摘" 要：為了設(shè)計出符合當(dāng)代年輕消費需求的頭戴式耳機(jī)，幫助企業(yè)更好地了解消費者需求，完善目前市面上的頭戴式耳機(jī)造型設(shè)計，以頭戴式耳機(jī)為研究對象進(jìn)行造型的探究，得出可以指導(dǎo)設(shè)計的方案。通過語義差異法構(gòu)建評價體系，利用得到的分值構(gòu)建意向表，結(jié)合感性工學(xué)與數(shù)量化理論I，將用戶的需求從抽象變?yōu)榫呦髷?shù)據(jù)，從而更好地指導(dǎo)設(shè)計作業(yè)，設(shè)計出更符合消費者需求，更人性化，更有市場競爭力的頭戴式耳機(jī)。

關(guān)鍵詞：感性工學(xué)；數(shù)量化理論I；造型設(shè)計；感性意象

隨著消費水平的提高，消費者對于產(chǎn)品的情感需求越來越高，目前情感體驗已經(jīng)成為影響消費者購買決策的重要因素之一。情感化的產(chǎn)品設(shè)計在消費市場上逐漸占據(jù)重要地位，這是一種以人類感受為重點考慮對象的設(shè)計方法，主要通過感性工學(xué)等理論輔助產(chǎn)品設(shè)計，設(shè)計出更符合消費者情感需求的產(chǎn)品，從而提高產(chǎn)品在市場上的競爭力以及消費者的滿意程度。

計算機(jī)外設(shè)包括了電腦顯示器、耳機(jī)、鼠標(biāo)和鍵盤、音箱等。隨著計算機(jī)使用的日益廣泛，年輕消費者對于計算機(jī)外設(shè)的設(shè)計也越來越重視，但目前市場上的計算機(jī)外設(shè)造型設(shè)計顯得千篇一律，同質(zhì)化現(xiàn)象十分嚴(yán)重，且無法滿足年輕消費者的情感需求。隨著消費市場的升級，越來越多的年輕消費者希望計算機(jī)外設(shè)可以更符合情感化設(shè)計。本研究以計算機(jī)外設(shè)中的頭戴式耳機(jī)作為研究對象，探究更適合年輕消費者的情感化需求的頭戴式耳機(jī)的造型設(shè)計，同時避免頭戴式耳機(jī)的設(shè)計和市場上的同類產(chǎn)品日趨同質(zhì)化的現(xiàn)象，因此數(shù)量化理論I作為研究的理論依據(jù)就顯得十分重要。在產(chǎn)品造型設(shè)計中注重消費者的心理感受，可以將設(shè)計的目的性更好地體現(xiàn)在產(chǎn)品中。

本研究將通過數(shù)量化理論I進(jìn)行頭戴式耳機(jī)造型設(shè)計的探究。數(shù)量化理論I運用工學(xué)技術(shù)將抽象的感性理論具象化為數(shù)據(jù)。日本設(shè)計學(xué)大師山本建一最早提出有關(guān)感性工學(xué)（Kansei engineering）的概念，量化難以直接觀測的消費者情感感受因素，并且得出可觀測的數(shù)據(jù)，探討產(chǎn)品設(shè)計要素之間更直接的聯(lián)系，將消費者感性心理更直觀地運用到產(chǎn)品造型研究中去，幫助設(shè)計師設(shè)計出更符合消費者需求的產(chǎn)品[1]。目前，這一理論已經(jīng)廣泛地運用到設(shè)計所涉及的各個領(lǐng)域，如服裝設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、汽車制造業(yè)等。

