■蔣俊杰，杜鶴民.2，康紅娜

(1.澳門城市大學創(chuàng)新設計學院，澳門 999078；2.深圳技術大學創(chuàng)意設計學院，廣東深圳 518118）

隨著文化傳承與文化教育的不斷邁進，博物館的參展多樣性、文物活動性、教育范圍性等需求急劇升高。博物館展柜作為文物的承載工具與文化溝通的必要中介，亦需適應時變，貼合實需，營造優(yōu)良的展覽體驗。針對此現象，需借助SET、AHP與TRIZ等理論方法搭建設計流程，以實現博物館獨立展柜功能、結構、成本方面的優(yōu)化創(chuàng)新。目前，學界將這些理論以集成模式廣泛運用于設計創(chuàng)新、設計決策、設計管理等領域中。蘇建寧[1]運用AHP、QFD及TRIZ獲取了玫瑰花蕾采摘機的功能要求與優(yōu)化方法，提升了機器的作業(yè)效率；Vinodh S[2]將AHP、ECQFD與TRIZ并用于汽車零部件改進開發(fā)上，推進產品的使用持久性；Frizziero L[3]以QFD與TRIZ為基，論述了模具的拓展式設計方法，節(jié)約了生產成本；郭西雅[4]在扳手設計上置入了KJ、AHP及QFD集成的設計流程，完成了人性化的產品更新；付曉莉[5]提出了AHP與TRIZ貫穿的設計模型，挖掘出饅頭機生產面臨的癥結并輸出多實踐成果，評估最佳方案；趙福輝[6]利用QFD與TRIZ服務于用戶需求的探索與設計方案的成立，以AD研判設計方案與設計參數之間獨立映射的滿足度，最終輸出合理合規(guī)的醫(yī)療廢棄物處理設備；楊勤[7]在痛點探索上引用了SET，在逐條突破時以TRIZ為核，系統化地設計出家庭蔬菜種植設備；陳亮[8]在QFD與TRIZ的合成下，融合了仿生學的設計要求，深化了風扇葉片的溫情傳遞與使用效果。

綜合上述文獻可知，單理論運用的局限性較大，多理論的互補集成能強化設計過程的流暢度與設計結果的可行性。具體來看，SET能匯總用戶需求，衡量出設計目標的機會缺口及創(chuàng)新方向，形成初步的判斷；AHP可從相對客觀的角度達成設計要素的聚焦與排序；TRIZ存有穩(wěn)定的理論基礎與完備的分析流程，易于為工程問題提供求解原理，最終整合實現?，F該三種方法的集成模式并不多見，文中以用戶需求為中心，試圖采用SET、AHP以及TRIZ集成模式實現博物館獨立展柜的優(yōu)化創(chuàng)新，以滿足愈加復雜的觀展情景與使用要求，助力文化強國建設。

1 研究基礎

1.1 博物館展柜的基本屬性

博物館作為文物的聚集地，是傳播文化、實行社會美育的重要場域。展柜作為博物館文物的實體依托與傳播媒介，也成為了將場域目標良好變現的關鍵部分?？梢姴┪镳^展柜趨于貼合化、寄活化，即其設計的評定來源于他體價值的達成情況。由此總結出博物館展柜基本屬性，主要有以下三點。

（1）保管安全性。文物于展柜中展出，需保證其安全性；因處于封閉空間內，也更有了管理的職責。

（2）信息呈現性。博物館展柜應致力于將文物信息優(yōu)質地傳遞出去，具體為文物信息的清晰呈現與有機補充。

（3）展陳合理性。博物館展柜設計的發(fā)展實際上也是伴隨著展陳空間的不斷更新[9]。如從最初的堆疊展示到并行展示，再到獨立展示的出現，展柜設計一直在嘗試著不同的展陳方式。對于大空間而言，展柜的擺放也是切割空間，組織展覽路線的重要渠道。

1.2 研究框架

博物館展柜的創(chuàng)新設計實則是對物體屬性的延伸與擴展，延伸與擴展的具體方向便需依托于當下的用戶需求，以此做出項目判斷。由此文中采取了SET、AHP以及TRIZ集成的方式階梯式地提出博物館展柜的創(chuàng)新設計方案。理論運用模型見圖1。文中首先進行SET調研，提煉出三層因素組，隨后挖掘各因素組背后呈現出的設計觀念，形成設計預想與創(chuàng)新重點，這是宏觀指導層面；其后便依據研究結果從各因素組中提取總結出體現創(chuàng)新重點的設計要素，以AHP確定設計目標，再投入TRIZ工具中分析矛盾沖突的類型，以相關工具求解，最終進行設計整合。研究框架見圖2。

