社會(huì)創(chuàng)新理論下基于最優(yōu)賦權(quán)法的候車室座椅設(shè)計(jì)

咼智強(qiáng)，李淑敏，趙港

社會(huì)創(chuàng)新理論下基于最優(yōu)賦權(quán)法的候車室座椅設(shè)計(jì)

咼智強(qiáng)，李淑敏，趙港

（山東科技大學(xué)，山東 青島 266000）

以全球疫情防控為切入點(diǎn)，重新研究新時(shí)代社會(huì)背景下的候車室座椅，以協(xié)同式、參與式的理念，定性和定量的方式研究各方用戶需求，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，完成候車室座椅的重新設(shè)計(jì)。基于社會(huì)創(chuàng)新理念，以候車室座椅為基礎(chǔ)，協(xié)同各方資源與需求，通過實(shí)際調(diào)研和參考專家意見的方式獲取需求數(shù)據(jù)，結(jié)合主觀評(píng)價(jià)層次分析法和客觀評(píng)價(jià)熵值法，對(duì)旅客、運(yùn)營(yíng)方和生產(chǎn)方的需求指標(biāo)進(jìn)行多層次分析，確定指標(biāo)優(yōu)先級(jí)排序，指導(dǎo)方案設(shè)計(jì)。通過主客觀相結(jié)合的最優(yōu)賦權(quán)法，有效避免了層次分析法設(shè)計(jì)決策主觀性過重，從而致使評(píng)價(jià)結(jié)果不令人信服。通過參與式與協(xié)同式的社會(huì)創(chuàng)新理念，解決新的社會(huì)背景下關(guān)于私密性、舒適性和設(shè)計(jì)促進(jìn)防疫等問題。

候車室座椅；社會(huì)創(chuàng)新；最優(yōu)賦權(quán)法；環(huán)境行為學(xué)；模糊評(píng)價(jià)

2020年初，新型冠狀病毒席卷全球，針對(duì)疫情最重要的防控措施為切斷傳播途徑，作為人流量大且人流較為密集的候車室等公共空間是疫情防控的重要環(huán)節(jié)。以此為契機(jī)通過協(xié)同各方資源，包括頂層政策支持（疫情發(fā)生之初，國(guó)家衛(wèi)健委印發(fā)《新型冠狀病毒感染的肺炎疫情不同風(fēng)險(xiǎn)人群防護(hù)指南》，以下簡(jiǎn)稱“指南”）與各方需求，對(duì)候車室座椅重新設(shè)計(jì)，研究公共空間的環(huán)境心理學(xué)，通過協(xié)同、參與的方式開展創(chuàng)新流程，同時(shí)建立候車室座椅各要素評(píng)價(jià)指標(biāo)模型，通過層次分析法和熵值法相結(jié)合的最優(yōu)賦權(quán)法計(jì)算出各要素權(quán)重，經(jīng)過綜合評(píng)價(jià)確定出最優(yōu)方案，同時(shí)為未來候車室座椅設(shè)計(jì)提供可參考研究模型。

1 研究理論及流程

1.1 社會(huì)創(chuàng)新理論

社會(huì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是專業(yè)設(shè)計(jì)為了激活、維持和引導(dǎo)社會(huì)朝著可持續(xù)發(fā)展方向邁進(jìn)所能實(shí)施的一切活動(dòng)[1]。社會(huì)創(chuàng)新通過社會(huì)部分的合作，由小到大，針對(duì)復(fù)雜的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，來實(shí)現(xiàn)資源的互相溝通，從而打通龐大繁復(fù)的社會(huì)系統(tǒng)[2,3]。

社會(huì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)有廣泛性、協(xié)同性和系統(tǒng)性的特征。廣泛性，指社會(huì)創(chuàng)新在整合考慮人、環(huán)境和產(chǎn)品等要素的同時(shí)要考慮到整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的內(nèi)容；協(xié)同性，指社會(huì)創(chuàng)新要求多方協(xié)同參與設(shè)計(jì)，用戶、設(shè)計(jì)專家、生產(chǎn)方等多方參與，設(shè)計(jì)師和用戶一起賦予產(chǎn)品存在的意義。協(xié)同創(chuàng)新的主體包括頂層決策者、設(shè)計(jì)專家、投資者；系統(tǒng)性，通過設(shè)計(jì)專家的倡議使創(chuàng)新過程聯(lián)合多方要素和融入多方需求，不僅局限于解決當(dāng)前的問題，而是通過系統(tǒng)化的方法為解決未來的社會(huì)問題提供解決方案。

