基于層次分析法和感性工學(xué)的智能童鞋款式設(shè)計(jì)

石文奇 ，程凡 ，王斌 ，張志新 ，周川渝 ，顧朝暉

（1.陜西國際商貿(mào)學(xué)院時裝藝術(shù)學(xué)院，陜西 西安 712046；2.陜西國際商貿(mào)學(xué)院絲路文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)研究中心，陜西 西安 712046；3.西安工程大學(xué)服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，陜西 西安 710048）

智能童裝是借助電子、人體工程學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科知識，將傳感器內(nèi)置或鑲嵌在面輔料內(nèi)部，輔助最新的射頻識別、紅外感應(yīng)、GPS 定位等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)童裝設(shè)計(jì)與可穿戴技術(shù)相互融合研發(fā)的保障兒童身心健康的服裝服飾產(chǎn)品[1]。近年來，隨著可穿戴硬件的技術(shù)成熟及“三孩”政策的放開，兒童智能服裝逐漸進(jìn)入人們的生活，其巨大的市場潛力引發(fā)越來越多童裝企業(yè)重視[1]。

作為新興兒童消費(fèi)市場，因受各種條件限制，智能童裝企業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)缺乏針對性的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，給兒童健康生活帶來一定的風(fēng)險隱患，無法滿足兒童、家長的消費(fèi)初衷。目前對智能兒童及成人服裝的研究主要集中在防走失報警藍(lán)牙智能定位[2]、智能散熱[3]、智趣性[4]、健康監(jiān)護(hù)[5]、醫(yī)療康復(fù)[6]、智能交互[7]、防摔倒、蓄熱保暖等功能開發(fā)應(yīng)用研究方面。而針對智能童鞋的功能需求、感性需求開發(fā)未有相關(guān)研究報道。

近年來層次分析和感性工學(xué)相結(jié)合的研究方法在服裝服飾新產(chǎn)品開發(fā)方面被學(xué)術(shù)界廣泛接受和采用[8-11]，其核心理念是通過層次分析法來確定消費(fèi)者對服裝服飾產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)需求，避免開發(fā)者在需求分析過程中進(jìn)行主觀臆斷分析；然后在獲得指標(biāo)需求基礎(chǔ)上運(yùn)用感性工學(xué)方法分析消費(fèi)者對產(chǎn)品的感性需求，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)要素進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。為深入了解市場對智能童鞋的功能及設(shè)計(jì)需求，選取3～6 歲關(guān)注智能童鞋的兒童父母作為調(diào)研對象，分別利用層次分析法、感性工學(xué)法確定父母對智能童鞋的功能需求和感性需求，據(jù)此進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，盡可能幫助企業(yè)設(shè)計(jì)師把產(chǎn)品需求開發(fā)量化、具體化。

1 研究路線與實(shí)施過程

1.1 研究路線

研究路線如圖1 所示。

圖1 研究路線圖Fig.1 Research flow chart

1.2 實(shí)施過程

1.2.1 父母對智能童鞋功能需求分析過程

（1）智能童鞋功能收集

功能需求指父母期待智能童鞋所包含的核心功能。為深入挖掘智能童鞋的多重功能，通過百度指數(shù)查詢、專利檢索、查閱相關(guān)文獻(xiàn)、咨詢行業(yè)從業(yè)人士（專家）等方式，收集智能童鞋可能涵蓋的各項(xiàng)功能。主要?dú)w納為精準(zhǔn)定位、控溫舒適、智能提醒、運(yùn)動數(shù)據(jù)監(jiān)測、健康成長指導(dǎo)五類，每類細(xì)分更多功能（如表1 所示）。

表1 智能童鞋功能種類Tab. 1 Functional categories of intelligent children's shoes

（2）構(gòu)建層次評價指標(biāo)體系

因智能童鞋的五類功能彼此之間屬于互相獨(dú)立關(guān)系，不能形成統(tǒng)一體系，且在實(shí)際智能童鞋的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中很少有兼顧五項(xiàng)功能。因此，在借助層次分析法[12]建構(gòu)模型時將五類功能需求構(gòu)建為兩層，即一級評價指標(biāo)為“父母對智能童鞋的功能需求”，二級評價指標(biāo)為“五大類功能”，評價指標(biāo)體系如圖2 所示。

圖2 層次評價指標(biāo)體系Fig. 2 Hierarchy model

（3）問卷設(shè)計(jì)及構(gòu)建判斷矩陣

選取90 名父母組成決策者對其發(fā)放問卷，對智能童鞋五類功能評價指標(biāo)采用兩兩比較方式，按照重要性程度賦值1～9 分。“3=稍微重要，5=明顯重要，7=強(qiáng)烈重要”同時根據(jù)自身情況選擇（2、4、6、8 分）作折中時使用。調(diào)查問卷如表2 所示。

