基于AHP-FCE的孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具設計研究

摘要：旨在通過系統化的教具設計研究幫助孤獨癥兒童掌握社會交往技能，提高其社會交往能力，實現良好的社會融入。文章提出針對孤獨癥兒童基于層次分析法（AHP）和模糊綜合評價法（FCE）的社會交往障礙康復訓練教具設計研究路徑。首先，通過觀察法、訪談法獲取孤獨癥兒童社會交往障礙方面的用戶需求，轉化成設計需求指標，并基于情感化設計三層次理論框架構建層次分析法（AHP）模型，計算各設計需求指標權重；其次，基于判斷矩陣的高權重計算結果，構建設計策略，并據此設計3套孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具設計方案；最后，通過模糊綜合評價法（FCE）對設計方案進行評估、方案選優。綜合高權重計算結果構建設計策略，設計3套教具方案，經專業評估反饋方案均合理有效，并選取相對最優方案。情感化設計理論下聯結層次分析法（AHP）和模糊綜合評價法（FCE）的設計策略提高設計研究過程的客觀性，其研究成果能夠滿足孤獨癥兒童的特殊需求，緩解其對社交行為產生的焦慮情緒，提高其對社交行為的感知理解能力。同時為孤獨癥兒童教具設計提供清晰的研究路徑參考。

關鍵詞：孤獨癥兒童；社會交往障礙；教具設計；情感化設計；層次分析法；模糊綜合評價法

中圖分類號：TB472文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2025）11-0075-05

引言

孤獨癥，全稱孤獨癥譜系障礙，是一類發生于兒童早期的神經發育障礙性疾病。據2024年發布的《中國孤獨癥教育康復行業發展狀況報告（Ⅴ）》統計全國0～14歲孤獨癥兒童約200萬，其中6～12歲孤獨癥兒童的出現率為0.7%，且每年新增約16萬。該疾病已列我國兒童精神類障礙首位，是我國第二大兒童常見疾病[1]。社會交往障礙是孤獨癥兒童最核心的功能障礙，本質上是一種心理障礙[2]，主要表現為社交情感互動缺陷、非語言行為交流缺陷以及發展、維持和理解人際關系缺陷[3]，導致孤獨癥兒童難以融入普通教育體系和社會，關注其特殊需求、引發其情感共鳴尤為重要。目前，針對孤獨癥兒童社會交往障礙的醫療手段效果有限，多數家庭選擇康復訓練為主要治療手段[4]。教具作為康復訓練的關鍵輔助工具，在提升孤獨癥兒童社會交往能力的干預效果中發揮重要作用[5]研究視角多停留于表層歸納，缺乏基于系統框架的深入分析；其二，。然而從既有文獻看該領域孤獨癥兒童需求研究存在局限性：其一研究過程多以定性為主，缺乏實證研究，結論難以科學指導設計實踐。鑒（之）于此，文章基于情感化設計三層次理論系統考察孤獨癥兒童在社會交往障礙方面的特殊需求，綜合運用層次分析法（AHP）和模糊綜合評價法（FCE）數字化處理孤獨癥兒童多元需求，定性定量地指導和評估孤獨癥兒童社會交往行為康復訓練教具的設計實踐，使其科學輔助孤獨癥兒童良好社會交往行為的養成，幫助其融入普通教學和社會。

一、理論基礎與研究路徑

（一）情感化設計理論

情感化設計旨在關注用戶與產品的情感聯系，通過設計激發用戶深層次的情感共鳴，從而提高產品的使用體驗。認知心理學家唐納德·諾曼將用戶需求解構3個遞進層級，即本能層，行為層，反思層[6]，被稱為三層次理論，系統化構建用戶與產品的情感聯結，是情感化設計中重要的研究方法和范式[7]。其中本能層聚焦于產品形態的感官刺激，引發用戶對美學的直覺感知；行為層聚焦于用戶使用產品的行為規劃、操作體驗；反思層聚焦于產品與用戶的意義聯結，引發用戶價值認同和情感思考。

孤獨癥兒童社會交往障礙教具設計需要具體考慮孤獨癥兒童感知體驗、行為路徑、價值和情感的特殊需求，與情感化設計本能層、行為層、反思層聯系緊密。在設計過程中融入情感化設計三層次理論能多維度解構孤獨癥兒童需求[8]，推動需求向設計層級轉化，由淺入深地提高孤獨癥兒童情感體驗。

