基于INPD與熵權(quán)法的幼兒園智能洗手機(jī)設(shè)計(jì)研究

黃勁松，張阿杰，張學(xué)敏

基于INPD與熵權(quán)法的幼兒園智能洗手機(jī)設(shè)計(jì)研究

黃勁松，張阿杰，張學(xué)敏

（湖北工業(yè)大學(xué)，武漢 430000）

針對(duì)目前國內(nèi)市場(chǎng)幼兒園洗手產(chǎn)品缺乏一定互動(dòng)性和引導(dǎo)性的問題，設(shè)計(jì)研究一款幼兒園智能洗手機(jī)，幫助引導(dǎo)幼兒養(yǎng)成良好的洗手習(xí)慣，更好地呵護(hù)幼兒身體健康。首先通過分析SET因素，明確產(chǎn)品機(jī)遇；其次進(jìn)行用戶調(diào)研，獲取用戶需求點(diǎn)，采用熵權(quán)法對(duì)層次分析法（AHP）所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正得到綜合權(quán)重值，并進(jìn)行用戶需求重要度排序，明確產(chǎn)品價(jià)值機(jī)會(huì)；再次根據(jù)產(chǎn)品價(jià)值機(jī)會(huì)，形成產(chǎn)品概念，繪制設(shè)計(jì)概念矩陣；最后將概念轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)方案，并制作產(chǎn)品樣機(jī)模型，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的有效性。INPD與熵權(quán)法指導(dǎo)下的幼兒園智能洗手機(jī)設(shè)計(jì)具有可行性。INPD法提高了產(chǎn)品開發(fā)的效率和市場(chǎng)成功率，層次分析法（AHP）和熵權(quán)法組合賦權(quán)完善了用戶重要需求提取過程，使幼兒園智能洗手機(jī)的整個(gè)設(shè)計(jì)流程更具科學(xué)性、系統(tǒng)性和合理性。

INPD；熵權(quán)法；幼兒園；洗手機(jī)

3～6歲是幼兒良好行為習(xí)慣培養(yǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，好的行為習(xí)慣能使孩子受益終身，幼兒多數(shù)行為習(xí)慣和生活經(jīng)驗(yàn)會(huì)在幼兒園中習(xí)得[1]。《幼兒園教育指導(dǎo)綱要（試行）》要求：“幫助幼兒養(yǎng)成良好的飲食、睡眠、盥洗、排泄等個(gè)人生活衛(wèi)生習(xí)慣[2]?！庇變吼B(yǎng)成良好的洗手習(xí)慣可有效降低急性呼吸道和腸道感染性疾病等多種疾病的發(fā)病率，保護(hù)幼兒身體健康。由于幼兒思維發(fā)展未成熟，不能全面認(rèn)識(shí)洗手的重要性，加之市面上大部分幼兒園洗手產(chǎn)品多為成人產(chǎn)品的縮小版，缺乏一定的互動(dòng)性、可玩性和引導(dǎo)性，不易調(diào)動(dòng)幼兒的洗手興趣，不利于幼兒洗手習(xí)慣的培養(yǎng)。后疫情時(shí)代的到來使人們對(duì)健康的重視意識(shí)空前提升，催生和提高了人們的健康自覺[3]。伴隨著我國三孩政策的實(shí)施，人們對(duì)幼兒園洗手產(chǎn)品將具有更大需求和更高要求。

