（机械制造及其自动化专业论文）儿童自行车个性化定制中儿童参与设计的研究.pdf

摘要 儿童自行车作为一种儿童常用休闲娱乐代步工具，深受广大儿童及家长喜 爱，市场占有率高，销售量大。随着时代的发展，儿童自行车已经不是简单的代 步工具了，而是成为一种满足儿童不同层次需求的生活用品。如文化、娱乐、健 身甚至承载了更深层次的如儿童的交往沟通、自我表现及认可等需求。 现有儿童自行车的造型多是成人自行车的缩小版，缺乏创新。儿童自行车的 使用者是儿童，而设计者是设计师，购买者是家长，这就形成了一个矛盾，设计 师是以家长的需求还是以儿童的需求设计儿童自行车，成年人是否真正了解儿童 的各种需要。儿童有个性化的需求，这种需求需要儿童直接参与到设计的过程中， 按照自己的喜好设计出专属的，唯一的儿童自行车。 针对上述问题本文提出了用户参与设计的模式，儿童可以根据自己的个性化 需要直接参与到自行车的设计中来。依据年龄层次将儿童分为3 5 、6 8 、9 1 2 岁这三个层次进行调查研究。并针对家长及儿童的需求提出7 j i , 童自行车个 性化设计的设计指导意见。在以儿童为中心的前提下提出了儿童参与设计的方 式、分析t j l 童参与自行车设计的组织过程，并构建y j i , 童自行车用户参与设计 的任务模型和思维模型。对儿童参与设计中界面的设计依儿童年龄层次不同，提 出了不同的设计指导意见。 实践部分对儿童自行车进行了模块化的划分，归纳出适于儿童参与设计的 基本模块部分。建立t j l 童自行车个性化设计的基本模块库与个性化模块库。 并以3 5 岁儿童为例，根据他们的审美喜爱，以动物形态仿生的形式设计了儿 童自行车主要部件初步方案；设计了3 5 岁儿童参与个性化自行车设计的用户 界面。 关键词：用户参与儿童自行车个性化设计用户需求交互界面 a b s t r a ct a sam a j o rt o o l o fe n t e r t a i n me n ta n dt r a n s p o r t a t i o n ，w i t hi n c r e a s e dm a r k e ts h a r e a n dh i g hs a l e sr a t e ，c h i l d r e n sb i k eh a sb e c o m em o r ea n dm o r ep o p u l a ra mo n gk i d s a n dt h e i rp a r e n t s a l o n gw i t ht h ed e v e l o p me n to fo u rs o c ie t y ，i th a sb e e nn ol o n ga s i m p l et o o lf o rp r a c t i c a lr i s e ，b u th a st u r n e di n t oapr o d u c tt h atca ns a t i s fyt h e c h i l d r e n sn e e d sa td i f f e r e n tl e v e l ss u c ha sk n o w l e d g ea c q u i r i n ga n db o d ye x e r c i s i n g m o r e o v e r ，i tc a nme e ts u c hd e e p e rn e e d so fc h i l d r e na sc om m u n i c a t i o n ，e x p r e s s i o n a n dr e c o g n i t i o n h o w e v e r ，i no u rd a i l yl i f e ，d u et ol a c k o fi n n o v a t i o n ，t h ec h i l d r e n sb i k ei s u s u a l l yt h em i n i a t u r eo fa d u l t s b i k e i ti saf a c tt h a tt h eb u ye r s a r ep a r e n t sw h i l et he u s e r sa r ec h i l d r e n ，s ot h e r ei sa p a r a d o xw