池欽 朱韋龍

摘? 要：針對(duì)目前產(chǎn)品族成族過程中子代產(chǎn)品與父代產(chǎn)品的族意象風(fēng)格延續(xù)性與多樣化的問題，通過族意象的泛化和聚類，以父代產(chǎn)品意象作為成族依據(jù)來(lái)定位產(chǎn)品族子代產(chǎn)品意象風(fēng)格來(lái)解決。首先，確定父代產(chǎn)品的初始意象，然后大量搜集并篩選相關(guān)感性意象和產(chǎn)品樣本。其次，從語(yǔ)義層面提出同族、泛族和異族意象概念，利用感性意象和產(chǎn)品樣本，借助語(yǔ)義差分法和數(shù)量化一類方法，確定意象與樣本之間對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)利用K-means聚類對(duì)意象進(jìn)行聚類數(shù)不等的兩次聚類，劃定同族、泛族和異族意象詞匯，并確定代表性意象作為目標(biāo)意象。最后，結(jié)合最優(yōu)體現(xiàn)目標(biāo)意象的造型組合與各目標(biāo)意象表現(xiàn)最優(yōu)的樣本造型，進(jìn)行產(chǎn)品族意象造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)。利用產(chǎn)品族意象的同族、泛族和異族意象概念，作為產(chǎn)品族的成族依據(jù)，更加科學(xué)明確地定位產(chǎn)品族子代產(chǎn)品的意象風(fēng)格，對(duì)于產(chǎn)品族的發(fā)展和提升產(chǎn)品族的服務(wù)質(zhì)量具有理論和實(shí)踐價(jià)值。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品族；意象泛化；K-means聚類；感性工學(xué)；造型設(shè)計(jì)

基金項(xiàng)目：本文系甘肅省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“面向大數(shù)據(jù)及多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品族造型個(gè)性化定制系統(tǒng)研究”（20JR10RA165）階段性研究成果。

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，制造商在保證大批量、低成本生產(chǎn)的同時(shí)，消費(fèi)者情感需求或所謂的感性需求，已愈加成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)最重要的問題之一[1]。多樣化、動(dòng)態(tài)化的客戶需求和不確定的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境已經(jīng)對(duì)可持續(xù)產(chǎn)品族形成了挑戰(zhàn)，保持產(chǎn)品族持續(xù)動(dòng)態(tài)創(chuàng)新、提升自身競(jìng)爭(zhēng)能力也是當(dāng)下環(huán)境對(duì)企業(yè)提出的更高要求。產(chǎn)品族（Product family， PF）是從通用產(chǎn)品平臺(tái)開發(fā)[2]，根據(jù)客戶個(gè)性化需求進(jìn)行快速開發(fā)和制造的系列產(chǎn)品，在保留同族群體的主要產(chǎn)品特征的同時(shí)，通過產(chǎn)品演進(jìn)過程的突變，豐富產(chǎn)品族群造型。目前，產(chǎn)品族成族方法或以技術(shù)化、模塊化為主，或挖掘產(chǎn)品族通用造型DNA來(lái)應(yīng)用于統(tǒng)一企業(yè)的不同產(chǎn)品中，使其具有統(tǒng)一的家族化特征[3]。但實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師們往往會(huì)從與族意象相近甚至相異的意象風(fēng)格中尋找設(shè)計(jì)靈感，豐富產(chǎn)品族的造型風(fēng)格，使其更具有多樣性。于是本文提出以族意象作為產(chǎn)品族的成族依據(jù)，將族意象作為主要切入點(diǎn)，在繼承父代產(chǎn)品族意象的同時(shí)充分挖掘與之相關(guān)、相異的意象來(lái)拓寬設(shè)計(jì)資源，更加豐富子代產(chǎn)品族的設(shè)計(jì)方向和設(shè)計(jì)目標(biāo)，并據(jù)此進(jìn)行產(chǎn)品族創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

一、產(chǎn)品族創(chuàng)新設(shè)計(jì)

