面向用户感性需求的空气净化器CMF设计

　　摘要：运用感性工学完成造型的基础上融入CMF设计理念，以此来更加满足用户感性需求为目的，优化了感性需求设计的方法。提取典型样本的CMF设计要素并收集感性词汇，通过语义差分法将设计要素与感性词汇相对照，设计出更符合用户感性需求的空气净化器，通过设计实践证实了该方法有效提升了用户体验，为研究空气净化器满足用户感性需求提供参考。

　　关键词：空气净化器 感性需求 感性工学 CMF设计 语义差分法

　　引言

　　自2012年PM2.5危机后，空气净化器便逐渐出现在大众的视野中并显露头角[1]。一方面，为更好地迎合绿色可持续发展的方针，需要大力推进技术创新，发展绿色产业。这无疑为空气净化行业带来了崭新的契机。另一方面，随着经济水平提升以及国人“全健康消费理念”的形成，空气净化器走进千家万户，这使得空气净化器这一行业有着很大的发展前景[2]。如今的社会环境中，由于人们生活方式的多样化，使得人们对于无感情、单一化的机械化产品已经不再感兴趣，转而更期待能够满足自身感性需求的产品出现，实现自身情感的满足。在空气净化器的功能日渐趋于饱和的环境中，其外部的结构、轮廓、色彩便成为影响用户使用体验的重要因素。本文试图通过应用用感性工学的设计方法，对空气净化器的CMF设计进行研究和优化设计，满足用户的感性需求，优化用户体验，为空气净化器的设计提供参考。

　　一、空气净化器的发展现状

　　空气净化器是指能够通过吸附、净化空气中各种污染物来提高空气清洁度的产品[3]。面对用户感性需求的空气净化器CMF设计对于使用者的身心健康具有重要的影响，有助于改善空气污染对人体的不良影响，减少疾病的发生的同时关注使用产品的心理需求。国外学者研究空气净化器大多已从关注造型、功能单纯产品本身转向人机交互、智能化的集成式加点模式。国内学者从功能、造型、情感化等方面研究用户的感性需求。苏美先[4]从市场、用户、品牌多角度进行深入研究，提出空气净化器设计应当注重人机交互，满足用户体验;张李盈[5]从工业设计的角度分析了现有空气净化器行业，提出设计是科技、艺术、经济在产品上的产物，在满足用户物质需求的同时还需满足用户精神需求;张宇希[6]基于便捷性原则，将智能化、操作流畅，人机工程学应用于空气净化加湿器设计。张美[7]基于用户体验使得空气净化器的设计更贴近用户需求。汪天雄[8]通过Kano模型的了解客户需求，从交互、功能和造型三个方面优化了空气净化器的设计。文中以感性工学与CMF设计两种设计方法，面向用户的感性需求，设计了新型空气净化器，以满足消费者的使用需求和情感需求，使设计方向更明确，产品更具市场竞争力。

　　二、用户感性需求与CMF设计

　　感性需求是人们情感上的满足，能够促进用户对产品心理上的认同，进而增强用户体验[9]。感性工学是一种能够将工学与感性相融合的一种技术，以人们的感性需求作为第一要素，通过分析人心理感知层面的相关因素，挖掘出符合消费者心理感性需求的相关设计因素，可将抽象的、难以分析的感性需求具象化并且转化为具象的设计要素[10]。

　　该方法能对设计师的设计方案进行评估，了解产品与用户感性需求之间的对应关系，帮助设计师确定自身的方案是否满足用户的感性需求并调整设计方案[11]。因此，本文主要采用感性工学为主要设计方法探寻用户感性需求。感性工学是通过研究用户感性意象和产品属性间的关系来指导设计，如何确定用户的感性意象并将其量化是研究的重点 [12]。作为一种注重实验过程和实验结果处理分析的设计方法，目前感性工学的设计流程大致分为感性意向获取、确定设计要素、建立感性数据库、指导设计优化[13]。

　　CMF(color，material，finishing)是一门新兴的专业学科，专注于设计、搭配和指定颜色、材料和装饰，以支持产品的功能和情感属性。它是一个与产品的物理和技术设计并行的整体设计过程。CMF设计过程是工业设计的一个基本部分，CMF设计不仅是能通过外部设计要素来对产品起到锦上添花的作用，而是决定产品的最终使用效果[14]。确定最合适的材料和表面工艺以确保最佳的产品性能是CMF设计的核心，只有当视觉美感和功能性能达到完美平衡的时候，产品才能提供一种一致和成功的用户体验[15]。CMF设计与感性工学相结合，能够将用户的感性意向融入到产品CMF设计中，通过感性意向与颜色、材料、造型和表面处理四要素形成对比关系来指导设计，有助于设计师准确捕捉用户的感性需求，减少其主观性，有利于优化用户感性需求与产品CMF的契合度，从而设计出更符合用户感性需求的空气净化器，增加用户体验。

