程　博，林　麗，陽(yáng)明慶

(貴州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

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感性工學(xué)技術(shù)下的產(chǎn)品意象設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀

程博，林麗*，陽(yáng)明慶

(貴州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

情感作為滿足人類(lèi)高層次精神需求的重要因素，被視為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中新的研究目標(biāo)，受到了設(shè)計(jì)界的關(guān)注和重視。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的綜述，從感性工學(xué)理論及技術(shù)支持的視角，分別針對(duì)產(chǎn)品感性需求測(cè)量技術(shù)、產(chǎn)品形態(tài)要素解析與辨識(shí)的方法、感性意象與形態(tài)要素的映射關(guān)聯(lián)、模型構(gòu)建的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、感性意象設(shè)計(jì)規(guī)則推論以及感性意象設(shè)計(jì)方法等方面的研究進(jìn)行了論述和剖析。并從感性設(shè)計(jì)與消費(fèi)者需求最佳匹配的角度，提出了產(chǎn)品意象設(shè)計(jì)研究的發(fā)展趨勢(shì)。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)；感性工學(xué)；意象

近年來(lái)，隨著消費(fèi)者需求的不斷提高，產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域逐步聚焦于產(chǎn)品功能基礎(chǔ)上的精神性需求滿足的研究，產(chǎn)品的感性設(shè)計(jì)逐步走向的可控化階段。

神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的研究表明，情感作為一種重要的感性信息，影響人們對(duì)外界事物的關(guān)注、感知、決策、行為和互動(dòng)。通過(guò)設(shè)計(jì)引起或喚醒消費(fèi)者的情感反應(yīng)，不僅可以激發(fā)消費(fèi)者從大量相似產(chǎn)品中找到某個(gè)特定的、符合自己心意的滿意產(chǎn)品，而且能明顯增強(qiáng)產(chǎn)品的可用性，同時(shí)對(duì)操作有效性、操作效率、舒適感、使用愉悅性及購(gòu)買(mǎi)決定產(chǎn)生重要影響。全球著名的青蛙、福特、諾基亞、飛利浦、馬自達(dá)和耐克等公司十分重視感性設(shè)計(jì)，通過(guò)科學(xué)、有效的感性設(shè)計(jì)策略增強(qiáng)產(chǎn)品的軟性機(jī)能，使產(chǎn)品更加人性化及更具豐富的情感表達(dá)，構(gòu)筑產(chǎn)品與人之間良好的互動(dòng)關(guān)系，提升消費(fèi)者價(jià)值、消費(fèi)者滿意度及產(chǎn)品綜合價(jià)值。情感作為滿足高層次精神需求的重要因素，已被視為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中新的研究目標(biāo)，受到了設(shè)計(jì)界的關(guān)注和重視[1]。

隨著模糊理論、認(rèn)知心理學(xué)、感性工學(xué)[2]的發(fā)展，特別是日本學(xué)者Nagamachi所提出感性工學(xué)理論及技術(shù)的出現(xiàn)，為抽象的產(chǎn)品感性意象開(kāi)辟了新的研究視角，采用了定量或者半定量的方式表達(dá)出人們對(duì)“物”的感性意向，通過(guò)結(jié)合產(chǎn)品的形態(tài)要素的理論，將“人”的情感感受體現(xiàn)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)出符合“人”感覺(jué)期望的產(chǎn)品[1，3]。感性工學(xué)理論是能夠?qū)⒂脩裟：母行孕枨鬁?zhǔn)確轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品形態(tài)要素的最新人機(jī)工程技術(shù)，如圖1所示。在20世紀(jì)90年代，日本的產(chǎn)業(yè)界全面導(dǎo)入了感性工學(xué)的理念和技術(shù)，它對(duì)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、紡織業(yè)、家電業(yè)、日用品行業(yè)以及工藝品行業(yè)等領(lǐng)域的感性產(chǎn)品的成功開(kāi)發(fā)起到了舉足輕重的作用。感性工學(xué)作為“以用戶為導(dǎo)向”進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的典范，是研究產(chǎn)品感性意象的重要理論及技術(shù)?；诖死碚摷凹夹g(shù)，專家們開(kāi)展了眾多相關(guān)研究，直接相關(guān)的研究可歸納為如下幾個(gè)方面。