h o s en e e d ss h o u l db es a t i s f i e db yt h e d e s i g n e r s e v e r yc h i l dh a sh i so w nr e q u i r e me n tf o rau n i q u eb i k e ，w h i c hc a no nl yb e m e tt h r o u g hh i so w n p a r t i c i p a t i o ni n t ot h ed e s i g n t os o l v et h ea b o v e p r o b l e m s ，t h i sp a p e rp u t sf o r w a r dan e wd e s i g nm o d e lo f u s e r p a r t i c i p a t i o nt h a tc h i l d r e nc a nd e s i g nt h eb i k ew i t ht h ed e s i g n e r sa c c o r d i n gt oh i so w n p r e f e r e n c e s t h ep a p e rm a k e st h es t u d yi n t od i ff e r e n ta g e s ：3 - 5 ，6 - 8 ，9 - 1 2 ，a n da l s o s u g g e s t ss o m ei d e a sa c c o r d i n gt ot h er e q u i r e me n to fp a r en t sa n dt h e i rc h i l d r e n wi t h t h et he m eo fc h i l d r e n - o r i e n t e d ，t hi sp a p e ri n t r od u c e sd i f f e r e n tw a y s ，p ro c e s s e s ，t a sk m o d e l sa n dt h i n k i n gmo d e l si nt h ed e s i g nt hr o u g hc h i l d r e np a r t i c i p a t i o n a sw e l la s s o m ed i f f e r e n tg u i d a n c e si ni n t e r f a c ed e s i g na c c o r d i n gt ot h ed i f f e r e n ta g eg r o u p s b e s i d e s ，t h ep a p e ra l s oc l a s s i f i e st hed es i g ni n t od i ff e r e n tm o d e l s ，f i n d st h o s e t h a tc a nbeu s e db yc hi l d r e n ，a n dbu i l d st hep r i ma r ymo d e lb a s ea n di n d i v i d u a l i z e d m o d e lb a s e t a k i n gt h ee x a m p l eo ft h ea g eg r o u p3 - 5 ，t h ep a p e rb r i n g sf o r w a r ds o r ee b a s i cd e s i g np a t t e r n so fd i ff e r e n tp a r t so fc h i l d r e n sb i k ea c c o r d i n gt ot h e i re s t h e t i c n e e d sa n dt h ei m i t a t i o no fa n i m a l s t h eu s e r si n t e r f a c eh a sa l s ob e e nd e s i g n e df o rt h i s a g eg r o u p k e yw o r d s ：u s e r p a r t i c i p a t i o n ，c h i l d r e n sb i k e ? i n d i v i d u a l i z e dd e s i g n ，u s e r sn e e d s ， i n t e r f a c e 第一章绪论 第一章绪论弟一早三百记 儿童自行车作为一种儿童常用休闲娱乐代步工具，深受广大儿童及家长喜 爱，市场占有率高，销售量大。