联合分析法在儿童家具定制设计中的应用
时间：2023-04-21 17:20:06 来源：千叶帆 本文已影响人
谭雨婕 张继娟 杨昕妍 张仲凤* 齐可心
（1.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004；
2.国家林业和草原局绿色家具工程技术研究中心，湖南 长沙 410000；
3.湖南省绿色家居工程技术研究中心，湖南 长沙 410000）
我国双减、三胎政策的实施[1]给儿童家具市场带来了新红利。与此同时，家具定制个性化，生产制造柔性化，使家具企业进入定制家具新时代[2]，生活水平的提高促使用户开始重视儿童家具的个性化与品质。儿童在不同的成长阶段，对家具的需求也不同。儿童家具定制的市场发展前景广阔[3]，儿童家具设计需要定量考察各设计要素以贴合用户需求。联合分析法能模拟人做决定时的真实情境，迫使被试同时考虑多种不同的信息元素[4]，系统比较儿童家具设计要素对用户偏好影响。本文旨在运用联合分析法来指导儿童家具定制设计，探究多要素对于儿童家具整体的效用影响及其各自的重要性，以期为儿童家具新产品开发提供借鉴。
1.1 定制儿童家具的用户偏好
“定制”概念出现于萨维尔街（Savile Row），意为“量身剪裁”[5]。Lampel等[6]提出，用户在生产周期中的参与程度对定制的程度起决定作用。定制家具以用户需求为驱动，用户对家具偏好程度的打分会受到家具前期的设计与生产阶段的品控影响[7]。儿童家具定制设计应当灵活考量，针对儿童在不同成长时期的特点进行设计[8]，儿童家具需同时满足儿童的基本使用功能和个性化发展。儿童在各年龄段身高和体形的不同对家具尺寸的要求不同，可通过改变家具部件位置来达到不同功能的实现[9]，移动指定部件来扩宽面积和调整高度。这种方式操作简易并有效，能扩展儿童家具的用途，同时延长使用寿命。
1.2 联合分析法
联合分析法出现于20世纪60年代，是由数理心理学家Luce和统计学家Tukey提出[10]的多元统计方法，主要通过要素分解和定量研究来探究用户偏好。其关键步骤包括：确定要素与要素水平、模拟组合方案、数据收集、计算要素效用值与重要性、数据结果解释与案例分析[11]。1971年，Green等[12]将联合分析法应用于用户在产品的不同要素中做出决策，由此进入市场研究领域。联合分析法在产品研发和宣传方面能够给予企业强有力的证据支持，通过计算结果估测用户对不同要素及水平的评价。
通常采用德尔菲法和文献研究法等手段来明确设计要素及水平，也可采用评价构造法。评价构造法归于魅力工学，通过与受访者进行深度访谈，引导受访者对同类事物的A与B进行成对比较，深入讨论A与B之间的区别或一致后，解析并提取出用户对于产品偏好的魅力要素。联合分析法的流程构造框架具体实施步骤如图1所示。
图1 联合分析法流程Fig.1 Joint analysis process
1.3 研究设计
选用联合分析法为工具进行探索，为使影响儿童家具用户偏好要素的设立更加恰当，方法为以下4步：1）使用攀梯访谈技术与魅力工学中的评价构造法得出儿童家具用户偏好的要素，通过德尔菲法和文献研究法确定儿童家具各要素的水平；
2）利用SPSS 25.0软件中的正交设计模块生成具有代表性的模拟产品组合，并依据5级李克特量表对组合进行打分；
3）运用联合分析法构建儿童家具用户偏好量化模型，并对问卷进行信效度检验；
4）对导出结果进行解析，得出儿童家具最优组合并运用于设计案例，为定制儿童家具设计提供崭新思路与理论证据支持，研究流程如图2所示。
图2 研究流程图Fig.2 Research flowchart
2.1 儿童家具设计要素及水平
试验样本来自国内外儿童家具权威销售平台[13]采集的儿童家具图片，初次筛选出特征明显且具有代表性的样本136张。为使试验过程高效和试验结果可靠，除去特征相仿的重复样本，可使样本多元化，最终挑选30个具有典范性的儿童家具试验样本，考虑到材料、造型、功能、尺度等是家具设计中相当关键的部分，具有典范性的儿童家具试验样本素材以卡片形式展现，如图3所示。
图3 儿童家具试验样本彩色图卡Fig.3 Children"s furniture experiment sample color map
设计要素提炼步骤应用心智模型四剑客[14]中的攀梯访谈术，并使用魅力工学中的评价构造法，选择16位具有家具与室内设计经验的专家作为访谈对象，其中的男性与女性占比相同，年龄区间为26～40岁。访谈详细步骤如下：1）让受访专家依照A型图解法将30个样本分为N个类型（3～6类），询问受访者归类的原因，同时记录。2）被访者从每个类型中筛选出1个样本作为该类型典范性的样本，共有N个，从中随机抽选2个，并询问被访者对于抽选的样本喜欢与否及理由，访谈问题持续从抽象延伸到具体进行。重复上述步骤，依次对不同类型分组中的儿童家具样本进行提问，解析出影响儿童家具用户偏好的设计要素。