1.2 最優(yōu)賦權(quán)法

最優(yōu)賦權(quán)法指的是由層次分析法（AHP）和熵值法共同進(jìn)行指標(biāo)評(píng)價(jià)決策的綜合評(píng)價(jià)方法。層次分析法是將與決策相關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法，該方法具有系統(tǒng)、靈活、簡(jiǎn)潔的優(yōu)點(diǎn)[4]。層次分析法能夠?qū)⒍ㄐ缘膯栴}通過定量計(jì)算的方式解決，其帶有過多決策者自身的主觀意見，不能完全令人信服，所以引入較為客觀的評(píng)價(jià)方法——熵值法。熵值法是信息差異化的度量指標(biāo)，源于物理學(xué)[5]。在綜合評(píng)價(jià)中，熵值法評(píng)價(jià)同樣適用，信息量越大，熵值越小，相對(duì)應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重就越大，反之權(quán)重越小。熵值法確定權(quán)重，是根據(jù)信息原始數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算的一種方法，比較客觀。主觀確定權(quán)重的AHP與客觀確定權(quán)重的熵值法相結(jié)合計(jì)算得出各項(xiàng)設(shè)計(jì)要素指標(biāo)的權(quán)重，通過綜合評(píng)價(jià)，確定最優(yōu)指標(biāo)方案，為候車室座椅設(shè)計(jì)提供研究模型。

1.3 研究框架

文中以協(xié)同創(chuàng)新的理念，通過PEST分析確定研究必要性，以疫情防控背景為切入點(diǎn)，分析公共空間中的環(huán)境行為心理學(xué)、人機(jī)工學(xué)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則。以協(xié)同創(chuàng)新的理念從旅客、運(yùn)營(yíng)方和生產(chǎn)方3個(gè)角度建立用戶需求指標(biāo)結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)需求指標(biāo)進(jìn)行主客觀綜合權(quán)重計(jì)算，從而確定最優(yōu)指標(biāo)以此來引導(dǎo)方案設(shè)計(jì)，并對(duì)最終方案進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，見圖1。

圖1 研究框架

2 候車座椅設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)模型

2.1 必要性分析

從宏觀環(huán)境的角度分析，在國(guó)家衛(wèi)健委印發(fā)的關(guān)于疫情防控“指南”引導(dǎo)下，參照候車室運(yùn)營(yíng)規(guī)范，通過設(shè)計(jì)的手段協(xié)同配置多方社會(huì)資源，包括技術(shù)手段、經(jīng)濟(jì)水平、設(shè)計(jì)相關(guān)方需求等，見圖2。

從公共空間防疫角度分析，現(xiàn)有候車室座椅的開放式設(shè)計(jì)完全不滿足防疫需求。公共空間防疫指標(biāo)分為環(huán)境污染程度和具體環(huán)境下的人體暴露行為。暴露行為包括基礎(chǔ)污染物的行為方式特征和時(shí)間?，F(xiàn)有完全開放式的座椅設(shè)計(jì)不具備以上防疫指標(biāo)功能，因此該研究切實(shí)可行且有充足的必要性。

圖2 PEST分析

2.2 用戶需求要素研究

在公共空間座椅設(shè)計(jì)研究中，涉及環(huán)境與人類行為，即候車室空間、旅客休息和座椅的生產(chǎn)3個(gè)維度文中將從旅客、運(yùn)營(yíng)方和生產(chǎn)方3個(gè)角度進(jìn)行設(shè)計(jì)要素剖析。

