依据19个设计元素对这六个产品样本的造型进行综合分析，如图3.6所示，在对应的地方作记号，根据图表记录的结果进行综合分析。对于“时尚的”可以归纳出，在所有产品设计特征中，机体厚度、机体形状、表面颜色和按键形式4项特征对数码相机外形的“时尚性”影响最大，其中金属材质、纤薄机型、彩色外壳和触屏更能体现时尚感觉等等。因此，“时尚的数码相机外形”设计要素的组合大致为金属机体材质+流线型机体形状+纤薄型+磨砂质感+彩色+触屏+大屏幕+[50]液晶屏。然后根据这种方法确定其它感性词汇与设计要素对应关系。图3.6感性词汇与设计要素组合的对应关系3.2.2感性的定量分析方法在感性工程学中，定量分析通常采用现代数学和统计方法:主成分分析，因素分析，多元回归分析，集群分析，联合分析等。根据方法的不同以及运用顺序的不同，定量分26 第3章感性工学的方法研究析有两种用途：一是用于获取感性结构，即感性评价的基本内容；二是用于得知设计元素对于感性的贡献程度，感性词汇与设计元素的转译。很多感性工学的研究者将粗糙集理论应用于感性工学的研究中，因为粗糙集理论能够处理线性和非线性数据以及非正太分布的数据，因此对于感性数据那样模糊的、不确定的数据，利用粗糙集理论也能够巧[51]妙地处理。图3.7定量分析的方法图3.7展现了感性工学中常用的统计学方法的应用，每种方法的作用如下所述。1、主成分分析主成分分析主要用于获取感性结构，也可以说是用于筛选和确定感性评价的基本内容。也就是说在感性测量的前期首先要选择最合适的几组感性词汇作为评价的内容，而一个产品通常需要收集大量的感性词汇，运用主成分分析法，根据各指标的贡献率来选择主要感性词汇，使主体感性结构建立在了严谨的统计学基础之上。在感性测量的实例中，还需要筛选样本图片，选择最适合感性评价的样本，这时就可以使用多维尺度法和因素分析法，上述三种方法是建立感性结构的常用方法，可以选择其中任意一种，也可以同时使用。2、集群分析集群分析的作用是根据被试对样本图片的感性评价结果，依据其评价值的相似性将27 哈尔滨工程大学硕士学位论文其分组，从结果中获得样本群，每一个都决定着不同的造型结构和设计属性。研究小组根据样本群再进一步解析产品设计与感性的关联性。相比其它算法，感性工学更多地使用神经网络，得到更加精确的样本分类。3、多元回归分析定量分析最广泛的用途是为得到感性与设计细节的关系，帮助设计师了解产品的外观包含哪些感性信息，或者消费者的感性与哪些造型特征相符合。因为本文使用的定量分析方法的直接目的在于建立消费者感性与家电产品设计元素的相关性，所以这里对相关的定量分析方法作重点阐述。多元回归分析（RegressionAnalysis）是一种常见的用于确立多个变量之间关系的统计方法。多元回归分析方法被感性工学所采纳，感性工学中的定量分析主要运用多元回归分析处理多个自变量和因变量的关系，通过回归方程的建立、自变量系数的求解和可信度检验等，建立感性词汇与设计元素的线性关系。多数应用回归模型进行定量分析的实例，都是采用数字变量作为自变量，尚无代表某种性质的品质变量。在感性的定量分析中，因变量的选择来源于造型特征，如球形的机身，拉丝金属材质，玻璃把手等等，这些都是品质变量，它们无法用数量或命令来表示，因此这些品质变量又称为虚拟变量。具体应用如下：假定因变量y与自变量x线性相关，y为每个样本(1,2,L,)m的感性评价值，x代表设计元素。建立函数关系（见式3-1所示），yaxaxaxaxax（3-1）11111212212122222323'1,2,L,m式中，m代表样本号，是残差。x是一个虚拟变量，它代表样本的项目（造ij型特征）i的类目（设计元素）j，x的值由(,)jk来决定，如式3-2所示，iji1（3-2）(,)jki0通过模型计算得到a值，它代表虚拟变量的系数，这个叫作类目得分或类目权重，ij从而发现各设计元素对于感性的贡献大小。[52]如何将虚拟变量放入多元回归的数学模型中进行计算，是定量分析的关键问题。林知己夫创造了4个非参数数据方法数量化理论，分别是数量化理论I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，其中数量化理论І是一种很好的多元回归分析技术，是回归分析的一种变异和特殊情况下的应用，尤其在出现连续变量、虚拟变量的情况下，用于发现感性和设计元素之间的设计原则。通常在很多产品开发的实例中，建立数学模型和确定自变量、因变量之后，28 第3章感性工学的方法研究常常要面对大量的自变量（代表设计元素），因此在计算时，就要使用最小二乘法，它能够处理数学模型中大量的自变量。4、局部回归考虑到设计元素与感性评价值存在着线性或非线性关系，会出现分布不均的变化，那么局部回归就是一个非常有用的工具，对局部关系提供了可视化研究。5、相关分析或数量化理论Ⅲ这两种方法都能够绘制出设计元素与感性评价值的变化图，使结果可视化。因为评价指标的多样性，利用使用这些分析方法可以在带有坐标值的三维空间或多维空间呈现出来，给设计师最直观的展示。3.3感性测量与分析的常用软件目前，在感性工学的研究中，存在着视频、图片、数据量大，并且数据处理过程非常复杂的问题，因此很多实验室和研究者都会自行开发一些软件，有的还将软件和对应的实验设备组成一个统一的系统，使得数据的收集、统计和处理过程变得自动化，数据结果也更加客观、精确。同时，为进行系统性能的评价、对比提供了客观的基础。1、行为分析软件ObserverXT行为分析系统通过录像的形式存储被研究对象的动作、姿势、位置、表情、情绪状[57]态、人人交流以及人机交流等各种活动；并标明被研究对象各种行为发生的时刻、发生的次数和持续的时间，然后进行统计处理，得到分析报告。荷兰Noldus公司的ObserverXT行为分析软件（包括三种型号：ObserverXTBasic，ObserverXTMobile和ObserverXTVideo），对人的思维动态及行为过程进行科学的数据化的分析，使研究更目的化、条理化和科学化。广泛应用于研究儿童教育、儿童心理、犯罪心理、昆虫行为、动物行为、人的行为等方面。在工业设计、用户体验设计、人机交互设计领域，它可以用来测量用户的操作行为，包括操作时间、路径等，用以评估对产品（包括硬件产品和软件产品）设计的感性意象，评测产品设计的特性。图3.8和图3.9分别为行为分析的场景和数据分析。29 哈尔滨工程大学硕士学位论文图3.8行为分析的场景图3.9行为分析的数据分析2、统计软件SPSSSPSS全称为StatisticalProductandServiceSolutions（产品与服务统计分析解决方案），它是一款在调查统计行业、市场研究行业、政府和企业的数据分析应用中享有盛名的统计分析工具，是世界著名的统计分析软件。迄今为止，全球约有25万家公司在使用SPSS，它们分布于多个领域和行业，全球500强中80%的公司都在使用SPSS，而其在市场研究和市场调查领域更是超过了80%的市场占有率，是世界上最为广泛的统计分析软件。目前在感性工学中，SPSS可以完成的工作如下工作：（1）通过对感性数据处理，对感性评价得到的数据进行总数计算和均值处理；（2）通过聚类分析，将选择不同感性词汇的消费者分组；（3）通过主成分分析，从众多的感性词汇中筛选出对消费者影响最大的若干感性词汇，用于确定感性概念或感性评价指标。孙守迁在《基于主成分分析的产品外观设计决策模型》一文中，以手机产品为例进行外观设计评价实验，该实验中，SPSS软件就起到关键的作用，通过它进行矩阵的主成分分析，得到各主成分的特征值、贡献率和累积贡献率，以此为依据确定主要的评价[53]指标。30 第3章感性工学的方法研究3、计算软件MATLABMATLAB主要用于算法开发、数据分析以及数值计算。它的基本数据单位是矩阵，他的指令表达式与数学常用的形式十分相似。MATLAB最突出的特点是简捷、直观。MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符，灵活使用美国MATLAB运算符将使程序变得极为简短，给用户带来最直观、最简洁的程序开发环境。与SPSS相比，MATLAB能够完成更多种类的或者是更复杂的数据处理。感性工学的定量分析阶段，常涉及遗传算法、正交试验、回归分析等方法的运用，计算过程复杂，数据量大，MATLAB就为这些方法的应用提供了有力的工具。4、编程软件VisualBasicVisualBasic（简称VB）由微软公司开发，是世界上使用人数最多的事件驱动编程语言。在感性工学的感性测量阶段，可以借助VB编辑一款用户调查的软件，将产品样本图片和评价尺度放入程序中，方便被试填写，评价数据的统计不再依靠人工或外部软件如Excel或SPSS，而是由系统自动处理，这就通过VB的编程使感性测量数据的收集与数据的处理一步到位。此外，对于简易的、小规模的感性工学系统的建立，VB也不失为一个最合适的编程工具。以上软件的使用解决了庞大的数据量和复杂的运算程序为设计师带来的工作负担，使感性工学的应用不再拘泥于工作量的束缚，提高了感性工学的效率和精确度。但是上述软件也具有一定的局限性，机器运算得到的结果是以数据的形式出现的，具有很大程度的模糊性、程序性和概念性，这就需要设计师或设计小组对其进行解读。由此可见软件、数据、编程等工学技术的应用，一方面保证了感性工学的客观性和科学性，另一方面也会造成了机械的、呆板的运算程序和结果。而且即使了软件，也需要人来进行大量的设置、调整、编辑工作。因此，如何使软件与研究人员实现更融洽的沟通与合作，尤其是智能技术的运用，这就为感性测量和感性分析的软件的应用，以及感性工学计算机系统提供了新的研究方向。3.4感性工学的实现本文结合各国学者对于感性工学理论研究和应用实例，以操作技术和主要应用领域为划分标准，将感性工学实现的方法归为四种类型，它们分别是以信息的分类和推导为主要特征的范畴区分法；以数学模型为核心的感性工程学模型；以计算机系统为主要运作形式的感性工程学系统，其中，虚拟感性工程学系统是其拓展类型；由因特网支持的交互式感性工学。31 哈尔滨工程大学硕士学位论文3.4.1范畴区分法范畴区分法（CategoryClassification）通过分析新产品的感性层面来建立产品的感性结构，进而配合人机工程学实验获取设计细节。范畴区分法主要按照下列步骤进行（见图3.10）：首先，确定产品策略并对目标产品的感性进行市场调查。