随着时代的发展，儿童自行车已经不是简单的代 步工具了，而是成为一种满足儿童不同层次需求的的生活用品。如，文化、娱乐、 健身甚至承载了更深层次的需求如儿童的交往沟通、自我表现及认可等需求。我 国是自行车大国，我国的自行车行业己发展成为一种非常大的产业，而儿童自行 车作为儿童专属的产品却没有受到应有的重视，目前市场上的儿童自行车大多是 一些成人自行车的“缩小版”，如何突破儿童自行车设计创新的瓶颈，使儿童自 行车更好的为儿童服务，尊重儿童的个性化需要，充分调动儿童的积极性，亲身 体验、参与到设计当中来，快速、高效的实现儿童自行车的个性化设计，是自行 车制造行业和广大设计师需要思考和解决的问题也是工业设计学科面临的新课 题。 2 0 1 1 年5 月，天津三合顺工贸有限公司与天津城市建设学院艺术系工业设 计课题组建立产学研战略合作关系，共同研究“面向个性化需求的儿童自行车系 统研发”课题。天津三合顺工贸有限公司是一家以生产加工儿童自行车为主的公 司。公司在技术研发领域采用“新品研发+ 商品化”的模式。注重市场的最新走 向、消费者的个性需要和新产品的研发。2 0 1 1 年与天津城市建设学院工业设计 研究中心共同成立公司新产品开发中心。合作项目包括当代中国儿童生理与心理 研究、儿童自行车设计调查与研究、儿童自行车设计与测评系统研究、儿童自行 车个性化设计中儿童参与模式的研究、面向个性化需求的儿童自行车系统技术实 现等。本课题直接来源于合作项目，是合作项目中较为重要的部分。 1 1 1 儿童自行车个性化设计现状及存在问题 1 儿童自行车设计现状 目前，儿童自行车行业制造现状多为o e m 形式，即“代工生产”或“贴牌 生产”。这种生产制造模式中所谓的“设计”仅局限于原始设备制造商对儿童自 行车厂现有产品作局部改动或加工。这种方法常常由于模具、资源等限制，设计 方案大同小异，难以推陈出新，不利于产品的更新换代：而且这种贴牌生产的生 产形式使得很多品牌的儿童自行车虽然品牌不同，但出自同一生产厂家：这就使 第一章绪论 得市场上儿童自行车造型单一，产品缺乏创新，体现儿童特色的设计元素少。 另外，购买儿童自行车的家长及儿童只能被动的选择卖场仅有的成品童车， 不能依儿童的性别、爱好、需求等自身的因素自由选择甚至参与设计，这是儿童 自行车市场在设计环节上的一大缺憾。 2 产品个性化设计存在的问题 纵观我国当前产品个性化设计现状，存在下列的问题： ( 1 ) 以设计师为中心的个性化。很多所谓的产品个性化设计，是设计师张 扬个性的个性化。设计过度表达设计师的个人情感，往往脱离了产品设计的本质， 弱化了产品的使用功能和对用户的心理满足。 ( 2 ) 以生产制造为中心，重功能重生产的个性化。有的产品设计表达只重 视使用功能，以便于生产加工降低产品成本为目的，产品所谓的个性化仅通过个 别部件颜色变化来体现，忽略了人们对产品的情感需求。 ( 3 ) 缺乏用户的参与和主导，更多的是厂家和设计师的个性化。难以实现 真正用户参与的个性化设计。 而和儿童相关的个性化产品更是少之又少。 3 儿童自行车个性化设计存在的问题： ( 1 ) 现有儿童自行车的造型多是成人自行车的缩小版，缺乏创新。 ( 2 ) 儿童自行车的使用者是儿童，而设计者是设计师，购买者是家长，这 就形成了一个矛盾，设计师是以家长的需求设计儿童自行车还是以儿童的需求设 计儿童自行车，成年人是否真正了解儿童的各种需要。 ( 3 ) 儿童自行车设计相关依据主要是儿童身体各部分的尺寸测量，这些数 据仅能指导自行车各部件的尺寸，对儿童心理的研究不够。 ( 4 ) 在购买儿童自行车时，消费者只能从已生产好的成品车型中被动选择， 没有主动选择，参与设计的机会。儿童需要参与，儿童也可以参与。 ( 5 ) 儿童的需求是多种多样的，儿童自行车使用人群特殊，是在成长过程 中的孩子，由于儿童年龄层次的不同，儿童的生理和心理需求都是不同的。单纯 的一种儿童自行车造型的大中小型号，难以满足各年龄层儿童的需求。 