基于KANO模型的智能颈椎枕用户需求分析及设计研究

张莉　苗务泽

关键词：KANO模型 用户需求 Better-Worse 需求分析 智能颈椎枕

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2022）07-0123-04

引言

现如今，社会节奏日益加快，工作压力日益剧增，给人们的颈椎健康带来了严峻的挑战，对颈椎的健康也产生了巨大的威胁。据调查显示，我国颈椎病的患病率为3.8%～17.6%，均呈逐年升高和年轻化趋势，年轻也早已不是護身符，颈椎病已经成为了现代人较为常见的病症之一[1]。伴随着智能化时代的不断发展，各个行业都正在进行着重大的变革，在智能时代的大背景下，人们对枕头的需求已经不仅仅是抱着“能睡就行”的想法了，普通的枕头已经无法满足用户对产品功能多元化的需求，更加不能改善人们的颈椎健康问题。因此，针对智能颈椎枕需求的研究是建立与用户群体之上的，本文通过使用Kano模型对用户需求进行分类和重要性排序，为智能颈椎枕的相关功能设计提供指导参考。

一、用户需求概述

随着智能化时代进步的步伐，产品的种类变得五花八门，功能也是丰富多彩，用户对产品的需求也随之变得越来越高，越来越多。在市场竞争愈发激烈的今天，如何准确地把握用户需求，并且依据用户需求进行产品的设计与创新，是影响产品能否快速进入市场，保持产品竞争力的关键性因素。准确地把握用户的真正需求并将其有效整合和转化为设计要素是我们在设计过程中非常关键的一步。

用户需求分析是在充分深入地了解用户实际需求之后，针对用户需求在新产品的设计辅助设计师做出正确决策的过程，是对后续产品进行设计、升级的理论依据。在用户需求分析中，主要通过对海量的数据进行挖掘、分析、处理，从而帮助设计师了解用户需求，为用户开发出更合适的产品[2]。

二、KANO模型方法概述

（一）KANO模型简介

KANO 模型是由日本教授狩野纪昭于20世纪80年代所提出的一种用户需求分析方法，经过多年的研究实践，已经成为最为成熟的用户需求分析方法之一，在许多领域都得到了广泛推广。KANO模型针对于具有某项需求和不具有某项需求两个相反的方面进行研究，以此来建立用户满意度和需求具备的充足程度之间的非线性关系，将用户需求属性分为魅力需求、期望需求、必备需求、无差异需求和逆向需求五类[3]。而KANO模型对用户需求属性的划分也是对产品用户需求程度和变化趋势的划分。

（二）五大属性详细介绍

如图1所示，KANO模型图横轴所代表的是产品功能具备的充足程度，也可理解为功能完善程度，某种功能或者某一类需求属性越向右靠近，则代表其功能完善程度越高，越向左靠近则代表其功能完善程度越低。纵轴所代表的是用户的满意程度，此为用户的主观感知，纵坐标越往上则代表用户越满意，纵坐标越往下则代表用户越不满意。使用坐标图共将其分为四大象限，更为清晰详细地表现出来。

必备需求：必备需求呈函数指数关系递增，当功能完善度越高时，用户的满意程度也会随之增高，但并不会提升的非常高，即用户满意度不会显著提高。反之，如果产品功能完善度越低，用户满意度会大幅下降。

期望需求：期望需求是非常简单的线性相关，功能完善程度与用户满意度是呈正比的。也就是说某项需求的具备程度越充足，用户满意度就会越高，反之用户满意度就会越低。

魅力需求：对于魅力需求而言，就算我们不提供某种需求，其用户满意度也不过是无限趋近于0，不会掉到横坐标以下。但是，如果我们提供了这种魅力需求以后，用户的满意度就会呈指数函数飞速上升。

无差异需求：无差异需求代表了无论功能完善程度高低，都不会对用户满意度有任何影响，因为没人在意此类需求。

逆向需求：逆向需求呈线性关系，当提供了此类需求后，用户的满意程度反而越来越低了，甚至会让用户反感此类功能。

三、基于KANO模型的智能颈椎枕需求调研

（一）需求调研

此次调研首先通过用户访谈法、观察法、调查问卷法等方法收集整理了智能颈椎枕的各种功能需求，然后通过卡片分类法对收集到的各种功能需求根据相关性进行归纳与整理[4]。最终确立智能颈椎枕典型的功能需求，以下为智能颈椎枕的典型功能需求及需求简介。

（二）调研对象

由于颈椎病人群愈发年轻化，椎病发病率的剧增，发病人群的扩大，长期伏案工作，长久保持唯一姿势的人们成为了颈椎病发病的高危人群。因此，本次调查的对象是20岁到50岁的用户共计50人，其大多是长期伏案工作的上班族或学生。

（三）调研问卷

为了分析用户们对智能颈椎枕的功能需求，根据前期用户调研中整合的用户信息，确定了肩颈按摩、睡眠监测、温度调节等功能，并设计出KANO模型双向问卷，问题采用两个正反两个方向来提问，而答案分为五个等级来回答，如表2所示，以“肩颈按摩”功能为例，提供双向问题，以是否具有此类功能来获取用户满意度调研。

