楊冬梅，張從，張健楠

基于具身認(rèn)知的老年人多通道感知與行為研究

楊冬梅，張從，張健楠

（河北工業(yè)大學(xué)，天津 300131）

基于老年用戶需求，結(jié)合用戶多通道感知特征，分析老年人使用產(chǎn)品時(shí)具身的體驗(yàn)與感受，并得到用戶偏好，促進(jìn)老年產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以滿足用戶生理、心理需求。以老年康復(fù)輔具為設(shè)計(jì)載體，采用優(yōu)序圖法、行為地圖法分析數(shù)據(jù)，構(gòu)建用戶需求與具身行為的關(guān)聯(lián)模型，挖掘交互過(guò)程中的問(wèn)題動(dòng)作及相關(guān)接觸點(diǎn)，以指導(dǎo)后續(xù)設(shè)計(jì)研究?；诟行怨W(xué)的0階感性概念法，構(gòu)建0階-PAD情緒詞匯衍生模型。運(yùn)用語(yǔ)義差分法得到用戶對(duì)產(chǎn)品的感性意象數(shù)據(jù)，采用主成分分析、皮爾遜相關(guān)性分析等方法得到滿足用戶需求的問(wèn)題動(dòng)作、相關(guān)接觸點(diǎn)偏好。結(jié)果依據(jù)感性意象與喜愛(ài)程度評(píng)價(jià)結(jié)果衍生的設(shè)計(jì)要素進(jìn)行老年流食杯設(shè)計(jì)實(shí)踐，應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證。從用戶具身的知覺(jué)感知與需求出發(fā)，結(jié)合感性工學(xué)相關(guān)方法獲得老年用戶對(duì)使用產(chǎn)品的偏好，為設(shè)計(jì)實(shí)踐提供客觀的理論依據(jù)與實(shí)踐驗(yàn)證，對(duì)老年產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供一定的設(shè)計(jì)研究參考。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)；老年流食杯；具身認(rèn)知；多通道感知；語(yǔ)義差分法；模糊綜合評(píng)價(jià)

具身認(rèn)知（Embodied Cognition）理論認(rèn)為身體在認(rèn)知過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，人們對(duì)外界的認(rèn)知是由身體的行為方式和體驗(yàn)決定的[1]。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于具身認(rèn)知理論的研究集中在哲學(xué)、心理學(xué)領(lǐng)域，實(shí)際應(yīng)用集中在教育學(xué)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)領(lǐng)域運(yùn)用該理論的研究較少。李若星[2]在其論文《試論具身設(shè)計(jì)——一種身體角度的建筑設(shè)計(jì)方法》中，從感知層、認(rèn)知層和行動(dòng)層解析了身體與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)，并結(jié)合建筑案例進(jìn)行了分析，構(gòu)建了“具身設(shè)計(jì)”方法并進(jìn)行了設(shè)計(jì)實(shí)踐。焦陽(yáng)[3]在其論文《具身認(rèn)知在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究》中將具身認(rèn)知與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)分為4個(gè)層面，構(gòu)建了設(shè)計(jì)策略與程序并應(yīng)用于設(shè)計(jì)實(shí)踐中。王秀麗等人[4]在論文《基于具身認(rèn)知的兒童智能玩具交互設(shè)計(jì)研究》中，研究了兒童智能玩具交互設(shè)計(jì)的具身性，分析并結(jié)合兒童的具身認(rèn)知特性，構(gòu)建了基于具身認(rèn)知的兒童智能玩具交互設(shè)計(jì)方法。然而，上述文獻(xiàn)中的用戶年齡偏小，老年人的身體行為方式與體驗(yàn)感受特殊且相較其他人群存在巨大差異，因此，將具身認(rèn)知理論應(yīng)用于老年產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究具有較大意義。

1 老年人康復(fù)輔具需求分析

目前國(guó)外的康復(fù)輔具創(chuàng)新設(shè)計(jì)及服務(wù)發(fā)展處于領(lǐng)先水平，然而，我國(guó)的輔具設(shè)計(jì)仍處于起步階段且種類單一[5]，同時(shí)缺乏對(duì)飲食輔具的研究。移情圖是設(shè)計(jì)師將語(yǔ)言、行為、心理等調(diào)研結(jié)果簡(jiǎn)單化的圖表[6]。本文將以流食杯為載體，運(yùn)用觀察法與焦點(diǎn)小組法進(jìn)行用戶移情分析，挖掘用戶使用飲水產(chǎn)品的痛點(diǎn)與需求并得到用戶移情圖，見(jiàn)圖1。

