基于Kano模型与层次分析法的公共开水器改进设计与评价

金信琴 周恩雯

摘要：本设计在于为在设计开发时准确把握公共开水器使用的用户需求，结合用户研究方法。通过Kano问卷调查与分析，准确定位设计要素，对某校园内现有产品进行改进设计。并且采用层次分析法对现有产品与改进产品进行权重分析，为优化后的设计方案提供可靠的理论基础。本文最终改进设计一款公共开水器，并将其与原有产品进行对比分析。

关键词：公用开水器 Kano模型 层次分析法 用户研究

中图分类号：TB47文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2019）09-0137-03

引言

据不完全统计，全国除5%南方大学由于宿舍内可以使用饮水机而较少使用开水器，90%以上的北方学校都使用开水器或者通过开水房为学生集中提供热水。大部分学校为了减少安全隐患，对于学生宿舍限电限压，所以开水器成为每个学校为学生提供热水的最佳方式。并且通过对大学生这—群体进行用户调研，发现95%以上的学生在校期间，都有过打热水的经历;并且70%以上的学生有每天使用热水的习惯。与家用开水器不同的是，由于校园环境约束，大部分学校的开水器存在老化、容易被烫伤等各种安全隐患。因此，校园开水器的改进设计尤为重要，具有一定的实用价值。

随着理论研究的发展，挖掘用户潜在需求成为一个好的产品设计关键因素。近年来，对用户重视程度的不断增加，用户调研的方法也不断增多，Kano模型被越来越多地运用在产品设计领域，孟庆良分析了模糊Kano模型这一评价方法，利用模糊矩阵进行产品的模糊表达，分析结果清晰准确：席乐利用模糊Kano模型对游客服务机器人进行较为系统的造型设计：杨德清利用Kano模型对在线产品进行准确性构建等。基于此，文章运用Kano模型的用户需求评价方法对产品设计要素进行分析研究，对现有开水器进行改进设计。并且对改进设计后的开水器方案与某学校已有设计进行权重比较，对改进设计进行矩阵评价。

一、基于Kano模型的校园公共开水器设计研究

东京某教授通过对使用者进行需求分析以及对用户需求等级进行排序，用这种有效的工具进行用户对产品满意程度的计算来表现产品功能特带你与用户使用感受之间满意度的非线性曲线关系。据此，将KANO模型的性能特征分为5类：基本型需求（M）指的是如果产品不具备某一功能时，用户使用过程中会对产品十分失望，而提供了此功能，用户也不会对产品产生过多的好感;期望型需求（O）指的是对某一产品若是增加某dJ能，用户会十分满意此产品，反正则会对产品感到失望;魅力型需求（A）指的是如果对某一产品中增加某一功能，会使用户好感度大大增加，反之也不会有任何的影响;无差异型需求（1）指的是无论产品增加某—功能与否都不会影响用户对此产品的使用印象;反向型需求（R）指的是若是产品增加某一能后，用户会对产品产生抵触反感情绪。图1为KANO模型中的几种属性图。

（一）校园公共开水器Kano模型分析和设计要素提取

开水器的使用人群主要以大学生为主，调查对象包括本科、硕士等在校生，他们有着长期使用开水器的经历，对于开水器的需求更为明显。首先对用户的使用需求进行分析，对产品的功能要素进行提取分析。制作如表1所示Kano问卷，采用表2所示的Kano评估表进行要素分析。

通过对问卷分析后的属性归属的探讨，将百分比进行功能属性的分类归纳，从而计算Better-Worse系数，通过最终得到的Better-Worse系数，来表示用户是增加满意的影响程度还是用来减少用户不满意的应程度。

增加后的满意系数：Better/SI=（A+O）（A+O+M+I）

消除后的不满意系数：Wores/SI=-1*（A+）+M+1）Better

数值为正值时，意味着当产品增加这一属性功能，会增加用户的满意程度。数值与1的差值越小，说明用户越满意。

Worse，也可以被称为消除后的不满意系数。

数值是负值，可以被解读为如果产品中减少某—功能属性，用户对产品会产生不满意的情绪，数值与一1的差值越小，说明用户越不满意。

因此，根据better-worse系数，对系数绝对分值较高的功能或者服务需求应当优先实施。

通过对Better-Worse系數的分析，本文应优先解决期望属性以及魅力属性，防溢出、控制水量是使用者所期望的，也是现有产品所不具有的功能，如图2，作为优先改进设计要点;如果在原有产品的基础上增加电子支付与使用状态监测这两类功能，会使用户的使用好感度大大提升，也是本文设计时作为考虑的改进内容。

