1、基于信息关联分析的设计线索构思方法 王伟伟 魏婷 杨晓燕 王毅 陕西科技大学设计与艺术学院 摘 要： 为研究工业设计流程中如何将设计资料进行快速分类、整理, 并找出其中潜在的设计机会, 最终实现对用户深层设计需求的快速了解, 将搜集的项目资料、用户需求进行分类和汇总, 建立了基于符号学路径下的产品建构理论框架;通过权重分析及看板分析的方法进行信息关联, 筛选信息并识别其中的设计机会, 最终制作设计线索图, 使之与用户快速沟通, 阐明设计方向。以某品牌智能腕表开发为例, 证明了信息关联分析方法在设计过程中的优势。关键词： 工业设计; 设计线索图; 信息关联分析; 看板分析; 智能腕表; 作者简介
2、：王伟伟 (1983) , 男, 副教授, 博士, 研究方向:数字化产品设计。E-mail:作者简介：魏婷 (1992) 女, 硕士研究生, 研究方向:工业设计及理论。E-mail:收稿日期：2017-03-20基金：教育部人文社会科学研究资助项目 (14YJC760008) Method of design clues based on information association analysisWANG Wei-wei WEI Ting YANG Xiao-yan WANG Yi College of art And Design, Shaanxi University of Scie
3、nce and Technology; Abstract： To study how to quickly classify design data and identify potential design opportunities in the industrial design process, and finally realize rapid understanding and rapid communication of usersdeep design requirements. The collected project data and user requirements
4、were classified and aggregated. Establish semiotic approach to product architecture design model, filter the information and identify the design opportunities by the methods of weight analysis and visual board analysis. Finally, the design clue was designed to communicate with the users and clarify
5、the design direction. The advantages of information association analysis method in the design process were proved by the development process of a brand intelligent cultural watch.Keyword： industrial design; design clue map; information association analysis; visual board analysis; smart watch; Receiv
6、ed： 2017-03-20随着互联网经济快速发展, 市场环境与用户需求变化越来越快, 设计机构需要提高工业设计的效率、缩短研发周期, 以应对激烈的市场竞争, 因此, 设计思维1显得尤为重要。事实上, 设计是发现问题、寻求解决方案并进行验证的过程2。提高设计活动效率可从设计流程中耗时最多的环节出发 (如数据分析) 识别设计机会。对于如何提高设计活动效率的问题, 国内外已有大量学者进行了有关设计方法的研究。在概念设计阶段, 用户需求具有较大的不确定性, 文献3提出了基于迭代式增量软件开发的敏捷工业设计方法和管理模式, 通过动态团队、轻量级流程和灵活方法解决了满足用户要求的快速响应能力问题。文献4
7、采用设计思维的方式研究了以用户为中心的设计方法, 并引入到商业组织中, 帮助其实现了从技术驱动向市场驱动的转型。文献5提出了共享设计思维过程模型 (S-DTPM) 来支持协同设计, 帮助设计人员理解关于设计的共同问题, 并记录未来使用的共享设计思维过程, 最终提高产品的质量。文献6提出了一个思考路径模型, 将设计目标分解为能够理解的图像, 从而了解设计的创造性思维过程。文中结合某款文化智能腕表的设计开发, 通过信息关联分析方法对设计流程进行了改进, 从而验证了方法的有效性。1 研究流程关联分析属于灰色理论中的一种分析方法, 是查找存在于项目集合或对象集合之间的频繁模式、相关性或因果结构, 最初