（二）層次分析法和模糊綜合評價法

層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，AHP）旨在先分解后綜合地把復雜的問題的各種因素表示為有序的遞階層次結構，將要分析的問題層次化、步驟化，并通過專家的評分判斷和科學計算給出備選方案的權重，是根據定性問題進行定量分析的簡便、靈活而又實用的多準則主觀賦權法[9]。文章中用于層次化孤獨癥兒童社會主義交往障礙教具設計需求并計算確定各設計需求指標權重，客觀反映重要程度。是從多因素、多視角對被評判事物的隸屬度等級狀況進行綜合評判模糊綜合評價法（FuzzyComprehensiveEvaluation，FCE）的方法，將模糊數學和綜合評價相結合，結果清晰，可有效解決難以量化問題[10]設計方案評估驗證。。文章中用于孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具

（三）基于情感化設計理論的AHP-FCE研究路徑分析

孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具設計是對用戶特殊需求高度關注的復雜問題，基于情感化設計層級轉譯的AHP-FCE模型研究[11]，可精準把握孤獨癥兒童社會交往障礙的用戶需求，指導、檢驗設計研究，有效平衡定性和量化分析，選取最優設計方案。首先獲取孤獨癥兒童需求的原始數據，歸納設計需求指標。其次構建AHP模型，以孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具設計為目標層，將情感化設計理論的“本能層、行為層、反思層”轉譯為“感知體驗、行為路徑、價值與情感”作準則層，從3個層面對用戶需求分類[12]，從而確定子準則層的12個設計需求指標，計算各設計需求指標的權重并排序。再次基于AHP的計算結果，依據高權重設計需求指標構建孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具設計策略[13]，提出3套教具設計方案。最后通過FCE對3套教具設計方案評分，建立模糊評價矩陣，綜合評價計算結果，篩選出最優設計方案。具體研究路徑見圖1。

二、孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具設計需求層次分析

（一）構建層次結構模型

為直接、深入且具體地掌握孤獨癥兒童社會交往障礙實際情況，對孤獨癥兒童康復訓練機構進行實地調研，采集孤獨癥兒童需求的原始數據。文章通過觀察法、訪談法對孤獨癥兒童、家長及授課老師開展調研，得出孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具的初步需求。綜合調研情況，整理初步需求情況，提取關鍵詞，轉譯成設計表達，篩選總結出“色彩搭配”“表面處理”“外觀造型”“材質選擇”“信息反饋”“使用安全”“操作無障礙”“媒體交互”“教育價值”“互動性”“趣味性”“成長性”12個設計需求指標，指標具體注釋見表1。

涵，將設計需求指標分別納入本能層、行為層、反思層，最終構為了更好地開展層次化分析，依據情感化設計理論三層次的內建孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具設計需求層次結構模型，包含1個目標層、3個準則層、12個子準則層。具體層次結構模型如圖2所示。

（二）構造判斷矩陣與計算權重

基于層次結構模型構建兩兩指標重要程度比較的判斷矩陣，見式（1）。為確保評價的專業度，邀請8位設計領域研究的專業人員依據表2的1-9級標度法對每個層級的兩兩設計需求指標比較、打分，計算權重數值，構造各層次目標判斷矩陣，結果見表3～6。

式中：n為矩陣階數；A為判斷矩陣；wi為第i個指標的權重；RI為隨機一致性指標，具體數值見表7。通過n值，能夠確定RI值，進而獲取CR值。當CRlt;0.1時，表示該矩陣一致性檢驗通過。指標均小于0.1，專家在構建判斷矩陣時不存在邏輯錯誤，因而上述據表8的一致性檢驗計算結果可知準則層和各子準則層的CR模型指標判斷矩陣通過檢驗，存在解釋價值。

（四）層次結構模型綜合權重排序結果

為了將主觀賦權直觀量化，計算層次結構模型準則層判斷矩陣的綜合權重，得出歸一化權重和排序結果。如表9所示，準則層中重要程度排序依次為價值和情感、感知體驗、行為路徑。其中子準則層感知體驗的重要程度排序依次為表面處理、色彩搭配、外觀造型、材質選擇，行為路徑的重要程度排序依次為使用安全、信息反饋、媒體交互、操作障礙，價值和情感的重要程度排序依次為趣味性、教育價值、互動性、成長性。

