基于KANO和TRIZ理論的學齡前兒童餐盤設計研究

謝尚航 王家俊 張濤

摘要：解決當前學齡前兒童餐盤存在的問題，更好地滿足用戶需求。運用KANO模型理論調(diào)研用戶需求，分析出滿足用戶需求的關鍵屬性，通過TRIZ理論將關鍵屬性轉(zhuǎn)化為設計要素。得到產(chǎn)品的創(chuàng)新設計方案。該方法為學齡前兒童產(chǎn)品的創(chuàng)新設計提供了參考。

關鍵詞：學齡前兒童；餐盤；KANO模型；TRIZ理論；用戶需求

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2023）23-0124-05

Abstract：In order to solve the current problem of preschool food containers to better meet the needs of users. KANO model theory is used to investigate needs of users，analyze the key attributes to meet users needs and transform the key attributes into design elements through TRIZ theory. Obtained innovative solutions for product design. This method provides a reference for the innovative design of products for preschool children.

Keywords：Preschool children；Food container；KANO model；TRIZ theory；User needs

引言

隨著消費升級、育兒思維轉(zhuǎn)變，以及“三胎”政策的釋放等多重因素疊加，兒童專用產(chǎn)品市場規(guī)模呈現(xiàn)出穩(wěn)定擴張的局面。市場增長伴隨著對產(chǎn)品種類多樣化的潛在需求，消費者對于產(chǎn)品的品質(zhì)、功能不斷提出新的要求。傳統(tǒng)學齡前兒童餐盤主要滿足基本的盛放功能，在實用、安全、趣味性等方面存在提升與改進的空間。在此背景下，基于兒童餐盤產(chǎn)品的現(xiàn)狀，通過KANO模型和TRIZ技術矛盾沖突法結合運用的方式，規(guī)劃一款能滿足被調(diào)需求的學齡前兒童餐盤設計策略。文章以貓爪兒童餐盤產(chǎn)品為案例，希望能為后續(xù)設計師在學齡前兒童產(chǎn)品的設計與創(chuàng)新中提供參考。

一、產(chǎn)品現(xiàn)狀

調(diào)查目前市場上的餐盤產(chǎn)品，根據(jù)選用的材料不同，一般可以分成①不銹鋼餐盤：常見的有304食品級不銹鋼，該材料產(chǎn)品的優(yōu)點是強度高，理論上能夠直接接觸pH值為中性的食品。但在日常生活中，較難準確判斷每一種食品的pH值，若長時間盛放酸、堿性食物，或會導致其中重金屬物質(zhì)析出進入食物當中。且此類材質(zhì)導熱性強，直接盛放高溫食物易燙手；②塑料餐盤：其中聚丙烯（PP）是用于該類產(chǎn)品的主要材料，其耐高溫且摔后不易破碎，但兒童使用時穩(wěn)定性不佳，容易翻覆；③硅膠餐盤：此類材質(zhì)的產(chǎn)品優(yōu)點是質(zhì)地柔軟、防摔、可塑性好。食品級硅膠的特性是材料呈透明狀且本身無毒、無刺激性氣味，但是以目前主流的加工制作工藝，部分可塑劑、染色劑等助、溶劑可能會被添入材料之中，或?qū)θ梭w產(chǎn)生一定的危害性，直接接觸食品不利于兒童健康。同時硅膠吸附性強且不能長時間耐高溫，接觸食物后不易清潔；④竹木餐盤：此類材料的優(yōu)點是天然環(huán)保，屬于可再生資源。缺點是在潮濕的環(huán)境下容易滋生霉菌、開裂，對保存環(huán)境要求較高，且材料強度一般，使用周期比較短；⑤陶瓷餐盤：該材質(zhì)產(chǎn)品的優(yōu)點是耐腐蝕性強，化學性穩(wěn)定，容易清潔。是成人餐具的理想材料，但兒童思維、生理機能尚未發(fā)育成熟，用餐時容易出現(xiàn)將餐盤摔落的情形，陶瓷材質(zhì)不僅產(chǎn)品本身容易損壞，還可能會給兒童造成傷害；⑥新材料餐盤：如聚乳酸（PLA），無毒環(huán)保，丟棄后能夠生物降解，但熱穩(wěn)定性較差。且通常新材料在誕生初期階段產(chǎn)量較少、價格高，一般在發(fā)展的成熟期后用于普通日用品的生產(chǎn)制造。餐盤根據(jù)造型可分類成傳統(tǒng)規(guī)則造型和新式造型。傳統(tǒng)造型如圓形、長方形等，優(yōu)點是實用性相對較強，使用、清潔及收納較為便利，但對兒童的吸引力一般；新造型通常正好相反，吸引力強而實用性相對較弱。