在洗手產(chǎn)品方面，李天贈(zèng)等[4]對(duì)防濺水洗手盆進(jìn)行了研究。丁珵等[5]對(duì)凈化處理洗手裝置進(jìn)行了研究。在幼兒洗手行為方面，魏躍紅等[6]對(duì)5歲以下幼兒的洗手習(xí)慣和腹瀉之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。丁昱等[7]對(duì)托幼機(jī)構(gòu)幼兒洗手行為進(jìn)行了研究。周彥等[8]對(duì)幼兒園手部衛(wèi)生干預(yù)措施進(jìn)行了研究。目前，已有文獻(xiàn)在洗手產(chǎn)品、幼兒洗手行為方面有一定的探索，但針對(duì)幼兒園洗手產(chǎn)品的研究尚缺。黃麗紅[9]指出了幼兒園的教育環(huán)境直接影響著幼兒能否積極主動(dòng)地去獲取有益的經(jīng)驗(yàn)。張聰[10]指出了幼兒園必須把幼兒的健康教育與幼兒健康生活習(xí)慣的培養(yǎng)作為工作重點(diǎn)。因此，論文以幼兒園智能洗手機(jī)為研究對(duì)象，將輔助教師幫助幼兒養(yǎng)成正確的洗手習(xí)慣作為洗手機(jī)研究的重點(diǎn)。INPD方法是一種指導(dǎo)產(chǎn)品開發(fā)模糊前期的有效方法，但在用戶需求提取上不明確。李夢(mèng)君等[11]在前人研究的基礎(chǔ)上將INPD方法與語義差分法相結(jié)合，對(duì)角向磨光機(jī)的產(chǎn)品造型進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，通過語義差分法把用戶需求具體化。胡康等[12]將INPD方法和AHP結(jié)合起來對(duì)老年人陪護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行了研究，對(duì)用戶需求研究過程進(jìn)行了完善。由于AHP在應(yīng)用過程中主要從評(píng)價(jià)者對(duì)評(píng)價(jià)要素的理解出發(fā)，主觀性成分較強(qiáng)，采用熵權(quán)法對(duì)AHP進(jìn)行修正，可使用戶需求提取過程更合理，所以本文運(yùn)用INPD方法結(jié)合熵權(quán)法形成完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)策略，輔助整個(gè)幼兒園智能洗手機(jī)的設(shè)計(jì)。

1 研究方法概述

1.1 INPD方法

INPD是由卡耐基梅隆大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院Craig Vogel教授與工程學(xué)院Jonathan Cagan教授合作創(chuàng)立，并在《創(chuàng)造突破性產(chǎn)品》中主要研究的設(shè)計(jì)方法，是一種以用戶為中心的一體化新產(chǎn)品開發(fā)綜合途徑[13]。INPD方法主要由四個(gè)階段組成：確定產(chǎn)品機(jī)會(huì)、理解機(jī)會(huì)、形成產(chǎn)品概念及實(shí)現(xiàn)機(jī)會(huì)[14]，前三個(gè)階段是模糊前期的主體，第四個(gè)階段是過渡階段，四個(gè)階段構(gòu)成了一體化模糊前期過程，是新產(chǎn)品開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。INPD方法從設(shè)計(jì)、工程和市場(chǎng)三個(gè)方面探討關(guān)于新產(chǎn)品開發(fā)的理論、方法和工具，可提高產(chǎn)品后期開發(fā)工作的效率，并減少失誤，從而提高產(chǎn)品在市場(chǎng)上的成功率。

1.2 熵權(quán)法在層次分析法（AHP）中的應(yīng)用

層次分析法（AHP）是由美國Saaty等提出的一種多目標(biāo)決策分析方法[15]，條理性和科學(xué)性強(qiáng)，能將復(fù)雜的決策問題系統(tǒng)化，已被用于多個(gè)跟決策有關(guān)的領(lǐng)域。然而由于定性成分多，造成主觀性較強(qiáng)。熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)方法，可保留指標(biāo)數(shù)據(jù)自身屬性，使評(píng)價(jià)結(jié)果具有可信度。通過熵權(quán)法對(duì)層次分析法進(jìn)行權(quán)重修正，可降低主觀因素影響，使綜合權(quán)重更具真實(shí)性。在幼兒園智能洗手機(jī)設(shè)計(jì)中，將熵權(quán)法與層次分析法組合運(yùn)用，可提升洗手機(jī)設(shè)計(jì)中重要影響因素提取的合理性。

