面向独居青年的智能烹饪器具设计研究

冯雪，刘长蒂

面向独居青年的智能烹饪器具设计研究

冯雪，刘长蒂

（西华大学 美术与设计学院，成都 610039）

独居青年日益增多，他们倾向于通过简单的膳食或外卖等方式快速用餐。为了改变独居青年当前不健康的饮食习惯，设计一款集便捷性、智能化及多功能性于一体的智能烹饪器具，以简化烹饪流程，推动健康的饮食方式。首先，通过市场调研和用户访谈收集用户对智能烹饪器具的需求，并利用KJ法对需求进行分类整理；其次，运用KANO问卷分析需求属性，以更好地理解用户需求特征；随后，引入AHP理论构建层次结构模型，对不同属性的需求进行权重计算，以确定各需求的相对重要性；最后，根据需求排序进行方案构思，设计出符合用户需求的合理解决方案。设计实践结果表明，该方法有助于明确用户需求属性及准确获取优先排序，为智能烹饪器具的方案设计提供有效思路，从而增加设计方案的合理性。

智能烹饪器具设计；KJ亲和图；KANO模型；AHP理论

在我国城市化和工业化的加速推进过程中，大城市因其教育医疗资源丰富、基础设施完善、生产就业机会多等发展优势吸引了越来越多的青年涌入。在此背景之下，青年人群的生活模式得以重塑，越来越多的青年人倾向于独立居住，形成了所谓的“独居青年”这一社会群体。城市化的加速推进、价值观的多元化倾向，以及先进的生物科技和通信技术，均与独居青年群体的兴起形成了互补和促进的关系。根据2018年民政部发布的《民政事业发展统计公报》，我国单身青年人口达2.4亿，其中有超过7 700万人处于独居状态，20～39岁的独居年轻人接近2 000万[1]。2021年的数据显示，在上海、广州、北京等一线城市工作且未婚独居的青年群体人数已经超过9 200万[2]，且未来独居人群将持续向各城市群的核心城市集中。独居青年群体的诞生，也意味着新生活形态的诞生。生活形态的改变也直接影响到消费者对产品的需求，特别是在饮食方面。城市独居青年在饮食习惯上发生了显著改变，他们更倾向于通过便利店、快餐店或点外卖的便当快速喂饱自己。陈婷[3]提出通过线上线下、后台服务和第三方服务共同介入的共享厨房服务系统，可以使城市租住青年更好地享受健康美食。李维立等[4]则指出大多数独居年轻人并不习惯使用长租公寓内的共享厨房，他们更倾向于使用外卖平台和个性化的厨房产品服务系统来解决饮食问题，并提出厨房产品服务系统的发展趋势是轻量化、功能一体化、产品专业化和平台多元化。为此，设计面向独居青年的个人化智能烹饪器具成为了一项迫切的需求，旨在提供简单易用、快速便捷的烹饪功能，以满足其日常饮食需求，从而提升独居青年的生活品质。

1 研究方法

1.1 KJ法

KJ法（即亲和图法）是由东京工业大学的川喜田二郎（Jiro Kawakita）教授提出的一种可以将大量信息进行分类、归纳、整理，并能够运用图解法将其展示出来，以便在复杂信息中进行整理的思路[5]。在产品设计领域，KJ法是一种挖掘用户需求的调查分析方法。在设计初期通过确定主题、汇集信息资料、填制卡片、编组卡片、绘制KJ图、总结6个步骤来整理用户需求和意见并发现产品的功能需求，从而更好地定义问题和用户需求。李文凯等[6]利用KJ法获取了安全性、高效性、操作便捷、外观结构四大类高铁智能人体安检的用户需求清单。韩洁等[7]针对老年人淋浴椅需求点，利用KJ法梳理出了用户的需求指标。该方法对初步的用户需求整理和归纳具有一定的作用，但缺乏量化分析[8]。

