QFD方法應用于產品設計研究的可視化分析

劉琳　陳烈勝

摘要：QFD（質量功能展開）是一種系統性的決策技術。當今市場競爭日益激烈，用戶需求得到了更多的關注，將多樣化的用戶需求納入產品設計考量中已成為大勢所趨，及時調整產品或服務對公司的生存發展至關重要。采用QFD方法能最大限度地提高客戶滿意度。在實際應用中，傳統的QFD方法仍然存在些許不足之處，國內外學者提出了許多改進QFD的模型和方法，但很少有研究聚焦于產品設計領域對相關文獻進行計量分析。鑒于此，文章借助CiteSpace軟件，對CNKI數據庫中收錄的2013—2023年QFD方法在產品設計領域應用的相關文獻進行數據處理和知識圖譜可視化分析，探尋該研究領域的熱點、前沿等方面的信息。

關鍵詞：QFD方法；產品設計；知識圖譜；可視化分析

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）15-0-03

0 前言

20世紀60年代，QFD方法誕生于日本，是一種將需求轉化為產品或服務的決策系統方法［1-2］。在日本，QFD方法被用于產品開發中，日本經濟迅速崛起，其成功經驗引起國內外學者的廣泛關注［3］。本文通過回答以下三個問題來研究QFD方法在產品設計領域的應用。

（1）該領域的研究主體。有哪些文獻來源期刊？哪些研究者和研究機構在產品設計中應用QFD方法？

（2）該領域的研究主題。涉及哪些研究對象？目前有哪些研究熱點？

（3）該領域的研究趨勢。國內QFD方法應用于產品設計領域的未來研究范式是什么？

1 研究方法與數據來源

本文采用文獻計量分析法，工具為可視化分析軟件CiteSpace 6.2.R2。該軟件可量化分析文獻，其特點是通過圖形化數據直觀形象地傳遞信息，近年來在國內外研究中得到了廣泛使用［4］。

本文選擇CNKI數據庫中近10年的相關文獻資料為研究對象，檢索日期為2023年5月9日。在高級檢索界面，選定2013年5月9日至2023年5月9日為時間范圍，設置檢索主題為“產品設計”，采用精確檢索，共檢索到文獻466篇。對結果逐一進行人工過濾，以篩除不相關的文獻。無關論文主要包括主題中含有檢索詞但與產品設計無關的，如《魅力質量理論的研究進展與展望——基于文獻計量分析》《概率語言多屬性決策方法及其在食品質量設計中的應用》等；綜述類論文；新聞會議等。使用可視化分析軟件CiteSpace去重，得到417篇有效文獻作為本研究的數據。

2 結果與討論

2.1 文獻發表趨勢分析

分析文獻的發表趨勢是衡量研究課題趨勢和有效評估學科研究動態的重要途徑［5］。對洗凈去重的有效文獻進行發文量統計（2023年只有前4個月的數據，因此暫不予討論）。2016—2022年，國內QFD方法應用于產品設計受到研究者的重視（見圖1）。在此期間，每年的發文量在45篇左右。相關文獻發表數量逐年趨于穩定，但總體呈上升趨勢，表明在產品設計領域QFD方法的應用激發了越來越多研究者的興趣。

2.2 文獻來源與研究機構分布

依托CNKI數據庫，分析已篩選的文獻，研究其來源與研究機構的分布。在417篇有效文獻中，有博士論文21篇、碩士論文252篇、學術期刊論文144篇。文獻來源數據選取刊發文獻數量排名前5的期刊（見表1），剩余期刊發文量為5篇以下。《包裝工程》為該研究領域發文量最多的期刊，共載文21篇。從文獻來源分布可見，碩博論文占總發文量的65.47%，為研究的主要載體。

2013—2023年，全國共195所研究機構就QFD方法在產品設計領域的應用展開了相關研究。統計得出，河北工業大學、上海交通大學、東北大學是發文量排名前3的作者所屬機構。作者是研究領域的直接貢獻者，也是文獻產出的最小單元。對作者進行消歧處理后，統計分析發現，高產作者并不多，國內涉足該研究領域的學者共計398名。近10年，燕山大學的張芳蘭產出相關文獻3篇，周紅宇（湖北工業大學）、楊瑞婷（南京理工大學）等19名作者每人均產出相關文獻2篇，其余作者每人1篇。

2.3 關鍵詞共現分析

由CiteSpace生成的關鍵詞共現網絡顯示了關鍵詞的出現頻次，一般頻次高的關鍵詞即可視為研究熱點。運行CiteSpace，選擇“關鍵詞”為節點類型，閾值Top N=50，設置時間范圍2013.5—2023.5，Slice=1，其他參數選擇默認值，運行數據結束后，調整節點位置以便觀察。由于“產品設計”是檢索詞，在此將其隱去，得到關鍵詞共現圖譜（見圖2）。

文獻中關鍵詞頻率和中介中心性的結合可以對關鍵詞的地位和關聯進行更詳細的分析。質量屋作為QFD理論的應用方法之一，其關鍵詞出現頻次較高，出現頻次為35、中介中心性為0.32。而客戶需求、顧客需求、用戶需求、需求分析可歸類為“需求”，總計“需求”出現的頻次為61，遠高于“質量屋”出現的頻次。并且“需求”與其他關鍵詞的緊密度最高，基本上與其他關鍵詞有共現關系。這些關鍵詞成為該研究領域重要的結點和樞紐，扮演著不可忽略的角色。