■圖1 SET、AHP與TRIZ集成理論模型

■圖2 SET、AHP與TRIZ集成模型下的研究框架

2 SET引導下的設計觀念

SET（Society-Economy-Technology）是對社會趨向、經濟動力與技術發(fā)展三個因素的綜合考量[10]。相較于傳統的調研方法，SET因素分析法更具條理性、全面性與實效性，可透露出觀念轉變，且較為精準地獲取目標產品的創(chuàng)新機會，引導設計師對潛在需求做出初步判斷，強化設計的現實意義。

文中對60位博物館參展人員、10位展示方向設計師及5位博物館專家進行問卷調查與訪談，問卷共回收了69份，有效率為92%，保證了問卷的信度。對問卷及訪談結果展開總結歸納并置入三個因素中，如圖3所示，該部分應挖掘出各因素組背后的設計觀念，具體如下。

■圖3 SET調研結果展示

2.1 設計中心的人向轉移

從社會因素中可以看到，博物館參展人群愈加多樣化、自覺化，這也更加明確了觀者才是博物館與展覽活動的主體。由此展柜設計將從原先的以展物擺現為主邁向用戶觀感的深入，這一設計觀念的轉變讓展柜設計存有了全新的思考格局，當然展柜的設計離不開其所處的環(huán)境以及展物的屬性，這一先覺條件限制了博物館展柜的設計跨度，對于形態(tài)設計、色彩設計、材料選取等而言尤為明顯，但它們依然要將博物館穩(wěn)重的氣氛以現代化的語言傳達出去，這也可以看作是特定場景下對用戶情緒的一種保護，如形態(tài)上多采用方正的形式彰顯沉穩(wěn)；色彩上多選擇中性色來達到展柜的綠葉功效；材料上則多為玻璃與鋼材等，且應與GB13237-1991文件中的要求相吻合[11]。那么在博物館展柜設計，用戶觀感的深入應當以何種渠道來體現，認為主要有以下兩個方面。其一，創(chuàng)造用戶觀展的無意識，達成一種輕松可見的形式；其二，強化展示空間的藝術氛圍，含有沉浸意蘊[12]。

2.2 強化設計的信息表達

站在經濟因素的視角可知，文化傳遞、文化教育成為了時代的一大主旋律，同時在設計領域中開始倡導系統化、持續(xù)化的形成模式，基此，博物館展柜設計需要思考的是在既有的空間中置加信息表達的力度或廣度。當下在設計敘事的引領下，博物館也極為強調展示空間敘事性的置入[13-14]，其本質便是形成信息系統，加強交流深度。那么在展柜設計中，可使文物的信息傳達涵蓋或顯或隱的相關性擴展，旨在為觀者構建出一定的閱讀體系。

2.3 大力優(yōu)化管理操作

從技術因素方面來看，指向更加針對于展柜的管理者。博物館展柜設計應結合技術的進步來給予相關工作者更為便捷優(yōu)質的管理方式及操作體驗，同時進一步保障文物的安全性。

通過以上展開分析，博物館展柜設計的創(chuàng)新突破點應主要落在其功能的置加與結構的轉換上，這將成為下文設計要素轉換的中心，最終在達成功能與結構的改良后，繼而完成整體造型設計。

3 基于AHP的設計要素評價

AHP（Analytic Hierarchy Process）是一種定性與定量結合的決策法[15]，主要是將復雜的事項層級化，將多維度的要素系統化，通過統計評價數據得出權重排序，確定優(yōu)先要素，有效避免了設計決策的主觀性與隨意性。根據AHP的實驗流程，這里將讓用戶需求具化為以功能與結構為中心的設計要素，并開展提取工作，具體如下。

3.1 設計要素層次分析模型的建立

基于SET分析結果，讓專家團結合創(chuàng)新設計重點將其具化為目標產品的設計要素，并呈現層級化，見圖4。文中擬以博物館獨立展柜設計為例，故其目標層設為博物館獨立展柜設計；準則層被拆分為設計合理性、功能與技術、結構與設計、經濟與效率四類；指標層則是準則層每一類下的具體要素。