然后，进入感性概念阶段，即研究小组成员充分讨论并凝聚一个产品概念，它通常是一个形容词，作为0阶感性概念；接着将0阶概念进行解析，解析的子概念作为1阶感性，这样逐层递推，直至N阶感性子概念，通过N阶感性子概念能够得到产品的物理特征，才可以终止这一阶段的递推。其次，进入物理特性阶段，由研究小组推导符合感性诉求或与其紧密相关的产品物理特性之。最后是确定细节的阶段，进行人机学实验以决定产品具体设计细[54]节的规格、尺寸等，整合信息确定产品的设计方案和最终方案。图3.10范畴区分法马自达公司正是运用范畴区分法开发了新型跑车Miata，具体流程如图3.11所示，因其巨大的成功，成为感性工学最初的渊源。迄今为止，将感性工学的方法直接运用于产品设计中，多数会采用范畴区分法。原因有两点：一是该方法逐层递推的特性决定了它的方向是直接进行设计创造；二是它不像其他方法是建立在数学运算，甚至是计算机、人工智能、网络的基础上，没有复杂的运算程序，是感性工学的研究方法中最简易、运[55]用最普遍并最易实施的。32 第3章感性工学的方法研究图3.11马自达Miata跑车的开发流程3.4.2感性工学模型感性工学模型（KanseiEngineeringModeling）是以抽象的数学形式来演绎感性工程学的程序。决定设计策略后，经过感性调查，收集的消费者的感性，筛选并建立SD语义量表，配合产品样本图片让被试进行感性评价，这样感性就被将其量化成为抽象的数据，建立感性结构；根据产品样本特点确定项目和类目，建立多元统计分析的数学模型，结合感性评价的数值，带入数学模型加以运算，计算结果需要经过研究小组的解析，确[56]立消费者感性诉求与产品设计要素之间的某种逻辑关系。经过这些步骤（见图3.12），来自顾客的感性词汇通过数学模型的处理，能够获得客观的、理想的结果，展现给设计师，用于产品的开发或设计方案的评价工作。图3.12感性工学模型的流程展示三洋公司曾经应用感性工学模型开发了一款新型智能彩色打印机。主要运用了语义差分法、数量化理论Ⅰ、模糊数学等方法，将数据推理和数学模型置于彩色打印机中央33 哈尔滨工程大学硕士学位论文[8]处理器中的肤色调和系统，那么机器最终就能够生成符合顾客要求的图像。3.4.3感性工程学系统1、感性工程学系统的组成感性工程学系统（KanseiEngineeringSystem）的本质是计算机系统，它以构建消费者的感性诉求与产品设计要素之间的关系为主要目的，其核心环节将顾客感受和意象转变为设计细节，其主要手段是通过专家系统、神经网络模型和优化算法等，建立推理机制和相关的数据库。这一系统是动态平衡的计算机系统，每隔2～3年，研究小组和工作人员根据市场上新的变化趋势和顾客的喜好，将新的感性词汇、图像信息、意象评价等添加至数据库，工学技术内容添加至推理机中，同时推理机制也要定期维护，感性工学系统的信息来源和去向主要由四个数据库提供：（1）感性词汇数据库，它包含了大量的消费者对于产品的感性的词汇，其中绝大多数是已经与具体的设计元素建立相关性的形容词；（2）意象数据库，该数据库是经过感性测量和感性分析之后得到的结果组成，其内容是感性词汇与具体设计元素的关系；（3）知识库，由一系列的“如果……那么……”形式的句子组成，是意象数据库的扩展、解读和规则；（4）形态与色彩数据库，经过感性工学分析过的具体产品的造型特征组成，经过计算机系统推理的感性词汇就会转变成为具体的形态、色彩等，以图像的形式展现给设计师。图3.13感性工程学系统34 第3章感性工学的方法研究2、复合感性工学系统根据运作方向的不同，感性工程学系统又可以分为“顺向感性工学系统”和“逆向感性工学系统”两大类型，两种系统都是单方向运作。如图3.13所示，顺向感性工学系统是一种以消费者为出发点的辅助决策系统，消费者从客户端输入感性词汇，系统通过程序运作从数据库中选择具体的设计元素并输出，设计师据此开发出符合感性需求的产品。逆向感性工学系统是一种以设计师为出发点的决策辅助系统，其运作主要通过输入产品的具体设计特征或整体的概念草图，通过系统输出的感性评价判断设计方案是否符[57]合设计意图所达成的意象。因为使用相同的数据库，顺向型和逆向型感性工程学系统通常被研究者结合使用，因此，将这两种系统整合在一起，则可变为双向转译的混合系统一一复合式感性工程学系统（见图3.14），同时为设计师和消费者服务。复合式感性工程学系统最大的优势在于能够兼顾减轻设计师的工作负担和迎合消费者的感性意愿。此外，复合式感性工学系统对于产品研发成本的降低和研发周期的缩短有着重要的贡献。设计师无需花费过多的精力和金钱向消费者呈现产品的方案草图和概念模型原型，也无需在利用市场调查了解消费者的意见，仅仅通过向感性工学系统输入方案和草图，便可以快速地得到来自于消费者的感性评价。图3.14复合式感性工程学系统尼桑公司设计开发的一款新的轿车方向盘（见图3.15），就是使用复合感性工程学系统的一个款典型实例。其具体实施如下：第一阶段，设计师往顺向感性工学系统输入他对新方向盘的感性，获得几个符合或接近的候选方案。第二阶段，设计师参考候选方案，以此为参考，结合方向盘设计的想法绘制新产品的草图。第三阶段，将方案图输入逆向感性工学系统计算机系统，通过推理机和数据库的运作，给他的方案打分。最后，设计师根据分数决定是否使用这个方案或对方案进行怎样的修改。35 哈尔滨工程大学硕士学位论文图3.15使用复合感性工学系统开发的一款汽车方向盘3、虚拟感性工学系统虚拟感性工学（VirtualKanseiEngineeringSystem），因为虚拟现实技术的应用，成为感性工学系统的拓展类型，是由计算机系统和虚拟现实系统的结合。感性工学系统输出的产品设计方案，通过传感器进入虚拟系统，各种模拟装置将设计概念予以呈现，顾客从客户端进入虚拟空间，置身于高度仿真的三围虚拟环境中，观察和挑选产品。虚拟感性工学系统以顾客的感性作为设计的依据，设计方案出来之后又以顾客虚拟体验的结果来检验设计方案，由于先进的虚拟技术的运用，缩短了设计师与顾客的距离，设计方案在投入生产之前就预先得知其市场反响。因此在提高设计效率、缩短研发周期、节约生产材料等方面虚拟感性工学比感性工学系统有很多超越之处，具体流程如图3.16所示。图3.16虚拟感性工程学系统36 第3章感性工学的方法研究图3.17虚拟厨房系统松下曾与长町三生合作，采用虚拟感性工学方法建立了一个虚拟厨房系统即VIVA系统（见图3.17），它能够通过家庭主妇的意象显示出厨房的具体设计元素，生产者只要依据这个系统输出的设计元素生产制造，然后到顾客的家中安装即可。这个系统由两个子系统组成，一个是基于拥有10000位家庭主妇数据库的感性工程学系统的设计决策系统（又称为主系统），另一个是虚拟现实系统，即可以在屏幕上显示基于家庭主妇的[57]意象的感性厨房设计。这一系统在日本的东京、大阪、名古屋等多个城市风靡一时。现在，VIVA系统的框架已延伸到整个房屋的设计，被称为“House-Hall”。3.4.4交互式感性工程学交互式感性工程学设计（CollaborativeKanseiEngineeringDesigning），又称网络感性设计系统。如图3.18所示，该系统的主要特征是网络的应用，利用互联网实现语音和视频功能，处于不同地点的设计师与设计师、设计师与用户、设计师与被试、测试员与设计师、设计师与生产者，都可以通过互联网交换方案和意见，进行实时沟通。这样一37 哈尔滨工程大学硕士学位论文来，方案可以得到即时的纠正，生产上的问题随时能够解决，大大缩短产品的整个开发[22]周期。相比较其它感性工学的实施方法，交互式感性工程学有以下优势：设计师随时随地的沟通与合作，大大提高了设计的质量，缩短了设计的时间；较为方便地让参与者加入到设计研发的过程中，为设计师提供更多的参考和灵感，及时修改方案，缩短了设计流程；设计师与生产商的即时互动，有利于设计师在开发产品时有更全面的考虑到制造成本、加工工艺、生产成本、销售市场等影响因素。图3.18交互式感性工程学系统3.5本章小结本章以感性为中心，探讨了感性工学的关键技术，包括感性测量的方法、感性分析的方法，以及感性测量与分析常用的软件，这些方法是实现感性工学的基础。对感性的定量分析方法和定性分析方法，心理学测量方法和生理学测量方法，进行了分析和对比，二者都存在不足，因此配合使用有助于提高感性分析的合理性。根据实施过程的不同，将目前已实现的感性工学的方法归纳为四种类型，并总结了它们的运作原理和程序，以及应用实例，为其在家电设计中的应用奠定基础并提供理论依据。38 第4章基于感性工学的家电产品设计第4章基于感性工学的家电产品设计4.1感性工学实现方法的分析4.1.1感性工学实现方法的基本流程感性工学四种类型的实现方法均是一脉相承，目的都是将顾客的感性转化为具体的设计元素，从而指导设计或为设计师提供必要的参考。四种方法都遵循相似的步骤，其基本流程如图4.1所示：图4.1四种感性工学研究方法的基本流程设计定位是首要的、必要的环节，在开发每一种产品之前，都要确定设计目标。例如，范畴区分法的第一步——确定产品策略。感性测量这一环节，与之对应的是范畴区分法的“感性概念阶段”，即采用依次递推的方法获得N阶感性词汇；以及感性工学模型中的“感性调查”、“收集的消费者的感性”以及“通过数学方法将其量化称为抽象的数据”。感性分析这一环节，与之对应的是范畴区分法的是“物理特性阶段”，即通过第N阶感性概念推导产品的物理特性；感性工学系统的“推理机制”相当于感性分析的过程。感性工学模型使用数学模型加以运算，确立消费者感性诉求与产品设计要素之间的某种逻辑关系，建立感性结构。感性分析承担着将感性转化为设计元素的任务，抽象的、模糊的、不确定的、感性的消费者的心理，正是在这一阶段转化成为具体的、清晰的、确定的、理性的设计要素。而感性工学模型、感性工学系统、交互式感性工学的最大区别恰恰出现在这一环节，归结其原因在于，随着计算机技术的发展和应用，繁琐的数学计39 哈尔滨工程大学硕士学位论文算得以通过计算机的帮助来进行，因此包含各种算法和程序的感性工学系统是感性工学模型的进步和发展，随着因特网和信息技术的普及，加入了互联网技术的交互式感性工学系统可称为感性工学系统的升级版。结果分析这一环节与设计方案的确定有着直接的关系，结果分析如果不够精准，那么感性测量和感性分析的工作将是徒劳，此外，设计结果直接决定着感性研究方法的用途。通过对比上述几种研究方法的分析结果发现，范畴区分法采用人机学实验以决定产品设计细节规格、大小和尺寸，因此范畴区分法可直接用于产品的研发；而感性工学系统则用于建立4个数据库，为设计师提供设计的参考，或者为消费者选择符合其感性意象的产品。