1.2.1 層次分析法（AHP）主觀需求權(quán)重計(jì)算

運(yùn)用層次分析法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，方法如下。

步驟1：構(gòu)建判斷矩陣。

步驟2：一致性檢驗(yàn)。

1.2.2 熵權(quán)法客觀需求權(quán)重計(jì)算

運(yùn)用熵權(quán)法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重。主要步驟如下。

步驟1：構(gòu)造指標(biāo)矩陣并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

步驟2：指標(biāo)矩陣歸一化。對(duì)矩陣歸一化處理，得到矩陣。

步驟3：計(jì)算第個(gè)指標(biāo)熵值e及指標(biāo)權(quán)重值a。

1.2.3 主客觀綜合權(quán)重計(jì)算

根據(jù)主客觀權(quán)重可求出各指標(biāo)的綜合權(quán)重值。

1.3 構(gòu)建INPD與熵權(quán)法相結(jié)合的設(shè)計(jì)模型

文章以INPD方法作為幼兒園智能洗手機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)的主線，第一階段采用SET因素分析法，識(shí)別產(chǎn)品機(jī)遇；第二階段進(jìn)行用戶調(diào)研，明確幼兒園智能洗手機(jī)設(shè)計(jì)的影響因素，將層次分析法（AHP）與熵權(quán)法組合運(yùn)用，計(jì)算需求重要度排序；第三階段制作產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念矩陣，形成最終設(shè)計(jì)概念；第四階段將概念轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)方案，制作產(chǎn)品樣機(jī)模型，并檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的可行性。具體設(shè)計(jì)流程見圖1。

圖1 設(shè)計(jì)流程

2 幼兒園智能洗手機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例

2.1 識(shí)別產(chǎn)品機(jī)遇

產(chǎn)品開發(fā)首先要識(shí)別出產(chǎn)品存在的機(jī)會(huì)缺口，因此找出幼兒園智能洗手機(jī)存在的產(chǎn)品機(jī)遇可為后續(xù)產(chǎn)品開發(fā)指明方向。INPD方法識(shí)別產(chǎn)品機(jī)會(huì)的主要工具為SET（社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-技術(shù)）因素分析法[13]。通過查閱新聞、專業(yè)雜志及技術(shù)刊物等資料綜合分析幼兒園智能洗手機(jī)產(chǎn)品在社會(huì)趨勢(shì)、經(jīng)濟(jì)動(dòng)力和先進(jìn)技術(shù)方面存在的機(jī)會(huì)缺口。幼兒園智能洗手機(jī)SET因素分析見圖2。

通過查閱新聞、專業(yè)雜志及技術(shù)刊物等對(duì)幼兒園智能洗手機(jī)產(chǎn)品機(jī)會(huì)缺口進(jìn)行綜合分析發(fā)現(xiàn)，在社會(huì)趨勢(shì)方面，現(xiàn)有幼兒園智能洗手機(jī)大多以滿足清潔功能為主，受疫情大環(huán)境和幼兒全面發(fā)展需求的影響，幫助引導(dǎo)幼兒養(yǎng)成良好洗手習(xí)慣將成為幼兒園智能洗手機(jī)產(chǎn)品新的機(jī)會(huì)缺口；在經(jīng)濟(jì)動(dòng)力方面，隨著居民可自由支配收入增多，將更大財(cái)力投資在幼兒的全面發(fā)展和健康成長(zhǎng)方面，對(duì)幼兒成長(zhǎng)環(huán)境具有更高要求；在技術(shù)進(jìn)步方面，將物聯(lián)網(wǎng)、智能技術(shù)、傳感器等技術(shù)運(yùn)用到幼兒園智能洗手機(jī)產(chǎn)品中，可增強(qiáng)產(chǎn)品的互動(dòng)性和趣味性，增強(qiáng)吸引力，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)幼兒洗手習(xí)慣的引導(dǎo)。