玉皇大帝曾賜給漢人竹片片，讓漢人記錄他們的歷史、言行，也給了傈僳人獐皮，用以寫信等。但是，領獐皮的是一個小孩，他想獐皮這樣笨重難拿，不如吃了還可以飽肚子。于是，在一塊玉米地里偷偷地吃了，回到家里說獐皮被人搶走了，或者在遇到人時說玉帝什么也沒給，因此，傈僳無記錄之紙，也就不能創(chuàng)造文字了。[注]李永憲、馬云喜：《鹽邊縣巖門公社傈僳族調查報告》，編寫組：《四川省苗族傈僳族傣族白族滿族社會歷史調查》，四川省社會科學院出版社，1986年。

■圖4 博物館獨立展柜設計要素層次分析模型

3.2 設計要素權重的確定

在存有層次分析模型后，便應致力于要素重要度評價。通過判斷矩陣的建立達成要素分層統計，獲取要素權重。再通過一致性檢測，二次確定權重，有效避免主觀判斷的邏輯性錯誤，最終獲取綜合權重排序，計算步驟見下：

（1）構建判斷矩陣。為確保評價的全面性與客觀性，邀請的評分專家包括設計師、設計研究者、用戶體驗師、館內布展員、展柜制造商五類人群。AHP的評分標準采取同一層級中的要素兩兩比較的方式，一般為9分制，即用1-9及其倒數來指明要素在決策者心中的重要程度，見圖5。根據評分結果計算均值，并構建判斷矩陣：

（3）一致性檢測。展開一致性檢測，驗證結果合理性。判斷矩陣的階數越高，一致性偏差的幾率越大。計算一致性指標CI，見公式2。同時為排除一致性異常的隨機原因，還需將CI值與隨機一致性指標RI產生比對關系，從而計算出一致性檢驗系數CR，見公式3。RI值隨著階數的變化而變化，其指標見表6。其中階數為1，2時，矩陣便具有了完全的一致性，故RI值穩(wěn)定為0。CR值是判斷一致性是否通過的最終標準。當CR值小于0.1時（CR<0.10），認為其一致性處于可接受范圍內；而當CR值大于0.1時（CR>0.10）,則說明判斷結果沒有通過一致性檢測，需要再次修正判斷矩陣，直至可接受為止。

表2 設計合理性指標層要素判斷矩陣

表3 功能與技術指標層要素判斷矩陣

表4 結構與設計指標層要素判斷矩陣

表5 經濟與效率指標層要素判斷矩陣

表6 部分階數對應的RI值

RI —— 隨機一致性指標。

（4）計算層次綜合排序。經過上述計算，CR值均小于0.1，即通過一致性檢測。繼而自上而下式的得出底層要素的綜合排序，具體為上層要素權重與下層要素權重相乘，見公式4。排序結果如表7所示。

表7 指標層要素權重排序結果

至此，根據權重排序結果，以設計要素的精進來導出主要的設計問題。這里將前9個設計要素歸納成三級關鍵設計問題，輔助設計決策，這些也將成為下部研究的矛盾源，見表8。

表8 博物館獨立展柜的關鍵設計問題

4 TRIZ矛盾分析及設計實踐

TRIZ理論又被稱為發(fā)明家式的解決任務理論[16]，其通過運用一系列發(fā)明創(chuàng)造原理來實現設計中矛盾沖突的化解，最終完成設計創(chuàng)新。TRIZ將普遍工程問題歸結為物理矛盾、技術矛盾、物-場模型以及功能性問題。文中的設計問題涉及到物理矛盾與技術矛盾兩種問題模型。對于物理矛盾，TRIZ采用了分離原理以分割矛盾雙方；對于技術矛盾，TRIZ則將設計問題轉換為了39個主要工程參數。因一指標的精進常常會帶來另一指標的劣化，由此進行矛盾分析法，通過建立阿奇舒勒矛盾矩陣，對應出40個發(fā)明原理，基于此開拓解決思路，尋求優(yōu)質方案。

4.1 分析矛盾問題

正如前文論述，清晰呈物是展柜的屬性表達。若想達成此，除考慮玻璃材料的透光率外，便是柜內的光照強度。一般來說，在適宜范圍內，照度越高，呈物越清晰。然而還應考慮到光照強度及高亮設備產生的熱度對文物造成傷害，如《博物館建筑設計規(guī)范JGJ66-2015》中對各類文物都給予了照度推薦值。此外，前文提出了強化展示空間的藝術氛圍是提升用戶觀感的渠道之一，不少學者認為燈光設計便是打造藝術氛圍的關鍵一步[18-19]，其能激發(fā)觀眾的情景認知，強化對文物信息的理解。同時藝術性的強化仰賴于燈光層次的形成[20]，這勢必與光照強度產生一定的牽絆。從本質上說，上述二者是對文化物質的保護與對文化信息傳遞的推動，故光照強度（18）與物質損失（23）及信息損失（24）構成了兩對技術矛盾。

