基于Kano模型與層次分析法的公共開水器改進設計與評價

金信琴 周恩雯

摘要：本設計在于為在設計開發時準確把握公共開水器使用的用戶需求，結合用戶研究方法。通過Kano問卷調查與分析，準確定位設計要素，對某校園內現有產品進行改進設計。并且采用層次分析法對現有產品與改進產品進行權重分析，為優化后的設計方案提供可靠的理論基礎。本文最終改進設計一款公共開水器，并將其與原有產品進行對比分析。

關鍵詞：公用開水器 Kano模型 層次分析法 用戶研究

中圖分類號：TB47文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2019）09-0137-03

引言

據不完全統計，全國除5%南方大學由于宿舍內可以使用飲水機而較少使用開水器，90%以上的北方學校都使用開水器或者通過開水房為學生集中提供熱水。大部分學校為了減少安全隱患，對于學生宿舍限電限壓，所以開水器成為每個學校為學生提供熱水的最佳方式。并且通過對大學生這—群體進行用戶調研，發現95%以上的學生在校期間，都有過打熱水的經歷;并且70%以上的學生有每天使用熱水的習慣。與家用開水器不同的是，由于校園環境約束，大部分學校的開水器存在老化、容易被燙傷等各種安全隱患。因此，校園開水器的改進設計尤為重要，具有一定的實用價值。

隨著理論研究的發展，挖掘用戶潛在需求成為一個好的產品設計關鍵因素。近年來，對用戶重視程度的不斷增加，用戶調研的方法也不斷增多，Kano模型被越來越多地運用在產品設計領域，孟慶良分析了模糊Kano模型這一評價方法，利用模糊矩陣進行產品的模糊表達，分析結果清晰準確：席樂利用模糊Kano模型對游客服務機器人進行較為系統的造型設計：楊德清利用Kano模型對在線產品進行準確性構建等。基于此，文章運用Kano模型的用戶需求評價方法對產品設計要素進行分析研究，對現有開水器進行改進設計。并且對改進設計后的開水器方案與某學校已有設計進行權重比較，對改進設計進行矩陣評價。

一、基于Kano模型的校園公共開水器設計研究

東京某教授通過對使用者進行需求分析以及對用戶需求等級進行排序，用這種有效的工具進行用戶對產品滿意程度的計算來表現產品功能特帶你與用戶使用感受之間滿意度的非線性曲線關系。據此，將KANO模型的性能特征分為5類：基本型需求（M）指的是如果產品不具備某一功能時，用戶使用過程中會對產品十分失望，而提供了此功能，用戶也不會對產品產生過多的好感;期望型需求（O）指的是對某一產品若是增加某dJ能，用戶會十分滿意此產品，反正則會對產品感到失望;魅力型需求（A）指的是如果對某一產品中增加某一功能，會使用戶好感度大大增加，反之也不會有任何的影響;無差異型需求（1）指的是無論產品增加某—功能與否都不會影響用戶對此產品的使用印象;反向型需求（R）指的是若是產品增加某一能后，用戶會對產品產生抵觸反感情緒。圖1為KANO模型中的幾種屬性圖。

（一）校園公共開水器Kano模型分析和設計要素提取

開水器的使用人群主要以大學生為主，調查對象包括本科、碩士等在校生，他們有著長期使用開水器的經歷，對于開水器的需求更為明顯。首先對用戶的使用需求進行分析，對產品的功能要素進行提取分析。制作如表1所示Kano問卷，采用表2所示的Kano評估表進行要素分析。

通過對問卷分析后的屬性歸屬的探討，將百分比進行功能屬性的分類歸納，從而計算Better-Worse系數，通過最終得到的Better-Worse系數，來表示用戶是增加滿意的影響程度還是用來減少用戶不滿意的應程度。

增加后的滿意系數：Better/SI=（A+O）（A+O+M+I）

消除后的不滿意系數：Wores/SI=-1*（A+）+M+1）Better

數值為正值時，意味著當產品增加這一屬性功能，會增加用戶的滿意程度。數值與1的差值越小，說明用戶越滿意。

Worse，也可以被稱為消除后的不滿意系數。

數值是負值，可以被解讀為如果產品中減少某—功能屬性，用戶對產品會產生不滿意的情緒，數值與一1的差值越小，說明用戶越不滿意。

因此，根據better-worse系數，對系數絕對分值較高的功能或者服務需求應當優先實施。

通過對Better-Worse系數的分析，本文應優先解決期望屬性以及魅力屬性，防溢出、控制水量是使用者所期望的，也是現有產品所不具有的功能，如圖2，作為優先改進設計要點;如果在原有產品的基礎上增加電子支付與使用狀態監測這兩類功能，會使用戶的使用好感度大大提升，也是本文設計時作為考慮的改進內容。

