摘" 要:為提高家庭種植機(jī)產(chǎn)品的實用性、可維護(hù)性,借助服務(wù)設(shè)計理念與方法對家用魚菜共生種植機(jī)產(chǎn)品的用戶需求進(jìn)行研究,提升用戶良好的情感體驗和樂趣。首先通過用戶調(diào)研提取家用魚菜共生種植機(jī)產(chǎn)品的用戶需求,采用Kano模型將用戶需求進(jìn)行屬性劃分從而尋求家用魚菜共生種植機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計機(jī)會點。其次結(jié)合AHP建立家用魚菜共生種植機(jī)產(chǎn)品的層次分析模型與判斷矩陣,獲取設(shè)計要素權(quán)重并進(jìn)行排序。最后參考相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果分析,開展家用魚菜共生種植機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計。結(jié)果表明:用戶更加關(guān)注種植機(jī)的基本功能以及產(chǎn)品帶來的體驗。基于Kano-AHP的家用魚菜共生種植機(jī)產(chǎn)品設(shè)計研究為家用種植機(jī)更好地滿足用戶需求,促進(jìn)生態(tài)宜居并向著綠色化、便捷化的方向發(fā)展提供了參考。
關(guān)鍵詞:智能種植機(jī);Kano;AHP;魚菜共生;用戶需求
隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展,城市居民對綠色食品、健康生活的需求日益增長,但有限的城市土地資源無法滿足農(nóng)業(yè)種植需求,通過家庭種植機(jī)可以幫助居民在家中種植蔬菜、水果等植物,增加生活樂趣和獲得感,同時解決食品安全問題[1]。然而土壤病菌、農(nóng)學(xué)知識缺乏等因素仍會影響蔬菜栽培質(zhì)量,魚菜共生系統(tǒng)為其提供了解決思路。作為一種環(huán)保、可持續(xù)的養(yǎng)殖種植方式,魚菜共生是將魚類和水生植物進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,魚的排泄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料,利用植物的吸收和消化特性來清潔和改善系統(tǒng)的環(huán)境和水質(zhì),形成生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)[2]。目前,研究者們在魚菜共生種植系統(tǒng)領(lǐng)域做了相關(guān)研究。在魚菜共生系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)建方面,趙立軍等主要探索了不同種類、規(guī)模和結(jié)構(gòu)的池塘、水槽和容器對魚菜共生種植系統(tǒng)的空間利用率、水循環(huán)和熱度方面的影響,并基于物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)展開魚菜共生裝置設(shè)計實踐[3]。在水質(zhì)管理和環(huán)境監(jiān)測方面,Colt J.等通過實時監(jiān)測和控制水質(zhì)、氧氣、光強(qiáng)等參數(shù),總結(jié)出促進(jìn)系統(tǒng)生態(tài)循環(huán)穩(wěn)定和健康的條件并優(yōu)化了設(shè)計方案[4]。王佳等提出室內(nèi)酒店魚菜共生墻設(shè)計策略,采用垂直種植的方式將種植和景觀特色性相結(jié)合,兼具裝飾、觀賞意義和室內(nèi)空氣凈化作用,為室內(nèi)景觀生態(tài)產(chǎn)品提供設(shè)計路徑[5]。Hsiao S.J.等基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行家庭陽臺式魚菜共生系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計,并對其觀賞性和實用性進(jìn)行產(chǎn)品評估[6]。