圖1　感性工學(xué)技術(shù)示意圖

1　感性需求測(cè)量技術(shù)及以下定位研究

感性需求作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中基本的輸入變量，對(duì)其準(zhǔn)確的測(cè)量及定位是感性意象研究首要解決的問(wèn)題，是保障開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品被消費(fèi)者情感上接受和滿意的前提。在感性工學(xué)理論及技術(shù)支持下，蘇建寧等以自行車(chē)為例，通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)查，借助統(tǒng)計(jì)分析、因子分析及聚類(lèi)分析的方法，定量分析了消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)品的感性意象，定位了感性意象[4]。楊穎提出了包含了產(chǎn)品語(yǔ)意排序的分類(lèi)、排序及評(píng)估的語(yǔ)意比較法[5]，應(yīng)用過(guò)程涉及到產(chǎn)品語(yǔ)意的選擇、識(shí)別及結(jié)果分析，并與語(yǔ)意差異法[6](Semantic Different-ial，SD)結(jié)合使用，幫助設(shè)計(jì)者獲取更精確的消費(fèi)者感性需求。郭伏等運(yùn)用眼動(dòng)追蹤技術(shù)[7]，根據(jù)消費(fèi)者完成交互任務(wù)時(shí)的眼動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量消費(fèi)者的感性，從定量分析角度提出了準(zhǔn)確測(cè)量感性的方法[8]。

2　感性意象設(shè)計(jì)中形態(tài)要素解析與辨識(shí)方法研究

形態(tài)要素作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要輸入變量，是影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)與消費(fèi)者的感性需求之間匹配精度的關(guān)鍵因素，進(jìn)而決定著產(chǎn)品感性意象設(shè)計(jì)的成敗。蘇建寧等在獲取產(chǎn)品的感性意象評(píng)價(jià)值和設(shè)計(jì)元素的基礎(chǔ)上，通過(guò)灰關(guān)聯(lián)計(jì)算辨識(shí)出產(chǎn)品意象設(shè)計(jì)參數(shù)，提出了一種產(chǎn)品意象造型設(shè)計(jì)參數(shù)辨識(shí)方法[3]。林麗提出了產(chǎn)品形態(tài)解構(gòu)方法，將產(chǎn)品的形態(tài)解析為人機(jī)界面元件，以獲取產(chǎn)品形狀、色彩及材質(zhì)等多維度的認(rèn)知信息，在一定程度上以符合人類(lèi)認(rèn)知模式的角度開(kāi)展產(chǎn)品感性意象的研究[9]。劉玲玲與薛澄岐以造型特征取代產(chǎn)品構(gòu)件為解構(gòu)的原則，融入認(rèn)知科學(xué)形態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，針對(duì)多維KE模型構(gòu)建的產(chǎn)品特征解構(gòu)方法進(jìn)行研究，并結(jié)合空氣凈化器產(chǎn)品驗(yàn)證了該方法的具體使用過(guò)程[10]。

3　感性意象與形態(tài)要素的映射關(guān)聯(lián)研究

在感性工學(xué)的研究中，建立感性意象與形態(tài)要素之間的映射關(guān)聯(lián)模型，對(duì)意象的決策有著至關(guān)重要的作用。它能為感性創(chuàng)意設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的定位支持，并為設(shè)計(jì)師將消費(fèi)者的感性需求編碼于設(shè)計(jì)對(duì)象提供有效的依據(jù)。Yang 應(yīng)用因子分析結(jié)合普魯克分析提取代表消費(fèi)者感性需求的形容詞匯，并將數(shù)碼相機(jī)形態(tài)要素分解為外觀形狀、按鍵類(lèi)型、按鍵布局的分類(lèi)等，進(jìn)行意象認(rèn)知，運(yùn)用多類(lèi)支持向量機(jī)建立了形態(tài)要素與情感反應(yīng)的映射模型，通過(guò)映射模型系統(tǒng)地分析了影 響感性意象的產(chǎn)品形態(tài)要素[11]。Shieh等以跑鞋為研究對(duì)象，采用偏最小二乘法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的方式，深入研究消費(fèi)者的情感反應(yīng)與鞋模形狀之間的映射關(guān)聯(lián)，指導(dǎo)跑 鞋外部形態(tài)的設(shè)計(jì)[12]。Han等首次深入全面地調(diào)查了引發(fā)消費(fèi)者感性意象的產(chǎn)品形態(tài)要素。他們將產(chǎn)品形態(tài)要素解析為各個(gè)獨(dú)立的人機(jī)界面元件，獲取除形狀以外，包括色彩、尺寸及材質(zhì)紋理等多類(lèi)別形態(tài)要素，豐富了認(rèn)知信息，并通過(guò)多元線性回歸技術(shù)建立了形態(tài)要素與消費(fèi)者感性滿意度之間的映射模型，從產(chǎn)品形狀，色彩以及材質(zhì)等多類(lèi)別形態(tài)要素融合研究的視角，探討了音頻產(chǎn)品的形態(tài)要素與感性意象之間的定量函數(shù)關(guān)系[13]。Zhou基于感性工學(xué)的理論及技術(shù)，以手機(jī)模型為研究對(duì)象，在解構(gòu)的形態(tài)分析層面上，研究設(shè)計(jì)元素和主觀感覺(jué)之間的關(guān)聯(lián)形式，總結(jié)了手機(jī)造型設(shè)計(jì)要素和主觀評(píng)價(jià)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系[14]。譚浩提取了汽車(chē)造型的幾何特征，在特征關(guān)聯(lián)映射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上分析了汽車(chē)造型語(yǔ)義的特征，構(gòu)建出融合了幾何空間、語(yǔ)義空間、映射關(guān)系的汽車(chē)造型特征定量化模型，解決了汽車(chē)造型特征難以定量化表達(dá)的問(wèn)題[15]。蘇珂等應(yīng)用基因表達(dá)式編程算法研究了感性意象與材質(zhì)的關(guān)系，建立起基于基因表達(dá)式編程的產(chǎn)品材質(zhì)意象決策支持模型。經(jīng)測(cè)試表明，模型能夠更好地解決產(chǎn)品材質(zhì)意象的決策問(wèn)題[16]。Chen 等對(duì)色彩進(jìn)行了感性研究，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起兩者之間的定量化映射模型，研究了彩色圖像特征與人類(lèi)感性的映射關(guān)聯(lián)[17]。

