基于多元统计分析的明清官帽椅造型设计感知意象研究_赵俊学.pdf

106基金项目:黑龙江省科技创新平台建设项目(DL41320601);黑龙江省职工优秀创新项目(DL41319602)作者简介:赵俊学(1969-),男,硕士,教授,研究方向:家具设计、室内设计,E-mail:引文格式:赵俊学,祁祺,牛晓霆.基于多元统计分析的明清官帽椅造型设计感知意象研究J.家具与室内装饰,2023,30(04):106-110.ZHAO Junxue,QI Qi,NIU Xiaoting.Research on the Perceptual Image of Ming and Qing Dynasties Official Hat Chair Modeling Design Based on Multivariate Statistical AnalysisJ.Furniture&Interior Design,2023,30(04):106-110.在我国众多传统文化元素中,明式家具以其独特的艺术风格,博大精深的文化内涵,卓越的造物理论与美学法则为中国乃至世界家具设计界带来了 大量的设计灵感1。如何做到传承与弘扬民族文化并满足当代消费者的物质精神需求成为摆在设计师面前的重要课题。在重视本土设计与民族设计的今天,中国现代设计离不开对传统造法工艺与传统思想理念的探究与参悟2。而通过感性工学方面的理论将模糊的感觉作以量化,提出符合人们不同感知需源于 明式家具珍赏 明式家具研究明式家具萃珍 明清家具鉴赏与制作分解图鉴 明式家具经眼录7-11等相关古典书籍中的明清官帽椅图样作为主要样本来源,并辅以国内外拍卖会与博物馆的官帽椅实例照片,并剔除掉极为相似的样本,最终选取54张图片确立研究样本库。1.2 明清官帽椅造型特征要素划分明清官帽椅造型特征要素的划分从零部件造型种类、连接构件工艺以及装饰手法这三个角度入手,将官帽椅的求的设计要素来深入研究人与产品之间的关系3-4。本文运用感性工学的方法对明清官帽椅的造型设计要素与感知意象词组的关系进行分析,得出人们对于不同种类明清官帽椅的视觉造型感知意象的影响与感受,期待能为设计从业者设计出满足消费者不同感性需求的产品提供帮助5-6。1 明清官帽椅研究样本的选取1.1 确立明清官帽椅样本库明清官帽椅的样本库图片主要来Research on the Perceptual Image of Ming and Qing Dynasties Offi cial Hat Chair Modeling Design Based on Multivariate Statistical Analysis赵俊学,祁 祺,牛晓霆 Zhao Junxue&Qi Qi&Niu Xiaoting(东北林业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨 150040）摘 要：为探究明清官帽椅感知意象与造型设计要素之间的相互关系，通过文献调研与K-means聚类分析法，对54份明清官帽椅样本的造型要素进行归类并筛选15份代表性样本；采用问卷调查与专家访谈法，确立6组感知意象词组；利用语义差异法和7阶量表问卷来获取数据，运用主成分分析法与逐步回归法进行数据分析，提取出2个主成分并建立明清官帽椅设计特征给人的第一感官印象评价理论模型，并进一步验证模型具有很高的可靠性。最后采用阶层类比分析法，将受试者的感知意象映射出较为具体的设计要素，为新时期官帽椅的造型设计提供参考。关键词：明清官帽椅；造型要素特征；多元统计分析；感知意象DOI:10.16771/43-1247/ts.2023.04.018中图分类号：TS664.1 文献标识码：A 文章编号:1006-8260(2023)04-0106-05Abstract:In order to explore the interrelationship between the perception image and design elements of Ming and Qing official hat chairs,54 Ming and Qing official hat chair samples were classified,and 15 representative samples were selected through literature research and K-means clustering analysis;Using questionnaire surveys and expert interviews,six sets of perceptual imagery phrases were established;Using the semantic difference method and a 7-order scale questionnaire to obtain data,principal component analysis and the stepwise regression method were applied for data analysis to extract two principal components,establish a theoretical model for evaluating the first sensory impression of Ming and Qing officials hat chair design features,and further verify the high reliability of the model.Ultimately,the hierarchical analogy analysis method was employed to map the subjects perceptual imagery to more specific design elements,providing reference for the design of the official hat chair in the new era.Key words:Ming and Qing Dynasties official hat chairs;Modeling element characteristics;Multivariate statistical analysis;Perceptual imagery基于多元统计分析的明清官帽椅造型设计感知意象研究Forum of Design设计论坛107F&ID第30卷第04期 2023年04月 家具与室内装饰搭脑、靠背板、扶手、鹅脖、管脚枨等部件划分为12个造型要素,而每个要素的变化水平小于等于6（表1）。