從文獻(xiàn)研究來看當(dāng)今國內(nèi)外魚菜共生種植產(chǎn)品往往從技術(shù)角度出發(fā)而忽略用戶需求,以家庭為單位的魚菜共生種植產(chǎn)品也有出現(xiàn)但研究較少,家用魚菜共生種植產(chǎn)品存在智能化低、種植小白經(jīng)驗不足、更換用水麻煩、裝飾美觀度不足等問題。為了提高產(chǎn)品的使用滿意度,結(jié)合產(chǎn)品構(gòu)成,從用戶需求的角度出發(fā)對家庭種植產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行研究,運(yùn)用Kano-AHP方法構(gòu)建綜合評價模型,為設(shè)計方案提供數(shù)據(jù)及理論支撐并進(jìn)行設(shè)計驗證,為家庭種植產(chǎn)品設(shè)計提供新思路、提升用戶體驗并推動生態(tài)宜居。
一、研究方法及流程
(一)研究步驟
在分析魚菜共生種植產(chǎn)品相關(guān)研究現(xiàn)狀并闡述其現(xiàn)存問題后,研究將分析Kano-AHP模型應(yīng)用的優(yōu)勢及流程,如圖1所示,按照調(diào)研用戶需求并通過Kano進(jìn)行屬性細(xì)分、AHP量化用戶需求從而進(jìn)行權(quán)重排序、明確重點需求后開展設(shè)計驗證等步驟展開。
(二)Kano-AHP法介紹
用戶需求是產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)過程中不可或缺的重要因素,在家庭魚菜共生種植機(jī)產(chǎn)品研究中,以用戶需求作為第一驅(qū)動力,可以更好的理解用戶的心理和行為,從而設(shè)計出更加符合用戶需求的種植機(jī)產(chǎn)品。Kano模型是一種通過問卷調(diào)查及Kano結(jié)果評價表對產(chǎn)品和服務(wù)的各項屬性進(jìn)行評估的方法,有助于設(shè)計師與用戶進(jìn)行有效溝通,獲取用戶關(guān)鍵需求并作出決策從而及輔助設(shè)計師進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃[7],但Kano模型依賴于大量的客觀數(shù)據(jù),如果數(shù)據(jù)不足或存在錯誤,模型的結(jié)果就會失真,因此需要注意模型的局限性和數(shù)據(jù)的有效性,降低主觀因素的影響以提高評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。AHP作為多屬性決策分析方法,能夠明確權(quán)重,具有較高的可信度和可解釋性[8],但其結(jié)果的可靠性和有效性很大程度上取決于問題的結(jié)構(gòu)和模型,不同的評價因素具有不同的量化難度,可能會影響結(jié)果的準(zhǔn)確度。
AHP和Kano模型的結(jié)合可將Kano模型的主觀性降至最小,利用AHP將需求的重要性指標(biāo)量化,從而得到更具可靠性的定量分析結(jié)果。Kano-AHP模型應(yīng)用流程如圖2所示。
二、基于Kano-AHP的家用魚菜共生種植機(jī)設(shè)計流程
(一)基于Kano的用戶需求獲取及屬性劃分
1.卡諾應(yīng)用思路
首先,通過實地訪談和文獻(xiàn)參考來獲取家用魚菜共生種植機(jī)用戶需求指標(biāo)。其次,設(shè)計Kano雙因子五階李克特評分問卷邀請用戶填寫,從而確定各用戶需求指標(biāo)所屬Kano類別。最后,對Kano問卷統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)行分析,將最大數(shù)值作為用戶需求分類依據(jù)。用戶需求分為基本型用戶需求屬性M;期望型用戶需求屬性O(shè),與用戶需求滿意度呈正相關(guān);魅力型用戶需求屬性A,一旦滿足將會大幅度提升用戶滿意度,對該類屬性需求應(yīng)重點考慮;無差異型用戶需求屬性I和反向型用戶需求屬性R。該種植機(jī)產(chǎn)品設(shè)計中排除對無差異屬性和反向?qū)傩孕枨筇接慬9]。因此M、O、A出現(xiàn)頻率的大小作為確定本研究中目標(biāo)用戶對家用魚菜共生種植產(chǎn)品需求的分類結(jié)果的依據(jù)。結(jié)合Kano問卷調(diào)查結(jié)果可得到用戶需求滿意度和不滿意度,計算公式如下:
式中:S——滿意度;
D——不滿意度;
