以消費者需求為驅動的產品造型設計方法

劉剛田，曹慧敏

(河南科技大學 a.藝術與設計學院；b.機電工程學院，河南 洛陽 471023)

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以消費者需求為驅動的產品造型設計方法

劉剛田，曹慧敏

(河南科技大學 a.藝術與設計學院；b.機電工程學院，河南 洛陽 471023)

了解消費者對產品造型的潛在需求已經成為產品設計領域的一個重要研究課題。這個領域先前的研究通常使用和情感相關的詞語。然而，這種方法被限制在其能夠準確反映消費者的潛在欲望。因此，研究的目的是確定個人使用習慣性的表達方式傳達自己對產品造型的需求。在口語造型任務中，確定機床造型的23個測試主題，向設計師描述他們想象中的機床造型，設計師逐漸繪制出他們描述的機床造型。邀請9個領域的專家，包括語言學者、工業設計師和市場營銷師等，分別被要求分析提供的這個主題描述并把它們分成明顯的表達方式。結合專家的意見形成一個等級聚類。結果表明，共有5種表達模式，即造型描述、類比、分類、情感表達和聯想。從使用頻率的結果分析表明，在前期設計階段五種模式幾乎用法相同。然而，造型描述在后期設計階段占主導地位。該研究結果目的在于調查了解消費者對產品造型的潛在需求，為未來產品造型技術發展奠定了基礎。

產品造型；表達模式；設計方法

0 引言

消費者對產品造型的滿意度決定這個產品是否設計成功[1-2]。為了加強消費者的滿意度，許多企業采取以產品導向的設計方法。在產品造型設計中，產品開發者研究和定義消費者的喜好和建立以這些喜好為最后的設計階段目標[3]。然而，設計師在真正了解消費者產品造型的喜好上非常困難，因為許多消費者缺乏必要技能去清楚和全面的描述對產品造型的需求。目前的研究課題，如“感性工學”方法[4]，消費者對產品造型的需求表現在情感反映方面(如運用形容詞，簡單、復雜、美觀、純樸、穩重、輕巧等)。為了加強推論結果的精確度，不同推論的結果應用于感性工學領域，包括規則推論模式[5]，模糊推論模式[6]和神經網絡模式[7-8]。另外，專家提出產品的個性特征圖解法[9]，是利用心情圖板和視覺產品評價的方法引出消費者感知和情感的反映。因此，當描述消費者需求的造型時，消費者不得不在有限的框架結構里操作，阻止了自然反映表現。結果，這種推斷可能曲解或完全誤判消費者的真實需求。因此這種自然描述被應用。當個人口語描述一個產品造型時反映了那個特定人群的特殊喜好。在消費導向設計中，消費者需求的滿足是最基本的設計目標。為了更好的了解消費者的真實心愿和避免完全錯誤認識他們的個人需求，本文提出了一個捕獲消費者對產品造型的認識模式方法，即分析消費者傳達產品造型需求時最具有代表性的表達模式。

1 測試方法

首先，確定口語造型任務。把消費者設想需求的機床造型用口語描述為23個測試主題并記錄。針對每一個機床造型的主題描述，設計師設計出相應的外觀造型。語言學者、工業設計師和市場營銷師對這些多樣的自然語言表達進行分析，隨后把它們串連成有豐富意義和獨特的表達模式。在不同的造型設計分析階段，使用不同的表達模式，這個結果為產品造型設計實踐提供了理論基礎。

1.1 測試主題

邀請23個學生(12個男、11個女、平均年齡23歲)參與口語造型的任務。描述他們想象的機床造型，確保使用完全的自然表達。

1.2 產品實例

影響產品造型的因素主要有兩個，即功能和心理[10-11]。因為當前的學習集中在心理因素，功能因素必須被控制在阻止主題追求功能的思想。因此，選取機床作為想象的產品。受試者只要描述正面機床的想象，而不是完整的造型，因為正面造型是機床形狀的關鍵特征[12-13]。消費者描述理想的機床造型是從這23個參與的主題的“口語任務”中分別得到的。

1.3 口語造型描述

圖1 口語造型任務流程圖

圖1介紹了這個流程設計任務。首先，每個主題要求想象的機床造型，并使用簡單的口語說明(一個簡單的句子，詞或術語)。設計師來判斷描述是否足夠清晰，來繪制相應的設計圖。如果描述術語可接受，機床的造型可確定下來。但是，如果描述的術語不夠明確，就要求進一步說明。當全部圖紙繪制完成后，評價設計是否符合期望。如果令人滿意，設計過程結束。但是，如果設計不完全符合消費者的愿望，要求重新評估。是否有一部分圖紙符合要求，是否值得修改。如果可行，要求進一步的描述，設計師對設計進行相應的修改。但是，如果設計結果期望值太低，此設計方案放棄。