　　三、空气净化器CMF设计

　　在感性工学中的设计流程在分析了感性工学的方法的基础上，将整个研究过程分为五个步骤：第一，提取与筛选感性意向词汇;第二，空气净化器CMF设计要素样本的提取分析;第三，感性意向统计与分析;第四，建立感性意向与空气净化器CMF设计要素数据库;第五，指导优化空气净化器的产品方案设计。

　　(一)空气净化器CMF典型样本收集根据CMF设计原理，从色彩、材料、表面工艺等作为切入点，将市面上的空气净化器的设计要素进行归纳。根据市场调查分析，颜色上，目前市场上大部分空气净化器多以黑白灰等色调为主，较少采用具有显著色系的配色方式，因此将色彩大致分为亮调、灰色调、暗调三种类别。材质上，大致可分为三种材质，塑料、金属以及混合材质。造型上，可分为简单、适中、复杂三种类别。表面工艺上，大致可以归纳为亚光、抛光、电镀拉丝三种类别。根据获取代表性空气净化器样本。为使得样本具有代表性，文中选择Dyson，Phillips，Bosch，IQAir等家用电器的畅销先导品牌。通过淘宝、京东等网上商城以及家电手册等途径广泛收集到空气净化器样本共48种。经过讨论后，筛选出同质化过高、相似度较高的样本，初步得到样本16个。同时为减少研究误差，将其中带有商标的样本剔除，减小干扰因素，最终得到12个与CMF设计中的12个分类相对应的空气净化器样本。

　　(二)确定感性意向词

　　汇感性意向词汇是用户对一款产品进行感性描述的词语，用户通过对产品的外型、特征、材质、结构等感知到的一种主观表达，能够反应用户对于产品的心理反应[16]。所以收集用户的感性意向词汇，可以很好地帮助设计师了解用户的感性需求，设计出满足用户感性需求的产品。为进一步了解用户对于空气净化器CMF设计要素的感性需求，通过问卷调查、用户访谈的方式对120个用户进行感性意向词汇收集，让用户针对12个空气净化器样本进行感性词汇描述，获得感性词汇约215个。通过聚类分析的方法将收集到的感性词汇进行分类和整理，大致如下：第一，选取其中出现频率最高的30个词汇，如“时尚的”出现了45次、“朴素的”出现了39次。第二，提炼出同义或近意的词汇，如“老气的”“俗气的”“庸俗的”“土味的”等词汇的词义大致相同，可提炼为“俗气的”。按照以上方法，统计得出，用户常用于空气净化器CMF设计要素上的感性词汇大致有时尚的、小巧的、朴素的、高端的、特别的以及科技感的6个，并拟出其反义词组成词汇组，分别为时尚的-俗气的;小巧的-笨重的;华丽的-朴素的;独特的-普通的;高端的-低端的;科技感的-传统的，由此为后期拟定感性测试实验做好准备工作。

　　(三)感性测试实验与分析

　　本文主要采用语义差分法来探寻感性意向与空气净化器CMF设计要素间的关系，语义差分法是心理学所使用的情感探寻方法，以解构方式，呈现数据与用户情感、经验的联系，旨在具像化地描述情感、经验[17]。产品语义是外观等多个要素所构建的符号场，能够在设计中向用户传递各种信息，通过分析产品语义能够探寻用户认知感受与造型特征的关系[18]。目前语义差分法的使用在感性设计中已经被广泛运用，其具体流程如下：收集受评估对象的语义词汇，制定语义分量表，目标用户凭借主观感受对产品进行评分，根据评估数据建立用户情感意向数据库，通过数据库指导产品造型语言的选择[19]。将12个空气净化器样本分别与上述的6组词组合，构成语义差分量表。

