寧廷州 張敬芝 葛美芹

(棗莊學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，山東 棗莊 277160)

包裝造型由包裝的形態(tài)、色彩、材料、肌理、質(zhì)感等要素組成。作為產(chǎn)品的重要組成部分，包裝造型在保持產(chǎn)品質(zhì)量、提升產(chǎn)品檔次、服務(wù)產(chǎn)品推廣等方面發(fā)揮重要作用。包裝造型設(shè)計中，功能利益和情感需求是消費(fèi)者追求的主要方面[1]。感性作為情感的重要組成部分，反映了消費(fèi)者在接觸包裝造型組成要素時的心理感覺和意象，從而進(jìn)一步影響消費(fèi)者的購買行為[2]。消費(fèi)者的感性需求具有模糊性、直覺性、不確定性等特點(diǎn)，常需借助感性形容詞進(jìn)行描述，并利用感性工學(xué)[3]技術(shù)進(jìn)行分析。感性工學(xué)通過定量分析方法確定消費(fèi)者感知與設(shè)計特征間的映射關(guān)系，有助于企業(yè)更好地理解消費(fèi)者情感需求并將其有效地轉(zhuǎn)化為設(shè)計要素[4]。

目前，常用的消費(fèi)者感性量化分析方法主要有線性和非線性兩大類。線性分析方法主要借助主成分分析、因子分析、多元回歸分析等統(tǒng)計方法對感性意象建模，如基于主成分分析法建立造型設(shè)計決策模型[5]，借助因子分析法抽取影響圖像情感認(rèn)知的潛在要素[6]，利用多元線性回歸分析方法建立包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計要素與感性意象之間的關(guān)系模型[7]。由于消費(fèi)者在知識背景、社會經(jīng)驗、認(rèn)知等方面的差異，其感性需求具有不確定、不精確性，從而影響感性分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性[8]。針對該問題，非線性分析方法被引入感性評價過程，如借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建包裝形態(tài)審美評價的非線性動力學(xué)模型[9]，基于模糊理論以辦公室座椅為例建立用戶滿意度與設(shè)計要素間的映射關(guān)聯(lián)[10]，利用遺傳算法和設(shè)計結(jié)構(gòu)矩陣對消費(fèi)者感性需求進(jìn)行降維處理[11]。

消費(fèi)者的感性認(rèn)知常以語義形容詞匯描述，現(xiàn)有研究方法[5-7,9-11]多將消費(fèi)者的語義偏好轉(zhuǎn)化為數(shù)值進(jìn)行量化計算，可能引起語義缺失而影響感性評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時，由于主觀認(rèn)知的不確定性，消費(fèi)者在進(jìn)行感性判斷時并非只選擇單一的感性詞匯，可能在多個感性量度間猶豫。如針對感性詞匯“輕奢的”，消費(fèi)者可能在選擇“一般輕奢的”和“很輕奢的”之間猶豫，而單一詞匯無法準(zhǔn)確描述消費(fèi)者的主觀選擇。為此，研究以包裝造型的消費(fèi)者感性評價為研究對象，利用語言變量構(gòu)建消費(fèi)者認(rèn)知模型，通過猶豫模糊術(shù)語集表達(dá)消費(fèi)者的感性偏好，引入語言集結(jié)算子構(gòu)建語言計算模型，避免感性評價中的信息缺失，提高消費(fèi)者感性評價的準(zhǔn)確性和客觀性，降低包裝造型設(shè)計決策的風(fēng)險，為設(shè)計師進(jìn)一步設(shè)計提供有益指導(dǎo)。

1 語言計算

語言計算(computing with words，CWW)是指利用自然語言而非數(shù)值描述的信息進(jìn)行推理、計算和決策[12]。該方法將人們模糊的知覺轉(zhuǎn)化成可計算的語言，通過一定的推理規(guī)則表達(dá)并實現(xiàn)語言集結(jié)，主要包括語言變量的表示方法和語言計算模型。

