基于FBS扩展模型的适老化产品易用性设计研究_杨梅.pdf

包 装 工 程 第 44 卷 第 14 期 136 PACKAGING ENGINEERING 2023 年 7 月 收稿日期：20230219 基金项目：山东省研究生教育质量提升计划专业学位数学案例库建设（SDYAL21064）；山东省研究生导师指导能力提升项目（SDYY18082）；山东省重点研发计划（2023RKY01011）作者简介：杨梅（1973），女，硕士，教授，主要研究方向为工业设计及理论。通信作者：钟吴诚（1997），女，硕士生，主攻工业设计及理论。基于 FBS 扩展模型的适老化产品易用性设计研究 杨梅，钟吴诚，舒天骆（山东科技大学，山东 青岛 266500）摘要：目的目的 为改进适老化产品易用性问题，提出一种融合需求分析和外观编码的产品概念设计扩展模型。方法方法 首先运用文献分析法了解适老化产品易用性设计研究和经典概念设计模型的发展现状，同时结合产品语义学中外观具备的传达产品功能和操作方式的价值，提出将产品外观编码应用于改进适老化产品易用性的新思路。其次对传统 FBS 模型进行扩展，构建一个包含“需求功能行为结构外观”多种要素的概念设计扩展模型。以需求分析和外观编码为重点，具体阐述模型推导过程。进而通过老年用户判断产品功能和操作方式的正确概率和反应时间量化产品易用性，从而优选出最佳的适老化产品设计方案。最后在设计应用中，以家用电动护理床智能遥控的易用性改进设计为例，验证了 NFBSA 模型的可行性。结论结论 NFBSA 模型能有效改进产品易用性，有助于缩小老年用户与适老化产品之间的使用鸿沟，进一步增强老年用户对新兴产品的信心，同时给予设计师与相关产品的易用性设计研究以参考价值。关键词：适老化产品设计；易用性；FBS 扩展模型；产品语义学；外观设计 中图分类号：J525.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)14-0136-09 DOI：10.19554/ki.1001-3563.2023.14.014 Usability Design of Elderly-oriented Products Based on FBS Extended Model YANG Mei,ZHONG Wu-cheng,SHU Tian-luo(Shandong University of Science and Technology,Shandong Qingdao 266500,China)ABSTRACT:The work aims to propose an extended model of product concept design that integrates demand analysis and appearance coding to improve the usability of the elderly-oriented products.Firstly,literature analysis was used to under-stand the research on usability design of elderly-oriented products and the development status of classical conceptual de-sign models.At the same time,combined with the value of appearance in product semantics to convey product functions and operation modes,a new idea was proposed to apply product appearance coding to improve the usability of the eld-erly-oriented products.Secondly,the traditional FBS model was extended to construct an extended conceptual design model of Demands-Functions-Behavior-Structure-Appearance.The process of model derivation was elaborated with emphasis on demand analysis and appearance coding.Then,the usability of the product was quantified by calculating the correct probability and reaction time of the elderly users to judge the function and operation mode of the product,so as to optimize the best design scheme of the elderly-oriented products.Finally,in the design application,the feasibility of NFBSA model was verified by taking the improved design of the usability of intelligent remote control of household electric nursing bed as an example.NFBSA model can effectively improve the usability of products,help to narrow the use gap between elderly users and elderly-oriented