基于UCD与TRIZ理论的老人购物车设计

陈利君

关键词：UCD理论 TRIZ理论 老年购物车 创新设计 用户需求

引言

在社会老龄化现象越来越严重的今天，老人用品市场随着老年人数的增加不断改变着发展的方向。当前留守老人越来越多，出门购物逐渐成为老年活动的主流，老年购物车作为出行的必备工具，无疑给市场创造了隐形的商机。又因近年来“限塑令”等环保方面政策的执行，各种家用购物车作为塑料袋的替代品陆续上市，并在老年群体中深受好评。但我国老年用品的设计规范和市场规模尚且处于初步阶段，现有购物车的功能还远远不能实现当代老年人对出行产品的要求。产品呈现外观简单、功能结构单一等问题，老年产品市场呈现种类细化不够、上市时间短、产品功能缺乏等特征。因此，设计以用户需求为核心的老人购物车成为设计难点。本文采用UCD的设计理念，深入进行有针对性的用户需求分析，探讨因不同身体特征、环境因素、心理因素等产生的不同需求。基于TRIZ理论对受力度、产品技术、基本功能进行系统分析，深入探索其设计要素。最终，通过构建矛盾矩阵，从基础分析并指导老人购物车的改良设计。将UCD与TRIZ理论相结合并应用于改良老人购物车的实践中，期望在辅助老年人正常出行生活的同时，也能积极促进国内“银色市场”的发展，带来经济的收益。

一、UCD结合TRIZ的设计创新

（一）UCD概述

UCD（User Centered Design）顾名思义即“以人为本”，把用户放在设计首位。主要思想是以用户生理与心理需求为出发点，通过调研用户获取用户心理需求、体验与使用评价，为产品再设计提供依据。设计从用户的角度进行思考分析，规划基本设计流程，最终回归用户使用而进行产品整体效果评测。对于以用户基本需求为主体的老人购物车，需要从功能满足、现有问题解决、安全系数实测的角度来进行后续设计开展，在需求与功能满足的程度下，基于产品美学对造型、舒适程度、色彩进行创新设计。在UCD产品设计模型（如图1）中大体分为四个阶段，产品的前期分析与规划以用户需求为出发点，通过对不同群体使用购物车进行数据分析，得出用户对材质、功能、技术的需求，完成前期设计信息架构。统合设计需求进行可行性研讨，确定符合用户期待的设计方案。在前期设计整合的基础上，结合用户对功能、造型、材质等方面的需求进行迭代设计。完成的设计需进行用户、市场、专家的设计评估与检测，优化最终方案以满足群体用户对老人购物车的需求。

（二）TRIZ理论概述

TRIZ理论于1946年由G.S.Altshuller成立，Altshuller作为TRIZ创造者也被授予荣誉。传统意义上讲，创新是一个创造性地发现问题并解决问题的过程。TRIZ理论的强大功能是为人们提供系统的理论和方法工具以创造性地发现和解决问题。像TRIZ产品理念图（如图2），一个产品创新的过程是优化该产品所面临的矛盾与冲突的过程，现存设计方法针对于此进行最优化选择，但设计的本质不是否定所有冲突，而是分解冲突的矛盾点。区别于传统设计，TRIZ理论通过冲突矩阵、矛盾矩阵法彻底解决所产生的矛盾点，实现产品意义上的再设计。运用TRIZ理论为设计提供探讨新思路，设计出提高用户满意度的新产品。把“如何做”分析通透，提升设计的技术水平。

（三）UCD与TRIZ结合的产品创新设计思路

在设计中运用TRIZ理论构建基础的矛盾矩阵去分析设计异同点，但矛盾矩阵主要优化与分析被定义的产品所面临的矛盾问题。作为设计中促进设计模型体现的主要工具，并不能发现产品设计中如何发现矛盾问题，无法用结果去推导原因的形成。反之，UCD理论主要的出发点是以用户为首位，通过调查等一系列的方法去收集可影响设计的因素，进行用户基本需求（功能、材质、色彩、造型）分析并结合具体的设计功能满足去进行迭代设计。在设计过程前期确定设计中的矛盾点，用TRIZ理论去细分建立矛盾矩阵。将UCD与TRIZ理论相结合，运用UCD确定用户需求，提取用户主要矛盾点，将所分析矛盾点用TRIZ理论构建矛盾矩阵，进行参数转换解决矛盾点。有效地指导产品设计的改进与优化，实现产品设计创新。