由于设计要素过多会加重被访者任务量，进而降低结果的精准度，要素过少，模型可能缺乏部分关键信息，从而降低预见力[15]，要素个数宜控制为3～6个[16]，通过对访谈信息进行归纳得出儿童家具用户偏好的7个设计要素。用户在购买儿童家具时，首要考虑的是该产品的安全性，去除安全性进行试验，最后确定为6个设计要素。为使问卷具有一定信服力，同时减少被调查者的工作量、准确构建儿童家具模拟组合方案，需要通过限制儿童家具设计要素水平的个数来实现。存在研究表明：不同要素所含水平个数应尽可能均衡，当某个要素的水平数目增加时，该要素的相对重要性会随之增加，通过相关文献阅读及德尔菲法，确定出儿童家具各设计要素的不同水平（见表1）。
表1 设计要素及水平分析Tab.1 Analysis of design elements and levels
2.2 构建儿童家具模拟组合方案
在联合分析中，研究的对象被称为“轮廓”，由研究对象的要素以及各要素的不同水平组合成轮廓[17]。基于模型的要素个数限制和适用性、合理性等方面的考虑，采用全轮廓联合分析法（FPA），因而共有36=729种轮廓组合，为提高调查问卷的完成率和有效性，借鉴沈浩等[18]的做法，计算模拟产品组合最小数目：
式中：NC为模拟产品组合最小数量，种；
NL为所有要素水平总数量，个；
NE为所有要素总数量。
使用SPSS 25.0软件进行正交排列，令各要素及水平均匀分布、齐整可比，通过组合不同的儿童家具要素与要素水平，生成了18种具有代表性的模拟产品组合（见表2），该组合数大于式（1）计算出的产品组合最小数目结果，因此表2的组合方案相对合理。
表2 18 种正交排列法的模拟产品组合Tab.2 Analog portfolio of 18 orthogonal designs
2.3 设计调查问卷与调研
针对设计组合，调研目标人群为家里有儿童家具或者有购买需求的适婚、已婚用户，对18个具有代表性的组合方案进行喜好度的评分。为确保调研人群的涵盖广度，受访者覆盖了不同领域的人群，年龄跨度为26～40岁。共回收问卷345份，有效样本数量为291份，有效率为84.3%。调查对象按照5级李克特量表（LIKERT）对18个模拟产品组合进行偏好评分，对购买意愿程度的打分范围设置为1～5分，分别代表“强烈不愿意购买该组合产品”“不愿意购买该组合产品”“无感”“愿意购买该组合产品”“强烈愿意购买该组合产品”。
2.4 设计要素的相对重要性及各水平的效用值
采用SPSS 25.0软件的Conjint分析模块，通过导入收集的所有数据计算得出6项要素的相对重要性及18项要素水平的效用值，重要性反馈该要素在整个儿童家具中被看重的相对程度；
整体效用值反馈的是用户对某要素水平的立场，正值为喜欢，负值为不喜欢，整体效用值的数值大小则反馈了用户对该要素水平喜欢或不喜欢的程度。相对重要性与整体效用值见表3。
表3 相对重要性及整体效用值Tab.3 Relative importance and overall utility value
2.5 信效度检验
采用克隆巴赫Alpha系数对问卷数据进行信度检验，通过SPSS 25.0 软件计算得出α系数值为0.892，大于0.800，表明题目间具有较高的内在一致性，该问卷的测量信度良好。效度检验采用KMO和巴特莱特球形度检验，计算得出KMO值为0.793，大于0.700，说明变量间的相关性较强；
对显著性Sig值进行检验，结果为0.000，小于0.050 的数据呈球状分布，以证实问卷有效（见表4）。
表4 问卷数据信度分析与效度检验Tab.4 Reliability analysis and validity test of questionnaire data
2.6 结果分析
通过联合分析输出结果可以看出，材料对儿童家具用户偏好的影响力最大，其次是功能和价格，色彩设置和使用寿命则差异不显著，排在6要素重要性末位的是造型。在保证高安全性的前提下，依据输出结果进行儿童家具定制设计。由表4的数据可知，291位受访者群体对于以上6个要素的重要性排序，由高到低分别是材料、功能、价格、色彩设置、使用寿命和造型。再对比18个要素水平的效用值，预测最优的儿童家具组合为：使用寿命为9～12 a、材料为实木、造型童趣、色彩设置为邻近色、价格为中档、功能丰富的儿童家具。