運(yùn)用優(yōu)序圖法對(duì)用戶移情分析得到的用戶需求進(jìn)行權(quán)重排序，其中需求“避免燙傷”“減少嗆水次數(shù)”“增加水杯穩(wěn)定性”的權(quán)重系數(shù)較高，見(jiàn)表1。

圖1 用戶移情圖

表1 用戶需求權(quán)重系數(shù)

Tab.1 User demand weight coefficient

2 老年人多通道感知與行為分析

具身認(rèn)知理論認(rèn)為，身體在認(rèn)知過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵性、決定性作用[7]，身體上的生理體驗(yàn)對(duì)人心理認(rèn)知的塑造有著重要的影響作用，生理體驗(yàn)的來(lái)源是多通道的，其中包括視覺(jué)通道、觸覺(jué)通道、動(dòng)覺(jué)通道等。

2.1 老年人多通道感知特征

人進(jìn)入45歲后身體機(jī)能開(kāi)始逐漸老化，認(rèn)知功能會(huì)出現(xiàn)衰退的現(xiàn)象[8]，與感覺(jué)器官相關(guān)的感知覺(jué)以及與肢體相關(guān)的動(dòng)覺(jué)也隨之產(chǎn)生變化。從具身認(rèn)知的角度看，老年人的身體機(jī)能和心理功能均呈現(xiàn)出老化特征，老化會(huì)導(dǎo)致其生理、心理功能發(fā)生變化，這些變化之間存在相關(guān)關(guān)系[9]。

2.1.1 視覺(jué)功能變化

老年群體晶狀體硬化，眼睛無(wú)法根據(jù)物體遠(yuǎn)近調(diào)節(jié)距離，容易出現(xiàn)老花眼[10]，老年人的晶狀體更容易吸收藍(lán)光和紫光，因此，老年人對(duì)黃色感受增強(qiáng)，對(duì)藍(lán)色和綠色分辨能力降低。相比于年輕人，老年人更容易被不一致的視覺(jué)刺激而分神[9]。

2.1.2 觸覺(jué)功能變化

老年人的觸覺(jué)感知退化，60歲以上老年人皮膚上敏感的觸覺(jué)點(diǎn)數(shù)目顯著下降，皮膚上的感覺(jué)神經(jīng)纖維數(shù)量減少，皮膚對(duì)觸覺(jué)刺激產(chǎn)生最小感覺(jué)所需要的刺激強(qiáng)度逐漸增大，定位能力減退且遲鈍[11]。因此，老年人對(duì)外界觸覺(jué)刺激的感知能力減退，對(duì)冷熱溫度感知不敏感，容易受到燙傷或灼傷。

2.1.3 肢體功能變化

由于肌肉的萎縮，老年人的肌肉力量每10年下降15%～20%，老年性肌肉衰退會(huì)導(dǎo)致老年人跌倒、損傷、失能等[12]。老年人肌肉的強(qiáng)度與控制能力不斷衰退，上肢和手部的肌肉力量與操作準(zhǔn)確性大大降低，其中30歲男性的合格握力為44.8～50.4 kg，而60歲男性的合格握力僅為34.4～40.4 kg。

與視覺(jué)通道相比，老年人觸覺(jué)與動(dòng)覺(jué)通道的交互伴隨產(chǎn)品使用的每個(gè)階段，而視覺(jué)通道的交互是間斷性的且視覺(jué)感知能力退化更為顯著，因此，觸覺(jué)與動(dòng)覺(jué)通道交互是老年人的主要交互方式，本文將對(duì)這2個(gè)通道進(jìn)行重點(diǎn)研究。

2.2 老年人行為分析

老年人腦組織萎縮，其神經(jīng)傳導(dǎo)的速度較年輕時(shí)大幅降低，造成老年人具有動(dòng)作緩慢、行動(dòng)不穩(wěn)、運(yùn)動(dòng)障礙、反應(yīng)能力差等特殊的行為特征。

基于老年人特殊的動(dòng)覺(jué)體驗(yàn)，采用行為地圖法分析老年人使用水杯時(shí)的具身飲水行為。從用戶任務(wù)、使用流程、具身動(dòng)作等方面描述老年人飲水的行為過(guò)程，得到用戶需求與具身行為的關(guān)聯(lián)模型，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題動(dòng)作，見(jiàn)圖2。

