基于用户行为与TRIZ 理论的老年人助行产品设计研究

文/张名书 李义翔（辽宁石油化工大学艺术设计学院）

当人类步入老年阶段后，随着细胞与器官的衰老，身体机能开始逐渐衰退，同时机能衰退也伴随着心理上的脆弱，如果没有正确的心理指导，甚至会有心理上的疾病伴随而来。老年人的行动能力与生活质量息息相关，现有研究表明，老年人的生活满意度与其出行情况和行动能力密切相关。

因此，本课题以老年群体出行安全为准则、以出行便利为目的，通过对不同场景影响老年人出行的因素进行归纳与整理，结合老年人生理、心理、行为特征得出用户的需求，分析市场现有老年出行产品，确定产品设计的定位并形成初步方案。在方案迭代过程中将用户需求与产品现状之间的矛盾进行TRIZ 问题转化，然后利用TRIZ 理论进行了设计阶段产品特性冲突的消除，分析矛盾属性，利用相应的发明原理解决其创新设计时存在的矛盾冲突；最后基于矛盾的解决对老人出行产品进行设计。

一、用户行为分析与TRIZ 的设计创新

（一）用户行为分析概述

在“以人为本”的设计背景下，将用户作为研究对象是设计的出发点，而对用户行为的研究是设计师了解用户的重要途径。用户行为分析是以用户日常行为为主要研究内容，通过分析用户的使用偏好、操作习惯、动作特点等得出对设计有指导作用的用户行为数据，通过归纳分析用户行为数据，进一步了解用户的隐性和显性需求，为产品设计提供依据。在产品设计中，人类的行为是连接“人”与“产品”的桥梁，所以在进行产品设计时，我们应该观察并记录使用者行为，通过分析用户行为去发掘用户深层次的真实意图。在以满足老年人出行需求为主体的助行车设计中，首先需要满足老年人出行显性需求，解决现有产品不足，提高产品的功能性。

（二）TRIZ 理论概述

TRIZ 是一门发明问题的解决启发式方法的理论。设计的过程是发现问题并且解决问题的过程，TRIZ 理论恰好提供了系统的理论和方法，使用TRIZ 理论能够提高设计效率，缩短产品设计周期。三星公司通过引入TRIZ理论获得了52 项专利，为公司节省了1.5 亿美元的支出；克莱斯勒公司应用TRIZ 理论解决了企业生产技术问题。

（三）用户行为分析与TRIZ 结合的产品创新设计思路

在设计中，基于TRIZ 理论的矛盾矩阵用于分析设计的相似性和差异性，但是作为推动设计模式在设计中体现的主要工具，它无法做到如何发现产品设计中的矛盾，也无法利用结果推断形成原因。用户行为分析是以用户行为为研究对象，结合用户预期目标、生理行为、生理反馈、心理预期、心理反馈等多因素进行分析，归纳总结用户需求，通过合理的功能层级设定指导产品的结构、形态、色彩等要素的组合完成产品设计。

在用户行为分析与TRIZ 理论相结合的产品设计模型中，首先以老年人的行为为研究对象，通过问卷调查和行为观察的形式，获取目标用户的行为预期、行为特征以及用户对现有产品的使用体验，得到用户对产品功能的期望与需求满足度的分布数据。对所得数据进行归纳分析结合用户反馈的信息，得出老年人助行产品功能需求的优先级。通过市场调研，分析现有产品在功能、结构等方面的不足，最终确立老年人助行产品功能需求与现有产品之间的矛盾。

二、基于用户行为与TRIZ 理论确定用户需求

（一）目标用户

基于用户研究理论的方法确定产品目标用户，本助行车设计主要是面对老年人用户群体。采用场景跟踪法对目标用户行为进行深入的追踪研究，通过观察记录用户的日常行为，挖掘其行为背后的真实需求。本文主要针对处于自理阶段和介助阶段的老年人，选择了三位具有代表性的用户，通过观察得到其日常行为特征如表1 所示。

表1 日常行为特征

（二）市场产品分析

目前市面上老年人辅助行走产品多种多样，可以分为助行杖、助行架和助行车。通过搜集市面上现有产品可以看出，产品的造型往往影响用户的使用体验，产品过度智能化会增加老年人的学习负担，所以在设计产品时应该深入发掘用户需求，梳理功能层级，注重人机交互降低老年人的使用成本，以确保产品功能与造型设计的合理性。其他结论如下：

（1）市面上产品过度重视辅助行走的功能，造型不够美观。

（2）细节设计缺乏保护措施，使用产品时有一定的安全风险。

（3）人机交互设计意识不足，按钮的设计不够合理。

（4）功能层级设计不清晰，炒作逻辑混乱，增加老年人学习的负担。

（三）用户需求分析

在进行产品设计时，需要考虑使用者的动作、操作习惯、行为特点。通过用户行为分析将使用者的行为作为指导设计的准则，同时需要考虑老年助行产品的使用人群、适用环境，通过一系列的设计要素分析，发掘用户显性与隐性需求，结合市场分析结果，构建需求与现实的矛盾模型，然后利用TRIZ 矛盾矩阵对老年助行车的使用方式、构成部件、功能结构等问题进行解决。根据 TRIZ 的发明原理，找出矛盾对应的解决办法，为使用者提供解决矛盾的策略。