3.1 方案生成
儿童卧房的空间布局中，使用率最高的是贯穿儿童成长全过程的睡眠区，也是最关键的区域，其后才是活动区、学习区、储藏区、展示区，故选择儿童床作为设计案例。以儿童床使用期限短但价格高昂为设计切入点，根据联合分析输出结果所预测的最优组合，设计功能丰富、具有成长性、造型童趣、价格适中的邻近色实木儿童床。即满足睡眠以外的其他功能拓展延伸，设计方案如图4所示，6种使用状态分别为3岁前模式、换尿布台模式、学习/游戏桌模式、互动模式、3～6岁模式、6～12岁模式。在拓展功能的同时，实现了使用寿命的最大化。
图4 儿童床设计方案6 种使用状态Fig.4 Children"s bed design scheme 6 kinds of use state
3.2 材料与价格分析
将实木中惯用的榉木选为儿童床的原材料，具有安全环保、耐用、没有刺激性、扎实牢固、不易变形、易于加工制作等优点。选购儿童床时，价格一直是重要的要素，如购买之前无法评估儿童床的价值或存在风险，价格可作为推断儿童床质量的依据。如对儿童床价格按照低档、中档、高档分类，三个档位的价格分别为1 500元以下、1 500～4 500元及4 500元以上。将用户偏好模型的效用值（见表3）进行对比，价格宜控制在1 500～4 500元之间。
3.3 功能与使用寿命分析
儿童家具功能的转变主要是依靠尺寸的改变来实现的。实现儿童家具的可成长性，可对儿童家具的尺寸进行扩展和调整，也可根据儿童不同年龄阶段的使用需求进行调整，如学习、互动、收纳等功能的转化。儿童家具较长的可用年限由结构组合和可拆装来实现，为让儿童床的使用寿命更长，可通过拼合拆卸、功能拓展、调节尺寸来实现儿童床的可成长性[19-20]。
3.4 色彩设置与造型分析
用户在儿童家具色彩的选择更倾向于缓和的邻近色。当孩子不能确定自己的色彩偏好时，建议采用较浅色彩，比如让人感到轻松舒适的浅咖色、浅灰色、乳白色等具有良好延展性的色彩[21-22]。造型对儿童家具用户偏好的影响力较小，在造型方面，用户更偏好造型童趣的儿童家具。对于长期使用的儿童家具，造型需要与室内整体风格匹配[23]。
3.5 设计案例人机尺寸分析
参照我国0～3岁婴幼儿身长447～1 094 mm，3～12岁儿童身高854～1 620 mm，并参照国内单人床常用的长度尺寸1 800～2 000 mm，将可成长性儿童床的基本尺寸确定为：延伸前的长度为1 200mm，延伸后的长度为1 800 mm。宽的床容易入睡，在不妨碍机能的前提下，需考虑住房面积的限制[24]，确定床宽为900 mm。为方便儿童上床和下床，确定铺面高度为400 mm。儿童床需要安装护栏等装置避免儿童意外跌倒[25]。根据女性第5百分位人体测量数据，我国初生女婴头径为95～105 mm，部分婴幼儿能够穿过65 mm以上的空间间隙，婴幼儿头部骨骼较软，为避免护栏卡到头部，护栏间隙宽度为55 mm，护栏上端距铺面高度为700 mm，0～3岁的婴幼儿在各种姿势下都难以翻出[26-28]。需要抱起或放下婴儿时，可拆掉上护栏，下围挡高300 mm。儿童床设计方案人机尺寸如图5所示。
图5 儿童床人机尺寸图Fig.5 HMI dimension drawings for children"s cots
3.6 设计案例结构分析
如图6（a）所示，儿童床隔板可拉伸至上端节点，再向下旋转，床头的凹槽辅助固定，变成换尿布台。将隔板拉伸至下端节点，再进行旋转，床头的凹槽辅助固定，可变成一个小桌子，作为学习/游戏桌。将隔板拉伸较短一段距离，再向下旋转，家长可与儿童进行亲密互动；
儿童3 岁后，可将隔板与上护栏拆卸，如图6（b）所示，调节隔板的结构可沿滑轨与床体分离。儿童6岁后，可将下护栏拆卸，如图6（c）所示，成为一张普通单人床。
图6 儿童床使用说明图Fig.6 Instructions for the use of children"s cots
联合分析法能高效获取用户需求，进行设计定位，为儿童家具设计提供崭新思路与理论证据支持，满足儿童家具市场需求。该方法从儿童家具用户的角度思考问题，以儿童家具现存问题以及用户需求为导向，可了解使用寿命、材料、造型、色彩设置、价格以及功能等多个与儿童家具设计相关的要素，从而构建用户对儿童家具的偏好模型，通过对这些要素进行解析可确定较优组合方案，对于儿童家具设计具有较强实用性，能从多个层面满足用户不同偏好。
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