基于AHP-VIKOR的民族樂器信息可視化設計研究

關鍵詞：民族樂器；熱瓦普樂器；信息可視化；AHP-VIKOR；設計評估

引言

民族樂器作為具有地區與民族特性的文化標志，在中華傳統文化中占據著重要地位。熱瓦普是一種新疆地區典型民族樂器，隨著互聯網與新媒體發展及新疆旅游熱度的提升而廣受關注。信息可視化設計在民族樂器中具有傳承文化、提升傳播力和促進理解的作用，其旨在通過圖形、動畫和交互方式，將樂器的歷史、構造、音色等信息直觀呈現，以幫助觀眾快速掌握核心內容。因此，對民族樂器進行信息可視化設計具有重要意義和文化價值，其可將復雜的樂器特性、歷史背景、音色特點等信息以直觀的形式呈現，使觀眾更易理解和記憶。本研究旨在通過信息可視化設計手法，深入探討熱瓦普的文化價值與獨特魅力，以促進其傳播與發展。然而，當前部分民族樂器在信息可視化過程中存在內容創新不足、質量參差不齊及文化內涵挖掘不夠深入等問題，其主要由于設計師對民族樂器信息掌握不夠全面、可視化要素提取不準確及設計方案評價主觀性較強。因此，研究通過科學研究方法對民族樂器信息可視化進行了深入探討。

一、研究回顧

（一）民族樂器及熱瓦普

民族樂器是特定民族或地區采用傳統方法和材料手工制作的樂器，其與特定國家或民族文化、歷史、社會傳統緊密聯系。目前，國內學術界在民族樂器的傳承與保護上成果頗豐，如杜歡[1] 對苗族民間樂器苗笛的研究，探討了其發展對策并提出保護傳承少數民族樂器的建議；傅藝[2]以德宏傣族“光邦”樂器為例，深入分析了文化自覺背景下民族傳統樂器的傳承模式；楊琛[3] 基于西南少數民族樂器田野調查的豐富經驗，提出數字化保護等策略；黃羽[4] 則強調在跨文化、跨學科視角下，對京族獨弦琴應實施文獻保護與活態保護并重措施；唐衡等[5] 在充分考量民族樂器生存環境基礎上，制訂了羌族民間樂器數字化保護的具體方案。

熱瓦普作為流行于巴基斯坦、中國新疆等地區樂器，大量學者對其展開探索，例如：彭卓寧[6] 結合國內外學者的研究結論，對當今國內熱瓦普的分類進行了進一步探討；張函[7] 通過分析以熱瓦普為載體的民間音樂傳承現狀，探討了新疆維吾爾族民間樂器熱瓦普在傳承過程中所面臨的機遇和挑戰；孫毅[8] 詳細闡述了維吾爾族熱瓦普的歷史起源、構造特點及其發展趨勢；王詩卉[9] 對熱瓦普的歷史起源、背景及國內外研究現狀進行了文獻綜述；吳潔[10] 結合樂器學、圖像學與設計學方法，探討了熱瓦普的裝飾藝術。可見當前研究主要從熱瓦普樂器的歷史、傳承等角度，從設計學視角下進行傳播形式的探討目前仍處于萌芽階段，因此本研究引入相關方法對其進行信息可視化設計研究。

（三）信息可視化及用戶感知

信息可視化指采用圖形、圖像、圖表、顏色、動畫等視覺元素，將復雜的數據和信息以直觀、易理解的形式展現，以便人們能夠快速、準確地理解和分析這些信息。楊雯等[11] 從傳統皮影中提取基礎造型，結合皮影相關知識進行信息可視化及文創產品設計；韓冬楠等[12] 通過調研信息構建傳統村落信息可視化模型與數字化框架，并運用相關算法實踐了村落信息的可視化設計；羅方等[13] 針對中國傳統家具文化遺產，構建了信息組織與可視化設計的應用流程模型；劉晏禎等[14] 對西漢甲胄進行了檔案信息可視化編目設計，為甲胄文物的數字信息保存與轉化提供了科學方法；蔡夢玲等[15] 將古籍裝幀結構和物理特征數字化，促進了古籍文化在國家戰略背景下的數字展示與傳播。可見，采用信息可視化手段進行熱瓦普樂器傳播具有可靠性。

