感性工学及其在产品设计中的应用

1感性工学及其在产品设计中的应用In troduct ion and Applicati on of Kan sei Engin eeri ng in Product Desig n陈浩淼，费凤强传统的设计方法已无法满足体验经济 作为一种新的设计理念与手段，感性工业设计的核心是“产品”，目标是“人”，“以人为本”的功能主义设计思想主导了我 们今天的产品设计。从方法论的角度看，设计中对“人”的研究是非常复杂的，牵涉的因素 众多，存在着非线性多重耦合的关系。过去的产品设计只是侧重于对设计对象定性的推演与 发现，随着现代工业设计思想与理论研究的不断深入， 时代人们对于产品认知的需要，在这样的时代背景下，工学应运而生。并据此就感性工学在产品设计中的本文旨在向读者介绍这一新兴学科基本的理论框架， 应用做一初步的探讨。、感性工学概述1.1感性工学的产生作为一种设计方法与理念，感性工学（Kansei Engineering ）最初的研究起始于日本广岛大学工学部，研究者试图通过感性分析探求建筑室内中居住者的情感诉求，当时称作“情绪工学”。至于“感性工学”一词，则最早是由时任日本马自达株式会社社长的山本健一在美 国密歇根州立大学的一次演讲中提出，并于1988年召开的第十届国际人机工学会议上得以正式定名。自上世纪九十年代开始，日本产业界全面导入感性工学技术与理念用于产品、建筑、环境与城市设计中并取得了巨大的成功，如今以感性工学方法设计的日系高档汽车在欧美市场上取得的巨大成功就是个很好的佐证。1.2感性的定义与特性感性，一般可以理解为： 在认识事物过程中， 对事物所呈现出的反应人的感觉的知觉和 表象的实践产物。简言之，感性是对思维主体的一种客观属性的描述，是对客观事物物化行为的主体性认识。感性具有以下的特性：主观性；独立于知识理性之外；介于理性与非理性之间的缓冲区；既是静止概念，又是动态的概念。感觉是指客观事物在人脑中引起的一种主观感受，由于感性是感觉对描述对象所形成的最直接的语义表达，所以一般认为感觉是感性的第一表征（图1 ），感觉的量化也成为了感性工学研究的重点与先导。刺激感觉感性评价选择图1认知决策过程1.3感性与产品设计由于社会经济发展的必然，我们已经跨入了体验经济时代。人们的消费需求已经由低层 次的物理功能需求转向更高层次的精神情感需求（图2），产品应该给予消费者更加交互、更加独特的体验，以获取充分人性化的体验价值。只有在服务经济、体验经济时代下，人们的需求才是高度的人性化，甚至是单独的、纯个人性的。产品的差异化、人性化已成为人们选购产品的重要价值取向。面对这样的时代背景， 正如引言中所提到的那样,传统的产品设计方法早已无法适应当今的时代，设计理论界需要一种新的思想与技术手段。基于此，感性工学这一学科的产生显3#然反应了当今工业设计中对于感性需求的必要性与迫切性。#审美需求性能品质基本功能图2人对产品的需求层次1.4感性工学的定义与分类作为一门边缘性交叉学科，感性工学的研究领域存在着不同的观点与认识，且随着该学科的不断发展，要给感性工学下一个明确的定义是非常困难的。从设计方法论的角度理解， 感性工学就是将人受外界刺激传至感觉器官后所产生的感觉、知觉、认知、情感和表现等感受解释成数理式的设计要素，并应用于产品开发之中， 简单来说，感性工学的研究目的就是完成将感性解释为对应的设计要素的过程。同样，目前对感性工学也没有一个统一的的分类方式。根据日本感性工学专家长町三生的研究成果，采取系统的方法，将感性工学分成以下三大类：前向型感性工学系统将感性需求转移为设计要素，应用于产品开发，供产品设计者采用；逆向性感性工学系统将设计提案转译以进行感性判断，应用于产品评价，供产品开发者与消费者采用；混合型感性工学系统将上述两类系统转译整合为一个可双向转译的混合系统。1.5感性工学与人体工程学从某些方面来讲，感性工学的确和人体工程学存在着某种相似之处。传统人体工程学的理论与方法很大程度上受到欧洲劳动学的影响，虽然随着现代心理学的发展，人体工程学也引入了心理学的一些研究方法，但所关注的焦点依然是产品的可用性与功能性是否符合使用者的生理与心理特性，无法真正对使用者的情感与体验进行定量的考虑。