通過(guò)分析圖2可知，權(quán)重系數(shù)較高的3個(gè)需求點(diǎn)分別與使用流程中飲水時(shí)的具身動(dòng)作“仰頭”“握”“端”相關(guān)聯(lián)。老年人咽喉部肌肉松弛且飲水時(shí)需仰起頭部，容易導(dǎo)致水誤入氣管而嗆水。觸覺(jué)感知能力退化使老年人對(duì)高溫感知遲鈍，同時(shí)其肌肉力量與操作準(zhǔn)確性降低，容易在完成“握”“端”動(dòng)作時(shí)出現(xiàn)灑水或燙傷的情況。結(jié)合行為地圖中的具身動(dòng)作，本文將“仰頭”“握”“端”作為問(wèn)題動(dòng)作，將與問(wèn)題動(dòng)作相關(guān)的接觸點(diǎn)（飲嘴、手柄、杯體等）作為重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)。

圖2 用戶需求與具身行為關(guān)聯(lián)模型

3 老年產(chǎn)品具身設(shè)計(jì)模型

在具身認(rèn)知理論的發(fā)展中，外周情緒理論認(rèn)為情緒是對(duì)外界事物所引起的身體變化的感知[13]，情緒體驗(yàn)主要是身體變化造成的。老年人的多通道具身體驗(yàn)是影響老年人情緒變化的主要因素，本文將結(jié)合感性工學(xué)的相關(guān)方法，建立老年人具身體驗(yàn)與情緒之間的關(guān)聯(lián)，為流食杯的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

結(jié)合感性工學(xué)中的0階感性概念法與語(yǔ)義差分法，建立用戶感性需求與流食杯設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。0階感性概念法以某一個(gè)感性詞匯作為0階詞匯，以樹(shù)狀圖的形式進(jìn)行詞匯衍生，最后得出更明確的設(shè)計(jì)需求[14]。隨后，將得到的詞匯作為語(yǔ)義差分法的感性詞匯，進(jìn)行用戶評(píng)價(jià)與評(píng)價(jià)結(jié)果的定量分析，從而得到用戶感性需求與流食杯設(shè)計(jì)的關(guān)系。

3.1 基于0階感性概念法的情緒詞匯衍生

依據(jù)PAD情緒維度模型建立0階-PAD情緒詞匯衍生模型?；谇榫w理論，運(yùn)用“八爪魚(yú)”采集器對(duì)“老年人正面情緒”進(jìn)行檢索，并對(duì)得到的網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行文本爬取，應(yīng)用Python對(duì)文本中的關(guān)鍵詞進(jìn)行挖掘，篩選出高頻感性詞匯共56個(gè)并對(duì)其進(jìn)行合并刪減，最后選取詞頻最高的“放松”作為0階詞匯。

在1階概念衍生階段，運(yùn)用PAD情緒維度模型的3個(gè)情緒維度——愉悅度、喚起度和支配度對(duì)0階詞匯進(jìn)行衍生，共得到3個(gè)1階詞匯。在2階概念衍生出的3組詞匯中選出3個(gè)詞匯作為側(cè)重用戶情緒感受的感性詞匯，見(jiàn)圖3。對(duì)線上購(gòu)物平臺(tái)中老年流食杯的商品評(píng)論進(jìn)行文本爬取并挖掘其中的關(guān)鍵詞，收集偏重感官層面的詞匯共21個(gè)并對(duì)其進(jìn)行合并刪減，最終選取了柔軟的、簡(jiǎn)約的、現(xiàn)代的、輕薄的、獨(dú)特的、精致的作為側(cè)重于用戶觸覺(jué)、視覺(jué)、動(dòng)覺(jué)層面的感性詞匯，并對(duì)這些詞匯進(jìn)行詞匯對(duì)匹配，見(jiàn)表2。

圖3 0階-PAD情緒詞匯衍生模型

表2 感性意象詞組

Tab.2 Perceptual image phrase

3.2 典型樣本選取

目前現(xiàn)有的老年流食輔具數(shù)量有限，結(jié)合相關(guān)功能產(chǎn)品，共搜集到相關(guān)樣本50個(gè)，依據(jù)造型差異進(jìn)行篩選得到20個(gè)典型的流食輔具樣本，其中部分典型樣本見(jiàn)圖4。

