基于QFD和AHP法的適老浴室柜設計研究

王軍，劉思邑，伍賽，姚楠

基于QFD和AHP法的適老浴室柜設計研究

王軍1，劉思邑1，伍賽2，姚楠2

（1.湖北工業大學，武漢 430068；2.廈門瑞爾特衛浴科技股份有限公司，廈門 361028）

設計出符合老年人實際使用需求的浴室柜產品，更好地幫助他們完成日常起居的生活。以質量功能展開（QFD）理論和層次分析法（AHP）作為理論支撐，構建適老浴室柜質量屋（HOQ）設計理論模型，并以此為依據對適老浴室柜進行設計實踐。首先通過實地訪談和觀察法等方式，獲取老年人的行為狀況和需求信息，利用KJ法對需求進行聚類和精煉，得到用戶需求層次化結構；然后運用AHP法計算出各層需求的權重值；最后利用HOQ理論將用戶各項需求轉化為適老浴室柜設計特征。依據設計特征得到一款最為符合老年人需求的適老浴室柜設計方案。該方法能夠挖掘出用戶最為迫切的需求，使設計出的產品更為科學與合理，更好地幫助老年人應對衰老所帶來的困擾，同時對同類產品的設計研究也具有重要的參考意義。

質量功能展開理論；層次分析法；適老家具；用戶需求；浴室柜設計

根據第七次全國人口普查數據顯示，我國60歲及以上的人口數量為2.64億，占總人口的18.7%。比“六普”上升了5.44%，老年人數量逐年增多，老齡化趨勢加速[1-2]。到2030年，我國將成為世界上人口老齡化問題最嚴峻的國家之一。適老家具由于能夠幫助老年人完成日常生活起居，提升老年生活的安全性、舒適性和幸福指數[3-4]，在應對人口老齡化方面起到非常重要的作用，受到政府、企業和學者越來越多的關注和重視，許多研究人員開始對適老家具進行研究。如孫斌賓等[5]借助扎根理論在用戶訪談的基礎上，獲取座椅類家具用戶的多維度需求，然后運用FAHP建立了適老家具的評價指標層次體系，并對兩款適老座椅設計方案進行綜合評價。崔敦睿等[6]從老年人心理、生理需求出發，將CMF設計思想融入到適老家具設計中，旨在從表面工藝、材質、色彩三個方面分析適老家具應具備的特點，提出了適老家具CMF設計的基本原則。周橙旻等[7]通過對老年人家具的市場調研和對自理老人的問卷調查及用戶訪談，總結了適老家具智能設計原則，并從智能識別、調節、監測和提示等角度進行設計實踐。劉昊等[8]以老年人自助換鞋器為例，通過觀察、訪談、問卷等形式收集用戶需求數據，然后從功能、質量、使用、美觀及價值5個維度確定了設計方案的評價指標，結合層次分析法對方案進行擇優評價。陳欣然等[9]通過分析國內外健康養老型家具現狀，并結合老年人的身體機能、行為方式和情感需求的變化，設計了一款符合老人使用的康養衣柜。

以上學者對適老家具的研究主要是從老年人的心理、生理特征和情感等方面為切入點進行的，而忽視了老年人在日常生活中的實際使用需求；盡管有少數研究者考慮到了用戶需求，但沒有采用科學的方法來指導設計。因此，本文以QFD理論和AHP法作為理論支撐，來構建適老家具HOQ設計理論模型，并以此為依據進行設計研究。實現將用戶各項需求轉化為適老家具的設計特征，并完成了適老浴室柜的實例設計。其具體實施流程，見圖1。

1 基于QFD理論的需求分析與設計轉化

1.1 QFD理論

質量功能展開理論是一種以消費者需求為導向的結構化設計工具[10]，常用于將客戶需求和要求轉換為新的或改進的產品和服務的技術特征[11-12]。其核心驅動由HOQ完成[13]，建立各個階段的質量屋，將用戶需求映射到產品設計特性上[14]，實現需求轉化，確定設計目的，最后完成產品開發的質量功能配置的整體流程。

1.2 用戶需求路徑展開及層次化結構

首先，為深入了解老年人日常行為的基本信息及對適老家具產品的外觀和功能需求，以適老浴室柜家具為例，通過實地訪談和觀察法來了解老年人日常行為的相關問題。通過預先設定的問題（見表1）對老年人進行提問訪談，收集他們的答案作為原始數據，同時觀察他們在日常行為活動中所存在的問題，并做好記錄。本次研究共訪談了33名年齡在60～75歲的老年人，其中男性20人，女性13人。

圖1 基于HOQ設計理論的適老浴室柜設計流程

表1 訪談/觀察概要（以適老浴室柜家具為例）

Tab.1 Summary of interviews/observations (taking the bathroom cabinet suitable for the elderly as an example)