接下来对每个设计变量进行编码,该官帽椅的造型特征为：不出头的挖烟袋锅搭脑、靠背板为攒框造法、装饰为开光加亮脚、无角牙、不出头的曲式扶手、无联邦棍、鹅脖一木连做、光素的平直券口、管脚枨前后低两侧高,则该椅子对应的设计变量X1jX12j的编码为2,3,2,2,2,2,2,5,1,1,1,2。将样本库中的54把明清官帽椅以此编码方式进行造型要素划分。1.3 典型官帽椅样本的筛选利用python中的k-means算法对54个明清官帽椅的造型要素编码表进行聚类分析,k均值算法是通过距每个簇中心点的距离来分类数据,而对于k值的确定分为以下两个步骤：首先运用轮廓系数法分析得出当k值为15时得分最高。其次运用观察法发现当k值为15时响应值出现转折变化,由此确定k值为15。之后,进行k均值聚类分析,在每类中筛选出距离质心最短距离的典型样本,最终典型样本（表2）,编号分别为：51,33,27,43,48,4,46,22,19,30,20,45,18,28,32,共这15把椅子。2 明清官帽椅感性评价语义研究2.1 感知意象词汇的筛选与确定通过古典书籍、家具相关类杂志、论文文献12-13、家具网站等途径广泛调存在较强的相关性,因此适合做主成分分析。3 明清官帽椅感知意象分析3.1 样本的描述性分析通过聚类筛选出的15把明清官帽椅的6个评价指标的变异情况分析结果如下。不同明清官帽椅的6组评价得分值表现出不同程度的变异,且变异系数较大。其中,“柔婉劲挺”的变异系数最大,为7.096、“厚重纤巧”的变异系数第二大,为2.612,说明受试者对于不同明清官帽椅造型的柔婉感、厚重感的感知差异较大；“简练繁琐”的变异系数最小,为0.662,说明大多数受试者对明清官帽椅呈“简与繁”相对平衡的感知状态,且这一词组的平均值为最高的0.907,感知意象最强烈,说明受试者普遍认为15个样本的造型特征是简练的。3.2 明清官帽椅评价指标的相关性分析为 了更准确地看出各组指标的相关性,对6个感知词组的指标数据进行相关性分析（图1）。“均衡失衡”与“典雅俚俗”呈显著的正相关；“厚重纤巧”与“柔婉劲挺”“均衡失衡”呈一般显著的负相关；“简练繁琐”与“典雅俚俗”“均衡失衡”呈极显著的正相关；“朴素奢华”与“典雅俚俗”“均衡失衡”呈显著的正相关,与“简练繁琐”呈极显著的正相关。因研并选取了80个与明清官帽椅相关的感知意象词汇。将这80个感知意象词汇制作成调查问卷并发放给室内家具设计相关专业的学生、老师进行访谈与讨论,筛选出最能代表受试者对于明清官帽椅主观印象的感知意象词汇。分析问卷访谈结果共得出15个词汇,依次加入这15个词的反义词,并进行相近词的删减处理,最终确定了 6个与明清官帽椅相关的感知意象词组：典雅俚俗、柔婉劲挺、均衡失衡、厚重纤巧、简练繁琐、朴素奢华。2.2 问卷调查设计及结果结合筛选出的15个明清官帽椅的代表样本图片和6组感知意象代表词组,运用SD语义差分法来设计调查问卷,问卷形式为七级量表,要求受试者根据自己的主观感性印象给每把官帽椅进行6组词汇感知程度的评分。调查问卷的形式通过问卷星的形式发放,共收集226份样本,剔除无效问卷1份,有效问卷数量为225份,最终整理调查问卷收集的225份数据,导入Excel软件中来计算代表样本的6组感知意象词汇的均值（表3）。2.3 问卷数据处理问卷收回后的数据分析采用r语言与SPSSPRO进行分析,得出Cronbach s 系数为0.874,说明该问卷的信度不错；KMO值为0.706,同时Bartlett球形检验的结果显示,显著性P值在水平上呈现显著性,证明所设计的调查问卷各项间表1 官帽椅造型要素划分表编号 设计变量 Xi1 Xi2 Xi3 Xi4 Xi5 Xi6X1jX2jX3jX4jX5jX6jX7jX8jX9jX10jX11jX12j搭脑搭脑造法靠 背板造法靠 背板装饰角 牙扶手扶手造型联邦棍造型鹅脖腿足间连接构件造型腿足间连接构件装饰管脚枨造型出 头平 直独板光素有出 头平 直直线型一 木连做素直券口光素步 步 高不出 头弓 形攒框开光+亮脚无不出 头曲 式S型分 木而做门券口 牙子线条前后低两侧高挖烟袋锅直棂雕刻+亮脚坡式C型洼堂肚券口卡子 花四 面平格角相交开光葫芦 型罗 锅枨矮老其他镶嵌+亮脚无牙 条或牙板绦环板雕刻108此明清官帽椅的各个感知评价词组中有着很大的关联性。3.3 明清官帽椅评价指标的主成分分析（1）数据的标准化处理为使主成分分析能够均等地处理每一个原始变量,消除由于数值间差别较大而可能带来的不合理的影响,在进行主成分分析之前,需要将样本的原始数据进行标准化处理14。（2）主成分分析为了初步筛选主成分,我们采用了Ri386 4.1.3软件对标准化处理后的数据进行主成分分析,结合100次模拟的平行分析,得到明清官帽椅指标的主成分特征值碎石图,结果见图2。根据主成分碎石图、Kaiser-Harris准则和100次模拟的平行分析都表明该实验保留两个主成分即可15。为近一步得到主成分的确值,我们对标准化处理后的数据继续用Ri386 4.1.3进行主成分分析,得到准确的明清官帽椅指标的特征值、方差贡献率和累计贡献率,结果显示前2个主成分特征值均大于1且累计方差贡献率为91.379%,大于85