UCD与TRIZ理论结合的产品设计模型（如图3）所示。在图所表现的产品设计模型中，將两理论相结合逐一确定设计中的首要矛盾。一方面针对于特点的目标用户进行需求分析，另一方面结合用户需求及现有产品所存问题进行矛盾获取与有效分析，并结合人机交互实现用户的功能最优化，对所用造型、材料、结构、功能进行排列分析，将所有因素综合考虑，最终确立产品设计矛盾。在矛盾求解过程中，主要运用TRIZ，通过构建矛盾矩阵，对设计方案进行用户满意度分析，根据所得满足程度进行迭代产品设计，通过无限更改与结合所需解决所有矛盾，最终确立可行性与适合度最高的设计方案。

二、基于UCD与TRIZ理论确定用户需求

（一）目标用户

根据UCD理论进行目标用户确定，老年人购物车设计主要针对于老龄化群体，确定目标用户进行阶段性需求分析，根据特殊人群需求完善设计所需问题。通过调查问卷以及实地考察方式，根据不同职位的消费者对购物车的喜好进行了调研，并选取4人进行细分特征描述（如表1）。

在调研过程中充分了解消费者的个人喜好和购物车的选购价位以及使用场所。不同层次的消费群体对购物车的选购要求不尽相同。现代市场上购物车种类较多，消费者选择的空间范围较广，对于购物车这一出行使用物品，他们选择相当慎重，不仅注重质量，而且也注重功能性。

（二）产品市场分析

通过TRIZ理论对老年购物车技术系统构成进行分析，TRIZ整体技术系统是通过对已存在设计物进行改进或创新产品而指定的系统。从组成结构来看，目前的购物车的材质使用多以金属和塑料相结合的方式实现。因为功能性决定了其构成结构的类似，购物车的基本部件构成（如图4）所示。

购物车在很大程度上减轻了老年用户使用时双手的承重负担，深受老年群体的欢迎。购物车作为老年人生活中使用频率最高、最影响老年人购物方式的重要组成部分，要从产品本身技术工艺进行系统化分析优缺点，通过运用UCD分析调研用户需求确定老年人购物车设计矛盾的基础点，着重调研目标用户所认为主要技术部分，运用TRIZ理论对老年购物车技术工艺进行理想化分析，分析最接近理想度的老年购物车技术运用，挖掘产品本身需改造的问题（如图5）。

通过对上图的分析发现，现有的购物车主要具备储物品和省力的两大功能，辅助功能有助行、提供座椅等功能。在使用方式上采用推行和拉行等方式，其中推行的方式主要针对身体不便的老年人使用。其次有些购物车还具有减震和折叠的功能。购物车作为老年人生活中使用频率最高、最影响老年人购物方式的重要组成部分，要从使用方便、绿色环保多重角度着重选择，才能做到内外兼顾，使其物有所值。

（三）用户需求分析

用UCD理论进行用户需求分析与总结，是发现问题和确定设计矛盾的基石。对用户需求、用户体验度、用户满意度与满足感的分析完全围绕用户本身来展开，在创新或改良产品时需要考虑用户使用产品的方式、过程、方法、与交互方式是否达到双方满意度，并且需考虑老年购物车使用人群、使用环境、使用地点与使用条件等，通过一系列的设计要素分析，确保目标用户在使用该产品时能够更高效、更舒心，有良好的体验感与简单的人机交互。用TRIZ矛盾矩阵对老年购物车使用方式、组件（涉及成本）、功能等问题进行解决。针对老年购物车的用户需求，确定如何获取产品设计矛盾的流程（如图6）所示。

根据设计矛盾流程主要把握两点，一点是为了调整针对性目标用户以及特殊群体用户的需求进行调研，通过分析调研所得综合性用户需求来获得设计产品创新点的关键信息，通过人们的使用方式、生活习惯、使用目的来确定产品的基本功能、交互程度。结合所排列产品的设计目标对产品进行工艺、造型、色彩、材质、构造、交互等方面的技术分析与明确，得出理想化的数据;另一点主要是通过市场调研现有产品分析各种不同功能的同类产品的售卖效果、实用程度、价格高低来了解现有产品自身所存在的设计矛盾，通过用户与产品的契合程度和市场前景为创新或改良产品提供有效的价值。最终，把两点所涉及的设计需求进行分析总结，在符合面向大众的前提下确立该产品的设计矛盾。

基于成本组件与功能我们进行细化分析，在产品市场面向低端水平的方向中结合用户需求进行较为高端设计。运用TRIZ理论需3个明确步骤对老年购物车进行需求组件分析，把老年购物车分裂为单个部件，分析各部件之间的关系，通过细分组件更好地掌握低成本高性能的设计理念，分析老年购物车功能需求，功能是产品存在的基本要求，建立功能分析模型促进功能实现对老年购物车设计要素的优化起到促进作用。在此建立购物车组件与功能分析模型（如表2）进行有效分析确认。