產(chǎn)品族設(shè)計(jì)是近年來(lái)大規(guī)模定制產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要手段與研究熱點(diǎn)，相關(guān)研究學(xué)者提出了許多方法和策略。將產(chǎn)品族的意象造型作為遺傳因子進(jìn)行提取，羅仕鑒等[4]提出產(chǎn)品族設(shè)計(jì)DNA的研究方法，并以電話機(jī)產(chǎn)品族外形設(shè)計(jì)生成系統(tǒng)為例，研究了電話機(jī)外形設(shè)計(jì)的空間布局關(guān)系，設(shè)計(jì)了DNA的特征轉(zhuǎn)化，為產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)和知識(shí)工程提供了一定的方法學(xué)指導(dǎo)。該方法很好的解決了產(chǎn)品族遺傳因子的提取問題，同時(shí)將通用型基因應(yīng)用于同一企業(yè)的不同系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，使其具有家族化特征，但并未將其應(yīng)用于產(chǎn)品族的動(dòng)態(tài)演進(jìn)過程中。為研究產(chǎn)品族的動(dòng)態(tài)演進(jìn)方法，周小舟等[5]綜合應(yīng)用多種感性工學(xué)研究方法從現(xiàn)有平臺(tái)產(chǎn)品族設(shè)計(jì)中推導(dǎo)出可用產(chǎn)品族DNA，包括產(chǎn)品族的顯性DNA和隱性DNA，然后將歸納出的顯性及隱形遺傳因子在新一代平臺(tái)產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐中應(yīng)用和檢驗(yàn)，為產(chǎn)品族的動(dòng)態(tài)演進(jìn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了可行性指導(dǎo)。但該方法仍是以技術(shù)、結(jié)構(gòu)、功能為主的顯性DNA作為主要依據(jù)，而意象風(fēng)格為主的隱形DNA只是作為設(shè)計(jì)的輔助內(nèi)容進(jìn)行參考，子代產(chǎn)品并不能很好的繼承和發(fā)展父代的產(chǎn)品族意象風(fēng)格。此外，針對(duì)模塊化產(chǎn)品族演化，MARTIN等[6]以創(chuàng)新性及多樣性作為產(chǎn)品族演進(jìn)過程的主要內(nèi)容，對(duì)產(chǎn)品族的演進(jìn)進(jìn)行模塊化的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)；王浩倫等[7]從工程設(shè)計(jì)角度出發(fā)，針對(duì)當(dāng)前產(chǎn)品族動(dòng)態(tài)演進(jìn)機(jī)制和系統(tǒng)化創(chuàng)新方法研究的不足，提出基于模塊化產(chǎn)品族的模塊功能、結(jié)構(gòu)和特征參數(shù)三層要素合成的模塊化產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)模塊通用性指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)模塊通用性和模塊化產(chǎn)品族整體通用性的衡量；這兩種均是在技術(shù)層面提出產(chǎn)品族的模塊化創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。

綜合上述的研究現(xiàn)狀，確定本文的研究范圍是從意象風(fēng)格角度挖掘父代產(chǎn)品族意象，同時(shí)充分挖掘與之相關(guān)、相異的意象來(lái)拓寬設(shè)計(jì)資源，并以此為依據(jù)進(jìn)行子代產(chǎn)品族意象造型的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

二、基于族意象泛化的產(chǎn)品族意象造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)

（一）產(chǎn)品族意象泛化

產(chǎn)品造型體現(xiàn)的意象屬于情感認(rèn)知范疇。同時(shí)，在日益重視“以人為本”設(shè)計(jì)理念的今天，產(chǎn)品意象對(duì)于消費(fèi)者情感體驗(yàn)的影響以及對(duì)企業(yè)文化形象貢獻(xiàn)也越來(lái)越大。通常，設(shè)計(jì)師通過把握父代產(chǎn)品造型風(fēng)格，結(jié)合自身創(chuàng)意思維和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行新設(shè)計(jì)。如圖1所示的魅族手機(jī)系列產(chǎn)品，消費(fèi)者不僅要求手機(jī)性能配置，對(duì)于產(chǎn)品造型同樣有所期待，獨(dú)樹一幟并且家族特征顯著的產(chǎn)品設(shè)計(jì)風(fēng)格能夠很好提升企業(yè)識(shí)別度。