为了使产品获得最佳的体验效果，我们还需要关注除功能之外的诸多感性因素，感性工学恰恰从情感的角度弥补了现代人体工程学的不足。、感性量化与分析方法2.1量法方法感觉量化方法包括心理量化法与物理量化法两种(图3)。通过采用量表等心理测量手段，可以直接获得外界刺激经感官、心理转换后相对应的心理量值；物理量法往往通过测量仪器将外部刺激间接地转换成对应的物理量，并与经验量进行比较判断后获得最终的心理量值。一般而言，心理测量往往存在很大的主观性，所以实际应用中可与物理测量结合以提高量化的可靠性。感官、心理转换心理量法：外界刺激心理量对比判断:传感器物理量1物理量法：外界刺激心理量:经验感性量丨图3感性量化方法表1物理量测定项目感觉类型测量项目测量仪器视觉颜色测色仪光强光度仪眼动眼动仪方向量角器听觉音强声压计音频FFT仪肤觉软硬体压分布仪粗滑粗糙度仪温度温度计/热电偶湿度湿度计触觉重量电子秤速度测速仪方向指南针力量肌电仪2.2分析方法感性通过量化后需要采用数学统计方法对其进行科学的分析。进行分析的方法有很多， 较常用的有语义微分法、层次分析法和模糊评价法等。语义微分法(Semantic Differential Technique)是实验心理学中常用的一种用于将人的感觉量化的主观评价方法。其基本的操作方法为用两个意义相反的形容词配对组成量表，要求被试在两个极端之间进行选择。层次分析法(Analytic Hierarchy Process )是指将一个复杂的多目标问题作为一个系统， 将单一目标分解为多个子目标，进而分解为若干层次，最终通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序(权数)和总排序。采用模糊评价法(Fuzzy comprehensive evaluation method)评价的结果不是绝对地肯定 或否定，而是基于模糊数学理论， 以一个模糊集合来表示， 根据隶属度把定性评价转化为定 量评价。该方法能较好地解决模糊的、 难以量化的问题，非常适合用于解决人的感性量化问 题。形态分析法等等。不同的除了以上三种方法外，还有主成分分析法、人工神经网络法、分析方法出发点不同， 应用领域也不同，在实际的应用中需要根据实际情况采取合适的方法 对量化结果进行分析。三、产品感性设计程序由上节可知，感性工学的分析方法众多，限于篇幅，这里仅列举语义微分法用于产品开 发的一般程序。用语义微分法构建产品感性工学系统的一般程序如下：（1）根据研究对象，从市场、企业、媒体等各渠道搜集感性形容词，一般需要搜集成 对形容词约600800对。随后再从中筛选出最相关的词汇进行分析。（2） 确定评价分级水平数，通常需采取单数分级，一般分为5或7级。如图4所示的 是某款按摩椅产品的语义微分量图。图4某款按摩椅产品的语义差分量图(pithy)(lithe)(conservative)(calm)(crude)(dangerous)（3）根据产品特点，收集相关的设计要素。（4）通过设计调查（问卷或量表等形式）或实验对感性词与设计要素进行关联分析， 建立两者之间的相关性。（5）采用定性与定量相结合的分析方法，对经过语义转译的结果进行设计层面的分析 评定，用于产品形态与功能等的设计中。四、结语感性工学诞生至今已逾四十年，研究也从日本迅速扩展至世界各国，并与人体工程学、 设计心理学等学科交叉融合，随着信息技术的飞速发展，该学科也从最初单纯的感性定量研究逐渐向人工智能、神经网络和模糊控制等领域延伸，其理论体系必将更加成熟与完善。家具设计属于工业设计范畴，家具产品的设计过程同样可以将人们对于家具的感性通过 感性工学的方法定量地转译出来，并与产品的设计要素相关联，设计出符合消费者情感需求的产品。参考文献:1 李月恩，王震亚，徐楠.感性工程学M.北京：海洋出版社，2009.2 申黎明.人体工程学：人一家具一室内M.北京：中国林业出版社，2010.3 许柏鸣.家具设计M.北京：中国轻工业出版社，2010.6