基于模糊Kano模型的手持靜電紡絲儀設計

莊德紅，任 堯，陳兆權

(1.安徽工業大學 藝術與設計學院；2.安徽工業大學 電氣與信息工程學院，安徽 馬鞍山 243032)

手持靜電紡絲儀為一種新興醫療產品，其主要集成靜電紡絲技術與現有醫療技術，為用戶提供靜電消毒和傷口處理等功能。隨著家庭醫療的變革,小型醫療產品逐步走進千家萬戶，用戶需求直接影響了產品的設計，故探尋用戶需求差異化，提升用戶需求滿意度，實現產品精準定位成為設計研究的重中之重。

目前一些學者針對用戶需求評價進行了探究，如周夢媛基于Kano問卷所得結果進行統計分析，總結肌肉注射醫療輔助裝置的需求模型，確定了用戶必備需求及優先級,并對裝置再設計。敖琴等人運用Kano模型分析患者需求，明確了社區高血壓患者的醫療需求是提高社區高血壓管理的關鍵所在，并對社區高血壓管理模式進行初步探索。邵帥以Kano模型得出用戶產品需求，針對醫療垃圾存在的多項問題，設計開發出一款智能醫療垃圾預處理產品。石元伍等人運用K-Means 聚類分析法篩選評價樣本，結合Kano模型對用戶需求分類，確定需求競爭優先級，進而運用于后期設計中。醫療產品設計中，運用Kano模型可探尋用戶的隱性需求，提升用戶使用頻率與滿意度。基于此，本文運用模糊Kano模型對醫療產品設計要素滿意度進行探究，獲取用戶需求重點，進而設計出符合用戶需求的高質量解決方案。

一、模糊Kano模型的研究方法

(一)Kano模型概述

1984年,東京理工大學教授狩野紀昭(Nariaki kano)發明了Kano模型。運用Kano模型對用戶需求及滿意度進行定性與定量分析，獲取需求傾向及各要素層級，并據此得出相對應的設計方案，在提升用戶滿意度的同時，提升產品銷量，獲取經濟價值。Kano模型見圖1。

圖1 Kano模型

Kano模型根據產品客觀表現及用戶主觀感知之間的關系，將產品質量特性分為必備質量(M)、期望質量(O)、魅力質量(A)、無差異質量(I)和逆反質量(R)(見表1)。

表1 質量要素說明表

(二)Kano模型與模糊Kano模型之比較

Kano模型是通過確定性值0和1的隸屬關系( 0 代表“否”， 1代表“是”)進行分析，但其分析并不能精準反映出實際體驗中所產生的需求，用戶在體驗過程中往往產生非確定性感受。模糊Kano模型則是在Kano模型原有基礎之上，借助Zadeh教授提出的模糊理論，將原本確定性的0與1轉化為區間模糊數(0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1)，進而更為精準地捕捉到用戶需求權重與情感傾向，并將所得結論反饋到產品設計中，優化產品設計流程與用戶體驗，使產品定位更為精確。

表2與表3分別為 Kano模型與模糊Kano模型的問卷樣表。在Kano問卷中，被試者只需依據自身需求從具備該項功能或不具備該項功能兩個層面進行勾選；而模糊Kano問卷則更為考慮用戶需求的多樣化，將單個選項轉化為多個部分，用戶可根據自身主觀感受，將數值1分解成各個區間模糊數，并將其填入對應選項中，所獲得的數值則更貼近用戶真實想法。

表2 傳統Kano問卷調查表

表3 模糊Kano問卷調查表

二、手持靜電紡絲儀模糊Kano模型分析及要素提取

作為新興醫療產品，手持靜電紡絲儀面向的客戶群體大多為青年人，本文有針對性地從青年用戶入手，通過模糊Kano模型對手持靜電紡絲儀設計要素進行滿意度分析。

(一)手持靜電紡絲儀設計要素匯集與整理

依據產品情感化與人性化設計理念，從形態設計、功能設定及行為交互三個層面進行分析，并針對三個方面所搜集到的功能要素進行匯總，為后期分析做好準備，如表4所示。

表4 用戶需求評價項目表

(二)手持靜電紡絲儀問卷設計

針對表中的各項設計要素，要求被試根據其主觀感受給予評價，按滿意程度(0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1)選取相應數值，且分值總和為1。

