決策試驗與評估實驗室法在設計領域的應用

丁效國

摘 要：決策試驗與評估實驗室法（Decision Making Trial and Evaluation Laboratory）基于對一個問題的元素間兩兩影響關系方向及程度的判斷，利用一定的矩陣運算方法計算出元素間的因果關系，并以數字表示因果影響的強度，從而幫助認識一個問題的結構關系。這種結構關系在設計策略研究和開發過程中的作用至關重要。本文通過研讀大量的相關文獻，介紹了決策試驗與評估實驗室法的原理以及在設計領域的應用狀況。以幫助在設計領域的研究者更好地理解和應用決策試驗與評估實驗室法。

關鍵詞：定量研究;決策試驗與評估實驗室法;設計

設計策略的價值越來越被社會認可，國內外越來越多的制作企業和設計機構重視并借助設計策略，謀求和確保其設計或產品在市場上受到消費者歡迎，即在本能的、行為的或反思的層面上滿足消費者的需要和想要。[1]在設計策略的研究和開發中，理解消費者是最重要的環節之一。一般采用定性和定量兩種方法論來展開消費者研究。由于定性研究得出的結論非常有限，所以很多研究人員將定性研究和定量研究結合起來，有時從定性研究中產生的觀點又被經驗驗證，成為設計定量研究的基礎。[2]

1 DEMATEL方法概述

1.1 DEMATEL方法的起源

DEMATEL方法（決策試驗與評估實驗室法）于1973年源自日內瓦研究中心Battelle協會。當時該方法用于研究復雜、困難的世界性問題（如種族、饑餓、環保、能源問題等），以增加對世界問題關聯的理解，并借由此方法獲得全球各區域間更好的知識交流。DEMATEL方法通過觀察一個問題或者結構的元素間兩兩影響關系及其程度，利用矩陣及相關數學理論計算出全體元素間的因果關系，并以數字表示因果的強度。借助該方法可有效地了解復雜的因果關系結構。因此該方法相關的應用領域非常廣泛，在國內外得到大量應用。

1.2 DEMATEL方法理論說明

假設一個系統或問題由若干主要元素（如元素a、元素b…… 元素i）構成，元素的影響階層如圖1所示。由圖1可知，元素a直接影響元素b及元素c，同時間接影響元素d、元素e、元素f，再間接影響至元素g、元素h、元素i，將矩陣三次方得A3，A3矩陣中“1”表示第三層的影響，即第二階的間接影響（包括a-g，a-h，a-i）。由此可知，利用二元矩陣的表示及運算可以得到圖層各階層的影響關系，但是，在合理的狀況下，當影響程度傳遞至下一層時，必須小于上一層的影響程度，即影響程度遞減。例如，圖中a影響h的程度必須小于a影響e的程度，同樣a影響e的程度必須小于a影響b的程度，所以若用二元矩陣表示將會失去影響程度大小的信息。因此，為了不改變評估者的思考模式，不使用0、1表示連接關系，而改用數字表示元素的連接關系及影響程度，利用數學矩陣的理論以滿足影響程度遞減的情形。

1.3 DEMATEL方法的運算步驟

DEMATEL方法的主要運算步驟如下。

步驟1：定義元素。列出系統中的元素并加以定義，可通過探討、頭腦風暴等方式獲得。

步驟2：判斷關系。根據專家或評估者的主觀認識來判斷元素兩兩間的關系。元素間兩兩比較的尺度可分為4種程度，分別為0-沒有影響、1-稍微影響、2-較有影響、3-很大影響。

步驟3：產生直接關系矩陣（direct-relation matrix）。若元素個數為n，將元素依其影響關系與程度兩兩比較，得到n×n矩陣，稱為直接關系矩陣，以Z表示，矩陣中Zij代表元素Ci影響元素Cj的程度，并且將其對角元素Zii設為0，Z的形式。

步驟4：計算標準化直接關系矩陣。令，再將整個矩陣的元素乘以ε，即X=ε·z，得到標準化直接關系矩陣X。

步驟5：計算直接、間接矩陣（direct/indirect matrix）。

步驟6：計算中心度及關系度。令tij （i=1，2，…n）為T中元素，列的總和及行的總和分別以Di及Rj表示。

Di表示以元素i為原因而影響其他元素的綜合，包括直接影響和間接影響，Rj表示以元素j為結果而被其他元素影響的總和。（D+R）成為中心度（prominence），由Dk相加Rk而來，表示通過此元素影響及被影響的總程度，可顯現出此元素在系統中的中心度;（D-R）稱為原因度（relation），由Dk相減Rk而來，（Dk-Rk）值若為正，此元素偏向為導致類，（Dk-Rk）值若為負，此元素偏向為影響類。

