基于KANO和感性工學的電動滑板車設計研究

劉兆龍

基于KANO和感性工學的電動滑板車設計研究

劉兆龍

（遼寧石油化工大學，遼寧 撫順 113001）

融合KANO和感性工學兩種分析方法，分析用戶需求，并根據消費者需求指導設計一款電動滑板車。從而確保滑板車設計方案符合目標用戶基本需求，提升用戶滿意度。通過調查問卷收集消費者對電動滑板車的使用需求，運用KANO進行用戶需求分類，構建電動滑板車消費需求評價體系。運用感性工學分析感性要素與電動滑板車設計的影響關系并提取感性詞匯。運用SPSS軟件對感性詞匯進行評價分析，得出符合消費者需求的感性要素輔助設計過程，使設計的電動滑板車更符合用戶的需求和心理。根據分析得到電動滑板車用戶需求分類，并結合消費感性需求，確定電動滑板車設計方向，以此進行電動滑板車的設計工作。綜合應用KANO和感性工學分析電動滑板車的用戶使用需求，研究消費者的感性因素，從目標用戶出發，這樣有助于更加準確地理解消費者需求，洞察滑板車的設計重點，使設計整體過程更加科學、全面。

感性工學；KANO模型；用戶需求；造型設計

電動滑板車因其小巧時尚、節省能源、操作簡單等特點，可以較好地滿足公眾短距離出行的需求，成為有效的短途代步工具之一[1]。但現有的電動滑板車外觀同質化嚴重，并且一些用戶需求得不到滿足，用戶滿意度低。目前電動滑板車主要集中于車身的功能結構，以及續航能力的研究[2]，關于電動滑板車用戶需求的研究很少。本文即圍繞用戶需求對電動滑板車進行開發設計。針對電動滑板車用戶需求多樣的現狀，提出融合KANO模型和感性工學的分析方法。運用KANO模型進行用戶需求分類。利用感性工學分析用戶的感性需求，并以此為依據指導設計過程，提高產品的消費滿意度。

1 理論研究

1.1 KANO模型

KANO 是狩野紀昭教授發明的一種需求定性分析模型[3]。它以分析用戶需求為基礎，體現產品與消費者滿意度之間的關系。在研究用戶需求的設計方法中，KANO模型是能夠較好地解決用戶需求、解決產品屬性定位，輔助設計人員分析和決策的方法[4]。根據KANO的原理，可將電動滑板車的顧客需求定義為5個層次：必備型需求（Must-be Quality）表示具備該屬性時對消費者滿意度沒有影響，而不具備時消費者滿意度會下降；期望型需求（Performance Quality）表示具備該屬性時消費者滿意度會提升，而不具備時滿意度會下降；魅力型需求（Excitement Quality）表示具備該屬性時可極大提升消費者滿意度，不具備時也不會降低；無差異型需求（Indifferent Quality）表示提供不提供該屬性都不影響滿意度；逆向型需求（Reverse Quality）表示具備該屬性滿意度反而會降低[5]。KANO模型如圖1。不少學者已經應用KANO用戶需求模型進行產品開發設計。如王偉等[6]以KANO模型為基礎對醫療器械產品的具體需求進行調研，通過比對分析醫患雙方的使用需求，對醫療產品造型進行重新設計，以提高用戶滿意度。楊濤等[7]為了在產品設計方案的評價和決策過程中考慮用戶需求信息，提出KANO模型和粗糙集理論的指標評價方法，提高了指標權重的合理性并使用戶需求信息有效地反映到評價過程中。邴媛等[8]通過KANO模型搜集了農機設備的用戶使用需求，通過研究目標用戶的需求，提出符合需求的農機造型設計方案，并利用層次分析法建立農機造型評價層次結構模型，通過權重的計算，選出最佳農機造型設計方案。