根据用户与市场的综合分析结果，运用TRIZ 理论的三个步骤对老年人助行车进行需求组件分析，把老年人助行车这个整体划分为单个部件，分析部件与部件之间的关系，通过把部件细分从而更好提高产品功能，通过对老年人行为进行分析，发掘用户对产品的功能需求，建立功能分析模型。

三、基于用户行为与TRIZ 理论老年人助行车设计实践

（一）老年人行为要素分析

老年人在借助辅助助行产品时主要包含：抓握、行走、姿势转化。抓握是用户使用助行器或其他相关产品的第一步。抓握动作分为很多种，用力的方式和目的也不同。抓紧动作相对于下压更加耗费体力，而老年人随着年龄的增长，体能状况比较差，所以应该增大手与产品的接触面积，在接触部位搭配摩擦性能较好的材质。下压动作是为了借助产品给用户的反作用力起到省力的作用，在下压过程中，产品的稳定性至关重要，没有合适的造型设计很容易造成手滑、手疼等结果。所以在设计产品时应该以人机工程学基本原理为指导，在设计时注重手部与产品接触面的造型。

（二）老年人购物车矛盾问题求解

结合TRIZ 理论分析总结出主要的技术矛盾问题，包括能力需求问题和承重需求问题。能力需求问题的解决途径就是通过助力装置来弥补老年人体力差、行动能力下降的问题。承重需求问题的解决途径是通过把手、承重板来解决老年人休息需求的问题。除此之外，还有方便放置、稳定性需求等设计矛盾（见表2）。

表2 用户需求

将这些矛盾通过39 个参数转化为6 个技术参数和可触发的恶化参数建立TRIZ 矛盾矩阵表。将矛盾转化为可以解决的TRIZ 矛盾，同时通过矛盾所对应的发明原理解决需求矛盾问题（见表3）。

表3 39 个参数转换描述

通过发明原理解决产品的具体设计问题，在TRIZE 理论矛盾矩阵的40个发明原理中，其中有4 个发明原理适用于老年人助行车设计：1、27、36和38。38 是转变半自动程度、36 是功能通用性、27 是产品价值替代、1 是产品形态分割。

（1）产品形态分割原理主要是解决老年人出行携带物品不方便的问题。在助行车前侧安装物体储物箱，增大储物空间，通过分层设计，解决物体堆积无法分类的需求；通过划分区域，表明物体存放区域。

（2）产品价值替代原理主要是解决低成本产品质量差、使用时间短、需要经常更换的问题。对老年人助行车的车身结构进行设计简化，用传统的功能结构代替市面上功能复杂的产品，明确设计目标，简化操作逻辑。安装简易座椅板方便老年人休息，这样既保证了产品在一个老年人群体可以接受的价格范围，又能在功能、造型、技术上进行一定的创新。

（3）功能通用性原理主要是解决产品使用群体单一的问题，以通用性原理为指导，设计的老年人助行车应该适用于尽可能多的老年人，面向普通化大众。

（4）半自动化原理主要是解决老年人行动能力差、体力差的问题。在设计老年人助行产品时，在尽可能降低成本的同时辅助老年人出行，利用较为成熟且成本低的技术，提高老年人生活质量。

（三）老年人购物车设计实践

根据前期经过用户以及用户行为分析得到的用户需求与基于TRIZ 理论的矛盾矩阵分析，通过对市面上现存的相关产品的分析，归纳挖掘产品未能满足消费者需求的要素，以此来进行设计方案的优化。设计出安装有助力装置、动力转向装置、储物箱、简易座椅的老年人助行车设计，如图1 所示。

图1 设计效果图

（1）本产品整体车身采用铝合金材质，耐磨损，在保证产品稳定性、安全性的情况下尽可能地减少车身重量。车身可折叠，节省占地空间，提高产品的利用效率。通过伸缩机构实现保守高度调节，使不同身高的老年人都可以使用该产品。车轮通过车身控制系统实现障碍物跨越，从而实现产品的多场景应用。（2）座椅通过铰链机构实现高度调节，在节约空间的同时增加功能合理化运用。车轮为方向轮，易于随方向变化。轮胎选择静音轮，增大承重量、提高安全性。可折叠购物篮增大产品的储物空间。（3）产品通过控制系统调节车辆行驶速度，轮毂电机与控制系统实现感应助行功能。控制系统与实时检测用户位置，一旦系统检测异常，第一时间通知子女，保证老年人出行安全。

四、结语

通过中国老龄化数据分析，发现老年人的出行安全与健康息息相关。对现有助行产品进行分析，将用户需求转化为设计要素，最终确定设计方案。在具体实践过程中，通过用户行为分析，挖掘用户显性和隐性需求，以用户需求为指导，主要针对产品功能、人机适用关系进行优化。本文将用户行为分析与TRIZ 理论结合应用，既能够保证用户需求获取的客观性，又能够利用TRIZ 理论将用户需求转化为可以解决的设计矛盾。通过两种方法的结合使用，有效地解决了老年人出行问题，通过老年人助行车设计实践，验证了此方法是产品设计过程中可行的创新工具。