步驟7：繪制因果圖（casual diagram）。繪制因果圖時，橫軸為（D+R），縱軸為（D-R），分別以（Dk+Rk，Dk-Rk）為一組坐標值。這樣，因果圖可以將復雜的因果關系簡化為易懂的結構，能幫助決策者深入了解系統或問題的結構、元素間相互關系，從而找尋解決方向。借助因果圖，決策者可以根據元素中導致類或影響類來作出適合的決策。

2 DEMATEL的應用狀況

在設計領域，應用決策試驗與評估實驗室法分析問題彼此間的關聯度，以便找出主、次要問題，構建消費者決策和評估因素之間的因果關系，為設計提供參考資料。實際上，在借助決策試驗與評估實驗室法來引導設計策略研究和開發的領域，已有研究人員開展了多種探索。

許俊誠（Chun-Cheng Hsu）采用一種模型，即因子分析和決策試驗與評估實驗室方法（DEMATEL）的混合，來找出影響博客設計的關鍵因素以及探討各因素標準之間的因果關系，最終發現了影響博客設計的5個核心因素：視覺清晰度、界面和可用性、內容和可搜索性、編程和社交性。并且在此基礎上，他又借助決策試驗與評估實驗室（DEMATEL）方法，探索影響博客界面質量的關鍵因素以及這些因素之間的因果關系，確定了4個維度影響博客界面質量的8個因素。并且通過DEMATEL分析結果得出的影響關系圖確定了8個因素中的關鍵因素、影響因素以及因果關系。

Jeou-Shyan Horng等人認為將“創意想法”納入餐廳設計，將成為吸引更多客戶的營銷策略。因此，識別重要屬性可以提供改進和開發策略所需標準的優先級，然后將其作為未來餐廳設計的參考。應用決策試驗與評估實驗室法，通過定性和定量調查確定了6個主要維度和27個子維度。創意的維度為餐廳設計師和管理者提供了一個參考，以了解主要因素和次要因素的相對權重，并確定創意空間設計的屬性。

Chi-Jen Lin等人開發了一種模糊DEMATEL方法進行群體決策，收集群體思想，分析模糊環境中復雜問題的因果關系，然后提出了模糊DEMATEL方法的程序。

陳葉婷（Yen-Ting Chen）應用決策試驗和評估實驗室法，來驗證學術圖書館的服務因素。林亞緹（Ya-Ti Lin）利用決策試驗和評估實驗室法，對集成電路（IC）設計服務核心能力之間的相互關系進行了深入的分析，并分為因果組和效果組，使讀者能夠更好地了解他們之間的互動關系。Betty Chang等人借助決策試驗和評估實驗室法，評估供應商績效，找出提高績效的關鍵因素標準，并提供供應鏈管理（SCM）決策信息的新穎方法。Ru-Jen Lin等人借助模糊DEMATEL方法評估綠色供應鏈管理（GSCM），形成結構模型，找出影響GSCM實踐的八個標準之間的因果關系。

3 討論與展望

決策試驗與評估實驗室法作為一種主要的定性、定量分析方法，最終可輔助形成設計參考模型和綜合的設計策略，用以指引后續的設計方案開發方向。針對企業或機構特定產品的設計策略可以幫助企業和機構認清產品競爭態勢、消費者喜好和側重點，對設計進行精準的定位，確保設計與目標消費者的對接。更進一步，針對一個企業的系列設計進行全面的設計策略研究，幫助企業認清市場競爭態勢和設計趨勢，進而形成企業特有的、相對穩定的設計策略，用以統籌未來的創新工作、指引設計創新活動。此外，決策試驗與評估實驗室法，也可運用于品牌形象的分析、定位研究以及品牌戰略的規劃與制訂活動中。

參考文獻：

[1] 諾曼（美）.情感化設計[M].付秋芳，程進三，譯.北京：電子工業出版社，2005.

[2] 希夫曼，卡紐克（美）.消費者行為學（第七版）[M].俞文釗，譯.上海：華東師范大學出版社，2002：21.