但是，有時(shí)僅僅依靠設(shè)計(jì)師憑借自身的設(shè)計(jì)思維來(lái)保證產(chǎn)品族動(dòng)態(tài)演進(jìn)過程中的造型風(fēng)格延續(xù)性和創(chuàng)新性是不夠可靠的，如較大的設(shè)計(jì)思維差異帶來(lái)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品族子代產(chǎn)品造型的大幅度變化，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品族的意象風(fēng)格斷層，缺乏穩(wěn)定的延續(xù)[8]；同時(shí)，進(jìn)行依照父代產(chǎn)品意象造型，進(jìn)行局部造型的細(xì)微創(chuàng)新，這樣雖然能在一定程度上豐富產(chǎn)品族族間的造型意象風(fēng)格，但可能導(dǎo)致子代產(chǎn)品族的意象風(fēng)格與父代太過接近，會(huì)造成創(chuàng)新性缺失。

為了解決產(chǎn)品族不能夠很好的依據(jù)意象風(fēng)格成族的情況，本研究提出通過族意象泛化聚類的方法，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品族父代與子代之間產(chǎn)品意象風(fēng)格的穩(wěn)定延續(xù)與繼承（如圖2）。在父代產(chǎn)品和初始意象詞匯選定的情況下，通過挖掘大量相關(guān)意象詞匯，對(duì)初始意象詞匯與相關(guān)意象詞匯進(jìn)行聚類。根據(jù)意象詞匯聚類結(jié)果，定義與初始意象詞匯意義最為相近的詞匯為“同族”意象詞匯，意義較為相近的詞匯為“泛族”意象詞匯，意義最為疏遠(yuǎn)的詞匯為“異族”意象詞匯，然后根據(jù)意象偏好需求確定族群意象風(fēng)格，定制滿意的族群形態(tài)。

（二）基于產(chǎn)品族意象泛化的產(chǎn)品族造型設(shè)計(jì)方法研究流程

總體研究流程大體分為三大塊：首先確定父代產(chǎn)品，并確定初始意象風(fēng)格，同時(shí)分別從同類產(chǎn)品、類似產(chǎn)品和不相關(guān)產(chǎn)品三個(gè)方面來(lái)收集意象詞匯，并適當(dāng)篩選；然后結(jié)合收集到的同類產(chǎn)品樣本和意象詞匯制作調(diào)查問卷，并利用調(diào)研得到的數(shù)據(jù)對(duì)意象詞匯進(jìn)行聚類，確定同族、泛族和異族詞匯；最后依據(jù)意象風(fēng)格需求并結(jié)合感性工學(xué)的方法來(lái)對(duì)子代產(chǎn)品族進(jìn)行造型設(shè)計(jì)。

基于感性工學(xué)理論[9]分析產(chǎn)品的造型需要依次從三方面入手：通過市場(chǎng)調(diào)研分析，獲得產(chǎn)品樣本和意象詞匯；利用形態(tài)分析法[10]，獲得樣本的造型視覺控制要素；利用數(shù)量化一類理論[11]，將消費(fèi)者定性的感性認(rèn)知量化，獲得目標(biāo)意象風(fēng)格與造型視覺控制要素間的映射關(guān)系；借助產(chǎn)品樣本和意象詞匯的調(diào)研結(jié)果，分別選取各目標(biāo)意象風(fēng)格下表現(xiàn)最好的代表產(chǎn)品樣本造型，結(jié)合由數(shù)量化一類得到的目標(biāo)意象風(fēng)格下最佳造型視覺控制要素組合，進(jìn)行產(chǎn)品族意象造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)。具體研究流程如圖3所示。

三、產(chǎn)品族意象泛化聚類

（一）初始意象詞匯的泛化

意象風(fēng)格是產(chǎn)品的外在感覺，這主要通過設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)策略進(jìn)行塑造，以滿足消費(fèi)者的風(fēng)格偏好[12]?！胺夯敝甘挛镉删唧w、個(gè)別向一般擴(kuò)大的過程[13]。感性意象詞匯的泛化，即是感性意象詞匯由具體到一般，由特指向泛指的演化過程。在根據(jù)初始意象詞匯廣泛收集相關(guān)詞匯之后，利用KJ法或聚類分析的方法來(lái)對(duì)眾多詞匯進(jìn)行篩選。

