基于用戶體驗研究的獨居女性智能電暖爐設計

喬宇，戶旭倩，楊宗蕊

基于用戶體驗研究的獨居女性智能電暖爐設計

喬宇1，戶旭倩2，楊宗蕊3

（1.北京理工大學 設計與藝術學院，北京 100081；2.倫敦大學金史密斯學院 計算機學院，倫敦 SE14 6NW，英國；3.聯想用戶體驗卓越中心，北京 100094）

基于用戶體驗模式的智能家用產品設計是當下主要研究趨勢之一，隨著獨居女性這一特殊群體比例不斷增加，并且在設計實踐方面仍缺少針對該群體的研究及應用參考。為拓展基于用戶體驗的智能家居設計方法，以用戶體驗為中心，結合體驗設計和情感設計的相關原理，從獨居女性人群需求的特殊性出發，研究符合此類用戶需求的智能家居產品設計方法，并據此設計一款智能電暖爐產品。通過文獻調查，定性、定量調研相結合的方式研究獨居女性情感需求與產品設計需求，得出符合用戶需求的外觀、功能及交互方式。最終制作原型機用于用戶體驗滿意度測試，并通過SPSS驗證其需求分析及設計結果的合理性。研究得出了適用于獨居女性智能產品設計的需求分析方法，驗證了其方法和產品設計流程的有效結合符合用戶體驗需求且滿意度較高，尤其體現在產品的功能、外觀、氛圍感和陪伴感等方面，它給此類產品的設計流程和實踐提供了新的參考。

智能家居；用戶體驗；獨居女性；評價驗證

信息化時代在給人們帶來便利的同時也帶來了很多現實問題，比如孤獨感、失落感及生活壓力大等。這也促使了現代智能產品從功能設計到情感設計的轉變。進一步來說，體驗思維迭代了以往的創新模式，在認知升級的基礎上體驗思維為產品的創造性增加了可持續的價值[1]。此外，隨著獨居女性這一群體數量的逐年增長，她們暴露出來的情感需求給智能產品設計提供了一個新的方向[2]。因此，本研究基于智能家居和情感設計理論，以獨居女性群體為核心，通過分析其心理和行為特征，挖掘情感需求并結合市場智能家居類產品痛點和機會點，設計產品外觀及交互方案最終驗證用戶滿意度[3]。

1 研究背景

1.1 新時代背景下的智能家居產品

在新經濟時代下，體驗設計發揮了越來越重要的作用。從用戶體驗的角度來研究智能家居既符合市場發展趨勢，又迎合了消費者的追求。然而智能家居正處在探索發展階段，關于如何從用戶體驗的角度設計智能家居產品，目前還沒有統一的模型和標準[4]。因此，本文通過對智能家居、用戶體驗模型和用戶需求的研究，進一步探索用戶體驗在智能家居方向的設計應用。

1.2 用戶體驗中的情感設計

用戶體驗是以人為中心的設計理念，合理的用戶體驗設計可以增加產品的附加價值，使用戶產生滿足感和愉悅感。因此，在設計中融入情感體驗的設計方式是用戶體驗的重要概念之一[5]。積極的情感設計能拓展人們的情感感知力、增強人們的行為支配力，并引導人們形成新思想，從而促進新生活方式的產生[6]。

1.3 獨居女性的情感需求與智能家居產品設計

獨居女性群體是經濟快速發展下產生的一個特殊群體，她們有一定的經濟能力，工作相對忙碌及缺乏安全感，通常對居住環境和產品審美都有較高的要求[7]。目前我國獨居女性群體比例不斷攀升，年齡普遍分布在25～38歲，根據文獻調研，本研究整理了獨居與非獨居女性的主要特征及差異[8-9]，見表1。

表1 獨居與非獨居女性的特征及差異

結合表1和智能家居產品研究，將獨居女性情感層面的產品需求初步總結為：在外觀風格方面應簡潔，造型和色彩要體現溫暖與安全；在使用的愉悅感和產品效用方面，要進一步調研獨居女性對產品的具體需求和用戶期待[10-12]；在情感滿足方面，產品傳遞友好信息和提供服務的同時，還應與環境搭配起到優化居住環境的效果從而提升用戶的滿足感。電暖類智能家居產品大多與居住環境相關，且設計潛力較大，因此，本文將以電暖類智能家居產品為設計實踐目標，并通過設計分析進一步研究獨居女性用戶體驗及產品偏好。

