產品CMF設計審美評價模型研究

王柳鳳，覃芳圓

產品CMF設計審美評價模型研究

王柳鳳1，覃芳圓2*

（1.桂林信息科技學院，廣西 桂林 451000；2.桂林電子科技大學，廣西 桂林 451000）

對產品外觀設計的審美偏好本質與規律進行分析，探索產品外觀設計的審美評價方式與評估方法，建立產品CMF設計的審美評價模型。首先，基于產品美學研究文獻梳理產品CMF設計的審美評價維度；其次，結合問卷調查和人物訪談進行消費者審美偏好要素調研，探索審美評價指標并進行權重分析；最后，依據模糊評價法進行評價模型的構建，完善評價模型界面。提出產品CMF設計的感知、認知和社交3個審美評價維度，多樣性、統一性、典型性、新穎性、獨特性、連通性6個要素，以及25個評價指標，并根據評價指標權重分析構建產品CMF設計的“Aesthetics-PCS”評價模型。通過評價模型助力產品設計的方案篩選過程，設計師能更好地理解消費者的審美偏好并做出相應的設計，從而提高產品的市場競爭力。

產品CMF設計；審美偏好；審美評價維度；評價模型

新消費時代下，顏值、功能、創新和情感與“產品力”緊密關聯。隨著消費者的審美品位與審美力的提升，實用性已經不能滿足消費者的需求，年輕群體更在意產品的“高顏值”。產品CMF設計的興起就是這一現象很好的詮釋[1]。CMF概念是工業設計的細分，是三個單詞的縮寫：色彩（Color）、材料（Material）和表面處理（Finishing）。在家電行業，還要再加一個圖案（Pattern）。對產品CMF的研究儼然已成為設計師關注的重點，在眾多同類產品可供選擇的市場中，產品需要更多差異化的視覺感觀來提升其在市場的競爭力[2]。大型公司的設計部門紛紛設立了專門的CMF設計師崗位，然而更多中小型公司的產品CMF設計是由設計師憑借個人經驗而非基于消費者偏好進行的，容易導致設計結果與消費者真實偏好不相符的情況[3]。因此，要通過對產品外觀視覺所體現出的審美偏好進行分析研究，構建產品CMF設計的審美評價模型，從而幫助設計師設計出更符合消費者審美偏好的產品。

1 產品審美愉悅和審美評價維度

1.1 產品審美愉悅與審美評價

審美作為一個信息處理的過程，是指事物進入人感官的感知范圍內所產生的判斷，進而觸發相關心理層面的標準決斷后得到的一個結果。哲學家康德在《判斷力批判》一書中對“審美愉悅”下了定義：審美是來自感覺運動所理解的愉悅或不愉悅。人們通過感覺運動系統和大腦來理解周圍的世界，當人們感覺到物體或情形的特性時，能馬上判斷出是否喜歡[4]。具有審美吸引力的產品可以讓消費者體驗到良好的審美感受，激發愉悅的情感。越來越多的設計注重產品的形式美，旨在引起審美的愉悅，促進消費者對產品的購買欲望[5]。

在設計、市場營銷、藝術和心理學對產品設計的美學研究文獻中，對產品外觀審美評價的研究主要從主觀與客觀兩個角度展開：客觀評價主要依據各種形式的調查所得出的基礎數據，或者依據專家為評價項目賦予的權重數據來構建綜合評價模型；主觀評價則是對設計的審美愉悅進行測量，使用“吸引力”“美麗”“愉快”“喜歡”之類的描述作為衡量審美愉悅的選項，類似于“美的就是好的”的評價原則也出現在對各種產品的評價中。感性工學在設計評價中的應用就是一個很好的例子。Leder等[6]提出美學體驗模型的五個維度：視覺感知、內隱記憶整合、外顯記憶分類、認知領會及評估。赫克特[7]列出了產品特性在審美上令人愉悅的功能并提出了包含感知（Percep-tual）、認知（Cognitive）、社交（Social）的審美偏好模型，見圖1。李東進等[8]歸納了產品設計領域的消費者審美體驗。馬宏宇[9]提出產品美學價值及其設計創新維度。周愛民等[10]運用CVPA量表測定文創產品審美反應與購買意愿的關系，同時根據博弈論組合賦權法研究產品形態審美評價模型。陳祖建[11]運用產品感性意象進行模型研究。

