KANO-AHP混合模型下智能模块化展具设计研究

摘要：通过对用户需求分析，提出符合当前智能化需求的模块化展具设计，为用户带来全新体验。首先，运用KANO模型对智能模块化展具用户需求属性进行划分；其次，运用AHP层次分析法进行权重分析与排序；最后完成智能模块化展具的设计实践验证。根据权重排序得出满足用户需求的智能模块化展具的设计方案。将KANO模型与AHP层次分析法集成应用，精准获取用户需求，以此为指导设计出符合用户需求的智能模块化展具；从智能化视角切入，为相关模块化展具的设计研究提供了新的理论方法与思路。

关键词：KANO模型；AHP层次分析法；智能化；模块化；展具设计

中图分类号：TU-80 文献标识码：J文章编号：1003-0069（2024）12-0107-05

Abstract：By analyzing user needs，propose modular exhibition design that meets current intelligent needs，and bring users a brand new experience. Firstly，the KANO model is used to partition the user demand attributes of intelligent modular exhibition equipment. Secondly，use the Analytic Hierarchy Process（AHP）for weight analysis and ranking. Finally，complete the design and practical verification of intelligent modular exhibition equipment. Design a smart modular exhibition tool that meets user needs based on weight ranking. Integrate the KANO model with the Analytic Hierarchy Process（AHP）to accurately obtain user needs，and use this as a guide to design intelligent modular exhibition tools that meet user needs. From the perspective of intelligence，it provides new theoretical methods and ideas for the design and research of related modular exhibition tools.

Keywords：KANO model；Analytic Hierarchy Process（AHP）；Intelligence；Modularization；Exhibition equipment design

引言

习近平总书记指出“当今世界，信息技术创新日新月异，数字化、网络化、智能化深入发展，在推动经济社会发展、促进国家治理体系和治理能力现代化、满足人民日益增长的美好生活需要方面发挥着越来越重要的作用[1]”。国内关于人工智能的研究和相关产业已初步建立起来，加之受国家政策支持，使得效益高、部署快、灵活性高的智能设备受到众多企业的青睐[2]。模块化展具作为展示科技的手法之一，在国内展示发展潮流中扮演着重要角色，对中国展览业的改革起着积极的推动作用[3]。关于我国模块化展具的研究多集中于模块化展具自身的可持续低碳研究，例如李女仙[4]基于低碳背景下提出了模块化展具可持续发展的设计要素；以及郭宜章[5]在此基础上进一步对模块化展示道具的设计方法进行深入分析等，对用户需求的考量较少。尽管这些研究提升了模块化展具的商业价值与社会价值，但随着数字时代发展，智能化融入人们日常生活的方方面面，有关智能化的设计势必将成为未来中国各行各业发展趋势之一，而就目前而言，智能模式下的模块化展具研究寥寥可数，因此，对其的研究极具现实意义。

本文在此基础上提出了基于KANO-AHP模型下的智能模块化展具需求指标评价方法，希望弥补模块化展具缺乏对用户需求考量的同时，从用户需求的角度出发有针对性地提出智能模块化展具融入智能技术的方向。通过KANO模型首先确定用户需求属性，后与AHP权重计算结合，有针对性地挖掘当前用户对模块化展具的需求指标，在此基础上设计出符合当前市场智能化需求的模块化展具，为该领域研究视角及方法进行了补充和完善。

一、研究模型

（一）KANO模型

KANO模型是一种定性研究用户需求的方法[6]，其最早是由东京理工大学教授Noriaki Kano发明的[7]。KANO模型根据用户不同需求满意度为基础对需求进行属性归类，将影响用户满意度的因素划分为5种需求属性[7]，分别是：魅力型需求（A）、期待型需求（O）、必备需求（M）、无差异需求（I）、逆向需求（R）。

（二）层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）

层次分析法由美国运筹学家yunA.L.Saaty 教授于20世纪70年代提出的[9]，是一种定性与定量相结合的系统分析方法。它可以将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，在深入分析复杂评价问题的实质、影响因素和相互关系的基础上，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序和总排序，为产品的设计评价提供便捷有效的评价方法[10]。

（三）KANO-AHP混合模型

在模块化展具设计中，由于存在一定主观因素影响，导致在设计过程中无法客观识别用户需求的重要程度，因此，需要科学合理的研究方法。将KANO模型与AHP层次分析法结合起来评价，一方面可以有效解决层次分析法初始指标由专家界定的问题，真正落实到用户的真实需求；另一方面，层次分析法在KANO模型基础上再次进行系统性定量研究，提升所得需求重要度层次的科学性，有效地解决了KANO模型在研究中缺乏权重评价排序的缺陷。将两者结合有效地促进了目标层、标准层和子准则层划分的合理性。