能够投入生产是设计的最终目的，它代表设计方案的成果。上述大部分研究方法已经在实际生产领域得以实现，有的还取得了很好的收益，成为备受消费者青睐的产品。4.1.2感性工学在设计中的应用阶段感性工学在设计中所起的作用不同，所以所属的阶段也不同，因此本文将感性工学的应用分为三个阶段（见图4.2）：图4.2感性工学在设计中的应用阶段（1）设计前期：确定新产品的目标后，运用感性工学的方法对消费者进行感性测量和感性分析，获得消费者对已有的该产品的造型设计的感觉和印象，设计师在创作之前以这些信息为参考，启发灵感或作为设计的规则。逆向感性工学系统主要发挥的就是在设计之前，为设计师提供信息帮助的功能。（2）设计开发阶段：将感性工学直接作为一种设计方法，用于新产品的研发。范畴区分法就是处于这一阶段的设计方法。（3）设计后期：在这个阶段，感性工学作为一种评价方法，基于已有产品的感性经验，制定评价标准，检验设计方案是否符合目标人群的感性，并为方案的修改提供参考和依据。感性工学模型是一种适用于设计评价的方法。基于感性工学的性质和特点，在实际应用中，只在设计的其中一个阶段导入感性工40 第4章基于感性工学的家电产品设计学即可。本文进行家电产品感性研究的目的是为了帮助设计师了解消费者的感性，以及感性在产品设计上的具体表现形式，以此为参考辅助设计；或者根据设计元素对于感性的贡献值，配合人机工程学作为评价产品方案的指标和标准，感性工学的评价侧重于人的心理和情感的评价。4.2家电产品的感性研究方法根据第三章归纳的感性工学的基础技术和实现方法，以及4.1确定的感性工学在家电产品设计中的应用阶段，结合第2章的家电产品的感性特征研究，本文提出了家电产品感性研究方法的三个组成部分：感性概念的确定，感性的测量，感性的分析。并通过以下感性工学方法的创新运用，作为这三个部分的主要研究方法，同时也是适用于家电产品设计的感性工学研究方法。1、使用范畴区分法确定感性概念范畴区分法是应用感性工学进行新品研发和方案改进的最常用、最简单的方法，它由感性的研究小组，针对新产品的感性层面，根据产品的实际情况和消费者调查的结果，讨论和推导产品的相关感性，并推导出“树状”结果的感性概念图，以建立产品的感性结构，再经过物理特性阶段以获取设计细节。但在感性分析阶段，范畴区分法并没有提供一个逻辑性的、客观的、严谨的推理方法来获得具体的设计特征，这往往会导致分析的结果偏于主观，缺少说服力，这是范畴区分法存在的不足之处。本文使用的范畴区分法不再作为一个独立的产品研发的方法，而是用于感性词汇的确定。在感性测量阶段，首先要收集和筛选反映用户感性的词汇。如果没有确定的感性意向，就要广泛的收集感性词汇，然后通过一定的方法筛选；但如果有确定的感性意向，就可以利用范畴区分法，将最初的一个感性词汇定为0阶感性，由家电产品的设计师、设计专业学生、语言知识丰富的学者组成的研究小组，以专业杂志、官方网站以及广告中出现的形容此类家电产品的感性词汇为参考，凭借经验和设计思维，通过严密的逻辑推导，一层一层的从0阶感性词汇递推获得N个感性词汇，这N个感性是对0阶感性的诠释、完善和延伸，然后用于感性的测量。2、自行开发软件完成感性的测量目前感性的测量主要运用语义差分法进行问卷调查，然后通过人工统计并配合SPSS软件来完成评价数据的处理工作。普通的问卷调查耗时耗力，主要体现在：实验样本的图片比较平面化，角度单一，数量少，容易导致被试理解上的误差；感性评价结果的处理由人手动操作，将调查问卷的数据输入电脑再借助软件运算，调查问卷产生的41 哈尔滨工程大学硕士学位论文数据往往是数以万计的，这样就为感性工学的研究增加了很大的负担和困难，而且容易出错。因此，为了解决上述问题，本文运用VB开发了一款软件，专门用于语义差分法的问卷调查和后期数据的处理，软件的开发具有几个优点：（1）节省人力物力，缩短调查周期，流程方便简洁；（2）可同时跨地域开展调查工作，调查范围更广，可重复利用；（3）能够展现产品样本图片的三维造型，直观、快捷、清晰地呈现给被试；（4）系统自动收集被试感性评价的数据并进行均值处理，不再依赖外部软件如Excel或SPSS，感性测量数据的收集与数据的处理一步到位总之，基于语义差分法的问卷调查软件的开发，能够提高感性测量的效率和精确度，同时对于感性工学的研究具有重要的应用价值。这款软件的具体应用会在第5章的微波炉感性研究实例中呈现。3、定性分析贯穿于感性分析过程（1）定性分析的结果有助于主要设计特征和设计元素的确定在运用感性工学的方法进行家电产品外观造型设计分析的研究中，造型特征是指家电产品的主要造型特征形态、色彩和材质，例如，电冰箱的整体色彩、表面质感、整体线条等等。设计要素是每个设计特征包含的内容，例如，表面质感作为冰箱一个造型特征，根据包含的内容就分为玻璃光感、细腻磨砂质感、半透明塑料质感等设计元素。在感性的分析阶段，设计师通常需要根据产品的实际情况，将其分类或选择相关的设计元素。用于定量分析的设计元素一定要准确和全面，否则会影响感性分析的结果，而定性分析的结果有助于排除一些不重要的设计元素，以免数据量过于庞大，同时选择一些关键的设计元素，以免出现漏失。定量分析与形态分析法配合使用，形态分析法作为主线，而定性分析的结果为形态分析法提供指引和帮助，这样一来，形态分析的结果就更有针对性。（2）定性分析的结果与定量分析的结果配合使用因为定量分析的结果是基于数学方法的计算结果，它具备数学的科学性和客观性，但是其结果难免是机械的，但是对于一些误差或其它原因导致的数据结果，会对造型的分析造成阻碍，甚至有些结果不符合常理的推断。定性分析的结果虽然带有一定的主观性，但是很直观、容易理解。因此，定性分析的存在就为定量分析的数据结果提供了解释和对比。42 第4章基于感性工学的家电产品设计4.3家电产品的感性与设计元素相关性分析使用感性工学技术对某类家电产品设计分析之前，设计师往往要考虑如下几个问题：顾客群体是哪些人，他们渴望什么，想得到什么样的产品，他们对于产品的感性是什么样的，怎样评估顾客的感性，感性评估之后又怎样分析数据，怎样把数据转变成为实实在在的设计特征。回答了这些问题，也就完成了感性工学的任务。这就需要基于感性工学的技术与方法，建立一个严谨、科学的分析流程，在确保每个步骤都符合一定的原则和要求的前提下，最后依据这个流程各阶段的分析以及最后的结果，上述问题就得到了客观的回答。因此，根据4.2提出的家电产品的感性工学研究方法，结合第3章的感性测量和感性分析的关键技术，本文提出了系统的感性与设计元素相关性分析的流程，见图4.3。图4.3家电产品的感性与设计元素相关性分析流程43 哈尔滨工程大学硕士学位论文1、目标定位感性工学研究小组首先要与委托公司商讨并确定设计策略、发展方向和顾客群体；如果不是跟公司合作的话，就要与设计师共同决定研究的目标和感性的方向。2、感性词汇的收集目前感性工学的研究主要是用形容词来表示消费者的感性。通常会选出8—15对形容词放入语义差分量表中用来进行感性的评价。感性词汇的选择并不是随心所欲地选，盲目地选，而是需要借助一定的方法、步骤以及严谨的推导程序。感性具有指定的意向时，通过范畴区分法，首先将指定意象作为0阶感性概念，然后从0阶感性词汇依次递推，直到获得N阶的数个感性词汇，最终确定的感性词汇的数量没有绝对的限制，但必须能够完整地诠释0阶的感性词汇，具体操作会在微波炉的设计分析中展示。感性没有特定的意向时，就要进行普遍的词汇收集，主要通过研究者亲自去各大商场调研，或从杂志、网上商城获取信息，以及与消费者或导购进行沟通，收集尽可能多的描述目标产品的感性词汇,大约为100—200个左右。收集到的感性词汇，还要由设计师和专家进行筛选，筛选的方法主要是通过形容词的归类，把意义相近程度的形容词归为一类，最后选出8—15对形容词。感性词汇的推导和筛选都需要对于产品设计以及语言都有丰富的知识，并在设计领域有一定经验的专家和设计师共同完成，否则会因为人的主观性而对结果造成影响。感性词汇的筛选还可以结合数学方法或统计学方法，如集群分析、主成分分析等，对感性形容词进行分类，筛选出最有代表性的感性形容词，剔除多余的感性形容词，通过数学方法或统计学得出的结果相对较为客观，不会受到人的各种主观因素的影响。3、样本图片的收集和筛选最终产品样本的选取对于感性测量和感性分析的科学性有着重要的影响。样本数量要尽可能大，样本类型要尽可能多，这样做是为了尽可能地减少实验误差。因此，在这个阶段，首先通过走访各大家电商场、查阅杂志、浏览品牌官网和家电购物网站，尽可能多的收集产品图片；然后对收集来的图片进行初次筛选，去掉重复的或造型特别相似的、模糊不清的图片；最后对剩下的图片进行分类，每个类别选取一张最具代表性的样本图片。筛选的过程需要5—10个设计小组成员相互配合，人数过少会因为对造型特征的认识过于主观而产生误差，多人配合有助于记录和整理，以免有误删的图片或漏选的重要图片，具体流程如下图4.4所示，44 第4章基于感性工学的家电产品设计4.4样本图片的选择步骤4、感性的测量（1）语义差分法与表情和行为观察相结合的测量方法本研究所提供的感性测量的方法主要是心理学测量方法：基于语义差分法的问卷调查法和表情、行为测量法，在感性的测量这个步骤通常包括感性评价和数据处理两个环节。感性评价的目的是捕捉消费者对某特定领域（如汽车、化妆品、家用电器等）产品的感受；数据处理利用数理统计方法，借助软件计算，配合人工处理，将感性评价阶段或得的评价数据进行整理、归类和解析，真正实现人的感觉意象到数字的转变。为提高实验的效率，调查问卷法以网络调查或计算机调查的方式，行为观察法的要使用监控录像再配合Observer软件分析数据。行为观察法因为使用录像，可以事后向设计者重放，显示用户遇到的问题提供反复观察和分析的可能。其缺点是局限性较大，一般只能搜集到用户对系统的直接操作，不可能收集到有关用户主观性的活动（例如思考）之类的信息。而且，录像设备和软件很费钱费时，因此，这种方法最好与其他方法一起共同使用。（2）基于语义差分法的调查问卷使用语义差分法进行问卷调查时，要注意以下几个原则：①感性评价表选取意思相反的形容词对，最好从反义词词典中选取；为了防止秩序混乱和便于统计，评价表每行两侧的形容词的词性要一致，如左侧全部为否定词语；评估尺度所选择的等级阶数必须是奇数（3,5,7,9，……），这是为了能产生“尺度中点”，一般常用的是5阶尺度或是7阶尺度。