產品情感研究及情感測量的關鍵技術

林 麗， 陽明慶， 張 超， 劉玲玲

（1. 貴州大學機械工程學院，貴州 貴陽 550003；2. 貴州大學藝術學院，貴州 貴陽 550003；3. 桂林理工大學，廣西 桂林 541004）

在市場競爭高度激烈的今天，產品設計已由市場為導向的方式轉變成用戶為導向的方式[1]，以用戶為中心的產品開發成為一項重要的開發策略[2]。在此思想下，產品設計領域出現新的研究焦點——情感設計[3]。它是從情感認知衍生到設計范疇的提法，是對用戶物質需求關注向精神需求關注的轉折。所謂情感設計就是在設計過程中包含和表達情感[4]，在保證產品基本功能的前提下，蘊含精神性的軟性機能[5]，即產品能夠向用戶傳遞情感信息，以激發用戶心理上愉悅感的一種設計理念。迄今，以產品情感期望為中心的研究數量正處于上升趨勢[6]，產品情感設計及研究受到越來越多的重視[7]，并已成為產品設計研究領域的熱點問題[8]。

1 產品情感研究現狀

1872年《人和動物的情感表達》一書被確認為現代情感研究的奠基石。此時的情感研究還歸屬于心理學范疇，直到上世紀 80年代，歐洲和美國學者著手研究情感設計理論，探討外界事物是如何引發人類情感的產生。但將情感因素融入產品設計，并作為一種產品設計方向主要以美國著名認知心理學家唐納德·諾曼在 2004年發表的著作：“Emotional Design：Why We Love (or Hate) Everyday Things”[9]而被明確，此書的出版掀起了產品情感設計的高潮。

荷蘭代爾夫特大學是較早涉及產品情感研究的機構，致力于情感產品設計及由產品激發的情感之間關系的研究[3]，從產品為什么激發情感研究[10]出發，進行了大量的相關研究，開發出Emocards及 PrEmo產品情感測量工具[11-12]，提出產品情感概念模型[13]，并將此模型結合產品情感分類以解釋產品如何引發情感，幫助設計師理解產品如何激發情感以及理解產品與情感之間的關系具有重要的指導作用。

菲律賓拉薩爾大學“人為因素和人機工程學中心”的學者提出以“購買標準”、“產品屬性”、“預購買情感”，“購買意圖”為變量的關系模型，說明產品與預購買情感的關系[14]。并以手機、轎車等產品為例，研究證實了設計屬性與情感需求之間存在緊密的關系。進一步通過跨國際間的實證研究證明了產品同一屬性將激發不同的情感，說明了情感與文化傳統具有緊密關系[15]。此外，分析了預購買情境里中情感的結構[16]，證實了產品情感設計能明顯增強產品的可用性和情感品質[17]。

馬來西亞達邁科學私人有限公司是另一專注產品情感研究的機構，認為產品的情感比產品的功能與使用更值得研究，提出了在進行產品情感設計時必須解決的人為因素問題框架[18]，以幫助設計師如何從本能，行為，和沉思情感[9]三方面進行產品情感設計。目前，正致力于提出一種新的情感理論及技術研究工作，稱為“Citarasa Engineering”，“Citarasa”是馬來語，內涵為情感的意圖和愿望。

近年來，隨著模糊理論、感性工學、認知心理學的發展，對于產品中情感因素的知識獲取，轉化及表達，以及形態與情感的映射描述等方面取得了很大的研究進展：Han[19-20]等通過系列案例產品的研究表明，產品的外觀形態特征是影響產品情感的重要要素。Hsiao[21]等以汽車，沙發和茶壺為研究樣本，收集了潛在影響產品的情感反應的形態特性，通過相關分析，獲得了形態特性與情感反應之間有意義的關系。迄今，在感性工學的理論架構內，通過手機、MP3、水壺、掌上電腦，自行車、汽車等工業產品建立起產品形態特征與感性意象之間的KE模型，提取影響情感的關鍵造型特征，指導產品的感性設計。總之，在對產品的情感研究過程中，針對最具影響力的情感因素，如產品的形狀[6,21-22]、產品的色彩[23-24]、產品的材質[25-26]、產品的肌理[27]、產品的人機界面元件[19-20]以及人與產品的交互[28]等方面都進行了不同程度的研究。使得產品情感性形態的創造設計依靠設計師自身的知識、經驗、直覺、靈感的高度主觀現狀趨向理性化。

2 產品情感測量關鍵技術

由于情感是基于人類多感覺通道信息綜合所產生的多成分、多維量、多種水平整合的一種心理過程，具有復雜性、模糊性、變動等特性，設計者難以理解把握用戶的情感需求[29]。因此，要有效地完成產品情感設計及創造，必須在理論驅動、實驗和經驗結合為背景的前提下，以有效可靠的情感測量為基礎[30]。為了保障用戶的情感需求能夠轉換為有用的設計信息，進行用戶的情感測量成為產品情感設計及研究的重要環節之一。在現有情感測量技術之中，按照所使用技術的不同，可以將它們分為兩大類：基于心理學的生理反應測量技術和基于心理學的心理反應測量技術。