用戶感知是指用戶通過感官和思維對產品或服務流程產生的綜合體驗，涵蓋了用戶如何接收到信息及引發的反應，其包括用戶如何理解、處理信息以及與信息產生交互或引發后續決策。白雪等[16] 結合用戶感知構建了基于博物館觀眾體驗的設計模型；吳金南等[17] 基于產品創造性系統觀探討原創性與有用性對消費者購買意圖的影響；李建等[18] 提出從用戶體驗出發有利于交互設計的個性化，從而有利于互聯網產品的推廣；褚海峰等[19] 從感知體驗視角出發研究歷史街區街道家具問題；石麗雯等[20] 基于KANO 需求模型挖掘用戶潛意識需求等。可見，本研究從用戶感知維度切入總結關鍵設計要素具有合理性，其次通過引入相關方法深入探討熱瓦普的信息可視化設計指標分析及方案推演。

二、熱瓦普信息可視化設計研究框架構建及流程

（一）研究路徑構建

用戶感知作為信息可視化設計的驅動力，在熱瓦普信息可視化中主要指對傳統樂器從用戶感知的角度出發進行思考，是信息可視化創新設計的源泉。基于此概念，可從中提煉大量信息可視化設計要素。近年來，在視覺傳達信息可視化設計領域對設計要素進行決策過程中，AHP（層次分析法）作為一種對定性問題進行定量分析的研究方法，其通過構建層次分析模型、建立判斷矩陣、通過算法分析等步驟對設計要素進行重要度計算，例如：丁慶珍等[21]、閆澤學等[22] 基于AHP 得出用戶需求權重以及對設計方案進行客觀評估。VIKOR 方法通過將群體效用最大化和個體遺憾最小化來實現對有限決策方案的排序，其主要分為確定權重、計算理想解、計算群體效用值與個體遺憾值和計算利益比率并排序步驟。李娜等[23]、付騰飛[24] 采用VIKOR 進行設計方案決策評估。可見，應用AHP、VIKOR 進行傳統樂器信息可視化研究有利于明確設計重點方向，以及科學設計方案評價。

從用戶感知出發對熱瓦普進行信息可視化設計可得出大量設計要素，但各設計要素權重并未清晰。然而，各要素權重指標是決定可視化設計重點及設計決策的重要依據，其直接影響了信息可視化設計方向。AHP 主要針對設計要素進行權重分析，具有準確、客觀、易于使用等優勢，運用AHP 對信息可視化要素進行權重精確度計算，可有效彌補傳統重要度分析的缺陷，并可進一步提升以用戶感知為核心的信息可視化設計要素的權重準確度；將用戶感知中不同維度的設計要素用于AHP 中的層次分析模型構建，可提升層次分析法定性分析的合理性和準確性。基于用戶感知設計要素權重可推演不同風格熱瓦普信息可視化設計方案。然而，如何選擇最佳設計方案成為設計決策重點，VIKOR 法則可快速、高效從多方案中優選最佳，以幫助決策者獲得最終解決方案。在VIKOR中，通過比較各評價對象與最優解和最差解間距離來確定評價對象排序，進而獲得評價對象優劣級別。然而傳統VIKOR 方法在決策矩陣處理方法在評估信息集合方面存在一定的缺陷和偏差，本研究將AHP 法與其結合構建判斷矩陣，即評價指標權重值，對方案進行排序，其更為準確高效，研究流程如圖1 所示。

（二）研究方法及流程

1. 信息可視化設計要素挖掘：在信息可視化設計中，感知吸引性是指消費者對于產品產生第一印象時吸引力的高低，通常產品的外觀和功能是吸引消費者的重要因素，感知吸引性包括了視覺美觀性、風格獨特性以及交互趣味性；感知舒適性指用戶在使用系統或產品時是否感到舒適，通常包括了色彩協調性、排版合理性、風格統一性；感知價值是指用戶在觀賞作品或體驗服務過后對過程或作品本身產生的價值評判，包括但不限于功能價值、情感價值、交互價值等；感知易用性主要體現在信息是否易懂、可讀。用戶感知的效果會直接影響信息可視化中信息的傳播效率，以及觀眾對信息的認知感受與評價。

2. 基于AHP 的設計要素分析：本研究基于用戶感知的不同維度，根據AHP 法支配關系構建遞次層級模型，將信息可視化設計最佳方案作為目標層，將可視化中的不同維度的設計要素拓展至準則層，并相應延展至子準則層，并構建出層次分析模型。根據層次分析模型，邀請多位相關領域的專家對信息可視化相關設計要素之間的重要度進行比較評價并賦值，然后使用幾何平均算法計算準則層和子準則層各要素的權重，并對權重計算結果進行一致性檢驗。基于此，根據權重計算結果對信息可視化設計要素進行排序，以進行設計構思。