45 哈尔滨工程大学硕士学位论文②测试数据分析主要包括选择人工统计和计算机数据分析。人工统计效率相对较低，容易出错；如果是通过软件或网络完成感性评价的过程，那么可以通过程序的编写，直接进行数据的处理和分析。③被试的数量为了保证实验研究的公正性和合理性，一般选择与实验研究相关的被试，被试者数量通常要在30个以上，数量越大，统计值越趋于合理；同时，对预测环境，测试前需要对被试要完成的任务和注意事项进行详细的讲解，以及发给被试报酬等都会对研究结果产生影响。（3）被试的选择被试的选择对于实验结果也很造成直接的影响。而且被试者原则上应该大部分来源于这个产品的目标人群。家用电器在人们的生活中无处不在，家电产品的使用人群是非常广泛的，但是他们的生活环境、知识水平、收入状况会对他们选择和使用家用电器造成一定的影响。为了提高感性数据来源的客观性，受试的选择要有针对性，要考虑他们的年龄、职业、文化程度、婚姻状况等，这对于感性的评价的结果有重要的影响。感性不是凭空的想象，它是来源于生活的，受试的感觉是来源于平时对这种家电的使用经验，所以受试应该对家用电器有一定的了解和使用经验。5、感性的分析（1）家电产品的定性分析本文所设计的设计流程在感性分析阶段采用定性和定量分析配合使用的方法。首先进行定性分析，具体如下：①根据感性词汇的评价值和各样本图片，对每个感性词汇得分较高的几个图片样本和得分较低的几个图片样本进行观察和分析，根据它们的主要特点，判断影响这个感性词汇的造型特征或设计元素，并记录；②针对每个感性词汇，找到其有关的数量最多的造型特征和设计元素，并记录；③定性分析第二步的记录结果用于配合形态分析法来确定项目和类目，这是定量分析所需的基本要素之一；定性分析第一步的记录结果用于解释定量分析的结果，并与定量分析的结果相互说明和补充，确定感性词汇与设计特征的相关性。从图4.5中，可以看到定性分析在整个感性分析阶段的作用。（2）家电产品设计元素的确定感性工学的感性分析阶段，如何选择一种科学的方法准确的、全面的将整体设计特46 第4章基于感性工学的家电产品设计征分解成若干个设计元素，就成为解决问题的关键，而那么形态分析法恰恰就是为解决问题的提供了具体的方法和实施的途径。它是一种以形态学为基础的方法，因为设计元素是产品整体造型的最小组成单元，所以形态分析法要求以分割整体为切入点，将整体逐步分解成若干个设计要点，然后再针对这些设计要点进行分析，找寻出解决的方案。在感性工学的研究中，形态分析法基本原理的运用是这样的：首先，根据一定的规则，如构成产品不同功能的部分或依照产品的几个组成面，对实验样本进行结构，划分为几个相互独立的特征项；然后按照从大到小、从外到里、从整体到部分的原则，将这些特征项再逐个分解为更加细小的特征项；最后根根据这些特征项包含的内容再将其分解为具体的设计元素，将设计元素进行分类。图4.5定性分析的作用（3）家电产品的定量分析接下来是定量分析，目前感性工学的研究中，定量分析主要采用回归分析、因子分析、集群分析等方法，可以只选择其中一种，也可以两种或几种配合使用。本文提出的分析流程中的定量分析主要使用数量化理论І结合最小二乘原理。具体应用如下，①确定项目和类目项目：定性变量名，这里指各造型要素，比如机身比例。类目：定性变量的各种不同取值，这里指各类造型要素中的各种造型特征，比如顶端形状项目中就有平顶形、大圆弧形、小圆弧形三种类目。47 哈尔滨工程大学硕士学位论文②定义自变量和因变量假定实验样本数为n，因变量是y，其值分别是感性评价值。假定第1个项目x有r11个类目cc,,L,c，第2个项目x有r个类目，第m个项目x有r个类目1112r1122mmmcm12,cm,L,cmrm，总共有rpj个类目。首先确定ijk,，见式（4-1），j11（4-1）jk,i0当第i个样本中j项目的定性数据为k类目时，jk,1，否则jk,0。ii由所有jk,构成np的阶矩阵如式（4-2）所示，i11,1L11,r112,1L12,r2L1m,1L1mr,m1,1L1,r2,1L2,rLm,1Lmr,22122222m（4-2）XMMMMMMMMMMn1,1Ln1,r12n2,1Ln2,rLnm,1Lnmr,m③建立数学模型假定各类目（即设计元素）与产品样本的感性评价值y二者线性相关，为求得它们的变化关系，可建立数学模型，见式（4-3），mrjyiijkb,jkii1,2,L,n（4-3）jk11式中：b是j项目中的k类目的待定系数，是第i次抽样的随机误差。jki④模型的求解通过最小二乘法求得b的最小二乘估计值b。构造方程组（见式4-4），jkjkXXbTTˆXy（4-4）式中：X是自变量的反应矩阵。其中，y和$b的求解见式（4-4）和式（4-5），Tyyy,,L,y（4-5）123Tbˆb,L,b,b,L,b,L,b（4-6）111r121m1mrm通常取满足bˆ0(j2,L,)m的一组解。在求得bˆ之后，可得到式（4-7）所示的预j1测方程。mrjyjkb,ˆjk（4-7）jk11式中：jk,是任一样品在j项目k类目的反应，bˆ是j项目k类目的得分。jk然后对bˆ进行标准化处理，此时将预测方程假定为式（4-8）所示的方程，jkmriyyjkb,ˆ（4-8）jkjk11式中：y是常数项，计算方法如式4-9所示，48 第4章基于感性工学的家电产品设计n1yyi（4-9）ni1bˆ标准系数，也称为类目得分，计算公式如4-10所示，jkrjˆ*ˆ1ˆbjkbjknbijjk（4-10）nk1n是所有的n个样品中第j个项目的第k个设计要素的反应次数。jk类目得分即各因变量的系数，其值大小决定了这个类目对感性词汇的影响大小，正负值决定了其影响的方向。复相关系数是衡量预测精度和的重要统计量，其计算公式如4-11所示，n2yyˆiryyˆyˆi1（4-11）n2yˆyˆyˆyyii1⑤计算结果类目得分：从数量化理论І的结果中可以找出每个感性词汇所对应的类目得分表，类目得分代表各设计元素与各感性词汇的相关程度。类目得分由数值和方向组成，正值代表对于感性词汇正方向的影响，而负值对于这个感性词汇负方向的影响，分数的绝对值越大，代表这个方向的影响越大。而某项目中的类目得分其中范围值愈大，就代表这个项目在整体预测中的贡献程度越大，对于感性的影响愈大，反之，则越小。复相关系数R：决定了评估模型对于已观测的数据的符合度（即评估模型的精准度）。在感性评价数据模型中，R必须大于0.6，这才能够说明数量化理论I分析结果的可信度可以被采纳，当R大于0.8时，表示各设计要素的类目得分值有较高的可信度。⑤结果分析主要依据上述定量分析和定量分析的结果，进行对比分析，删掉误差产生的结果和不符合逻辑的结果，确定对于感性词汇贡献最大的几个设计元素，并按照形态、色彩和材质进行分类。设计师通过设计元素能够找到对应的感性词汇，相反，通过感性词汇也能够找到设计元素。4.4家电产品的设计辅助系统对于同一设计特征，可能对于这一感性词汇起着正方向的重大影响，而对于另一个感性词汇起着负方向的重大影响，因此，感设计分析的结果不能直接用于设计方案的确立，而是作为设计师的参考依据，结合设计方法、设计灵感以及思维的创新等，进行产品的设计开发。根据第三节的步骤建立家电产品的感性词汇与设计元素相关性之后，为49 哈尔滨工程大学硕士学位论文了使分析结果得到更好的利用，本文提出建立家电产品的设计辅助系统。4.4.1家电产品的设计辅助系统介绍1、设计辅助系统的含义从渊源上讲，家电产品的设计辅助系统是感性工学系统的一个分支，或者说是只针对家电产品领域的感性工学系统。但是本文提出的决策系统的内容主要来源于上一节提出的感性词汇与设计元素相关性分析的资料和结果，直接目的是为设计师的决策提供帮助，但根本目的是提高消费者对于产品的满意度。感性工学的计算机系统的实现需要大量的人力、金钱和时间等方面的投入。实力雄厚而且重视工业设计的国际大公司，建立一个专门的感性工学系统是可行的，但对于中小型公司往往很难做到。针对这一问题，中小企业可以采用上述家电产品的设计分析流程对本公司的特点类型的产品进行分析，但是分析的结果如果不能用一个妥善的方式保管起来，以后就无法使用或者使用起来很费周折，因此，为方便信息的收集和再利用，本文提出建立家电产品的设计辅助系统。家电产品的设计辅助系统是基于感性工学的方法和原理，将消费者对于家电产品的感觉与需求通过一定的技术手段转化成为具体的设计特征和设计元素。家电设计辅助系统的主要操作者成为管理员，系统的服务对象是设计师，系统的参与者包括设计师和消费者。为了提高该系统运作的精确性和流畅性，该系统不存在感性工学的规则库和推理机制，而是由外在的人员和程序来完成家电产品的感性与设计元素相关性分析，每一种经过感性分析的家电产品的设计特征和设计元素都会被妥善地保存在系统中。2、设计辅助系统在家电产品设计中的作用家电产品的设计辅助系统的建立，能够科学地、完整地传达消费者对于家电产品的主观感受。该系统具有以下作用：（1）设计辅助系统以图像的形式直观地传达消费者的想法这与感性工学的开发新产品的功能密切相关。以往设计师研发新产品时，会遵循一定的经验和规律，但主要侧重于规格和尺寸，对于消费者的考虑偏重于功能。除了设计师的主观思想，也会在产品研发的开始之际和投入市场之后，通过市场调研了解消费者需求，但目前的市场调研关注的往往是产品的销售量、功能上的优劣、用户的反馈、价格的起伏等，很少涉及情感层面的调研。此外，创新性的产品开发，多依赖设计师个人瞬间的灵感或设计团队的讨论，具有很大的主观性，而且可能会导致产品语意或操作功能无法被消费者理解和接受。家电产品的设计辅助系统将设计元素建构于计算机数据库50 第4章基于感性工学的家电产品设计中，提供给设计者最直接的设计依据。（2）设计辅助系统以词汇的形式评价产品的造型特征这与感性工学的产品设计评价的功能密切相关。感性工学的一个重要用途就是辅助人机工程学进行产品的设计评价，它的存在填补了人机工程学技术在心理学领域的空白，完善了产品设计方案的评价机制。设计辅助系统输出的感性词汇是对输入的造型元素的感性评价，这些形容词可以作为评价的标准之一。3、设计辅助系统在家电产品设计中的优势设计辅助系统的优势主要在于提高设计创作的品质，缩短产品开发的周期。感性工学研究的产品样本多为市场上已存在的，因此感性分析的结果不适于直接进行新产品设计。