1 1 2 解决问题的方法 为了有针对性的解决上述儿童自行车个性化设计当中存在的问题，本论文提 出了让儿童直接参与到儿童自行车个性化设计中的方法，寻找一条适合儿童的， 用户参与设计的模式。 第一章绪论 1 2 课题国内外研究状况 用户参与产品设计和制造的方式国内外现状主要包括基于网络的大规模定 制设计思想、用户参与的互动式产品创新过程。 1 2 1 儿童自行车个性化定制现状及存在问题 大规模定带1 ( m a s sc u s t o m i z a t i o n ，m c ) 1 是l9 8 7 年斯坦戴维斯( s t a r td a v i s ) 在( f u t u r ep e r f e c t ) ) 一书中首次提到的一种生产方式“m a s sc u s t o m i z a t i o n ”，即大 规模定制( m c ) 。1 9 9 3 年b 约瑟夫派恩( b j o s e p hp i n ei i ) 在大规模定制：企业 竞争的新前沿一书中写到：“大规模定制的核心是产品品种的多样化和定制化 急剧增加，而不相应增加成本；范畴足个性化定制产品的大规模生产：其最大优 点是提供战略优势和经济价值。”大规模定制的基本思想在于通过产品结构和制造 流程的重构，运用现代化的信息技术、新材料技术、柔性制造技术等一系列高新 技术，把产品的定制生产问题全部或者部分转化为批量生产，以大规模生产的成 本和速度，为单个客户或小批量多品种市场定制任意数量的产品。 目前大规模定制的主要实现方式多是基于网络的产品定制，该定制方法可以 实现将客户在互联网络上的个性化订单在全国甚至全球范围内进行归纳集中，然 后统一进行零件的生产加工，最后根据用户订单进行组装，成为用户定制的产品。 分析该用户参与的方式，有如下问题： ( 1 ) 用户参与的环节在整个产品生产制造链中较靠后，目前大规模定制服 务多集中在电子产品类，如戴尔( d e l l ) 公司和索尼( s o n y ) 公司推出的笔 记本定制业务，用户可以根据自己使用电脑的需求定制相应的硬件配置，和简单 的笔记本外壳颜色，参与的内容较少，且是在相应的标准化成品中挑选，若是自 我设计定制笔记本外观，成本又会增大很多，难以实现真正的个性化定制。 ( 2 ) 用户只能被动的参与订单的选择、确认环节，而且参与选择的内容多 是集中在一些产品的内部配置上，比无法在前期参与产品设计。 ( 3 ) 这种方式无法实现与用户的即时沟通与反馈。 目前，面向儿童产品的大规模定制产品服务尚未有国家开展，让儿童参与到 儿童自行车的设计定制中来就需要一种适合儿童参与的方式。 1 2 2 用户参与的互动式产品创新过程1 2 】 v o nh i p p e l l 9 8 8 年在其创新源理论中根据创新者与创新之间的联系将创新 分为：用户创新、制造商创新和供应商创新。用户创新是指用户对其所使用的产 品、工艺的创新，包括为自己的使用目的而提出的新设想和开发首创的设备、工 第一章绪论 具、材料、工艺等，以及对制造商提供的产品或工艺的改进。 ( 1 ) 领先用户参与创新 v o nh i p p e l 先是将领先用户从普通用户中分离出来，他认为领先用户比目前 市场上大部分人要提前几个月或几年遇到将普及的新产品或服务需求。其次，领 先用户能够敏感地发现从解决他们需求的方案中会受益匪浅。因为他们不愿意等 到新产品或服务慢慢在市场上随处可见时才开始进行产品创新，所以他们经常提 前开发新产品或服务。在儿童自行车的设计开发任务中，儿童显然不是领先用户， 无法作为领先用户参与产品创新。 ( 2 ) 基于工具箱的用户参与创新 v o nh i p p e l 在2 0 0 1 年又提出了一种全新的产品开发方式基于工具箱的 用户参与创新模式，它是指制造商将新产品开发分为与用户需求相关和与企业生 产能力相关的两部分，通过预先设计的用户创新工具箱把与用户需求相关的部分 交给用户完成。 在基于工具箱的用户参与创新方式中，制造商要预先进行开发，儿童在预先 开发的过程中无法参与，另外，由于基于工具想的用户参与创新模式对用户本身 的创造能力、构建产品原型的设计能力有一定的要求，儿童受知识及能力的局限， 也不能很好的完成参与创新的任务。 1 3 1 研究的目的 本论文本着以人为本以用户为本的理念，力求探索一种以儿童需求为核心， 儿童参与设计为途径，儿童选择产品实现为结果的个性化设计模式。