A,O,M,I——問卷中用戶對興奮需求、期望需求、基本需求、無差異需求的選擇次數(shù)。
2.用戶需求獲取及屬性劃分
通過調(diào)研獲得用戶初始需求并制作Kano雙因子五階李克特問卷,針對用戶需求進(jìn)行正反兩項問題的設(shè)置,即如果有此功能用戶的態(tài)度和沒有該功能用戶的態(tài)度,記錄結(jié)果時將滿意程度優(yōu)先級排序為Mgt;Ogt;Agt;Igt;R,問卷設(shè)計如表1所示。通過對用戶調(diào)研問卷數(shù)據(jù)的整理與分析,共得出18項用戶需求如表2所示。本次調(diào)研共發(fā)放180份問卷,回收有效問卷132份;應(yīng)用Kano結(jié)果分析表進(jìn)行用戶需求類型劃分,如表3所示。
3.Kano結(jié)果分析
基于表中的數(shù)據(jù)結(jié)果可知需求項目如下:基本型需求有混合種植、加水提醒、輔助投喂、易清洗、耐腐蝕;期望型需求有生物狀態(tài)監(jiān)測、殺菌消毒、外觀簡約幾何、尺寸適中、線下配送服務(wù);魅力型需求有自動調(diào)溫、模塊化可組裝、APP交流共享、種菜養(yǎng)魚知識普及。
(二)基于AHP產(chǎn)品因子層次分析
AHP法在解決多目標(biāo)復(fù)雜決策問題的時候,將決策過程整合成一套系統(tǒng),針對不同的問題,將總目標(biāo)分解為多個子目標(biāo)或基本準(zhǔn)則,在整體計算過程中,將多指標(biāo)分為若干層次,借助定性指標(biāo)的模糊量化方法計算出層次的單排序和總排序[10]。通過尋找各種量化變量之間的脈絡(luò),能夠快速有效地分析出產(chǎn)品中各個數(shù)據(jù)之間的比較關(guān)系,從而明確規(guī)劃決策的方案、準(zhǔn)則、條件等,建立多層次的遞進(jìn)結(jié)構(gòu),幫助決策者找到最適合的目標(biāo)和對問題的優(yōu)化解決方案。AHP法分為三個層級:最高級是指解決的目標(biāo),最低級是指在決策中作出選擇的方案,中間層是面向問題的考慮因素,即決策準(zhǔn)則。所鄰近的兩個層次中頂層為決策層而底層為因素層[11]。
1.構(gòu)建用戶需求指標(biāo)層次分析結(jié)構(gòu)模型
基于AHP法構(gòu)建出層次分析模型如圖3所示。其中,家用魚菜共生種植產(chǎn)品最佳設(shè)計方案為目標(biāo)層,將必備屬性、期望屬性、魅力屬性設(shè)置為準(zhǔn)則層,并將各類屬性下的用戶需求拓展方案層,目標(biāo)層用X表示,準(zhǔn)則層中的必備屬性用M表示。其拓展出的方案層中M1表示混合種植,M2表示加水提醒,M3表示輔助投喂,M4表示易清洗,M5表示耐腐蝕。期望屬性O(shè)拓展出的方案層中O1表示生物狀態(tài)監(jiān)測,O2表示殺菌消毒,O3表示外觀簡約幾何,O4代表尺寸適中。O5代表線下配送。魅力屬性A拓展出的方案層中A1代表自動調(diào)溫,A2代表模塊化可組裝,A3表示APP交流共享,A4表示APP智能知識普及。
2.構(gòu)建基于AHP模型的判斷矩陣
制作家用魚菜共生種植產(chǎn)品用戶需求影響因子評價數(shù)據(jù)表,由相關(guān)專家以問卷打分的形式進(jìn)行,并通過專家提供的內(nèi)容信息判斷各指標(biāo)因素的相對重要性。本次實驗共邀請10位與植物工廠產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)人員填寫調(diào)查問卷,分別是2位家用植物工廠研究方向教授、3位植物共廠產(chǎn)品設(shè)計師、5位設(shè)計方向研究生。邀請他們按照1—9的相對尺度進(jìn)行評分,對各指標(biāo)進(jìn)行兩兩對比,然后根據(jù)群決策的方法,取其平均數(shù)作為權(quán)重計算基礎(chǔ)。判斷結(jié)果基于公式:
3.采用特征向量計算權(quán)重
采取YA-AHP軟件中特征相量法計算家用魚菜共生種植產(chǎn)品各用戶需求權(quán)重值[12],計算得到各層級判斷矩陣及權(quán)重值,如表4—表7所示。然后將其歸一化處理,該方法可以高效判斷各項因子之間的矩陣和權(quán)重系數(shù)信息。
4.一致性檢驗