融入智能技術是當下展柜設計的創(chuàng)新趨勢[21]，會讓產品邁向多功能化，探索更多地實現可能。但也因此會讓操作載體目錄更加復雜與多維，存有影響使用效率與操作體驗的惡化危機，破壞了操作便捷這一指標，由此裝置的復雜性（36）與可操作性（33）構成了一對技術矛盾。

尺寸合理是營造用戶觀展無意識的前提條件，一個舒適的角度能讓用戶更輕松地獲取文物信息[22]。在SET調研的社會因素層中可以發(fā)現，當下集體組織參展愈發(fā)豐富，且學校對文化教育的重視也預示著學生參展群體成為了博物館展覽活動的重要人群，專家組也因此將滿足多人群這一設計因素視為一大指標，然而當展柜尺寸設計貼合了普通成人的觀看時，也同樣弱化了低年級學子的觀物體驗，可謂在不同的條件下對展臺的尺寸提出了不同的要求。以此類推，適應多展覽也是從社會因素層中挖掘而出的，當然拋去展柜對于博物館或文物的形態(tài)適應后，還涉及到展柜對不同文物尺寸的包容，理解下來，這應是在不同條件下對展柜玻璃有不同的尺寸要求。由此，這里構成了兩對物理矛盾。

4.2 解決矛盾問題

依照上文矛盾分析下列出的工程參數，建立設計目標下的阿奇舒勒矛盾矩陣來解決技術矛盾，見表9。對于物理矛盾，則參考TRIZ理論中的4個分離原理，見表10。

表1 準則層要素判斷矩陣

表9 阿奇舒勒矛盾矩陣（部分）

表10 分離原理與發(fā)明原理的對應關系

經專家組研究，選取對應發(fā)明原理其中優(yōu)解，具體如下：

（1）對于結構的穩(wěn)定性（13）與易維修性（34）之間的沖突，選擇了No.2分離原理與No.16局部原理解決，以讓展柜在分離功能下實現整體與局部的統一，即由一體化轉向多體化。具體為讓燈光監(jiān)控等形成視物功能區(qū)，展臺底座等則為置物功能區(qū)，兩部分的集成簡化了結構，強化了穩(wěn)定性，同時功能分區(qū)讓產品易于拆分維護，保障了使用安全。

（2）No.1分割原理可以化解光照強度（18）與物質損失（23）和信息損失（24）這兩對矛盾。在視物功能處可融入智能系統，根據實需形成不同的環(huán)境光來對抗物質損失與信息損失。照明模式有預設選取和自定義兩種。其中預設選取主要由專業(yè)認知、現場事實、行業(yè)規(guī)則、展品意境、總體環(huán)境等鑄就知識源，據此形成實地經驗，并設立出幾種常用光線模式，便于管理員直接操作，如基于文物類型的模式設定或基于整體照明氛圍的局部空間照明模式設定等。自定義則可對射角、色調、色溫等進行細致調控，更為靈活地應對展覽活動，但較為考驗管理員的綜合知識。

（3）裝置的復雜性（36）與可操作性（33）之間的矛盾交由No.24中介物原理解決。這里包括原有中介的優(yōu)化以及新中介的置入。具體方式體現在：其一，將原有硬件操作轉化為觸摸操作，強化操作效率與操作反饋的力度；其二，增添相應的軟硬件來完成智能調控，實現遠距實時操作。以上皆在多功能化的條件下保證了用戶體驗。

（4）博物館的客觀情況給予了展柜更多的要求，尤其是對于靈活多變的特展、巡回展等，文中的物理矛盾深刻體現了這一點。細論下來，人群的不同是展覽的時間矛盾；展物的不同更貼近物體的空間矛盾。故應在時間矛盾與空間矛盾中求解，分別提取了No.7嵌套原理及No.15動態(tài)化原理。擬以嵌套化達成空間可塑的物理結構，再以動態(tài)化原理形成尺寸可變的整體格局[23]。