寻找真正满 足儿童个性需求的产品设计方法和流程，使产品的设计呈现出既便于生产制造又 符合使用人群特征，更进一步的是，能够最终设计出儿童专属的、符合用户个人 气质，带有明显的个人符号的儿童白行车。 1 3 2 研究的意义 本课题在理论研究方面进行新的设计模式的探索，打破传统以设计师及生产 厂家为中心的设计模式，创新性的提出儿童，即用户参与的个性化设计模式，该 模式在结构容易拆分、易于用户参与设计的的产品类设计中具有很强的可操作 性，有一定的理论指导意义。 实际应用方面与企业合作，通过调研、实验收获了大量儿童个性化需求及儿 第一章绪论 童自行车设计的一手资料，将研究理论应用到实际中，从实际中来，到实际中去， 具有良好的实际意义。 1 4 课题研究内容、方法及工作路线 1 4 1 课题研究内容 本课题以儿童自行车为例，本着以人为本以用户为本的理念，力求探讨一种 以用户需求为核心，用户参与设计为途径，用户选择产品实现为结果的个性化设 计模式。 具体各章内容如下： 第一章总体概述，对课题的选题背景进行介绍，说明研究的目的与意义， 并总结了课题的研究内容，研究方法及工作路线。 第二章对儿童自行车家长需求进行定性、定量分析；研究了儿童的行为及 心理特点。 第三章分析了以儿童为中心的方式设计和个性化设计，提出让儿童与设计 的基本模式；对儿童参与设计过程中的相关技术进行分析，分析了儿童参与过程 及参与内容；建立了儿童参与自行车设计的任务模型和思维模型；讨论了儿童参 与设计的交互形式以及儿童参与界面分析；儿童参与设计的经济效用。 第四章通过与企业合作项目进行实例分析，利用模块化设计方法对儿童自 行车进行系统和模块划分，分析儿童自行车主要零部件设计要点，对前期调研结 果进行应用，建立儿童自行车方案库，搭建面向儿童自行车个性化的用户参与设 计平台。设计了适于3 5 岁儿童使用的儿童参与自行车设计界面。 第五章讨论课题研究的结果和意义，提出后续研究的发展方向。 另，根据企业项目需要，本课题的研究中，只选择了普通的儿童自行车进行 分析，没有考虑折叠结构的自行车。 1 4 2 课题研究方法 1 儿童自行车设计调查与研究是通过统计数据分析、问卷调查、电话调查、 访谈等方法进行儿童自行车市场调查、儿童自行车企业调查和儿童自行车技术调 查。 2 根据相关理论进行定性与定量相结合的研究方法，运用态度总加量表法 和语义分析量表法，力求做到课题研究方法可靠，数据详实，问题全面。 3 理论与实践结合的研究方法。与三合顺工贸有限公司合作，以天津妇幼 保健中心为基地，对研究理论进行实践验证。 第一章绪论 1 4 3 课题研究工作路线 第驷章蟊翔儿童蠹行车个性北毂计掬乳童 参与设计平台豹构建 构建在儿童自行车个性化设计实际操作中运 用儿童参与设计模式的平台，并进行实例分析 第五章总结与展望 总结儿童参与设计的模式的成 果及不足，分析课题延续性发 展的方向。 图卜1 课题研究工作路线图 1 5 课题研究的主要创新点 1 强调以用户为主导的个性化设计，形成用户参与的个性化设计模式，方 便设计师、生产厂家结合用户需求进行参与设计。 2 以儿童自行车为例与企业合作探索个性化的用户参与设计模式。 6 第二章儿童自行车个性化需求分析 第二章儿童自行车个性化需求分析 2 1 家长需求分析 2 1 1 家长需求定性分析 通过市场分析研究，家长对儿童自行车的需求可归纳为：安全性、舒适性、 易用性、个性化、可调节、易维护和经济性。 用k a n o 模型【3 】对以上需求进行分析，将这七项需求归纳为三种类型： 表2 1 儿童自行车家长需求的k a n o 模型分类 基本需求 期望需求 一维需求 安全性、舒适性 可调节、经济性 个性化、易维护、舒适性 ( 1 ) 基本需求。这类需求被用户认为是理所应当的，如果得不到满足，用 户满意度就会很低；反之，如果得到充分满足，用户满意度也不会提高很多。儿 童自行车的安全性就属于基本需求范畴。质量过关，安全可靠是家长最关心的问 题，儿童自行车安全性能好是应该的，用户的满意度不会因此提高。相反，如果 自行车结构不合理，使用可靠性差，工艺粗糙易伤人，那么家长的满意度就会很 低。 ( 2 ) 期望需求。这类需求被用户认为是具有吸引力的，如果期望需求能得 到满足，那么用户满意度就会得到很大提高；相反，就算这类需求得不到满足， 用户满意度也不会降低很多。调研中发现儿童自行车的价格期望就属这类需求。 