基于KANO模型和感性工学的智能明火艾灸盒设计

陈彦希

南京理工大学 江苏 南京 210000

引言

由于用户的产品体验需求日益丰富、趋于多变化，传统的艾灸盒已无法提供令用户满意的使用体验。因此，在大力推广传统文化的宏观背景下，继承传统艾灸疗法的艾灸产品现代化革新势在必行。本次设计实践希望通过对艾灸盒的改良，最大限度地满足消费者的居家养生艾灸需求。

1 KANO模型与感性工学

1.1 KANO模型的应用

KANO双维度认知模型由日本著名管理学家狩野纪昭提出。借助Kano模型，能够对消费者的需求满足与满意度之间的关系进行科学分析[1]。Kano模型将需求属性分为必备属性M、期望属性O、魅力属性A、无差异属性I、反向属性R. KANO模型运用于指导设计实践时，优先级顺序通常为必备属性、期望属性、魅力属性、无差异属性。在用户研究中运用KANO模型时，第一，筛选出需要进行优先级排序的产品功能；第二，设计反向差异问卷，收集整理数据；第三，列出功能属性归类表，第四，计算出各项Better-Worse系数。

1.2 感性工学的应用

感性工学是感性与工学相结合的技术。主要围绕主体的感性需求来进行产品外观、功能和使用流程的研发设计，充分尊重受众主体的喜好和情绪。近年来，感性工学被广泛应用于产品设计领域，形成了一种较为固定的运用流程。即首先收集实验典型样本，其次确定感性词汇，然后基于语义差分法设计问卷，对典型样本进行感性语义评价，进行数据分析得出实验结论。最后根据实验结论确定产品设计要素，设计出符合用户情感需求的产品。

2 艾灸盒调研

2.1 明火艾灸盒

明火艾灸盒保留了传统艾灸明火点燃艾柱的形式，作用原理为借助艾柱燃烧后产生的艾热刺激体表穴位，通过燃烧产生的光谱辐射、生物热效应以及生物非热效应激发人体的经络气脉活动，以此来调节人体紊乱的生理生化功能。传统的明火艾灸盒盒身材质多为铜质或木质，一般包括固定艾柱的艾柱夹、掌握温度的观火孔、固定用的带钩橡皮条、挡灰网、出灰槽等结构[2-3]。随着科技的发展，如今市面上已经出现了可以自动控温显示时间的智能明火艾灸盒，其内部结构也进行了一定的优化，例如增加了专用的燃烧仓和可替换的滤芯等。

2.2 电子艾灸盒

电子艾灸盒根据传统的中医艾灸原理，结合现代超临界提取、微电子、磁疗、远红外理疗等技术，替代了艾柱的燃烧。电子艾灸盒小巧轻量，实现了智能操作、控温控时、无烟无火、定向导入、多穴同灸等功能，弥补了传统艾灸烟熏火燎、灰烬烫伤、操作不便等不足，但是由于无生物热效应，其疗效不如传统明火艾灸盒。

表1 传统明火艾灸盒产品和电子艾灸盒产品优缺点对比表

3 基于kano模型的功能需求调研

3.1 功能需求筛选

首先在各类购物平台和社交平台上通过关键词搜索，搜集大量的同类和相似产品的详情介绍、评价信息、推销广告和使用测评，从中筛选出已有的或用户希望的智能明火艾灸盒具备的功能：自动点火、自动控温、一穴多壮、绑带固定、贴片固定、滤芯替换、小巧便携、屏幕显示、收纳便利、艾柱更换便捷。

3.2 功能优先级排序

根据筛选出的10个核心功能，设计并发放智能明火艾灸盒功能的差异等级评价问卷，其中包含20道反向差异问题，最后共回收有效问卷134份。用spss对问卷数据进行处理和分析。进行效度分析后显示KMO值大于0.8，各因子的载荷系数均大于0.4，说明题目设置合理，与因子对应关系良好。

表2 差异等级评价问卷效度分析

计算出10个功能的Better-Worse系数，以“一穴多壮”功能为例说明计算过程。

Better满意系数计算公式：Better =(A+O)/(A+O+M+I)

Better系数：（28+22）/（28+22+27+57）≈0.373

Wores不满意系数计算公式：Worse =-1*(O+M)/(A+O+M+I)

Worse系数：-1*（22+27）/（28+22+27+57）≈-0.365

在后续的设计实践中，为了提高用户满意度，需要满足必备属性，在此基础之上进一步满足期望属性和魅力属性。

4 基于感性工学的外观偏好调研

4.1 确定智能明火艾灸盒典型样本

在各大购物平台方式收集并筛选出6款产品。为了更好地呈现出产品的造型特点，避免其他因素对被试者在视觉感觉上的影响，在呈现产品样本时尽量展示最佳使用状态，同时将收集的样本进行广告文字、背景等干扰元素的处理，以便被试用户能够直观、理性地对样本进行评价。