（四）需求分析

KANO模型针对用户的需求度，从正反两个不同方向来设定问题，分析在满足和不满足某种特定需求时用户的心理状况。根据用户的需求程度来设计KANO问卷并调查用户满意程度，然后根据KANO模型分析分析表，将需求属性设为五类[5]。其中Q代表可疑需求，此需求一般不会出现，当可疑需求出现，一般是调查用户没有明白问题内容或调查收集有误。

将问卷调查结果对照KANO模型分析表，通过统计归纳与整理，得出各个需求点的各类属性。为了更清晰明了地了解与分析用户需求，Berger等人提出了Better-Worse系数计算方法来进行辅助识别，其计算方法为Better=（O+A）/（M+O+A+I），Worse=（O+M）/（M+O+A+I）×（-1）。Better-Worse系数更加明确地表明了当满足或不满足某种需求时，对用户满意状况的影响[6]。Better系数表示当满足某项需求时使用者的满意程度，Worse系数则表示当不满足某项需求时，使用者的不满意程度[7]，通过公式的计算，可将用户需求进行准确定义。

结合此前调查分析，对智能颈椎枕的需求点进行归纳与整理，得到各功能的Better-Worse值，再对照KANO模型需求定义表，如表4，得出各需求点的最终属性，如表5。

以Better值为横坐标，Worse值绝对值为纵坐标，带入各项需求指标，可直观呈现出需求敏感强度[8]。图2为针对智能颈椎枕的Better-Worse 敏感度矩阵散点图。

四、基于KANO模型的智能颈椎枕功能规划及设计

（一）KANO模型需求功能规划

在规划智能颈椎枕的功能时，按照KANO模型理论长期实践所得重要性排序，依次分为四个层级，必备需求M>期望需求O>魅力需求A>无差异需求I。依據四个层级需求需求作出产品的功能规划分析，其中不考虑无差异需求。

必备需求是以上需求中最优先的需求，在本次智能颈椎枕的需求分析中，助眠需求是唯一的必备需求。作为一个枕头，其最重要的功能就是帮助睡眠，所以助眠是目前枕头最需具备的功能，如何睡得舒适，睡得健康，这与枕头的助眠功能具有很大联系，因此助眠功能在本次设计中需重点关注并实现。

期望型需求为肩颈按摩以及睡眠监测，这两项需求对与完善枕头的智能化起到了至关重要的作用。之前我们提到，当今社会中颈椎病的发病率逐年增高，且愈发年轻化，而导致此现象形成的主要原因之一就是人们对颈椎问题的不重视，所以在枕头中添加肩颈按摩功能是解决颈椎问题的有效方法之一。关于睡眠监测功能，此功能是产品智能化的重要体现，将晚上的睡眠状态可视化的呈现出来，能够帮助我们更清晰明确地了解到我们的睡眠质量，可以帮助我们有效改善睡眠。

魅力型需求分别为音乐播放、温度调节和高低调节，这三项功能都是目前枕头市场上并没有很好很广泛满足的功能，此类功能是在当今智能时代下，用户对产品功能多元化的需求基础上而建立的。在满足必备需求以及期望型需求的条件下，可根据产品的定位、用户的人群等方面的不同去挑选不同的魅力型需求进行设计，从而提升产品的魅力属性。

综上，在本次设计中以满足必备需求与期望型需求为主，融入合适的魅力需求辅助，从而提升产品功能性和实用性。因为在三项魅力需求中，音乐播放功能的需求程度最高，而温度调节功能又与助眠功能和肩颈按摩功能非常搭配，所以在最终产品功能中应融入音乐播放和温度调节功能。由此规划此次设计的智能颈椎枕的功能分别为助眠功能、肩颈按摩和睡眠监测，其中助眠功能又包括音乐播放和温度调节。

（二）设计概述

随着科学技术的不断发展，智能家居也逐渐普及开来，作为生活所必须的寝具，智能化的枕头也随之应运而生。而智能化枕头的设计在目前市场上的完善度不足，对用户需求的把握缺乏考量。所以本案设计的智能颈椎枕针对于此类情况，结合当下社会趋势及技术，作出更加合理的设计。

1.更居家的外观：在居家环境中，简洁大方的外观更能收到大众青睐。本款智能颈椎枕结合了更为合理的尺寸和色彩将外观形态做得简洁化。

2.更合理的尺寸：参考人机工程学的相关数据并考虑到人们的颈椎问题，以最符合人机工程学的尺寸与高度，保护人体颈椎的正常生理曲线，促进睡眠。

3.更强大的功能：结合前期调研分析，为满足多数人需求，运用智能化的手段实现助眠、按摩及监测功能。满足用户功能多元化的需求，提高用户满意度。

4.更贴心的交互：摒弃了传统的交互方式，使用语音交互和手机交互的方式，使用户和产品之间的交互变得更加“无感”，让产品更智慧，极大的提升了用户体验。

（三）外观设计

考虑到本次设计的使用场景比较居家，产品的使用环境是卧室，作为卧室寝具的一种，应更加符合卧室环境，而卧室是提供人们休息的空间，其空间环境应该偏向于舒适，所以外观造型上的设计不宜过于复杂，需要满足人们的视觉舒适度。如图3和图4所示，智能颈椎枕的主题色调为浅色调，主题外观简洁大方，主要分为按摩区、充电区和播放区。