2 研究方法

以文獻研究為基礎，此設計研究流程為：首先采用用戶體驗三角模型的卡片分類法，采集獨居女性對相關產品的興趣點；其次針對抽象的興趣點進行具像化處理，并使用眼動追蹤實驗分析用戶偏好，以定量調研的方式進一步細化眼動追蹤實驗得出的偏好及興趣點中具象的功能性需求；再次以觀察法研究用戶行為并發掘產品痛點和機會，完成設計定位并制作原型機用于測試用戶滿意度；最后通過SPSS驗證其需求分析及設計實踐的合理性。

2.1 獨居女性電暖類智能家居產品的體驗需求

2.1.1 創建用戶體驗三角模型

實驗設計：針對獨居女性的產品興趣點測試，實驗選取了12名來自不同職業且對智能家居產品感興趣（年齡在25～38歲）的獨居女性參與測試。如圖1所示，參與者首先需接受研究方法培訓，然后以頭腦風暴的形式針對智能電暖類家居產品的知識（Know-ledge）、體驗（Experience）及目標（Object）（簡稱“KEO”）三個維度，寫出自己感興趣的關鍵詞卡片，并通過互相討論將關鍵詞卡片整理歸類。根據理解，依照維度和相關性在海報上粘貼并調整位置。最終參與者將持有的黃色圓點貼在每個維度里認同的卡片上、將藍色圓點貼在次認同的卡片上。由實驗組織人員統計貼紙數量，并選出三個維度中認同度最高的卡片連線組成“重點三角模型”。選擇海報中間的白色三角形最中心的“KEO”卡片連線組成“創新三角模型”。實驗產生的重點三角模型（K1、E1、O1）、創新三角模型（K2、E2、O2）和其他貼紙較多的卡片將引導下一步研究工作。

實驗結果：如圖2所示，將實驗生成的重點三角形模型：多種模式（K1）、品質（E1）和方便（O1）與創新三角形模型：可視化（K1）、科技感（E2）及美觀（E3）的關鍵詞填入盒子展開圖中并拼成立體盒子，每三個面為一組用以展示用戶需求。例如：擁有多種工作模式美觀且具有科技感，或有品質信息可視化且美觀的產品等。除兩個三角模型外，還有一些貼紙較多的卡片如“K”區域的智能、加濕、自動保護、便攜和裝飾等，“E”區域的互動、自然、色彩和時尚等，以及“O”區域的安全、易操作、環境舒適及簡潔精致等關鍵詞，將作為進一步研究的參考。此外卡片還包含一些抽象詞匯、主觀詞匯和功能性詞匯，然而主觀和功能性詞匯不能直接作為用戶需求的依據。因此，研究將以眼動追蹤實驗深入測試抽象及主觀詞匯，并以問卷調查測試功能性詞匯及用戶偏好等。

圖1 卡片分類實驗

圖2 用戶需求展示

2.1.2 眼動追蹤測試

實驗設計：基于上文中卡片分類研究得出的用戶需求進行眼動追蹤測試，首先將抽象詞匯轉化成更直觀的圖片，例如“品質”轉化為材質和顏色的視覺圖片，“方便”轉化為產品交互方式和造型圖片等。測試招募了25名獨居女性（年齡在25～38歲）進行非侵入性實驗，實驗使用Tobii Pro眼動儀，實驗觀看流程共有4個任務（見圖3）分別為：產品外觀造型、交互方式、材質和色彩偏好測試。每個任務分別讓測試者觀察多幅圖片，為了便于后期數據分析、確保實驗的準確性，對每幅圖片設定了AOI（Area of Interest）興趣區域，并將實驗圖片進行數字排序，使AOI區域名與樣本名稱一致。

實驗結果：去除3位測試者的無效數據后，測試數據以任務一（外觀造型）為例（見表2），通過結合熱力圖（見圖4）分析可知：產品外觀造型方面，造型柔和簡潔且電暖區域占比較高時測試者的關注時間會更長，最終設計可參照此類功能布局；在交互方式方面，擁有觸控面板及智能屬性的產品用戶更為關注，因此在設計中可考慮相關解決方式；在材質偏好方面，用戶更為關注塑料噴漆類材質；色彩偏好方面，用戶更關注明度較高的色彩，且更偏好冷色系。此外，通過眼動測試分析，在觀察產品造型測試中，用戶會關注到提手、電源線等細節設計，在設計實踐中可考慮在產品中增加此類功能。

圖3 眼動追蹤實驗流程

2.2 獨居女性電暖類智能家居產品的設計需求

基于以上研究結果，對獨居女性電暖類智能家居產品的設計需求進行進一步研究，首先通過問卷調研的方式獲取用戶對產品外觀、智能設計、交互方式和體驗方面偏好。再通過用戶行為觀察法分析獨居女性行為和習慣特征，并設計交互流程。