圖1 KANO模型

1.2 感性工學

感性指感官知覺的直觀認識，通過視覺、知覺、觸覺等感知外部事物屬性，形成美學或情感的感受。感性工學是以用戶為導向的一種產品開發技術，主要采用數理分析方法，將用戶的感受轉化為設計要素[9]。菲利普·科特勒把消費行為分為三個階段：量的消費，這一階段追求量的滿足；質的消費，這一階段人們在滿足量的需求之后開始追求商品的高質量；感性的消費，這一階段消費者注重情感的滿足，處于這一階段的購買過程主要以心理的感性為標準[10]。將感性工學引入產品的設計中，是根據社會的發展，人在生理需求得到滿足之后必然導致心理需求的出現。感性消費注重的是情感，它更偏重于產品的情緒價值，重視產品的象征性意義[11]。因此產品的設計與感性需求相互融合，可以對產品的設計理念、風格進行把控，使產品更符合消費者的行為需要。如Jindo等[12]應用感性工學提取關于汽車內飾的感性詞匯，篩選出“奢侈–樸素”“凌亂–簡潔”感性意象詞，對汽車內飾和方向盤進行指導設計。Yang[13]應用感性工學分析傳統–現代、沉重–便攜、合理–情感的風格意象，對移動手機造型進行設計指導。肖江浩等[14]利用感性工學分析童車外觀情感意象，通過分析童車功能、審美和體驗3個方面的設計要素價值，得出關于主客觀感受的童車設計核心感性詞匯，通過童車的市場特征，尋找相對應的感性詞匯，并轉化為可行的設計要素，進而輔助童車的設計開發。

通過上述理論研究，筆者以電動滑板車消費者為中心，運用KANO模型對電動滑板車用戶的使用需求進行分析，對消費需求屬性進行分類，獲取消費者對電動滑板車設計的需求情況。利用感性工學的相關方法獲取消費者對電動滑板車外觀設計的感性意向，分析用戶的感性消費心理。最后從目標用戶的視角出發進行電動滑板車的設計實踐。

2 設計研究過程

2.1 KANO需求指標分析

2.1.1 消費者需求獲取

對電動滑板車進行市場調研，通過KJ法總結消費者對電動滑板車的使用需求[15]。首先，根據相關研究制定電動滑板車設計需求清單。根據電動滑板車密集使用頻度、使用人群特征等因素劃定調研范圍。目標調研地點主要包括：大學周邊地區、火車站、地鐵站、汽車站、公交車站周邊地區、居民生活購物消費范圍、城市寫字樓、商場等短距離出行需求度較高的區域。在上述目標調查點，采用隨機抽樣的方法對電動滑板車使用人員進行訪談，并在這些消費者中確定45名受訪者進行深度訪談。受訪者中6位是電動滑板車從業人員，30位是電動滑板車消費者，9位為產品設計專業設計人員。在頭腦風暴過程中，以消費需求為主題展開思維聯想，盡可能多地搜集與電動滑板車設計相關的需求信息，提煉其需求屬性。基于市場隨機調研和45位受訪者深度訪談共收集消費者需求樣本75項。其次，運用KJ法整理、分析所收集的需求信息。由產品設計師3名、高校設計專業教師4名、滑板車企業開發設計及銷售人員3名組成分析小組。將搜集到的詞匯信息整合同義詞、分析篩選、去除重復、精簡無用詞匯，最后調整、歸納提煉出23項消費影響因素。將單項因素進行分類，形成功能、外觀、人機交互3個一級需求指標。消費影響因素如表1。

表1 消費影響因素

Tab.1 Consumption influencing factors

2.1.2 KANO問卷調研

以23個指標為基礎，設計關于電動滑板車的KANO消費需求調查問卷。消費者調查問卷的問題由正反兩個問題組成，這樣可以了解消費者對電動滑板車設計的態度[16]。具備某一要素的問題是檢測電動滑板車設計符合消費者某個標準時的評價，不具備某一要素的問題則是不符合此標準時的評價。答案分為5項“需要”“理所當然”“無所謂”“能忍受”“不需要”，賦值分別為5、4、3、2、1分。問卷結果與KANO評價表2進行對照，獲取消費者對某個指標的要素所屬需求類型。

表2 KANO模型評價標準

Tab.2 KANO model assessment criteria

根據電動滑板車的短距離代步特征，選擇中青年作為調研的主要對象，為了保證調查問卷結果的有效性，受訪者的選擇要求包括：年齡控制在17～50歲，對電動滑板車有一定的了解，需有電動滑板車的使用經驗，不同的職業，對短距離代步工具有一定需求等。KANO調查問卷采用線上和線下相結合的方式進行。共發放問卷180份，回收問卷180份，存在問題問卷37份，無效問卷3份，有效問卷共140份。其中，線上問卷通過問卷星發放90份，線下問卷在城市辦公樓和地鐵公交站發放問卷90份。在性別方面，男性占66%，女性占34%。在年齡方面，17～26歲占40.28%，27～38歲占40.65%，39～50歲占比19.07%。問卷統計結果見表3。