對(duì)意象詞匯的泛化規(guī)則進(jìn)行簡(jiǎn)單定義：首先根據(jù)父代產(chǎn)品確定初始意象風(fēng)格，然后分別從各種同類產(chǎn)品、與之功能用途相近的產(chǎn)品、與之完全無(wú)關(guān)但是熱度較高的產(chǎn)品及詞匯三個(gè)方面進(jìn)行意象詞匯收集匯總。本文以勺子為例進(jìn)行研究。

首先確定父代產(chǎn)品樣本（如圖4）。經(jīng)過專家討論確定其造型意象風(fēng)格為“個(gè)性的”，但同時(shí)兼有“簡(jiǎn)約的”實(shí)用風(fēng)格，以該初始族意象作為設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行族意象泛化設(shè)計(jì)。其勺頸位置的彎曲特征最為明顯，集中體現(xiàn)了該產(chǎn)品的個(gè)性化和實(shí)用性的特征，故將其作為父代產(chǎn)品最主要的意象特征進(jìn)行延續(xù)。

然后對(duì)初始意象進(jìn)行泛化。廣泛從上述三個(gè)方面對(duì)產(chǎn)品意向詞匯進(jìn)行收集和篩選，同時(shí)收集勺子樣本來(lái)結(jié)合意象詞匯制作SD調(diào)查問卷。除了勺子產(chǎn)品外，從與之功能相近的廚具類產(chǎn)品以及目前設(shè)計(jì)界比較流行的造型風(fēng)格中收集意象詞匯，詞匯收集結(jié)果如表1所示。

表1? 產(chǎn)品意象調(diào)查表

通過專家討論去除差異較大或相關(guān)性較差的詞匯，得到10個(gè)感性意象詞匯：“個(gè)性的”“獨(dú)特的”“古典的”“高貴的”“文藝的”“美觀的”“圓潤(rùn)的”“自然的”“整體的”和“簡(jiǎn)約的”。

（二）意象詞匯的聚類

對(duì)初始意象詞匯泛化可以得到若干與之相關(guān)的詞匯，經(jīng)過初步篩選之后需要對(duì)這些詞匯進(jìn)行聚類操作。利用最經(jīng)典的K-means算法來(lái)將包括初始意象詞匯在內(nèi)的所有詞匯進(jìn)行聚類數(shù)不等的兩次聚類，且第二次的聚類數(shù)較第一次少一次的方法來(lái)進(jìn)行詞匯族群的劃分。

由于要將詞匯最終聚為同族、泛族、異族3類，所以意象詞匯聚類的具體步驟如下：

1.在初次聚類時(shí)，將初始意象詞匯在內(nèi)的全部意象詞匯聚為3類，并將離聚類中心距離最近的詞匯作為該類的代表意象詞匯，得到3個(gè)類和3個(gè)代表意象詞匯。

2.再將意象詞匯聚為2類，同樣將離聚類中心距離最小的詞匯作為該類的代表意象詞匯，得到2個(gè)類和2個(gè)代表意象詞匯。

3.對(duì)照2次聚類結(jié)果，可以得到初始意象詞匯的同族詞匯、泛族意象詞匯和異族意象詞匯。

根據(jù)K-means算法聚類原理以及意象詞匯聚類結(jié)果，確定意象詞匯的同族意象詞匯、泛族意象詞匯和異族意象詞匯，如下：

1.泛族意象詞匯

在首次聚類時(shí)，單獨(dú)聚為一類，而在第二次聚類時(shí)，與初始意象詞匯所在類同時(shí)聚為一類的詞匯，它們相互間距離更加接近，語(yǔ)義也更加接近，因此在聚類數(shù)減少一類的情況下將其合并為一類，于是可以將其定義為初始意象詞匯的泛族詞匯。

2.同族意象詞匯

初次聚類時(shí)，即與初始意象詞匯同聚為一類的詞匯，在語(yǔ)義上最為接近，則可認(rèn)為這些詞匯為初始意象詞匯的同族詞匯。

3.異族意象詞匯

第一次與第二次聚類時(shí)，都未與初始意象詞匯聚為同類的詞匯，其在語(yǔ)義上與初始意象詞匯最為疏遠(yuǎn)，可認(rèn)為是初始意象詞匯的異族詞匯。