2.2 明確產(chǎn)品機(jī)會(huì)價(jià)值

INPD方法實(shí)驗(yàn)過程中的第二階段需要對(duì)第一階段分析所得的產(chǎn)品機(jī)會(huì)缺口進(jìn)行深入研究，將用戶需求通過定性和定量的方法轉(zhuǎn)化成目標(biāo)產(chǎn)品屬性[16]。幼兒園智能洗手機(jī)的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)問題，既要考慮到洗手機(jī)的功能特點(diǎn)，又要兼顧幼兒心理生理及行為方式。本次研究采取實(shí)地研究、用戶訪談以及用戶觀察等調(diào)研方式進(jìn)行用戶研究。考慮到幼兒的感知能力和認(rèn)知能力有限，選取幼兒園教師和保育員的意見作為輔助研究。以河南理工大學(xué)附屬幼兒園作為調(diào)研基地，依據(jù)各類人群所占實(shí)際比例，共選取樣本110位，包括幼兒園教師7名、保育員3名、幼兒100名。因幼兒語言表達(dá)能力有限，所以對(duì)教師和保育員調(diào)研采取實(shí)地訪談的形式，對(duì)幼兒調(diào)研則采取實(shí)地觀察記錄的方法。采用親和圖法（Affinity Diagram）將所收集的信息進(jìn)行匯總整理，總結(jié)篩選出幼兒園智能洗手機(jī)具體的設(shè)計(jì)影響因素共15項(xiàng)，將其作為指標(biāo)層。把上述指標(biāo)按照類別可向上歸納為功能需求、安全需求、操作需求、外觀需求和發(fā)展需求，共5項(xiàng)，作為準(zhǔn)則層。幼兒園智能洗手機(jī)需求層次分析模型見圖3。

幼兒園智能洗手機(jī)設(shè)計(jì)中需求評(píng)價(jià)指標(biāo)較多較復(fù)雜，需要選擇合適的權(quán)重計(jì)算方法。本次研究通過熵權(quán)法與層次分析法組合賦權(quán)，將兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，降低設(shè)計(jì)中主觀因素影響，增強(qiáng)用戶重要需求提取的準(zhǔn)確性與合理性。

2.2.1 基于AHP的主觀需求權(quán)重計(jì)算

根據(jù)用戶需求層次分析模型，將幼兒園智能洗手機(jī)目標(biāo)層用表示；用（=1,2,3,4,5）代表準(zhǔn)則層，用B（=1,2,3,4,5）代表指標(biāo)層。本次研究采用1-9標(biāo)度法（見表1）對(duì)各指標(biāo)賦值，賦值工作邀請(qǐng)8位專家共同完成。判斷矩陣和目標(biāo)權(quán)重見表2—7。

圖2 幼兒園智能洗手機(jī)SET因素分析

圖3 幼兒園智能洗手機(jī)需求層次分析模型

表1 相對(duì)重要性判斷標(biāo)度

Tab.1 Relative importance judgment scale

表2目標(biāo)層判斷矩陣

Tab.2 C target layer judgment matrix

表31準(zhǔn)則層判斷矩陣

Tab.3 B1 criterion layer judgment matrix

表42準(zhǔn)則層判斷矩陣

Tab.4 B2 criterion layer judgment matrix

表53準(zhǔn)則層判斷矩陣

Tab.5 B3 criterion layer judgment matrix

表64準(zhǔn)則層判斷矩陣

Tab.6 B4 criterion layer judgment matrix

表75準(zhǔn)則層判斷矩陣

Tab.7 B5 criterion layer judgment matrix

表8 隨機(jī)一致性比率

Tab.8 Random consistency ratio

由表8可知，各判斷矩陣均滿足<0.1，一致性檢驗(yàn)合格。對(duì)目標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果匯總，形成設(shè)計(jì)方案影響因素總體目標(biāo)權(quán)重排序，作為幼兒園智能洗手機(jī)設(shè)計(jì)過程中的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，見表9。