周林娜[2]等針對市場上少女文胸設(shè)計僅僅是基于成人文胸模杯的縮小，然而少女對文胸產(chǎn)品的要求越來越高，市場上的少女文胸設(shè)計已然無法滿足定向消費者的情感需求，利用感性工學(xué)和數(shù)量化理論I類原理進(jìn)行問題的探究，探討如何設(shè)計出可以滿足消費者需求的少女文胸。李倩文[3]等利用感性工學(xué)I類原理在服裝設(shè)計領(lǐng)域較完善的三大類中，又補(bǔ)充了服裝款式細(xì)節(jié)設(shè)計要素和消費者感性意象之間的關(guān)系。卜俊[4]等針對目前市場上廚師機(jī)的設(shè)計以功能為主而忽略了消費者的情感需求，運用數(shù)量化理論I類構(gòu)建廚師機(jī)造型要素和感性詞匯之間的關(guān)系，以便用于新的造型設(shè)計。

消費者的情感因素若被考慮到產(chǎn)品設(shè)計中去，可以增強(qiáng)消費者與產(chǎn)品之間的情感聯(lián)系，使產(chǎn)品更符合消費者的需求，提高產(chǎn)品在市場上的競爭力。利用數(shù)量化理論I構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，可以量化消費者的情感因素，也能更好地幫助設(shè)計師的設(shè)計工作，創(chuàng)造出更適合消費者的產(chǎn)品?；诖?，本研究以頭戴式耳機(jī)作為研究對象，以感性工學(xué)為基礎(chǔ)，用數(shù)量化理論I對頭戴式耳機(jī)的造型進(jìn)行研究，探索頭戴式耳機(jī)造型中各類不同形態(tài)與消費者的感性需求之間的聯(lián)系，不同造型與不同感性意象的貢獻(xiàn)度，從而優(yōu)化頭戴式耳機(jī)的設(shè)計，使設(shè)計更準(zhǔn)確。

一、理論基礎(chǔ)

（一）感性工學(xué)

探究運用感性工學(xué)概念，數(shù)量化理論I類和語義差異法對頭戴式耳機(jī)的造型與消費者的感性意象之間的關(guān)系進(jìn)行研究，探討不同的頭戴式耳機(jī)造型與不同的感性意象之間的影響關(guān)系，從而設(shè)計出一款適用于當(dāng)代年輕消費者群體的頭戴式耳機(jī)的造型。

感性工學(xué)在各領(lǐng)域中的運用越來越廣泛且深刻，日本設(shè)計大師山本建一于1986年在美國密歇根大學(xué)的《車的文化論》演講中首次提出，這一理論利用統(tǒng)計學(xué)的方法來量化無法直接觀測的人們的情感意象，統(tǒng)計出其定性、定量的數(shù)據(jù)，將之與設(shè)計要素建立起可直接觀測的數(shù)據(jù)關(guān)系，并利用這些數(shù)據(jù)來幫助設(shè)計師進(jìn)行造型、功能、情感訴求等方面的產(chǎn)品設(shè)計，這樣的設(shè)計能更好地定位，并且符合消費者的情感需求，提高產(chǎn)品在市場上的競爭力。比如，孟露[5]的基于感性工學(xué)的床頭燈造型設(shè)計研究，就是利用感性工學(xué)原理來探討分析床頭燈造型設(shè)計。鄧南[6]等基于感性工學(xué)的兒童電動牙刷造型視覺意象研究，利用感性工學(xué)原理總結(jié)了影響兒童電動牙刷造型形態(tài)要素和視覺形態(tài)意象之間關(guān)系因素的排名表，為兒童電動牙刷的設(shè)計提高提供了有力的依據(jù)。

（二）數(shù)量化理論I類

日本學(xué)者林知已夫在20世紀(jì)中葉提出了數(shù)量化理論的概念，這一種概念主要用來研究人類的情感需求和產(chǎn)品設(shè)計要素之間的關(guān)系，一般應(yīng)用于感性工學(xué)領(lǐng)域的研究，可以更細(xì)致全面地展現(xiàn)產(chǎn)品造型的設(shè)計要素對于消費者情感需求、情感意象之間的影響。本文主要通過創(chuàng)建多元回歸數(shù)學(xué)模型對因變量的變化趨勢和特征進(jìn)行預(yù)測，探究因變量和自變量之間的規(guī)律與聯(lián)系，使產(chǎn)品的設(shè)計要素和消費者的情感需求進(jìn)行有機(jī)融合，幫助設(shè)計師設(shè)計出更符合消費者情感需求的優(yōu)秀產(chǎn)品。