其中，如果出現(xiàn)第二次聚類時(shí)，初始意象詞匯所在的一類與其他兩類詞匯的距離恰巧相等的情況時(shí)，可以在詞匯泛化后利用KJ法篩選的時(shí)候，再次選取不同的意象詞匯數(shù)目來(lái)進(jìn)行聚類，直至聚類成功。

同時(shí)，在將泛化的意象詞匯進(jìn)行聚類分族之前，首先需要收集產(chǎn)品樣本之后結(jié)合意象詞匯制作調(diào)查問卷，根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)對(duì)意象詞匯進(jìn)行聚類。從各種購(gòu)物網(wǎng)站和設(shè)計(jì)網(wǎng)站廣泛收集勺子圖片樣本，去除相似性較高的樣本，采用專家測(cè)評(píng)和小組討論的方法，從中篩選出最具有代表性的樣本15個(gè)，并進(jìn)行去色和去品牌處理后分別編號(hào)（如表2）。

結(jié)合10個(gè)代表性意象詞匯和15個(gè)樣本，應(yīng)用語(yǔ)義差分法[14]制作5級(jí)SD調(diào)查問卷來(lái)識(shí)別意象詞匯和族群樣本的對(duì)應(yīng)關(guān)系，作為后期形態(tài)編碼和造型泛化設(shè)計(jì)的對(duì)象；邀請(qǐng)15名設(shè)計(jì)類專業(yè)的同學(xué)以及普通用戶填寫調(diào)查問卷，并計(jì)算意象評(píng)價(jià)均值。

根據(jù)問卷調(diào)查得到的代表性產(chǎn)品樣本與各個(gè)意象評(píng)價(jià)詞匯對(duì)應(yīng)關(guān)系，將這10個(gè)詞匯分為3類進(jìn)行K-means聚類，得到聚類結(jié)果：“古典的”“高貴的”“文藝的”“美觀的”為一類，其中以距離聚類中心最近的詞匯“文藝的”作為代表詞匯；“個(gè)性的”“獨(dú)特的”為一類，其中以“個(gè)性的”作為代表詞匯；“圓潤(rùn)的”“自然的”“整體的”“簡(jiǎn)約的”為一類，其中以距離聚類中心最近的詞匯“簡(jiǎn)約的”作為代表詞匯。

然后，將這些詞匯再次進(jìn)行聚類，分為2類詞匯。結(jié)果，“個(gè)性的”“獨(dú)特的”“古典的”“高貴的”“文藝的”“美觀的”為一類，其中以距離聚類中心最近的“文藝的”作為代表詞匯；“圓潤(rùn)的”“自然的”“整體的”“簡(jiǎn)約的”為一類，其中“簡(jiǎn)約的”為代表詞匯。聚類劃分結(jié)果如圖5所示。

依據(jù)對(duì)同族詞匯、泛族詞匯和異族詞匯的定義，綜合兩次聚類的聚類結(jié)果，可以確定初始意象詞匯“個(gè)性的”的同族詞匯、泛族詞匯和異族詞匯如表3所示。

四、產(chǎn)品族意象造型分析與設(shè)計(jì)

（一）建立意象與視覺控制要素之間的映射關(guān)系

應(yīng)用形態(tài)分析法對(duì)15個(gè)代表性樣本進(jìn)行形態(tài)分解，分析、歸納出勺子的造型視覺控制要素（項(xiàng)目）及其分類，將勺子的整體分為勺頭、勺把和勺柄三個(gè)部分。同時(shí)，根據(jù)樣本勺頭造型，可分類三個(gè)類目，分別為類圓形、水滴形、不規(guī)則形；根據(jù)樣本勺把造型，可分為細(xì)長(zhǎng)型、寬厚形以及綜合形；根據(jù)勺柄造型，可分為纖薄形、寬大形和有機(jī)形三種類目。

