产品情感研究及情感测量的关键技术

林 丽， 阳明庆， 张 超， 刘玲玲

（1. 贵州大学机械工程学院，贵州 贵阳 550003；2. 贵州大学艺术学院，贵州 贵阳 550003；3. 桂林理工大学，广西 桂林 541004）

在市场竞争高度激烈的今天，产品设计已由市场为导向的方式转变成用户为导向的方式[1]，以用户为中心的产品开发成为一项重要的开发策略[2]。在此思想下，产品设计领域出现新的研究焦点——情感设计[3]。它是从情感认知衍生到设计范畴的提法，是对用户物质需求关注向精神需求关注的转折。所谓情感设计就是在设计过程中包含和表达情感[4]，在保证产品基本功能的前提下，蕴含精神性的软性机能[5]，即产品能够向用户传递情感信息，以激发用户心理上愉悦感的一种设计理念。迄今，以产品情感期望为中心的研究数量正处于上升趋势[6]，产品情感设计及研究受到越来越多的重视[7]，并已成为产品设计研究领域的热点问题[8]。

1 产品情感研究现状

1872年《人和动物的情感表达》一书被确认为现代情感研究的奠基石。此时的情感研究还归属于心理学范畴，直到上世纪 80年代，欧洲和美国学者着手研究情感设计理论，探讨外界事物是如何引发人类情感的产生。但将情感因素融入产品设计，并作为一种产品设计方向主要以美国著名认知心理学家唐纳德·诺曼在 2004年发表的著作：“Emotional Design：Why We Love (or Hate) Everyday Things”[9]而被明确，此书的出版掀起了产品情感设计的高潮。

荷兰代尔夫特大学是较早涉及产品情感研究的机构，致力于情感产品设计及由产品激发的情感之间关系的研究[3]，从产品为什么激发情感研究[10]出发，进行了大量的相关研究，开发出Emocards及 PrEmo产品情感测量工具[11-12]，提出产品情感概念模型[13]，并将此模型结合产品情感分类以解释产品如何引发情感，帮助设计师理解产品如何激发情感以及理解产品与情感之间的关系具有重要的指导作用。

菲律宾拉萨尔大学“人为因素和人机工程学中心”的学者提出以“购买标准”、“产品属性”、“预购买情感”，“购买意图”为变量的关系模型，说明产品与预购买情感的关系[14]。并以手机、轿车等产品为例，研究证实了设计属性与情感需求之间存在紧密的关系。进一步通过跨国际间的实证研究证明了产品同一属性将激发不同的情感，说明了情感与文化传统具有紧密关系[15]。此外，分析了预购买情境里中情感的结构[16]，证实了产品情感设计能明显增强产品的可用性和情感品质[17]。

马来西亚达迈科学私人有限公司是另一专注产品情感研究的机构，认为产品的情感比产品的功能与使用更值得研究，提出了在进行产品情感设计时必须解决的人为因素问题框架[18]，以帮助设计师如何从本能，行为，和沉思情感[9]三方面进行产品情感设计。目前，正致力于提出一种新的情感理论及技术研究工作，称为“Citarasa Engineering”，“Citarasa”是马来语，内涵为情感的意图和愿望。

近年来，随着模糊理论、感性工学、认知心理学的发展，对于产品中情感因素的知识获取，转化及表达，以及形态与情感的映射描述等方面取得了很大的研究进展：Han[19-20]等通过系列案例产品的研究表明，产品的外观形态特征是影响产品情感的重要要素。Hsiao[21]等以汽车，沙发和茶壶为研究样本，收集了潜在影响产品的情感反应的形态特性，通过相关分析，获得了形态特性与情感反应之间有意义的关系。迄今，在感性工学的理论架构内，通过手机、MP3、水壶、掌上电脑，自行车、汽车等工业产品建立起产品形态特征与感性意象之间的KE模型，提取影响情感的关键造型特征，指导产品的感性设计。总之，在对产品的情感研究过程中，针对最具影响力的情感因素，如产品的形状[6,21-22]、产品的色彩[23-24]、产品的材质[25-26]、产品的肌理[27]、产品的人机界面元件[19-20]以及人与产品的交互[28]等方面都进行了不同程度的研究。使得产品情感性形态的创造设计依靠设计师自身的知识、经验、直觉、灵感的高度主观现状趋向理性化。

2 产品情感测量关键技术

由于情感是基于人类多感觉通道信息综合所产生的多成分、多维量、多种水平整合的一种心理过程，具有复杂性、模糊性、变动等特性，设计者难以理解把握用户的情感需求[29]。因此，要有效地完成产品情感设计及创造，必须在理论驱动、实验和经验结合为背景的前提下，以有效可靠的情感测量为基础[30]。为了保障用户的情感需求能够转换为有用的设计信息，进行用户的情感测量成为产品情感设计及研究的重要环节之一。在现有情感测量技术之中，按照所使用技术的不同，可以将它们分为两大类：基于心理学的生理反应测量技术和基于心理学的心理反应测量技术。