3.3 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用語(yǔ)義差分法對(duì)20個(gè)樣本和9組意象詞組建立5級(jí)量表，選取45～59歲的初老期人群與60～79歲的老年期群體進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，共收集到有效問(wèn)卷101份。對(duì)樣本的評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行均值計(jì)算，得到每個(gè)樣本對(duì)應(yīng)的每組意象詞組與喜愛(ài)程度的均值，見(jiàn)表3。

對(duì)問(wèn)卷數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，將均值輸入SPSS軟件進(jìn)行主成分分析，見(jiàn)表4。由表4可知，老年流食輔具產(chǎn)品受2個(gè)主成分影響較大，成分1與成分2的方差貢獻(xiàn)值分別為76.812%、16.042%，相加大于90%，因此，提取2個(gè)主成分是合適的。

圖4 部分典型樣本

選取成分矩陣中對(duì)應(yīng)關(guān)系大于0.8的意象詞匯進(jìn)行下一步分析，分別為成分1中的愉悅的、隨心的、簡(jiǎn)約的、現(xiàn)代的、精致的以及成分2中的輕薄的，見(jiàn)表5。對(duì)成分矩陣中對(duì)應(yīng)關(guān)系小于0.8的意象詞匯進(jìn)行剔除。

在SPSS軟件中對(duì)成分矩陣中對(duì)應(yīng)關(guān)系大于0.8的意象詞匯與用戶喜愛(ài)程度進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析，見(jiàn)表6。由表6可知，愉悅的、隨心的、簡(jiǎn)約的、現(xiàn)代的與用戶喜愛(ài)程度的相關(guān)系數(shù)大于0.8，屬于高度相關(guān)。剔除意象詞匯精致的、輕薄的，選取愉悅的、隨心的、簡(jiǎn)約的、現(xiàn)代的作為后續(xù)設(shè)計(jì)參考的感性意象。

表3 感性意象詞組評(píng)分均值

Tab.3 Mean score of perceptual image phrase

表4 主成分分析

Tab.4 Principal component analysis

表5 成分矩陣

Tab.5 Component matrix

表6 意象詞匯與喜愛(ài)程度的相關(guān)性

Tab.6 Correlation between image vocabulary and degree of affection

注：**表示高度相關(guān)。

在意象詞匯愉悅的、隨心的、簡(jiǎn)約的、現(xiàn)代的與喜愛(ài)程度的評(píng)價(jià)結(jié)果中，樣本2、5、6的評(píng)價(jià)均值較高，樣本3、8的評(píng)價(jià)均值較低。對(duì)均值較高的樣本2、5、6進(jìn)行問(wèn)題動(dòng)作相關(guān)接觸點(diǎn)分解，見(jiàn)表7。評(píng)價(jià)均值最高的樣本6在相關(guān)接觸點(diǎn)上采用飲嘴與雙手柄設(shè)計(jì)，且杯體適中；樣本2采用飲嘴與單手柄設(shè)計(jì)，且杯體適中；樣本5采用吸管設(shè)計(jì)但沒(méi)有設(shè)置手柄，且杯體較大，因此，評(píng)價(jià)均值較樣本2、6更低。采用飲嘴或吸管設(shè)計(jì)可以避免“仰頭”動(dòng)作，減少嗆食的可能，手柄與適中的杯體增加了“握”“端”動(dòng)作時(shí)流食杯的穩(wěn)定性，樣本3、8杯體偏小且未配有手柄與飲嘴，外形較為生硬，缺乏親和力，因此評(píng)價(jià)均值較低。

表7 流食杯接觸點(diǎn)分解

Tab.7 Liquid cup contact point decomposition

4 設(shè)計(jì)實(shí)踐驗(yàn)證

依據(jù)上述研究結(jié)論進(jìn)行老年人流食杯設(shè)計(jì)，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，該方法應(yīng)用模糊變換和最大隸屬度原理，對(duì)多因素影響的事物或現(xiàn)象進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)[15]。本研究將對(duì)圖5中的設(shè)計(jì)方案A（樣本4）、方案B（樣本6）、方案C（樣本8）與市面上具有代表性的5款流食杯進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案是否能夠滿足用戶的多感官需求。

圖5 驗(yàn)證樣本

結(jié)合用戶需求，基于用戶動(dòng)覺(jué)、觸覺(jué)、視覺(jué)感受將評(píng)價(jià)因素集設(shè)定為6個(gè)評(píng)價(jià)因素；評(píng)語(yǔ)集設(shè)定為好、較好、一般、較差、差5個(gè)等級(jí)，以此對(duì)評(píng)價(jià)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。

