基于AHP-TOPSIS法的儿童卧房家具设计研究_谭雨婕.pdf

China Forest Products Industry林产工业，2023，60（04）：69-74基于AHP-TOPSIS法的儿童卧房家具设计研究谭雨婕1,3 杨昕妍1,3 张仲凤1,2,3,4*张继娟1,2,3（1.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004；2.国家林业和草原局绿色家具工程技术研究中心，湖南 长沙 410000；3.湖南省绿色家居工程技术研究中心，湖南 长沙 410000；4.东阳市家具研究院，浙江 东阳 322100）摘 要：针对儿童卧房家具设计的方法和评价，采用层次分析法（AHP），构建儿童卧房家具设计要素的判断矩阵，确定各要素的权重并应用实例，采用逼近理想解排序法（TOPSIS），通过对方案评分求得的初始评价矩阵进行加权标准化处理，计算评价对象的正负理想解及相对贴进度，对方案进行优劣排序。结果显示：结构安全、材料环保性、尺度可调、学习、储物是儿童卧房家具设计主要影响要素。在根据要素权重排序设计的3个方案中，方案1为最优设计方案。结合层次分析法与逼近理想解排序法构建的评价模型，能够尽可能减少设计决策的主观性影响，使决策中的设计方案更加科学合理，对儿童卧房家具设计方面有一定实用价值。关键词：层次分析法；逼近理想解排序法；儿童卧房家具；设计；评价模型中图分类号：TS664.01 文献标识码：A 文章编号：1001-5299（2023）04-0069-06DOI:10.19531/j.issn1001-5299.202304012Research on the Design of Childrens Bedroom Furniture Based on AHP-TOPSIS MethodTAN Yu-jie1,3 YANG Xin-yan1,3 ZHANG Zhong-feng1,2,3,4 ZHANG Ji-juan1,2,3(1.Central South University of Forestry and Technology,Changsha 410004,Hunan,P.R.China;2.Green Furniture Engineering Technology Research Center of National Forestry and Grassland Administration,Changsha 410000,Hunan,P.R.China;3.Green Home Engineering Technology Research Center in Hunan,Changsha 410000,Hunan,P.R.China;4.Dongyang Furniture Institute,Dongyang 322100,Zhejiang,P.R.China)Abstract:On the purpose of gaining methods and evaluations of furniture design for childrens bedrooms，the analytic hierarchy method(AHP)was used,the judgment matrix of the design elements of childrens bedroom furniture was constructed,the weights of each element were determined and the examples were applied,and the approximation ideal solution sorting method(TOPSIS)was used to weight the standardization process through the initial evaluation matrix obtained by the scheme score,and the positive and negative ideal solutions of the evaluation object and the relative paste progress were calculated,and the scheme was sorted by virtue and disadvantage.The results showed that structural safety,material environmental protection,scale adjustability,learning,storage were the main influencing factors of childrens bedroom furniture design.Among the three schemes designed according to the weight of the elements,scheme 1 was the optimal design scheme.The evaluation model constructed by combining the analytic hierarchy method and the approximate ideal solution ranking method can minimize the subjective impact of design decisions,which could make the design scheme in the decision-making more scientific and reasonable,as well as had certain practical value for the design of childrens bedroom furniture.Key words:Analytic hierarchy;Approximation ideal solution sorting method;Childrens bedroom furniture;Design;Evaluation model20 世纪80 年代以来，随着中国经济的蓬勃发展，国内开始涉及儿童空间和儿童家具设计方面的研究1，主要有儿童房设计研究、多功能儿童家具的探究、可成长性家具研究等几大方向。