三、UCD结合TRIZ理论的老年人购物车设计实践

（一）老年人购物车矛盾问题求解

根据以上UCD目标用户需求分析与TRIZ理论构建的矛盾矩阵综合性分析，确定老年购物车目标群体最终需求（如表3）。

通过用户最终需求确定去进行逐一分析，比如功能组件问题，针对于功能单一或复杂性过高这一问题我们在设计中采用TRIZ理论分析综合功能提取，比如色彩形态美感，可运用相关色彩搭配与形态搭配原理结合用户需求样式进行结合确定，在提高用户审美程度的同时更重要的是解决功能结构问题。对于安全问题与附加功能，把这些设计问题归结于技术与内部物理矛盾，运用TRIZ理论最大理想解把用户需求问题转化为39个参数进行细化分析，具体参数转换（如表4）所示，在解决老年购物车首要技术问题如功能附加与购物袋细分等问题，参照39个参数转化为通用和稳定性。对老年购物车所需6个问题用39个参数进行工程技术转换。

针对于上述图表结合TRIZ理论分析得出主要技术矛盾问题，能力需求（助力装置的使用）和承重需求（可放物体的重量），方便放置（折叠置物架）和稳定性需求（支撑点坚固），功能附加（座椅放置）和分类储物的设计矛盾等，将通过39个参数转化的6个技术参数和可能触发的恶化参数建立矛盾矩阵表，通过设计矛盾所对的发明原理解决所出矛盾问题（如表5）所示。

在设计矛盾矩阵中，通过发明原理解决产品中具体的设计矛盾，对应矛盾矩阵的40个发明原理有四种发明原理适用于老年购物车，分别为1、27、36、38，其中1是物体形态分割、27是价值替换、36为功能的通用性、38是转变半自动程度。

1.1号原理主要是为解决用户提出物品堆积无法分类的需求设定，把购物袋进行分层设计，表明物品存放区域，增加储物的空间与利用率。根据购物种类不同设定自定义标签辅助。

2.27号原理是低成本不持久代替高成本持久原理，对老年购物车的结构、车身进行简化，用传统的功能模式代替现有市面上出现的复杂功能参杂于一体的产品，放弃众多功能堆积的老年购物车，明确基本目标，简化操作步骤。用传统防水袋代替双层布。安装简易座椅方便老人休息用来代替四轮驱动购物车。这样即保证了老年购物车人们的接受成本，又在功能、造型、技术上进行一定的创新。

3.36號原理是功能通用性原理，主要针对于普通化大众群体，在设计老年购物车时应适用于各阶段的家庭。

4.38号原理是半自动原理，在设计老年购物车时，增加助力装置，在节约成本的同时帮助老人出行。从小技术层面满足用户需求，提高老年购物车的利用率。

（二）老年人购物车设计实践

根据前期用户需求确立与TRIZ理论矛盾矩阵分析，针对于现存老年购物车未能满足消费者的方面进行方案优化，设计出安装有助力装置、购物带分层、附加座椅、形体简化的老年购物车（如图7）所示。

1.该款老年购物车设计要素是刹车挡位变成高低挡，手握处采用橡胶软垫，符合抓握人机。车身使用铝合金材质，耐磨损;车身可折叠设计，节省占地空间，提高利用效率。

2.购物篮采用分层设计，便于物品分类;使用DIRT-GRTR面料，方便拆卸清洗。轮胎选择YOSIDA静音轮，承重力大、安全性能高;车轮为方向轮，易于随方向变化。将自习室椅子自动弹回的原理运用在购物车上，在节约空间的同时增加功能合理化运用。

3.针对老年人购物车特性及使用人群定位，进行配色设计，使用不同色系提升老年人购物车审美性。在产品尺寸上进行标准化设计，更加符合人机工程学，使消费者在使用过程中得到满足。

再设计老年购物车时，针对前期UCD用户需求的深入调研和分析，确立最主要、最符合消费者本身的设计矛盾，其次运用TRIZ理论进行矛盾分析与解决，保障了消费者与产品之间的满足感，通过不断优化、迭代方案最终确定该款购物车，为更多适老化产品的更新换代提供了可能性。

结语

通过分析中国老龄化大数据，对老年购物车进行创新改良设计，对现存产品的痛点进行深入挖掘，结合用户需求确定最终设计方案。在进行产品设计过程中主要是对产品功能、用户需求、人机适应度、通用程度不断优化的过程，本文将UCD与TRIZ理论结合进行设计，区别于其他理论的优点是能从用户本身需求为出发点，真正把需求作为设计的核心，在UCD确定设计矛盾的同时运用TRIZ理论实现原理转换，解决设计矛盾，实现设计与人之间的功能使用最大化。在这两种理论有效结合的过程中能够促进产品创新，进而为有特定群体的产品设计奠定设计理论基础，从而满足不同目标用户的不同产品设计创新或改良需求。是产品设计矛盾解决过程中真实可行、合理的创新工具。