家长希望为儿童选购的自行车结实耐用，价格合理。物美价廉、质优价低是期望 需求，很具吸引力，如果这种期望得到满足，那么家长的满意度会得到很大提高： 相反，就算这类需求没有得到满足，家长的满意度也不会降低很多。 ( 3 ) 一维需求。这类需求和用户满意度之间是简单的线性关系，需求越充 分的得到满足，用户满意度就越高。儿童自行车的个性化需求即为一维需求，儿 童自行车造型新颖、功能专属、可选装选配等都能提升用户的满意度，个性化的 需求越充分得到满足，满意度就越高。 用k a n o 模型对家长的儿童自行车的需求进行分类，设计师要在能够满足用 户基本需求的前提下，重点考虑期望需求与一维需求，避免不关心的需求与反向 第二章儿童自行车个性化需求分析 的需求，这样可以理性地处理用户需求，最大限度地提高用户满意度。 2 1 2 家长需求权重分析 用户需求经常呈现差异性分布，通过定性分析得到用户最关心的产品的各个 方面，用户的需求就集中在这几个方面当中。但不同客户群体有不同的需求，相 同的客户群中的不同个体有时也会有不同的需求。可以说用户的需求，尤其是个 性化需求是动态变化的。那么企业要满足用户的需求就要着手技术革新，将新技 术、新工艺应用到这些方面。用户需求与技术需求和功能需求的关系可以通过定 量分析得到。 建立“客户需求一技术需求一功能需求”相关矩阵【4 】，实现客户需求向功能 的转换，并确定各功能的重要度，有利于定量的研究客户需求，满足不同客户的 个性化需求。 饼2 妞- ，c r z ，c r 川，c r p 为用户第p 个相关需求，p = 1 , 2 ，一。 2 ，：，川。为用户需求的权重集，用a h p 两两比较求得 中的每个权重。 矾= 胁，蹦2 ，t m r ) 。聊。为第q 个实现技术，q = 1 , 2 ，。 w r r2 溉t ，z ，r ，为实现技术的权重集，用a h p 两两比较求得 中的每个权重。 f r2 鼢，职z ，f r r ， 职，为第r 个功能， r = 7 ，2 ，一。 = ，z ，w 。为功能的权重集，用a h p 两两比较求得中 的每个权重。 m c t 2 口l la 1 2 仅2 la 2 2 o f c 】口c 2 m t f = 届。届： 殷l口2 2 8 rl8 t l p i f p 2 f ： 8 t f m c r 为用户需求一技术相关矩阵；m 陌为技术一功能相关矩阵。矩阵中的元 素为0 ，1 ，3 ，9 。弱相关为1 ，一般相关性为3 ，强相关为9 ，不相关为0 。当 出现矩阵中某一行为0 时说明，现有的功能不能满足用户的要求，要进行新 功能的提取分析进行创新设计，另行处理= 行向量与列向量相关度计算公式统一表示为： 7 卵缈 舻 第二章儿童自行车个性化需求分析 g = w 乞厶。 i = if 2 l ( 2 2 ) w j = e j 8 i 与为相关矩阵元素，氏。为岛理论最大值，w 为岛对应列向量权重，用相 对相关度表示矩阵行向量的权重髟。 技术、功能中的元素对于用户需求的相关度。、o f r ，权重。、，的计 算如下： 0 豫。= 口肿艺w c r p a 。 j 口= l p = l ，丁 = t，t 口= i ，= 。成，尾。 q = l g = 1 lf w 哳= o f r r 8 m ( 2 3 ) 以儿童自行车为例，结合儿童自行车的特性、产品质量、成本等因素，提出 13 个技术指标。由于经济因素是不可控量，会随着技术指标的变化而动态浮动， 因此没有加入用户需求项目。利用a h p 法计算每项用户需求的重要度，按照 ( 2 1 ) 、( 2 2 ) 、( 2 3 ) 相关矩阵，打分及计算结果见下表。计算得到技术需求对 客户需求的相关度和权重。 表2 - 2 儿童自行车家长需求与技术需求权重 技术指标 传前车车车制自车轮表表成质用 i 动叉 架架 轮造协座胎面面本量户 效转外结模精调性补贴喷需 率向观构块度能能气花涂求 用户需求 力权 重 安全 q30330000o2 0 l 易用 30o0q30oo3300 8 2 舒适 3il39000003301 4 5 个性化 3 9 3 300 j3 qq02 3 l 易维护 3933 9 o333 9 905 2 可调节 00330on09q330l8 9 技术需求相 03 0 l02 3 80 4 6 203 1 502 8 802l0l5 902 9 802 4 003 i70 1 4 905 4 4o5 4 4 关度 技术需求权 00 7 4o0 5 70 1 1 400 7 700 7 1o0 5 300 3 000 7 300 5 000 7 800 3 10 1 3 40 1 3 4 一 重 不： 由量化后的用户需求权重进行排序，可以得到用户需求的重要性顺序为表所 第二章儿童自行车个性化需求分析 表2 - 3 儿童自行车家长需求权重 用户需求权重排序为儿童自行车技术开发指明了重要程度和发展方向。 