圖1 審美偏好模型

1.2 產品CMF設計的審美評價維度

CMF設計就是利用色彩、材料、表面處理、圖案紋理等元素進行產品創新，廣泛應用于汽車、家電、消費電子等行業。產品CMF設計中的色彩是最為敏感、最具有表現力的形式要素，是消費者決定購買與否的、十分具有影響力的因素之一[12]；材料是構成產品形態的物質基礎，是產品功能和結構的載體[13]；表面處理、圖案紋理則是產品外觀效果實現的重要手段，如圖2所示。

圖2 產品CMF設計

在現代產品造型設計受到功能制約的影響下，CMF設計重點關注的是產品外表與消費者心理認同的美學價值。產品美學價值是產品的無形屬性，意味著產品的主要目的是滿足消費者的審美需求。消費者對產品美學價值的認知和理解，主要建立在感知覺層、品位體驗層，以及領悟判斷層三個層面。產品外觀通過視覺、觸覺、嗅覺等感知覺傳輸到大腦，從而形成對產品的進一步認知，激起消費者的審美反應并引起審美愉悅。若感知覺不能感受到愉悅，則會對消費者的購買決策產生負面影響。在一般消費行為的影響下，消費者會繼續關注產品的細節、功能，以及使用體驗，在這個過程中大腦會聯想和對比相關原型、經典作品，對需求和期望進行匹配分析進而產生情感共鳴。此外，消費者對品牌、身份、情感等產品內在屬性所帶來的特殊意義也極為重視[9]。

在產品CMF研究文獻中，Jo等[14]提出產品CMF設計的趨勢是自然和環保的設計。Na 等[15]研究了CMF對白色家電產品感性特性的影響。Kim等[16]提出在設計創新的每個重要時期，時代的標志性產品都與當時的CMF創新密切相關。Ha等[17]提出了CMF在設計中適用的具體框架，以及CMF的各種特性分類、造型表現、加工方法、構思技法等。綜合上述，本文基于赫克特[7]的審美偏好模型，將產品CMF設計的審美評價維度分為：感知（直觀感觀）、認知（情感思維），以及社交（功能意義），見圖3。

圖3 產品CMF設計的審美評價維度

1.2.1 產品CMF的感知維度

人類使用感覺器官感知外部世界，產生諸如視覺、味覺、嗅覺、聽覺和觸覺等感覺。產品CMF感知維度是指通過視覺、觸覺，以及聽覺等感官接收到產品特征。這些特征指產品外觀所表現出來的顏色、形狀、紋理、圖案等物理特征，包括：色彩的明度、純度、種類；觸感是粗糙或細膩；光澤度是高或低；紋理內容。但審美很難有統一的標準，審美偏好也會受到如環境、形勢、個人情感、體驗及經歷等多種因素的干擾與影響，只是單一地從感官屬性去判斷產品表面CMF的美觀程度是不足的。因此在產品美學的發展中提出了諸如“形式美”這樣的美學規律，將一些無法進行描述或定義的感性內容統一為具有規律性的內容，用以衡量事物是否符合美學的特性。針對感知維度的感官特征設計分為多樣性與統一性。多樣性能激發感官愉悅進而產生興趣，因此通常在設計中使用多樣性的設計手法與方式，形成琳瑯滿目、形形色色的各類產品設計。在產品CMF的審美評價中不僅有多樣的感官特征，也需要對這些感官特征進行統一性處理，形成感官特征多樣的統一。