表3 KANO問卷統計結果

Tab.3 KANO statistical results of questionnaire

續表1

從問卷統計結果表3中可以看出，共有23個指標的屬性類型。必備需求指標（）3個，分別是便于攜帶、電池移動充電、簡約設計。魅力需求指標（）10個，分別是具備導航功能、充電操作方便、多功能、燈光照明、色彩搭配、表面裝飾、危險防止、功能語音提示、具備app控制、界面設計美觀。期望需求指標（）7個，分別是可折疊、續航能力好、具有科技感、線條流暢、造型美觀、彩色顯示屏、機械按鍵控制。無差異需求指標（）3個，不予考慮。雖然利用KANO模型可以對電動滑板車的消費者需求屬性進行歸類，但不能確定需求指標的具體影響程度[17]。為更加準確識別需求屬性的重要度，利用Better- Worse系數計算出指標Y1-Y23的、絕對值[18]。Better-Worse系數見表3。將Better-Worse的系數分別作為橫縱坐標，繪制需求屬性矩陣分析圖，可以清晰地展現消費者的需求信息情況。Better-Worse矩陣分析圖見圖2。

圖2 Better-Worse 矩陣分析圖

圖2結果表明，期望需求屬性（第一象限）Y1（可折疊）、Y18（彩色顯示屏）、Y13（線條流暢）、Y12（具有科技感）這幾個需求屬性的Better系數和Worse系數值都很高，對消費需求的滿意度有重要影響，是后續開發設計需重點考慮的因素。魅力需求屬性（第二象限）Y7(多功能)、Y10（材料結合）、Y19（界面設計美觀）、Y20（語音提示）這幾個需求屬性的Better系數值較高，Worse系數絕對值較低，說明如果不提供這些功能，用戶滿意度不會降低，但提供此功能，用戶滿意度會有很大提升，應盡可能去提供。必備需求屬性（第四象限）Y16 (簡約設計）、Y6（電池移動充電）這兩個需求屬性的Better系數值較低，Worse系數絕對值較高，這些需求消費者認為是該產品應該具有的基本功能，必須具備的設計元素。后續電動滑板車的設計，需要在滿足基本需求的基礎上對上述設計要素進行深入研究。

2.2 電動滑板車感性需求研究

2.2.1 電動滑板車感性詞匯篩選

感性詞匯是消費者對產品的感覺意向，具有代表性的感性詞匯對感性工學的分析結果有直接的影響[19]。首先通過網絡、研究論文、評測數據、書籍等渠道尋找與電動滑板車產品設計相關的材料，在大量閱讀的同時收集消費者對電動滑板車的感性意向詞，共收集感性詞匯82個。然后對感性詞匯進行篩選，將收集的感性詞匯根據其詞義分為外觀、功能、交互3個類別，并邀請設計專業人員和相關消費者對詞匯進行篩選評價。最后得出如“簡約的”“智能化的”“易操作的”等20個感性詞匯。之后再次進行問卷調查，從20個詞匯中挑選出最符合形容電動滑板車的高級詞匯。調查結果按選擇頻次進行排序，“簡約的”“前衛的”“易操作的”“多功能”“輕巧的”“素雅的”“圓潤的”“智能化的”8個詞匯作為感性詞樣本。

2.2.2 相關產品樣本篩選

通過互聯網、產品網站等方式，收集目前市場上電動滑板車設計的主流樣式，從樣本圖片的清晰度、產品造型的形式、材質及顏色的選擇、產品銷量方面進行分類歸納，初步確定40個滑板車產品樣本。通過KJ法排除外觀造型、色彩相似的樣本，最終選定18個具有代表性的產品圖片作為分析樣本對象，如圖3。

2.2.3 代表性樣本造型意象分析

根據感性研究的要求，將篩選出的感性詞匯添加反義詞形成8組感性詞對，分別是“智能化的—傳統的”“圓潤的—方正的”“簡約的—復雜的”“前衛的—保守的”“多功能—單一的”“輕巧的—厚重的”“素雅的—華麗的”“圓潤的—方正的”“易操作的—難用的”。其中“簡約的—復雜的”考慮滑板車的外觀形態特征，“素雅的—華麗的”“前衛的—保守的”反映滑板車的產品審美方向，“輕巧的—厚重的”表示滑板車材質特征，“智能化的—傳統的”衡量滑板車的交互設計，“易操作的—難用的”“多功能—單一的”體現滑板車功能設計。