1.2 KANO模型

东京理工大学教授狩野纪昭（Noriaki Kano）基于行为科学家赫兹伯格的双因素理论的影响，提出了一种典型的用户定性分析模型，即KANO模型[9]。该模型以用户需求对用户满意度的影响为基础，通过区分不同需求的属性，实现对用户需求的分类排序[10]。KANO模型将影响满意度的因素划分为五个类型，即基本需求因素型（）、期望需求因素型（）、魅力需求因素型（）、无差异需求因素型（）、逆向需求因素型（）。该模型依托于详实的用户调研，其中包括针对每一产品属性的问卷调查，全面涵盖了产品的功能属性维度，以便捕获消费者对产品是否具备某特定属性的反馈。根据问卷呈现的结果计算出Better系数（）和Worse系数（），并绘制出四分位图，进而判断各用户需求的属性。其中Better系数通常为正值，Worse系数通常为负值。具体计算见式（1）～（2）。

Better系数代表用户满意度的提升程度，数值越接近1表示功能对提升用户满意度的效果越显著；而Worse系数则表示功能对用户满意度的降低程度，数值越接近–1则表示用户的不满意程度越高[11]。该模型可以在产品设计过程中的概念设计阶段，用于研究用户需求，确定产品各功能属性和优先级，帮助产品开发者完成设计权衡过程。朱苏月[12]运用KANO模型从外观、结构及交互三个方面提升了公园路灯的设计。鞠婉迪等[13]运用KANO模型完成了艾灸产品的设计改良。然而，该方法存在用户自我认知的不确定性，他们可能会在对新功能认知不足的情况下给出反馈，导致反馈不够客观[14]。

1.3 层次分析法（AHP）理论

表1 AHP问卷1～9标度含义解释

Tab.1 Explanation of the meaning of AHP questionnaire 1～9 scales

1.4 基于KJ-KANO-AHP模型的设计研究流程

首先，进行市场调研，对现有智能烹饪器具功能进行总结；其次，结合用户访谈，深入分析用户对智能烹饪器具的需求，以探寻设计创新的可能性；最后，采用KJ亲和图法对用户需求进行归纳总结，初步建立适用于独居青年的智能烹饪器具需求清单，梳理用户对智能烹饪机的各方面需求。然而，此方法无法衡量用户对各需求的重视程度。因此后续需运用KANO问卷收集用户意见，识别用户需求项的属性类别，以区分必要和非必要功能，进一步加强对用户需求的理解。但KANO模型缺乏对用户需求相对重要性的判断。于是，再引入AHP法对用户需求权重进行计算，建立比较判断矩阵，可以实现对用户需求相对重要性的评估，从而有效地解决KANO模型需求指标的综合排序问题。通过整合KJ-KANO-AHP模型，该方法可以弥补各自的不足，实现对用户需求研究的精细化和科学化。最终，根据所收集的数据，完成智能烹饪器具的设计输出，确保产品符合用户的期望。具体流程图见图1。

图1 KJ-KANO-AHP集成设计研究路径

2 基于KJ法的用户需求清单梳理

运用KJ法进行用户需求的提炼与系统化整合，将相似性高的需求聚合为统一类别，其核心步骤如下。

1）用户需求收集。通过对在成都、重庆、北京及武汉租房的6位独居且有烹饪经验的青年进行深入访谈，并制作用户旅程图（如图2所示），收集和整理用户在烹饪过程中的行为和遇到的问题。再通过上述切入点发掘智能烹饪器具的功能需求和创新点。同时，针对现有的自动烹饪类产品进行市场调研，分析其功能特征（如表2所示），建立基础功能卡片，为烹饪机功能的改良和创新作铺垫。

2）需求卡片制作。将上述用户旅程图中发掘的机会点及市场调研确定的基础功能卡片进行汇总，剔除其中的重复信息，并将类似信息进行整合，最后将其提炼并概括，以形成需求卡片。

3）需求卡片整理。将制作好的需求卡片进行分组，把彼此关联度高的卡片整合为一组，并为每组需求卡片命名，从而建立二级用户需求指标。随后，二级指标按照它们之间的关系被进一步整合，形成更为广泛的一级用户需求指标，并为之命名。最终形成的用户需求清单及其详细描述如表3所示。