表2 父母對智能童鞋功能需求調(diào)查問卷Tab. 2 Questionnaire on parents' functional demands for intelligent children's shoes

90 名父母的調(diào)研結(jié)果逐一用比較判斷矩陣進(jìn)行構(gòu)建，然后對其進(jìn)行求和平均（四舍五入精確數(shù)值進(jìn)行換算），構(gòu)建判斷矩陣。

1.2.2 父母對智能童鞋感性需求分析過程

（1）感性需求詞匯確立

感性需求是父母對智能童鞋的的體驗(yàn)、情感、設(shè)計(jì)等方面的需求。為更好地獲取智能童鞋類產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)時的需求，借助感性工學(xué)方法提取消費(fèi)者對鞋類產(chǎn)品的感性評價[13]。在獲得智能童鞋的功能排序后，通過鞋類期刊書籍雜志、爬蟲電商平臺、網(wǎng)絡(luò)和部分對智能童鞋關(guān)注的家長訪談、設(shè)計(jì)師和專家進(jìn)行頭腦風(fēng)暴后初步篩選得到22 對感性形容詞詞匯，剔除意思相近或者與智能童鞋不相干詞匯，最終得到“輕巧的—笨重的”、“獨(dú)特的—大眾的”、“精致的—粗糙的”、“持久的—短暫的”、“易操作的—難用的”、“透氣的—悶熱的”、“柔和的—剛硬的”、“時尚的—傳統(tǒng)的”、“活潑的—死板的”9 對最具有代表智能童鞋的感性需求的形容詞詞匯。

（2）語義差分量法調(diào)研

考慮智能童鞋的感性詞匯的表述要求，在調(diào)研對象的學(xué)歷（本科以上）、經(jīng)濟(jì)條件、購買愿望、關(guān)注度方面進(jìn)行限定，保障問卷結(jié)果的準(zhǔn)確性，最終確定90 名父母（男女各一半）作為調(diào)研對象。因智能童鞋主要停留在研究階段，市場上相應(yīng)產(chǎn)品較少，搜索市場上具備五類功能中三類功能以上且經(jīng)專家認(rèn)可具有代表性的9 張智能童鞋樣品，借助CorelDRAW 軟件進(jìn)行適當(dāng)幅度優(yōu)化并進(jìn)行樣本編號（如圖3 所示）。測試方法為向調(diào)研父母一一展示9 款樣品的圖片信息、功能，同時運(yùn)用語義差分量表法（5～1 分）讓父母對9 款樣品款式圖進(jìn)行打分，3 分是標(biāo)尺中點(diǎn)。以“輕巧的—笨重的”為例，5 偏向非常輕巧的、4 偏向很輕巧的、3 偏向既不輕巧也不笨重的、2 偏向笨重的、1 偏向非常笨重的。打分離3 越近表示語義強(qiáng)度越低，相反越遠(yuǎn)強(qiáng)度越高[12]。

圖3 樣本款式圖及編號Fig. 3 Style drawings and serial numbers of intelligent children's shoe samples

2 結(jié)果和分析

2.1 智能童鞋功能需求分析結(jié)果

2.1.1 五類功能權(quán)重值計(jì)算

E為構(gòu)建的父母對智能童鞋功能需求判斷矩陣。將矩陣E式每一行元素進(jìn)行乘積，并將乘積進(jìn)行5 次方根，得到w1= (1×4/3×4×2×4/3)1/5=1.5157，同理得到w2=1.2754，w3=0.4251，w4=0.8502，w5=1.2754， 則W= (1.5157,1.2754,0.4251,0.8502,1.2754)。同時對方根組成的向量進(jìn)行歸一化處理，得到特征向量為w=(0.2838,0.2387,0.0796,0.1592,0.2387)。

2.1.2 一致性檢驗(yàn)

為保證上述5 個功能權(quán)重值的準(zhǔn)確性，按照文獻(xiàn)[13]方法對5 個功能指標(biāo)重要性程度進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，當(dāng)CR＜0.1 認(rèn)為構(gòu)建的判斷矩陣E 滿足一致性要求。計(jì)算結(jié)果如表3。

表3 判斷矩陣E 一致性檢驗(yàn)結(jié)果Tab. 3 Consistency test results of judgment matrix E

由表3 可知，CR=0.022＜0.1，表明判斷矩陣E具 有 一 致 性 ，w=（0.2838,0.2387,0.0796,0.1592,0.2387）為二級指標(biāo)對于一級指標(biāo)的權(quán)重值。按照各權(quán)重值大小得到父母對智能童鞋五類功能需求排序的目標(biāo)層影響程度，即“精準(zhǔn)定位＞控溫舒適= 運(yùn)動數(shù)據(jù)監(jiān)測＞健康成長指導(dǎo)＞智能提醒”。