1.1 語言變量

語言變量是以自然或人工語言中的字詞或句子進(jìn)行表示的變量，通常是一個五元組[L,T(L),U,S,M][13]，L是變量名稱，T(L)是有限數(shù)量單詞的集合，U是語言論域，S是產(chǎn)生T(L)的語法規(guī)則，M反映每個語言變量X意義的語義規(guī)則，M(X)表示U中的一個模糊集。以感性語義詞匯“輕奢的”為例，其五元組構(gòu)成如圖1所示。

圖1 感性詞匯五元組示例

在包裝造型感性評價中，對消費(fèi)者認(rèn)知偏好的衡量常采用有限量度表述，且以一定順序排列?？捎糜行蛘Z言術(shù)語集[14]進(jìn)行描述S={s0,s1,…,sg}。其中，s0

設(shè)μ,μ1,μ2>0，sα,sβ∈S，則語言術(shù)語集的基本計算規(guī)則如下：

(1)sα⊕sβ=sα+β。

(2)μsα=sμα。

(3) (μ1+μ2)sα=μ1sα⊕μ2sβ=sμ1α+μ2β。

(4)μ(sα⊕sβ)=μsα⊕μsβ=sμα+μβ。

1.2 語言計算模型

在語言計算中，最重要的問題是避免語言信息的丟失。為此，引入二元語義對消費(fèi)者偏好進(jìn)行描述。二元語義是一個語言組(sk,αk),k∈[0,g]，其中sk是語言集S中的第k個元素；αk為符號轉(zhuǎn)移值，滿足α∈[-0.5,0.5)，表示評價結(jié)果與sk的偏差。語言計算的對象是語言標(biāo)簽值β∈[0,g]，輸入、輸出均為語言集，在實際應(yīng)用中需利用二元組向標(biāo)簽值β轉(zhuǎn)化函數(shù)Δ和標(biāo)簽值β向二元組的轉(zhuǎn)化函數(shù)Δ-1執(zhí)行語言計算。

Δ-1:S×[-0.5,0.5)→[0,g]

Δ-1(si,α)=i+α=β，

(1)

Δ:[0,g]→S×[-0.5,0.5)

Δ(β)=(si,α)，

(2)

式中：

si——語言集S中的第i個元素，i=round(β)，round(·)為四舍五入取整函數(shù)。

結(jié)合二元語義轉(zhuǎn)換函數(shù)Δ和Δ-1，對于一組用二元語義表示的語言變量x={(r1,α1),(r2,α2),…,(rn,αn)}，可分別按式(3)、(4)構(gòu)建平均語義計算模型、加權(quán)語義計算模型。

(3)

(4)

式中：

wi——第i個語言變量權(quán)重，w1+w2+…+wn=1。

2 猶豫模糊語言計算

由于感性需求的不確定性，消費(fèi)者在進(jìn)行感性判斷時并非都能給出準(zhǔn)確評價，可能存在猶豫不決的現(xiàn)象。針對該問題，傳統(tǒng)的感性需求量化標(biāo)度與量化分析方法難以準(zhǔn)確描述消費(fèi)者的感性偏好。為此，引入猶豫模糊語言術(shù)語集進(jìn)行處理。

2.1 猶豫模糊語言術(shù)語集

在有序語言術(shù)語集基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展，可得到一種對稱的語言術(shù)語集S={sα|α∈{-τ,…,0,…,τ}}。其中，τ為正整數(shù)，語言數(shù)量為奇數(shù)，0為對稱中心。當(dāng)存在負(fù)算子時，有Neg(sα)=s-α，且sα≤sβ?α≤β。令τ=3，則1.1中Likert七級量表可轉(zhuǎn)化為S= {s-3. 很不喜歡，s-2. 不喜歡，s-1. 一般不喜歡，s0. 中立，s1. 一般喜歡，s2. 喜歡，s3. 很喜歡}。