表2 外觀造型測試數據

Tab.2 Test data of product appearance

圖4 眼動追蹤實驗熱力圖

2.2.1 獨居女性對電暖類智能家居產品的設計偏好

問卷設計：采取了分層隨機抽樣調查法，對北京市25～38歲獨居女性進行了問卷調查，主要內容為用戶對此類產品的設計偏好，并讓受訪者對產品各功能重要程度及使用期望進行評價。問卷設有16題，發放數量為195份，回收數量為178份，有效問卷為175份，效度達到較高要求。

問卷結果：經統計85.7%的用戶表示注重產品外觀，偏女性化的造型會增加使用愉悅感；45.1%的用戶表示互動和聲音反饋能產生陪伴感；69.14%的用戶在冬日供暖期間感到干燥，需要加濕功能；51.42%的用戶表示希望添加電源收納功能；57.14%的用戶期望產品具有烘干功能；74.3%的用戶認為電暖類產品在智能調控方面仍有欠缺。

2.2.2 獨居女性對電暖類智能家居產品的使用行為習慣分析

調研設計：采用用戶行為觀察法調查獨居女性的行為特征，觀察并記錄獨居女性在室內環境中使用電暖類產品的行為習慣。通過繪制用戶旅程圖（見圖5），調查用戶行為、想法和情感曲線的關鍵點，針對習慣特征設計交互流程提升交互的連貫性和自然性[13]。

圖5 用戶旅程

調研結果：在使用功能上存在產品不能隨室內環境的變化而自動調節和缺少主動引導等問題。在交互過程中應對用戶的習慣特征設定使用流程，增加交互反饋行為，減少學習成本，從而提升交互行為流暢性。因此，產品功能上可考慮工作和居家等多模式的切換設置；在產品交互上應采用主動交互方式，增強交互反饋[14]；根據居室環境提供最佳溫濕度設置推送，工作狀態通過聲音色彩反饋提示用戶的操作狀態[15]。

3 基于獨居女性情感需求的智能電暖爐設計實踐

依據獨居女性電暖類智能家居產品的體驗需求與設計需求研究結果，整理設計任務見表5。

設計說明：外觀方面參考女性審美偏好和獨居女性家居環境，設計造型簡潔、柔和、安全、便捷。采用明度較高和飽和度低的顏色（見圖6）。使用感和效用上，采取功能模塊化設計，主要功能為下部的暖風模塊，可調節加熱時間及室內溫度，分為工作和睡眠狀態，呼吸燈根據模式變換顏色，增加互動緩解用戶負面情緒[16]。上部為加濕模塊，可自動感應并調節室內濕度，并配有可視化屏幕，透明水箱采用可拆卸結構便于換水和清潔，皮質把手便于用戶移動產品。頂部安裝觸控調節面板，并設有加熱模塊用于保溫或加熱水杯容器。底部設計為電源線收納模塊，旋轉按鈕時電源線將自動收回（見圖7）。

如圖8所示，APP主動提示適宜獨居女性居住的室內溫、濕度數值，當室內環境達到一定數值后可提示用戶結束工作進程，防止因無人在家而出現隱患發生，增加安全性的同時讓用戶獲得參與性的交互體驗。根據用戶使用習慣，存儲和用戶習慣相關數據及操作提醒，從而減少用戶的操作次數，操作過程中有色彩及聲音反饋[17]。

表5 產品設計定位

Tab.5 Design positioning of product

圖6 產品展示

圖7 功能模塊示意圖

圖8 APP交互設計

Fig.8 APP interface design

4 用戶體驗評價分析

為了測試受訪者對智能電暖爐設計方案的滿意度，并驗證前期調研中獲得適用于本產品的用戶研究方式有效性，本研究進行了線上問卷調研。

問卷設計：本次調研共有367名女性受訪者參與（獨居女性占39.10%；非獨居女性占60.90%），問卷展示了測試產品的三視圖、效果圖、功能講解圖、交互方式示意圖和使用場景圖，分別用于外觀、功能、交互、產品氛圍、安全感和陪伴感方面的評估。受訪者需要對產品的各項指標進行評分。使用李克特5分量表（Likert Scale）（1表示非常不認同，5表示非常認同），受訪者必須根據自己的體驗打分。問卷分為三個部分，第一部分是關于人口統計，第二部分是用5分李克特量表對產品的外觀、功能及交互方式進行評分。第三部分仍采用李克特5分量表，讓受訪者根據自己的體驗對產品營造的環境氛圍、感全感、陪伴感進行評分。