4　映射模型構(gòu)建的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究

為了更好地解決產(chǎn)品感性意象決策問(wèn)題，使感性需求與形態(tài)要素之間的映射模型具有更好的預(yù)測(cè)效果和更強(qiáng)的穩(wěn)定性，學(xué)者、專家們不斷改進(jìn)用于建模的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)：石夫乾提出了粗糙集與關(guān)聯(lián)規(guī)則的新型算法，通過(guò)映射模型提取感性知識(shí)，并以手機(jī)為例驗(yàn)證了提出的算法優(yōu)于感性工學(xué)中其他非線性數(shù)據(jù)挖掘方法[18]。Wang 提出了灰色系統(tǒng)理論與支持向量回歸相結(jié)合的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，探討了客戶需求與產(chǎn)品形式的雙向關(guān)系，并以數(shù)控機(jī)床為例，驗(yàn)證了方法可行[19]。

5　感性意象設(shè)計(jì)規(guī)則研究

羅仕鑒等針對(duì)目前汽車(chē)行業(yè)缺乏輪轂和汽車(chē)類(lèi)型匹配規(guī)則的研究，建立起汽車(chē)類(lèi)型與其輪轂的設(shè)計(jì)規(guī)則，幫助設(shè)計(jì)公司提出恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方案，滿足市場(chǎng)需求[20]。林麗在產(chǎn)品的多維度造型特征認(rèn)知基礎(chǔ)上，以手機(jī)為例，提出了基于多維度造型特征的感性意象設(shè)計(jì)規(guī)則推論的方法，同時(shí)煉出同類(lèi)產(chǎn)品基于特定感性意象的感性設(shè)計(jì)規(guī)則[21]。

6　產(chǎn)品感性意象設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究

從感性意象定位到感性設(shè)計(jì)規(guī)則的推論，其最終目的是為了更能好地設(shè)計(jì)出用戶滿意的感性產(chǎn)品。因此，產(chǎn)品感性意象的設(shè)計(jì)方法及其設(shè)計(jì)系統(tǒng)的完善是產(chǎn)品感性意象研究中不可或缺的一個(gè)重要部分。在此部分的研究中，胡偉峰等提出了基于造型特征線的汽車(chē)造型意象設(shè)計(jì)方法。以汽車(chē)的主特征線為研究對(duì)象，利用多元線性統(tǒng)計(jì)方法建立映射模型，由模型求得最符合消費(fèi)者感性需求的造型感性意象值，以提高汽車(chē)造型設(shè)計(jì)方案的成功率[22]。傅業(yè)燾等將生物界基因遺傳與變異理論引入產(chǎn)品族外形設(shè)計(jì)及研究中，提出了一種面向風(fēng)格意象的產(chǎn)品族外形基因設(shè)計(jì)的方法，并構(gòu)建了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品族外形基因與風(fēng)格意象之間的雙向推理[23]。Tang等以手機(jī)為研究案例，采用廣義超橢圓擬合技術(shù)描述產(chǎn)品輪廓形式，應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型描述消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)品的感性意象，開(kāi)發(fā)了產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，將感性設(shè)計(jì)推向更系統(tǒng)、更智能的方向[24]。蘇建寧通過(guò)感性工學(xué)類(lèi)目層次法得到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素，基于數(shù)量化的理論建立了感性意象與產(chǎn)品造型特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確立為優(yōu)化產(chǎn)品造型是的評(píng)判依據(jù)。然后應(yīng)用蟻群算法對(duì)造型特征元素進(jìn)行組合優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了以少量的產(chǎn)品屬性形態(tài)構(gòu)建多樣的產(chǎn)品造型方案，從而快速設(shè)計(jì)出滿足消費(fèi)者感性意象需求的產(chǎn)品[25]。