將采集的有效信息進行數據統計并整理，得到目標用戶對適老浴室柜的基本需求統計，見表2。

采用KJ法對用戶需求進行層次化展開，為避免選詞的重合性和近似性，需對低效的需求詞匯進行合理篩除，最終構建較為科學和全面的用戶需求層次化展開表，見表3。

表2 目標用戶對于適老家具的基本需求統計

Tab.2 Statistics on the basic needs of target users for furniture suitable for the elderly

表3 適老浴室柜設計用戶需求層次化展開

Tab.3 Hierarchical deployment of user needs for the bathroom cabinet suitable for the elderly

2 基于AHP法的用戶需求權重分析

2.1 需求要素權重分析

層次分析法是一種具有極強邏輯決策的方法，可以層次化和系統化地利用定性和定量的方法解決多目標復雜問題[15-16]。在科學合理的適老浴室柜設計方案第一需求層次中，以安全需求1、舒適需求2、外觀需求3、照顧需求4為例，邀請5名用戶采用1～9評判標度法，基于浴室柜家具對各評價項目之間的重要性兩兩比較并轉化為判斷指數W，取其均值為最終評價結果，得到判斷矩陣。

以1～4為例進行運算，其結果見式（2）—（7）。

矩陣的幾何平均值：

其所有結果歸一化處理，得到相對權重：

計算出最大特征根λ：

式（4）中為判斷矩陣，則：

最后對結果進行一致性檢驗：

式（7）中數值（見表4），當≤0.1時，說明決策者對要素的評判是合理的，反之，則需要對矩陣中的各項目值重新計算，直到≤0.1為止。

表4數值表

Tab.4 RI value

計算得出的數值是0.022 2＜0.1，所以該矩陣判斷數值是可行的。同理可計算出第三需求層的其他需求要素的矩陣評價結果，其一致性檢驗（均小于0.1），各層需求權重，見表5。

表5 用戶需求權重計算

Tab.5 User need weight calculation

3 適老浴室柜設計特征轉化

3.1 需求轉化為設計特征

運用小組討論法對設計特征進行合理推斷，以符合用戶需求，并確定適老浴室柜設計特征所能達到的預期效果，如11需求為可調節設計，合理推斷可以獲得12浴室柜高度可升降和13浴室鏡角度可調節的設計特征。具體見表6。

3.2 適老浴室柜HOQ分析與建立

建立適老浴室柜用戶需求和設計特征的質量屋，邀請專家對設計特征與用戶需求的重要度用0～5的取值來進行評價，0（表示不想關）、1（表示弱相關）、3（表示相關）、5（表示強相關），其中2和4介于其間。其結果，見表7。

3.3 設計特征權重分析

利用獨立配點法計算適老浴室柜設計特征的權重值，設項用戶需求與項設計特征的關系影響值={S，∈；∈}，{=1,2…13；=1，2…16}；最終用戶需求權重值為={，∈}，{=1，2……16}，若設計特征權重值為O，則：

其運算結果，見表8。

表6 適老浴室柜設計特征與預期效果

Tab.6 Design features and expected effects of bathroom cabinet suitable for the elderly

表7 適老浴室柜HOQ建立

Tab.7 Establishment of HOQ of bathroom cabinet suitable for the elderly

表8 適老浴室柜家具設計特征權重結果

Tab.8 Results of weights of design features in bathroom cabinet suitable for the elderly

4 適老浴室柜家具設計實踐

4.1 適老浴室柜設計方案

通過表8的結果可以得到設計特征權重依次是4>6>7>1>2>12>3>13>10>8>16>14>11>5>15>9。其中重要度前8的分別是：合理的結構設計、科學的產品尺寸設計、簡潔明了的操作方式、在浴室柜周邊增加扶手設計、設置一鍵報警按鈕、浴室柜高度可升降、圓角設計和浴室鏡角度可調節。并以此為依據對適老浴室柜進行設計實踐，見圖2。

適老浴室柜組合分為4個區域，分別是鏡柜區1、壁柜區2、抽屜區3和邊柜區4。浴室柜主體采用天然的胡桃木材料，并通過榫卯結構進行連接，結構牢固可靠，實現4的設計特征。整體呈原木色，環保透氣，使衛生間營造出一種舒適溫馨的環境氛圍。浴室柜在轉角連接位置使用大圓角處理，避免了尖角對老年人造成傷害，實現3的設計特征。