(三)手持靜電紡絲儀模糊Kano問卷分析

本次共發放問卷160份，回收148份，無效問卷12份，回收率92.5%。依據模糊Kano模型需求算法進行計算，得出質量屬性分類，在此以F1為例進行計算，步驟如下：

1.依據表5，問題F1對于造型圓潤可得出，具備該要素的矩陣X=[0.6，0.2，0.2，0，0],不具備該要素的矩陣Y=[0，0，0，0.3，0.7], 生成模糊關系矩陣式為W=XY。由此可得：

表5 手持靜電紡絲儀模糊Kano問卷模板

2.對照表6可得，必備質量要素M=0.28；期望質量要素O=0.42;魅力質量A=0.18；無差異質量要素I=0.12；逆反質量要素R=0。

表6 Kano評估表

由于F1具有多個質量屬性，在此引入信度值α，α取值為0.4時，能夠保證數值較為精準。當T≥α時，則將要素值認定為1，當T<α時，則要素值認定為0，將數值按重要度M、O、A、I、R的質量要素重要性順序排列，由此可得T=(0，1，0，0，0)。假如數值中出現兩個1，則取前面的數值。由此可以推導出F1為期望型質量要素O。

3.針對每份問卷重復步驟2的計算過程，并將問卷所得數據進行匯總，得出結果如表7所示。

表7 手持靜電紡絲儀質量要素分析結果

運用BETTER-WORSE系數對O、A兩大質量要素進行計算，劃分其優先等級(其中M是必備型質量需求，不參與計算)，系數計算公式如下：

Better/SI=(A+O)/(A+O+M+I)

Worse/DSI=(M+O)/(A+O+M+I)×(-1)

依據表8數值及優先級排序，鑒于F14(語音提示)綜合數值較低，因此在設計過程中將其剔除。

表8 BETTER-WORSE系數計算表

三、基于模糊Kano模型的手持靜電紡絲設計實踐

綜合上述問卷分析及重要性排序，可看出外觀簡潔、便于便攜、安全性、易操作性及靜電紡絲是用戶對于手持靜電紡絲儀的必備需求；良好的觸感、圓潤的外形、工作狀態顯示為期望型需求；殺菌消毒、紡絲液容量指示為魅力型需求(圖2)。基于以上研究，在原有產品基礎上進一步優化產品設計要素，使其更切合用戶需求。同時，為突出產品設計定位與面向人群，增加產品吸引力，可在現有靜電紡絲功能基礎上，著重加強消毒殺菌等輔助功能，提升手持靜電紡絲儀的醫療效果。

圖2 手持靜電紡絲儀設計要素匯總圖

總結設計要素與方案設定來確定產品整體設計思路，將消毒殺菌作為設計的重點，運用三維軟件進行效果圖制作，如圖3所示。

圖3 手持靜電紡絲儀效果圖與內部結構圖

圖3為手持靜電紡絲儀設計效果圖及內部結構圖，手持靜電紡絲儀在造型設計上較為簡潔，尺寸適中，符合人體單手操作，色彩以黑白為主色調并輔以橙色作為點綴，在具有現代感的同時增添一絲活力；同時，將開關按鍵等需要操作的部件安排在頂部，方便手持操作；將紡絲口以及消毒殺菌等安放在產品底部，方便用戶觀察傷口并進行處理，在提升治愈效果的同時，也進一步消減用戶對于新型醫療產品的不安感；最后，紡絲儀的設置有指示燈，用戶能夠了解到儀器電量及工作狀態。

四、結語

本研究針對現代人群的多樣化需求，運用模糊Kano模型分析探討用戶需求，結合用戶訪談、市場調研等，了解現有產品所存在的不足，客觀反映用戶對該款產品的印象與體驗，得出用戶需求重點及產品定位，并設計出具有高滿意度的手持靜電紡絲儀產品。在設計過程中運用模糊區間數，有效反映出用戶需求的多樣化與復雜性，從而獲取更為精準的用戶需求變化與重點。此外，從多角度安排設計要素優先級，使產品定位更為合理，更加突出該款產品的優勢與獨特性。基于本次實驗分析，得出用戶在家庭醫療方面的需求變化，并為其他家庭醫療產品設計提供借鑒。