基于扎根理论和FAHP的适老家具设计评价与应用

■孙斌宾，杜鹤民 Sun Binbin &Du Hemin

(1.北京师范大学珠海分校设计学院，广东珠海 519085；2.澳门城市大学创新设计学院，中国澳门 999078；3.深圳技术大学创意设计学院，广东深圳 518118）

21世纪以来，随着我国老龄人口比重的不断提高，老龄化“基数”和“发展速度”成为全球第一[1]，在人口老龄化严峻形势下，如何为当代老龄者提供更加优质的养老环境，成为我们亟需思考和探究的课题。人口老龄化在带来挑战和压力的同时也将带来新的机遇，新一代老龄者的消费观念逐渐改变、消费能力逐渐增强，将催生极具潜力的老年消费市场。家具是与老龄者日常生活息息相关的重要产品，优良的适老家具不仅要满足材料工艺、实用功能和人机工程的要求，同时要兼顾形式美与人机互动的质量，关注老龄者生理和心理的变化，为居家养老提供良好的用户体验[2]。在积极老龄化和健康老龄化的愿景下，适老家具设计被提上日程。在适老家具设计开发流程中，设计评价是优化设计方案和辅助设计决策的重要环节，对合理定位用户需求和提高适老家具市场竞争力具有重要意义。

1 适老家具概述

从系统设计的角度分析适老家具设计的SET（Social-Economic-Technology）因素（图1），可以推断适老家具的设计缺口巨大，市场前景可期。然而，目前国内的适老家具产业还处于起步阶段，家具市场的目标消费群体主要以健康成年人和儿童为主[3]，缺乏对老龄者生理和心理需求要素的关注，在康养产业中家具被视为附属品而存在，家具行业中国家标准或通用规范以及专业用户群体的缺失，也影响了适老家具的市场开拓，部分企业对于适老家具的研发还停留在风格与造型的层面，真正从生理和心理特征上关注老龄者需求的适老家具十分罕见，因此对适老家具进行设计研究显得尤为重要。

■图1 适老家具SET因素分析

欧美及日本等发达国家在20世纪前后已相继进入老龄化社会，在适老家具设计实践与生产制造等方面也较为成熟，关于老龄者专属的建筑、室内、家具、设施设备等，一般都有相应的设计规范和明确的行业标准。国外学者关于适老家具的学术研究从通用设计、智能化、人因工学、无障碍设计等角度进行了系统的论述和分析[4]，如Zheng[5]提出了基于大数据和智能技术的老龄者智能家具的设计原则，并总结出老龄者智能家具的设计方法；Valipoor等[6]通过表面肌电和测力传感器等测量并记录了老龄者在座椅上从站立到坐立过渡期间，椅子扶手高度与距离的变化对老龄者所需体力的影响；Bonenberg等[7]以无障碍设计为目标，研究设计出适合老龄者使用的可移动内部单元的模块化橱柜，并从用户体验的角度结合感性工学对方案进行评价研究。国内学者关于适老家具的研究文献中，府榕等[8]从情感化的角度，探讨了家具功能情感化的设计理念、表现形式以及设计原则，以满足老龄者对家具的心理和生理需求；钟振亚等[9]从人机工程学的角度论证了老龄者在家具使用过程中的问题，探讨了适老家具的设计要点和方法；沈迭等[10]从安全性的角度，探讨老年群体在心理和生理安全层面对家具功能、材质、色彩等方面的现实需求，以提升老龄者使用家具时的便利性和安全性；干珑[11]探讨了不同类型的适老家具在功能、形态、色彩、材料以及智能化等要素上进行人性化设计的方法，并在设计实践中进行验证和升华。

综上可知，当前有关适老家具的研究多是从设计理念、设计方法、设计原则等角度进行理论探讨与实践研究，对于设计评价方面的研究还较为少见。因此，本文采用定性和定量研究相结合，以用户需求为中心，运用扎根理论提炼出适老家具设计的评价范畴，再结合FAHP对适老家具进行科学评价，为适老家具设计开发提供理论指导和依据。

