感性工学与情感化设计的设计方法比较研究

张 毅（广东工业大学艺术设计学院，广东 广州 510006）

阳柠妃（广东工业大学艺术设计学院，广东 广州 510006）

感性工学与情感化设计的设计方法比较研究

张 毅（广东工业大学艺术设计学院，广东 广州 510006）

阳柠妃（广东工业大学艺术设计学院，广东 广州 510006）

本文以情感量化设计中感性工学与情感化设计两种设计方法作对比，分别从理论定义和研究方法等方面阐述并梳理，分析概括情感化设计和感性工学适用研究和设计的领域。目前国内多将两种方法定义为包含关系，通过比较研究确定二者在产品设计中的差异。研究表明感性工学适用于产品的使用功能较多，情感化设计更适用于产品的文化功能诉求。

感性工学；情感化设计；方法对比

一、研究背景及目的

情感作为人类对外在的重要感受，是一种重要的感性信息。通过研究情感在设计元素的作用，不仅可以了解消费者对产品的满意程度，也可以增加产品的可用性。情感量化设计通过认知学、行为学等科学直观的方法，将以往只能被我们模糊的意识而不能准确描述衡量的情感，有效的应用在产品设计中，使从产品物化的过程中更具人性化和情感化的表达。情感作为人类追求的高层次精神需要，在当下的设计界受到广泛的关注和重视。

感性工学与情感化设计在设计方法中都有重要地位，情感化设计最早提出在20世纪80年代末，以美国唐纳德•A•诺曼为代表，强调产品设计的人性化及可用性，旨在扭转以产品为中心的设计模式到以用户为中心的设计[1]763-767。感性工学雏形最早可追溯到1975 年长町三生发表在《人机工学》杂志上的《情绪工学研究》一文，1997年，日本成立了“日本感性工学学会”，1999年，召开了第一届感性工学大会，至今每年定期召开2次学术大会，欧美设有国际感性工学研究机构，在亚洲，新加坡、韩国及台湾的学术成果较多。

目前国内相关情感化设计相关论文多将感性工学作为情感化设计延伸和分支，对比国外大量研究成果，笔者认为他们有共同点与差异点，可以作为同一类别的研究方法，而不能混为一谈。本文主要从感性工学和情感化设计的汽车、列车等交通工具运用案例对比两个方法的差别。

二、感性工学与情感化设计的方法与案例

1.感性工学研究方法与案例

感性工学来自于设计学，但也从其他学科方面为设计提供了新的思考方法和研究技术。随着现代科学技术的发展，产品设计需要的外延学科越来越多样化，感性工学则是设计理性化、科学化最重要的科学技术之一。[1]763-767感性工学就是用工学的手法将消费者各种感性定量化，再寻找出这个感性量与各种物理量之间的高元函数关系作为工学研究基础，其核心思想是情感量化与意象分析，[2]下面简单论述一下国际上运用感性工学研究方法的产品设计，从实际案例中评价感性工学的方法。

（1）SD 法(语义差分法)

运用案例：日本广岛大学长町教授办公室与日产汽车合作对汽车内部款式和设计样式的感性研究。[3]

本案例中主要运用SD法①，参加测试者则以量化的形式将被评价物品的感觉表达在态度量表上。实验中从速度计到仪表群，例如将现有仪表群及其组成的设计元素进行提取和分类。列出了典型的设计元素，并对这些元素作出一系列的主观评价。选取一共23位参与者，在针对一系列的设计元素的八对反义形容词中间，根据被测试的24个样本从0-7点分配一个数值，从测试实验数据中可以得出设计要素的改变能影响人们对产品的某些印象。

（2）计算机数据库

运用案例：台湾国立科技大学建立基于XML①XML：可扩展标记语言是由万维网联盟开发，是一种灵活的标记语言，它允许开发人员定义语言标记描述他们需要的内容技术的数据库研究感性工学。[4]

在案例中基于XML的计算机辅助支持感性工学系统包括三个主要实验设计模块，感性调查（收集相关感性词汇），数据分析（数据统计分析并可视）和信息查询（交叉对比相关研究）。计算机收集数据比人工测试数据更加广泛和精准，也可以根据不同的设计产品调整数据库对数据的分类，能更准确地掌握第一手数据。如图1所示，根据综合不同的研究结果，组成更丰富的数据库，以及用于进行交叉比较的相关研究，便于让设计者对某个特定的感性词更好的理解。

图1 计算机支持的XML信息系统查询案例

（3）数学模型

运用案例：意大利那不勒斯腓特烈二世大学与FIREMA TRASPORTI S.p.A.（意大利的铁路行业）合作联合调查了乘客对列车内部设计的喜好的感性工学研究。[5]

主要是以抽象的数学形式来演绎感性工学。实验中建立一个数学预测模型，这一模型还可以用来测量人们对一系列词汇的感受，利用数学直观的数据对比在多个设计元素中被测试者对该设计元素的情感偏移。