儿童卧房空间是孩子生活、娱乐、学习、起居的空间，在儿童卧房家具设计方面，国外设计师开启先进的设计思维模式，准确定位儿基金项目：湖南省重点研发（2022NK2043）；湖南省科技创新领军人才（2021RC4033）；湖南省科技人才托举工程项目“中青年学者培养计划”（2020TJ-Q18）；国家林业绿色家具创新团队作者简介：谭雨婕，女，研究方向为家具设计工程、产品设计E-mail:*通讯作者：张仲凤，女，博士，教授，研究方向为家具制造技术E-mail:收稿日期：2022-08-15林 产 工 业70第60卷童生活需求，来指导其儿童家具设计2。在注重款式新颖、造型丰富和安全环保的同时，保持家具的实用性3。针对儿童及其卧房特征合理化设计家具，有助于启迪儿童智慧，促进儿童独立自主习惯养成，对儿童健康成长具有重要意义4。1 儿童卧房家具设计概述1.1 儿童生理特征概述03 岁为婴幼儿阶段，1 岁以内的儿童能够独立和在辅行下行走。23 岁的儿童开始可以独立行走，上下台阶，穿越简单的障碍物5。此阶段儿童卧房空间的安全性要求高，婴幼儿进行平面活动，需要空间宽敞，收纳的位置应在其触碰不到的高位。操作平台通常是在宽敞的地面，对于卧房空间的分区为玩学一体。36 岁为学龄前阶段，3 岁以后的儿童体力迅速提升，可以独立行走、跑、跳，穿越障碍物，有一定的行动控制力6。此阶段对儿童卧房空间的安全性要求较高，学龄前儿童有纵向活动且相对固定，收纳的位置应在其方便收纳的低位。操作平台大且较高，对卧房空间进行适当分区。612 岁为学龄期阶段，6 岁以后身体增长迅速，精力旺盛，能长时间进行一定的体力活动，有较好的自控力和平衡力7。此阶段儿童卧房空间的安全性与前两个阶段相比，要求一般，学龄期儿童有明确的活动范围，收纳空间相对固定8。操作平台较小且高，卧房空间分区明确。1.2 儿童卧房家具设计要素分析1.2.1 功能性对儿童卧房家具设计的影响依照功能用途的不同，儿童卧房家具主要可以分为坐卧式家具、凭依式家具和贮藏式家具。坐卧式家具包含床、凳子、椅子等。只要涉及到教育、饮食、娱乐和睡眠方面，都需要用到坐卧式家具来对身体各部位进行有力支撑。针对大多数孩子而言，全天至少有四分之三的时间需要使用到坐卧式家具。儿童家具的功能需求会随着儿童的成长而变化，儿童家具功能的转变则主要依靠尺寸的改变来实现9。1.2.2 安全性对儿童卧房家具设计的影响为确保家具及其工艺的高质量，需要选择正确合适的生产材料。实木、塑料、人造板材、皮革和织物都是儿童家具设计与制造中常见的选材，其中实木广受人们的青睐10。因儿童皮肤娇嫩，骨骼还在发育过程中，为避免在活动过程中磕碰跌倒，需要增加儿童卧房空间的安全性，对空间中的家具进行圆角处理11。1.2.3 成长性对儿童卧房家具设计的影响在身体快速成长的儿童时期，对家具的规格和需求相应发生变化，包括尺寸、配置和功能等12。大多数家庭难以承担家具换新频率高带来的经济负担，该行为也不符合当下提倡的可持续设计原则。为实现可陪伴儿童一起成长的儿童卧房家具设计，可根据儿童不同时期的生理特征进行调整，让儿童家具的使用寿命更长，且更加绿色环保13。1.2.4 益智性对儿童卧房家具设计的影响儿童卧房空间的家具是儿童成长过程中探索世界的中介，需要兼具实用功能和益智性14。家长在期望孩子无忧无虑成长的同时，会注重儿童能力的提升与培养，尤其是影响儿童行为习惯养成和创造能力及智力发育的重要阶段。因此，儿童家具的寓教于乐理念应运而生，儿童家具的益智性即为儿童在使用家具时有助于开发儿童的智力15。2 儿童卧房家具设计的层次分析2.1 层次分析法层次分析法（AHP）由Scary于1971 年提出，是一种联结定量与定性的分析方法。在层次分析法的判断决策进程中，逻辑判断是非常科学和有条理的，很多涉及决策的领域都会运用层次分析法16-18。使用该方法能够科学地对复杂要素进行剖析，计算每个要素的权重值19，帮助设计人员对儿童卧房家具设计要素进行优先级排序。方法主要分为以下4 步：1）首先将儿童卧房家具设计要素进行层级划分，构建层次结构模型；2）将准则层和各类子准则层的要素分别两两比较给图1 层次分析法应用流程Fig.1 Analytic hierarchy application process谭雨婕，等：基于AHP-TOPSIS法的儿童卧房家具设计研究71第4期出分值，构建相应的判断矩阵；3）子准则层各要素的目标权重通过计算确定并排序；4）执行一致性检验后对目标权重结果进行解析，设计出3 款儿童卧房家具。层次分析法应用的具体流程如图1 所示。2.2 建立层次结构模型1）目标层。目标层的唯一要素是儿童卧房家具设计的最优方案。2）准则层。对于儿童卧房家具设计而言，功能、安全、成长和益智4 个要素能够产生最深刻的影响。因此，准则层由功能性、安全性、成长性和益智性构成。3）子准则层。根据Thomas L.Saaty率先提出的层级构造方法20，将功能性、安全性、成长性和益智性4个准则层分别细分为多个子准则层。具体将储物、娱乐、学习、功能可延伸归为功能性方面；将材料环保性、结构安全归为安全性；将尺度可调、造型可变换归为成长性；将启发性、寓教于乐归为益智性。由此，基于层次分析法的原理构建出儿童卧房家具设计的层次结构模型，如图2 所示。2.3 构建判断矩阵及确定权重准则层以及各类子准则层的要素之间相对重要性通过两两比较得出，构建目标判断矩阵和各准则判断矩阵21。在此步骤中，通过确定相对比例来提高精度。在需要进行比较的各准则层X