4.2 感性词汇收集

通过文献查阅、产品评价检索、问卷调研收集整理与智能明火艾灸盒相关的感性词汇，利用语义差分法对收集到的词汇进行筛选，并进行正义词和反义词上的配对，最终得到6对感性词汇，分别为：温暖的－清爽的、棱角的－圆润的、装饰的－简洁的、传统的－新颖的、鲜艳的－淡雅的、突兀的－协调的。

4.3 典型样本感性意向评价

利用语义差分法对筛选的6款代表性样本和感性词汇建立7级评价量表。（-3，-2，-1，0，1，2，3）。以“温暖的－清爽的”这一对感性意向词汇为例，-3表示该典型样本给测评者的感觉很温暖，3表示该样本给测评者的感觉非常清爽，0则代表该样本为中立。在线上发布问卷，被试者需要根据典型样本给自身带来的主观感受对6个样本分别进行打分，由此得出典型智能明火艾灸盒样本的感性评价均值。最后共回收120份有效问卷，最终评价的平均数据见下表。

表3 典型智能明火艾灸盒样本感性评分均值

4.4 数据分析与设计依据

首先对数据进行效度分析。对感性意向均值Bartlett球形度检验，核算数据是否适合做因子分析，KMO值为0.529，大于0.500，说明本次调研数据适合做因子分析。对数据进行降维处理，得出成分特征值与方差贡献值。

表4 成分特征值及方差贡献率

表5 旋转后的成分矩阵

在选择成分矩阵表中，感性意象的绝对值越大，代表此感性意向与因子越接近，其贡献率越大[4]。由旋转后成分矩阵可知，温暖的－清爽的、鲜艳的－淡雅的、传统的－新颖的这三组形容词在解释第一个因子上有较大负荷，根据这三组感性词汇的含义，可将第一个因子定义为产品的风格因子，关系到产品的材质、颜色和加工工艺选用。棱角的—圆润的、装饰的—简洁的、突兀的—协调的这三组感性词汇在解释第二个因子上有较大的负荷，根据词汇含义，可将第二个因子定义为造型因子。

根据感性语义评价结果，得出影响智能明火艾灸盒设计的主要感性词汇为圆润的、简洁的、清爽的、协调的，并以此作为外观设计依据。

5 智能明火艾灸盒设计实践

5.1 设计定位

根据基于KANO模型的用户功能需求调研，确定艾灸盒的核心功能为一穴多壮（即中医学中多个艾柱同时对一个穴位施灸）、自动点火、自动控温、屏幕关键信息显示、艾柱更换便捷。艾灸盒的固定方式为腰带式固定。根据感性语义评价结果，智能明火艾灸盒的外观设计需圆润、简洁、清爽。

5.2 外观设计

智能明火艾灸盒整体采用简洁的黑色、白色和原木色。盒身上部材质为abs塑料，下部材质为胡桃木，屏幕为OLED。屏幕上设置四个按钮，对应温度、时间的增减、电源开关和壮数（燃烧艾柱数量）的调节。当艾灸盒工作时，屏幕亮起，屏幕上显示温度、艾灸时间、艾灸壮数。艾灸盒上壳部分设置一组散热孔，防止烫伤的同时也起到了一定的装饰作用。艾灸盒的下部有一圈灰色硅胶隔热垫，保护用户不被烫伤的同时，也增加了艾灸盒与手部的摩擦力，方便用户拧开艾灸盒。木质底部有一圈孔阵，当艾灸盒工作时，艾柱燃烧产生的热量和气体通过孔阵达到用户的皮肤。与艾灸盒配套的腰带整体采用灰色色调。腰带上的软枕既能提升用户艾灸时的舒适感，也能增加艾灸盒的稳固性。腰带可调节长短，两端为卡扣设计，便于用户艾灸时迅速将艾灸盒迅速固定在身上。

5.3 内部结构设计

智能明火艾灸盒内部包括芯片、空气泵。过滤仓（可替换式滤芯）、传感器、燃烧仓固定器。内部结构的创新点在于，第一，燃烧仓设置了三个点位，即可放置三个艾柱固定器，可以实现一穴多壮的艾灸功能。第二，对艾柱固定器和燃烧仓的结构进行了优化，采用弹压式的取出方式，而其他艾灸盒需要用镊子辅助，取出固定器。

6 结束语

基于KANO模型及感性工学的理论指导，通过深入的用户调研确定了用户的功能需求以及对产品外观的感性偏好，并以此为依据，经过多次推演、三维建模迭代，产出智能明火艾灸盒的创新设计方案。本次设计实践在达成目标的同时，对同类型艾灸器具的设计起到一定的启发作用，一定程度上促进了使艾灸器具设计的发展。