二、兒童產(chǎn)品的設計原則

（一）與兒童生長發(fā)育情況匹配

兒童正處于身體快速發(fā)育的階段，處于年齡段初和年齡段末尾的兒童生理和心理可能會有一定差異。在設計過程中要顧及各個年齡兒童的特征，確保產(chǎn)品在一定范圍內(nèi)具有適用性[1]。

（二）確保產(chǎn)品及使用時期的安全

安全是兒童用品的生命線，尤其是低齡兒童對風險損害的認知及抵抗能力不足，在設計時必須著重予以關注。其一是產(chǎn)品本身選用的材料、設計的造型等不能對兒童健康、安全造成妨害；其二是要將產(chǎn)品在使用和維護全過程中的情形考慮周全，對可能發(fā)生風險做出預防規(guī)避。

（三）有一定的趣味性，增強兒童的使用意愿

兒童的注意力和學習能力都是隨著年齡增長而逐步提升的，新穎的產(chǎn)品更能夠激發(fā)起他們探索和使用產(chǎn)品的欲望；具有趣味性的產(chǎn)品能夠幫助兒童在訓練集中注意力的同時，引導他們進行技能學習，提升了學習效果也間接延長了產(chǎn)品的使用壽命。

三、研究內(nèi)容及方法

（一）KANO模型概述

KANO模型是一種分析用戶需求的有效工具，由日本東京技術學院垨也寂昭教授提出。其被視作一種創(chuàng)新型的需求分析方法，基于分析用戶需求與用戶滿意度之間的關系，揭示了產(chǎn)品功能對用戶滿意度的影響[2]。運用此種分析方法可發(fā)掘潛在的用戶需求，并對用戶需求進行分析和篩選，更加準確、真實地了解用戶滿意度的構成要素，從而為產(chǎn)品的改進與設計創(chuàng)新奠定基礎。其中用戶的需求屬性調(diào)查結果被劃分為5個歸屬類，分別是：興奮需求、反向需求、基礎需求、期望需求和無差異需求。此模型也成為設計師詳細掌握設計需求的一個重要工具，楊令等人通過KANO模型對公交汽車等候站臺的需求屬性進行劃分，創(chuàng)新設計了智慧公交站臺[3]；邴媛等人利用KANO模型為農(nóng)用設備機械提供了重要的設計創(chuàng)新方法參考[4]。

（二）KANO模型運用步驟

運用KANO模型進行問題分析分為下列3步：特征調(diào)查、問卷調(diào)查、評價分析。通過網(wǎng)絡調(diào)查、用戶訪談、文獻調(diào)研、市場考察等方式收集與產(chǎn)品相關的用戶需求特征詞匯若干組。根據(jù)KANO問卷調(diào)查模板（如表1）將每一個需求特征詞匯設置正向、反向兩個問題，將調(diào)查結果與KANO評價表（如表2）比照，得出與各功能特征之中每一個分項獲選的票數(shù)，并取最多數(shù)所在的類別代表該功能的KANO屬性分配，并作出綜合分析。

（三）TRIZ理論概述

TRIZ翻譯為創(chuàng)造發(fā)明的問題解決理論，由蘇聯(lián)海軍發(fā)明專家阿奇舒勒率領科研隊伍，在整理、歸納超過數(shù)百萬件專利、創(chuàng)新方法后得到[5]。TRIZ理論成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于強調(diào)、闡述厘清現(xiàn)有系統(tǒng)中的技術矛盾，并從根本上消除當前存在的技術矛盾。運用相關分析工具，獲得符合現(xiàn)階段實際的解決方案。實踐證明，有相當一部分高質(zhì)量的創(chuàng)新與發(fā)明，是在TRIZ相關理論方法的指導下快速實現(xiàn)的。技術矛盾沖突分析方法是TRIZ理論中重要的工具之一。王成軍等人通過運用TRIZ的技術矛盾理論，對冷凝設備清洗機器人的關鍵組件進行設計，解決了當前機器人噴槍的給進效率低等問題[6]。楊亮亮等人通過利用TRIZ技術矛盾理論方法，為溫度可調(diào)節(jié)保溫杯提供了創(chuàng)新設計參考[7]。ChouJyhRong基于TRIZ理論方法，對防疫新型口罩進行了設計研究[8]。

