文献类型：学位论文

中文题名：用户需求驱动下立式空调形态美度评价与优化方法研究

作者：李明[1];

机构：[1]华东理工大学;

导师：张杰;华东理工大学

授予学位：博士

语种：中文

中文关键词：用户需求;立式空调;产品形态;美度评价;优化方法

摘要：需求是推动人类科技发展和进步的原动力。在物质极大丰富的背景下,人们在购买产品时,不单考虑产品的使用功能,还对产品的美感提出更高诉求。产品在满足人们需求的同时,不仅能为用户带来便捷的生活品质,还能促进企业的发展,提高企业的效益。传统用户需求的内容主要通过调查研究定义,在激烈市场竞争中不具有突出优势,并且用户常以最简单的语言形容产品是美的,设计师仅凭个人经验无法客观、理性地迭代产品形态的美。因此,如何运用大数据来科学理性地有效获取用户需求,如何科学合理地解析用户需求,如何将用户对美的需求融入到产品设计中,营造出能满足用户对美的需求产品,及其如何评价产品美度等等问题亟待进行研究。据此,融合用户需求、模糊数学、感性工学、美学、认知心理学、计算机等综合知识,以立式空调为研究对象,展开多元、复杂、海量数据下用户评论的需求主题抽取,解析主题关联下用户对立式空调的使用功能诉求,情感价值追求以及企业的市场竞争要求,构建功能需求到产品特性的映射关系,探索产品形态的美度评价和优化手段,旨在实现基于功能需求、情感需求和市场需求的“三需”产品开发体系与优化方法,具体的内容总结如下:(1)在线用户评论的需求信息挖掘。针对立式空调产品,通过大量而深入的用户调研,应用TF-IDF、LDA主题模型和Apriori关联算法,归纳出用户对立式空调的功能、外观、服务、体验、价格和品牌等主题需求,关联了功能和外观等频繁搭配的相关词汇,依据支持度、置信度和提升度指标,较为完善的挖掘和抽取出用户对空调相关的功能和审美需求,为进一步的研究提供依据。(2)直觉模糊Kano理论下用户满意度研究。针对用户认知的不确定性、模糊性、犹豫性等问题,引入直觉模糊集理论,运用直觉模糊的Kano模型获得用户对立式空调需求的偏好类别和满意度系数,构建用户需求到产品特性的质量屋映射模型,并纳入市场竞争基准确定工程特性的重要度,对比了应用传统分析方法、模糊分析方法和直觉模糊分析方法的结果,结果表明直觉模糊分析方法在以用户满意度为基础的产品开发过程中是合理可行的。(3)产品形态美度量化评价和预测。基于用户满意度研究,依据审美认知、视知觉动力理论、完形心理学以及其它相关理论和法则,以数理逻辑为支撑,并在前人基础上构建了产品形态美度评价知识库,将外显的立式空调形态转译为可度量的美度指标,实现产品形态的美度量化过程,并借助支持向量机在小样本训练上的非线性拟合、鲁棒性和泛化能力上的优势,依托交叉验证法进行经典支持向量回归的研究,以获得的组合参数建立支持向量回归预测模型,为下一步的立式空调形态美度优化提供支撑。(4)产品形态美度优化设计。应用形态分析法解构产品形态的设计元素,建立立式空调形态设计元素参数矩阵,结合贝塞尔曲线在图形设计中处理复杂、光滑且优美曲线的优势,利用智能粒子群算法在个体学习和群体学习的优化机制,构建了立式空调形态美度优化模型,开发基于智能混合算法的立式空调形态美度优化原型系统,验证了形态优化的美感和基于产品开发要求与优化设计的用户满意度,结果表明,基于用户需求的产品形态美度优化方法是有效和可行的。本文的研究成果将有助于完成美学与群体智慧协同的创新设计,探索以用户为导向的产品形态审美复杂性和不确定性,迭代产品形态美度的设计空间,快速产生多样化的新方案并完成不同的设计目标,丰富了面向工业设计领域的产品形态美度研究的理论与方法,并为设计师提供具有应用价值的计算机辅助支持。