2.2.2 基于熵權(quán)法的客觀需求權(quán)重計(jì)算

熵最早為熱力學(xué)概念，由數(shù)學(xué)家Shannon引入信息論，表示系統(tǒng)穩(wěn)定程度、信息量[17]。熵權(quán)法可充分使用各指標(biāo)的全部信息量，使評(píng)價(jià)結(jié)果更具客觀性。因此，文中提出一種基于幼兒園教師和保育員評(píng)分的改進(jìn)熵權(quán)法，即利用個(gè)評(píng)價(jià)者對(duì)個(gè)指標(biāo)的原始評(píng)分求解權(quán)重，解釋指標(biāo)提供信息量的大小。

本次研究根據(jù)所調(diào)研幼兒園各類人群所占的比例，挑選評(píng)分人員20位。其中包含幼兒園教師14位，保育員6位，共同完成評(píng)分。根據(jù)式（5）—（9）計(jì)算出各指標(biāo)客觀需求權(quán)重，見表10。

表9 目標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果排序

Tab.9 Ranking of target weight calculation results

表10 各指標(biāo)客觀需求權(quán)重表

Tab.10 Objective demand weights for each indicator

2.2.3 綜合權(quán)重計(jì)算

將各指標(biāo)的主客觀權(quán)重值代入式（11）可計(jì)算出每一指標(biāo)的綜合權(quán)重值，計(jì)算結(jié)果見圖4。根據(jù)綜合權(quán)重值排序柱狀圖可直觀看出材料安全需求所占比重最高，其次是洗手引導(dǎo)、教育、游戲、趣味、給皂和干手需求。所以在幼兒園智能洗手機(jī)設(shè)計(jì)中需優(yōu)先保證以上需求得以完整實(shí)現(xiàn)。

2.3 定位產(chǎn)品功能及形成產(chǎn)品概念

INPD法的第三階段是把用戶需求轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品概念。通過對(duì)現(xiàn)有幼兒園智能洗手機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研和頭腦風(fēng)暴創(chuàng)新，生成大量產(chǎn)品概念，針對(duì)5種功能需求，提出了14種設(shè)計(jì)概念，并繪制出設(shè)計(jì)概念矩陣，形成的最終產(chǎn)品概念見表11。

表11 設(shè)計(jì)概念矩陣

Tab.11 Design concept matrix

在給皂方式上，幼兒園智能洗手機(jī)采用人體紅外線非接觸自動(dòng)感應(yīng)式給皂，潔凈衛(wèi)生，可在很大程度上減少因接觸帶來的細(xì)菌污染，故排除按壓給皂模式。幼兒取皂時(shí)不易控制量的多少，所以將洗手機(jī)設(shè)置成定量給皂模式減少浪費(fèi)。在干手工作時(shí)，選擇人體紅外感應(yīng)出風(fēng)和高速風(fēng)吹干模式，使干手過程更加簡(jiǎn)單快速，排除手紙干手。幼兒通過游戲獲取知識(shí)，游戲能夠帶給幼兒成就感、滿足好奇心、建立使命感?？档路Q游戲是“想象力與理解力的自由和諧運(yùn)動(dòng)，是以情感體驗(yàn)為內(nèi)在目的的活動(dòng)”[18]。利用幼兒的游戲和模仿天性，在洗手過程中將7步洗手法通過語音提示和視頻播放的形式讓幼兒跟做，同時(shí)洗手動(dòng)作通過感應(yīng)燈內(nèi)的微波運(yùn)動(dòng)傳感器點(diǎn)亮燈光，7步洗手步驟對(duì)應(yīng)彩虹7色，幼兒在洗手時(shí)收到來自彩色燈光的反饋，將枯燥的洗手過程變成有趣的游戲。另外，受芭芭農(nóng)場(chǎng)游戲的啟發(fā)，設(shè)計(jì)洗手積分種植果樹的游戲。通過完成洗手獲取積分，積分轉(zhuǎn)化成肥料幫助樹木成長(zhǎng)，幼兒可在多次洗手過程中見證果樹發(fā)芽、生長(zhǎng)、開花、結(jié)果、成熟的完整周期，既學(xué)到了知識(shí)，又獲得成就感，可吸引幼兒洗手。完成洗手播放音樂和猜謎語的游戲跟洗手活動(dòng)關(guān)聯(lián)較小，故排除。此外，教師通過對(duì)應(yīng)軟件對(duì)幼兒洗手信息進(jìn)行設(shè)置，幼兒的洗手?jǐn)?shù)據(jù)通過設(shè)備上傳給教師，教師可以設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，定期獎(jiǎng)勵(lì)完成目標(biāo)的幼兒，讓幼兒在競(jìng)爭(zhēng)中積極參與洗手。