2 扎根理论与FAHP概述

2.1 扎根理论（Grounded Theory）

扎根理论是1967年美国学者巴尼·格拉泽（Barney Glaser）和安塞尔·姆斯特劳斯(Anselm Strauss)提出的一种比较科学有效的定性研究方法，旨在通过观察法、访谈法收集资料，通过高度系统化的逐级译码程序概括出具有普适性的理论范畴，并梳理形成系统的、独立的理论模型[12]。该方法是一种自下而上的定性研究方法，要求研究人员在研究初始阶段不预设理论且不受已有观点的影响，在研究过程中持续地比较分析，在理论饱和的基础上自然涌现概念范畴，并以此构建理论模型。

2.2 模糊层次分析法（Fuzzy Analytical Hierarchy Process，简称FAHP）

FAHP是一种用于评价与决策的系统分析方法，具有定性与定量相结合的特点，依据模糊数学中的隶属度理论，可对模糊的、难以量化的问题作出结果清晰的评价[13]。通过元素的成对比较建立模糊一致判断矩阵，将定性指标转化为定量数据，计算出各要素的综合权值，并对评价方案进行优先排序，为选择最优方案提供客观科学的理论依据[14]。

3 基于扎根理论与FAHP的适老家具设计评价

3.1 基于扎根理论的用户需求研究

以座椅类适老家具为例，通过用户访谈收集原始资料，围绕半结构式访谈提纲（表1）进行深度访谈，共访谈了17名用户，其中男性10名，女性7名，年龄在60-75岁之间，退休前的职业包含教师、公务员、自由工作者、公司职员等，访谈时间为15-25分钟。

表1 半结构式访谈概要（以座椅类适老家具为例）

将访谈内容转化为文本资料作为译码的理论基础，采用质性分析软件Nvivo 11对获取的访谈资料进行译码分析，根据扎根理论的三级编码分析过程进行提炼、整理和归纳，并结合文献[15-17]，最终提炼出4个主范畴、11个副范畴（表2）。为确保研究结果的可靠性，对预留的3份原始访谈资料再次进行译码分析，未见产生新的概念范畴，说明理论已饱和。

表2 基于扎根理论的访谈资料译码过程

3.2 基于FAHP的适老家具设计评价实现

根据前文提炼出的若干适老家具评价范畴难以直接地量化评价设计方案，因此结合FAHP构建适老家具评价指标的层次分析模型（图2），包括目标层、准则层（共4个要素）、指标层（共11个要素），然后构建成对比较矩阵

■图2 座椅类适老家具评价指标的层次分析模型

在矩阵Y中，yij（i=1，2，…,n;j=1，2，…，n;n=11）为要素i对比要素j的重要性判断，yij=Bi：Bj,则yji=1/yij.设判断矩阵最大特征根为λmax，各要素经归一化后的特征向量为权重W.

根据判断矩阵元素的9级标度法（表3）进行成对要素相对重要性取值，邀请工业设计师和60岁以上的老龄者共20人组成评价小组，对各层要素进行成对判断，构建座椅类适老家具设计各层次指标的判断矩阵，运用Matlab计算出全部评估指标的权重值为：

表3 判断矩阵标度

准则层:

指标层：

综上，得出指标层要素的目标权重及排序见表4。

表4 指标层要素的目标权重及排序

经检验，目标层A和准则层B1、B2、B3、B4的组合一致性比率指标CR值均小于0.1，说明矩阵Y通过一致性检验符合要求，因此组合权重W可作为决策的依据。对座椅类适老家具设计层次指标权重值进行排序，在准则层中，安全性（0.5809）对座椅类适老家具设计的影响最大，其次为易用性（0.2054）、舒适性（0.1452）、美观性（0.0685）；在指标层中，各要素的重要性排序为B12＞B11＞B32＞B21＞B13＞B33＞B22＞B31＞B43＞B41＞B42，说明在适老家具设计中最重要的四个要素依次是结构牢固稳定、圆润柔和、起坐方便、人机合理。

