基于AHP的家庭智能机器人产品功能要素的权重研究

周广才++程鲲++袁雪娇++张凤姣

摘 要：在家庭智能机器人产品研发的功能设计阶段，如何权衡产品的核心功能是困扰研发者的最大问题。通过对市场上成熟的在销家庭智能机器人产品的收集并筛选，确定研究样本并整合各样本的功能要素，使用SPSS对功能要素进行聚类分析，归纳出具有代表性的功能要素。然后通过AHP层次分析法计算出各代表功能要素的相对权重值，为该类产品设计研发提供决策依据。

关键词：产品设计；权重值；层次分析法；家庭智能机器人；功能要素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.128

计算机技术和现代信息技术作为家庭智能机器人产品的核心技术正以超速发展，随即而来的是家庭智能机器人产品将以前所未有的竞争力实现突破并占领市场。国内外各大企业也都争相加入到该行业的概念设计中。在产品功能研究层面，姚海、吴明兴等分别分析了产品功能在用户需求中的表现形式和评价方法；SIGLEY提出了市场需求是功能设计的主导。论文通过收集并整理市场上成熟家庭智能机器人样本，利用SPSS对各样本实际功能要素进行聚类分析，遴选出代表性功能要素，并通过层次分析法計算出其相对权重值，为该类产品的功能设计研发提供决策依据。

1 家庭智能机器人产品功能调研

1.1 产品的功能要素

消费者购买某种商品，并非要得到该商品本身，而是要获得该商品所具有的某种或某些用途。实现这些用途的方法称之为功能要素。每一款产品都具有功能要素，不同的产品可能具有相同的功能要素。

1.2 研究样本的选择

前期通过浏览网络、电商平台、众筹平台以及参加展会等，共了解到75个家庭智能机器人产品信息。

而后分别对收集的产品进行初步的筛选，筛选时将智能化和市场化程度作为初步评价的标准，剔除了包括玩具、扫地机器人等在内的功能单一的产品和仍处于研发阶段的样机。最后再从功能极为相似或同系列的产品中挑选1个作为本次研究的代表样本，最终将样本容量确定为20并以A-T编号。

1.3 样本产品功能要素的研究

首先，对代表样本中每个产品的功能进行分析，列出功能要素，并将产品的主推功能进行下横线重点标注。

然后，将20个研究样本的功能要素进行整理，总计得到56个功能要素，将其统一归纳到数据表中并编号。

最后，邀请具有设计背景的学生、老师、设计师以及与有家庭智能机器人相关经历的人员35名。要求被试者根据自己的认知将56个功能要素进行归类，类别的范围控制在5-9个。根据测试结果，统计每两个功能要素被分入同一类别下的次数，并建立相似度矩阵。根据统计结果，将相似度矩阵导入多元统计分析软件（SPSS）中进行聚类分析。

2 家庭智能机器人各级功能权重计算及其结果

家庭智能机器人的功能设计，可将影响功能要素的主要准则归结为研发成本、生产周期、市场成熟度和技术认可度4个准则。这些因素在设计过程中都是必须考虑的指标，但是其相对重要性程度是不一致的。采用问卷星1-9打分法调查问卷得到有效调查问卷120份，得到各准则在人们心中的得分均值，见表1所示。

此权重均值将作为层次分析法的重要判断指标。其中由数据可知研发成本、生产周期、市场认可度和技术成熟度是影响功能要素的主要准则。

然后依据1-9度量指标建立两两比较矩阵并作出相关处理如下。进行一致性检验得出λmax=4.10，则

C.I.= 0.036，最终的一致性比例为C.R.=0.04<0.1。由此知道该矩阵一致性结果可靠且符合要求。由上得知中间层的权重矩阵α=（0.47 0.15 0.31 0.07）T。

3 结论

通过对目前市场上成熟家庭机器人产品的实际功能要素的研究，更能切实反应市场的真实情况。得出了家庭智能机器人产品的实际功能要素总表。并结合AHP层次分析法计算出7个代表功能要素的相对权重。可为相关企业提供正向或反向的数据支持，企业可优选权重值较高的作为主打功能。在研究过程中发现市场调研存在着一定的时效性，论文研究还将继续研究，进一步为我国家庭智能机器人产业的设计研发提供决策依据。

参考文献：

[1]宋章军. 服务机器人的研究现状与发展趋势[J].集成技术， 2012，1（03）：1-9.

[10]耿秀丽，董雪琦.基于模糊信息公理的产品功能需求优化方案选择[J].中国机械工程，2016，27（17）：2348-2355.

基金项目：基于高端装备造型领导性基因的意向研究（GY-14YB-16）