二、頭戴式耳機(jī)造型的感性化研究過程

（一）實驗流程

本研究的實驗主要分為幾個部分，前期調(diào)研內(nèi)容主要為了得到款式，包含了對耳機(jī)造型樣本的收集，以及耳機(jī)造型項目類目設(shè)計要素的提??；與頭戴式耳機(jī)相關(guān)的感性詞匯的收集與篩選，建立耳機(jī)造型與感性詞匯之間的關(guān)系，從而將感性意向空間構(gòu)造出來；建立頭戴式耳機(jī)款式與感性因子之間的數(shù)學(xué)模型，從而指導(dǎo)設(shè)計實踐。

（二）款式設(shè)計要素的提取

首先，造型特征指的是通過形態(tài)可以與其他產(chǎn)品進(jìn)行區(qū)分的部分造型，并且在整個產(chǎn)品的造型中具有很高的辨識度，具有以下三種特征：標(biāo)志性、可辨識性和區(qū)別性。為了提取對頭戴式耳機(jī)造型影響較大的設(shè)計要素作為項目，本文運用形態(tài)分析法，將頭戴式耳機(jī)的造型分解為喇叭、麥克風(fēng)、頭戴上蓋、按鍵、調(diào)音網(wǎng)、金屬殼等部分。筆者選取分解造型中的喇叭、麥克風(fēng)、頭戴上蓋作為探究對象的特征項目，并從功能的角度出發(fā)，將3個頭戴式耳機(jī)的特征項目細(xì)分為9個，喇叭造型為橢圓形（a11）、喇叭造型為圓形（a12）、喇叭造型為長方形（a13），麥克風(fēng)為無麥克風(fēng)（a21）、海綿麥克風(fēng)（a22）、塑料麥克風(fēng)（a23），頭戴上蓋為一體式頭戴上蓋（a31）、有裝飾的頭戴上蓋（a32）、金屬架結(jié)構(gòu)的頭戴上蓋（a33）（如表1）。

（三）樣本的選取

通過搜索國內(nèi)幾大電商平臺、訪問知名品牌網(wǎng)站、走訪實體店、查閱相關(guān)行業(yè)雜志等方式，收集了近五年來不同品牌發(fā)售的頭戴式耳機(jī)樣本圖片共43張，并且初步的完成了篩選，提出了相似度較高的樣本圖片、質(zhì)量不高的樣本圖片，在剩下的圖片中篩選出符合要求的18張樣本圖片作為研究對象，同時為了保證后續(xù)評價不被顏色的干擾，使用Photoshop將樣本圖片處理成黑白配色，并且對樣本圖片進(jìn)行編號。

（四）感性詞匯的收集與確定

筆者通過搜索網(wǎng)絡(luò)、查閱文獻(xiàn)、翻閱設(shè)計類相關(guān)雜志進(jìn)行感性詞匯的收集，首次整理出30個可以用來描述頭戴式耳機(jī)的感性詞匯，邀請了16位設(shè)計專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行篩選和提煉，剔除了低頻形容詞。再進(jìn)行感性詞匯的配對，最終得到10對感性詞匯，分別是：舒適的-疲乏的、時尚的-傳統(tǒng)的、簡約的-復(fù)雜的、耐用的-易損耗的、創(chuàng)新的-守舊的、易操作的-操作復(fù)雜的、易清潔的-難清潔的、高端的-廉價的、音質(zhì)好的-音質(zhì)一般的、柔和感的-壓迫感的。