但是当感性分析的结果作为设计师的参考资料或修改方案的依据时，就会最大限度发挥它的优势，一方面能够给予设计师灵感上的启发，另一方面对设计师的创意进行规范，而且这两方面的用途都是以消费者的感性为方向的，这也是感性工学的内在要求。设计是产业得以进行的基础，产业领域的成果开发是设计的目标，二者紧密相关。设计师往往因为委托公司或所在公司的限制，经常会连续对同一个产品进行设计，这有可能会导致设计师会创意枯竭，或陷入固定设计模式。4、设计辅助系统的管理借助于计算机强大的存储功能，设计辅助系统将具象的设计元素建构于计算机数据库中，虽然它的建立会投入很多资金和时间，一旦完成，便可以为设计者提供更多的创意发展依据。设计方案在投入生产之前，能够即使得到修改，避免了资源的浪费，降低了产品成本。设计辅助系统的管理者不仅要定期维护系统的正常运作，还要能够敏锐地觉察市场的发展趋势，及时地提醒感性工学的研究者或设计师对新产品进行感性分析，往系统的数据库中充入新的信息资料和信息。4.4.2家电产品的设计辅助系统模型设计辅助系统将会储存所有家电产品的感性分析结果，包含大量的词汇信息，造型特征信息，它的建立和完善需要来自计算机、数学、设计学、心理学领域的技术人员的相互配合，而且它的数据库需要定时的更新。因此本文初步提出了家电产品的设计系统的模型，结构组成和信息流动如见图4.6。51 哈尔滨工程大学硕士学位论文图4.6家电产品的设计辅助系统模型产品的设计辅助系统主要依赖三个模块实现信息的交换，分别是语义处理模块，推理模块和造型设计模块。三大模块主要依据存储于其中的感性词汇数据库，感性词汇与设计元素的关系库，形态、材质、色彩数据数据库，对输入信息进行识别和处理。它的运作是这样的：当设计师输入一个或若干个感性词汇，经过语义处理模块的识别，从感性词汇数据库中找到相同或相似的词汇，输入推理模块，通过搜索感性词汇与设计元素的关系库中，找到与这些感性词汇具有关联性的若干设计元素，最后输入造型设计模块的处理，选出与这些感性词汇相关性较大的造型特征，分别从形态数据库中输出具体的形态信息，从材质数据库中输出材质信息，从色彩数据库中输出色彩的信息。同理，当设计师输入一个设计元素的信息后，经过系统的识别和处理，也会得到相应的感性词汇。4.5本章小结本章首先对实现感性工学四种方法进行分析，总结了它们运行的基本流程，并介绍了它们在产品设计中所处的阶段和产生的作用，据此确定本文主要将感性工学的研究导入家电产品设计的前期。结合感性工学的关键技术，开发了适用于家电产品的感性工学的研究方法，并且建立了家电产品的感性与设计元素相关性分析的基本流程，对主要步骤的方法和原则进行了详细的讲解；最后，初步提出了家电产品的设计辅助系统的构想，并描述了该体系的基本结构和运作流程，介绍了该体系的作用。52 第5章微波炉造型的感性研究第5章微波炉造型的感性研究5.1确定研究对象本研究以微波炉为研究范例，因为它与我们的生活尤其是饮食息息相关，而且其造型比较简单，体型适中，没有过于复杂的造型元素，易于分析和展示。本设计实践是在确定基本功能的前提下，对其进行造型设计进行分析，展示设计师辅助系统的运作流程。为了确定感性词汇，首先将微波炉设计目标定为一款“友好型的”微波炉，即从外观造型的设计上，减少消费者对于科技和使用规则的畏惧感，能够给消费者带来温和的、友善的、容易使用的感觉，如同一个长期待在厨房里的朋友。运用范畴区分法，首先确定0阶感性概念——友好的，由设计专业学生和家电设计师组成研究小组，对“友好地”向下推导，直到N阶呈现的若干个感性子概念能够完全诠释“友好的”这一感性概念。具体推导过程和结果见图5.1。图5.1运用范畴区分法推导微波炉设计概念5.2微波炉造型设计的感性测量1、确定感性词汇将范畴区分法产生的感性词汇进行反义词配对，以便于进行基于语义差分法的感性测量。配对结果如表5.1所示：表5.1语义差分法的形容词组安全的——危险的快捷的——繁琐的53 哈尔滨工程大学硕士学位论文（续表）易操作的——难操作的卫生的——不卫生的自然的——做作的简约的——复杂的别致的——普通的时代感的——守旧的2、收集微波炉样本图片图5.245个微波炉样本图片54 第5章微波炉造型的感性研究笔者亲自到国美电器、苏宁电器、黑天鹅电器商场进行微波炉的实地考察，并在各大微波炉品牌的官方网站和网购商城搜索资料，共收集样本图片92张。然后对92张微波炉样本图片进行筛选，首先筛掉拍摄不清的和重复的图片23张，接着对剩下的69张图片进行归类，以形态、色彩、质感的特征为依据，将69张样本图片进行分成45个不同的类型，每个类型选取典型样本照片1张，作为微波炉造型感性测量和感性分析的样本图片（见图5.2）。3、被试的选择实验的受试人群主要参与的工作是感性词汇的评价，因此选择的受试人需要经常对微波炉有一定频率的接触和一定程度的了解；对感性词汇能有一定的理解力；人数在100左右。所以本次实践30名设计专业的学生，20名家电商场的导购人员，20外企白领，选择了10名全职太太，10名从事设计工作的职员，5名60岁以上的老人，5名在街上随机寻找的人。4、基于语义差分法的感性测量为了使便于数据的收集、整理和统计，如图5.3所示，本实验用VB编写了运算程序。100个受试者先后用这个软件进行了感性评价，评价后的数据由软件直接进行均值计算，得到每个样本的8个感性词汇的均值。图5.3语义差分法的评价界面被试对全部样本的感性评价结束后，系统会跳出对话框（见图5.4），以便于受试修55 哈尔滨工程大学硕士学位论文改或检查前边的评价，如果没有差错的话，评价结束，评价结果由系统保存，评价结果有编号，以便于数据的整理和计算。（a）任务的完成与确认（b）系统自动保存评价结果图5.4样本评价对话框当所有的受试都完成任务后，由笔者通过该软件进行数据处理，感性评价的数据处理界面如图5.5所示。图5.5数据处理界面本次感性评价共收回有效评价98个，经过均值计算得到每个样本对应的感性评价，见表5.2，56 第5章微波炉造型的感性研究表5.245个样本的感性测量结果安全的快捷的易操作的卫生的自然的简约的别致的时代感的15.7356.0026.2235.9814.0032.1023.8733.91521.9976.8301.9835.0045.1136.1092.3351.29935.0216.1256.3344.9014.8262.1013.2105.87645.6614.5314.6715.6421.9876.1525.0016.19251.4235.1212.6873.5263.4521.0215.9712.00965.5665.7384.9214.2012.5313.6943.4523.59973.5254.1453.2753.5183.2552.9743.9782.58784.1525.0284.2883.9763.1512.5892.1473.15395.0123.1205.2325.2382.1516.0234.1245.835105.2514.1233.2953.4864.2394.2003.2354.208113.2525.0165.1043.2143.1232.3582.1453.013122.3124.3252.3512.3452.2534.2342.3512.153132.1395.8352.1053.5152.1993.1872.1552.314143.1545.1355.9283.9872.1521.9883.0872.980153.5863.1243.9792.1452.4671.9562.1353.003162.4666.1206.0022.5671.6581.9752.7942.684174.5736.0245.8272.4571.2561.9671.9562.017182.4624.0684.6845.0743.1255.9835.0654.076192.0095.9924.9674.0795.6582.8955.6892.988202.7356.1185.9153.7682.6582.4572.5743.686213.1353.2452.4662.5432.3511.2544.0133.251223.0123.9792.3654.2312.1454.0931.9173.588233.4575.6585.2353.8793.1551.9874.1073.124245.3215.1245.8783.1232.1342.0454.6435.798253.0145.6586.0053.5732.0133.3242.4555.012265.6485.0244.5225.5743.2135.4334.0145.809273.2463.9642.8654.3241.8364.2513.1456.000283.2355.2344.4573.4622.4564.1343.3244.023295.5783.5774.2454.2542.1462.4774.6584.997302.2343.7893.3464.2412.0352.3455.9955.012313.5323.2462.4573.8795.9476.0126.1135.975323.5474.1243.6574.7992.2355.7654.6895.987335.0236.2124.2144.4565.9473.8976.0124.889344.9236.0123.8144.2566.0013.8975.9974.512353.5782.4672.4364.2341.9655.7823.3466.019364.2142.9872.3624.0122.6884.8796.0312.789372.5883.0631.7984.2801.7896.0011.9892.987382.8796.0906.0345.0242.6854.1092.7963.098393.8794.2315.1802.9871.9724.8952.4852.471402.4365.7745.1954.2312.4354.2342.1504.124412.0874.4565.9802.3942.4671.6894.9873.212422.7793.5784.6855.0321.9774.8703.7686.100432.6583.2355.5783.1551.8974.9862.1853.124443.8794.2315.1802.9871.9784.8952.4855.463454.9753.9864.2355.8632.2965.0253.2415.72057 哈尔滨工程大学硕士学位论文5.3微波炉造型设计的感性分析5.3.1微波炉造型设计的定性分析首先根据样本的感性评价结果，由研究小组分析、讨论样本造型特征对感性评价的影响。