结合FAST-FAHP-FBS整合模型的适老化智能床头柜设计研究

刘继坛 郁舒兰

摘要：为了优化现有适老化智能床头柜设计，改善当今适老化家具市场存在的定位失焦、同质化严重、智能乱象等问题。首先，依据扎根理论构建需求体系，通过FAST理论将需求转化为功能并进一步功能细化；其次，采用FAHP进行功能权重求解。基于权重计算结果并借助FBS将权重较高的功能转化为结构设计点进行设计，应用模糊综合评价方法进行设计反馈。FAST-FAHP-FBS整合模型设计流程将质性与量化研究整合，将适老化智能床头柜设计建立于用户需求之上，为今后适老化家具的设计提供理论与实践参考。

关键词：适老化家具；FAST；FAHP；FBS；模糊综合评价

中图分类号：TB472 文献标识码：A文章编号：1003-0069（2024）11-0102-04

Abstract：In order to optimize the design of the existing aging intelligent bedside cabinet and improve the problems of positioning out of focus，serious homogenization and intelligent chaos in the current aging furniture market. Firstly，the demand system is constructed according to the grounded theory，and the demand is transformed into function and further refined by FAST theory. Secondly，FAHP is used to solve the function weight. Based on the weight calculation results and with the help of FBS，the functions with higher weights were transformed into structural design points for design，and the fuzzy comprehensive evaluation method was used for design feedback. The design process of FAST-FAHP-FBS integrated model integrates qualitative and quantitative research，and establishes the design of aging intelligent bedside cabinet based on user needs，which provides theoretical and practical reference for the design of aging furniture in the future.

Keywords：Aging furniture；FAST；FAHP；FBS；Fuzzy comprehensive evaluation

引言

受生育率下降、人口红利消失以及人均寿命提高等诸多因素影响，我国老龄化现状日益严重[1]：据统计，截至2023年我国中老年人口已超过3亿，占总人口比例已超20%，我国已步入深度老龄化社会[2]。2019年，国家市场监管局联合印发《关于促进老年用品产业发展的指导意见》，提出要明确老年人产业重点领域，引导老年人用品产业高质量发展[3]，适老化家具市场作为新兴市场，自然有很大的发展潜力[4]。但依据前期市场调研，该行业呈现“需求大，流水小”的怪象，究其原因有：产品良莠不齐，定位失焦，无法满足老年人真正需求[5]；品牌市场同质化严重，价格虚高；智能产品堆砌功能，加剧技术恐惧等[6]。

鉴于此，本文以适老化智能床头柜为研究对象，将FASTFAHP-FBS整合模型融入适老化智能床头柜的设计过程中，以期设计产出反映老年群体真实需求，对适老化家具的优化设计具有一定的指导意义。

一、需求提取与功能权重确立

（一）需求体系构建

采用访谈形式获取需求原始素材。根据前期文献研究与市场调研，将访谈对象定为50岁及以上中老年人及其子女[7]，最终随机对6名符合上述要求的对象展开访谈。访谈采取半结构化访谈的形式，围绕“生活习惯”“购买偏好”“痛点陈述”等命题开展；为确保访谈结果的可信度，访谈前告知访谈目的，明确对方可随时暂停并删除录音；录音完成后，双方交换联系方式，方便回访并赠送礼品[8]。

依据扎根理论对访谈所得原始素材进行处理，扎根理论研究法是一种定性研究的方式，其核心步骤是在系统性收集原始资料基础上，借助的经验概括提取反映事物现象本质的核心概念，然后通过这些概念之间的联系建构相关的社会理论[9]。将4份访谈文本素材导入NVivo软件进行三级编码，提炼需求因子。开放式编码环节，总计提炼出“需要夜起照明”“需要充电功能”等19个需求节点作为初始概念，在轴心式编码环节，将上述初始概念按行为主体进行归纳，再次提炼出“便捷需求”“情感需求”“设计审美”“安保需求”“舒适性”“易用性”6个副范畴；选择式编码阶段依照设计维度进一步将副范畴划分为“智能”“审美”“交互”3个主范畴。最后，将2份预留文本重复上述编码过程，无新范畴产生，因此认为理论饱和[10]。

（二）功能树建立

功能分析系统技术分析法（Functional Analysis System Technology，FAST）是一种广泛应用于产品功能设计的功能系统分析技术，其可以将基本功能自上而下分解得到子功能模块。FAST分析法的关键步骤是识别基本功能并建立功能树，功能树将产品基本功能由左到右分解为次级功能、子功能，进而将复杂功能简化求解[11]。