為了科學(xué)系統(tǒng)地剖析三方用戶的需求，研究候車室空間中的環(huán)境心理學(xué)——環(huán)境、行為和心理。環(huán)境心理學(xué)的研究分為2個(gè)部分：一是認(rèn)識(shí)環(huán)境并評(píng)價(jià)使用者對(duì)環(huán)境各要素的滿意程度；二是分析環(huán)境要素對(duì)使用者的影響[6]。環(huán)境心理學(xué)涉及知覺和體驗(yàn)的感受，空間知覺具體指旅客對(duì)座椅的大小、顏色、造型和距離等要素的直觀感受；體驗(yàn)則指的是旅客在經(jīng)過知覺感知后的一種體驗(yàn)感覺，人機(jī)尺度、功能和材料質(zhì)感等。相對(duì)知覺的多器官活動(dòng)，體驗(yàn)就是一種單一器官活動(dòng)的結(jié)果，較為客觀且不受個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的影響，主要取決于產(chǎn)品本身的指標(biāo)特點(diǎn)。同時(shí)環(huán)境行為學(xué)的涉及范圍非常廣泛，也涉及技術(shù)領(lǐng)域，見圖3。

圖3 環(huán)境–行為心理學(xué)研究

為了系統(tǒng)地分析候車室空間的環(huán)境心理學(xué)，運(yùn)用諾曼的用戶體驗(yàn)理論來系統(tǒng)地分析3個(gè)角度的用戶需求。

本能層、行為層和反思層是諾曼用戶體驗(yàn)理論的3個(gè)層次[7]，據(jù)此可以將用戶在特定環(huán)境中使用產(chǎn)品的體驗(yàn)過程分為直覺體驗(yàn)、過程體驗(yàn)和經(jīng)歷體驗(yàn)[8]。以旅客角度為例分析，直覺體驗(yàn)就是空間知覺，是用戶對(duì)產(chǎn)品外觀列特征的直觀感受，比如椅子的形態(tài)、色彩和材質(zhì)，其對(duì)應(yīng)用戶體驗(yàn)理論的本能層。過程體驗(yàn)則是用戶在使用產(chǎn)品過程中的感受體驗(yàn)，包括人機(jī)性能、操作性和私密性等，其對(duì)應(yīng)用戶體驗(yàn)理論的行為層。經(jīng)歷體驗(yàn)指用戶使用完產(chǎn)品后的主觀感受，比如愉悅感、舒適度的一些主觀評(píng)價(jià)，其對(duì)應(yīng)用戶體驗(yàn)理論的反思層。

文中將能直觀感受的直覺體驗(yàn)作為用戶顯性需求分析，將不能直接通過感官感受的過程與經(jīng)歷體驗(yàn)作為用戶隱性需求分析，見圖4。

圖4 用戶需求研究模型

作為另外兩個(gè)角度，運(yùn)營(yíng)方和生產(chǎn)方的需求同樣可分為顯性需求與隱形需求。顯性需求滿足運(yùn)營(yíng)方和生產(chǎn)方的基本需求，比如運(yùn)營(yíng)成本，生產(chǎn)造價(jià)等。隱性需求則是在滿足基本需求下的興奮需求，能為運(yùn)營(yíng)方和生產(chǎn)方帶來額外價(jià)值的需求，比如座椅與周圍候車室環(huán)境的和諧程度，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單等需求。

2.3 用戶需求評(píng)價(jià)指標(biāo)模型構(gòu)建

根據(jù)圖4用戶需求研究模型，結(jié)合環(huán)境行為學(xué)研究，構(gòu)建用戶需求指標(biāo)結(jié)構(gòu)模型。

1）目標(biāo)層。用戶需求指標(biāo)模型的最終目的，本層次的唯一指標(biāo)。

最終得到候車室座椅設(shè)計(jì)需求評(píng)價(jià)模型，見圖5。

2.4 最優(yōu)賦權(quán)法評(píng)價(jià)流程

根據(jù)設(shè)計(jì)需求評(píng)價(jià)模型，通過專家與用戶打分提取數(shù)據(jù)建立矩陣，運(yùn)用主觀層次分析法和客觀熵值法進(jìn)行綜合權(quán)重計(jì)算。