2.1 基于心理学的生理反应测量技术

基于心理学的生理反应测量技术，亦称为基于认知神经科学的测量技术，是依据人的大脑中枢神经活动或是与中枢神经活动相关联的生理反应进行测量的技术，是强调生物基础的一类测量技术。由于生理反应就是在自主神经系统(ANS)中伴随着情感活动的变化，即情感能够引发各种各样的生理表现，因此，依靠心理学的生理反应为基础的测量技术，可以用不同的装置对情感引发的生理参数进行测量，比如测量血压、肤觉反应、瞳孔反应、脑电波和心电图的测量仪器。这种基于心理学的生理反应测量情感的技术在情感计算领域已经取得可喜的成果。例如，IBM的情感滑鼠，压力传感键盘及各种各样可佩戴的传感器等自主神经系统测量器械成果的开发与应用。

此外，通过表情或行为反应对所匹配的情感进行测量，统称为表情与行为观察法。由于人类的情感发生变化时，人的面部、声音和姿势会发生着相应的变化，这种状况实质就是一种情感的表达过程，即每一种情感都伴随着特定的表达模式。因此，由于人类情感与某些外部特征的这种紧密关联性，出现了测量这类情感构成的专门测量技术：面部表情测量技术和声音表现性测量技术。

面部表情测量：目前存在很多方法测量面部表情，如：面部行为译码系统（FACS）和面肌肌电图（EMG），它们通常被用于心理学，现在被用于人与产品交互过程中的情感计算。配合面部表情以表达一种情感，可以提供情感状态信息和认知状态，以及气质和个性等信息。

声音表现性测量：有时在产品中设计声音信息是重要的，因为声音能够传达情感。此技术是通过分解语音声波成为一系列的参数来数字化记录和分析声音，然后进行心理声学与心理语音学内容的分析。美国麻省理工学院设计了语音传递系统，称为“Emotive Alert”，能够将发声者的语音语调标上相应的情感信息，实现语音对情感的测量功能。

利用人眼对事物观察的轨迹进行跟踪，称为眼动追踪技术。由于设计学和心理学、认知科学的相关性，眼动追踪技术是感性工学研究中常用的一种感性测量方法，可将定量和定性方法结合在一起进行分析，使设计更加符合用户心理需求。

另外，测量情感反应的多维评估技术[31]是探测由产品属性所引发的微妙情感的一种客观评价方法。此技术通过皮电性质的活动，心电图，外围血量及颧肌、提肌、皱眉肌的活动连续性地记录和修正来测量人与产品交互时所引发的各种情感。

被命名为VideoTAME的情感采伐软件是一个测量情感体验的工具，能够测量用户在使用产品时的情感表达及弥补传统心理测量方法的不足。其过程为要求测试者观看一个完成某个特定任务的录像，并记录和检验测试者观看时随着录像事件变化的情感变化。

2.2 基于心理学的心理反应测量技术

为了克服生理测量手段的局限性，基于心理学的心理反应测量技术被开发并被更为广泛地应用。

1） 言词式自我报告法

（1） 语意差异法（Semantic differential，SD）是美国心理学家Osgood开发的一种态度测量技术，被广泛用于文化的比较研究，个人及群体间差异比较研究，以及人们对周围环境或事物的态度、看法研究等等。通过研究对象的语意，将用户的内隐性知识反应到标准的语意差异言词量表上，实现心理内隐性知识的外显。在产品设计领域中，引入语意差异法可以获取用户对于某产品的感觉信息，从而引导设计方向。

（2） 语义法是通过面谈或进行问卷调查的方式，让受试者将待测产品的感性认知用形容词表达出来，故也称形容词法。语义法可以在没有任何高科技测量仪器的情况下进行，是最简单和最直接的感性测量方法。

（3） 口语分析法也称口语报告法。此法要求被试者在解决某问题做出判断与决策时，根据问题的特点和要求，报告自己分析和思考的过程。研究者对口语报告进行录音或录像，然后，通过分析被试者的口语报告，获取被试者的认知活动信息，是一种较为直观地研究人认知活动的方法。

（4） 语意比较法（Semantics comparison method，SCM）由产品语意分类、排序与评估组成[32]。其操作流程主要包括关键产品语意及样本选择、产品语意识别、语意识别结果分析。此方法结合语意差异法一起使用，能辅助用户更准确地识别产品语意，帮助设计者获取更精确的用户情感意象。