邀請(qǐng)45名老年使用者對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，以本研究得到的設(shè)計(jì)方案樣本6為例，見(jiàn)表8。用該等級(jí)評(píng)價(jià)人數(shù)除以總評(píng)價(jià)人數(shù)得到設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)變換矩陣6。

表8 樣本6評(píng)價(jià)結(jié)果

Tab.8 Evaluation results of sample 6

運(yùn)用擇優(yōu)比較法賦予評(píng)價(jià)因素權(quán)重系數(shù)，得到評(píng)價(jià)因素的權(quán)重分配，權(quán)重矩陣為：

得出樣本6的評(píng)價(jià)結(jié)果為：

由上述評(píng)價(jià)結(jié)果可知，本研究得到的設(shè)計(jì)方案B得分最高，符合老年人群愉悅的、隨心的、簡(jiǎn)約的、現(xiàn)代的感性需求，因此依據(jù)本研究得到的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)后得到的產(chǎn)品能夠滿足老年人的需求。

5 結(jié)語(yǔ)

本文提出了基于具身認(rèn)知的老年產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法及流程，研究了老年人對(duì)產(chǎn)品的多通道感知。從具身認(rèn)知角度出發(fā)，分析了用戶多通道感知特征，并結(jié)合老年用戶需求分析了其飲水行為，挖掘了問(wèn)題動(dòng)作與動(dòng)作相關(guān)的接觸點(diǎn)。針對(duì)這些接觸點(diǎn)，通過(guò)感性工學(xué)相關(guān)方法分析發(fā)現(xiàn)老年用戶偏好帶有手柄、飲嘴和杯體造型體身適中的流食杯。依據(jù)分析結(jié)論從動(dòng)覺(jué)、觸覺(jué)、視覺(jué)角度考慮完成設(shè)計(jì)實(shí)踐，并運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估。我國(guó)現(xiàn)有的老年飲食輔具數(shù)量稀少且缺乏對(duì)老年用戶需求的考慮，本文將用戶具身感受中的動(dòng)覺(jué)與觸覺(jué)作為重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行了研究，但忽略了用戶視覺(jué)感受中對(duì)色彩的認(rèn)知，因此后續(xù)將完善對(duì)流食杯配色的研究。

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Multi-channel Perception and Behavior of the Elderly Based on Embodied Cognition

YANG Dong-mei, ZHANG Cong, ZHANG Jian-nan

(Hebei University of Technology, Tianjin 300131, China)

Based on the needs of elderly users, this paper analyzes the physical experience and feelings of the elderly when using the product and therefore obtains user preferences in combination with the user's multi-channel perception characteristics, so as to promote the design of elderly products and meet the physical and psychological needs of users. Rehabilitation aids for the elderly were taken as the design carrier, the optimal sequence diagram method and behavior map method were used to analyze the data and thus construct the association model between user needs and physical behavior, and the problematic actions and related touch points in the interaction process were investigated to guide the subsequent design research. Based on the 0-order perceptual concept method of Kansei engineering, the 0-order PAD emotional vocabulary derivative model was constructed. The semantic difference method was used to obtain the user's perceptual image data of the product, and the principal component analysis, Pearson correlation analysis and other methods were applied to obtain problematic actions of user needsa and related touch point preferences.Based on the design elements derived from the evaluation results of the perceptual image and the degree of affection, the design practice of the liquid cup for the elderly was carried out, and the design scheme was verified by the fuzzy comprehensive evaluation method. Starting from the user's personal perception and needs, the preference of elderly users for using products is collected combined with Kansei engineering-related methods, and thus provides objective theoretical basis and practical verification for design practice, as well as certain design research references for the design of elderly products.

product design; elderly liquid food cup; embodied cognition; multi-channel perception; semantic difference method; fuzzy comprehensive evaluation

TB472

A

1001-3563(2022)14-0122-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.14.014

2022–02–22

天津藝術(shù)規(guī)劃基金項(xiàng)目（C16064）；河北省社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目（HB16YS017）

楊冬梅（1977—），女，碩士，副教授，主要研究方向?yàn)楦行怨W(xué)與產(chǎn)品創(chuàng)新方法研究。

張健楠（1976—），男，碩士，講師，主要研究方向?yàn)橹悄苄畔⑻幚怼?/p>

責(zé)任編輯：馬夢(mèng)遙