（四）技術矛盾沖突分析方法

當一系統(tǒng)中的某個特征或技術參數(shù)被改變時，必然引發(fā)系統(tǒng)中另一特征或技術參數(shù)的變化，致使該系統(tǒng)的效能降低。這種矛盾問題稱為技術矛盾。阿奇舒勒歸納出通用技術參數(shù)39條（如圖1）來準確、簡潔地表述不同領域的技術矛盾。將實際問題與參數(shù)對照、結合轉(zhuǎn)化成標準的TRIZ問題，任意一種標準的技術矛盾都可通過2個參數(shù)互相組合得到。

將問題轉(zhuǎn)化為技術矛盾后，需要一種針對性的解決方法，通過對各個行業(yè)領域相似的問題進行整理與歸納，阿奇舒勒找到了普遍適用的問題解決方法，即通用發(fā)明原理40條（如圖2）。將技術矛盾問題對照阿奇舒勒矛盾矩陣（如圖3），可得到與解決問題對應的發(fā)明原理。

（五）KANO模型和TRIZ理論運用

KANO模型中的方法主要針對需求的調(diào)查及重要性分析，但并未對此提出具體的解決方案；TRIZ理論包含解決問題的工具（如技術矛盾沖突法），但對如何精準地發(fā)現(xiàn)問題/需求，沒有提出明確的理論方法。因此將KANO模型作為一種前期調(diào)研的重要工具，可以把用戶提出的主觀需求進行分析，轉(zhuǎn)化為科學嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)。而TRIZ理論中的技術矛盾沖突分析工具，可將KANO模型得到的用戶需求與實際存在的技術問題進行拆分與組合，得到對應的發(fā)明原理，繼而推算出合理的設計解決方法，以嚴謹科學的方式滿足用戶所需，推動產(chǎn)品的設計創(chuàng)新。邢婕等人通過對KANO模型與TRIZ理論結合運用，分析了老年殘疾病患的醫(yī)療需求以及照顧方法，設計改進了相關醫(yī)療設施的功效[9]。綜上，文章選擇了KANO模型與TRIZ理論結合運用的方法，進行學齡前兒童餐盤的設計創(chuàng)新，來提升用戶的滿意率，更準確地貼合用戶需求。

四、研究過程

（一）問卷調(diào)查

學齡前兒童年齡小、思想尚未成熟，不能準確表述其真實想法，且該類產(chǎn)品通常由兒童的監(jiān)護人購置，因此在遵循兒童用品設計原則的基礎上，通過調(diào)查其父母等直接監(jiān)護人的方式來獲得與用戶相關數(shù)據(jù)。

本次調(diào)查以互聯(lián)網(wǎng)為主要渠道及遠程用戶訪談的方式開展，發(fā)放網(wǎng)絡調(diào)查問卷及訪談問卷總計59份，得到有效問卷52份，問卷有效率達到88.13%。本次被調(diào)查者年齡分布主要集中在25-39歲，性別比例均衡。其中大學及以上學歷達78.84%，超70%生活在城鎮(zhèn)，職業(yè)主要是企業(yè)職工，占樣本總數(shù)的46.15%。上述人群正處于育兒的黃金年齡段，也是當今社會的中堅力量，對子女教育及生活品質(zhì)有一定追求。綜上分析，文章中問卷的調(diào)研方式具備一定的普遍性，且被調(diào)查的對象具有一定的代表性，結果具備一定的參考價值。

（二）基于KANO分析

根據(jù)KANO模型運用步驟，通過網(wǎng)絡調(diào)查、用戶訪談及市場調(diào)研的方式整理兒童餐盤的需求特征詞語，將重復的詞語以及互為反義的詞語歸至一類，總結歸類后得到20個具有代表性的需求特征詞語：1.外觀棱角、2.防摔碎、3.食物保溫&散熱、4.擴展功能、5.使用壽命長、6.價格低、7.智能化、8.材料安全無毒、9.穩(wěn)定穩(wěn)固、10重量輕、11.容積適齡、12.食物分隔、13.造型特殊、14.趣味性、15.易清潔、16.易收納存放、17.材料環(huán)保、18.接觸防燙、19.物聯(lián)網(wǎng)、20.可拆裝。