每个样本在每个感性词汇的评价结果折线图中，根据其得分确定位置，见图5.6~图5.13。定性分析的结果，会用到两个方面：确定主要的造型特征，并将其进行细化，以便于下一步的定量分析；定性分析的结果会与定量分析的结果配合使用，共同对量化后的感性与设计特征进行解释1、“安全的”定性分析图5.6“安全的”测量结果折线图“安全的”一词得分最高的为样本1，4，6，26，29，较低的为样本2，5，19，13，41。得分较高的样本体积浑厚宽大，平直的方形，棱角分明，快捷键排列规整有序，并与旋钮配合，金属质感，颜色多为黑白灰，单一色彩。得分较低的样本则多为塑料质感，色彩鲜艳，按键和门窗形态不受拘束。2、“快捷的”定性分析“快捷的”感性词汇得分较高的为样本2，33，20，16，17得分较低的为样本35，36，37，9，15。得分较高的样本的最大的特征是都带有旋钮，调火和定时的操作更直观和简易。而得分较低的样本操作方式单一，主要依赖触摸式感应操作，而且按键数目很少，操作主要依赖软件界面的指示，这样的设计虽然使操作界面更加简约，但同时也增加了用户的认知负担，会给不熟悉操作程序的人带来畏惧感。58 第5章微波炉造型的感性研究图5.7“快捷的”测量结果折线图3、“易操作的”定性分析图5.8“易操作的”测量结果折线图“易操作的”得分最高的为样本3，1，25，16，38，得分最低的是样本2，13，37，5，15。得分较高的样本特征多为快捷键数量较多，且排列密集整齐，具有一定的规律性。得分较低的样本特征为单一的旋钮设置，且色彩鲜艳，样式花哨。59 哈尔滨工程大学硕士学位论文图5.9“卫生的”测量结果折线图4、“卫生的”定性分析“卫生的”得分最高为样本1，45，4，26，9，10，1，得分较低的样本15，12，41，17，16。得分较高的样本特征多为黑白单一颜色，且为光滑金属质感，操作界面的设置上，按键排列规整，数量适中。得分较低的样本特征色彩混杂，带有图案。5、“自然的”定性分析图5.10“自然的”测量结果折线图“自然的”得分最高的依次为样本30，31，33，34，2，得分最低的为样本4，9，60 第5章微波炉造型的感性研究27，30，44。得分较高的样本特征为形体没有太多的变化，颜色多为冷色系。柔和的方形，球形，个性不受约束的形态，按压式按键，有薄膜式也有突起的按键，但形状不是棱角分明的句型，而是柔和的线条，和谐的色彩，按键操作简单明了，易于接近，减少距离感和学习的负担。得分较低的几个样本往往都是方正的造型，光滑的金属质感，甚至有金色镶边，带给人高端、科技的感觉，亲和力相对较低。图5.11“简约的”测量结果折线图6、“简约的”定性分析“简约的”得分最高的依次为样本4，2，9，37，18；得分最低的依次为样本5，21，41，15，16。得分较高的样本特征体现在操作面板的设计上多为单一的旋钮，或极少数的快捷键，或将按键隐藏起来，双重操作方式，按键形态简单，颜色多为黑白，整体造型简洁，线条流畅，没有多余的图案装饰。得分较低的样本则有图案装饰，颜色不局限与黑白灰，色彩繁杂。7、“别致的”定性分析“别致的”得分最高的依次为样本30，31，33，34，5；得分最低的依次为样本22，37，17，15，11。得分较高的样本造型新颖，突破常有模式，在整体形态的选择上多为柔和的方形或个性不受拘束的形态，颜色为彩色系，不仅在功能上满足顾客的需求，还能为对厨房的设计起到装饰作用，满足顾客心理上的需求，增加生活的乐趣。样本33,34在造型设计上还体现了怀旧风。而得分较低的样本多为棱角分明的方形，颜色是黑白灰；快捷键多为传统的按键，形态多为矩形，颜色多为金属色，造型普通常见。61 哈尔滨工程大学硕士学位论文图5.12“别致的”测量结果折线图8、“时代感的”定性分析“时代感的”得分最高的依次为样本45，4，34，35，27；得分最低的依次为样本2，3，17，12，13。得分较高的样本多体现在操作面板的设置上，多为触摸式感应操作，按键数目极少，光亮的金属质感。得分较低的样本多为单一旋钮操作，或传统的按压式按键操作，且按键形态单一。图5.13“时代感的”测量结果折线图由此统计，对于感性词汇的影响，出现频率较高的造型特点是：整体的形态、刚硬的线条、柔和的线条、按键的形式（薄膜式）、是否有快捷键、旋钮是否单独存在以及62 第5章微波炉造型的感性研究存在形态、把手的形态、存在透明窗以及透明窗的形态、机体颜色、图案、质感。5.3.2微波炉造型设计的定量分析1、确定微波炉的项目和类目（1）运用形态分析法的原理确定微波炉的设计元素根据微波炉的机身从其前往后、从大到小分解：首先分为前面和其它4面。前面分解为门、窗、操控区三个部分，最后分解为8个造型要素。然后将这8个造型要素分别与形态、色彩和材质结合，每个造型要素都有三种组成，得到了24个造型特征（见图5.14）。再将24个造型特征分类，然后根据微波炉样本的实际情况，因为材质大都相同，因此去掉和材质有关的元素，增加了图案这一元素作为色彩的延伸。图5.14微波炉的造型分解图（2）结合定性分析的结果确定项目和类目接着再对形态分析的结果与定性分析的结果再进行综合分析，最后得到影响感性的8个主要造型特征为整体形态、拉门形态、透明窗形态、旋钮形态、按键材质、整体质感、色彩、图案这8个，并将这8个作为类目。每个造型特征的内容就是设计元素，设计元素在定量分析中做项目。项目和类目的安排具体如表5.3所示，项目X1、X2、X3、X4包含的类目用语言描述比较繁琐，比如说旋钮的形态，如果用语言描述会造成认知的负担，所以选择直接用图片作直观的展示，而项目X5、X6、X7、X8包含的项目用语言描述比较准确，因为用图片表现的不够全面，容易造成误导或狭隘的理解。63 哈尔滨工程大学硕士学位论文表5.3项目和类目列表项目类目类目图片或项目类目项目项目类目图片名称编号类目解析名称编号X1.1X5.1薄膜式X1.2按键形X5.2按压式整X5式体X1形态X1.3X5.3触摸感应X1.4X6.1玻璃光感X6.2亚光感金属X2.1整体X6质感细腻磨砂X2.2X6.3门窗形质感X2态塑料X2.3X6.4质感X2.4个性不受约束的形态X7图案X7有或无X3.1隐藏式X8.1黑把手X3X3.2突出式X8.2灰形态整体X3.3按键式X8X8.3白颜色X4.1X8.4彩色旋钮形X4态X4.22、运用数量化理论1和最小二乘法进行定量分析（1）确定函数关系，建立数学模型根据多元线性回归的相关理论，建立自变量（微波炉的感性评价值）和因变量（类目）的函数关系，即数学模型：ybˆbxbxLLb1,i1,2,,n（5-1）01i12i2mxim,164 第5章微波炉造型的感性研究其中i为样本编号，本实验共收集样本图片45张，所以，n45那么i1,2,L,45（2）确定因变量和自变量的值根据数量化理论1的相关理论，因变量为45个样本图片的感性测量值。按照实验顺序，先对第一个感性词汇“安全的”进行定量分析。45个微波炉样本图片的感性测量分值带入公式作为因变量，当自变量y的值来源于感性词汇“安全的”，根据表5.2所示45个样本的感性测量的数据结果，构造自变量矩阵，5.735,1.997,5.021,5.661,1.4235.566,3.525,4.152,5.012,5.2513.252,2.312,2.139,3.154,3.5862.466,4.573,2.462,2.009,2.753Y3.135,3.012,3.457,5.321,3.0145.648,3.246,3.235,5.578,2.2343.532,3.547,5.023,4.923,3.5784.214,2.588.2.879,3.879,2.4362.087,2.779,2.658,3.879,4.975因为自变量是虚拟变量，根据数量化理论І，将虚拟变量转换称为可以计算的因变量。根据每个设计元素的编号，其中“0”表示不存在，见表5.3。表5.3设计元素编号整体门窗拉手旋钮按键整体图案颜色形态形态形态形态材质材质111201101214110403311201111410201101512101414611301204712110202812300202910203201104120320111112202021221220302132121010414212011111511200104161120120165 哈尔滨工程大学硕士学位论文（续表）17112022011811302102191130040320111021112141301204221122010223103221112411203111251032110426102222012710220101281132230229212032013024222304313430340432112232013321122204342122020435403220023611122201371122020238143223023910301101401130230241132012024210201202431120120444101221014541303001将微波炉各设计要素定为自变量X，本实验提供的微波炉样本总共分为8个造型特征，当第i个实验样本，第j类造型特征项目的定性数据为第k造型设计元素类目时，(,)jki值为1，否则为0。那么对于样本1来说，δ1（1，1）是指第1个实验样本1在第1项目的类目1的设计特征，那么(,)jk依次为，1(1,1)1(1,2)0(1,3)0(1,4)01111(2,1)1(2,2)0(2,3)0(2,4)01111(3,1)0(3,2)1(3,3)0111MMMM(8,1)1(8,2)0(8,3)0(8,4)01111根据表5.3所示的45个样本的1125个类目，分别得到(,)jk的值，用于构造自变量i66 第5章微波炉造型的感性研究矩阵X，1L01L0L1L01L00L1L0L0XMMMMMMMMMM1L00L0L1L0将自变量矩阵和因变量矩阵带入数学模型进行计算。由于数据量大，计算过程复杂，本实验借助MATLAB编写运算程序，并将数学模型、因变量和自变量带入，经过计算得到结果（见表5.4）。