（四）研究创新与思路

目前，市场上有关模块化展具的智能化融入中，更多是以企业或设计师的偏好为依据，将机械设备生硬地嵌入模块化展具的设计中，附上智能化的标签，不仅使其在功能与造型上大同小异，同时因缺乏对用户层面的数据分析，尚未满足用户需求，导致展具在展示过程中不利于用户的观赏体验。由此可见，在智能模块化展具的设计过程中将分析用户需求的常用方法运用设计研究中是十分必要的。基于此，本文结合KANO模型和AHP层次分析法来研究智能模块化展具的设计，希望在弥补目前智能模块化展具市场缺乏对用户需求考量问题的同时，进一步结合模型探究数字时代下将智能化融入模块化展具的设计过程中用户的真正需求。

我国已有许多学者将KANO模型与AHP层次分析法结合进行用户需求相关研究，如王剑峰[11]等基于KANO-AHP混合模型在共享模式下的青年公寓空间设计中的研究，钟光明[12]等人基于KANOAHP对可成长性儿童坐具设计研究。在上述的研究中，学者从不同研究视角对KANO-AHP混合模型的研究方法进行了详细的探讨，通过科学的量化方法明确出用户需求重要度的排序，客观地评估了设计方案，为本文基于KANO-AHP混合模型下的智能模块化展具设计研究提供了科学合理的范式及路径。有上述可知，智能模块化展具设计方案是否满足用户需求，需要结合KANO模型和AHP层次分析法加以验证，具体流程如下：首先，对智能模块化展具展开研究，运用KANO模型挖掘用户需求并对其进行优先频数筛选，正确划分各项需求的属性，构建智能模块化展具的KANO需求指标评价体系。其次，运用AHP层次分析法调研计算出智能模块化展具中每个需求指标的权重值，通过排序明确当前需要改进的重点需求指标。最终，根据排序靠前的指标完成最终的设计方案实践。基于KANO-AHP混合模型下的智能模块化展具设计和优化方案研究框架如图1所示。

二、基于KANO模型下的智能模块化展具设计调研

（一）用户需求初始获取

本次研究首先通过网络调研获取用户特性，其次结合SWOT分析进行完善，以此作为用户分析的基础。为进一步对用户需求进行挖掘，在确保访谈结果精准有效的前提下，初期进行用户访谈以挖掘用户真实需求。本次访谈挑选出30名有参观展览经验的人员作为访谈对象，根据用户访谈的数据汇总进行初步的归纳分析。调研历时7天，从概念认知到造型外观以及功能需求上进行了深入探讨。访谈结束后，经由专家小组整合资料，采用模糊聚类的方法归纳分类出用户需求，划分为一级需求以及之下的具体二级需求，对归纳的需求进行编码，拢共提炼总结出了13项需求指标，见表1。

（二）KANO模型问卷设计与调查

结合表1中用户对智能模块化展具的需求要素的归纳总结，设计KANO模型的调查问卷。问卷的目标用户为18-59岁之间的具有参观模块化展示空间经验的用户。问卷内容包含受调者基本信息以及对13个需求要素的评价，设计出针对产品功能需求的调查问卷，问卷中需求属性均设计为正反两个方向的问题选项，即具备该功能时用户的态度以及不具备该功能时用户的态度，采用里克特量表进行表示，内容为满意、理应如此、无所谓、勉强接受和不喜欢5个选项，按照1-5的分值进行赋分，以此来衡量该需求项对用户满意度的影响程度。最终根据每个需求指标中不同需求属性的频率，归纳出需求指标的需求属性。

（三）KANO模型问卷结果分析

根据电子问卷发放以及实地调查，得出共321份有效问卷，有效率为87.4%。问卷具体统计结果见表2所示。

1.Better–Worse 数据计算

通过计算 Better–Worse 系数可以增加满意或者消除不满意的程度，提升用户需求的精确度，准确获得用户所需产品的设计需求，更好地提高用户的满意程度[13]。具体Better–Worse系数图见图2。

图2中第一象限的需求指标为智能模块化展具的期望型需求（O），即 Better 系数值高和 Worse 系数绝对值也很高。主要包含电子触屏设计和关联信息获取两方面。期望需求是基于智能模式下用户对模块化展具提出的明确要求和想法。当其期望需求得到满足时，用户满意度会提升；相反当智能模块化展具不具备这几项要求时，用户的满意度就会降低。