（二）基于Kano模型的校园开水器方案设计

通过对开水器进行Kano分析，主要对以下三方面进行改进设计：

1.安全性：在出水口底部增加红外线扫描条，对壶身进行立体扫描，当水达到壶口时，水流停止，避免水溢出烫伤人的情况，增加热水器使用的安全性，图3为红外线热成像图。

2.支付升级：现如今越来越多的人依赖于网络消费，支付宝和微信支付已经被大多数人所接受，也成为年轻人最常用的支付方式，本设计在原有设计的基础上增加了此项功能，使用打水不再依靠水卡，也不会让年轻人经常遭遇想打水却发现水卡没有钱这一问题，图4为支付宝、微信付款的选择页面。

3.结构设计：在增加了功能要素后，对开水器的结构进行重新改进设计如图5所示，增加了红外线扫描板，对内部整体结构进行重新梳理。

（三）校园公共开水器改进设计最终方案

通过对Kano问卷的分析，公共开水器设计主要围绕着安全性、支付升级、结构设计这三方面进行改进设计，使公共开水器更智能化、人性化，针对校园学生使用开水习惯而设计的开水器，解决使用者容易被开水烫伤这—危险隐患，同时使支付变得便捷。开水器整体采用不锈钢材，部分采用塑料，内置传感器，开水器最终改进方案如图6。

二、基于层次分析法的校园开水器方案评价

（一）层次分析法

层次分析法是美国运筹学家T.L.Saat于70年代提出的一种对多指标系统进行层次化、结构化分析的决策方法，通过采用数学方法，建立数学模型，对系统进行规划、决策和评价。

在产品设计过程中，利用层次分析法对改进后的产品与现有产品进行比较，提供一种定性与定量相结合的分析方法，解决了产品在美学、功能等多特征值比较难以量化这一问题。在对开水器改进产品和已有产品评价中，首先找到开水器评价准则要素，构建判断矩阵，并且分析准则层中要素权重，进行权重向量的计算，最终对改进设计方案进行综合评价，构建方法如图7。

（二）校园开水器设计层次分析模型

通过对长期使用校园开水器的人群进行长时间的观察与研究，对校园开水器的评价要素进行了5个方面的总结，运用层次分析法将要素以及方案等分为3个层次：目标层A（开水器评价），准则层B，措施层c。将开水器的评价要素作为准则层，分别为：美学性B1，功能性B2，便捷性B3，实用性B4，安全性B5。已有产品+构成了措施层，如图8。

（三）判断矩阵构建与权重确定

针对影响开水器评价的5个准则层要素以及措施层的2个产品，由专家给出元素间的重要程度，对元素间的重要性程度进行1-9赋值，重要性标度表如表3。

每一列在进行过归一化处理之后的权重数值即为一致性判断矩阵。而这个权重，在非一致性判断矩阵中，最终所求取的算术平均值也就是这N个列向量的最后权重，准则层结果如表4。

在美学性对措施层影响的判断矩阵计算中，已有产品（c1）与改进产品（c2）具有同等重要性，权重均为0.5000;

在功能性对措施层影响的判断矩阵计算中，已有产品（c1）与改进产品（c2）相比，后者比前者明显重要，权重分别为0.1667与0.8333;

在便捷性对措施层影响的判断矩阵计算中，已有产品（c1）与改进产品（c2）相比，后者比前者稍微重要，权重分别为0.7500与0.2500;

在实用性对措施层影响的判断矩阵计算中，已有产品（c1）与改进产品（c2）相比，前者比后者稍微重要，权重分别为0.2s00与0.7500;

在安全性对措施层影响的判断矩阵计算中，已有产品（c1）与改进产品（c2）相比，前者比后者明显重要，权重分别为0.8333与0.1667;

專家在对表格中的参量进行对比时，往往由于不同价值取向以及定级技巧的非等比性造成矩阵阶数的比一致性，因此在最终过程中需要进行结果的一致性检验，通过检验，则证明矩阵的合理性，进而对结果进行下一步分析。定义一致性指标

（四）结果

（1）通过比较准则层B的总权重，文章可以得出安全I生是开水器设计最重要的因素，而美学性则是开水器设计中影响最弱的因素。（2）在措施层c的比较中，改进设计c2的总权重高于现有产品c1，所以说明改进后的产品优于原有产品。

总结

针对复杂多样的用户需求，基于Kano模型挖掘出产品设计要素，对校园公共开水器进行了改进设计。并且通过层次分析法计算权重，得出安全性是设计开水器最重要的因素，并且改进后的设计方案明显优于原有方案，解决了现有产品易造成烫伤的情况，证明了用户研究的必要性，为产品设计以及产品设计评价挖掘了一条新思路。