通過KANO調(diào)查問卷的特點和方法指導，針對每一條用戶需求設置兩個相反方向的問題，將每類問題提供5個選項供被調(diào)查者選擇，例如：針對兒童餐盤外觀形態(tài)這項需求，正向問題為“如兒童餐盤外觀具有棱角，您感受如何？”反向問題為“如兒童餐盤外觀沒有棱角，您感受如何？”兩類問題的5個答案選項都是“很不滿意、不太滿意、無所謂、較滿意、很滿意”，記錄選擇每個答案的人數(shù)（如表3），并根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)制作KANO評價結果（如表4）。將剩余19個詞匯依照編號順序進行該操作步驟。

對照KANO評價表，將每一個編號中代表相同歸屬類的數(shù)字進行匯總，分別統(tǒng)計其每種屬性數(shù)據(jù)總和并列表。同一編號下，數(shù)字最大的分項所在的歸屬類別即為此項需求的KANO屬性。按照編號順序，將所有的用戶需求評價詞語按照上述步驟操作，將得出的結果全部進行匯總，見表5。

根據(jù)表5結果：編號1，即“外觀棱角”歸屬為R類；編號4、6、7、12、13、16、19、20，即“擴展功能”“價格低”“智能化”“食物分隔”“造型特殊”“易收納存放”“物聯(lián)網(wǎng)”“可拆裝”歸屬類為I；編號3、5、8、11、17、18，即“食物保溫&散熱”“使用壽命長”“材料安全無毒”“容積適齡”“材料環(huán)?！薄敖佑|防燙”歸屬為M類；編號10、14、15，即“重量輕”“趣味性”“易清潔”歸屬O類；編號2、9，即“防摔碎”“穩(wěn)定穩(wěn)固”歸屬A類；無歸屬為Q類的結果。歸屬類R表示反向需求，即當產(chǎn)品出現(xiàn)此項時用戶的滿意度會大幅下降，所以在本次設計中要盡可能避免此類特征的出現(xiàn)。歸屬類I表示無差異需求，即無論是否包含此項都不會對產(chǎn)品的用戶滿意度產(chǎn)生較大的影響，故非本次設計考慮的重點。歸屬類M表示基本需求，即當產(chǎn)品包含此項功能時，用戶滿意度不會明顯提升，但是不具備這項功能時，用戶體驗感及滿意度都大幅降低。歸屬類O及A分別表示期望需求及興奮需求，因為只有通過滿足這2類需求，才能最大幅度地提高用戶滿意度，達到此次兒童餐盤產(chǎn)品設計創(chuàng)新的目的?；诖?，擬利用TRIZ技術矛盾沖突法將用戶需求轉(zhuǎn)化為設計要素，進行產(chǎn)品設計。歸屬類Q表示可疑需求，一般不會出現(xiàn)，當此項時代表調(diào)查數(shù)據(jù)中出現(xiàn)矛盾，應重新檢查數(shù)據(jù)或重新調(diào)查，以免錯誤數(shù)據(jù)干擾產(chǎn)品設計。

（三）基于TRIZ技術矛盾沖突分析

通過上述分析得出的需求，要滿足“防摔碎”“穩(wěn)定穩(wěn)固”“易清潔”“重量輕”這些興奮及期望需求。對照目前市場上兒童餐盤的主要材料，防摔碎性能比較好的是塑料、硅膠，但是塑料的重量輕，穩(wěn)定性一般，容易被移動傾覆；硅膠重量輕、吸附力強，容易固定于桌面，但也易吸附食物，不利于清潔。第1對矛盾惡化的技術參數(shù)是2（靜止物體的重量），改善的技術參數(shù)是13（穩(wěn)定性）；第2對矛盾惡化的技術參數(shù)是10（力），改善的技術參數(shù)34（可維修/護）性，見表6。根據(jù)組建的矛盾對，找到解決矛盾的發(fā)明原理：“矛盾2-13”對應的發(fā)明原理為<1，26，39，40>，即1（分割原理）、26（復制原理）、39（惰性環(huán)境原理）、40（復合材料原理）；“矛盾10-34”對應的發(fā)明原理為<1，11，15>，即1（分割原理）、11（預補償原理）、15（動態(tài)特性原理）。根據(jù)兒童餐盤的設計需求，結合上述發(fā)明原理，對表6中的發(fā)明原理進行分析篩選后，將問題的解決方法選用“發(fā)明原理1”（分割原理）——①將物體由可拆卸分解和拼裝的部件構成；②物體的各部件較容易被拼裝和拆卸分解。

根據(jù)TRIZ發(fā)明原理內(nèi)容以及設計原則，采用如下的應用方案：將餐盤分割為可拆卸組合的上下2個部分，并采用不同的材料以應對技術矛盾沖突。其中下半部分為底座，穩(wěn)定連接上半部分并能固定于桌面；上半部分為餐盤，用于盛放食物。

