基于可拓創新法的寵物貓智能家具研究

■李志斌 Li Zhibin

(廣東機電職業技術學院計算機與設計學院，廣東廣州 510550）

隨著我國人民生活水平的提高和萌寵經濟的引爆，寵物用品的創新層出不窮。寵物家具即是近幾年從家具與寵物這兩個行業中交叉復合出的典型創新產物，是當前關注度較高的新家具類型[1]。寵物貓家具則是根據寵物貓的生活習性、養護與娛樂需求在寵物家具中細分出來的子類型。《2020年中國寵物行業白皮書》指出，隨著養寵群體年輕化，養寵物貓的人數增長更快，主要是因為寵物貓相對而言飼養成本更低，需求空間更小，養護更省事，更適合工作繁忙的都市年輕人群。因養貓群體的消費力漸強，寵物貓家具在近兩年呈現出較強的市場發展潛力，占據了很大的市場份額，具有較高的研究價值[2-3]。可拓創新方法是一種從事物的拓展面入手，通過形式化、流程化的方法以拓展、變換獲得系統全面的解決思路，最后以優度評價來選擇方案，解決矛盾問題。這種創新方法能夠相對開放性地解決問題，對寵物貓家具的開發提供更多樣化的創新思路[4]。

1 國內外寵物貓家具設計與研究現狀

寵物家具是近年來市場潛力較大的一類新興跨界家具品種，寵物貓家具是其中的細分類型，據QYRresearch推測全球貓家具市場在從當前至2026年都將呈持續增長趨勢。現在市場上常見的寵物貓家具包括貓窩、貓籠、貓爬架、貓抓板、貓游樂空間等，并且逐漸顯現與傳統家具有機融合的新趨勢[5]。

新銳建筑事務所(LYCS Architecture)的中國設計師用原木設計了獨特互動方式的寵物貓家具（圖1），愛沙尼亞的貓家具品牌Black Velvet設計了人寵共用的木質邊桌（圖2），瑞典ikea宜家家居的寵物系列家具設計了一款可以搭配書架使用的貓屋和可以包在桌腿上的貓抓板（圖3）。以上寵物貓家具的設計理念包含了情感交互與人寵共享空間，通過貓家具與傳統家具的結合來拉近人與貓之間的距離，使貓主人能夠自然給予寵物貓更多的陪伴，從而彼此增進情感。

國內寵物行業剛剛進入快速發展期，寵物家具產業尚未成熟。國內的寵物貓家具更多地還是對國外設計理念和趨勢的學習與借鑒，并沒有形成本土有影響力的寵物貓家具品牌。不過國內近年有多家新創立的寵物用品和生活品牌開始探索環保型寵物貓家具，在國內寵物貓用品市場大受好評[6]（圖4-圖5）。

■圖1 LYCS貓家具

■圖2 貓家具品牌Black Velvet的貓家具

■圖3 ikea宜家家居的貓家具

從國內外研究寵物貓家居用品的相關文獻研究中發現，國外除了對貓科動物的行為習性有較深研究以外，還對寵物心理學等有系統性理論研究，且在設計實踐上體現出優秀的設計理念與創造力[7]。國內在關于寵物貓家具設計研究的相關文獻則較少，且在寵物用品研究方面提出問題和探索問題的深度與廣度方面都還相對欠缺，對于寵物貓家具的創新方法也還有許多研究空間。

2 可拓創新方法概述

可拓創新法是基于我國蔡文研究員提出的可拓學理論所形成的方法論及方法體系，是一門跨哲學、數學和工程學等多學科的橫斷學科[8]。可拓學及其應用于2011年由國家科技部科技成果管理辦公室正式公布。可拓創新法具有模型化、可拓展、可轉換、整體性、綜合性等特征。該方法有利于將物品、功能等進行定量化，便于研究各領域中的矛盾問題，探討拓展的可行性，并開拓形成多個創新方案，最終選擇最優方案解決問題，是高效的創新方法之一。經過多年的研究發展，現該創新方法已應用在工程技術、智能科學、經濟與管理等多個領域，在產品創新、技術創新等方面發揮重要作用[9-10]。