将扎根理论得到的3个主范畴作为关键需求输入适老化智能床头柜黑箱模型，该模型包含3个与适老化智能床头柜相关的物质、能量和信息输入与输出，模型首先对需求进行分析，再通过黑箱模型转化为产品的主要功能。综合物质、能量与信息三方面考量，最终输出智能辅助、审美满足与交互优化3个基本功能。将上述基本功能作为目的输入FAST模型进行功能分解，以“如何实现目的”为逻辑划分基本功能，构建FAST功能树[12]，进而划分出“提高效率”“管理健康”等8个次级功能以及对应“夜灯感应照明”“支持卧床充电”等25个子功能。

（三）功能权重确立

鉴于生产成本与可持续设计理念，需对所得功能进行权重计算，最终方案仅考虑权重较大的功能，以减少资金与材料的浪费，因此采用FAHP为功能主观赋权。模糊层次分析法（FAHP）是一种定性与定量相结合的系统分析方法，相比于 AHP方法复杂的判断矩阵检验，一致性检验标准CR < 0. 1的科学依据缺乏；而FAHP建立在模糊集理论，该理论考虑到在复杂的决策环境中，很多人的判断都是模糊的，只有建立起一个模糊的结构，才能够反映出决策者的真实看法，一定程度上提高评价结果容错，且FAHP的模糊一致性检验计算量较少，可行性更强；FAHP具有两种形式，一种基于模糊数，另一种则基于模糊一致矩阵，鉴于模糊一致矩阵更符合人们的思维惯性，因而，本文采用基于模糊一致矩阵的FAHP方法进行研究。具体步骤如下：

1.构建模糊互补判断矩阵

将基本功能作为FAHP目标层，次级功能作为准则层，子功能作为次准则层分别构建多维度功能的模糊互补判断矩阵。矩阵构建过程邀请5名家具设计相关从业人员与5名智能床头柜目标用户组成焦点小组对功能进行重要度商讨。假设功能A与功能B隶属于由n个功能组成功能集合X={x1，x2...，xn}，焦点小组将采用评分0.1～0.9衡量功能I与功能J之间的重要度关系，0.9代表I极度重要于J，0.5代表I与J重要性相当，0.1代表J极度重要于I，以此类推，最终输出该功能集合的模糊互补判断矩阵A=（aij）n×n，其中aij为功能I与功能J的重要度关系评分，为矩阵第i行第j列的元素，n为矩阵阶数。

2.功能权重计算

将模糊互补判断矩阵按行求和并代入计算公式1并得到功能权重wi，。分别计算出3个维度的功能权重，子功能权重分别与隶属上级维度权重相乘得各子功能综合权重。

3.检验模糊一致性

FAHP在多因素决策中不需要判断矩阵一致性，只需检测模糊一致性。检测步骤为：首先，确定模糊互补判断矩阵中较其余判断评分相比，较有把握的一行判断评分，将其行数记为k；再用第k行的元素减去第r（r=1，2，....k-1，k+1，...，n）行对应列的评分，若所得n个差均为同一常数，则不需要调整第r行评分，否则，需对第r行评分进行调整。经上述一致性检验，各维度功能模糊互补判断矩阵模糊一致性检验均通过。

各维度功能及综合权重如表1所示。

二、基于FBS的适老化智能床头柜设计

（一）适老化家具设计原则

在设计实践前，结合上述结构设计要点，并经文献查阅与用户访谈求证，总结得到适老化家具设计原则，以合理化设计方案，设计原则如下：

1.安全性

适老化家具的安全性应是首先要考虑的原则[13]，家具形态的设计应该避免锐角设计并施加防滑材料，用圆润的边沿强化防磕碰设计；此外，适老化家具也应注重家具的稳定性，确保发生磕碰后不发生倾倒现象。

2.易用性

老年人虽然阅历丰富，但由于记忆力衰退，应最大化减少老年人学习成本，家具的功能、结构设计上应避免复杂、需要记忆的内容，也应避免隐蔽式设计。设计时应遵照该功能结构传统使用模式。

3.符合老年人机工学

随着年龄增长，老年人通常出现感官、肢体机能衰退的情况，身体动作的力量与准确性都会降低[14]：视觉衰退致使适老化设计需注重夜间弱光与家具内部的照明；骨骼与肌肉老化需尽量减少老年人抬手动作与动作幅度，设计时也应有意加入扶手等助行结构，还应考虑与拐杖、轮椅等助行工具的配合，脖颈上方20cm尽量避免存放常用物品；30岁～90岁，老年人身高平均降低2.375%，身高方面的降低，需有意降低床头柜设计高度，但由于老年人屈膝困难，高度不应太低，一般选取50～70cm为宜。