采用七點語義差異法，對8組感性詞匯對進行評價，將樣本圖片進行編號，樣本編號用表示，制成語義測評問卷，如表4。語義評價分數共7個等級[20]。被調查者依據主觀感受對形容詞樣本進行語義評價打分。

此次問卷共150份，有效問卷147份，其中，男性占64%，女性占36%。按年齡，17～26歲占50.28%，27～38歲占40.65%，39～50歲占9.07%。樣本變量為8組感性詞，樣本為18個滑板車圖片樣本，通過問卷調查的數據統計結果，得出樣本感性詞的平均分值，結果見表5。

感性詞數據結果利用SPSS進行因子分析和主成分分析。首先對數據進行信度測驗，驗證問卷數據可靠性，可靠性統計結果見表6。問卷數據的克隆巴赫值為0.893，高于0.7，說明該問卷可靠性較高。感性詞匯數據的KMO檢驗系數為0.801，大于0.7適宜進行下一步分析。sig.值為0.000，小于0.050，差異顯著，說明實驗數據是正態分布[21]。實驗結果見表7。

圖3 市場產品收集

表4 KANO 語義差異量化表

表5 樣本語義平均值

Tab.5 Sample semantic score average

表6 可靠性統計

Tab.6 Reliability statistics

表7 KMO和Bartlett檢驗

Tab.7 KMO test and Bartlett test

采用主成分分析法確定因子個數，解釋總方差如表8，成分1和2的特征值（>1），8個變量被分為2個主要因子，第一個因子的特征值為4.612，貢獻率為57.652%，第二個因子的特征值為1.212，貢獻率為15.148%，累計貢獻率為72.799%，大于70%，2個因子可以概括18個樣本感性形容詞對的大部分信息，能夠較準確地解釋消費者對滑板車的感性心理。

將核心感性詞匯進一步降維為主成分1和主成分2，結果見表9。從旋轉后的成分載荷矩陣表中可知：

1）主成分1傾向于電動滑板車的整體印象，包括“圓潤的-方正的”“素雅的-華麗的”“多功能-單一的”“前衛的-保守的”“簡約的-復雜的”5個變量，描述電動滑板車造型設計的整體風格和形態特征。“前衛的-保守的”“簡約的-復雜的”反映消費者對電動滑板車造型風格的整體偏好，簡約的造型線條設計，前衛的設計風格。整體風格可以參考典型樣本3和樣本5的設計特征。“素雅的-華麗的”反映消費者對電動滑板車整體裝飾風格的描述，素凈雅致的裝飾風格反映消費者更偏向于簡單、干凈的涂裝設計與顏色搭配，拋棄繁雜，傾向于自然、明快的美學態度。可以參考典型樣本3的顏色特征。“圓潤的-方正的”反映消費者對電動滑板車整體造型輪廓的感性描述，整體傾向于圓潤柔和的設計語言，體現親近、溫暖、柔和的設計感覺。“多功能-單一的”描述消費者對電動滑板車功能的需求。多種功能融合于一體，使消費者在使用過程中可以方便轉換。在結合KANO消費者需求的基礎上，對產品的功能需求進行組合創意設計。

表8 解釋的總方差

Tab.8 Diagram of explained total variance

表9 旋轉后的成分矩陣

Tab.9 Rotated component matrix

2）主成分2傾向于電動滑板車的局部感受，包括“易操作的-難用的”“輕巧的-厚重的”2個變量，反映了消費者對電動車局部細節的關注。“易操作的-難用的”體現了消費者對功能細節操作的關心，讓消費者操作起來更容易，避免產生失誤性的操作。功能操作布局設計可以參考典型樣本7的設計細節。綜上所述，在后續的設計活動中將使用主成分1和2的感性要素核心詞匯語義，并結合KANO需求分類結果進行后續電動滑板車的設計工作。