將15個(gè)代表性樣本勺子的三部分視覺控制要素進(jìn)行量化，編寫二進(jìn)制類目反應(yīng)值，并結(jié)合初始產(chǎn)品族意象“個(gè)性的”，以及泛化聚類后得到的泛族意象代表性詞匯“文藝的”、異族意象代表性詞匯“簡(jiǎn)約的”，利用數(shù)量化一類理論，進(jìn)行造型意象與視覺控制要素之間的映射關(guān)系分析，得到勺子造型視覺控制要素意象分析結(jié)果。代表性樣本勺子的三部分視覺控制要素類目反應(yīng)值與意象分析結(jié)果分別如表4和表5所示。

根據(jù)勺子造型視覺控制要素意象分析結(jié)果，“個(gè)性的”“文藝的”以及“簡(jiǎn)約的”的復(fù)相關(guān)系數(shù)分別為0.7863、0.61和0.699，這表明表中數(shù)據(jù)精度較高。同時(shí)，根據(jù)數(shù)量化一類理論，偏相關(guān)系數(shù)可表示造型要素的重要性，標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)可表示具體造型類目對(duì)意象風(fēng)格的貢獻(xiàn)值。因此，可借助這些數(shù)據(jù)輔助設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)，在更加緊貼目標(biāo)意象下，進(jìn)行產(chǎn)品族意象造型設(shè)計(jì)。

同時(shí)根據(jù)表5，以偏相關(guān)系數(shù)大于0.5可認(rèn)為該造型設(shè)計(jì)要素能夠體現(xiàn)意象風(fēng)格，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)絕對(duì)值大小確定該造型設(shè)計(jì)要素下最能體現(xiàn)該意象風(fēng)格的造型類目?？梢源_定，在產(chǎn)品族意象，即初始意象風(fēng)格“個(gè)性的”下，勺把部位的寬厚形造型以及勺柄部位的有機(jī)形造型最能體現(xiàn)其意象；在泛族意象“文藝的”下，勺柄部位的有機(jī)形造型最能體現(xiàn)其意象；在異族意象“簡(jiǎn)約的”下，勺頭部位的類圓形造型和勺把部位的寬厚形造型，以及勺柄部位的有機(jī)形造型，最能體現(xiàn)其意象。同時(shí)，可知，在勺頭部位下，類圓形造型最能體現(xiàn)勺子的“個(gè)性的”與“簡(jiǎn)約的”以及“文藝的”意象；在勺把部位下，寬厚形造型最能體現(xiàn)勺子的產(chǎn)品族意象以及泛族、異族意象；在勺柄部位下，有機(jī)形造型最能體現(xiàn)此三種意象。

因此，綜合上述分析，在進(jìn)行勺子的產(chǎn)品族意象造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)，勺頭部位可選擇類圓形，勺把部位可選擇寬厚形，勺柄部位可選擇有機(jī)形，依此可以綜合體現(xiàn)產(chǎn)品族意象“個(gè)性的”，以及泛族意象“簡(jiǎn)約的”和異族意象“文藝的”意象。

（二）產(chǎn)品族意象造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)

根據(jù)產(chǎn)品樣本意象造型評(píng)價(jià)問卷結(jié)果，其中對(duì)于初始意象“個(gè)性的”評(píng)價(jià)最高的是樣本8，對(duì)于泛族意象“文藝的”評(píng)價(jià)最高的是樣本8，對(duì)于異族意象“簡(jiǎn)約的”評(píng)價(jià)最高的是樣本10。結(jié)合表5中各個(gè)意象風(fēng)格下最能體現(xiàn)其意象風(fēng)格的勺子造型部位，將各個(gè)意象風(fēng)格下的最優(yōu)產(chǎn)品樣本造型進(jìn)行比較，如表6所示。

由表6可知，為了能夠同時(shí)表現(xiàn)“個(gè)性的”“文藝的”“簡(jiǎn)約的”意象風(fēng)格，可以選擇類圓形的勺頭、綜合形的勺把、有機(jī)形的勺柄組成勺子造型，或者選擇類圓形的勺頭、寬厚形的勺把、有機(jī)形的勺柄組成勺子造型。同時(shí)，根據(jù)意象詞匯與視覺控制要素映射結(jié)果，當(dāng)選擇類圓形的勺頭、寬厚形的勺把和有機(jī)形的勺柄時(shí)，能夠最優(yōu)表現(xiàn)“個(gè)性的”“文藝的”“簡(jiǎn)約的”意象風(fēng)格。