2.4 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品機(jī)會(huì)

2.4.1 方案設(shè)計(jì)

INPD方法的最后一個(gè)階段是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品機(jī)會(huì)。依據(jù)專家、幼兒園教師和保育員的建議，結(jié)合幼兒園孩子心理和行為特點(diǎn)，將產(chǎn)品概念轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)方案，并通過建模軟件Rhino5.0進(jìn)行3D建模，產(chǎn)品效果圖、使用場(chǎng)景圖和界面設(shè)計(jì)效果圖見圖5—7。

圖5 產(chǎn)品效果

幼兒園中的幼兒多為3～6歲，屬于前運(yùn)算階段，思維上帶有強(qiáng)烈的主觀色彩。這一階段的幼兒抽象思維開始發(fā)展，而具體形象思維還占據(jù)著很重要的地位。在形狀認(rèn)知能力上，對(duì)輪廓分明、形象簡(jiǎn)單的認(rèn)知度較高[19]。幼兒在色彩上偏好鮮明艷麗、對(duì)比度大的顏色，喜歡夸張、擬人的表現(xiàn)風(fēng)格，對(duì)圖像、聲音的刺激方式較感興趣。因此，本產(chǎn)品的整體呈現(xiàn)需具有簡(jiǎn)潔具象、活潑可愛等特點(diǎn)。整體造型設(shè)計(jì)以動(dòng)物小熊為載體，采用擬人手法帶給孩子親切感，色彩上采用白色和青色搭配，干凈清爽，明亮協(xié)調(diào)，可減少大面積鮮艷色彩對(duì)視神經(jīng)的刺激，提高幼兒注意力的穩(wěn)定性。由于學(xué)齡前幼兒擁有強(qiáng)烈的好奇心，所以必須保證材料安全，溫和無刺激。洗手機(jī)在材料的選取上選用ABS塑料，其具有強(qiáng)度高、韌性好、電絕緣性優(yōu)良的特點(diǎn)，且易加工、易著色、無毒無氣味。

2.4.2 模型制作與設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)

將設(shè)計(jì)方案制作成產(chǎn)品樣機(jī)模型，見圖8。為驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的合理性，本次邀請(qǐng)所調(diào)研幼兒園的幼兒進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，通過李克特五階量表法對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行打分驗(yàn)證。李克特五階量表由Rensis Likert建立，是一種評(píng)分加總式量表。5分表示非常滿意，4分表示滿意，3分表示不一定，2分表示不滿意，1分表示非常不滿意，調(diào)查對(duì)象的平均得分代表其最終的個(gè)人態(tài)度得分。本次調(diào)查共發(fā)放問卷260份，收到有效問卷248份，問卷有效率為95.4%。計(jì)算出調(diào)查問卷的最終平均分為4.66，處于滿意與非常滿意區(qū)間，表示用戶總體上對(duì)設(shè)計(jì)方案保持認(rèn)可。說明本產(chǎn)品符合用戶使用需求，能提高幼兒洗手過程中的互動(dòng)性、可玩性和引導(dǎo)性，可有效調(diào)動(dòng)他們的洗手興趣，有利于幼兒洗手習(xí)慣的培養(yǎng)。