　　其中分值包括1、2、3、4、5，以“科技感的-传统的”为例，其中1分代表非常具有科技感，2分表示科技感一般，4分表示相对传统，5分表示非常传统，其中3分表示这款空气净化器既不具有科技感也不传统或无法评价。最后将语义分量表通过调查问卷和对话访谈的形式进行空气净化器的感性评价。本次调研对象共200人，其中包括对于空气净化器有着消费需求的中老年人、具有消费能力的年轻人以及相关产品设计师构成，男女比例2：3。共发放200份问卷，回收180份。问卷回收后，将不同样本的语义差分分值进行统计，并计算出意向认知样本的语义评价均值，以便得出不同设计要素在感性意向中的偏向性。

　　每个样本在用户意向认知中都存在感性意向的偏向性，例如：样本一倾向于“朴素的”“笨重的”的感性意向;样本二倾向于“小巧的”和“科技感”;样本三倾向于“科技感”的感性意向;样本四倾向于“华丽的”感性意向;样本五倾向于“朴素的”“笨重的”的感性意向;样本六倾向于“科技感”“高端的”的感性意向;样本七倾向于“高端的”的感性意向;样本八倾向于“华丽的”“时尚的”感性意向;样本九倾向于“华丽的”“高端的”的感性意向;样本十倾向于“俗气的”的感性意向;样本十一倾向于“普通的”感性意向;样本十二倾向于“时尚的”和“普通的”感性意向。依据以上分析对感性数据进行统计，建立感性意向数据库，明确不同的CMF设计要素对空气净化器满足用户感性意向影响，从而指导空气净化器设计实践，优化用户体验。

　　根据上图分析，在色调上，选择暗色调为主的空气净化器倾向于贴合“俗气”“朴素”的感性意向;灰色调为主的空气净化器倾向于贴合“时尚”“华丽”“独特”的感性意向;亮色调为主的空气净化器倾向于贴合“小巧”的感性意向。在材质上，选择塑料材质的空气净化器更倾向于贴合“高端”的感性意向;混合材质的空气净化器却更为贴合“笨重”“特别”的感性意向;金属材质的空气净化器相贴合“时尚”“华丽”和“科技感”的感性意向。造型上选择简洁造型的空气净化器倾向于贴合“科技感”“小巧”以及“朴素”的感性意向;适中造型的空气净化器倾向于贴合“时尚”“高端”的感性意向;复杂造型的空气净化器倾向于贴合“时尚”“华丽”“特殊”以及“高端”的感性意向。表面处理工艺上，选择亚光处理的空气净化器倾向于贴合“科技感”的感性意向;抛光处理的空气净化器倾向于贴合“小巧”“高端”“独特感”的出感性意向;电镀拉丝为主作为表面工艺的空气净化器倾向于贴合“时尚”“华丽”“普通”的感性意向。

　　四、空气净化器CMF设计与验证

　　经过前期将感性工学与CMF设计要素相结合，将用户难以琢磨的感性需求量化，提取出符合空气净化器的CMF设计要素，并发现在CMF设计中不同的设计要素组合会折射出相应不同的感性意向，详见表3。在调研中发现对于空气净化器主要需求人群为具有空气质量需求的老年人、家中有小孩且对空气质量有要求的家庭、对空气质量有要求且具有消费能力的年轻人等。文中的设计实践案列主要以前两种人群为调研用户，根据调研统计两类人群的感性需求，并结合前期研究中得到的感性词汇与设计要素对照表进行空气净化器的的优化设计。(以方案一、方案二为例)。

　　方案一，以当代对空气质量有要求的老年人为调研对象，走访调查得知这类用户对于空气净化器的感性需求主要体现在“小巧的”“高端的”的感性词汇上。通过对比“小巧的”“高端的”感性意向所对应的设计要素，得出在“小巧的”“高端的”空气净化器CMF设计中，颜色上应选择亮调为主、灰色为辅的配色，期望为老年人家中营造更活跃的气氛;材料上选择塑料为主体，减小机体重量，满足轻巧、便捷的特点，解决了老人力气小的特殊情况;造型上选择简洁的造型，增加内嵌提手，方便携带;表面处理上采取抛光工艺，使得整体显得更加简约高端、流畅。侧面增加了夜灯功能，顶部设有感应开关，便捷亮灯，且按键采用荧光材料，夜间持续亮灯提示，方便老年人起夜，使得此款空气净化器更加实用美观，既考虑了用户的实际情况也满足了用户的感性需求，如图3所示。方案二，以当代家中有小孩且对空气质量有要求的家庭为调研对象，走访调查得知这类家庭对于空气净化器的感性需求主要在“时尚的”“实用的”感性词汇中。通过对比“时尚的”“实用的”感性意向所对应的设计要素。