3. 采用VIKOR 的設計方案評估：VIKOR 作為一種多屬性決策方法，通過確定正負理想解計算各備選方案的折中解，并通過各備選方案與理想方案之間的接近程度在可接受優勢和決策過程穩定的條件下對方案進行排序。本研究將AHP 中拓展出的子準則層設計要素作為信息可視化方案的評價指標，并邀請相關領域的專家及用戶對各信息可視化設計方案進行十分制打分，及根據VIKOR 的計算步驟進行熱瓦普信息可視化設計方案的優劣決策，以獲取最佳設計方案。

三、熱瓦普樂器信息可視化設計實證研究

（一）熱瓦普樂器信息可視化設計要素分析

用戶感知不同維度是影響信息可視化設計的重要因素，關系到觀眾如何理解、解釋和傳播所呈現的信息。熱瓦普信息可視化核心目標是通過簡潔直觀的圖表、圖形等形式，高效傳播熱瓦普及其背后的深厚文化內涵。然而，觀眾的感知能力在這一傳播過程中起到了決定性作用，其直接影響信息傳遞的效率與準確性。基于不同設計要素，可生成不同類型信息可視化方案，其進一步揭示了用戶感知對熱瓦普可視化設計的深遠影響。用戶感知體驗主要集中感知吸引性、感知舒適性、感知價值以及感知易用性4 個維度。在熱瓦普信息可視化設計中應綜合考慮該類感知維度，以優化設計策略，并實現了文化傳播與用戶體驗的雙重提升。

1. 感知吸引性在熱瓦普信息可視化中的影響：感知吸引性在該設計中主要體現為設計風格的美觀性與創新性、信息內容的知識普及性，及設計形式的趣味性。優秀的可視化設計可極大地傳遞熱瓦普文化內涵，并通過視覺吸引力激發觀眾興趣，使其在第一時間駐足并深入瀏覽。此外，由于觀眾審美偏好存在差異，可視化設計需盡可能貼合目標受眾審美特征，從而建立情感聯結。符合審美偏好的設計更容易與觀眾產生心理共鳴，延長信息在受眾印象中的停留時間，其有助于提高熱瓦普文化傳播效率。因此，在熱瓦普的信息可視化設計中，應綜合考慮設計的趣味性，注重美觀性與創新性，通過強化感知吸引性提升傳播效果，推動其文化價值廣泛傳播與認知。

2. 感知舒適性在熱瓦普信息可視化中的影響：感知舒適性是熱瓦普信息可視化設計中較為重要的因素，其中色彩協調性是信息可視化設計中的重要因素，其通過色彩間的協調搭配實現視覺效果的平衡與和諧。協調的色彩可有效減輕觀眾的視覺壓力，創造輕松愉悅的觀看體驗，從而提升整體設計的感知舒適性。與此同時，合理而流暢的排版設計通過優化信息的排列與分布，引導觀眾的視覺流向，使閱讀過程更加順暢。此外，風格統一性是衡量設計質量的重要標準，體現在圖形、符號、色彩和文字等多種設計元素的整體和諧一致。風格統一可避免視覺沖突，營造一致且專業設計印象，有助于提升觀眾對內容的認同感。該類因素共同影響觀眾在瀏覽過程中的觀感與體驗，在信息可視化設計中應充分考慮色彩協調性、排版流暢性以及風格統一性，以實現良好的視覺舒適性和信息傳播效果。

3. 感知價值在熱瓦普信息可視化中的影響：在感知價值維度，功能價值指可視化作為熱瓦普這一民族樂器傳播載體的實用意義，即通過圖形、色彩和信息的有機結合，提升熱瓦普文化信息的傳遞效率，使觀眾更加全面、深入地了解這一民族樂器及其背后的文化內涵。而情感價值則體現在設計作品能夠通過整體風格和敘事手法激發觀眾的情感共鳴，使其在觀看過程中不僅獲取信息，還能產生認同感和審美愉悅。為實現上述目標，可通過運用特定的設計手法賦予熱瓦普信息可視化一定情感。例如：通過色彩的情緒暗示、動態效果的應用以及敘事化的設計手段，將熱瓦普的文化特質融入作品中，使觀眾在視覺和心理層面與設計作品產生聯系。最終，該類情感共鳴可增強信息記憶效果，促進觀眾對作品及熱瓦普文化傳播留下了深刻印象，從而充分體現感知價值的多維度影響。