根據綜合權重結果得知，重要程度排序靠前的需求指標依次為趣味性、教育價值、表面處理、互動性、色彩搭配、使用安全。在構建設計策略的過程中，選擇其作為重點設計方向，為后續孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具設計實踐提供了指導。

三、孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具設計策略構建

為了使用戶需求更準確轉化到方案設計，綜合前期調研和孤獨癥兒童需求權重計算結果，細化設計需求指標，從感知體驗、行為路徑、價值和情感3個層面深入構建設計策略。在感知體驗層面，多感官整合有利于提高孤獨癥兒童感知信息處理能力。考慮到孤獨癥兒童視覺、觸覺的特殊需求，教具設計需要重點關注其在色彩搭配、表面處理這類直觀的生理感受。色彩搭配上，主色調選用柔和自然的色調，以降低孤獨癥兒童視覺敏感度，避免焦慮；采用少量高對比度的顏色為輔色，實現功能分區的可視化引導。主輔色調結合既滿足了視覺識別的功能性需求，又避免視覺復雜導致的注意力分散問題。表面處理上，根據操作功能需求設置不同觸感區域，考慮多樣化觸感設置，在關鍵操作區提供明確的觸覺確認，多層次的觸覺輸入提升孤獨癥兒童操作準確性。同時采用簡潔的外觀造型、溫和的材質，輔助色彩搭配和表面處理的設計考量，實現感官輸入的優化整合，避免感官過載現象，降低認知負荷。在行為路徑層面，使用安全是對于兒童用品設計最基礎的行為保障需求。根據孤獨癥兒童行為習慣的考量，教具設計需要兼顧產品形態的安全性和操作方式的安全行為。產品形態上，采用一體化設計，邊緣圓角化處理，減少不必要細小部件的設置，避免磕碰、誤吞危險。產品操作方式上，設置聲光電等多模態即時反饋，以幫助孤獨癥兒童明確任務背景和流程，使其逐步適應知識輸入，規避操作不當導致的危險行為。在價值和情感層面，教具設計應多聚焦于教育價值、互動性、趣味性。教育價值上，在社交情境結構化植入認知任務、社交訓練要素，如規則認知、輪流等待、合作任務等，系統整合社交和認知能力培養。互動性上，人機交互設置獎懲等反饋對應每個操作步驟，明確操作邏輯，增強孤獨癥兒童康復訓練的注意力；人與人交互設置合作、交流等互動機制，促進孤獨癥兒童社交行為的訓練。趣味性上，設立角色形象，營造社交故事情境，設置游戲機制，以建立孤獨癥兒童與教具的情感聯結，提升其學習積極性。

四、設計實踐及方案評價

（一）設計實踐

通過上述基于綜合權重排序構建的孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具設計策略，設計出以下3種教具方案。

方案a，如圖3所示。從感知體驗層面來看，方案采用淺色調為基礎色調，結合不同高對比度色彩組合進行匹配任務。柔和的色調營造一種舒適的視覺效果，搭配高對比度色彩可以提高孤獨癥兒童注意力，幫助其識別分辨不同的顏色，提供操作的視覺引導。同時，設置不同凸起紋理，使孤獨癥兒童在使用過程中感受到多種觸感，實現多感官整合，豐富孤獨癥兒童的感知體驗。從行為路徑層面來看，產品形態采用圓角方形結構，具有方形結構的穩定性，又通過圓角處理避免尖銳邊緣可能帶來的隱患。主要操作部件設置大尺寸的拼圖模塊，使孤獨癥兒童抓握穩定。同時，在功能區外框設置硅膠材質包裹的LED光源，光線柔和，既為孤獨癥兒童提供明確操作反饋，又避免因光線過強可能導致的感官過載問題和操作過程中可能出現的焦慮和不安，確保其在使用過程中的安全性。從價值和情感層面來看，方案建立“釣魚”的故事情境，這種情境設計能激發孤獨癥兒童的興趣和參與度。并通過由淺入深地融入色彩匹配、長短認知、輪流等待、合作等訓練內容，為其提供豐富的學習機會。其中通過設計釣線長度的差異引發互動機制，鼓勵孤獨癥兒童與他人協作，從而有效推動社交能力的發展。