為保證測試者評價思維的一致性以及判斷矩陣相容性,對判斷矩陣結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗分析,計算公式如下:
結(jié)果CR值均小于0.1,表明通過一致性檢驗,如表8所示。最終獲得全部方案層權(quán)重排序,如表9所示,由表格數(shù)據(jù)可以看出,家庭魚菜共生種植機(jī)產(chǎn)品耐腐蝕、輔助投喂、加水提醒需求原則權(quán)重比較高。
三、產(chǎn)品設(shè)計實踐
(一)方案設(shè)計
以上述評價結(jié)果為參考依據(jù)對家用魚菜共生智能種植機(jī)進(jìn)行設(shè)計,其外觀造型簡約溫和且體積適中,可方便移動并供用戶自由選擇放置于客廳、陽臺、桌面等多處場景,增強(qiáng)種植體驗和室內(nèi)裝飾性能,產(chǎn)品效果圖如圖4所示。為確保機(jī)器使用壽命長和不易損壞,內(nèi)部材質(zhì)選擇有較好耐腐蝕性的鋁合金,外殼選擇易搬運(yùn)防腐蝕的塑料材質(zhì)。在功能和結(jié)構(gòu)上,底部有可移動支腳,方便將其安置于室內(nèi)空間或陽臺中;側(cè)部將魚糧儲存盒和加水口合并,達(dá)到操作簡單的目的。用戶可通過手機(jī)專屬APP可實現(xiàn)自動調(diào)溫、一鍵加水等功能,也可了解魚類和植物狀況并進(jìn)行投喂等遠(yuǎn)程操作。APP導(dǎo)入觀賞魚和綠植所需條件和知識信息,彌補(bǔ)城市用戶中種植小白經(jīng)驗不足的缺陷。
家庭魚菜共生種植機(jī)通過智能化的輔助手段融合魚菜共生技術(shù)可大大降低用戶對家庭種菜和魚類飼養(yǎng)的操作難度,解決用戶外出遺忘喂養(yǎng)種植等問題,實現(xiàn)智慧型、趣味型、綠色循環(huán)的養(yǎng)魚種菜模式。
(二)設(shè)計驗證
設(shè)計完成后,請參與Kano問卷調(diào)研的30位設(shè)計人員對產(chǎn)品設(shè)計方案進(jìn)行滿意度評估,統(tǒng)計結(jié)果如表10所示。
根據(jù)滿意度評估結(jié)果,對表10的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計分析,得出30位用戶對產(chǎn)品的加權(quán)平均值分別如下:材質(zhì)質(zhì)量4.23、操作反饋4.40、視覺效果4.20、產(chǎn)品尺寸4.47、情感體驗4.23、APP交互4.03,表明產(chǎn)品在功能性能、外觀造型和其他服務(wù)的用戶體驗整體處于滿意水平,顯示出用戶感需求得到較好的滿足,評估結(jié)果較為滿意。
四、結(jié)語
針對魚菜共生種植產(chǎn)品存在智能化低、用戶體驗不佳等問題,研究采用融合Kano-AHP模型的產(chǎn)品設(shè)計方法,使Kano和AHP優(yōu)勢互補(bǔ)從而獲得更為準(zhǔn)確的用戶需求指標(biāo),指導(dǎo)設(shè)計師開展以用戶需求為導(dǎo)向的家用魚菜共生種植機(jī)產(chǎn)品設(shè)計。該方法能夠更精準(zhǔn)地捕捉提升用戶體驗的設(shè)計要素,指導(dǎo)設(shè)計師更準(zhǔn)確的挖掘用戶需求來提高種植機(jī)產(chǎn)品設(shè)計的合理性,對家庭版魚菜共生種植產(chǎn)品設(shè)計提供新思路和借鑒,也為其他以用戶需求為導(dǎo)向的產(chǎn)品設(shè)計提供借鑒意義。盡管研究填補(bǔ)了家庭魚菜共生種植機(jī)產(chǎn)品在用戶需求層面的空缺,努力滿足用戶需求,但由于現(xiàn)實條件限制,獲得的設(shè)計需求并不完全全面。未來的研究可考慮更多的因素,如用戶習(xí)慣、健康需求等,為產(chǎn)品設(shè)計提供有效的理論依據(jù),給當(dāng)代人們提供更好的生活方式。
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作者簡介:
蘇悅,中國計量大學(xué)藝術(shù)與傳播學(xué)院碩士研究生。研究方向:工業(yè)設(shè)計。
胡波,中國計量大學(xué)藝術(shù)與傳播學(xué)院碩士研究生。研究方向:工業(yè)設(shè)計。
徐化丹,中國計量大學(xué)藝術(shù)與傳播學(xué)院碩士研究生。研究方向:工業(yè)設(shè)計。