7　結(jié)論

如今，感性工學(xué)技術(shù)已被成功地應(yīng)用于各種設(shè)計(jì)領(lǐng)域，如跑鞋、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、高腳杯、飲料瓶、翹板開(kāi)關(guān)、轎車(chē)、MP3、貿(mào)易展臺(tái)等。如今，研究成果成功地將人們的感性需求轉(zhuǎn)化成新產(chǎn)品的形態(tài)要素，將原來(lái)割裂的設(shè)計(jì)師的編碼過(guò)程及消費(fèi)者的解碼過(guò)程融合起來(lái)[20]，并幫助設(shè)計(jì)師客觀、高效地產(chǎn)生更多設(shè)計(jì)方案，而非沿襲傳統(tǒng)，一味只能依賴于設(shè)計(jì)師的直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)[11]。

在現(xiàn)有研究當(dāng)中，已經(jīng)針對(duì)產(chǎn)品的形態(tài)、色彩或者材質(zhì)進(jìn)行了感性意象的探索，在對(duì)產(chǎn)品的某一類(lèi)別形態(tài)要素認(rèn)知的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地對(duì)感性意象進(jìn)行了深入的探討，在一定程度上使得長(zhǎng)期以來(lái)處于主觀化的產(chǎn)品感性意象設(shè)計(jì)逐漸趨向科學(xué)化、理性化和可控化。

根據(jù)現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)理論，認(rèn)知要素之間相互聯(lián)系及相互作用的統(tǒng)一整體構(gòu)成了人類(lèi)的認(rèn)識(shí)活動(dòng)。由格式塔理論可知，人在認(rèn)知視覺(jué)形象過(guò)程中首先認(rèn)知的是其統(tǒng)一的整體，而后再認(rèn)知其部分。因此，依據(jù)格式塔理論及認(rèn)知心理學(xué)的研究成果，各個(gè)獨(dú)立的形態(tài)要素之間具有整體特性，這種“整體”形態(tài)要素是一種重要的認(rèn)知信息，對(duì)人感性意象的影響更明顯和突出。因此，在進(jìn)行產(chǎn)品感性意象研究時(shí)，形狀、色彩、材質(zhì)等多形態(tài)要素整合作用下表達(dá)的意象更好地符合消費(fèi)者真實(shí)的感性需求。

為此，在 21 世紀(jì)這個(gè)注重產(chǎn)品柔性價(jià)值的感性時(shí)代，如何將產(chǎn)品形態(tài)、色彩及材質(zhì)等形態(tài)要素整合設(shè)計(jì)下的關(guān)系完整地表達(dá)出來(lái)，如何在多形態(tài)要素融合狀態(tài)下，通過(guò)對(duì)它們的演化設(shè)計(jì)表達(dá)特定感性意象，使之與消費(fèi)者的感性需求最佳匹配，從而提供給消費(fèi)者情感上滿意的產(chǎn)品是一個(gè)亟待解決的課題。

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(責(zé)任編輯：江龍)

Research Status and Trend of Product Image Design Based on Kansei Engineering

CHENG Bo， LIN Li， YANG Mingqing

(College of Mechanical Engineering， Guizhou University， Guiyang 550025， China)

Emotion is an important factor to meet the demands of human spirit， it is regarded as a new target of product design， and it has received the attention of the design community. Based on the investigation of related literature， the measurement technology of product perceptual demand， the analysis and identification method of product form， the mapping relationship between perceptual image and form， the data mining technology of model construction， the inference of the rules of perceptual image design， the design method of perceptual image were discussed and analyzed from the perspective of Kansei engineering. The future development trend of product image design was put forward based on the best matching between emotional design and the consumer demand.

product design；Kansei engineering；image

1000-5269(2016)02-0067-04

10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2016.02.15

2015-12-29

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51465007)及貴州大學(xué)人才引進(jìn)項(xiàng)目(合同號(hào)：貴大人基合字(2013)49號(hào))

程博(1989-)，女，碩士研究生，研究方向：工業(yè)設(shè)計(jì)與理論，Email：328464762@qq.com.

林麗，Email：linlisongbai@163.com.

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