4.3 博物館獨立展柜設計實現與評估

4.3.1 矛盾解決下的功能與結構設計

根據矛盾解決方案，展開博物館獨立展柜創(chuàng)新設計，其產品結構見圖6。置物功能部分是展柜結構主體，其中玻璃嵌套于展臺內，展臺嵌套于底座內。為達成產品動態(tài)化，其一，在玻璃上設立一對螺紋槽，以展臺內壁的電機驅動與螺紋槽貼合的螺桿產生上下運動，造就展物空間的變化，大力提升文物展品的適用范圍與多樣性；其二，在底座處裝有升降電動缸，電動缸的輸出端為與展臺相連的伸縮軸。在電動缸的作用下，展臺得以動化，從置物高度的角度為不同的參展人群創(chuàng)造良好的觀物條件，提升了舒適度。文中案例以小學三年級學生平均身高為最低標準，從主要尺寸圖中可知（見圖7），展臺的可動范圍設立為0-500mm，玻璃框的可動范圍設立為300-800mm，以上也皆減少了獨立展柜需移動的場景。同時在中介物原理的指引下，底座處設計了觸控顯示器，存有展覽模式與管理員模式。展覽模式下屏幕顯示相關海報與文物信息等，這一設計也符合強化設計的信息表達這一觀念，有效地優(yōu)化了主題情節(jié)與參展體驗；管理員模式則以手動點擊指令為形式，通過與控制器的電性相連，控制電機與升降電動缸的運作與停止，以實現玻璃與展臺的伸縮與固定。同樣在玻璃內部的視物功能區(qū)里，燈光、監(jiān)控等一體化，以智能控制APP作為中介，來選擇燈光模式與監(jiān)控畫面等，在燈光選擇的操作中也遵循了分割原理，保障文物安全與文化傳達效果[24]。

■圖6 博物館獨立展柜結構示意圖

■圖7 博物館獨立展柜主要尺寸圖

4.3.2 設計整合

在完成功能與結構創(chuàng)新后，需設計整合，完成案例。在色彩設計上，為了貼合博物館古樸沉穩(wěn)的氣息，同時避免喧賓奪主，賦以深棕色。其中展臺色彩相較于底座色彩弱化了深度，強化了色溫，從設計本體角度論，增加了產品細節(jié)與關懷感，對抗了博物館展柜設計的標準化弊端；從設計終端角度論，從下至上產生了由深入淺、由冷入溫的功能性漸變感，這更易于讓觀者目光優(yōu)先落于展品之上。材料選取了玻璃、金屬與鋼材等。表面則做光滑處理，優(yōu)化色澤，構建出一定的現代感，配合色彩、形態(tài)等營造出古為今用這一主題。在中介操作系統上，采取了扁平化設計，獻力于操作便捷這一指標的強化。設計效果及使用場景見圖8。

■圖8 設計效果與使用場景圖

4.3.3 設計評估

最后為了驗證方案的可行性，應對AHP中已提取出的關鍵設計問題展開評估。評估方法為以1-10分來映射出某一項的滿足程度。將評估結果匯總于圖9。雷達圖的結果顯示，9項指標中共有7項處于8分之上，基本符合設計預期。召集專家團，針對處于7-8分之間的融入智能技術與操作便捷這兩項的補足展開探討，認為在今后的研究工作中應再深入智能設計，建立出完備的展柜專家智能系統，能夠對客觀條件自主研判，隨后連帶運行獨立展柜的置物功能區(qū)以及視物功能區(qū)，操作者將更多的處于校隊位置，實現從易操作到無操作的轉變。

■圖9 設計反饋雷達圖

5 結語

借文化強國建設之東風，以博物館獨立展柜設計為例，實施了SET、AHP與TRIZ集成的設計模式。從設計應用的角度論，文中案例擴寬了展柜的展品適用范圍以及人群滿足度，以分割產品功能區(qū)避免了結構的復雜，優(yōu)化了使用體驗與效率，也保障了安全性。在外觀設計上輔助了觀者目光的聚焦。從設計思潮與研究的層面言，理論集成貼合了設計領域倡導的整合化、系統化目標，且這一研究下的設計實施深刻印證了設計活動潛在的居間性與調和性，即以項目為主導闡述出設計脈絡，這也明晰了研究思路，提升了可復制性。當然，本課題實施的指南針仍為以人為本、以需求為中心，故在體驗經濟、共享經濟等同臨之際，還應投入更為持續(xù)的人性化與社會化分析，設計評估處提出的智能化深入是以技適人的路徑，除此之外，從心理學層面再論博物館展柜如何連接人與文博環(huán)境以及透過設計倫理來新議博物館展柜的功能等皆為可思方向。