products,further enhance the confidence of elderly users in emerging products,and provide reference value for designers and related product usability design research.KEY WORDS:design of elderly-oriented products;usability;FBS extended model;product semantics;appearance de-sign 第 44 卷 第 14 期 杨梅，等：基于 FBS 扩展模型的适老化产品易用性设计研究 137 根据国新办关于最新人口普查数据的报道，我国60 岁及以上人口约 2.6 亿，占全国总人口的 18.70%，老年人口数量持续增长的态势下适老化产品受到更多关注1。在适老化产品设计中，产品的易用性尤其受到老年用户和设计师的重视。易用性是衡量产品是否真正适老的关键因素，设计核心在于方便老年用户理解和使用2。个体步入老年阶段后，认知能力会出现不同程度的老化，直观表现为学习理解能力、记忆力的显著衰退，这对产品的易用性提出了更高的要求3。当前市场上新兴的适老化产品层出不穷，然而部分产品在开发过程中对老年用户的认知特征考虑不足，产品功能花样堆砌、外观高度简约带来了不会用、学得慢、用不惯等使用鸿沟问题，最终导致老年用户对新兴适老化产品的消极甚至抵触心理4。作为产品开发的第一阶段，概念设计基本决定了产品大部分的功能及属性。研究表明，产品存在的易用性问题往往源于概念设计阶段的缺陷，一旦形成在后续的开发过程中便难以弥补5-6。因此，针对概念阶段产生的产品易用性问题，优化概念设计模型从而改进适老化产品的易用性就显得尤为重要。1 适老化产品易用性设计研究及 FBS 模型的发展现状 1.1 适老化产品易用性设计研究 近年来随着老龄化趋势的加速发展，产品如何高质量赋能于老年群体已经成为工业设计领域面临的一个重要问题。在此背景下，适老化产品的易用性设计研究越来越受到关注与重视。张为威等2从设计伦理的视角探讨了数字时代老年智能产品和服务的包容性设计策略，为适老化产品发展提供了新的视角和思路；杨小静7为改善智能产品的适老性，通过对老年用户生理及心理特征的描述性分析，提出了适老化智能产品的设计原则；姜霖和王勇彬8为探索更适合老年群体的产品设计方法，融合老年生活状态和沟通方式提出了基于良好沟通的设计策略，有效提升了适老化产品的用户体验；张宁和王倩颖9为解决图标设计与老年人认知能力的不匹配问题，通过构建老年能力需求匹配模型得到了相对客观且普适的老年图标设计方法。由上述文献可知，面向适老化产品易用性的研究多以定性描述为主，并仍停留在设计理念及原则策略的探讨上。虽然有学者在适老化智能产品的图标研究领域进行了易用性设计的具体实践，但数量寥寥，相关研究有待深入。1.2 传统 FBS 模型 由于概念设计过程直接影响了产品易用性的设计结果，所以适老化产品易用性设计研究需结合概念设计模型分析。FBS 模型（Function Behavior Structure,FBS）是概念设计中的经典模型，架构了“功能行为结构”逐层级推导产品设计方案的逻辑10。目前，已有众多学者对该模型进行了相关探讨并取得了显著的成果，主要包括 2 个研究方向。1）以文献10与11提出的在传统模型中融入用户需求和设计要求为基础，探讨新要素融入的具体方法。张青等12将用户模糊需求引入 FBS 模型，结合弹性界限和自然交互技术获取了用户需求的最优解，并在无线终端的设计中证明了方法的可行性；苏珂等13针对产品设计前期效率问题在 FBS 模型推导流程中引入了模糊层次分析法与三角模糊矩阵，最终求解得到产品关键设计要求；许艳秋等14在坐便器设计中通过质量功能展开方法将用户需求转化为产品设计要求并引入 FBS 模型，实现了产品表现与用户需求的精准匹配。2）面向 FBS 模型在应用过程中的不足探讨扩展模型的构建或与其他方法的结合。卢曼泽等15探讨了机械装备概念设计过程中 FBS 模型与基元模型融合的方法，为复杂机械产品的人机交互设计提供了新的思路；孙利等16通过构建融合了用户需求和原理空间两要素的 FBS 拓展模型，优化了可穿戴式康复机械手设计的用户体验。由此可知，现有的 FBS 模型研究多侧重于产品实现过程的推理，忽视了产品基本的易用属性的表达。同时，对产品外观的求解仍处于模糊的黑箱状态，由设计师个人主观确定，且更多聚焦于外观的视觉效果，忽略了对其多元价值的发掘。1.3 产品外观设计 产品语义学提倡外观应尽可能诚实直观地反映产品功能和操作方式，认为外观设计的实质在于通过造型、颜色等符号的编码达到产品功能的不言自明、操作方式的自教自学17-18。由此可见产品外观在改进适老化产品易用性方面的价值。从语义学的观点出发，使用鸿沟是产品外观失效的表现，根本原因在于设计师与老年用户对符号语义的认知偏差。因此，若要将外观的传达作用应用于适老化产品，则首先须构建符合老年用户语义认知的产品外观编码。老年用户语义认知指的是在多年产品使用过程中老年用户积累形成的对产品符号的认识，主要包括符号象征的意义和指向的操作行为，如旋钮表示可调节和转动。此类有关产品符号的经验知识构成了老年用户语义认知的主体19。符合老年用户语义认知的外观编码可以辅助老年用户解码产品功能和操作，方便老年用户的理解和使用。综上，为解决概念设计阶段产生的产品易用性问题，通过分析传统概念设计模型的缺陷，在语义学的指导下提出以产品外观改进适老化产品易用性的新思路，对传统 FBS 模型进行扩展。在模型中融入需求和外观 2 个新要素，通过老年用户需求分析来优选138 包 装 工 程 2023 年 7 月 产品功能，从而符合老年用户语义认知的外观编码表征产品的功能和操作，以达到改进适老化产品易用性的目的。2 FBS 扩展模型 2.1 NFBSA 模型构建 针对概念设计阶段出现