因此，在進(jìn)行產(chǎn)品族子代產(chǎn)品意象造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)，可優(yōu)先選擇設(shè)計(jì)方案一：類圓形的勺頭、寬厚形的勺把和有機(jī)形的勺柄的組合造型；同時(shí)為了豐富產(chǎn)品族意象造型，亦可選擇設(shè)計(jì)方案二：類圓形的勺頭、綜合形的勺把、有機(jī)形的勺柄進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案造型選擇如表7所示。

根據(jù)圖4所示的初始產(chǎn)品族父代勺子產(chǎn)品造型進(jìn)行視覺控制要素類目分析，可以發(fā)現(xiàn)初始產(chǎn)品族父代勺子產(chǎn)品造型主要由水滴形勺頭、寬厚形的勺把以及寬大形的勺柄組成，另外其在勺把部位擁有一個(gè)凸形結(jié)構(gòu)，使其能夠掛在杯壁上，具有實(shí)用性，并且這個(gè)特殊結(jié)構(gòu)也增加了其造型的個(gè)性意象，故在子代產(chǎn)品時(shí)可予以保留。

因此，在以產(chǎn)品族意象“個(gè)性的”、泛族意象“文藝的”以及異族意象“簡(jiǎn)約的”為目標(biāo)意象的目標(biāo)設(shè)計(jì)方案下，結(jié)合初始產(chǎn)品族父代勺子造型，可以優(yōu)先按照設(shè)計(jì)方案一，將勺頭更換為類圓形，勺把保持寬厚形，勺柄更換為有機(jī)形；同時(shí)，為了擴(kuò)展產(chǎn)品族意象造型，亦可結(jié)合初始產(chǎn)品族父代勺子的造型，按照設(shè)計(jì)方案二，即類圓形的勺頭、綜合形的勺把、有機(jī)形的勺柄，進(jìn)行造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

本文選擇使用由產(chǎn)品造型部位定制系統(tǒng)[15]來(lái)進(jìn)行各個(gè)造型部位的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，利用第三部分第二節(jié)對(duì)于產(chǎn)品樣本的評(píng)價(jià)，以及參數(shù)化產(chǎn)品樣本各造型部位，作為系統(tǒng)的輸入輸出，并生成相應(yīng)的造型部位設(shè)計(jì)方案。產(chǎn)品造型個(gè)性化定制系統(tǒng)如圖6所示，圖中為勺頭部位的生成設(shè)計(jì)方案。

優(yōu)先選擇設(shè)計(jì)方案一進(jìn)行子代造型設(shè)計(jì)。利用產(chǎn)品造型部位定制系統(tǒng)，以目標(biāo)意象為目標(biāo)，生成勺頭部位的設(shè)計(jì)方案，人工選擇其中一個(gè)勺頭造型；對(duì)于勺把，保留父代造型的寬厚形，并保留父代的凸性結(jié)構(gòu)功能造型；對(duì)于勺柄，由于需要設(shè)計(jì)成有機(jī)形，且有機(jī)形一般根據(jù)使用場(chǎng)景或表達(dá)意境而造型較為多變，故在目標(biāo)意象下，人工進(jìn)行勺柄設(shè)計(jì)。在各造型部位設(shè)計(jì)完成后，最后再次進(jìn)行人工優(yōu)化，完成子代勺子造型設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案一設(shè)計(jì)流程如圖7所示。

同時(shí)，針對(duì)設(shè)計(jì)方案一，分別利用產(chǎn)品造型部位定制系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)意象進(jìn)行勺頭和勺把的設(shè)計(jì)，并選擇其中的一個(gè)生成方案進(jìn)行造型組合。然后，人工進(jìn)行設(shè)計(jì)有機(jī)形的勺柄。最后，組合各部位造型，形成完整的子代勺子造型設(shè)計(jì)，并在目標(biāo)意象下，再次進(jìn)行優(yōu)化。