1.2.2 產品CMF的認知維度

認知過程就是從人腦接收信息、進行加工處理、心理活動轉化到行為支配的過程[18]。認知維度是感官接收信息之后傳入大腦進行加工并形成認知的內容，屬于心理特征，包含了典型性和新穎性。典型性與原型相關，通過情感、經驗、隱喻手法設計的內容讓用戶或消費者產生對原型的理解與靠近，形成相關的心理感受或情感感受，激發共感。典型或熟悉度會讓這些感知和認知處理更簡單、更流暢，這種流暢本質上就是愉快的，這就是原型偏好。與此同時，人們又經常被新鮮的、不尋常的和富有創新性的產品所吸引，這類產品通常具有新穎性，而新穎性則是設計創新的體現。設計創新是現代設計中的重要內容。通常在產品外觀設計上的創新是通過對不同材料的表面裝飾、紋理的創意設計來完成的。產品設計效果的實現與提升都是要靠裝飾技術做最直觀的呈現，包括色彩、紋理圖案及表面處理等，其水平高低直接影響整款產品的美觀性及檔次。

1.2.3 產品CMF的社交維度

社交維度是產品CMF更上一個層次的內容，是其代表的功能或者意義，屬于精神層面。這個維度的內容包含了獨特性與連通性，也是產品與人、社會環境關聯的體現。人們在社會交往的過程中有自主的需求及對自我的表達，因此獨特性需求指的是消費者通過購買與他人不同的商品來表達自己獨特形象的需求。在如今產品功能與造型日趨同化的情況下，產品的CMF如同商品的包裝一樣，個性化是拉開產品形象差距以保持獨特性，從而滿足消費者需求的重要手段。而獨具匠心、非大眾、避免相似性的個性化CMF設計是常用方式。另一方面，人們又需要通過與他人的聯系來建立親密感，以便在社交世界中感受到安全。社交維度中的連通性指的是消費者想要得到與他人相互關心和照顧的心理需求，這也是馬斯洛的需求層次理論提及的“愛與歸屬需求”，其包括愛他人、被他人愛，以及歸屬于某個群體中。也就是說，個體會強烈地渴望與他人建立一種感情深厚的關系，渴望在團體和家庭中有自己的位置。

2 產品CMF設計的審美評價要素

2.1 基于訪談法的要素挖掘

設置訪談的目的，一方面是對設計師及專業人員進行關于產品CMF設計審美特征的收集，另一方面是針對消費者面對產品時的審美偏好及審美愉悅進行深入了解。將訪談對象定為設計師和消費者兩組。第一組以6名設計專業人員為對象進行深入訪談，他們具有至少10年以上從事設計領域的工作經驗，其身份分別是設計公司的前端設計人員、設計教育工作者、設計工廠的技術員工等。產品設計師經過專業的學習與工作經驗，與普通消費者相比，會具有更高的審美水平，對產品CMF設計的審美特征具有較為有效的見解。第二組以6名年輕一代女性消費者為對象進行深入訪談，被訪談者喜歡購買消費電子產品且具有較多購買經驗，其身份分別是在校大學生、銀行職員、互聯網從業者，以及家庭主婦等。由于女性的感性思維方式、天生的審美心理與天賦，她們容易被好看漂亮的外形、顏色或細節等吸引，憑借感覺或直覺來選擇飾品、產品或家具，而男性則更注重實用性和功能性[19]。以這兩組為對象，通過一對一深度電話訪談的方法，以“什么是‘好看’的產品CMF設計？”為主題，通過自由討論的方式對產品的外觀美觀性進行訪談，調查他們對產品外觀美觀性的看法。最終將提及的內容進行分析與整理，提出了25個產品CMF設計美觀性評價要素，如表1所示。

表1 產品CMF設計美觀性評價要素具體內容

Tab.1 Specific contents of aesthetic evaluation elements or product CMF design

2.2 基于問卷法的要素調查

本研究的調查問卷以訪談結果的25個評價要素作為測量項進行數據的收集與分析。問卷設計由三個部分組成：第一部分是樣本人口特征調查、第二部分是看圖問答題、第三部分是文字問答題，并運用5級量表進行作答。為了確保測試結果更加準確可靠，調研所選擇的產品受形態的約束，在功能及形態設計上基本已經定型，更多的是注重造型之外的CMF設計，移動充電寶電源是符合這一要求的樣本。為避免品牌所帶來的固化效應，這些調研圖片（如圖4所示）全部由三維建模軟件Rhinoceros建模后通過KeyShot渲染制作。通過實地發放問卷的方式，對18～40歲女性消費者進行調查，最終收回329份樣本以進行權重分析。