实验先用李克特量表②李克特量表：受测者被要求指出他或她们对该题目所陈述的认同程度，或任何形式的主观或客观评价。通常使用五个回应等级。对列车内饰设计元素分析，用帕累托图③帕累托图：是按照发生频率大小顺序绘制的直方图，表示有多少结果是由已确认类型或范畴的原因所造成。它是将出现的质量问题和质量改进项目按照重要程度依次排列而采用的一种图表。个性化五个元素。再根据有序回归分析数学模型（OLR）所收集的数据，每个感性词创建一个单独的数学模型。在每个模型中，评分是响应变量，质量元素是解释变量。再用MINITABTM软件（用于统计分析软件）进行分析数据。表1中是软件的输出，为对感性单词“舒适”的一个案例。

表1 有序逻辑回归输出的感性词“舒适”

从以上三个实验可以看出，感性工学的核心是对人的生理和心理双方面的测量，如何在实验中更准确的量化心理指标，减少统计误差，使得实验的结果更贴近使用者的心理是感性需求研究的主要方向[6]。另外，在实验中，感性工学研究中，感性特征本身就有模糊的特点，在借助计算机和数学模型可以为产品研究方向提供更准确的方向。

2.情感化设计研究方法与案例

情感化设计起源于20世纪80年代兴起的产品概念与方法，本质上是以关注用户内心情感需求中心的设计理念。在设计过程中，情感化设计通过对产品形态，颜色，造型，以及交互进行创造性的整合设计。当设计师在考虑产品的设计方向时，可以从本能水平、行为水平和反思水平三个方面思考产品的设计，以此满足消费者对产品的期望。

运用案例：马来西亚南洋理工大学机械和航空航天工程学院与新加坡达迈科技有限公司合作研究基于Citarasa工程模型的车辆情感化设计研究[7]整个案例中如图2有三个子系统：设计师信息和约束条件，设计方程的公式和设计的总结评估，情感化设计的运用主要集中在第一个模块中。

第一个模块中，情感化设计主要集中在：设计师需理解且运用设计要素；设计需要有效的评估措施用于设计中的有效反应；了解产品对消费者的影响并根据消费者的反应提供设计方案。设计过程中，设计师必然处于一个多信息来源的背景下，例如市场、交通工具的使用背景和社会的时尚标准。这三个原因大致确定了设计方向（应该设计）和约束条件（不应该被设计）。市场营销部门提供有关客户需求和未来市场信息，决定设计目标，同时营销也决定了经济参数，例如价格，从而产生约束条件。通过唐纳德•A•诺曼④唐纳德·诺曼 [Donald Arthur Norman 1935.12.25]，美国认知心理学家、计算机工程师、工业设计家。《情感化设计》作者。指出的本能、行为和反思三个层面考虑在这样的大环境背景下的消费者心理和喜好。本能设计指的是设计视觉方面，行为设计与使用的对象直观控制有关，反思设计则与消费者多年来感受到的东西有关，也与学习的文化差异有关。设计师应该首先考虑有意识的反思需求，以符合当前时尚潮流和个人文化。

情感化设计强调产品使用情境的适宜性，即对同一个产品不同人会因为情感立场不同而产生不同的反应。情感化设计与感性工学研究方法相比较则更倾向于设计理念，情感本身就模糊和不确定性，情感化设计多集中在对于模糊的情感的分类和定义，从对情感的分级辅助设计师做出产品设计的决定。

图2 Citarasa程序模型

三、感性工学与情感化在产品设计与营销的优势

在上文列举出的案例中，感性工学在产品设计的研究方法更为具体，细节也更为详细。情感化设计虽然有分为本能、行为和反思三个层面的设计，然而这个设计方法是一个不可分割的整体，在考虑本能方面设计必然不能忽视行为和反思层的设计，只能说在这三方面的设计只是各有侧重而不是完全偏向。在本章中，重点分析感性工学和情感化设计的特点，区别其差异所在。

1.感性工学在产品设计特点分析

感性工学研究方法技术分为三类，一是新产品的设计元素类别的等级划分。二是使用现代计算机技术捕捉并研究用户的大量数据建立的数据库。三是以抽象数学结构作为模型推理出最合适的设计。[8]在国际感性工学实验研究中经常会运用这三种方法的灵活运用。

从这些方法不难看出作为来自于艺术设计的感性工学都提供了其他非艺术类专业的领域的研究方法。从“物”到“人”的探索，逐渐从单方面学科向复合学科靠拢，它跳出原有的艺术范畴与其他专业逐渐结合，借助于其他领域的研究方法，用理性科学衡量情绪感受。

感性工学另一大特点在于三个方法中无一例外都是建立在大量的实验数据之上，在原文案例分析中，都没有提到被研究对象或实际参与实验人员的背景，是否可以认为，在感性工学研究中，针对的是设计产品的量化，而且在设计过程中着重在产品开发阶段。感性工学的量化是根据基于大量的使用者的数据探索出能够满足大部分人需求的产品。即总结为感性工学的方法均是从大数据分析得出最精准的用户数据，从而理解大部分消费者对产品的心理感受。

2.情感化设计在产品设计特点分析

情感化设计理论最著名的是唐纳德•A•诺曼著书《情感化设计》，诺曼是一位享誉全球的认知心理学家。所以情感化设计与其说是设计方法不如说更接近于设计理论，它提供一种新的设计理论。