方案b，如圖4所示。從感知體驗層面來看，方案色調以自然色系為主，整體營造出一種溫和的視覺效果，使孤獨癥兒童在使用過程中感覺放松和舒適。并運用紅藍兩種高對比度色彩區分雙方抓握部件，這種色彩區分能使孤獨癥兒童清晰識別各自的操作區域，避免區域混淆可能導致的沖突。此外，高明度的黃色用于提示任務目標區域，聚焦孤獨癥兒童視覺注意力，使其在游戲中保持專注。

材質選用木質、絨布等模擬自然生態環境，讓孤獨癥兒童在使用產品過程中感受到自然的觸覺體驗。并設置可摁壓的凸起紋理，增加觸覺感知上的趣味性，幫助其更好地定位和抓握。從行為路徑層面來看，產品形態采用圓形一體化結構，無額外部件設置，確保孤獨癥兒童在使用過程中的安全。操作部件設置為球體形態，符合孤獨癥兒童的自然握持習慣，便于抓握，提升其操作的穩定性。同時，方案結合提示音和LED燈帶反饋形式，為孤獨癥兒童正確操作提供引導。從價值和情感層面來看，通過設立可愛的動物角色形象，建立“幫助小動物回家”的社交故事情境，提高產品趣味性，并融入動物認知、平面立體匹配、方向認知、手眼協調、語言交流、合作等訓練內容，提高孤獨癥兒童對自然生態環境的認知能力，提升其邏輯思維水平和故事情境共情能力。此外，雙方抓握部件通過尼龍繩進行物理連接，形成一種合作游戲機制，引導孤獨癥兒童主動與他人互動，產生社交行為，從而促進其語言溝通能力發展[14]。

方案c，如圖5所示。從感知體驗層面來看，方案考慮故事情境設定，基于部件生物學特征設置相對應的燈光顏色、凸起紋理，通過視覺觸覺整合增強部件特征的辨識度，為孤獨癥兒童提供任務匹配指示，更好地幫助其在操作過程中識別、理解任務。同時運用紅藍兩種高對比度色彩劃分雙方操作部件，幫助孤獨癥兒童快速定位操作區域。從行為路徑層面來看，產品的整體結構采用方形板塊拼接式，操作部件設置為模擬樹、蘋果、梨等自然生物的扁平化形態，形象生動，有利于加深孤獨癥兒童對水果認知的理解。其中水果部件磁吸亮光用于匹配任務完成的反饋，當孤獨癥兒童完成任務時，磁吸裝置即時發出水果對應特征顏色的亮光，檢驗任務完成效果，通過反饋增強其成就感和自信心。此外，面對面的磁吸操作距離設置避免操作過程中與人距離過近造成的情緒緊張問題，給孤獨癥兒童一種安全感，從而減少危險行為的發生。從價值和情感層面來看，方案建立“掛水果樹”的故事情境，并通過引入水果認知、方位認知、溝通、合作等訓練內容，在提升孤獨癥兒童各認知能力的基礎上促進其社交技能發展。同時，方案設置兩張不同任務線索，引發面對面合作機制，提升孤獨癥兒童對人的注意力，并增強與人溝通交流的能力。

（二）設計方案評價

為檢驗上述設計方案效果，科學進行方案選優，文章采用模糊綜合評價法（FCE）多指標評價3種設計方案，具體評估過程如下：

1.確定評價指標和評語等級

設U=（u1，u2，...um）為設計需求指標合集，設定5個級別評語，即V=[V1，V2，V3，V4，V5]=[優秀，良好，一般，較差，差]，并且分別賦值為100，80，60，40，20。

2.確定評價權重向量

文章應用前文層次分析法權重結果確定模糊綜合評價法中評價指標的權重向量：準則層權重向量為W=（0.3151，0.1843，0.5005）；子準則層感知體驗A的權重向量為WA=（0.2818，0.2312，0.2206，0.2662），子準則層行為路徑B的權重向量為WB=（0.2268，0.3166，0.2505，0.2061），子準則層價值和情感C的權重向量為WC=（0.2212，0.2566，0.3076，0.2146）。