2.3 基于熵值法的權重計算

為了能得到較為客觀的權重，在本研究中對指標的客觀權重采用熵值法進行計算，熵值法的計算如下。

圖4 部分問卷測試產品效果圖

1）每個指標的量綱和單位是不同的，無法直接比較、計算，所以在進行各指標權重計算前，須將其標準化處理，見式（1）。

2）一些指標數值在進行標準化處理后，可能會出現數值較小或負值的情況，為了計算的統一與方便，將標準化后的數值進行平移處理，從而消除上述情況，計算見式（2）。

式中：為指標平移的幅度，一般取1。

3）利用比重法對數據進行無量綱化，見式（3）。

4）計算第個指標的熵值，見式（4）。

最終得出產品CMF設計審美評價權重體系，見表2。

將產品CMF設計審美評價要素分為3個維度及6個要素，共包含25項評價指標。其中，6個要素的權重值分別是：多樣性（16.306%）、統一性（11.718%）、典型性（23.084%）、新穎性（8.399%）、獨特性（17.116%）、連通性（23.378%）。他們的權重排序為：連通性要素＞典型性要素＞獨特性要素＞多樣性要素＞統一性要素＞新穎性要素，并依此權重為基礎構建評價模型。

3 構建“Aesthetics-PCS”評價模型

廣泛運用在產品設計評價中的幾種方法，例如人工神經網絡、產品生命周期評價、感性工學結合定量分析法、虛擬系統評價法和模糊評價法等。也有學者基于交互式遺傳算法，利用感性意象和BP神經網絡進行產品CMF決策模型研究。模糊評價法是用模糊的、非精確的語言來描述那些難以用精確數字表達或進行清晰定義的事物或概念。為了客觀、全面地對產品CMF設計美學性進行評價，本研究采用模糊評價法構建審美評價模型，對CMF設計中的多個因素根據模糊的、主觀的判斷來做決策，從感知（Percep-tual）、認知（Cognitive）、社交（Social）三個維度對產品CMF設計進行綜合評價，構建產品CMF設計的“Aesthetics-PCS”評價模型（如圖5所示）。

表2 權重體系

Tab.2 Weight system

圖5 “Aesthetics-PCS”評價模型結構

3.1 評價模型框架

本研究提出產品CMF設計審美評價框架（如圖 6所示），構建評價模型的過程主要有輸入、運算、輸出三個部分。評價模型中的輸入是指將方案特征進行讀取并錄入評價系統。為了讓使用評價模型的設計人員更明晰、更具針對性地了解產品表面設計特征，將特征要素分為3個部分進行評價。對設計方案由淺到深、由表象層到意象層地進行特征評價，從感知維度到認知維度，再到社交維度對其進行評價。

圖6 評價模型框架

在評價中選用劃分等級的方式進行各個指標的評分，根據設計方案進行評價。將特征屬性程度分為三個等級：1級是方案設計的表面特征基本具有此屬性；2級是方案設計的表面特征較好地體現此屬性；3級是方案設計的表面特征明顯地表現了此屬性。這三個等級的排序依次為：1級（基本具有）＜2級（比較明顯）＜3級（非常明顯）。

基于產品CMF設計審美評價指標及權重體系，制作產品設計方案的評價模型，需要建立計算公式。審美評分公式見式（7）～（10）。

3.2 評價系統界面布局

本研究選用JavaScript的兩個開源項目Layui和Apache ECharts進行系統樣本的制作。“Aesthetics- PCS”評價模型的樣本系統結構分為：界面顯示模塊、設計評價模塊、評價結果模塊，以及方案評價結果對比四個部分。界面顯示模塊是設計師對CMF設計方案進行選擇和對話的界面。設計評價模塊是產品CMF設計內容評估的界面，其包含了感知維度、認知維度與社交維度的25個評價指標設計特征要素數據。評價結果模塊為結合權重系數運算的評價結果顯示界面。方案評價結果對比是將臨時儲存的幾個方案評價結果進行對比，以便挑選最佳的設計方案。圖7a是評價系統樣本的界面布局；圖7b展示了進入評價界面后出現對應的評價指標，用戶可以直接點擊設計程度進行評打分；圖7c是評價系統樣本的評價結果布局，結果出現了分數與雷達圖；圖7d是評價系統樣本的方案評價結果布局，可將評價結果臨時存儲以便與其他方案進行對比。