3 基于KANO模型的用户需求分析

根据KJ法总结出的初步用户需求，针对表3的25个功能属性设计包含正反问题的五阶量表KANO问卷，见表4。此次调查对象为年龄在20～35岁、平时独居且有烹饪经验的青年人群。在本次问卷调查中，共发出问卷228份，其中6份被判定为无效，故有效问卷总数达到222份。基于受访者所选的答案，并依据KANO模型的评价结果进行分类（如表5所示），针对每个功能需求中的、、、、各类别所占数量进行了统计。最终，通过比较各类别在功能需求中的占比，确定了每项功能的属性类别。

图2 烹饪过程用户旅程图

表2 智能烹饪产品特征分析

Tab.2 Analysis of intelligent cooking appliance features

表3 用户需求清单与具体描述

Tab.3 User need list and specific description

表3（续）

表4 智能烹饪器具KANO模型问卷

Tab.4 KANO model questionnaire for intelligent cooking appliances

表5 KANO模型评价结果对照表

Tab.5 Comparison of KANO model evaluation results

通过KANO模型问卷调查获得的详细数据，可以计算出Better系数与Worse系数。KANO模型问卷用户需求分析结果见表6。以Better系数值为纵坐标，Worse系数值为横坐标，绘制了四分位图，见图3。通过图3可知，烹饪器具首先应该开发必备属性，包括n9、n10、n11、n12、n20、n23、n24、n25。在基本需求得到满足的前提下，应重点关注期望需求n7、n8、n14、n17、n18、n21，其次考虑满足魅力需求n1、n2、n3、n4、n6、n13、n15。此外，还存在一些无差异需求，如n5、n16、n19、n22。由于无差异需求对用户整体满意度的影响较小，因此在需求性分析中不再做进一步的研究。

表6 KANO模型问卷用户需求分析

Tab.6 Analysis of user needs of KANO model questionnaire

图3 Better-Worse系数四分位图

4 基于层次分析法（AHP）的用户需求权重计算

基于KANO模型的特性，本次智能烹饪器具设计侧重于满足用户的必备需求（）、期望需求（）和魅力需求（）。为了确定各需求类别的权重值，此次成立了由3位目标用户和3位设计师组成的专家团队。本次研究采用了1～9标度法（如表1所示），对上述需求类别进行两两重要性的比较并打分，随后构建了判断矩阵来计算权重值，见表7。根据式（3）计算出R=0.017 6，表示该矩阵通过一致性检验。

表7 用户需求类型权重判断矩阵

Tab.7 Weight judgment matrix of user need type

再针对智能烹饪器具的必备需求（）、期望需求（），以及魅力需求（）包含的25项次级用户需求的重要性依次进行成对比较和打分。基于上述数值创建判断矩阵，计算出三类需求类型下的次级需求权重值并进行一致性检验，得到的R值分别为0.039 5、0.018 4、0.033 9，均符合一致性检验标准。之后，计算25项次级需求的综合权重值，即用次级需求权重乘以各自对应类别的权重值，最终得到用户对智能烹饪器具需求的综合权重和排序。智能烹饪器具用户需求综合权重如表8所示。由表8中的数据可知，必备需求（）涵盖的多项指标权重系数显著高于其他两种类型的需求。在必备需求（）方面，硬件的功能需求包含控温控时、智能翻炒和智能断电，这三者的重要性并列第一。其次是三项交互需求，综合权重排序在第二位。在期望需求（）方面，导入式菜谱和智能调味分别排在第三和第四位。在魅力需求（）方面，提前规划菜谱和购买菜量的重要性较高，其他需求的差异较小。结合目前独居青年的实际需求，可将位列前10的需求指标作为核心要素，11～16的需求指标作为次要参考进行补充。

表8 智能烹饪器具用户需求综合权重

Tab.8 Comprehensive weight of user needs for intelligent cooking appliances

5 面向独居青年的智能烹饪产品设计实践

通过KJ-KANO-AHP模型的分析，确定了智能烹饪器具在功能、外观、CMF，以及交互方面的各项需求，并对各设计要点进行了重要性排序。基于这些分析结果，本次研究明确了智能烹饪产品和智能烹饪APP两个方向的设计重点与策略。独居青年智能烹饪服务系统框架设计见图4。