2） 非言词式自我报告法

（1） PANAS 量尺法[33]：运用 10点心理量表进行正面和负面情感尺度的比较，目的是测量一个人在不同时间和环境中的正面和负面的情感状态。

（2） PAD(Pleasure Arousal Dominance)测量法[34]：以愉悦(Pleasure)-唤醒(Arousal)-支配(Dominance)作为评测情感反应的 3个维度，形成立体坐标体系，每一个轴向的取值范围从-1到+1，即愉悦-唤醒-支配三维度上的具体数据表示一种具体的情感，表示法为“情感名(X，Y，Z)，其中X，Y，Z取值区间为[-1，+1]，随X、Y、Z取值的不同，分别表示不同的情感，如图1所示。

图1 PAD情感测量模型图(Mehrabian A, 1996)

（3） 产品愉悦测量问卷[35]：问卷由 14个集中用户情感的问题构成：刺激，娱乐，富有，自由感觉，激动，满意，依靠，失败，信心，自豪，享用，放松，热心和关注产品，并结合李克特5点量表进行问题打分。

（4） PrEmo (Product Emotion Measurement instrument)测量法[11]：测量14类由产品设计所激发的情感，包含7种正面情感的表情和7种消极情感的表情。这些情感特征被具有动画的面部表情和身体动作表达，实验者通过选择与之情感相符的卡通图片，报告情感感受。通过如图2所示的情感评估界面，将抽象的产品情感意象透过清楚的情感投射方式抽离出来。

图2 情感评估界面 (Desmet P M A, 2000)

（5） Emocards（Emotional cards）测量法[12]：此法是在 Russell的情感环状布局基础上进行的开发。在环状布局中，Emocards测量法用绘有 16个表情的卡通图片进行情感的描述，在环状布局的每 45度角有一张男性或女性的面部表情图片，如图3所示。

（6） SAM(Self Assessment Manikin)自我评估模型[38]：以愉悦(Pleasure )—唤醒(Arousal)—支配(Dominance)作为评测情感反应的3个维度，利用表情图片排列成9个平面尺度，如图4所示。愉悦尺度逐步从笑脸、高兴的表情到皱眉、不高兴的表情；唤醒尺度是从闭眼沉睡状态到张大眼睛的兴奋状态。支配尺度用图形大小表示感觉的强烈程度。此模型与语意差异法搭配使用，是一种跨文化、跨语言的测量工具，适用不同国家和不同文化下的情感测量。

图3 环状布局的情感卡片(Desmet P M A，2003)

图4 SAM自我评估模型(Bradley and Lang，1994)

（7） 心情看板测量法(Mood Board)：通过制作出与情感对应的图像表情看板，表达人们在第一眼看见产品时所激发出来的情感、感觉或情绪。此法可直观地让研究者和设计者了解用户的情感、经验、渴望及感觉等相关信息。

（8） Probe探测法：是一种探测潜在用户情感的方法。通过给予测试者不同的工具卡，探测不同的实验内容，寻求用户的生活形态、经验及内心情感感受，获取用户相关信息。

（9） PPP 测量法(product personality profiling)[39]：通过测试者把一个产品想象为代表人的个性或内在品质，然后描述出与之相关的内容，比如人格特质，生活方式、形态等，探寻用户对产品的感知和情感反应。

上述2大类情感测量技术的方法、名称、测量性质、特点及存在的不足归纳于表1中。

表1 情感测量技术

3 研究趋势

从产品情感研究现状的文献综述可知，现有形态与情感的映射描述都针对一个固定的情感意象，但人与产品实际交互过程中，一个产品针对同一用户，可能同时激发几种情感，目前这种一次只能考虑一个情感意象的关系模型显得力不从心。因此，在多个令人满意的情感维度中寻求优化平衡成为一个亟待解决的关键问题，可同时处理多个情感维度的研究将成为一个研究趋势。此外，在现有研究基础上，应用计算机建模技术、虚拟展示等技术生成蕴含情感意象、具有立体表现力的三维产品，开发基于产品形、色、质、音等多造型要素的产品情感意象获取及实时评价系统，增加产品与人的互动性和产品评价时的情境感，以更生动的形式实现产品与用户之间的情感互动，获得更为准确的情感意象需求及情感评估，为生产决策提供可靠依据，也将是今后产品情感研究的趋势。

4 结 束 语

对于产品情感的研究，涉及认知心理学、设计心理学、感性工学、人机工程学、社会科学、行为学、营销学、美学、语意学、符号学、语言学、设计信息学、工程技术和计算机技术等学科知识和技术，需要多学科知识高度地、有机地融合，属于学科交叉和大跨度结合性研究课题。正因产品情感研究的这一特性，使得其研究空间还很大，目前的研究才刚刚起步，还需要大量的研究者投入更多的精力到此项研究之中。

本文回顾了国内外产品情感研究的现状，对其中关键环节之一的情感测量技术进行了分析、比较，归纳和总结出情感测量技术的具体方法、名称、测量性质、特点及存在的不足。最后指出了产品情感研究的趋势。

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