猶豫模糊語言術(shù)語集有助于解決1.1中可能出現(xiàn)的感性評價扭曲現(xiàn)象。如假設(shè)兩個用戶偏好分別為“一般不喜歡”和“一般喜歡”，1.1、2.1中兩種描述方式分別為s2、s4和s-1、s1，按1.1運(yùn)算法則，s2⊕s4=s6，s-1⊕s1=s0，顯然前者“差+好=更好”模式是不合理的，后者更符合真實情況。

2.2 猶豫模糊語言計算

(5)

式(5)是以加權(quán)平均的方式進(jìn)行消費(fèi)者偏好集結(jié)。當(dāng)各猶豫模糊語言術(shù)語集的權(quán)重相同時，W=(1/n,1/n,…,1/n)T，式(5)即退化為算數(shù)平均法，如式(6)所示。

(6)

3 實例驗證

月餅包裝對月餅的銷售至關(guān)重要，消費(fèi)者對包裝造型的直觀感覺直接影響其購買行為。某公司欲設(shè)計一款月餅包裝，在產(chǎn)品口味、價格、用戶關(guān)注度、不同風(fēng)格等約束范圍下得到6個產(chǎn)品樣本(圖2)。為更準(zhǔn)確地定位市場需求情況，通過調(diào)研市場消費(fèi)人群，確定以“綠色的”“輕奢的”分析消費(fèi)者對月餅的感性認(rèn)知情況，為設(shè)計師展開設(shè)計提供指導(dǎo)。

圖2 月餅包裝樣本

3.1 確定猶豫模糊術(shù)語集

采用Likert七級量表分別構(gòu)建語言變量“綠色的”“輕奢的”，得到語言變量S1= {s-3. 很不綠色的，s-2. 不綠色的，s-1. 一般不綠色的，s0. 中立，s1. 一般綠色的，s2. 綠色的，s3. 很綠色的}、S2= {s-3. 很不輕奢的，s-2. 不輕奢的，s-1. 一般不輕奢的，s0. 中立，s1. 一般輕奢的，s2. 輕奢的，s3. 很輕奢的}。這兩個語言變量的綜合結(jié)果是{s-3. 很不滿意的，s-2. 不滿意的，s-1. 一般不滿意的，s0. 中立，s1. 一般滿意的，s2. 滿意的，s3. 很滿意的}。隨機(jī)選取10名消費(fèi)者對6個樣本進(jìn)行感性分析，要求用戶可以不局限于某一個感性描述，得到各產(chǎn)品樣本的猶豫模糊術(shù)語消費(fèi)者評判結(jié)果如表1所示，并與Likert七級量表評分方式進(jìn)行對比，評判結(jié)果如表2所示。

3.2 感性計算

對于每個包裝造型樣本，消費(fèi)者感性評價形成的猶豫模糊語言術(shù)語集之間不存在權(quán)重差異，因此可按式(6)進(jìn)行計算。同時，調(diào)研發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者對目標(biāo)感性指標(biāo)的偏好相同，因此分別按樂觀原則、悲觀原則與平均原則對感性評價結(jié)果進(jìn)行處理，并與Likert感性評價方法進(jìn)行對比，計算結(jié)果如下。

(1) 樂觀原則：

各方案間的優(yōu)劣順序為方案3>方案6>方案4>方案1>方案5>方案2。按照語言描述，方案3、4、6處于“滿意的”和“很滿意的”之間，方案1、5處于“一般滿意的”和“滿意的”之間，方案2處于“中立”和“一般滿意的”之間。

“綠色的”指標(biāo)優(yōu)劣順序為方案3>方案6=方案4>方案1>方案5=方案2；“輕奢的”指標(biāo)優(yōu)劣順序為方案3>方案6>方案4>方案5>方案2>方案1。即方案3、4、6介于“綠色的”和“很綠色的”以及“輕奢的”和“很輕奢的”之間。