4.情感关怀

适老化家具应尽可能采用温馨舒适的色彩与稳定圆润的结构，设计时甚至可以加入旧时代流行的文化符号从而引起老年人的情感共鸣[15]，以安抚老年人情绪。

（二）功能要素转化

1990年，Gero提出了用来表达产品研发前期过程的FBS模型。设计是一种不断改变环境的活动，而FBS模型通过引入“行为”变量，建立起功能与行为、行为与结构的映射关系。

依据帕累托定律，并综合考虑功能权重、成本及可实现性，焦点小组决定将上述72%的功能作为关键功能参考辅助方案设计。将功能要素导入FBS模型执行功能-行为-结构映射转换，转化过程采用观察法，将功能制成任务卡片交予6名访谈对象，并依照原因-媒介-结果的形式对执行情景进行记录，而后综合上述适老化家具设计原则与焦点小组商讨解决对策。功能-行为-结构映射表如表2所示。

（三）适老化智能床头柜设计方案

综合上述结构设计要点与设计原则，适老化智能床头柜设计方案图“小唤熊”如图1所示。

1.智能辅助设计

智能辅助方面，着重考虑安全性、易用性原则。

智能床头柜的功能是区别于传统床头柜最突出的创新，而针对健康需求的功能则是“小唤熊”作为适老化智能床头柜区别于一般智能床头柜的主要创新点。

适老化智能床头柜针对老年用户记忆力衰退、多患慢性疾病等生理特征，增设日程提醒、紧急呼救与常用/应急物品急寻功能，配合手机应用最大化满足老年人健康管理需求：柜侧配有蓝牙麦克风支持日程（如：服药时间）提醒功能，可以由主关联老年人或副关联亲属在“小唤熊”手机应用中自行添加播报时间与播报内容，到达预设时间后，“小唤熊”会进行长达5分钟的循环播报，并使主关联手机（一般为老年用户）开启响铃与震动提醒，直到用户在手机上进行确认；在副关联亲属账号上以应用消息的形式进行日程与被确认提醒，但播报结束且未收到确认消息时会以持续震动的方式提醒家属。紧急呼救采用传统按钮形式，操作简单、识别性强，其直接关联亲属手机，按下后可在第一时间使家属手机产生震动并发出警报声，并在得到确认后立刻跳转床头柜监控摄像头功能，并支持语音通话，紧急呼救按钮平时位于透明防误触保护罩下，防止误动。方案名称中的“唤”一字正是日程提醒功能和紧急呼救功能的映射。急呼按钮紧邻无障碍应急物品栏，供放置常用或急救药品，该物品栏靠近床侧，用户伸手便可触及，且敞开式设计省去了打开柜门再寻找的时间。此外，床头柜底部环绕的凹槽配备感应夜灯灯带，最大程度增加照明面积；夜灯注重反眩光设计，光源隐于凹槽内，开启时逐渐变亮，确保光线均为柔和的反射光，且避免老年人直视光源，刺激双眼。

2.外观审美设计

审美满足方面，着重考虑情感关怀原则。经市场调研，市面上智能床头柜风格多采用简约现代风格[16]，几何体块与商业黑白灰配色是功能与科技的体现，但这种冰冷的搭配不适合常年孤独在家，儿女不在身边的老年用户群体，因此，适老化智能床头柜在配色参考温顺可爱的动物“浣熊”，黑棕色色彩分布参考浣熊生理特征，黑色点缀纹饰打破单一大面积色块，显得俏皮有趣；主色调方面有意将其明度增加到接近原木色的色彩，因为素雅干净的主色调更有助于安抚老年人情绪，活泼明快的外表也有助于排解孤独感；此外，面对老年人可能存在的药物等杂物较多的痛点，在柜门内部配置置物栏，柜体内添设大、中、小不同尺寸的分隔栏，以充分合理地利用柜体空间，增加仓储容量。

3.交互优化设计

交互优化方面，着重考虑安全性、易用性、符合老年人机工学原则，在设计时以“追求使用舒适，保障使用安全，降低学习难度”为目标弥补市面上非适老化智能床头柜智能功能堆砌，忽略老年人生理因素与学习成本的缺陷。

舒适性的改善上，“小唤熊”添设辅助借力结构设计：首先，通过前期行为观察，发现老年人弯腰取物时常手扶柜顶，但柜顶光滑或杂物较多，因此“小唤熊”柜顶两侧配备防滑扶手，为老年人弯腰取物时提供支撑；上层柜门把手配备防滑套，且沿柜体方向延长，使其兼具扶手功能，为行动不便的老人下床移动提供借力；柜侧配置下层抽屉步进开关，按下后可缓慢弹出抽屉，减少老年人弯腰取动作，上层储藏柜内采取浅层抽拉板结构，便于寻找柜深处物品，并设置橱柜灯方便夜间取物，且灯光逐渐亮起，为眼睛留出适应时间；智能床头柜总体高度为60cm，避免太高以弥补老年人身高的缺陷，避免太矮以减少屈膝动作。