　　颜色上，以灰色调为主，整体更加简约时尚，能较好地表现出“时尚的”感性意向;材料上，考虑到家中小孩活泼好动，采用金属为主要材质，凸显出该空气净化器时尚夸张的特点，同时也增加了产品的耐久性，不易损坏;造型上，以简洁造型为主，营造出流畅、圆润光滑的型体效果，贴近现代简洁时尚的审美同时也避免了小孩安全性隐患问题;表面处理上，采用电镀拉丝的表面处理效果，增加外观上的跃动性，使得本款空气净化器更加具有质感，更贴近时尚的感性需求;在功能方面增加了儿童锁功能，防止小孩触碰发生错误的指令;增加降噪功能，在使用的同时为家庭带来安静的环境。此款空气净化器不仅在外部形态上选择更符合该类用户感性需求的CMF设计要素，同时也丰富了空气净化器功能区，以此来契合“实用的”“时尚的”感性需求。为了验证设计出的空气净化器是否满足用户的感性需求，将对应感性需求设计出空气净化器重新通过调查问卷的方式来进行感性评价，以此来验证设计出的空气净化器是否满足用户的感性需求。

　　本次调研选取前面得出的6组感性词汇，评分等级依旧分为1-5分五个层次。如以“小巧的”“笨重的”的词组为例，1分代表非常小巧，分代表一般小巧，3分代表适中或无法评价，4分代表一般笨重，5分代表非常笨重。具体步骤同上感性意向值调查。根据感性意向平均值结果来看，在针对方案一的感性评估平均值中“小巧的”“高端的”感性意向值相对较高，方案一，确实符合“小巧的”“高端的”感性需求。在方案二获得的感性评估平均值中，“时尚的”分值相对较高。由此得出，方案二确实符合“时尚的”感性需求。

　　在与普通的空气净化器产品相对比，方案一、方案二分别在形态与功能上进行了改良设计，并在空气净化器设计中采用感性工学与CMF设计要素结合的方法，更加精准地捕捉用户感性需求，用以满足用户的感性需求。结语感性工学能够很好地协助设计师把握消费者感性需求的设计信息，CMF设计可以帮助设计师捕捉设计要素。通过将感性工学与CMF设计应用于空气净化器的设计中，收集空气净化器CMF设计要素，建立感性词汇库，采用语义差分法将用户的感性意向量化并联系CMF设计要素，从新的角度探寻出消费者感性需求与设计要素提取之间的量化关系，论证表明该方法可以更明确地指导空气净化器设计以满足用户的感性需求，提升产品附加值，对于空气净化器的同类产品开发具有参考意义。

　　参考文献

　　[1]孙彭，黄子浩，夏兵兵，蒲宇昂，王帅，朱宁嘉.关于儿童智能空气净化器的设计研究[J].科技视界，2019(04)：19-20+37.

　　[2]李丹妮，张巍，张宇轩，刘筱奕.新环境背景下空气净化器产品发展方向研究[J].产业与科技论坛，2020，19(07)：16-17.

　　[3]王康.空气净化器行业调研报告[J].质量与标准化，2019(07)：1-4.

　　[4]苏美先. 空气净化器的研究和设计[D].广东工业大学，2014：14-17.

　　[5]张李盈. 家用空气净化器造型设计与创新[D].吉林大学，2014：20-23.

　　[6]张宇希，张宇红，曹恩国，李世国，张寒凝，蒋晓.办公空间智能空气净化加湿器设计研究[J].机械设计，2015，32(06)：117-120.

　　[7]张美.基于用户体验的空气净化器创新设计研究[J].西部皮革，2019，41(01)：64.

　　[8]汪天雄.基于模糊Kano模型的智能空气净化器设计研究[J].机械设计，2017，34(02)：122-125.

　　[9]史耀军，孙明明.基于感性工学的智能空气净化器设计研究[J].设计，2020，33(23)：14-16.

　　[10]罗仕鉴，朱上上，应放天，张劲松.产品设计中的用户隐性知识研究现状与进展[J].计算机集成制造系统，2010，16(04)：673-688.

　　[11]杨超翔，刘淼，章彰.基于感性工学的OLED灯具设计评价方法研究[J].设计，2014(06)：115-118.[12]柳沙.设计心理学[M].上海：上海人民美术出版社，2009.

　　作者：四川师范大学服装与设计艺术学院 王 鹏 张 军