3.建立模糊綜合評價矩陣

邀請24位特殊教育領域、產品設計領域的專家按照評語集對設計方案的各個指標進行評價，綜合所有專家評價得出各指標的每個評語等級的隸屬度，從而建立單因素模糊綜合評價矩陣。將單因素模糊綜合評價矩陣分別與相對的權重向量相乘得出各子準則層的評價向量，從而建立模糊綜合評價矩陣R，以方案a為例，結果如下：

4.計算綜合評分

將準則層的權重向量W與模糊綜合評價矩陣R相乘得到方案整體評價向量BT，結合評語賦值，代入算出各方案綜合評價分值，綜合評價總分結果見表10。

由計算結果可知，整體方案設計達到預期效果，其中綜合評價該方案在A1、A3、A4、B3、C1、C2、C3方面設計體現較好，后續方案將針對還待提升的設計需求指標進行優化。

結語

交往障礙方面的特殊需求，運用層次分析法構建層次結構模型，計文章基于情感化設計三層次理論框架系統梳理孤獨癥兒童社會算各設計需求的重要程度排序。依據綜合權重結果排序靠前的設計需求構建孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具設計策略，以此指導設計實踐，共產出3種設計方案，并通過模糊綜合評價法檢驗評估設計方案，結果表明方案總體皆具可行性，得出方案b為最優設計方案。該研究路徑將情感化設計三層次理論框架與量化方法相結合，科學優化孤獨癥兒童社會交往障礙康復訓練教具的設計過程，為后續孤獨癥兒童相關設計研究提供理論和實踐的參考依據。

基金項目：文章受廣州大學國家級大學生創新訓練項目《以社會服務、關愛弱勢群體為目標的自閉癥兒童干預訓練系列化教具研發設計》資助，項目編號：202411078041

參考文獻

[1]袁玉琢，駱方.人工智能輔助的自閉癥早期患者的篩查與診斷[J].心理科學進展，2022，30（10）：2303-2320.

[2]陳家托.輕度低齡的自閉癥兒童家庭干預產品設計研究[D].廣州大學，2023.

[3]（美）美國精神醫學學會.精神障礙診斷與統計手冊第5版[M].北京：北京大學出版社.2024.

[4]姚琴，朱穎，包盈晶，劉之旺，周永福，張文武.家屬培訓結合康復訓練在孤獨癥兒童回歸家庭后的療效分析[J].現代實用醫學，2018，30（07）：942-943.

[5]王莉莉，董慧婷.自閉癥兒童輔助治療玩具的設計現狀研究[J].科技展望，2016，26（30）：295.

[6]唐納德·A·諾曼.設計心理學.3，情感設計[M].北京：中信出版社，2012.

[7]陳永康，江雨豪，何人可，武星廷.基于文獻計量學的情感化設計研究進展、熱點與趨勢分析[J].包裝工程，2022，43（06）：32-40.

[8]邱棋.孤獨癥兒童（ASD）家具中情感可供性的設計實踐路徑探析[J].家具與室內裝飾，2024，31（06）：39-45.

[9]陳羽，張航霖.基于資源價值分析的工業遺產文創產品設計研究[J].設計，2024，37（09）：4-7.

[10]侯羽澳，王強，柳青，林雅敏，張少鋒.基于偏離度-FCE的袋式除塵系統實時定量風險評價[J].中國安全科學學報，2024，34（10）：30-38.

[11]黃河，黃海波，張惠萍，汪瑞霞.“數智”視域中蘇南蒲岸村微濕地公園公共設施情感化設計研究[J].包裝工程，2023，44（24）：528-536.

[12]任玉潔，陳瑞綺，韋子怡.基于AHP-TOPSIS模型的青少年解壓玩具產品設計研究[J].包裝工程，2024，45（08）：178-188.

[13]舒泉發.基于AHP的老年住宅空間情感化設計研究[J].設計，2024，37（03）：74-78.

[14]武楊菲，郜紅合.基于自閉癥兒童表情認知的玩具設計研究[J].設計，2021，34（09）：11-13.