調研結果：刪除無效樣本后，描述性分析結果顯示，獨居女性對測試產品功能的評分最高（平均值為4.72），交互的評分最低（平均值為4.50）（見表6）。獨居女性對測試產品的三個方面都比較滿意。

表6 獨居女性對測試產品的設計評估

Tab.6 Design evaluation of tested product by women living alone

4.1 設計評估

如表7所示，非獨居女性對測試產品的功能的評分最高（均值為4.66），交互的評分最低（均值為4.23）?？傮w來看，非獨居住女性對產品的評分與獨居女性差距不大。

表7 非獨居女性對測試產品的設計評估

Tab.7 Design evaluation of tested product by women not living alone

4.2 體驗評估

如表8所示，獨居女性對產品營造的居住氛圍評分最高（平均值為4.72），安全感評分最低（平均值為4.23），總體評分較高。

表8 獨居女性對測試產品的體驗評估

Tab.8 User experience evaluation of tested products by women living alone

如表9所示，非獨居女性對產品營造的居住氛圍評分最高（平均值為4.57），陪伴感評分最低（平均值為3.08）。與獨居女性相比，非獨居女性對陪伴感的評分不高，而對安全感的評分更高。

表9 非獨居女性對測試產品的體驗評估

Tab.9 User experience evaluation of tested products by women not living alone

結果分析：受訪者對基于用戶情感需求研究后設計的測試產品外觀、功能和交互方式都比較滿意，對產品氛圍評價較高；在設計方面，獨居與非獨居女性的滿意度相差不大；然而在體驗感方面，二者有一定的差異，獨居女性更認同產品氛圍和陪伴感，對安全感評分略低；而非獨居女性對產品氛圍和安全感更認同，對陪伴感評價不高。總體來說，在產品體驗方面獨居女性評價略高于非獨居女性評價，設計實踐證明通過文獻調查和用戶需求調研得出的設計方案是有效的。

5 結語

通過研究用戶體驗設計、智能家居產品和獨居女性用戶行為特征及情感需求得出的機會點及產品需求，使用定性研究和定量研究相結合的方式，基于用戶情感需求和行為習慣，設計了一款智能電暖爐產品并提供了交互方案。設計實踐驗證了用戶需求分析方法及智能家居類產品的設計流程，通過定量調研和SPSS數據統計分析得知，產品在設計和體驗評估方面都獲得了較高評分，獨居與非獨居女性受訪者在設計評估方面沒有明顯差異，然而在體驗評估方面獨居女性的評價略高于非獨居女性，測試產品能在一定程度上給獨居女性提供更好的居住感受和陪伴感。本研究得出了針對獨居女性人群智能家居產品設計的用戶需求分析方法，且驗證了用戶情感需求分析和智能家居產品設計流程的有效結合，能設計出符合用戶需求、營造更好的居住環境氛圍且能給獨居女性提供陪伴感的產品。設計研究過程給智能家居產品設計流程及設計實踐提供了新的參考。

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Intelligence Heater Design for Women Living Alone Based on User Experience Research

QIAO Yu1, HU Xu-qian2, YANG Zong-rui3

(1.School of Design and Arts, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China; 2.College of Computing, Goldsmiths, University of London, London SE14 6NW, England; 3.Lenovo, User Experience Center of Excellence, Beijing 100094, China)

The development of smart home products design based on user experience is a popular trend, and the number of women living alone is rising in recent years. However, there is a shortage of products design research and practice reference. According to emotional experience-centered design concept, combined with relevant principles of experience design and emotional design, the work aims to design an intelligent electric heater to meet demand of user experience concepts of the female living alone based on the research methods of smart home products. Through combination of literature survey, qualitative and quantitative research, the emotional needs and smart home product requirements of women living alone were explored, and functions and information interaction methods that met user needs were obtained. The final prototype model was made to test the user experience satisfaction, and the reasonableness of its demand analysis and design results were verified by SPSS. Through this study, a user demand analysis method for smart home product design suitable for specific groups is obtained. It is verified that the effective combination of user behavior demand analysis and smart home product design process can meet the needs of users with high satisfaction, especially in function, appearance, sense of atmosphere and companionship of the product. It also provides a new reference for the design process and practice of smart home.

smart home; user experience; women living alone; evaluation verification

TB472

A

1001-3563(2022)24-0361-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.24.043

2022–07–06

國家自然科學青年基金項目（52105292）

喬宇（1987—），男，博士，副教授，主要從事智能產品設計、新材料應用研究。

責任編輯：陳作