从第二章的案例中可以看出，在基于Citarasa工程模型的车辆情感化设计研究中情感化设计更多是作为一个评估反馈的系统，从三个方面对消费者的需求进行分析评估，其研究阶段甚至涉及购买前期感受，相比较感性工学着重于产品开发阶段，情感化设计则更注重于产品开发前期的调研和销售阶段。与追求量化的感性工学，情感化设计则着重于探索某一特定客户的需求。《情感化设计》认为人对世界上日常物品的反应是复杂的，由各种各样的因素决定。有些因素在个人外部，由设计者和生产者控制，或者由广告和诸如商标形象等的东西控制，[9]例如奢侈品的推广，商标的价值远高于产品价格。而有些因素来自于个人内部，由自己的个人经验决定，如童年记忆对某些特定事物留下的深刻印象会无形影响成年后遇见同类事物的决定。

其次，在基于Citarasa工程模型的车辆情感化设计研究案例中，情感化设计时作为一个对消费者的前期调查，也是设计者换身处地地站在消费者的角度考虑设计。从本能角度出发，本能水平反应最快，在第一印象中本能就决定了消费者是否对该产品感兴趣并有消费的念头；从行为水平出发，行为水平与产品的效用以及使用产品的感受有关，在消费者继续体验过程中，对产品的认同感会更有效地促进消费者对产品的喜好；因为反思水平最容易随文化、经验、教育和个体差异的变化而变化，在这方面想要消费者在反思水平对产品产生共鸣必然来自于对深层次文化的认同，而这种认同是否可以认为是产品在推广过程中，作为设计者从产品推广上，希望通过设计体现文化背景的影响，从而达到让消费者对设计产品的认同，这种设计并非如感性设计从消费者中而来传递到消费者中，而是从设计师对大环境的理解，将这种理解添加到设计中，试图让处于大环境的消费者理解设计师的传达对大环境下的理解是否感同身受。所以笔者认为情感化设计中，情感的侧重设计也是对文化的认同设计。

四、总结与展望

从对比感性工学和情感化设计，不难看出二者还是有一定差别，虽然在某些研究方法上，例如对设计元素类别的等级划分和用科学的方法衡量情绪的设计，有相似之处。然而在针对不同的产品设计还是有所区别。

感性工学有着对大量数据分析的独特的敏锐，所以在产品设计过程中，感性工学的研究方法可应用于设计要素之间相互作用对产品整体效果的作用。在产品感性研究中，形状，色彩，材质多设计要素的组合所表达的是感性意象实现与用户的感性需求最大化的匹配。感性工学的研究方法多适用于人机工学、纺织材料、多功能纤维和纤维材料等可以根据人体工学数据优化得到更好结果和注重使用功能的产品设计领域。

情感化设计不仅仅是创造外形美观，功能便利的产品，而更需要集中在通过三大不同层面的设计来建立产品独有的性格和文化特点，让产品在满足用户的使用需求的同时，又符合企业品牌文化的需求，例如地方区域文化产品设计，传统节日赠送礼物等这些情感功能高于使用功能的产品设计领域。

本文通过对多个案例研究分析对比感性工学与情感化设计的差别和适用领域，希望可以为我国今后相关研究与设计提供一定的借鉴和参考。

[1]李小青. 基于用户心理研究的用户体验设计[J]. 情报科学,2010.28(5):763-767.

[2]李勇.中日感性工学研究现状及启示[J].装饰,2016(6).

[3]钟周. 基于感性工学的包装精准化设计研究[D]. 广东工业大学,2015.

[4]Jindo T, Hirasago K. Application studies to car interior of Kansei engineering[J]. International Journal of Industrial Ergonomics, 1997, 19(2):105-114.

[5]Chuang Yaliang, Chen Linlin.Computer Aided Kansei Engineering with XML Technology [C],2003:305-310.

[6]Lanzotti A, Tarantino P. Kansei engineering approach for total quality design and continuous innovation[J]. Tqm Journal, 2008, 20(4):324-337.

[7]苏建宁,李鹤岐.基于感性意象的产品造型设计方法研究[J].机械工程学报, 2004(4).

[8]Helander M G, Peng H, Khalid H M. Citarasa engineering model for affective design of vehicles[G]∥IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management. IEEE,2007:1282-1286.

[9]Nagamachi M. Kansei Engineering: A new ergonomic consumer-oriented technology for product development[J]. International Journal of Industrial Ergonomics, 1995, 15(1):3-11.

（责任编辑：王 璇）

J520.9

A

1008-9675（2017）05-0178-04

2017-06-15

张 毅（1973—），女，江西人，广东工业大学艺术设计学院副教授，日本九州大学博士生，研究方向为区域文化与城市品牌。

①SD法：全称是Semantic Differential是由Osgood和同事研究出来的语义差分法，用于捕捉客户感受的重要技术手段，语义实验的基础是以一对意义相反的形容词位列一个态度表两端，一般态度量表被分为7～11个区间。