3 滑板車造型設計實例

首先分析感性工學篩選出來的滿足用戶感性需求的設計因素，結合用戶KANO模型分析出的消費需求總結滑板車的具體設計方向，提出產品設計的構想，根據相應的分析結果，對滑板車的設計進行頭腦風暴。必備消費需求為便攜設計、電池可以移動充電和簡約的造型設計。線條流暢、造型美觀屬于消費者的期望需求。通過感性工學分析可知，流線型、素雅前衛的造型設計更符合消費者的感性消費心理，所以此次滑板車整體造型設計需求以素雅、簡約的風格為主，加之流暢的外觀線條處理，因此電動車整體以流暢曲線貫穿車頭及車尾，體現了造型的簡約感，且帶有一定的變化，這樣可以滿足用戶對簡潔外觀造型的期望需求。電動滑板車造型如圖4～6。

圖4 滑板車整體造型

根據KANO結果可知，電池可以移動充電為必備需求，充電方便為魅力需求。根據感性工學結果，多功能、容易操作兩項感性因素具有較大載荷，所以將滑板車電池以可拆卸形式進行設計。將電池造型與滑板車轉向桿結合，車身具有一定的高度，電池位置的設計具有一定的延展空間，同時轉向桿處于直立狀態，便于電池的安裝與拆卸。如圖7，電池造型外部設有燈光顯示功能，不僅可以增加夜晚行車的辨識度，同時可以美化車身。電池的燈光也可以提示電池剩余電量，以直觀地提示消費者及時進行補電工作。

由于使用者身高不盡相同，因此，滑板車把手采用高低可調設計，以適應不同身高的要求。同時車把融合智能操作區域，具有一鍵開關、一鍵鎖車的功能，并配有顯示屏幕如圖8，可以使用戶快速了解電量檢測和行程記錄等其最關心的信息。電動滑板車整體采用鋁合金材料，底座表面帶有防滑設計，能提升使用的安全性。考慮到便于攜帶屬于必備需求，可折疊屬于消費者的期望需求，所以將滑板車設計為可折疊式以方便日常生活的使用。

圖7 電池樣式

圖8 車把及信息顯示屏幕

4 結語

本文從電動滑板車的用戶需求展開，融合KANO模型和感性工學兩種分析方法，分析用戶的使用需求和感性需求。首先，運用KANO模型對電動滑板車用戶的真實使用需求進行客觀評價，然后對用戶需求進行分類、轉化再到產品設計的整個流程，這樣可以避免主觀因素的影響，使設計人員可以準確掌握用戶實際需求。再次，采用感性工學分析法獲取用戶對電動滑板車的感性需求，對需求數據進行因子分析和主成分分析，得出各感性需求與電動滑板車設計之間的關系。最后，結合KANO模型與感性工學的分析結果，將用戶需求應用于產品設計方案的研發過程，輔助設計人員從用戶的實際需求出發，準確把握電動滑板車的設計方向。

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Design of Electric Scooters Based on KANO and Kansei Engineering

LIU Zhaolong

(Liaoning Petrochemical University, Liaoning Fushun 113001, China)

The work aims to analyze user needs by combining KANO model and perceptual engineering research, and design an electric scooter based on consumer needs, so as to ensure that the scooter design meets the basic needs of target users, and improve user satisfaction. Consumer needs for electric scooters were collected through questionnaires and the KANO model was used to classify user needs to build an evaluation system for the consumption needs of electric scooters. Perceptual engineering was adopted to analyze the relationship between perceptual elements and electric scooter design and extract perceptual vocabulary. The SPSS software was used to conduct assessment analysis on perceptual vocabulary to obtain the added design process of perceptual elements that met consumer needs, to make the design of scooters more responsive to user needs and psychology. According to the analysis, the user needs classification of electric scooters were obtained, and the design direction of electric scooters was determined based on the perceptual consumption needs, so as to carry out the modeling design work of electric scooters. Comprehensive application of KANO model and perceptual engineering to analyze user needs of electric scooters, and research on consumers' perceptual factors, starting from the target users, will help to more accurately understand consumer needs, understand the design focus of scooters, and make the overall design process more scientific and comprehensive.

Kansei engineering; KANO model; user needs; styling design

TB472

A

1001-3563(2024)02-0125-09

10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.02.013

2023-08-10

遼寧省教育廳2019年度科學研究經費項目（W2019013）；遼寧省教育科學“十三五”規劃2020年度課題項目文創設計專業“設計扶貧”方法與策略研究（JG20DB276）