2 數據分析

2.1 描述的頻率分布

采用20個主題進行815個描述，平均使用率40.75。圖2顯示完成任務的描述頻率分布，可以看出至少有一些描述使用23，而絕大多數是56。大多數受試者(15例)采用31和45之間的描述。

圖2 數字描述的頻率分布

2.2 表達模式

分析主題描述，包括表達技巧，造型解釋和消費者心理知識。由語言學者、工業設計師和市場營銷師9人組成專家組，分析描述用語。用系統聚類分析整合專家總體意見。

(1)分析程序

分析任務包括：給每個專家提供815個隨機混合的描述。初步調查：每位專家根據相似特點對描述說明進行分類(如表達技巧、結構說明、材料等)。每位專家然后指定一個名稱，每類對其內容提供一個短的解釋；專家答復和分析。類別重復的合并為一個類別。由此產生的類別被隨機混和，然后返回到每個專家；二次調查：要求每位專家識別每類之間的相似性，根據指定的解釋和評估相似程度進行打分，在1～5分范圍內(1=毫不，2=一點，3=多，4=非常多，5=精確)；專家反應取自平均9個專家對每個類別計算和距離矩陣構造的評估。用相似的距離矩陣，系統聚類分析(使用最小方差聚類方法)來完成，對總的表達類別進行分類(即9名專家整合意見)。

(2)結果分析

初步調查，專家們確定了57類，合并成24類。聚類分析結果表明，這24類表達可以分為五個重要組別。表1列出每組內類別的表達。每個表達模式指定一個名稱。第1組(分類)包括4個共同特性，這個主題解釋了想象機床造型特點。第2組(情感表達)包括4個共同特性，表明想象的機床造型傳達的抽象感覺。第3組(聯想)包括6個共同特性，主題以人、事務或物體為線索，并試圖使設計師理解想象的機床造型利用機床和這些線索之間的關系。第4組(類比)有4個共同特性，提到的物體形狀類似的想象機床造型和類似形狀，使設計師更具體化設計機床。第5組(造型描述)包括6個共同特性，主題描述的想象機床的造型特征使用的造型關鍵詞，如曲線輪廓。

表1 類別表達的聚類分析結果

9名專家考慮機床造型的基本特征并指定815個描述為適當的表達方式。當意見分歧時，服從多數結論。當結論分離時，描述被分配到其他組，命名為“其他”。

圖3 表達方式的頻率分布

圖3介紹了五個表達模式描述的頻率分布。808個的機床造型描述(99.14%)成功的分配到五個表達方式范圍內，而7個描述(0.86%)分配給“其他”組。五個表達方式中，“造型描述”的頻率最高(277個描述，33.99%)。“分類”和“類推”也有類似的頻率(159個和156個描述，分別為19.51%和19.14%)。“情感表達”具有較低的頻率(122個描述，14.79%)和“類比”的最低頻率(94個描述，11.53%)。當和消費者溝通他們需求的機床造型時，圖3證明了“造型描述”模式的主導地位。

表2顯示多種表達方式的使用率。每個主題至少使用三種不同的表達方式(包括“其他”)，而50%的受試者使用4種不同的表達方式。結果表明主題的自然語言表達和確認主題往往不使用單一的表達模式這個差異。

表2 多種表達方式的使用率

表3說明了設計師每個表達模式的反應率。“造型描述”的反應率最高(89.75%)。相關描述能直接理解和易繪制圖紙。“類比”和“分類”反應率為73.16%和67.48%，分別都超過了總體均值62.34%。然而“聯想”和“情感表達”的答復率(42.58%和38.71%)都低于總體均值。因此，這些表達方式更難理解和繪制機床造型的圖紙。

表3 設計師的反應率

2.3 表達模式的使用

(1)造型設計流程

比較五個表達方式用法時，每個主題的個人口語表述都會使用不同數量。因此，為了克服這一問題，這項研究采用一項標準程序，設計過程的每一個問題轉化為10個階段進行。使用這個程序，任何造型主題過程的使用率可以和其他主題造型過程的使用做比較，標準程序為：

(1)

j是完成這個主題的造型任務步驟的總數，i是第i個的描述，x是確定i階段歸屬的指標。對于一個主題，使用第42個步驟完成設計任務，第28個描述x指標為28/42=0.67，該指標范圍是0.6