其中，儿童自行车用户需求综合权重最高的项目为“个性化9 v9 权重为0 2 3 1 ， 它对应的技术权重最高分为质量，其次是车架外观，这就说明，在儿童自行车个 性化设计中，车架外观是体现个性化相关度很高的技术指标。 2 2 儿童行为与儿童心理研究 2 2 1 儿童行为特点研究 美国社会心理学家库尔特卢因( k u r tl e w i n ) 认为行为决定于个体本身与其 所处的环境，他人与环境的相互关系用函数关系来表示，即： b = f ( p e 1 式中，b 代表个人的行为；p 代表一个人的内在条件和内在特征；e 代表个 人所处的外部环境。卢因的行为模型在某种程度上揭示了人类行为的一般规律， 他认为人类的行为是个人与所处的环境互相作用的产物。同时，卢因的行为模型 对影响行为的因素进行了基本的划分和归纳，即人类的行为方式主要受个人的内 在因素和外部环境两类因素的影响和制约。1 5 儿童的行为也符合卢因的模型，其中个人内在因素包括儿童生理因素和心理 因素，外部环境因素多为家庭和社会环境因素。由于儿童正处在生理和心理的发 育期，他们大多依靠外来的信息刺激来认识对事物，因此，他们的需要更加直接 和单纯，生理需要是非常重要的一个方面；家庭，作为儿童生活的主要环境，对 他们的人格、价值观的形成都有着不可轻视的作用。在儿童的诸多行为因素中， 根据课题需要，着重研究了和儿童自行车设计相关度比较大的人机工程因素及消 费行为因素。 1 人机工程 儿童产品要充分考虑儿童的生理因素，如：儿童人体各部分的尺寸、体重、 第二章儿童自行车个性化需求分析 体表面积、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体机构特征 参数；儿童各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及 触觉、肤觉等感受器官的机能特性：以及儿童在各种活动时的生理变化、能量消 耗、疲劳机理以及儿童对各种劳动负荷的适应能力等。 儿童自行车设计要充分考虑儿童“人一车”系统人机工程各相关因素。 ( 1 ) 安全性 6 1 儿童自行车的设计要参考儿童的人体尺度参数，充分保证使用的安全性。使 儿童自行车各部分组成符合儿童的生理尺度的特征，并且最大限度地使儿童在使 用时感到便利、舒适、安全，体现设计对儿童无与伦比的体贴与爱护。 依据2 1 中对家长需求的分析可以得到，家长在给儿童购买自行车时最主要 考虑的方面是儿童自行车的安全因素，因此儿童自行车个性化设计应突出安全性 的原则。 表2 4 儿童自行车安全性相关因素及保证办法 中华人民共和国国家标准儿童自行车安全要求( s a f e t yr e q ui r e m e n t sf o r b i c y c l e sf o ry o u n gc h i l d r e n ) 7 g b14 7 4 6 2 0 0 6 i s 0 8 0 9 8 ：2 0 0 2 中给出了儿童自行车 安全要求的相关标准。 ( 2 ) 适应性 儿童自行车骑行时产生动力的源泉是肌肉收缩，各活动部位( 主要以关节为 核心) 的方向与角度，取决于关节的表面形态。它可决定关节移位的自由度【8 。 不同的关节具有不同的自由度( 表2 4 ) 。儿童自行车各机构的设计要适应儿童人 体各部位的活动自由度。 