第二象限需求指标为魅力需求（A），即 Better 系数值高和Worse 系数绝对值低。主要包含智能调节尺寸、多维度功能体验、趣味互动体验。魅力需求为用户的潜在需求，体现了智能模块化展具未来发展方向。当这些魅力需求得到满足时，用户满意度会显著提升；当智能模块化展具不具备这几项要求，用户的满意度不会发生变化。

第三象限需求指标为无差异需求（I），即 Better 系数值低和Worse 系数绝对值低。主要包含人机尺寸合理、安全坚固耐磨、智能语音导览。用户对这类需求指标持无所谓的态度，所以，对智能化模块化展具设计意义不大，可不深入考虑。

第四象限需求指标为基本需求（M），即 Better 系数值低和Worse 系数绝对值高。主要包含展具灵活多变、操作简单方便、造型美观简洁、材料有质感、色彩与环境呼应。这些必备需求多属于刻在印象中的本能诉求，当这些必备需求得到满足时，用户对模块化展具的满意度不会发生转变；相反当模块化展具不具备这些基本诉求时，用户的满意度则会大幅度降低。

2.问卷结果总结

结合表2对KANO模型下的13个需求指标进行归纳梳理，其中有5个必备需求（M）、2个期望需求（O）、3个魅力需求（A）以及3个无差异需求（I），没有出现逆向需求（R）相关指标。

三、基于AHP层次分析法下的智能模块化展具设计展开

（一）构建智能模块化展具需求指标体系

KANO模型虽对智能模块化展具进行了属性划分，但没有确切呈现各需求的重要排序，因此需要AHP层次模型精准获取相对重要的用户需求。根据KANO模型问卷调查结果，删除人机尺寸合理、安全坚固耐磨、智能语音导览三项对用户满意度无影响的无差异需求，归纳出由必备需求、期望需求以及魅力需求共同构建的10个需求指标，结合AHP层次分析法构建层次结构模型，见图3。

为进一步对定性问题进行量化研究，邀请展具设计领域专家以1-9极比例标度法对必备需求、期待需求以及魅力需求指标下的二级需求进行两两对比，求得智能模块化展具各需求指标重要性程度评定等级。

（二）智能模块化展具需求指标层次排序

为了确保评价指标在评分过程中思维的一致性及判断矩阵的相容性，需要对层次分析法得到的权重结果进行一致性检验通过观察一致性比率（CR）来确定矩阵是否具有一致性。只有当CR的值小于0.1时，判断矩阵才能够符合一致性。经总结归纳求得一级需求指标判断矩阵及权重值见表3，显然一级判断矩阵的一致性CR=0.046<0.1符合一致性检验标准。计算公式如下：

CR=CI/RI （1）

结合表3权重排名结果得出，必备需求综合权重值最高，其次是期望需求，最后为魅力需求。这意味着在接下来的设计实践中首先需要关注用户对模块化展具的必备需求也就是基本诉求，其次是期待需求，最后在满足前两个需求基础上考虑添加用户的魅力需求，提升用户对展具的满意度。

结合AHP层次分析法调研总结得出必备需求、期望需求以及魅力需求下的10项二级需求指标在智能模块化展具设计中的综合权重，即每一个二级需求指标对用户满意程度的影响，并按照权重值进行了排序，结果见表3。智能模块化展具需求指标的综合权重排名从高到低依次是：操作简单方便、关联信息获取、造型美观简洁、电子触屏设计、多维度功能体验、展具灵活多变、智能调节尺寸、趣味互动体验、色彩与环境呼应以及材料质感。

结合必备需求的二级指标排序状况，优先考虑必备需求中排名靠前的操作简单方便、造型美观简洁以及展具灵活多变。其中综合权重排序最高的是操作简单方便，证明用户对智能模块化展具最基本的需求是可以轻松上手，操作难度低。其次是造型美观简洁，其作为审美需求是设计的基础前提[14]，只有满足用户对展具造型的审美需求，才能增强用户与展具之间的交流互动，提升展具的吸引力。

作为模块化展具，其组织的优势主要体现在使用过程中灵活多变的按需组合[15]，满足了用户对展具多种场景变化的需求。以上3项需求指标若没满足，用户对智能模块化展具的满意度就会大幅度降低。