圖2 適老化浴室柜設計方案

基于人體工程學原理[17-19]確定浴室柜的各部分尺寸比例。浴室柜的高、寬、深分別為520×1 200× 550 mm，同時考慮到輪椅使用群體的膝部和足部狀況，浴室柜一側的底部留出有高、寬、深分別為660× 800×460 mm的空間供其進行移動，實現6的設計特征。浴室柜具有升降功能，升降范圍為800～1 000 mm，這樣能同時滿足不同身高及坐輪椅的人群使用。鏡柜中安裝有角度可在0～10°電動調節的鏡子，即使坐在輪椅上也能正常照鏡子，實現12、13的設計特征。浴室柜的高度升降和傾斜鏡的角度調節，均通過簡潔明了的上、下、左、右4個按鍵進行控制，實現7的設計特征。另外，浴室柜周圍設置有一圈包塑的扶手，該扶手可以給行動不便的老年人提供穩定的支撐，以減少因浴室地滑、乏力、眩暈和反應遲緩所引起的跌倒風險，該扶手還能作為毛巾架使用，方便老年人拿取；壁柜區柜門拉手采用豎直的圓桿設計，和扶手一樣設置了一圈包塑，既可作為柜門拉手的同時也可作為扶手使用，實現1的設計特征。由于老年人視力感知力衰退，在鏡子和儲物柜里安裝有自動感應燈，開門即亮起，方便老年人看清柜內物品。

老年人以獨居為主，衛生間比較濕滑，容易發生意外。因此，在浴室柜的側邊設置有緊急呼叫按鈕（見圖3d），以便老年人在發生緊急情況時，可及時通知家人和社區醫護人員進行救治，提高獨居老年群體居住空間的安全性，實現2的設計特征。

圖3 適老浴室柜細節展示

4.2 設計評價

為了驗證該設計方案的滿意度，再次邀請前期參與調研的33名老年人根據設計特征與需求指標的匹配度進行打分，本次打分采用7點標度（3非常滿意、2很滿意、滿意、0中等、–1不滿意、–2很不滿意、–3非常不滿意）的語義差異量表進行，橫軸分別為合理的結構、科學的產品尺寸、簡潔明了的操作方式、浴室柜周邊增加扶手、一鍵報警按鈕、浴室柜可升降、圓角設計和浴室鏡可調節，縱軸為滿意度，取33名老年人打分的平均值，評分越高說明用戶滿意度越高。最終所有需求指標的得分均大于2，因此該適老浴室柜的設計方案滿意度較高，其具體結果見圖4。

5 結語

產品設計中首先要考慮的因素就是用戶需求，以老年人的實際使用需求為出發點，提出了一種質量功能展開和層次分析法相結合的設計方法。通過前期調研獲取了老年人的行為狀況和對浴室柜的基礎需求信息，然后結合KJ法將需求信息分為安全、舒適、外觀和照顧需求四大類，并運用AHP法計算出各需求的權重值，再通過HOQ理論完成了用戶需求到設計特征的轉變，最后以適老浴室柜為例進行了設計實例，并驗證了該方法的可行性。實例表明，該方法能夠較為準確地將用戶需求轉變為產品設計特征，提高設計過程的科學性與合理性。

圖4 設計評價結果

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Design of Bathroom Cabinet Suitable for the Elderly Based on QFD and AHP Method

WANG Jun1, LIU Si-yi1, WU Sai2, YAO Nan2

(1.Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China; 2.Xiamen R&T Plumbing Technology Co., Ltd., Xiamen 361028, China)

The work aims to design a bathroom cabinet that meets the actual needs of the elderly, so as to help them better in their daily life. With Quality Function Deployment (QFD) theory and Analytic Hierarchy Process (AHP) method as theoretical support, a theoretical model of House of Quality (HOQ) was constructed for the design of bathroom cabinet suitable for the elderly, and the design practice of the bathroom cabinet was carried out based on this. Firstly, through field interviews and observation methods, the behavior status and need information of the elderly were obtained, and the KJ method was used to cluster and refine the needs to obtain the hierarchical structure of user needs. Then, the AHP method was used to calculate the weight value of each layer of needs. Next, the HOQ theory was adopted to convert the needs of users into the design features of the bathroom cabinet suitable for the elderly. Finally, according to the design features, a design scheme of bathroom cabinets suitable for the elderly that could meet the needs of the elderly best was obtained. This method can dig out the most urgent needs of users, make the designed products more scientific and reasonable, and better help the elderly to cope with the troubles caused by aging. At the same time, it also has important reference significance for the design and research of similar products.

quality function deployment theory; analytic hierarchy process; furniture suitable for the elderly; user need; bathroom cabinet design

TB472

A

1001-3563(2023)04-0158-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.04.019

2022–09–13

湖北省人文社科基地項目（HBCY1203）；教育部產學合作協同育人項目（201602031001）

王軍（1970—），男，碩士，副教授，主要研究方向為工業設計、產品設計決策與優化。

劉思邑（1993—），女，研究生，主攻產品創新設計、用戶研究。

責任編輯：陳作