5.1 智能烹饪产品设计

智能烹饪产品（如图5所示）的整体尺寸为300 mm×245 mm×220 mm，体积小巧。产品配备一个290 mm×50 mm的电子显示屏幕。显示屏略微向上倾斜15°，使其与用户的视线基本平行，确保舒适的使用体验。屏幕界面简洁，采用黑色背景和白色字体，对比明显，识别性强。界面被分为三个区域：左侧是运行功能区；中间是“时间-重量”显示区；右侧是“开始-暂停”区。每个区域使用标准符号，并配有文字提示，符合用户的认知习惯。产品顶部的开关按钮、备菜盒、内胆的使用方式与一般电饭煲的使用流程相符。该产品通过导入式菜谱控制整个操作流程。用户按照菜谱引导，逐步放入所需食材至备菜盒，然后启动开始按钮，烹饪即可开始。在整个过程中，无需人工干预，智能烹饪产品能够根据导入的菜谱实现控温、智能翻炒、智能调味和智能注水等功能。烹饪完成后，智能烹饪器具和APP会同时发出提示。在用户完成盛菜步骤后，可通过APP操作进行自动注水，完成智能加温清洗。具体的细节设计见图6。

图4 智能烹饪产品服务系统设计

图5 智能烹饪产品设计方案

Fig.5 Design solution of intelligent cooking product

图6 智能烹饪产品细节设计

5.2 智能烹饪APP设计

智能烹饪APP提供了多天食谱规划功能，用户可根据预定的食谱计算并一键购买所需食材。用户在购买时可以选择购买已处理完成的食材，并根据个人需求设置送菜到家的时间。在烹饪前，用户只需简单清理食材，并按照菜谱将食材有序放入备菜盒中。在烹饪过程开始前，通过智能烹饪APP与智能烹饪产品的互联，用户可将选定的菜谱导入智能烹饪产品，引导其按照菜谱自动完成整个烹饪流程。在烹饪过程中，用户可以通过APP实时查看烹饪状态和剩余时间。烹饪结束，APP会提醒用户用餐。APP的部分界面设计见图7。

图7 智能烹饪APP部分界面

6 结语

本文将KJ-KANO-AHP的集成方法应用于面向独居青年的智能烹饪产品设计中，通过KJ法、市场调研，以及用户体验图，确立了用户的需求清单。通过KANO模型对用户需求的属性进行客观分类，降低了信息处理的复杂性，同时提高了信息的准确度，从而深化了设计师对目标用户群体需求的认识。随后，运用层次分析法（AHP）来协调用户需求与开发者设计理念之间的潜在差异，促使智能烹饪产品设计更加合理化与科学化。值得注意的是，在KANO问卷调查过程中部分用户可能存在对文字所描述功能没有正确理解的可能性，出现了用户反复询问及多份问卷无效的情况。

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Design of Intelligent Cooking Appliances for Young People Living Alone

FENG Xue, LIU Changdi

(School of Art and Design, Xihua University, Chengdu 610039, China)

The number of young people living alone is increasing, and they tend to have quick meals through fast food or take-out. To change the unhealthy eating habits of these young people, the work aims to propose the design of intelligent cooking appliances that are convenient, quantified, and integrated in functionality, to simplify cooking processes and encourage healthier eating habits. Firstly, user needs for intelligent cooking appliances were collected through market research and user interviews. The collected data were then classified and organized through the KJ method. Subsequently, the KANO questionnaire was adapted to analyze the need attributes to gain a deeper understanding of user needs. Secondly, the Analytical Hierarchy Process (AHP) theory was introduced to construct a hierarchical structure model and calculate the importance of different attributes to determine their relative importance. Finally, based on this information, conceptual designs were proposed to develop reasonable solutions in line with user needs. The results of the design practice indicate that this method is beneficial to clarifying user needs and obtaining priority rankings accurately, providing an effective guideline for the design of intelligent cooking appliances, thereby enhancing the rationality of design solutions.

intelligent cooking appliance design; KJ affinity diagram; KANO model; Analytic Hierarchy Process

TB472

A

1001-3563(2024)08-0478-10

10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.08.054

2023-11-07

2023年西华大学校内人才引进项目