表5.4定量分析的计算结果安全的快捷的易操作的卫生的X1.12.7800.4541.5960.212X1.21.0780.536-0.0190.702X1.3-2.1170.035-3.375-3.382X1.41.4311.1461.819-0.786X2.10.0420.1120.1610.508X2.21.4250.6180.1890.237X2.3-1.0860.3280.4010.961X2.4-0.0790.251-0.052-2.531X3.11.395-0.3971.341-0.990X3.21.2500.7251.497-0.498X3.3-1.290-0.3031.837-0.793X4.1-0.9811.4622.246-0.020X4.2-0.0950.6052.181-0.112X5.10.2550.3591.455-1.303X5.20.3930.8042.6630.281X5.31.086-0.182-1.0422.486X6.11.189-0.7430.1482.467X6.20.163-0.4700.392-0.882X6.31.014-0.360-0.032-1.800X6.4-2.601-1.324-1.743-2.583X7-3.3050.743-0.954-2.626X8.11.8760.4350.0361.800X8.21.196-1.025-0.6281.11567 哈尔滨工程大学硕士学位论文（续表）X8.30.5540.8910.9522.008X8.4-2.686-0.974-0.103-2.008常数项3.1094.3142.5974.164复相关系数0.7010.7590.8260.710自然的简约的别致的时代感的X1.1-0.8552.258-2.605-0.407X1.21.819-0.1450.7281.489X1.30.873-2.4602.5303.970X1.4-2.9290.8951.6164.363X2.10.7011.262-1.064-1.360X2.21.528-0.7661.7970.799X2.30.811-2.4000.807-0.167X2.40.602-3.4103.3003.795X3.11.1243.1412.6291.635X3.20.391-2.4292.178-1.900X3.30.6881.8962.270-2.554X4.1-0.9010.753-1.388-1.591X4.20.344-0.146-0.229-0.587X5.11.0470.9980.9981.707X5.2-0.0701.173-1.288-1.645X5.3-2.0322.2482.9593.456X6.1-0.9822.377-1.2040.465X6.2-0.9921.671-1.324-1.459X6.31.627-1.7251.6091.832X6.4-2.613-2.0372.7183.151X7-0.235-4.9483.510-0.163X8.1-2.1232.557-2.449-0.966X8.2-0.1170.231-1.664-0.351X8.34.5633.8620.1922.084X8.4-0.008-2.1823.4034.308常数项1.4722.5181.8880.858复相关系数0.8110.8360.7270.88368 第5章微波炉造型的感性研究5.4感性词汇与设计元素的相关性从表5.4中得出，各感性词汇分析的负相关系数均大于0.7，说明本实验采用数量化理论I和最小二乘法对微波炉结果进行分析的可信度可以被采纳，其中，“易操作的”、“自然的”、“简约的”、“时代感的”复相关系数大于0.8，说明各设计要素的类目得分值有较高的可信度。因为定性分析是根据感性评价的得分，从感性词汇的方向，分析哪些造型特征会对感性产生影响，那么与之相对应，定量分析也得从感性出发，通过图上显示的各设计元素的要素得分，分析各设计元素的对于感性的影响。根据图5.15~5.30所示的每个感性词汇的类目得分图、项目变化范围折线图，对每个感性词汇与设计元素的相关性进行分析。1、“安全的”相关性分析图5.15“安全的”类目得分（1）“安全的”类目分析如图5.15所示，“安全的”得分最高的类目依次是X1.1，X8.1，X2.2，X3.1，得分最低的类目依次是X1.3，X6.4，X7，X8.4。这表明有棱有角方方正正的整体形态，黑色，窗口的形态是稍带小圆角的方形，隐藏式的把手，这些设计元素对于“安全的”会产生正向的影响。球型的整体形态、塑料质感、图案、彩色，这些设计元素会对“安全的”产生负方向的影响。（2）“安全的”项目分析如图5.16所示，项目的变化范围取绝对值，从图中可以清晰的看到，“安全的”项目变化范围最大的依次是X1（4.897），X8（3.882），X6（3.79），说明整体形态、颜色，整体质感，这些造型特征对于“安全的”影响很大，最小的依次是X5（0.831）,X4（0.886）,69 哈尔滨工程大学硕士学位论文说明旋钮形态和按键材质，这些造型特征对“安全的”不产生很大影响。这与定性分析的结果基本相一致。图5.16“安全的”项目变化范围图5.17“快捷的”类目得分2、“快捷的”相关性分析（1）“快捷的”类目分析如图5.17所示，从图中可以看到各设计元素普遍对“快捷的”贡献值都不大。得分最高的类目依次是X4.1（1.462）,X1.4（1.146）,相比较其他设计元素，说明第一种类型的旋钮形态和嵌入式整体造型会对“快捷的”这一感性产生一些正向的影响。类目得分最低的依次是X6.4（-1.324）、X8.2（-1.025），相比较其他设计元素，说明塑料质感、灰色会对“快捷的”这一感性产生负方向影响。（2）“快捷的”项目分析如图5.18所示，“快捷的”项目变化范围多数不超过1，仅仅X8变化范围超过2，70 第5章微波炉造型的感性研究为2.05，这说明了造型特征和设计元素对于“快捷的”影响不大。结合定性分析的结论来解释造成这种现象的原因，是因为“快捷的”这一感性是几种设计元素综合决定的，比如说快捷键和旋钮的综合使用，按键的排列，机体的颜色要和按键的材质相配合，那样使用者在操作的时候会容易辨识。图5.18“快捷的”项目变化范围3、“易操作的”相关性分析（1）“易操作的”类目分析图5.19“易操作的”类目得分如图5.19所示，“易操作的”得分最高的类目依次是X5.2（2.663），X4.1（2.246），X1.4（1.819），说明金属材质、按压式的控制键、旋钮、嵌入式机体，这些设计元素对于“易操作的”产生正向的影响；类目得分最低的类目X1.3（-3.375），X6.4（-1.743），X7（-0.954）,X5.3（-1.042），对这说明了球形形态、塑料质感、图案装饰、触摸式感应操作，这些设计元素会对“易操作的”产生负方向的影响。71 哈尔滨工程大学硕士学位论文图5.20“易操作的”项目变化范围（2）“易操作的”项目分析如图5.20所示，“易操作的”项目变化范围最大的是X1（5.194），X5（3.705），X8（3.207），说明整体形态、颜色以及按键材质，这些造型特征对“易操作”的影响较大；X4（0.065），X7（0.095）的变化值极小，说明旋钮的形态和图案的装饰，这些造型特征对于“易操作的”的影响很小。这与定性分析的结果基本相似。4、“卫生的”相关性分析（1）“卫生的”类目分析图5.21“卫生的”类目得分如图5.21所示，“卫生的”类目得分最高的依次是X5.3（2.486），X6.1（2.467），X8.1（1.800），X8.3（2.008），说明了感应式触摸控制键、光泽金属质感、黑色、白色，这些设计元素对于“卫生的”这一感性产生正方向的影响。类目得分最低的依次是X1.3（-3.382），X7（-2.626），X6.4（-2.583），X2.4（-2.531），说明了球状形态、图案装饰、塑料质感和个性不受约束的窗户形态，这些设计元素会对“易操作的”产生负方向的影72 第5章微波炉造型的感性研究响。图5.22“卫生的”项目变化范围（2）“卫生的”项目分析如图5.22所示，“卫生的”项目变化范围最大的依次是X6（5.050），X1（4.168），X8（3.808），X5（3.789），说明整体质感、形态、颜色以及按键材质，这些造型特征对“卫生的”影响较大。类目变化范围较小的依次是X3（0.492），X4（1.245），X7（2.626），说明拉手形态、旋钮和图案，这些造型特征对“卫生的”没多大影响。这与定性分析的结果基本一致。5、“自然的”相关性分析（1）“自然的”类目分析图5.23“自然的”类目得分如图5.23所示，“自然的”类目得分最高的依次是X8.3（4.563），X1.2（1.819），X6.3（1.627），X2.2（1.528），说明了白色、柔和的线条、细腻磨砂质感，这些设计元素对于“自然的”产生正方向的影响。得分最低的依次是X1.4（-2.929），X6.4（-2.613），X5.3（-2.032），说明了嵌入型机体形态、塑料质感、感应触摸式控制键，这些设计元素73 哈尔滨工程大学硕士学位论文对于“自然的”产生负方向的影响。图5.24“自然的”项目变化范围（2）“自然的”项目分析如图5.24所示，“自然的”项目变化范围最大的依次是X8（6.683），X1（4.748），X6（3.664），X5（3.664），说明整体颜色、形态、质感以及按键的材质，这些造型特征对于“自然的”影响较大，项目变化范围最小的依次是X7（0.235），X3（0.733），X2（0.926），X4（1.245），说明了图案装饰、把手形态、门窗形态、旋钮，这些造型特征对于“自然的”影响较小。“自然的”定量分析结果对定性分析结果做了更详细的补充。6、“简约的”相关性分析（1）“简约的”类目分析图5.25“简约的”类目得分如图5.25所示，“简约的”类目得分最高的依次是X8.3（3.862），X3.1（3.141），X6.1（2.377），X1.1（2.258）,说明了白色、隐藏式把手、玻璃光感和方方正正的形态，这些设计元素对“简约的”产生正方向的影响。得分最低的依次是X7（-4.984），X2.4（-3.410），X1.3（-2.460），X3.2（-2.429），说明了图案装饰、个性不受约束的门窗形态、74 第5章微波炉造型的感性研究球形的整体形态，突出式的把手，这些设计元素对“简约的”产生负方向的影响。