2.1 基于心理學的生理反應測量技術

基于心理學的生理反應測量技術，亦稱為基于認知神經科學的測量技術，是依據人的大腦中樞神經活動或是與中樞神經活動相關聯的生理反應進行測量的技術，是強調生物基礎的一類測量技術。由于生理反應就是在自主神經系統(ANS)中伴隨著情感活動的變化，即情感能夠引發各種各樣的生理表現，因此，依靠心理學的生理反應為基礎的測量技術，可以用不同的裝置對情感引發的生理參數進行測量，比如測量血壓、膚覺反應、瞳孔反應、腦電波和心電圖的測量儀器。這種基于心理學的生理反應測量情感的技術在情感計算領域已經取得可喜的成果。例如，IBM的情感滑鼠，壓力傳感鍵盤及各種各樣可佩戴的傳感器等自主神經系統測量器械成果的開發與應用。

此外，通過表情或行為反應對所匹配的情感進行測量，統稱為表情與行為觀察法。由于人類的情感發生變化時，人的面部、聲音和姿勢會發生著相應的變化，這種狀況實質就是一種情感的表達過程，即每一種情感都伴隨著特定的表達模式。因此，由于人類情感與某些外部特征的這種緊密關聯性，出現了測量這類情感構成的專門測量技術：面部表情測量技術和聲音表現性測量技術。

面部表情測量：目前存在很多方法測量面部表情，如：面部行為譯碼系統（FACS）和面肌肌電圖（EMG），它們通常被用于心理學，現在被用于人與產品交互過程中的情感計算。配合面部表情以表達一種情感，可以提供情感狀態信息和認知狀態，以及氣質和個性等信息。

聲音表現性測量：有時在產品中設計聲音信息是重要的，因為聲音能夠傳達情感。此技術是通過分解語音聲波成為一系列的參數來數字化記錄和分析聲音，然后進行心理聲學與心理語音學內容的分析。美國麻省理工學院設計了語音傳遞系統，稱為“Emotive Alert”，能夠將發聲者的語音語調標上相應的情感信息，實現語音對情感的測量功能。

利用人眼對事物觀察的軌跡進行跟蹤，稱為眼動追蹤技術。由于設計學和心理學、認知科學的相關性，眼動追蹤技術是感性工學研究中常用的一種感性測量方法，可將定量和定性方法結合在一起進行分析，使設計更加符合用戶心理需求。

另外，測量情感反應的多維評估技術[31]是探測由產品屬性所引發的微妙情感的一種客觀評價方法。此技術通過皮電性質的活動，心電圖，外圍血量及顴肌、提肌、皺眉肌的活動連續性地記錄和修正來測量人與產品交互時所引發的各種情感。

被命名為VideoTAME的情感采伐軟件是一個測量情感體驗的工具，能夠測量用戶在使用產品時的情感表達及彌補傳統心理測量方法的不足。其過程為要求測試者觀看一個完成某個特定任務的錄像，并記錄和檢驗測試者觀看時隨著錄像事件變化的情感變化。

2.2 基于心理學的心理反應測量技術

為了克服生理測量手段的局限性，基于心理學的心理反應測量技術被開發并被更為廣泛地應用。

1） 言詞式自我報告法

（1） 語意差異法（Semantic differential，SD）是美國心理學家Osgood開發的一種態度測量技術，被廣泛用于文化的比較研究，個人及群體間差異比較研究，以及人們對周圍環境或事物的態度、看法研究等等。通過研究對象的語意，將用戶的內隱性知識反應到標準的語意差異言詞量表上，實現心理內隱性知識的外顯。在產品設計領域中，引入語意差異法可以獲取用戶對于某產品的感覺信息，從而引導設計方向。

（2） 語義法是通過面談或進行問卷調查的方式，讓受試者將待測產品的感性認知用形容詞表達出來，故也稱形容詞法。語義法可以在沒有任何高科技測量儀器的情況下進行，是最簡單和最直接的感性測量方法。

（3） 口語分析法也稱口語報告法。此法要求被試者在解決某問題做出判斷與決策時，根據問題的特點和要求，報告自己分析和思考的過程。研究者對口語報告進行錄音或錄像，然后，通過分析被試者的口語報告，獲取被試者的認知活動信息，是一種較為直觀地研究人認知活動的方法。

（4） 語意比較法（Semantics comparison method，SCM）由產品語意分類、排序與評估組成[32]。其操作流程主要包括關鍵產品語意及樣本選擇、產品語意識別、語意識別結果分析。此方法結合語意差異法一起使用，能輔助用戶更準確地識別產品語意，幫助設計者獲取更精確的用戶情感意象。