8、用于应用数学学科。将关联分析方法引入设计开发, 是将研究对象聚焦于设计资料和已知的用户信息, 主要运用于数据分析和识别设计机会阶段。通过分析其中频繁出现的关键点, 推算出潜在的用户需求并得出具体的设计方向, 从而推动整个项目的高效进行, 具体研究流程如图 1 所示。图 1 信息关联分析研究流程 下载原图2 数据搜集与分类通过不同途径获取信息来源并进行数据采集, 可得到大量的数据。由于受访用户常常是随性地陈述自己对产品的感觉, 逻辑性不强, 具有很大的不确定性, 设计人员无法直接识别用户需求, 因此文中采用产品语义学7分析用户的需求, 将搜集的信息进行整理和分类, 标记重点信息, 找出对确定设计
9、机会有帮助的用户需求。分类流程如图 2 所示。图 2 数据分类流程 下载原图首先进行网络调研, 搜集各权威数据采集机构对智能腕表的数据, 然后发放网络问卷, 判定产品的功能定位与需求, 再进行重点用户访谈调研, 调研目标用户群对于高端腕表的使用心理。将所有调研用户资料进行重点信息标记, 最终以文字和图片的形式呈现, 如表 1 所示。表 1 前期调研数据整理 下载原表 3 信息关联分析3.1 理论与方法3.1.1 基于符号学路径下的产品建构理论框架基于符号学路径下的产品建构理论框架 (Semiotic Approach to Product Architecture Design, SAPAD)
10、 是文献8中提出的一种从意义的角度进行产品建构与设计的方法模型。在该框架中, 将人的行为、意义和产品进行关联, 建立起以用户为中心的设计策略。第 1 个维度表示活动、过程、动作和操作的用户行为;第 2 个维度表示集合、对象、单元和组件的产品;第 3 个维度表示人的需求在不同层级的意义。3.1.2 信息关联分析方法信息关联分析方法主要为权重分析和看板分析。建立产品信息建构模型时, 权重分析可将产品维度上各要素进行关联, 通过数据计算更准确地把握设计的核心要素, 确定产品设计的方向。看板分析可将核心要素与人的需求维度进行关联, 将核心要素进行细分, 通过分析其中频繁出现的关键点, 有助于快速导出自
11、身产品设计的具体方向, 并从中找到设计机会, 如图 3 所示。图 3 产品信息建构模型 下载原图(1) 权重分析法。权重分析是分析所有因素间相对重要性的分析方法。根据前期调研获得产品的 n 个要素 C1, C2, , Cn, n 为整数, 为确定各因素对设计的重要性, 构造各要素之间的判断矩阵 P= (pi j) mn, 其中, p i j为所有被调查者对每两个要素的评价平均数, p ij0, 且当 i=j 时, p ij=1;当 ij 时 pij=1/pji, 因此, P= (p i j) mn为互反矩阵。采用相对尺度进行两两比较, 可提高各要素之间比较的准确度。构造判断矩阵要素 C 的标度
12、方法如表 2 所示。对应于判断矩阵最大特征根 max的特征向量, 经归一化 (使向量中各元素之和等于 1) 后记为 W。W 的元素为同一层次因素对于设计因素相对重要性的排序权值。表 2 判断矩阵要素的标度方法 下载原表 (2) 看板分析。看板分析是借助看板的形式进行设计研究, 直观地将信息以视觉化的方式排列、分析, 建构新的联系, 有助于发觉新的知识9, 人的心智会将信息组织成一系列的网络并加以储存9, 因此, 以视觉的方式展现脑力分析得到的信息, 挑战既有的思考模式, 更能激发新的知识和定义, 提高设计效率。3.2 产品各要素求权重通过网络调研的结果, 将产品分为同族产品和异族产品, 定义产
13、品的组成要素为材质、色彩、价格、功能、造型, 构建产品材质、色彩、价格、功能、造型的判断矩阵, 得到同族智能腕表各要素的权重向量 同 = (0.300 0, 0.233 3, 0.166 7, 0.233 3, 0.066 7) ;异族传统腕表各要素权重向量 异 = (0.280 0, 0.360 0, 0.080 0, 0.200 0, 0.080 0) 。假设同族产品与异族产品对设计的影响因子都为 1, 则各要素对设计的总权重向量 总 = (0.580 0, 0.593 3, 0.246 7, 0.433 3, 0.146 7) 。通过权重分析同族产品与异族产品各要素对于设计的重要性, 筛
