基于KANO模型與TRIZ理論的多功能護理床優化設計

邢婕 王愛峰

關鍵詞：KANO模型;TRIZ理論;多功能;護理床設計

中國保險行業協會、中國社科院聯合發布的《2018-2019中國長期護理調研報告》顯示，4.8%的老年人處于日?；顒幽芰χ囟仁軤顟B，7%的老年人處于中度失能狀態，總失能率為11.8%。顯而易見，失能老年人護理已成為當今社會亟需解決的難題。雖然絕大部分子女愿意為失能老人提供照料，但是長時間照料、子女的照料意愿以及老人的滿意程度都在不斷下降[1]，原因莫過于日常護理存在諸多困難。多功能護理床作為最基本的護理用具，在日常生活中擁有重要作用，但存在結構復雜、不易操作等問題。因此，文章基于KANO模型與 TRIZ理論對多功能護理床進行優化設計。

1 KANO模型與TRIZ理論

1.1 KANO模型概述

KANO模型是由日本全面質量管理專家狩野紀昭（NoriakiKano）教授提出的雙維度認知模型[2]，其能體現出產品質量性能與用戶滿意度之間的非線性關系。KANO模型可準確地識別用戶需求，快速尋求到影響用戶滿意度的因素，來解決用戶滿意度模糊的問題。KANO模型將用戶對于產品質量的需求分為必備需求（M）、期望需求（O）、魅力需求（A）、無差異需求（I）、逆向需求（R）和問題需求（Q）6 類。

1.2 TRIZ理論概述

TRIZ理論由蘇聯科學家阿奇舒勒（Altshuller）創立， 是一種創造性地發現問題和解決問題的系統理論和方法工具[3]。TRIZ理論作為一個系統包括若干方面：一是，問題分析，利用功能分析、因果鏈分析等工具將問題產品用TRIZ 語言表達成為TRIZ理論問題;二是，問題解決，利用 TRIZ 理論中的工具解決工藝生產中的沖突問題，如40 個發明原理、76個標準解等[4] ;三是，求出普適解，在普適解的指導下轉化為特解，得到最終解決方案[5]。TRIZ 理論可指引工程師加快優化的速度，提高發明創新的效率。

2 基于KANO 模型與TRIZ 理論的多功能護理床優化設計流程

2.1 用戶需求獲取

為了解用戶對產品質量的需求，在需求獲取階段，主要采用標準KANO問卷調查的方法收集原始數據，問卷調查的受訪者以產品的目標用戶為主，研究對象為輕度失能老人、中度失能老人、重度失能老人以及護理人員。采用電子問卷和用戶訪談的方式對10個需求進行調研，通過對同一問題進行正、反兩方面提問，即是、否滿足該需求，從而獲得產品的需求特性。

每個問題均有5個答案，按其滿意程度排列為：喜歡> 必須如此> 無所謂> 可以承受> 不喜歡。通過正反問題以及5 個答案，參照表1，繼而進行二維質量屬性歸屬劃分。其中無差異需求（I）、問題需求（Q）不會直接影響用戶滿意度，因此這兩類需求可排除[6]。在以往對于KANO 模型的研究中，因逆向需求（R）是用戶不希望產品具有的質量特性，不會對用戶的滿意度有積極影響，大多不予考慮。但對于研發設計人員來說，逆向需求有著重要的參考價值，有利于規避不良的產品特性，引導其向正向期望方面設計。

2.2 需求權重確定

在傳統KANO模型中，是通過對問卷結果簡單相加，劃分二維質量屬性。為了更準確判斷屬性歸屬，了解不同需求的重要程度，考慮設計人員在產品設計時存在的現實問題，增加參數K，K 由專家根據經驗以及制約因素而確定，其中ΣKA = 3、ΣKM = 3、ΣKI = 9。常見的參數取值見表2。

同時引入必備需求系數（SM）、魅力需求系數（SA）、無差異需求系數（SI）、期望需求系數（SO）、逆向需求系數（SR）劃分需求歸屬，取值最大的需求系數對應的類型即為該項用戶需求類型。

（1）式中：N為總人數

統計各類型需求的數量并利用公式（1）計算不同需求系數。得到KANO模型需求系數分析表3。

除了對KANO屬性歸屬的探討，還可以通過屬性歸類的百分比計算出Better-Worse 系數，表示某功能可以增加滿意或者消除很不喜歡的影響程度。Better可以理解為增加后的滿意系數（SSi），Worse則被叫做消除后的不滿意系數（SDi ）。當SSi接近1表示對用戶的滿意度影響越大;SDi通常為負值，絕對值越接近1表示對用戶的不滿意度影響越大。用戶逆向需求系數（SR）尋求不良產品的特質對用戶滿意度的負面影響系數，最后以需求權重系數（X）判斷影響用戶滿意及不滿意需求的重要程度。

必備質量是滿足用戶基本需求的質量，優化“翻身”“如廁”“坐起”功能并不會提高用戶滿意度，缺失該功能會降低用戶滿意度，在產品優化改進時，通常對其功能進行保留，不考慮優化改進。

期望質量是決定用戶滿意度的關鍵，“減少褥瘡的產生”“床鋪干凈衛生”是提高失能老人滿意度的關鍵，缺失該質量會造成用戶不滿意。因此，在多功能護理床改進設計中應盡量滿足“減少褥瘡的產生”“床鋪干凈衛生”的需求。

魅力質量是用戶未曾想到的質量，一旦具有將會大幅提高用戶滿意度，缺失該質量不會造成用戶不滿意?！皽p少喂食或減少食物滴落”“價格親民”“減少坐起后側滑”可大大提高失能老年人的滿意度，在優化改進時應著力改善。