2） 非言詞式自我報告法

（1） PANAS 量尺法[33]：運用 10點心理量表進行正面和負面情感尺度的比較，目的是測量一個人在不同時間和環境中的正面和負面的情感狀態。

（2） PAD(Pleasure Arousal Dominance)測量法[34]：以愉悅(Pleasure)-喚醒(Arousal)-支配(Dominance)作為評測情感反應的 3個維度，形成立體坐標體系，每一個軸向的取值范圍從-1到+1，即愉悅-喚醒-支配三維度上的具體數據表示一種具體的情感，表示法為“情感名(X，Y，Z)，其中X，Y，Z取值區間為[-1，+1]，隨X、Y、Z取值的不同，分別表示不同的情感，如圖1所示。

圖1 PAD情感測量模型圖(Mehrabian A, 1996)

（3） 產品愉悅測量問卷[35]：問卷由 14個集中用戶情感的問題構成：刺激，娛樂，富有，自由感覺，激動，滿意，依靠，失敗，信心，自豪，享用，放松，熱心和關注產品，并結合李克特5點量表進行問題打分。

（4） PrEmo (Product Emotion Measurement instrument)測量法[11]：測量14類由產品設計所激發的情感，包含7種正面情感的表情和7種消極情感的表情。這些情感特征被具有動畫的面部表情和身體動作表達，實驗者通過選擇與之情感相符的卡通圖片，報告情感感受。通過如圖2所示的情感評估界面，將抽象的產品情感意象透過清楚的情感投射方式抽離出來。

圖2 情感評估界面 (Desmet P M A, 2000)

（5） Emocards（Emotional cards）測量法[12]：此法是在 Russell的情感環狀布局基礎上進行的開發。在環狀布局中，Emocards測量法用繪有 16個表情的卡通圖片進行情感的描述，在環狀布局的每 45度角有一張男性或女性的面部表情圖片，如圖3所示。

（6） SAM(Self Assessment Manikin)自我評估模型[38]：以愉悅(Pleasure )—喚醒(Arousal)—支配(Dominance)作為評測情感反應的3個維度，利用表情圖片排列成9個平面尺度，如圖4所示。愉悅尺度逐步從笑臉、高興的表情到皺眉、不高興的表情；喚醒尺度是從閉眼沉睡狀態到張大眼睛的興奮狀態。支配尺度用圖形大小表示感覺的強烈程度。此模型與語意差異法搭配使用，是一種跨文化、跨語言的測量工具，適用不同國家和不同文化下的情感測量。

圖3 環狀布局的情感卡片(Desmet P M A，2003)

圖4 SAM自我評估模型(Bradley and Lang，1994)

（7） 心情看板測量法(Mood Board)：通過制作出與情感對應的圖像表情看板，表達人們在第一眼看見產品時所激發出來的情感、感覺或情緒。此法可直觀地讓研究者和設計者了解用戶的情感、經驗、渴望及感覺等相關信息。

（8） Probe探測法：是一種探測潛在用戶情感的方法。通過給予測試者不同的工具卡，探測不同的實驗內容，尋求用戶的生活形態、經驗及內心情感感受，獲取用戶相關信息。

（9） PPP 測量法(product personality profiling)[39]：通過測試者把一個產品想象為代表人的個性或內在品質，然后描述出與之相關的內容，比如人格特質，生活方式、形態等，探尋用戶對產品的感知和情感反應。

上述2大類情感測量技術的方法、名稱、測量性質、特點及存在的不足歸納于表1中。

表1 情感測量技術

3 研究趨勢

從產品情感研究現狀的文獻綜述可知，現有形態與情感的映射描述都針對一個固定的情感意象，但人與產品實際交互過程中，一個產品針對同一用戶，可能同時激發幾種情感，目前這種一次只能考慮一個情感意象的關系模型顯得力不從心。因此，在多個令人滿意的情感維度中尋求優化平衡成為一個亟待解決的關鍵問題，可同時處理多個情感維度的研究將成為一個研究趨勢。此外，在現有研究基礎上，應用計算機建模技術、虛擬展示等技術生成蘊含情感意象、具有立體表現力的三維產品，開發基于產品形、色、質、音等多造型要素的產品情感意象獲取及實時評價系統，增加產品與人的互動性和產品評價時的情境感，以更生動的形式實現產品與用戶之間的情感互動，獲得更為準確的情感意象需求及情感評估，為生產決策提供可靠依據，也將是今后產品情感研究的趨勢。

4 結 束 語

對于產品情感的研究，涉及認知心理學、設計心理學、感性工學、人機工程學、社會科學、行為學、營銷學、美學、語意學、符號學、語言學、設計信息學、工程技術和計算機技術等學科知識和技術，需要多學科知識高度地、有機地融合，屬于學科交叉和大跨度結合性研究課題。正因產品情感研究的這一特性，使得其研究空間還很大，目前的研究才剛剛起步，還需要大量的研究者投入更多的精力到此項研究之中。

本文回顧了國內外產品情感研究的現狀，對其中關鍵環節之一的情感測量技術進行了分析、比較，歸納和總結出情感測量技術的具體方法、名稱、測量性質、特點及存在的不足。最后指出了產品情感研究的趨勢。

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