（2）“简约的”项目分析图5.26“时代感的”项目变化范围如图5.26所示，“简约的”项目变化范围最大的依次是X3（5.570），X7（4.948），X1（4.718），X2（4.670），说明了把手形态、图案装饰，整体形态，门窗形态，这些造型特征对于“简约的”正方向的影响较大。项目变化范围值都在4以上，项目变化范围最小的仅有X4（0.899），X5（1.250），说明旋钮形态和按键材质，这些造型特征对于“简约的”影响较小。这与定性分析的结果基本一致。7、“别致的”相关性分析（1）“别致的”类目分析图5.27“别致的”类目得分如图5.27所示，“别致的”类目值最大的依次是X7（3.510），X2.4（3.300），X5.3（2.959），X1.3（2.530），说明图案装饰、个性不受约束的门窗形态、感应式触摸屏的操控方式以及球形的整体形态，这些设计元素对“别致的”产生正方向的影响。类目值75 哈尔滨工程大学硕士学位论文最小的依次是X1.1（-2.605），X8.1（-2.449）、X8.2（-1.664）、X6.2（-1.324），说明方方正正的形态、黑色、灰色和亚光感金属，这些设计元素对于“别致的”产生负方向的影响较大。图5.28“别致的”项目变化范围（2）“别致的”项目分析如图5.28所示，“别致的”项目变化范围较大的依次是X8（5.852），X1（5.135），X2（4.362），X5（4.247），说明整体颜色、形态、门窗形态、按键材质，这些造型特征对“别致的”影响较大。项目变化范围最小的是X3（0.451）,X5（1.159）,其余都在3~4之间，说明把手形态和按键材质，这些造型特征对“别致的”影响最小。8、“时代感的”相关性分析（1）“时代感的”类目分析图5.29“时代感的”类目得分如图5.29所示，“时代感的”类目得分最高的依次是X1.4（4.363），X8.4（4.308），X2.4（3.795），X5.3（3.456），说明嵌入型形态、彩色机体、个性不受约束的门窗形态和触摸感应式控制键，这些设计元素对“时代感的”正方向的影响最大。类目得分最低76 第5章微波炉造型的感性研究的依次是X3.3（-2.554），X5.2（-1.645），X6.2（-1.459），X2.1（-1.360），说明了弹出式按键形态、按压式金属按键、亚光感金属材质，带圆角的矩形门窗形态，这些设计元素对于“时代感的”负方向的影响最大。图5.30“时代感的”项目变化范围（2）“时代感的”项目分析如图5.30所示，“时代感的”项目变化范围值大多都在4以上，其中较高的有X8（5.274），X2（5.155），X5（5.101），X1（4.77），说明机体颜色、门窗形态、按键材质和整体形态这些造型特征对于“时代感的”影响较大。仅有两个项目的变化范围值在4以下，分别是X7（0.163），X4（1.004），说明图案装饰和旋钮形态这些造型特征对于“时代感的”影响很小。这与定性分析的结果基本一致。通过以上步骤完成了微波炉感谢与设计元素相关性分析，经过分析得知微波炉各造型特征和设计元素对于消费者产生的感性，以及微波炉的造型设计包含着的感性因素，传达给人的感性信息。上述微波炉设计分析的感性词汇、数据信息、感性与设计元素的关系、微波炉形态、材质、颜色等信息将用于放入设计辅助系统的数据库中，或为设计师的创作提供参考。5.5本章小结本章采用了家电产品的研究方法和家电产品的感性与设计元素相关性分析流程，对微波炉的设计元素与感性的关系进行分析。通过微波炉感性研究的实例，检验了本文提出的研究方法和流程的可行性，为产品设计的前期工作提供了科学、研究的方法指导；通过深度挖掘消费者对于微波炉的感性需求，说明了感性工学在家电产品设计中的重要作用。77 哈尔滨工程大学硕士学位论文结论本文主要对感性工学技术与家电产品造型设计进行了系统的研究，涉及感性工学理论与方法、数理统计、设计心理学、产品造型等内容，本文所做的研究工作总结如下：（1）以“家电产品与感性的关系”为线索，探讨了感性的含义、家电产品的感性需求、感性发展趋势，说明了感性研究在家电产品设计中的重要作用。分析了家电产品的形态、颜色、材质对人的感觉和情绪产生的影响，表明了对于消费者感性的关注是家电产品设计至关重要的环节。（2）探讨了感性工学的基本方法和技术，包括感性测量的方法、感性分析的方法，以及感性测量与分析常用的软件。对感性的定量分析方法和定性分析方法，心理学测量方法和生理学测量方法，进行了分析和对比。（3）总结和归纳了四种类型的实现感性工学的方法及其实例，并对其进行归纳，分析基本流程和运行原理。在此基础上提出了适用于家电产品设计的感性工学研究方法，并结合感性工学的关键技术，建立了家电产品的感性与设计元素相关性分析流程。（4）通过微波炉的设计分析实践，展示了该流程的使用过程并证明其可行性，其结果可直接为家电产品设计师提供参考，帮助其改进、获得设计方案。本文的研究不仅针对基础理论而且涉及实际应用，提出了家电产品设计的新方法，深入研究了消费者需求，拓展了人机工程技术在心理学领域的应用，同时给家电产品设计带来方法上的指导和切实有用的资料。本论文还存在不足之处：虽然提出消费者的感性测量应采取生理学测量和心理学测量相结合的方法，由于实验设备的缺乏，但对微波炉的设计分析中，仅采用心理学的方法。这有待在以后的研究中不断改进和完善。78 基于感性工学的家电产品设计研究参考文献[1]NagamachiM,SennumaK,IwashigeR.Aresearchonemotionaltechnology.Jap.J.ofErgonomicsSoc.[J].1974,10（2）:121-130P[2]NagamachiM.Kanseiengineering[M].Tokyo:KaibundoPublishing.1989:12-42P[3]NagamachiM.StoryofKanseiengineering[M].Tokyo:KaibundoPublishing.1995:45-98P[4]NagamachiM,LokmanA.InnovationforKansei/affectiveengineering[M].CRCPress.2010:45-104P[5]HaradaA.TheframeworkofKanseiengineering[A].ReportofModelingtheEvaluationStructureofKansei[C].1997:49-55P[6]原田昭.感性工学研究策略[A].清华国际设计管理论坛专家论文集[C].北京：清华大学艺术与科学研究中心，2002：325-336页[7]IshiharaS,NagamachiM,IshiharaK.AnalyzingKanseianddesignelementsrelationswithPLS,ProceedingsoftheFirstEuropeanConferenceonAffectiveDesignandKanseiEngineering,LundUniversityPress.2007:23-145P[8]IshiharaS,IshiharaK.NagamachiM,SanoM,FujiwaraY,NaitoM,andOzakiK.DevelopmentofhomeelectricapplianceswithKanseiergonomics—Sanyocases:KanseiandKinematicconsiderationsonwasher-dryerandelectricshaver[A],Proc.ofthe2ndEuropeanConf.onAffectiveDesignandKanseiEngineering[C].LundUniversityPress.2008:13-24P[9]Nishino,T.RoughsetmodelanditsapplicationtoKanseiproductdesign[A].Proceedingsof10thWorldCongressonErgonomics[C].2009:14-45P[10]VeryazeRW.ComputerAidedKanseiEngineeringwithXMLTechnology[D].2004:35-76P[11]TanakaH,HiguchiM,HisamotoS.Comfortablepushing/pullingforceexertionfogthedesignofconsumesproducts[A].2011InternationalConferenceonBiometricsandKanseiEngineering[C].2011:249-256P[12]HattoriT,KawanoH,WatanabeY.TheoreticMethodologyforKanseiEngineering—KanseiChannelandSubjectiveProbability[A].InternationalConferenceonBiometricsandKanseiEngineering[C].2011:57-60P79 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哈尔滨工程大学硕士学位论文致谢时光荏苒，转眼间，三年的研究生生活即将结束，至此论文完成之际，谨向所有支持和关心我的人致以诚挚的谢意！总结这这三年的成长，获益颇多，无不得益于导师及设计艺术学专业的各位老师的教导和关怀，是你们让我从知识到人格上有了一个全新的改变。首先感谢我的导师许彧青教授，在三年的学习和科研工作中，不仅使我的知识结构和科研能力上了一个新台阶，还教导我如何为人处世。许老师严谨求实的作风，执着的探索精神令我受益匪浅，她的春风化雨般的言传身教将使我终身受益。在此，对老师的帮助给予深深的感谢。感谢设计艺术学的各位老师，传授给我知识，给我在专业上的学习亮起了灯塔，并在课题研究和论文的撰写上给予我帮助，你们的建议和教导使我的论文观点逐步清晰明了。老师们把学生当做自己子女一样培养和教育，让我对老师们永怀感恩之心。感谢我的挚友，我人生的每一次重要决定都有你们的支持和鼓励，是你们与我风雨相随，共享欢乐共同分担忧愁。最后深深感谢父母二十多年来对我的辛勤培育，是你们无私的关爱、理解和付出，让我在求学的路上坚定地走到今天，为明天的幸福打下了基础。在这里特别感谢我的母亲，是她的细心照料和谆谆教诲，一路伴随着我成长和进步。84
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