2.4 關鍵詞聚類分析

為進一步分析與提煉QFD方法應用于產品設計領域的研究熱點，采用LLR算法對高頻關鍵詞進行聚類和自動檢測，得到關鍵詞聚類圖譜（見圖3）。本次聚類分析共得到8個聚類。該圖譜中，模塊值Q=0.7416＞0.3，Mean S=0.929＞0.5，說明聚類結果可靠。

綜合各個聚類子網絡分析，0號聚類主要聚焦于產品設計，包含產品設計、老年人、公理設計、質量屋、客戶需求等27個聚類成員，該聚類反映了QFD理論主要應用方法之一——質量屋的運用，探討運用質量屋等方法解決客戶需求，并發現QFD方法在產品設計領域的應用可用于識別和挖掘特殊群體，如關注老年用戶群體。

1號聚類質量屋包含優化模型、產品創新、協同設計等聚類關鍵詞，關注產品設計的創新性，講究運用QFD方法進行優化設計、創新設計。

2號聚類著眼于客戶需求，客戶需求是QFD理論的中心關注點，通過深入剖析客戶需求，抓住產品設計的著手點，打造更優良的產品以提升客戶滿意度。

3號聚類質量管理體現了在新產品開發和老產品升級中設計管理的重要性，QFD方法作為一種系統性決策技術用于指導產品設計的研究意義重大。

4號聚類包括用戶需求、文創產品、用戶體驗、創新應用、用戶黏性等15個聚類成員，可概括為創新應用QFD方法，適應新時代新產品和新的設計應用模式，綜合分析用戶需求，從而調整設計流程和方案，以創新產品開發。

5號聚類主要包括概念設計、交互設計、采煤機、教育、質量功能展開法，反映出QFD方法不僅能運用于傳統產品的設計中，還可以用于隨科技進步出現的新的產品設計領域，如交互設計。

6號聚類的焦點是互聯網、大數據時代的需求分析，面對科技發展和新興產品，研究者運用QFD方法構建操作性強的實際有效的科學設計決策流程。

7號聚類包括12個聚類成員，探析QFD方法應用于工業設計領域的產品設計研發，關注家用產品和醫療產品等的設計研究，說明運用和延展QFD方法有助于利用技術滿足用戶需求和解決設計痛點，QFD方法的運用存在更多的可能性。

2.5 研究熱點及前沿分析

通過前文分析得出QFD方法應用于產品設計領域研究的熱點所在。首先，研究對象具有集中性。近10年來，QFD方法應用于產品設計領域的主要對象是老年人等特殊群體，由于老年群體的特殊性，研究者重視與其相關的家用產品與醫療產品等。其次，研究方法多元性。從各文獻采用的研究方法來看，研究者傾向于針對特定產品采用集成設計模型，如QFD與TRIZ相結合［6］、Kano-QFD模型［7］、AHP-QFD-TRIZ集成理論［8］等，創新設計方法，明確關鍵設計要素，保障設計流程的科學性與合理性。最后，研究目的具有關懷性。利用QFD模型轉化用戶需求，通過定性和定量分析，選取設計要素，構建產品功能系統，賦予產品物質功能、精神功能和文化內涵，提升產品的用戶滿意度。

最初的研究集中在0號聚類，與后續的研究緊密相連，并同2號聚類自2013年一直持續至今，屬于該領域的經典、熱門研究話題之一。4號聚類內的關鍵詞大多是近幾年才出現的，說明近期才有研究者對其進行分析探討，預示著這一聚類是QFD方法應用于產品設計領域的研究前沿。可以預測，未來家用產品、交互設計、特殊人群（如嬰幼兒、老年人）、文創產品、用戶需求與設計管理，是QFD方法應用于產品設計領域研究的重點。

3 結語

QFD方法應用于產品設計領域的相關研究在文獻數量上總體呈上升趨勢，近7年來，年發文量趨于穩定。QFD方法相關研究內容多元，其應用主要針對“需求”類問題展開。QFD理論不斷延伸，相關研究在方法改進和拓展應用方面全方位發展，QFD方法與其他方法融合應用是當前和未來的研究重點。本文描述了QFD方法應用于產品設計領域的結構框架，闡明了當前的研究熱點和趨勢，預測未來研究的可能方向，助力QFD方法成為各研究領域質量管理更科學、有效、實用的工具。

參考文獻：

［1］ 劉鴻恩，張列平.質量功能展開（QFD）理論與方法研究進展綜述［J］.系統工程，2000（2）：1-6.

［2］ 亓蕊. QFD的理論方法及其應用［D］.青島：青島大學，2011.

［3］ 黃秋實. C公司基于QFD的外呼系統產品設計研究［D］.成都：電子科技大學，2022.

［4］ 陳悅，陳超美，劉則淵，等. CiteSpace知識圖譜的方法論功能［J］.科學學研究，2015，33（2）：242-253.

［5］ 張劭坤，戴翔. Kano模型在中國設計學研究中的應用［J］.包裝工程，2023，44（4）：262-269.

［6］ 周紅宇，陳悅，張學敏.基于QFD-TRIZ的電熱水器設計［J］.包裝工程，2023，44（6）：215-223.

［7］ 周紅宇，王嘉倫.基于Kano-QFD的適老化衛浴產品設計研究［J］.包裝工程，2023，44（4）：150-157.

［8］ 王南軼，石暢，魏陽陽，等.基于AHP/QFD/TRIZ理論的可伸縮式餐桌設計［J］.包裝工程，2023，44（2）：90-100.

作者簡介：劉琳（1998—），女，山東濟南人，碩士在讀，研究方向：系統設計與設計管理。

陳烈勝（1962—），男，江西鉛山人，碩士，教授，研究方向：包裝開發設計、時尚產品設計、系統設計、設計管理。