3 基于可拓創新方法的寵物貓家具創新流程

3.1 流程概述

本研究采用可拓創新法中針對產品缺點的第三創造法對寵物家具進行創新研究，該創造法從市場上已存在的產品出發，通過調研、分析了解行業的痛點，用戶需求，產品的缺點等；基本元素，分別形成物元、事元、關系元等元素，并用基元和模型方法組建設計語義；隨后對已建立的各基元模型進行創新拓展，讓每個基元形成多個新方案；然后使用可拓變換方法對各基元創新拓展的新方案進行組合，形成多個新產品創意；最后根據用戶、市場、成本、創意等各方面進行優度評價，最終選取優度較高的創新方案形成產品備選方案。

我們可以將可拓創新法的第三創造法總結為5個步驟（圖6）：①調研市面現有產品缺點、用戶需求等；②根據現有產品缺點，有針對性建立基元；③進行各基元拓展創新；④進行可拓變換組合，獲取多個新創意；⑤優度評價，選出高優度創意。

3.2 可拓創新法在寵物貓家具設計中的應用

3.2.1 用戶與產品的調研分析

■圖4 VM生活品牌原創瓦楞紙貓屋

■圖5 Pidan寵物用品品牌設計的boxkitty貓城堡

■圖6 可拓創新法第三創造法流程圖

■圖7 P1方案（智能集成寵物屋）效果圖

從用戶視角來看，寵物貓家具與其余類型家具的不同之處在于該類產品具有兩個目標用戶群，一個是貓主人，一個是寵物貓。這兩類關鍵用戶的需求與體驗都是寵物貓家具要關注的重點。根據寵物貓的典型共性特征，可以分析其對應的需求要點（表1）；而根據養貓人群的典型生活方式，則可以提取和分析寵物貓與人在生活中的矛盾問題，從而進一步發現現有產品的不足之處。

表1 寵物貓共性與需求研究

現階段養貓人群的年輕化越趨明顯，年輕養貓人群也是寵物貓家具的主要消費群體。《家居研習社2020》調查指出“簡潔、品質、自由、豐富”是當前年輕人的生活關鍵詞；90后年輕用戶群體占70%的小紅書App也發布了《2021生活方式趨勢關鍵詞》，提出10個引領生活潮流的關鍵詞，其中1個關鍵詞體現了“獨居”方式，2個關鍵詞體現了“時尚”方式，2個關鍵詞體現了“運動健身”方式，2個關鍵詞體現了“戶外旅行”方式，3個關鍵詞體現了“吃貨”方式。且所有關鍵詞都在強調當前年輕人“愛生活、愛創新、愛分享”的典型生活方式特點。

根據年輕群體生活方式的變化，我們再來分析現有的寵物貓家具，就不難發現其中的不足了，總的來說可以歸納為以下幾點：（1）現有的寵物貓家具主要以提供休憩空間為主，需要占據一部分居家空間，且要另設空間來安置喂食喂水設備與貓砂盆，寵物貓用品總占地面積很大，對年輕群體小空間獨居方式不太友好。（2）年輕群體對居家環境的視覺效果要求更高，寵物貓家具外觀設計需要更好融合簡潔、高品質的家居環境。（3）年輕群體熱愛出行，寵物貓無論是一同出行或留在家中，都需要相應的照護產品讓貓主人安心。（4）年輕群體更愛分享，每個人都可以成為“博主”，每個人都可以“云吸寵”，寵物家具可以突破純實體形式，實現潛在的用戶需求。