3.3 “Aesthetics-PCS”評價模型的價值

評價模型的意義在于豐富和發展產品CMF設計審美評價理論體系，應對現有理論的局限性。針對目前產品CMF設計評價，本文建立的“Aesthetics-PCS”評價模型綜合了指標、方法和形式，為全面、系統、科學地開展產品CMF設計方案的評價提供理論支撐。深入產品CMF設計評價內容要素，促進產品CMF設計評價的精細化。傳統的產品評價過多地關注技術價值、生產價值，往往由設計師、管理者、客戶在特定的階段憑主觀判斷進行方案的評價，使得評價活動粗放、不科學。“Aesthetics-PCS”評價模型的內容和要素對產品CMF設計進行細致的研究和分類，并建立起這些內容要素之間的聯系，在此基礎上開發出相應的評價標準、方法體系，為產品CMF設計審美評價的精細化提供理論指導。持續優化產品CMF設計方案，提高產品CMF設計方案的質量。通過對產品CMF設計評價過程、內容、指標、方法的深入研究，將產品CMF設計審美評價引入到概念方案、初步方案、詳細方案等多個設計階段并進行評價。從多個維度、多個方面開展的評價活動能夠對產品CMF設計方案的狀況有深入、細致的了解，從而為設計過程中對設計方案保留好的創意并不斷改進提供了準確、可靠的依據。

圖7 評價系統樣本的界面布局

4 結論

通過本研究的描述，對產品外表美觀性維度和產品CMF設計美觀性要素進行探索，提出產品CMF設計審美評價的3個維度（感知、認知和社交）、6個要素，以及25個評價指標，并對評價指標進行重要程度的分析。提出了對產品開發過程中方案篩選的方法，并構建了“Aesthetics-PCS”評價模型。基于消費者審美偏好，結合數據分析及計算機輔助設計，構建審美評價模型與系統原型，輔助完成設計方案的評價與篩選。這一方法對產品設計過程的研究進行了補充和貢獻，研究結果對微小型設計公司或者設計學習人員具有一定的參考價值，具有較強的實踐意義。在設計學習過程中，學習人員對產品外觀設計的表現能力還比較弱，缺乏豐富的設計經驗及對消費者審美偏好的把握能力，此評價模型對該情況具有適用性。

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Aesthetic Evaluation Model of Product CMF Design

WANG Liufeng1, QIN Fangyuan2*

(1. Guilin Institute of Information Technology, Guangxi Guilin 451000, China; 2. Guilin University of Electronic Technology, Guangxi Guilin 451000, China)

The work aims to delve into the intrinsic nature and principles of aesthetic preferences in product design, explore the methods and approaches for evaluating the aesthetic aspects of product design and establish an aesthetic evaluation model of CMF design for products. First, based on the research literature of product aesthetics, the aesthetic evaluation dimensions of product CMF design were outlined. Second, consumer aesthetic preference elements were investigated through questionnaire surveys and interviews to explore aesthetic evaluation indicators and conduct a weight analysis. Finally, an evaluation model was constructed based on fuzzy evaluation method, and the evaluation model interface was improved. Three aesthetic evaluation dimensions (perception, cognition, and social interaction), six elements (diversity, unity, typicality, novelty, uniqueness, connectivity) and 25 evaluation indicators of product CMF design were proposed. Based on the weight analysis of the evaluation indicators, the "Aesthetics-PCS" evaluation model for product CMF design was constructed. This evaluation model can assist in the product design selection process, enabling designers to better understand the aesthetic preferences of consumers and make corresponding designs, and enhance the market competitiveness of products.

product CMF design; aesthetic preferences; aesthetic evaluation dimension; evaluation model

TB472

A

1001-3563(2024)08-0106-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.08.012

2023-11-14

廣西高等學校千名中青年骨干教師培育計劃人文社會科學類立項課題（2020QGRW037）；2021 年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目（2021KY1643）；桂林信息科技學院2021年度科研啟動基金項目（XJ202109）

通信作者