無差異型需求不會導致用戶滿意度的提升或者下降?！皼]電可使用”“床移動方便”可不予改善。

綜上，在眾多影響失能老人及護理人員滿意度因素中，“減少褥瘡的發生”“床鋪干凈衛生”“減少坐起后側滑”“減少喂食或減少食物滴落”可轉化成為TRIZ理論的工程技術參數，通過多功能床的相關組件合理優化設計來實現。

2.3 產品問題識別

功能分析、因果鏈分析是TRIZ理論問題識別的主要常用工具，也是解決后期問題的基礎，通過功能分析的組件分析、相互作用分析、功能建?？梢詮墓δ芙嵌日业焦こ滔到y中的問題組件，因其找到的大多是表面缺點，繼而進行因果鏈分析。根據KANO模型所獲取的產品需求權重，建立初始缺點，逐級挖掘潛在缺點，可彌補TRIZ問題識別存在的不足。

2.3.1 功能分析

多功能護理床為復雜的系統組件，基于失能老人及護理人員需求權重，選取床板、床墊、桌板、護欄和升降裝置作為組件。根據組件作用行為的利弊，區分組件的有用功能和有害功能。有用功能又包括標準功能、過剩功能和不足功能。通過對目標產品――多功能護理床進行功能分析，去除有害功能[7]。功能模型如圖1所示。存在以下4點有待改進問題：（1）床墊擠壓失能老人，導致褥瘡的發生;（2） 失能老年人長時間臥床，清洗、如廁不便，會污染床墊，產生有害功能;（3） 桌板距離失能老人過遠，導致飯菜滴落，接觸功能存在不足;（4） 床板的助起功能起伏角度大，失能老人坐起后側滑歪斜，移動功能存在過量。

2.3.2 因果鏈分析

將用戶需求“減少褥瘡的產生”反轉，生成“產生褥瘡”初始缺點，逐級分析初始問題產生的原因，得到因果鏈分析圖2。同樣對其他需求進行反轉分析，可得到關于多功能護理床的因果鏈。

2.4 產品問題解決

現代TRIZ提供了技術矛盾與物理矛盾、物場模型、Howto模型、功能導向搜索等問題模型，同時提供了40個發明原理、76個標準解、知識效應庫、跨領域解決方案借鑒等問題解決模型。其中矛盾模型應用最為常見，在實際工作中，應鼓勵綜合應用多種問題模型和問題解決模型來解決問題。

2.4.1 技術矛盾

一個系統在某一個方面問題得到解決的同時又會影響另外一部分的原有性能，表現為同一系統中的不同兩個參數之間的沖突[8]，即削弱參數和優化參數之間的沖突。為解決技術矛盾，提出了39個通用工程參數用來描述沖突，根據識別出問題的已知問題，選擇想要優化的參數以及會削弱的參數，運用阿奇舒勒沖突矩陣尋找相對應的40個發明原理，得到該問題的可能解。多功能護理床問題可轉化為TRIZ 理論的技術矛盾，分別為：（1） 床墊如果能均勻分散失能老人給予的壓力，那么患褥瘡機率會降低，但是床墊支撐強度便會降低;（2） 床墊如果減少污垢異味的有害因素，那么就會干凈衛生，但是護理人員作為系統元素，增加了系統的復雜性;（3） 床板如果升降力度變小，那么發生側滑概率會減少，但是會降低調節速度;（4） 桌板如果改變原有形狀，那么更貼合失能老人，減少飯菜滴落，但是會增大體積。根據矛盾矩陣可找到如表6的對應發明原理，為最終優化改進方案提供理論指導。

2.4.2 物理沖突

多功能護理床物理矛盾分別為：（1） 床墊既需要軟減少壓力從而減少褥瘡的發生，又需要硬保障床板移動功能達到翻身的目的;（2） 桌板既需要距離老人近確保不會滴落飯菜到床上，又需要距離老人遠保障有足夠的使用空間。根據矛盾矩陣可找到如表7的對應發明原理，為最終優化改進方案提供理論指導。

2.5 設計方案效果

根據KANO模型分析出的需求以及TRIZ發明原理對多功能護理床床墊、床板、桌板設計進行優化改善，產品的創意構思如下：針對床墊的優化改進有以下解決方法：（1） 發明原理3 ：局部質量，減輕局部壓力是褥瘡最簡便最易實施的護理措施，氣墊床是較好的選擇[9]，可將床墊材質在骶尾部、髖部等易受壓部位下置換成氣墊材質;（2） 發明原理1 ：分割，將床墊按床板彎曲角度以及易臟程度分割成若干部分，利于床板調節角度及清洗。針對床板的優化改進的方法為發明原理15 ：動態特性，可將床板在坐起時設計成邊緣向中間彎曲狀態，將失能老年人進行包裹，避免側滑。

針對桌板的優化改進有以下解決方法：（1） 發明原理7 ：嵌套，可將桌板設計成抽拉式，桌板邊緣嵌入中部，使用時將其抽拉出，可節約空間;（2） 發明原理11 ：事先防范，可將桌板調節范圍增大，調至緊貼身體的位置。

3 結語

文章以多功能護理床優化設計為例，基于KANO模型與TRIZ理論進行了詳細闡述。首先，利用KANO模型識別失能老人與護理人員的滿意度與需求;然后，以需求權重系數值最大的4個需求屬性作為改進的基礎，利用TRIZ分析問題的工具識別影響滿意度的問題組件;最后，化解功能組件與用戶需求之間的矛盾，優化設計得以實現。在用戶需求轉化為具體工藝時，會出現沖突問題，二者優勢互補，解決了前端用戶需求與工藝設計不能銜接的難題，彌補了單一理論的不足。