2.2 智能童鞋感性需求分析結(jié)果

2.2.1 感性詞匯語義差數(shù)據(jù)分析

對父母打分評價的9 個樣品款式圖的每一對感性詞匯進(jìn)行求和并計(jì)算平均值(四舍五入，精確到3 位），結(jié)果如表4、5 所示。以“輕巧的—笨重的”詞匯為例，均值越大，語義感性印象趨向上者（“輕巧的”），反之趨于下者（“笨重的”）。由表4可知，每款智能童鞋樣品給予父母的語義感性印象有較大差異。例如大多數(shù)父母對樣品1 的感性詞匯偏向“獨(dú)特的（3.083 ＞3）、難用的（2.438 ＜3）”；而對 2～9 號樣品的感性語義印象傾向“輕巧的、難用的”、“難用的”、“精致的、難用的”、“輕巧的、透氣的、活潑的、難用的”、“輕巧的、短暫的”、“輕巧的、難用的、短暫的”、“輕巧的、難用的”、“輕巧的、難用的”。整體來看，各感性語義詞匯代表的突出印象也有較大區(qū)別，對應(yīng)的樣品號評價得分較高趨于8 號樣品、得分較低趨于3 號樣品（表5）。綜合評判8 號樣品圖可以進(jìn)入智能童鞋的款式設(shè)計(jì)借鑒方案。

表4 各樣品款式圖感性語義詞匯得分均值Tab. 4 Mean score of perceptual vocabulary in style chart of each sample

表5 各感性語義詞匯極值描述統(tǒng)計(jì)Tab.5 Descriptive statistics of extreme values of each perceptual vocabulary

2.2.2 感性語義詞匯因子分析

為進(jìn)一步分析父母對智能童鞋款式的感性需求，通過SPSS 26.0 軟件對9 款樣品款式圖的感性語義詞匯均值進(jìn)行探索性因子分析，確定父母對智能童鞋款式風(fēng)格的感性認(rèn)知，借助KMO 值（大于0.7 可進(jìn)行因子分析）和Bartlett 顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)。經(jīng)檢驗(yàn)，KMO 值為 0.873，顯著性為0.000，可以進(jìn)行因子分析，分析結(jié)果如表6 所示。由表可知，因子分析提取了兩個主成分，其累計(jì)總方差貢獻(xiàn)率為72.641%。表明對原有因子解釋損失較少，前兩個主成分包括了智能童鞋感性形容詞的絕大部分信息，能夠較好地解釋對智能童鞋款式樣本的感性評價[14]。

表6 總方差解釋Tab.6 Total variance explained

同時，為深入研究兩個主因子成分組成，使得因子成分更加具象，采用凱撒正態(tài)化最大方差法對因子載荷矩陣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)（見表7），各個形容詞匯變量和因子之間的關(guān)系可以借助因子載荷量確定，其值越大，變量和因子之間相關(guān)性更強(qiáng)。由表可知，旋轉(zhuǎn)后的兩個成分第一類成分是“透氣的、輕巧的、精致的、柔和的、活潑的”。結(jié)合樣品圖發(fā)現(xiàn)這些變量主要基于智能童鞋款式的整體生理感覺舒適程度來進(jìn)行感性評價，因此定義為“舒適性”因子。第二類成分是“持久的、易操作的、獨(dú)特的、時尚的”，因變量偏向于從智能童鞋款式的智能科學(xué)設(shè)計(jì)屬性來進(jìn)行評價，將其命名為“科學(xué)性”因子。由此可以看出父母對這些形容詞詞匯的感性認(rèn)知度較高，這些詞匯代表了父母對智能童鞋款式的感性需求偏好。這為智能童鞋款式在舒適性、科學(xué)性開發(fā)方面提供了一定的參考。

表7 旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣Tab. 7 Factor loading matrix after rotation

3 結(jié)論

（1）基于文獻(xiàn)資料梳理和專家建議歸納出智能童鞋的五大類功能，同時運(yùn)用層析分析法得到父母對其功能排序：精準(zhǔn)定位第一，控溫舒適、運(yùn)動數(shù)據(jù)監(jiān)測并列第二，健康成長指導(dǎo)、智能提醒分列第四和第五；

（2）在智能童鞋功能需求排序基礎(chǔ)上，借助感性工學(xué)法發(fā)現(xiàn)父母對智能童鞋不同款式的整體感性認(rèn)知印象有較大差異；同時主成分法確定父母對智能童鞋款式的感性需求主要是“舒適性”和“科學(xué)性”兩個因子；

（3）層次分析和感性工學(xué)相結(jié)合的方法為設(shè)計(jì)師在智能服飾的款式開發(fā)等方面提供新的設(shè)計(jì)思路。