（五）問卷設(shè)計

本次問卷采用語義差異法制作評價量表且建立問卷，量表采用五級的測量方式，將10對感性詞匯分別和18個頭戴式耳機(jī)的圖片樣本相結(jié)合，每一對感性詞匯位于評價尺度的兩側(cè)，其中越靠近兩側(cè)的選項，表示受測者認(rèn)為該樣本圖片與兩側(cè)的感性詞匯所描述的感覺越相近，中間選項則表示無感。例如，受測者對于頭戴式耳機(jī)造型中喇叭為圓形的耳機(jī)的感性詞匯“舒適的-疲乏的”進(jìn)行評分，1表示“非常舒適”，2表示“比較舒適”，3表示“無感”，4表示“比較疲乏”，5表示“非常疲乏”（如表2）。本文的調(diào)查對象為20-30歲的年輕消費者，該年齡段的受測者對于頭戴式耳機(jī)有一定的了解，并有著自己對耳機(jī)的喜好，本次問卷采用線上發(fā)放的形式，共發(fā)放50份問卷，回收有效問卷46份，回收率為92%。

三、數(shù)量化I類模型的構(gòu)建

將頭戴式耳機(jī)的造型要素設(shè)定為項目，各要素中的造型特征設(shè)定為類目，假設(shè)有n個樣本，假設(shè)有m個項目，考慮對基準(zhǔn)變量Y的影響，來對Y進(jìn)行預(yù)測。第i個項目有Ci個類目，i=1，2，…，m，，那么共有個類目。對于樣品表示基準(zhǔn)變量的值，為定性變量，表示第個項目的第個類目，。當(dāng)且僅當(dāng)樣品有第項目第類目的特性時，有；反之，。

假設(shè)有個樣本觀測，原始數(shù)據(jù)為：

（1）

（2）

稱為反應(yīng)矩陣，滿足對，有。假設(shè)基準(zhǔn)變量與各項目、各類目間存在線性關(guān)系：

（3）

其中表示項目的類目對基準(zhǔn)變量的影響，即是定性變量的一個數(shù)量化。是第次抽樣中的隨機(jī)誤差。通過所求的線性關(guān)系可以預(yù)測說明變量的數(shù)值。

令系數(shù)向量為：

（4）

誤差向量為：

（5）

則式（1）可以寫為：

（6）

于是將所解問題由式（6）中歸結(jié)為求一個使誤差為極小值的線性函數(shù)為：

（7）

在線性回歸問題中，使用最小二乘法可以找到一條直線，使得這條直線與給定數(shù)據(jù)點得誤差平方和最小，因此由最小二乘法可得：

（8）

在式（8）中就是定性類目的數(shù)量化，是觀測值向量即基準(zhǔn)向量，就是預(yù)測得理論值。

計算偏相關(guān)系數(shù)之前需要先計算簡單相關(guān)系數(shù)，也稱為皮爾遜相關(guān)系數(shù)或線性相關(guān)系數(shù)，是統(tǒng)計學(xué)中的一個概念，用于描述兩個定距變量間聯(lián)系的緊密程度，一般用r表示。計算公式如下：

（9）

在式（9）中，為樣本數(shù)量，為數(shù)量化對定性變量的影響，因此，且。和表示兩個樣本的均值，則。

如此一來，可以得到m+1個變量（包括基準(zhǔn)變量在內(nèi)）之間的樣本相關(guān)矩陣：

（10）

以表示R的逆矩陣中的（u，v）元素，則第u個項目與基準(zhǔn)變量y間的樣本偏相關(guān)系數(shù)為：

（11）

第二個指標(biāo)是方差比，公式如下：

（12）

第三個指標(biāo)是項目的量程，公式如下：

（13）

在使用過程中，可同時算出偏相關(guān)系數(shù)、方差比和量程，綜合計算各項目的貢獻(xiàn)度。

為了保證本次實驗中回歸模型的有效性和準(zhǔn)確程度，需要對模型進(jìn)行驗證。本次探究中利用剩余均方（Residual Mean Square）來對回歸模型進(jìn)行驗證，剩余均方也就是剩余均方誤差，指的是回歸分析中模型擬合殘差的平方和除以其自由度的比值，通常用來評價預(yù)測模型的準(zhǔn)確度。剩余均方越小，說明模型精度越高。但是沒有一個具體的數(shù)值區(qū)間可以說明模型精度較高，因為具體的數(shù)值取決于數(shù)據(jù)的特征和模型的復(fù)雜度。