2.4.1 層次分析法計(jì)算綜合權(quán)重

2.4.1.1 構(gòu)建互反判斷矩陣

為了使定性的問題進(jìn)行量化分析，在層次分析法中一般使用1～9級(jí)比例標(biāo)度法[9]去分析每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)兩兩相互間重要層次。判斷矩陣是表示本層所有因素針對(duì)上一層某一個(gè)因素的相對(duì)重要性的比較。

以準(zhǔn)則層為例，建立準(zhǔn)則層指標(biāo)互反判斷矩陣：

2.4.1.2 層次單排序與其一致性檢驗(yàn)

當(dāng)，則矩陣具有良好的一致性，相反則需要修改矩陣，直至一致性比率。

表1 一致性指標(biāo)

Tab.1 Consistency index RI

5）層次總排序與一致性檢驗(yàn)。

2.4.2 熵值法計(jì)算綜合權(quán)重

熵值法確定權(quán)重步驟如下。

1）先對(duì)矩陣指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理。

2.4.3 主客觀綜合權(quán)重計(jì)算

2.5 座椅設(shè)計(jì)研究模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)最優(yōu)賦權(quán)法進(jìn)行指標(biāo)評(píng)價(jià)，以最優(yōu)指標(biāo)設(shè)計(jì)出座椅方案，然后對(duì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)驗(yàn)證是否符合研究期望值，步驟如下。

由次準(zhǔn)則層依次計(jì)算出方案的目標(biāo)層評(píng)價(jià)得分，根據(jù)最終方案的評(píng)價(jià)隸屬度來綜合評(píng)定最終方案是否符合本研究模型期望值。

3 設(shè)計(jì)實(shí)踐

根據(jù)候車室座椅研究評(píng)價(jià)流程，以協(xié)同創(chuàng)新的理念，通過采集用戶與專家的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)候車室座椅設(shè)計(jì)實(shí)踐，然后通過模糊綜合評(píng)價(jià)來驗(yàn)證方案。

3.1 數(shù)據(jù)收集與權(quán)重計(jì)算

3.1.1 層次分析法權(quán)重計(jì)算

邀請(qǐng)30位打分人員對(duì)層次分析法各層次各指標(biāo)進(jìn)行打分判定（包括10位座椅設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜摇?位設(shè)計(jì)師、5位旅客、5位運(yùn)營(yíng)方人員和5位生產(chǎn)方）。最終通過計(jì)算得出了各層次指標(biāo)對(duì)上一層指標(biāo)的權(quán)重值結(jié)果，見表2。

3.1.2 熵值法權(quán)重計(jì)算

根據(jù)文中構(gòu)建的用戶需求評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型，對(duì)得出的次準(zhǔn)則層18個(gè)需求指標(biāo)進(jìn)行熵值法權(quán)重計(jì)算排序。通過15位打分人員（包括10位相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜液?位產(chǎn)品設(shè)計(jì)師）對(duì)次準(zhǔn)則層指標(biāo)進(jìn)行打分，得出的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)見表3。

對(duì)原始評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)歸一化處理，然后進(jìn)行計(jì)算得到各指標(biāo)信息熵值、信息效用值和權(quán)重系數(shù)，根據(jù)權(quán)重系數(shù)的大小對(duì)指標(biāo)進(jìn)行排序，見表4。

3.2 最優(yōu)賦權(quán)法綜合權(quán)重計(jì)算

根據(jù)層次分析法計(jì)算權(quán)重得到的三級(jí)次準(zhǔn)則層各指標(biāo)的權(quán)重集合以及熵值法計(jì)算權(quán)重得到的各指標(biāo)權(quán)重集合，用式（14）進(jìn)行計(jì)算得到各指標(biāo)綜合權(quán)重排序見表5。

3.3 方案設(shè)計(jì)

根據(jù)用戶綜合指標(biāo)排序可以得到用戶需求優(yōu)先度，同時(shí)考慮到生產(chǎn)方與運(yùn)營(yíng)方的利益，綜合權(quán)衡進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，見圖6—7。