（四）設計實踐

根據(jù)TRIZ發(fā)明原理所提出的解決方案，采取了區(qū)別于傳統(tǒng)兒童餐盤部件一體化、造型同質(zhì)化、材質(zhì)單一的產(chǎn)品設計思路，對餐盤整體和其上下兩部分的設計細節(jié)分別提出了具體的策略。遵循兒童產(chǎn)品的設計原則，學齡前兒童對新鮮事物有較強興趣，因此將餐盤整體采用類似“貓爪”的造型呈現(xiàn)，這樣能與常規(guī)的餐盤產(chǎn)生較明顯的視覺區(qū)分，也符合兒童親近動物的天性，以此提升趣味性、增強吸引力，從而達到促進兒童自主用餐的效果。

餐盤上半部分：學齡前兒童正處于快速生長發(fā)育階段，應注重食品種類的豐富性，以提供均衡的營養(yǎng)攝入。鑒于不同食物類型，為了保證不同食物之間不因接觸串味而影響而口感及觀感，在餐盤產(chǎn)品設計角度，常見的方法是對餐盤進行內(nèi)部分區(qū)，這樣既能夠促進兒童積極進食，也方便監(jiān)護人根據(jù)不同食物特性對各區(qū)域采取針對性的清潔方式。在設計細節(jié)上，餐盤盛放容器主體選用PP材質(zhì)，質(zhì)量輕、不易碎、耐高溫可熱水清洗。造型分為4個單獨的圓形輔食容器和1個“凸字形”的主食容器部件，容積根據(jù)《中國學齡前兒童膳食指南》（2022版）中谷物、蔬菜、肉蛋、水果類的每餐建議攝入量計算餐盤的數(shù)據(jù)，得知單餐參考量——谷類90克、蔬菜90克、水果40克、肉蛋類40克、豆制品10克，以此為依據(jù)，并根據(jù)不同類別食物的體積估算容積分別約為250mL、100mL、80mL、40mL、30mL。同時容器匹配底部造型，可根據(jù)實際情況分區(qū)盛放食物，均可嵌入底座進行吸附固定，解決了PP材質(zhì)作為兒童餐盤不穩(wěn)定的問題。并為餐盤做了加蓋的設計，提升了保溫、防塵能力。

餐盤下半部分為底座，在細節(jié)設計上主體選用食品級硅膠作為材質(zhì)，其重量輕、不易碎、吸附力強，底面為硅膠吸盤面，使用時按壓底座排出底部空氣，利用大氣壓強及材料本身強吸附力的原理特點使餐盤吸附于桌面，提升餐盤使用時的穩(wěn)定性。底座不直接接觸食物，規(guī)避了食品級硅膠中的助、溶劑等因使用環(huán)境不穩(wěn)定，接觸后污染食物的問題。同時由于不直接接觸食物，底座沾染的食物油污較少，無需經(jīng)常使用高溫水、氣清洗，規(guī)避了食品級硅膠作為餐具材料但不宜長時間高溫清潔的問題。

通過調(diào)研兒童生理特征、數(shù)據(jù)，同時配合產(chǎn)品各部件的尺寸，設計產(chǎn)品長邊尺寸最大處為32cm，寬邊尺寸最大處為24cm，高度為3.5cm。最終設計的學齡前兒童餐盤方案在滿足基本功能及需求的基礎上同時具備防摔碎、穩(wěn)定穩(wěn)固、易清潔、重量輕等用戶關切需求。學齡前兒童貓爪餐盤的設計方案效果展示見圖4。

結語

文章基于KANO模型和TRIZ理論對學齡前兒童餐盤進行產(chǎn)品研究、需求研究和技術矛盾分析。使用KANO模型調(diào)查、分析產(chǎn)品的使用需求，利用需求調(diào)查表篩選出期望需求及興奮需求項，再通過TRIZ技術矛盾沖突矩陣分析得到合適的發(fā)明原理，實現(xiàn)有針對性的學齡前兒童餐盤設計方案，提高用戶滿意度。文章中目前僅針對了國內(nèi)的學齡前兒童餐盤的用戶需求進行了調(diào)查及設計策略探究，在后續(xù)的研究中，還會繼續(xù)對國外該產(chǎn)品的用戶需求進行調(diào)查、研究，并繼續(xù)對該年齡階段其他餐具產(chǎn)品進行深入的分析與探討，以呈現(xiàn)更加完整的兒童餐具設計策略，進一步滿足潛在的用戶需求。

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