圖6 使用場(chǎng)景

圖7 洗手機(jī)游戲界面和教師APP交互界面設(shè)計(jì)效果

圖8 模擬樣機(jī)和模擬實(shí)驗(yàn)

3 結(jié)語

本文把以用戶為中心一體化新產(chǎn)品開發(fā)方法（INPD）和熵權(quán)法應(yīng)用到幼兒園智能洗手機(jī)的設(shè)計(jì)研究中。在INPD方法的明確產(chǎn)品機(jī)會(huì)價(jià)值階段中融入了AHP和熵權(quán)法相結(jié)合的主客觀賦權(quán)方法，對(duì)用戶需求進(jìn)行定性和定量分析，降低了用戶需求提取過程中的主觀因素影響，有效地解決了INPD方法在用戶需求提取方面模糊的問題。在幼兒園智能洗手機(jī)設(shè)計(jì)中，以INPD方法為主線進(jìn)行推進(jìn)，第一階段通過對(duì)SET因素進(jìn)行分析，尋找出幫助引導(dǎo)幼兒養(yǎng)成良好洗手習(xí)慣的產(chǎn)品機(jī)會(huì)缺口；第二階段采用AHP和熵權(quán)法相結(jié)合計(jì)算需求權(quán)重排序，確定出影響幼兒園智能洗手機(jī)設(shè)計(jì)的7項(xiàng)重要因素：材料安全、洗手引導(dǎo)、教育、游戲、趣味、給皂和干手需求；第三階段以7項(xiàng)重要因素作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)，形成最終產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念；第四階段將設(shè)計(jì)概念轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)方案，并制作產(chǎn)品樣機(jī)模型，進(jìn)行幼兒模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證明該設(shè)計(jì)方案在幫助幼兒養(yǎng)成正確洗手習(xí)慣中具有積極作用，方案的可行性得到了驗(yàn)證。INPD與熵權(quán)法的結(jié)合使整個(gè)設(shè)計(jì)流程呈現(xiàn)出系統(tǒng)、合理和科學(xué)的特點(diǎn)。在重要影響因素指標(biāo)提取過程中，雖然對(duì)評(píng)分參與人員按照具體比例進(jìn)行了選取，但是在具體評(píng)價(jià)過程中仍存在一定的主觀性。因此，還需在后續(xù)研究中對(duì)此問題做深入探究。

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Design of Smart Handwashing Machine for Kindergarten Based on INPD and Bntropy Method

HUANG Jin-song, ZHANG A-jie, ZHANG Xue-min

(Hubei University of Technology, Wuhan 430000, China)

In response to the lack of interactivity and guidance of handwashing products for kindergartens in the current domestic market, the work aims to design and study a smart handwashing machine for kindergarten to help guide children to develop good handwashing habits and take better care of their health. Firstly, the product opportunity gap was clarified by analyzing the SET factors. Secondly, the user research was carried out to obtain the user demand points. The entropy method was used to correct the data obtained by the hierarchical analysis method (AHP) to obtain comprehensive weighting values and to rank the importance of user demands to clarify the product value opportunity. Thirdly, based on the product value opportunity, the product concept was formed and the design concept matrix was drawn. Finally, the concept was transformed into a design scheme and a prototype model was produced to test the validity of the design.The smart handwashing machines for kindergartens under the guidance of INPD and entropy method have the feasibility. The INPD method improves the efficiency and market success rate of product development, while the combination of the hierarchical analysis method (AHP) and the entropy method improves the process of extracting important user demands, making the whole design process of the kindergarten handwashing machines more scientific, systematic and rational.

INPD; entropy method; kindergarten; handwashing machine

TB472

A

1001-3563(2023)12-0180-09

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.12.019

2023–01–18

黃勁松（1967—），男，碩士，副教授，主要研究方向?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)、展示設(shè)計(jì)。

張阿杰（1994—），女，碩士，主攻產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

責(zé)任編輯：陳作