保障使用安全上，“小唤熊”通体倒角，圆润边沿避免磕碰损伤，同时赋予稳定的视觉感受；桌面加高边沿，防止物品被碰倒滚落，迫使老年人弯腰捡起；柜正面靠近高处放置监控摄像头，该摄像头与智能应用相关联，实时监控同时也可以配合紧急呼救功能观察老人情况；柜侧插座闲置时内部挡板弹上以堵住插孔，降低火灾触电风险；柜底与地面贴合，防止物品滚落至底不好拾取，也避免灰尘积压，不便清理；为降低学习难度，“小唤熊”的柜门开启方式舍弃市面上智能床头柜常采用的指纹、密码锁设计，一层抽屉与二层储物柜均采用传统的开关方式，减少了老年人的学习成本，减少技术焦虑；此外，急呼按钮采用鲜艳红色，符合传统对紧急情况颜色的认知。

（三）设计方案验证

采用模糊综合评价方法对本次设计方案进行验证，将表1准则层维度功能作为评判指标，且准则层各指标与目标层相乘得到对应权重，由此构建权重集合Q={0.123，0.140，0.088，0.100，0.150，0.153，0.133，0.113}；设置评语集合P={优秀，良好，一般，较差，差}，其分别对应分值集P={100，85，70，55，40}；邀请20位智能床头柜产品受众参考评价指标分别从提高效率、管理健康等8个方面为方案评分，分值为0～100。计算各指标评分比例，进而得到单因素评判矩阵R，参照公式2计算得到总评价权重向量Z={0.420，0.275，0.253，0.040，0.012}。

最终方案总得分为：S=Z·P=85.773，故本产品最终综合评级为优秀-良好之间，设计方案收获主要受众认可。

结论

结合FAST-FAHP-FBS整合模型的适老化智能床头柜设计方法将定性与定量研究相结合，将设计建立在中老年群体的真实痛点与需求之上。本文首先基于扎根理论，借助NVivo软件构建需求体系；其次借助黑箱模型实现需求-功能转化并构建FAST功能树实现功能细分；再通过FAHP确立功能权重，在FBS转化而来的结构设计点基础上结合适老化家具设计原则设计“小唤熊”方案并对方案进行详尽阐述；最终借助模糊综合评价法证明方案的可行性。

参考文献

[1]朱敏. 中日韩退休制度比较视域下中国延迟退休政策方案评估及推进策略研究[D].青岛科技大学，2022.

[2]郭吉玮. R保险公司长期护理保险经办服务效率评价研究[D].昆明理工大学，2022.

[3]郑远长.当前我国养老助残事业及相关产业统筹发展问题与对策研究[J].社会福利（理论版），2022（12）：3-9.

[4]陈一涟. 基于AHP的机构型适老家具设计评价研究[D].中南林业科技大学，2022.

[5]王秋玲，邵祥东.辽宁省老年用品市场供需问题及对策措施[J].辽宁教育行政学院学报，2019，36（01）：101-106.

[6]田原，董仕玮，王夏玉，滕飞.基于服务设计思维的适老化手机APP界面改造研究[J].设计，2023，36（03）：50-53.

[7]杨杰. 基于情感化设计理论的适老化家具设计研究[D].四川农业大学，2019.

[8]胡亚敏，杨力，齐豪.居民冰雪项目消费行为及影响因素研究——基于TAM-TPB模型的实证分析[J].洛阳理工学院学报（社会科学版），2023，38（01）：42-47+62.

[9]宋娜，毛娅琪，肖智，牛晓娣.基于扎根理论的蒙古族文创产品设计研究[J].包装工程，2023，44（08）：343-351.

[10]李娜，高颂华.文化遗产类AR中用户使用意愿影响因素研究[J].包装工程，2023，44（04）：87-98+122.

[11]李翠玉，马鑫.基于FAST-FBS集成创新设计方法的玻璃幕墙清洁机设计[J].机械设计与研究，2023，39（02）：191-195+201.

[12]王军，刘涛，范永志，李珺，刘凯铸.融合A-Kano与FAST的童车创新设计方法[J].机械设计，2023，40（03）：142-148.

[13]李锦龙，钟光明，谢智威等.基于情感关怀的适老家具设计研究[J].设计，2022，35（10）：143-145.

[14]冯麟越，李永昌.适老化家具设计及无障碍空间研究与讨论[J].设计，2022，35（13）：66-69.

[15]王萌，胡永胜，郭虹.基于情感需求的老年人室内空间环境分析[J].设计，2022，35（11）：79-81.

[16]张超，陈于书，吴智慧.基于市场分析的智能床头柜设计研究[J].设计，2022，35（23）：146-149.