設(shè)樣本數(shù)量為n，項目為m，利用公式計算出每一組感性詞匯的剩余均方，可建立如下模型：

（14）

四、模型求解

（一）平均值計算

利用Excel軟件計算每一款頭戴式耳機(jī)樣本與每一對感性詞匯之下的感性意象評分的平均值，這是受測消費者對于每一款頭戴式耳機(jī)造型樣式的心理感受偏好及得分，平均值得分越高，說明越接近右側(cè)感性詞匯，反之則越接近左側(cè)感性詞匯。（如表3）

（二）簡單分析

由頭戴式耳機(jī)造型樣本的感性詞匯平均值得分中可知，不同造型可以給消費者帶來不同的心理感受，可以通過表格所得的數(shù)據(jù)簡單分析出年輕消費者對于這18款所選頭戴式耳機(jī)造型樣本的感性心理印象。例如，樣本A1在“創(chuàng)新的-守舊的”“易操作的-操作復(fù)雜的”兩組感性詞匯下的得分分別是2.89和2.71，則說明頭戴式耳機(jī)造型樣本A1帶給年輕消費者的感受主要為創(chuàng)新的、易操作的。

此外，由表3的數(shù)據(jù)還可以得知年輕消費者對于頭戴式耳機(jī)造型的喜好差異，樣本A6和A7的喜愛程度明顯高于其他樣本，然而樣本A4和A5的喜愛程度明顯低于其他樣本。

根據(jù)表3中數(shù)據(jù)展示可以得知，在所有樣本中，A1樣本給予年輕消費者最易操作的感受，A3樣本給予年輕消費者最創(chuàng)新、最高端的感受，A7樣本給予年輕消費者最舒適、簡約、柔和的感受，A8樣本給予年輕消費者最時尚、耐用的感受，A10樣本給予年輕消費者最易清潔、柔和的感受，A17樣本給予年輕消費者音質(zhì)最好的感受。同時，也有帶給年輕消費者相同感受的樣本，比如樣本A8和A16都帶給年輕消費者最時尚的感受，樣本A3和A15都帶給年輕消費者最高端的感受，樣本A7、A10和A18都帶給年輕消費者最柔和的感受。

（三）數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建

基于數(shù)量化理論I類，以頭戴式耳機(jī)設(shè)計要素作為項目，頭戴式耳機(jī)造型子要素作為類目，如同頭戴式耳機(jī)具備相應(yīng)的類目則取值為1，如果不具備則取值為0。依次對18款頭戴式耳機(jī)造型樣本進(jìn)行取值（如表4）。

將“無麥克風(fēng)”和“一體式頭戴上蓋”兩組數(shù)據(jù)作為參照組，得出矩陣X，轉(zhuǎn)置后的矩陣X為，設(shè)Y為一組感性詞匯的平均得分，可以得出每一組感性詞匯與頭戴式耳機(jī)類目之間的關(guān)系，求出每一個類目在每一組感性意向中的貢獻(xiàn)度占比。

將表3數(shù)據(jù)與表4中的實際數(shù)據(jù)一起帶入式（1）和式（2）中，根據(jù)數(shù)量化理論I，在每個項目去掉一個類目，這里去掉參照組“無麥克風(fēng)”和“一體式頭戴上蓋”，由式（8）可得，結(jié)果保留三位小數(shù)如下（如表5）。