表4 每個階段描述的數據

(2)比較表達模式的使用

圖4顯示了造型過程中五個表達方式使用的百分比。在設計1～4階段，不同表達模式使用大致相同，在設計5～10階段，每個表達模式使用比例大幅上升。造型描述顯示了強烈上升的趨勢。在6～10階段它的使用比例明顯多于其他表達模式。分類和類比的使用比例顯示出逐步下降的趨勢，在24.39～15.85%和24.39～9.76%范圍之內。情感表達也有類似的使用趨勢，在初步階段使用顯示出較高百分比，在后續階段呈現較低百分比，在1～5階段情感表達使用百分比范圍19.75～25.61%，而在6～10階段，它減少的范圍在6.1～11.11%。聯想使用在1～4階段百分比區間為17.28～24.39%，而在5～9階段，百分比區間為2.47～8.64%，在第10階段沒有使用。

圖4 表達方式在造型過程的使用百分比

3 測試結果

9名專家對五種不同表達方式所提供的口語描述進行分類。結果表明，每個的表達模式內容可視為機床造型的特征。因此，在機床造型的設計階段，使用許多不同的主題表達，可完全確定他們想象機床的造型特點。當消費者描述他們需求的產品造型時，讓設計師可以使產品外觀的造型視覺化。描述所提供的測試對象的線索設計師可以設計出想象的機床造型。根據線索的有效性，把表達信息歸類到三個層次，即“高級、基礎和低級”。“高級”是一個抽象概念，它可以適用于許多不同的對象，因此，在某種意義上很難說明。“基礎”是更具體概念，是指在初期學習很普通的對象。“低級”是對象從屬的詳細特點。在圖5“情感表達”設立高級標準。“造型描述”被認為是從屬的描述，因為一個單一的造型描述只能說明整體機床的一小部分。因此，一個完整機床的造型描述需要使用許多這類描述，如“改良機身”無法使設計師想象整體機床的造型。“聯合、分類和類比”是最基本標準，因為它們更容易理解和說明。

圖5 五種表達模式的排名順序

4 結論

以個案研究機床的造型，進行口語造型程序，消費者介紹了他們想象的機床造型。個人描述中，語言學者、工業設計師和市場營銷師確定五個不同的表達方式，即造型描述、分類、類比、情感表達和聯想。在設計過程的每一個階段，對表達模式使用率進行了分析、比較和對比。結果表明，早期設計過程階段中的大多數受試者往往表達他們的產品造型期望使用了五種表達模式。因此，在這些階段，個人的表達方式無顯著差異。然而，在以后各階段，受試者傾向使用更具體的表達方式，如“造型描述”。對表達模式的研究反映了消費者對產品造型的認知，揭示了它們的溝通策略。如果產品開發利用的調查工具符合本研究的表達方式(即符合消費者的認知)，了解消費者產品造型的期望，其中許多設計部分可以避免誤解消費者，因此產品造型適應消費者的需求可以更加緊密地聯系設計當中。

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(編輯 李秀敏)

Product Modeling Design Method Driven by Consumer Demand

LIU Gang-tiana, CAO Hui-minb

(a.School of Art and Design；b.College of Electromechanical Engineering,HeNan University of Science & Technology，Luoyang Henan 471023,China)

To understand the potential demand for product modeling has become an important research topic in the field of product design. The emotion related words were usually adopted in the previous research in this field. However, this approach is only limited to accurately reflecting the potential desire of consumers. Therefore, this study is aimed to determine the personal uses of habitual expression to convey their own needs for product modeling. In the task of spoken language modeling, 23 test subjects of machine tool modeling are determined and 9 experts are invited in the field, including language scholars, industrial designers and marketing planners, who are required respectively to analyze the theme described and put them into a clear expression. A hierarchical clustering is formed combined with the experts’ opinion. The results show that there are 5 kinds of expression patterns, that is, interpretation form, analogizing, classifying, conveying emotions and associating. Results from the frequency analyses show that in the early stage of the design, the five models are almost the same. However, the form of the interpretation dominates the later stage of the design. The purpose of this study is to investigate the potential demand of consumers for product modeling, and lay a foundation for the future development of product modeling technology.

product modeling; expression patterns; design method

1001-2265(2016)11-0017-04

10.13462/j.cnki.mmtamt.2016.11.005

2015-12-30；

2016-02-02

國家自然科學基金(51475146)；河南省科技攻關計劃(132102210578)；河南科技大學博士科研啟動基金資助

劉剛田(1971—)，男，山東膠南人，河南科技大學副教授，博士，研究方向為產品造型設計理論和人機工程學，(E-mail)liugangtian@126.com。

TH122;TG506

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