最終，子代勺子造型設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)如圖8所示。

為了驗(yàn)證勺子子代產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)方案對(duì)于產(chǎn)品族意象“個(gè)性的”以及泛族意象“文藝的”和異族意象“簡(jiǎn)約的”表現(xiàn)程度，還有對(duì)于父代意象造型的繼承度，以5級(jí)量表制作問卷，邀請(qǐng)15位設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生和普通消費(fèi)者對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如表8。由表8可知，評(píng)價(jià)者對(duì)于各評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分均處于量表中較優(yōu)或優(yōu)級(jí)位置，表明設(shè)計(jì)方案很好延續(xù)了父代意象造型風(fēng)格，符合設(shè)計(jì)要求。

五、結(jié)語(yǔ)

本研究從語(yǔ)義層面定義了同族、泛族、異族意象概念，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品族意象風(fēng)格的泛化，并結(jié)合產(chǎn)品族產(chǎn)品造型與意象風(fēng)格的映射關(guān)系，完成了產(chǎn)品族意象造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品族意象造型的繼承與創(chuàng)新。但是由于獲取產(chǎn)品造型與意象風(fēng)格映射關(guān)系是通過問卷形式獲取，調(diào)查基數(shù)小，可能造成獲取結(jié)果的偏差，未來(lái)將進(jìn)一步研究如何利用大量網(wǎng)絡(luò)上的用戶評(píng)價(jià)更加客觀地獲取產(chǎn)品造型與意象風(fēng)格映射關(guān)系。

參考文獻(xiàn)：

[1]樂萬(wàn)德，任靜，劉舟洲，等. 頻譜基因控制的概念產(chǎn)品族設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2021（11）： 3273-3281.

[2]Gwang Kim， Yunjung Kwon， Eun Suk Suh， et al. Analysis of Architectural Complexity for Product Family and Platform[J].Journal of Mechanical Design， 2016（7）：1-11.

[3]萬(wàn)麗云，程賢福，周健. 面向可適應(yīng)性的模塊化產(chǎn)品族層次關(guān)聯(lián)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，2019（6）：6-9+16.

[4]羅仕鑒，朱上上，馮騁. 面向工業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品族設(shè)計(jì)DNA[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2008（7）：123-128.

[5]周小舟，薛澄岐，王海燕，等. 產(chǎn)品族設(shè)計(jì)DNA可遺傳因子提取[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016（6）：1192-1197.

[6]MARTIN M V， ISHII K. Design for variety： Development standardized and modularized product platform architectures[J].Research in Engineering Design， 2002（4）：213-235.

[7]王浩倫，甘衛(wèi)華. 面向產(chǎn)品族演進(jìn)的模塊通用性研究[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2016（1）：144-148.

[8]Chen J W， Xu X D， Shen X Q. Review of computer aided product innovation design based on knowledge[J].Applied Mechanics and Materials， 2015（713-715）：2335-2340.

[9]Yamamoto K. Kansei Engineering： The Art ofAutomotive Development at Mazda[M].Ann Arbor： The University of Michigan， 1986.

[10]李德義. 形態(tài)分析法在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的引入[J].天津紡織科技，2003（2）：26-28.

[11]蘇建寧，李鶴岐. 應(yīng)用數(shù)量化一類理論的感性意象與造型設(shè)計(jì)要素關(guān)系的研究[J].蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（2）：36-39.

[12]黃琦，孫守遷. 產(chǎn)品風(fēng)格計(jì)算研究進(jìn)展[J].計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2006（11）：1629-1636.

[13]徐姝，周海海. 整合產(chǎn)品族與泛族群的汽車前臉形態(tài)演進(jìn)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化，2018（3）：40-43，48.

[14]Osgood C E， Suci C J， Tannenbaum P H.The measurement of meaning[M].University of Minoes Illinois Press， 1957.

[15]王鵬，張煒，白睿. 多意象驅(qū)動(dòng)下的產(chǎn)品造型個(gè)性化定制系統(tǒng)研究[J].計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化，2021（1）：7-14.

作者簡(jiǎn)介：

池欽，蘭州理工大學(xué)設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院碩士研究生。研究方向：感性工學(xué)、產(chǎn)品族設(shè)計(jì)。

朱韋龍，蘭州理工大學(xué)設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院碩士研究生。研究方向：感性工學(xué)、產(chǎn)品族設(shè)計(jì)。

通訊作者：王鵬，蘭州理工大學(xué)設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院副教授。研究方向：感性工學(xué)、產(chǎn)品族設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)等。