（二）基于Kano模型的校園開水器方案設計

通過對開水器進行Kano分析，主要對以下三方面進行改進設計：

1.安全性：在出水口底部增加紅外線掃描條，對壺身進行立體掃描，當水達到壺口時，水流停止，避免水溢出燙傷人的情況，增加熱水器使用的安全性，圖3為紅外線熱成像圖。

2.支付升級：現如今越來越多的人依賴于網絡消費，支付寶和微信支付已經被大多數人所接受，也成為年輕人最常用的支付方式，本設計在原有設計的基礎上增加了此項功能，使用打水不再依靠水卡，也不會讓年輕人經常遭遇想打水卻發現水卡沒有錢這一問題，圖4為支付寶、微信付款的選擇頁面。

3.結構設計：在增加了功能要素后，對開水器的結構進行重新改進設計如圖5所示，增加了紅外線掃描板，對內部整體結構進行重新梳理。

（三）校園公共開水器改進設計最終方案

通過對Kano問卷的分析，公共開水器設計主要圍繞著安全性、支付升級、結構設計這三方面進行改進設計，使公共開水器更智能化、人性化，針對校園學生使用開水習慣而設計的開水器，解決使用者容易被開水燙傷這—危險隱患，同時使支付變得便捷。開水器整體采用不銹鋼材，部分采用塑料，內置傳感器，開水器最終改進方案如圖6。

二、基于層次分析法的校園開水器方案評價

（一）層次分析法

層次分析法是美國運籌學家T.L.Saat于70年代提出的一種對多指標系統進行層次化、結構化分析的決策方法，通過采用數學方法，建立數學模型，對系統進行規劃、決策和評價。

在產品設計過程中，利用層次分析法對改進后的產品與現有產品進行比較，提供一種定性與定量相結合的分析方法，解決了產品在美學、功能等多特征值比較難以量化這一問題。在對開水器改進產品和已有產品評價中，首先找到開水器評價準則要素，構建判斷矩陣，并且分析準則層中要素權重，進行權重向量的計算，最終對改進設計方案進行綜合評價，構建方法如圖7。

（二）校園開水器設計層次分析模型

通過對長期使用校園開水器的人群進行長時間的觀察與研究，對校園開水器的評價要素進行了5個方面的總結，運用層次分析法將要素以及方案等分為3個層次：目標層A（開水器評價），準則層B，措施層c。將開水器的評價要素作為準則層，分別為：美學性B1，功能性B2，便捷性B3，實用性B4，安全性B5。已有產品+構成了措施層，如圖8。

（三）判斷矩陣構建與權重確定

針對影響開水器評價的5個準則層要素以及措施層的2個產品，由專家給出元素間的重要程度，對元素間的重要性程度進行1-9賦值，重要性標度表如表3。

每一列在進行過歸一化處理之后的權重數值即為一致性判斷矩陣。而這個權重，在非一致性判斷矩陣中，最終所求取的算術平均值也就是這N個列向量的最后權重，準則層結果如表4。

在美學性對措施層影響的判斷矩陣計算中，已有產品（c1）與改進產品（c2）具有同等重要性，權重均為0.5000;

在功能性對措施層影響的判斷矩陣計算中，已有產品（c1）與改進產品（c2）相比，后者比前者明顯重要，權重分別為0.1667與0.8333;

在便捷性對措施層影響的判斷矩陣計算中，已有產品（c1）與改進產品（c2）相比，后者比前者稍微重要，權重分別為0.7500與0.2500;

在實用性對措施層影響的判斷矩陣計算中，已有產品（c1）與改進產品（c2）相比，前者比后者稍微重要，權重分別為0.2s00與0.7500;

在安全性對措施層影響的判斷矩陣計算中，已有產品（c1）與改進產品（c2）相比，前者比后者明顯重要，權重分別為0.8333與0.1667;

專家在對表格中的參量進行對比時，往往由于不同價值取向以及定級技巧的非等比性造成矩陣階數的比一致性，因此在最終過程中需要進行結果的一致性檢驗，通過檢驗，則證明矩陣的合理性，進而對結果進行下一步分析。定義一致性指標

（四）結果

（1）通過比較準則層B的總權重，文章可以得出安全I生是開水器設計最重要的因素，而美學性則是開水器設計中影響最弱的因素。（2）在措施層c的比較中，改進設計c2的總權重高于現有產品c1，所以說明改進后的產品優于原有產品。

總結

針對復雜多樣的用戶需求，基于Kano模型挖掘出產品設計要素，對校園公共開水器進行了改進設計。并且通過層次分析法計算權重，得出安全性是設計開水器最重要的因素，并且改進后的設計方案明顯優于原有方案，解決了現有產品易造成燙傷的情況，證明了用戶研究的必要性，為產品設計以及產品設計評價挖掘了一條新思路。