4. 感知易用性在熱瓦普信息可視化中的影響：感知易用性主要涵蓋主題清晰性、信息直觀性和認知簡易性3 個方面。主題清晰性是指觀眾在瀏覽設計作品時，能夠快速準確地理解設計意圖和所要傳達的核心主題。在熱瓦普文化傳播背景下，清晰的主題能夠幫助觀眾聚焦于熱瓦普民族樂器的特色及其文化價值，有效避免信息模糊帶來的認知偏差。信息直觀性則強調信息的可視化表達是否直接而明確，觀眾可通過設計作品輕松獲取熱瓦普在外在造型美學、色彩美學和內在文化構成等多維度的信息，這種信息解構性呈現能夠幫助觀眾從多個視角理解設計主體，增強文化傳播的深度和廣度。認知簡易性關注觀眾理解信息的難易程度，其通過優化信息排布、簡化信息層級以及設計直觀易讀的視覺元素，可降低觀眾認知負荷，使信息獲取更加輕松自然。

（二）熱瓦普樂器信息可視化設計要素權重分析

運用AHP 方法對各用戶需求進行權重運算，以在最終設計階段精確地把握熱瓦普信息可視化設計中關鍵的用戶需求。根據上述在用戶感知下獲取的熱瓦普信息可視化設計要素結合AHP 概念，構建出層次分析模型，如圖2 所示。

為確保設計過程中對熱瓦普信息可視化權重要素運算結果的可靠性及合理性，本研究邀請27 位相關領域的專家展開層次分析問卷調研，包括4 名視覺傳達設計方向的教授，15 名設計學方向碩士研究生，3 名設計學博士生和5 名平面設計師。邀請其填寫判斷矩陣，以兩兩比較的方式對各設計要素進行層次評分，并將各項設計要素均值作為權重運算基礎，如式（1）～（5）所示。

其次采用幾何平均算法步驟，計算熱瓦普信息可視化設計要素重要度排名，結果如表1 所示。為保證運算結果的有效性，進行一致性比值運算，該值小于或等于0.1，則表示一致性檢驗通過。根據運算結果可知，各項指標均低于0.1，如表2 所示。

根據表1 對于熱瓦普設計要素的層次分析結果可知，在感知吸引性方面風格美觀性和風格創新性是影響用戶體驗的重要指標，其權重值較高，因此設計方案中應將其作為重點關注方向。風格美觀性體現在色彩和諧搭配及圖表與圖形的合理布局比例上；而風格創新性則通過打破常規、融入獨特的設計元素體現。在感知舒適性維度，色彩協調性和風格統一性具有較高權重，在設計中綜合運用柔和的色彩過渡和一致的風格表達，使用戶在長時間瀏覽或使用過程中不會產生視覺疲勞。此外，在色彩和風格統一性的基礎上，保持一定的動態變化和設計趣味性，也能在滿足舒適性要求的同時保持用戶興趣。感知價值方面，設計方案應緊貼用戶使用場景，并通過高效交互方式解決具體問題，且注重用戶在設計交互過程中感受，通過合理的界面布局、簡便的操作流程和有趣的互動元素，提升用戶的參與感和滿意度。在感知易用性層面，主題清晰性和信息直觀性占據重要地位。設計方案中，需通過明確的層級關系和信息排布，使用戶能夠迅速獲取關鍵信息。可通過字體大小、顏色和間距的合理運用，突出核心內容，以提升設計方案的可用性和效率。

四、熱瓦普樂器信息可視化設計方案

根據上述分析對熱瓦普展開信息可視化方案設計，基于信息可視化設計原則及方法，熱瓦普進行信息可視化設計應著重呈現風格美觀性、創新性，色彩協調性、風格統一性及主題清晰性、信息直觀性。結合信息可視化設計流程進行設計構想，得出圖3 所示3 個方案。方案1 見圖3（a），其設計重點在于通過色彩、圖形、文字有機結合，傳達熱瓦普的文化特質與獨特韻味。整體色彩設計以粉綠漸變為主，營造出柔和、協調視覺氛圍，不僅提升視覺吸引力；在圖形表現方面，采用扁平插畫風格，強調簡潔與現代感，同時通過適度的留白設計，增強畫面的層次感與呼吸感。文字設計作為輔助信息的呈現形式，采用較小視覺比重，避免過多文字對畫面美感的干擾，同時也確保信息傳遞清晰度。