在基準(zhǔn)變量為“舒適的-疲乏的”的預(yù)測方程可寫為：

同理，可寫出其余幾組感性詞匯的預(yù)測方程，如下所示：

在計算出預(yù)測方程之后進(jìn)行精度檢驗，首先計算出的預(yù)測值和抽樣中隨機(jī)誤差，以基準(zhǔn)變量“舒適的-疲乏的”為例。

將表6中數(shù)據(jù)代入式（14）可得剩余均方：

（15）

當(dāng)預(yù)測精度越小時，模型的精確度越高（如表6）。

結(jié)合公式（5）-公式（11）可進(jìn)行項目與感性意向之間偏相關(guān)系數(shù)的計算，以感性詞匯“舒適的-疲乏的”為例，可以得出感性詞匯預(yù)測方程精度檢驗結(jié)果（如表7）。

（四）對結(jié)果的檢驗

再一次進(jìn)行問卷調(diào)查，一共邀請了48位年輕消費者進(jìn)行投票，最終得出五組年輕人認(rèn)為目前頭戴式耳機(jī)最應(yīng)具備的感性意向評價詞匯，分別是舒適的-疲乏的、耐用的-易損耗的、易操作的-操作復(fù)雜的、音質(zhì)好的-音質(zhì)一般的、柔和感的-壓迫感的。

（五）對結(jié)果的討論

投票所選出的五組感性詞匯，結(jié)合表7，從偏相關(guān)系數(shù)、方差比、量程這三個數(shù)值來看，感性詞匯“舒適的-疲乏的易損耗的”“易操作的-操作復(fù)雜的”之中，麥克風(fēng)的貢獻(xiàn)度最大，感性詞匯“音質(zhì)好的-音質(zhì)一般的”之中，頭戴上蓋的貢獻(xiàn)度最高，感性詞匯“柔和感的-壓迫感的”之中，喇叭的貢獻(xiàn)度最高。

在感性詞匯與耳機(jī)設(shè)計類目之間，麥克風(fēng)貢獻(xiàn)度最大的三組感性詞匯之中，經(jīng)過比較得出海綿麥克風(fēng)的貢獻(xiàn)度是最大的。頭戴上蓋在感性詞匯“音質(zhì)好的-音質(zhì)一般的”之中是有裝飾的頭戴上蓋貢獻(xiàn)度最大。長方形喇叭在感性詞匯“柔和感的-壓迫感的”之中是長方形喇叭的貢獻(xiàn)度最高。由此可以得出，目前最受年輕消費者歡迎的頭戴式耳機(jī)造型設(shè)計要素是長方形喇叭、海綿麥克風(fēng)、有裝飾的頭戴上蓋，將得出的結(jié)論由人工智能輔助設(shè)計出產(chǎn)品造型（如圖1）。

五、結(jié)語

本文以感性工學(xué)原理為基礎(chǔ)，通過語義差異法探究年輕消費者對頭戴式耳機(jī)造型的感性意向，利用數(shù)量化理論I類進(jìn)行研究，將感性意向轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)據(jù)來輔佐設(shè)計。得出結(jié)論：運用感性工學(xué)的方法進(jìn)行產(chǎn)品造型的設(shè)計，可以得到更科學(xué)、準(zhǔn)確和符合消費者預(yù)期的產(chǎn)品造型。通過數(shù)量化理論I類構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型，以數(shù)據(jù)化的形式來展示造型和感性意向之間的聯(lián)系，將抽象的情感具象化，將數(shù)據(jù)中所得的貢獻(xiàn)度較高的形態(tài)進(jìn)行組合，設(shè)計出符合消費者情感需求的、新的產(chǎn)品造型，便于指導(dǎo)設(shè)計師進(jìn)行產(chǎn)品造型的設(shè)計。同時也可以提高設(shè)計的效率，促進(jìn)設(shè)計風(fēng)格的多元化，提高產(chǎn)品在市場中的競爭力。

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作者簡介：顧嘉程，蘇州科技大學(xué)碩士研究生。