根据适老家具评价指标及权重值对座椅类适老家具设计方案实例进行模糊综合评价，首先进行座椅类适老家具方案设计，设计两款同一系列的座椅（图3），用P1、P2表示，邀请8位家具设计专家从准则层、指标层共15个范畴对方案P1、P2进行评价。

■图3 座椅类适老家具设计方案

具体评价过程是：

（1）确定评价要素集合为：

指标集合U中的单指标ui的评价集合为：

（2）建立综合评判的评价集为：

对应的赋值集合为α=｛90,80,60,50｝，将90分以上定义为优秀，80-90分之间定义为良好，60-80分之间定义为合格，60分以下定义为不合格。

（3）根据前文确定各层次指标的权重值WA、W1、W2、W3、W4。

（4）构建方案P1、P2的模糊综合评价矩阵。以方案P1为例，8为专家分别对方案P1在各指标等级上的评分，建立方案P1的模糊综合评价矩阵R，其中，R1表示准则层中“安全性”的指标层对方案P1

隶属度模糊综合评价矩阵，R2表示准则层中“舒适性”的指标层对方案P1隶属度模糊综合评价矩阵，R3表示准则层中“易用性”的指标层对方案P1隶属度模糊综合评价矩阵，R4表示准则层中“美观性”的指标层对方案P1隶属度模糊综合评价矩阵，则

设模糊评价集为D，则

准则层对设计方案P1的评价权重为：

将W1、R1带入公式(2)中，得出“安全性”的评价向量：

同理得出

“舒适性” 的评价向量：

D2=（0.2083 0.5833 0.2083 0）

“易用性” 的评价向量：

D3=（0.0777 0.3277 0.4477 0.1469）

“美观性” 的评价向量：

D4=（0.3277 0.5701 0.1022 0）

以此构建二级评价矩阵：

设方案P1的综合评价向量为M，百分制的评价结果为N，则

以此类推，方案P2的得分为81分。由此可见，方案P2的评价分值在80-90分之间属于良好，相对于方案P1来说是更优方案。根据准则层的评价向量可知，方案P2在安全性、易用性和舒适性上的评价较高，而在美观性上的评价偏低，因此可以从造型与细节的美观性角度去改进方案P2，运用Rhino 3D进行三维建模、Keyshot进行效果图渲染（图4），在座椅材质上采用颜色更柔和、温馨且稳重的胡桃木[18]；加厚坐垫尺寸，提升舒适性的同时使视觉上的比例更协调，且采用淡雅的暖色调与木色相匹配[19]；对靠背、扶手的支撑杆和券口处的连接杆，在两端做了缩小处理，对助起手握杆的两端连接处做了倒角处理，使座椅细节更精致；椅腿底部的线条做了收拢处理，与脚套的衔接更加流畅和美观[20]。

■图4 方案P2改进设计

4 结语

本研究结合扎根理论和多层次模糊理论的研究方法，在用户访谈资料饱和的基础上提取出座椅类适老家具设计评价的多维度范畴，避免了家具设计与用户需求相脱离，运用FAHP构建评价指标层次体系，并结合设计案例进行模糊综合评价，筛选出相对最优方案，既保证了评价指标选择的全面性和客观性，又为模糊不确定的设计评价问题提供了定量化处理的操作方法，并为方案的设计与改进提供了有效的依据和指导[21]。通过定性与定量研究相结合，提高了适老家具设计评价与设计决策的科学性和系统性，但是在指标构建、评价打分等研究过程中依然受到一定程度的主观因素影响，因此，在进一步研究中可结合相关实验设备进行生理学数据测量，以获得更加客观的评价结果。