方案2 見圖3（b）以“熱瓦普”為標題，主題明確且直觀，可迅速引導觀眾聚焦于熱瓦普這一民族樂器核心內容，該設計在信息架構上采用分區布局，在中部區域詳細闡述熱瓦普的不同種類，通過文字與圖片相結合的方式，展示其多樣化特征，提升信息的可讀性與層次感。兩側輔助圖片展示中，進一步直觀化熱瓦普外觀特點和文化背景，為觀眾提供更加形象感知維度。畫面下方重點介紹熱瓦普制作過程，通過簡明圖文結合，使復雜工藝清晰化，增強設計教育性與功能性。色彩搭配上運用鮮明對比手法，有效突出關鍵內容，強化信息傳遞效果，同時兼顧視覺美感與邏輯層次。

方案3 見圖3（c），其采用新穎版式布局，巧妙運用黑白灰與粉色形成鮮明撞色效果，展現出跳脫而大膽的配色風格，以及別出心裁的排版設計。版面下半部分集中展示了國內外各類熱瓦普的詳盡信息及實際應用場景，而上半部分則深入剖析了國內喀什熱瓦普的具體構造細節、列舉了國內外知名的熱瓦普演奏家，并系統介紹了熱瓦普的制作工藝，輔以直觀的信息圖表以增強信息的可讀性，整體上該方案展現出較高的創新性，并帶給用戶新穎的視覺體驗。

五、熱瓦普樂器信息可視化設計評價

為確保上述熱瓦普信息可視化方案優選決策可行性，采用VIKOR 科學對各設計方案進行優劣評估。采用層次分析法中14 個信息可視化設計要素作為VIKOR 中的評價指標，并邀請11 名信息可視化設計領域的專家、14 名信息可視化設計師及16 名熱瓦普文化體驗者對上述3 個方案的14 項指標進行十分制評分，并對問卷數據進行克隆巴赫系數可信度分析，經計算問卷系數值為0.877（≥ 0.7 即信度檢驗通過），可見41 份調查問卷數據可信度得到驗證，可對其進行VIKOR 分析，每個設計要素評價指標均值化后得出如表3 所示評價矩陣。

根據表5 所示結果可知，設計方案排序為：方案agt; 方案cgt; 方案b。Q 值越小，表示評價對象與理想方案的差距越小，評價對象表現越優秀，排名也越靠前，可見方案a 最優，并對其進行細節優化，見圖4。該方案中“器物篇”主要聚焦于國內外熱瓦普介紹與對比，在國內部分介紹了不同熱瓦普主要使用地區，并進行詳細標注，熱瓦普以對角線式布局排列，巧妙將畫面分割為兩個區域。畫面左上角詳盡闡述了熱瓦普基本概況，而畫面下方則介紹了國外主要熱瓦普變體，其展示了不同種類熱瓦普在形制上差異。“造物與文化篇”則深入解析制作熱瓦普所需材料與制作流程，左下角描繪正在彈奏熱瓦普的老年人，描繪出熱瓦普彈奏技巧，并使用可視化圖表呈現國內外熱瓦普在不同情境下的使用頻率。

結語

本研究基于AHP-VIKOR 方法構建傳統樂器信息可視化設計的研究模型，并以新疆熱瓦普樂器為例進行實證研究。首先通過用戶感知調研，提取影響信息可視化設計的關鍵要素。其次，采用AHP 方法計算各設計要素權重，明確不同要素在信息可視化設計中的重要程度。結果表明風格創新性、風格美觀性、色彩協調性和功能價值等權重較高，可見用戶在接受傳統樂器信息時更注重樂器信息的風格呈現和視覺體驗效果。此外，設計出3 種不同風格熱瓦普信息可視化方案，并通過VIKOR 方法對方案進行綜合評價，結果得出方案a 在平衡用戶需求和設計目標方面表現最佳，并對方案a 深入優化設計，極大提升了其文化表現力與用戶體驗效果。本研究有利于提高用戶對設計對象的認知度，并增強信息可視化設計流程規范性和嚴謹性；其研究為傳統樂器信息可視化設計提供了科學、系統的方法論，可實現文化價值的有效傳遞，并增強設計方案的科學性與實踐指導性，為其他民族樂器信息可視化研究提供參考。