（四）尺寸设计

（1）高度设计分析：李旭明[9]在探究枕头高度对睡眠的影响时发现，枕头的高度直接影响睡眠质量，与不合适高度的枕头相比，合适肩宽高度的枕头较有利于获得良好的睡眠。王敏、李俊[10]在《人体工程学在枕头设计中的应用》一文中提出，通常仰睡枕头高度为一个握紧的拳头，即手掌宽度，侧睡枕头高度则是1.5个拳头（手宽）高度，如图5所示。此处所说的枕高为脖颈的颈曲处所对应的高度，后脑勺处所对应的高度则要低约3厘米。且众多现代医学健康专家根据自身的行医等从业积累的经验表明，一般成年人侧卧位枕头的颈后高度应该为11±1cm，仰卧位颈后高度应该为8±1cm。

为满足更多数人需求，拟定本次智能颈椎枕产品的枕高可见表6：

（2）长宽设计分析：枕头的长度和宽度相对与大多数用户来说是比较固定，因为它的长度和宽度主要由人体的头部和肩部部位决定的，睡眠枕的长度要略大于人体最大肩宽尺寸，应够睡眠翻一个身后的位置。睡眠枕的宽度要能容纳头全高，不易过宽，过宽则超过头颈部关节，肌肉易紧张。东华理工大学的王敏、李俊等人认为一般成年人枕头的最佳长度应该是超过自己肩宽15cm左右，在50～70cm之间，枕头的宽度应该超过30cm较为合适[11]。表7为本次设计拟定的长度和宽度。

（五）功能设计

助眠功能：助眠功能是本次设计的必备需求，也是相对具有概括性的功能，助眠功能包括了音乐播放功能和温度调节功能。音乐播放功能的实现主要通过蓝牙单元连接手机，使用手机播放轻音乐、白噪音等来帮助睡眠，音乐播放模块如图6所示。温度调节功能依据在枕头脖颈下方的按摩加热区来实现，如图7所示，此处具有加热片，具有三档加热温度，让人们更容易进入到放松状态，从而帮助人们快速入睡。

肩颈按摩：肩颈按摩功能可以通过震动按摩和热敷理疗来缓解人们肩颈酸痛，疲劳等问题。图8为肩颈按摩功能的实现区域，其工作模块是由铁芯、线圈、震动弹簧片和按摩块组成，其工作原理是当铁芯通上交流电时，在其作用下震动弹簧片带动按摩块反复震动，从而实现震动按摩。当改变电流强度时，震动强度也会随之改变，可以调节震动等级。热敷理疗功能与温度调节功能相同，通过加热电极片来提高温度，缓解颈椎疲劳。

睡眠监测：睡眠监测功能的目的是通过监测用户在睡眠状态时的呼吸、打鼾、翻身和心率等数据来判断用户的睡眠质量，并发送睡眠质量报告到用户手机上，让用户“看到”自己的睡眠。在枕头中内置不同传感器，如：压力传感器、位移传感器、加速度传感器等等，如图9所示。通过传感器收集睡眠数据，然后传递给中央控制系统，中央控制系统通过收集到的数据判断用户睡眠质量，并形成睡眠监测报告。

（六）人机交互设计

在人机交互的设计时，以语音识别交互与手机小程序交互为主。使用语音识别来控制各项功能，将收集到的语音指令通过语音处理模块的识别、整合、处理后传输给中央控制系统，中央控制系统接收到信息指令后再执行工作，完全解放双手让操作方式变得更加简便。

手机小程序的UI设计采用简洁的模块与颜色，去除不必要的繁琐界面更加突出核心功能区域，配色选用蓝色和白色搭配，以不同明度与饱和度区分各个功能区域。睡眠监测功能所生成的睡眠质量报告可在手机小程序中显示出来，并可查询各个指标数据以及每周或每月总体睡眠质量报告。肩颈按摩及温度调节功能除了可以通过语音识别控制之外，还可以在小程序中手动控制调节。小程序界面如图10所示。

结论

枕头作为我们日常生活中必备的卧室寝具，随着当前人们生活水平的逐步提高，越来越多的人们对枕头的要求已经不是“能睡就行了”，在如今多元化、智能化产品的不断涌现下，人们对枕头的功能需求也越来越多样化。因此为满足用户的不同需求，应与时俱进地提高产品的功能使用能力，提高产品满意度，增强用户体验。文章着重对用户的需求进行分析，借助KANO模型分析了用户对智能颈椎枕的需求，确立了用户的需求属性，然后通过图表的形式对用户的需求度进行量化。使用Better-worse系数的数据计算，明确了各种需求优先级排序，并依据分析所得，提出了智能颈椎枕的设计构想及功能规划，以此结合产品尺寸分析作出设计实践。其最终目的在于为智能颈椎枕的设计提供参考依据，从而提升产品满意度，缓解颈椎问题，改善人们睡眠质量。