該方案采用模塊化理念，3個(gè)基礎(chǔ)單元模塊，運(yùn)營(yíng)方根據(jù)不同空間大小需求，進(jìn)行多種樣式的編排，便于運(yùn)營(yíng)。同時(shí)為了達(dá)到私密性需求，將“S”造型作為造型基礎(chǔ)，將相鄰兩人間的視線改為相反方向，同時(shí)達(dá)到防疫需求。為了滿足伴侶或同行者的需求，將部分座椅加寬，同時(shí)座椅尺寸與造型完全符合人機(jī)尺度要求。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，便于拆卸與運(yùn)輸。

表2 各層次指標(biāo)對(duì)目標(biāo)層的權(quán)重

Tab.2 The weight of each level indicator to the target level

表3 次準(zhǔn)則層指標(biāo)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)

Tab.3 Sub-criteria level index evaluation data

表4 次準(zhǔn)則層指標(biāo)熵值法計(jì)算結(jié)果

Tab.4 Calculation results of sub-criteria level index entropy method

表5 各指標(biāo)綜合權(quán)重計(jì)算統(tǒng)計(jì)

Tab.5 Comprehensive weight calculation statistics of each index

圖6 設(shè)計(jì)方案

圖7 方案場(chǎng)景

3.4 方案模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)此準(zhǔn)則層模糊評(píng)價(jià)矩陣，通過式（16）得到子準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)模型：

由此得到準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)模型：

同時(shí)得到目標(biāo)層評(píng)價(jià)模型：

為了更為直觀地看到該方案的不同指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí)，表6為次準(zhǔn)則層各指標(biāo)的評(píng)價(jià)值。

表6 各指標(biāo)評(píng)價(jià)得分

Tab.6 Evaluation score of each index

由表6可以看出，該方案對(duì)私密性和疫情下的安全性評(píng)價(jià)較高，同時(shí)滿足人機(jī)舒適度。但對(duì)成本造價(jià)、色彩搭配和材料的可利用性等方面還需改進(jìn)。

4 結(jié)語

候車室座椅設(shè)計(jì)涉及各方需求，以疫情背景為切入點(diǎn)加快改造候車室座椅。通過研究環(huán)境心理學(xué)更好地分析與篩選各方需求，并建立評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型。利用主客觀相結(jié)合的最優(yōu)賦權(quán)法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而利用數(shù)學(xué)方法將感性的用戶需求進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，解決了設(shè)計(jì)決策的主觀性和不確定性。最終通過模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)方案進(jìn)行綜合評(píng)定，將模糊問題量化，從而完成整體設(shè)計(jì)。該研究通過協(xié)同各方資源與需求，為解決新的社會(huì)背景下候車室座椅設(shè)計(jì)的一系列問題提供參考，但對(duì)實(shí)際空間利用率等問題還有待實(shí)際檢驗(yàn)。

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Seat Design of Waiting Room Based on Optimal Weighting Method Under Social Innovation Theory

GUO Zhi-qiang, LI Shu-min, ZHAO Gang

(Shandong University of Science and Technology, Shandong Qingdao 266000, China)

Taking the background of global epidemic prevention and control as inspiration, the paper aims to research the seating of waiting room in the social background of the new era, use the collaborative and participatory concept, qualitative and quantitative way to study the needs of all users, and establish an evaluation index system, so as to complete the redesign of the seating of waiting room.Based on the concept of social innovation and the waiting room chair, resource and demand are coordinated, and requirement data is captured through data search and expert advice. Combined with subjective evaluation AHP and objective evaluation entropy method, the demand indicators of passengers, operators and producers are analyzed at multiple levels, and the priority of indicators is determined to guide the design.The optimal weighting method combining subjective and objective can effectively avoid the excessive subjectivity of the design decision of the analytic hierarchy process, which may lead to the unconvincing evaluation results. Through the concept of participatory and collaborative social innovation, issues of privacy, comfort and promotion of epidemic prevention in the new social context are realized.

waiting room seat; social innovation; optimal weighting method; environmental behavior; fuzzy evaluation

TB472

A

1001-3563(2022)12-0126-10

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.12.014

2022–01–29

咼智強(qiáng)（1966—），男，碩士，教授，主要研究方向?yàn)楣I(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)。

李淑敏（1996—），女，碩士生，主攻環(huán)境設(shè)計(jì)。

責(zé)任編輯：陳作