表1 猶豫模糊術(shù)語消費(fèi)者評判結(jié)果

表2 單一語言術(shù)語消費(fèi)者評判結(jié)果

(2) 悲觀原則：

各方案間的優(yōu)劣順序為方案6>方案4>方案3>方案1>方案5>方案2。按語言描述，方案3、4、6處于“一般滿意的”和“滿意的”之間，其他方案處于“中立”和“一般滿意的”之間。

“綠色的”指標(biāo)優(yōu)劣順序為方案3=方案4>方案6>方案1>方案2>方案5；“輕奢的”指標(biāo)優(yōu)劣順序為方案6>方案4>方案3>方案5>方案1>方案2。即針對“綠色的”語言變量，方案3、4、6介于“一般綠色的”和“綠色的”之間；針對“輕奢的”語言變量，方案3、4、5、6介于“一般輕奢的”和“輕奢的”之間。

(3) 平均原則：

各方案間的優(yōu)劣順序為方案3>方案6>方案4>方案1>方案5>方案2。按語言描述，方案3、6處于“滿意的”和“很滿意的”之間，方案1、4處于“一般滿意的”和“滿意的”之間，其他方案處于“中立”和“一般滿意的”之間。

“綠色的”指標(biāo)優(yōu)劣順序為方案3>方案4>方案6>方案1>方案2>方案5；“輕奢的”指標(biāo)優(yōu)劣順序為方案6>方案3>方案4>方案5>方案1=方案2。針對“綠色的”語言變量，方案3、4、6介于“綠色的”和“很綠色的”之間，方案1是“一般綠色的”，方案2、5介于“中立的”和“一般綠色的”之間。針對“輕奢的”語言變量，方案6屬于“輕奢的”，其他處于“一般輕奢的”和“輕奢的”之間。

(4) Likert量表評判結(jié)果：

A1=1.25，A2=0.6，A3=2.05，A4=2，A5=0.75，A6=1.95。

各方案間的優(yōu)劣順序為方案3>方案4>方案6>方案1>方案5>方案2。

基于猶豫模糊理論的評價結(jié)果，以上6種樣本用戶都有較好的評價，但方案3、6屬于消費(fèi)者“滿意的”之上的方案，兩者在“綠色的”語言變量上屬于同一感知區(qū)間，但方案6在“輕奢的”語言指標(biāo)上占優(yōu)。相比于猶豫語言評價，傳統(tǒng)的Likert評價僅能給出方案優(yōu)劣順序，無法直接以語言的形式進(jìn)行分析，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而猶豫語言更能反映用戶感知的主觀偏好性與不確定性，從而為設(shè)計師進(jìn)一步設(shè)計提供更為有益的指導(dǎo)。

4 結(jié)論

在產(chǎn)品的選購中，包裝的造型設(shè)計是消費(fèi)者感性需求的重要因素之一，其反映了消費(fèi)者的主觀認(rèn)知并會最終影響其購買行為。因此，對包裝造型設(shè)計進(jìn)行消費(fèi)者感性分析將有助于提高產(chǎn)品的市場競爭力。消費(fèi)者的感性需求具有模糊性、不確定性等特點(diǎn)，常用感性形容詞匯描述，并轉(zhuǎn)化為量化數(shù)值進(jìn)行分析。然而，該過程可能引起感性評價信息丟失，且感性需求的不確定性使得消費(fèi)者在感性評價時可能產(chǎn)生猶豫，從而無法給出準(zhǔn)確感性評價。針對該問題，引入模糊語言變量對感性評價量度進(jìn)行分析，通過語言計算模型實現(xiàn)消費(fèi)者感性評價結(jié)果的集結(jié)。同時，借助猶豫模糊語言術(shù)語集描述消費(fèi)者感性評價的不確定性，構(gòu)建語言集結(jié)算子進(jìn)行感性形容詞的計算。案例應(yīng)用證明了方法的有效性，有助于提升包裝造型感性評價的科學(xué)性和客觀性，為設(shè)計師進(jìn)一步進(jìn)行包裝設(shè)計提供有益指導(dǎo)。