期望需求中的电子触屏设计以及关联信息共享在综合权重排序中都排名较高。关联信息获取在权重排名中排序第二，证明用户最期望智能模块化展具能够为用户实现数据信息持续推送，达到用户在游览过程中人、展品与展具同频协助。而电子触屏设计恰巧能更有效地推动用户信息的获取，保障了用户在简单的触屏设计中实现信息交流互动。

最后在魅力需求中保留综合权重排名靠前的多维度功能体验以及智能调节尺寸。单一功能已无法适应并满足多元化市场需求，智能模块化若要适应当前多元化市场的要求，需要实现多维度功能体验，增强展具的魅力属性。模块化自身具有调节尺寸的功能，若与智能化结合可以有效节省人力物力资源，提升用户对展具的认同感。

最终根据智能模块化展具需求指标的权重排序，确定了操作简单方便、关联信息获取、造型美观简洁、电子触屏设计、多维度功能体验、展具灵活多变以及智能调节尺寸作为设计导向要素。

四、智能模块化展具设计实践

（一）智能模块化展具设计方案

根据上述研究获得的设计要素构思设计出了一款智能化模块化展具，效果图见图6，展具具体特征如下：

1）操作简单方便：首先在结构层面，利用铝合金伸缩杆延伸至展陈系统的主体框架与灵活扣件、模块化柜体组合，方便了展具的装卸，见图4。其次在功能层面，利用智能化技术对铝合金伸缩杆进行高度调节，能实现展具的自由升降，能满足不同身高用户的使用需求。最后，在智能操作方面，结合电子触屏技术辅助用户对信息的获取。

2）关联信息获取与电子触屏设计：关联信息的获取方式包含主动与被动两个层面：一是用户通过模块化柜体侧方的数字化滚动屏幕被动接受企业相关文化的宣传或当季促销商品的推广，实现信息传播；二是结合电子触屏设计在模块化柜体上嵌入的数字屏幕，用户通过触屏指引，主动筛选感兴趣的信息进行快速智能查询，提高公共服务质量。具体见图6。

3）造型美观简洁与展具灵活多变：展具整体上采用简单的几何形进行排列组合。悬挂吊杆和模块化柜体以三两成行的方式错落有致地排列在空间中，为用户提供愉悦的视觉体验。同时在实操方面，铝合金杆自由伸缩调节尺寸允许了企业依据展示主题的不同进行自由组合，满足了多样化的陈列需求，实现了展具的灵活多变，见图5。

4）多维度功能体验与智能调节尺寸：这是基于当前智能时代潮流下显现出来的隐性需求，代表着未来模块化展具的智能化发展方向。利用铝合金伸缩杆调节尺寸呈现三类功能模块的展具形式，从左到右三种尺寸的模块化展具具体功能如下：宣传功能、展示功能以及休闲娱乐功能。并辅助太阳能发电装置实现展具尺寸的智能调节，方便操作的同时节省了人力物力资源，见图6。用户通过智能模块化展具的多维度功能展示增强了观赏体验，对推动展品销售、宣传企业文化起到积极的推动作用。

（二）设计评价

为进一步验证展具的实用性，采用7点量表进行最终的验证。以1分、3分、5分、7分作为评分基准，数值越高代表用户对该智能模块化展具的设计方案满意度越高。调查共邀请了20名用户参加，用户通过观赏设计效果图并结合相应的解说进行打分，计算求得最终平均分，平均分值矩形图见图7。由图7得，所有指标得分结果均大于4，代表用户对于最终设计方案基本表示认可。

结语

本研究以用户需求为出发点，以KANO模型与AHP层次分析法相结合的方法为设计路径，探讨了有关智能模块化展具的设计研究。通过KANO模型明确了智能模块化展具的需求属性，并运用AHP层次分析法计算出需求指标的权重排名，在此基础上开展了相关智能模块化展具设计，并加以验证，极大地提升了用户对智能模块化展具的满意度。采用此研究路径有效地缩减了设计理念与实际需求之间的差距，解决了设计之初用户需求属性划分模糊、用户需求重要程度不明确等问题。同时验证了KANO-AHP混合模型下智能模块化展具设计的可行性与有效性，为用户需求驱使下的智能模块化展具设计提供了研究范式及路径。智能模块化展具作为城市智能化建设的重要组成部分之一，仍需在未来发展中继续完善普适化、多模态的智能设计，让智能模块化展具有效助力商业服务质量更进一层。

基金项目：2022年内蒙古自治区自然科学基金面上项目：基于绿色设计理念的博览建筑展示空间模块化与数字化构建研究（2022MS05004）

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