表3 優度評價結果對比

3.2.2 基元建模

根據寵物貓家具的用戶需求及市面現有產品的不足之處調查分析，經過四位設計師對問題進行歸納，得出寵物貓家具需要改進的問題（表2）。

表2 市面寵物家具的缺點物元表

分析描述現有寵物貓家具問題的特征，并根據可拓創新法分別對改進目標建立基元。其中物元與事元分別為M1，M2與A1，A2。

3.2.3 拓展分析

根據可拓創新法中的發散樹方法對寵物貓家具現有問題建立的物元、事元進行拓展分析，本研究根據四位設計師的分析拓展，建立模型為下所示。

根據上述拓展分析，可以分別得到各基元的多種方案。

3.2.4 變化創新

在得出各基元的拓展方案后，根據可拓創新法再進行可拓變換，可以形成新產品模型。可拓變換的基本變換方法有5種：置換法、增刪法、分解法、擴縮法和復制法[11]。通過分析寵物貓家具的需求，M21增加運輸難度，不符合產品運輸要求，A11不符合寵物主人外出短途旅行的需求，故舍去該兩種拓展方案。再利用置換法，初步得出如下新產品創意。

創意P1：T1=M11+M22+A12+A21，用語言表述如下：一款松木材質原木色的斜頂屋子，使用五金連接，板式家具式組裝，內含電動喂食、喂水等養護功能，遠程控制添加水及貓糧，可以通過App控制貓玩具跟寵物貓遠程互動玩耍[12]。

創意P2：T2=M11+M22+A12+A22，用語言表述如下：一款松木材質原木色的斜頂屋子，使用五金連接，板式家具式組裝，內含電動喂食、喂水等養護功能，遠程控制添加水及貓糧，自帶感應式電動玩具，供寵物貓自由玩耍[13-14]。

創意P3：T3=M12+M22+A12+A21，用語言表述如下：一款彩色瓦楞紙制作的圓形貓屋，使用五金連接，板式家具式組裝，內含電動喂食、喂水等養護功能，遠程控制添加水及貓糧，可以通過App制貓玩具跟寵物貓遠程互動玩耍[15-16]。

創意P4：T4=M12+M22+A12+A22，用語言表述如下：一款彩色瓦楞紙制作的圓形貓屋，使用五金連接，板式家具式組裝，內含電動喂食、喂水等養護功能，遠程控制添加水及貓糧，自帶感應式電動玩具，供寵物貓自由玩耍。

上述4種產品創意均一定程度解決寵物貓家具的痛點，滿足用戶在融合家居環境、方便移動、遠程照護、情感交流互動以及環保方面的多樣化需求。

3.2.5 確定創意方案及設計應用

經過四位設計師分析討論，選取衡量指標：C1（功能），C2（外形美觀），C3（成本）；并選取權重分別為C1=0.5，C2=0.2，C3=0.3。建立離散型關聯函數和簡單關聯函數，通過優度評價方法經設計師評價及計算，得出各個方案優度（表4）。

通過綜合優度結果對比可知，創意P1方案優度較高，創新方案P2方案次之。

在設計應用中，P1使用環保免漆松木和有機玻璃，整合成簡約明亮的寵物屋外觀，使其與家居環境自然融合，成為家中美景；其部件的組合結構是用戶可自行拆裝的標準化實木框架結構，同時底部增設滾輪，方便用戶日常移動和搬家拆裝；寵物屋內設置了智能系統，利用App控制寵物屋內的起居設備、燈光、玩具和攝像頭等，更好地提供適宜的光環境，與愛寵互動玩耍，視頻監控看護愛寵[17-19]（圖7）。

4 結語

寵物貓家具市場近年的發展趨勢上揚明顯，消費群體的快速變化使得寵物貓家具的功能與情感需求趨向個性化與多樣化。在日益見長的需求之下，寵物貓家具的創新理論與實踐應用研究還稍顯滯后，在該方面還有大量研究空間。本文應用可拓創新法的第三創造法流程對寵物貓家具進行創新探索，通過調研分析、基元建模、拓展分析、變化創新、優度評價五個步驟，獲得寵物貓家具準確適應市場變化和解決問題的優選方案，為寵物貓家具以及相關創新方法理論的研究提供參考。