14、选出最为重要的 3 个要素进行看板分析。3.3 产品看板分析3.3.1 功能材质看板分析将市场上销量较好的产品信息拼贴在看板上, 如表 3 所示。用相同颜色标注重复的关键信息, 并通过重复信息的颜色面积图进行信息关联分析, 根据颜色面积对比得出各子信息的重要程度, 从而对竞品情况有深刻了解。通过对同族智能腕表进行分析, 得出智能腕表应注重蓝牙功能和通信功能, 材质上可参考金属表壳搭配皮质表带的方式, 如图 4 所示。表 3 同族智能腕表关联分析 (部分) 下载原表 图 4 看板分析图 下载原图3.3.2 色彩看板分析将传统腕表的表壳和表带色彩进行整理, 利用色谱图将传统腕表的表带及表壳颜色在色
15、谱上进行标注, 拼贴在看板上一一对应。通过看板进行信息关联分析, 可得出腕表设计的色彩集中度及色彩的范围, 可为后期智能腕表色彩、材质搭配提供参考。通过对异族传统腕表进行关联分析, 可得出不锈钢表壳与黑色表带较搭配, 金色表壳与棕色表带较搭配。3.4 文化关联分析根据智能腕表销售的主要市场, 将世界文化划分为美洲、欧洲、亚洲三大区域。由有经验的设计人员进行头脑风暴, 找出三大文化区域中能代表当地典型文化的图片, 并标注在对应区域贴在看板上, 通过对图片的感性定义去解读该区域文化的感性色彩, 将所有代表性的词语整理成 3 个文化库10, 对 20 位工业设计专家进行调研, 通过权重分析确定文化属
16、性, 并通过文化属性选出 15 个符合条件的感性意象词汇进行聚类分析, 可得出中立的、典雅的、融合的、有内涵的属于自我实现层, 是人需求层次的最高层, 如表 4 所示。表 4 文化需求聚类分析 下载原表 4 设计机会识别设计线索图11通常是在设计师进行前期调研后, 通过对资料及产品的分析得出设计方向, 确定用户需要后, 为帮助他人理解设计方向而制作的快速沟通方式图, 是将设计构想以文字加图例的表现方式, 清晰、直观、高效地实现与设计委托方的准确沟通, 让其了解设计师的设计理念、风格和设计方向12。实例中, 首先通过权重分析, 确定智能腕表设计的核心产品要素为色彩、材质和功能, 准确地掌握了设计
17、的大方向, 降低了设计出错率。其次通过看板分析, 得出智能腕表应注重基本功能, 在材质的选择上可参考金属表壳搭配皮质表带的方式, 在色彩的选择上可得出色彩的集中范围。通过文化关联确定中立的、典雅的、融合的和有内涵的是智能文化腕表设计的关键信息, 属于用户需求的最高层。看板分析直观、清晰地展示设计的具体方向, 有效地节约了时间, 提高了设计效率。设计线索图如图 5 所示。图 5 设计线索图 下载原图5 方案验证以典雅的、融合的为设计路线进行设计, 得到设计方案, 如图 6 所示。表盘设计采用对比均衡的设计方法及虚实结合的表现形式, 后盖选取拉丝金属材质, 将螺钉进行对称设计, 并选定黑色为产品的
18、主色调。雅致的黑色金属搭配皮质表带给人低调稳重、高端大气的感受。以形式美学为设计法则, 将对称均衡的美带入到整个产品设计中, 给人自然、典雅、和谐的视觉美感。信息关联分析改进了设计流程, 通过权重分析快速的确定产品的核心要素, 并结合看板分析细化了各核心要素的主要方向, 最终结合文化关联引出设计线索图。相比传统的设计分析方法, 信息关联方法主要应用在产品前期调研的数据分析和识别设计机会阶段, 从大量的设计资料中快速选有效设计信息, 准确把握设计方向, 通过设计线索图有效地与用户沟通, 减少设计方案的不确定性, 节约时间。图 6 文化智能腕表设计方案 下载原图6 结论为提高工业设计效率、改进设计
19、流程, 满足用户的深层心理需求, 提出了基于信息关联分析的设计线索构思方法。以文化智能腕表的设计开发为例进行验证, 结果表明信息关联分析方法可提升设计效率, 缩短设计时间。主要结论如下:(1) 利用产品信息构建理论, 可在工业设计产品开发过程中明确设计意图, 建立需求产品行为的设计模型。(2) 基于信息关联分析引导设计线索的构建, 采用看板分析结合权重分析的方法, 对用户的感性需求进行量化处理, 使研究结果更加准确、有效。(3) 信息关联方法主要应用在前期调研数据分析及设计机会识别阶段, 解决了设计前期由于用户对需求描述的不确定性导致无法准确挖掘用户深层需求的问题。通过设计线索图呈现设计师在整
20、个设计过程中的思维演变, 直观地导出设计机会、提出解决方案, 提高了产品设计效率, 在后续的产品设计开发中具有明显优势和较高的可行性。参考文献1Geissdoerfer M.Design thinking to enhance the sustainable business modelling processa workshop based on a value mapping processJ.Journal of Cleaner Production, 2016, 135:1218-1232. 2Farnsworth C, Lawler Kennedy S, Kumar J.Design
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