第二章儿童自行车个性化需求分析 头( h e a d l 肩( s h o u l d e r l 尺骨( u l n a ) 桡骨( r a d i u s l 手( h a n d ) 大腿( 1 e 9 1 膝( k n e e 、 脚( f o o t ) 拇指腕掌骨( c a r p o m e t a c a r p a l j o i n to f t h u m b ) 掌指关节( m e t a c a r p a lp h a l a n x ) 中间和指甲指节( m e d i a la n d n a i lp h a l a n x ) 环枕关节( a t l a n t o o c c i p i t a lj o i n t l 环枢关节( a t l a n t o a x i a lj o i m ) 肩胛骨一肩关节( s h o u l d e rj o i n t ) 肩肘关节( e l b o wj o i n t ) 桡尺关节( r a d i o u l n a r j o i n t ) 桡腕关节系统( r a d i o c a r p a ij o i n t s y s t e m ) 骨盆大腿关节( h i pj o i n t l 膝关节( k n e ej o i n t l 膝弯曲( k n e ef l e x i o n ) 膝脚关节系统( k n e e f o o t j o i n t s y s t e m ) 腕掌关节( c a r p o m e t a c a r p a lj o i n t ) 掌指节关节( m e t a c a r p o p h a l a n - g e a l j o i n t ) 指节间关节( i n t e r p h a l a n g e a lj o i n to f h a n d ) ( 3 ) 发展性 儿童自行车作为集文体、娱乐等功能为一身的儿童产品，深受广大儿童喜欢， 用户群体年龄跨度较大。儿童身体成长较快，身高变化迅速，儿童自行车的设计 要考虑儿童的成长情况具有一定的发展性。比如儿童自行车鞍座的高度调节机构 可以实现4 3 5 6 3 5 m m 范围内轻松调节，或厂家提供可更换型号的零部件，以满 足儿童的成长需要。这就可以为家长们解决烦恼，可以随着孩子年龄的增长而长 大。一 2 消费行为 儿童的消费需要随着年龄的发展以及社会的发展而不断变化，从纯生理性的 需要逐渐发展为带有社会性的需要；从模仿性的消费心理逐步发展为带有个性特 点的消费需求；从不稳定的情绪需求逐渐发展到稍微稳定的情绪需求。 儿童的消费行为1 9 】具有以下特性： ( 1 ) 消费的直观快乐性 ( 2 ) 消费的模仿性 ( 3 ) 消费的体验性 232 2 3 2 2 各 第二章儿童自行车个性化需求分析 2 2 2 儿童心理特点研究 1 儿童的认知心理【1 川 儿童的认知心理包括：思维、想象、注意力、学习、记忆等。 ( 1 ) 思维特点：依靠自己的观察和经验来获知，通过别人的说明、举例等方 式吸取不经亲身接触的新知识，开始懂得以抽象的观念推演逻辑，能从复杂的信 息中分析其来龙去脉。但难于了解信仰、灵魂等很抽象的观念。 ( 2 ) 想象特点：内心世界丰富精彩，具备超乎常规的想象力。想象富有模 仿性和再现性，主要以形象为特征。 ( 3 ) 注意力特点：注意力容易分散，稳定性较差。容易集中和稳定注意于 一些具体的、活动的、鲜明的事物及操作性的工作，而对于抽象的造型、复杂的 含义及单调刻板的对象，注意就容易分散。儿童注意的范围较成年人小，不善于 分配和转移自己的注意。 ( 4 ) 学习特点：富于游戏性质的生活，渐转为入学后工作性质的生活，各 种心理过程的有意和抽象概括性随之发展。 2 儿童的审美心理 其中，应重点对儿童审美心理进行研究，因为儿童的心理反映与成人有明显 差异。找出儿童对造型、色彩、材质等相关因素的心理感受，指导设计，才能设 计出受儿童喜爱的自行车。 审美是通过知觉形成的心理感受。审美包括知觉感受、认知感受和情绪感受。 通常采用语义分析法来分析人群的审美倾向1 。如形容视觉感受的词汇【1 2 】：壮观、 庄严、崇高、壮丽、华丽、刺激、柔和、视错；形容思维感受的词汇：理解，想 象，熟悉不熟悉，认同不认同，沉思，赞扬，疑问，交流；形容情绪感受的词 汇：幸福、害，t f l 、悲哀、惊奇、生气、失望。图2 1 是儿童及家长对儿童自行车 的语义描述。 第二章儿童自行车个性化需求分析 稳重轻巧 华丽经典 炫酷简洁 拉风大方 ( 1 ) 造型 a 儿童与家长对儿童自行车造型审美的差异性 儿童自行车造型多样，以下是市场常见的儿童自行车车身造型，为保证对车 身造型研究的良好效度，研究样本均做去色处理，以弱化颜色因素对评价产生的 干扰。 6了 截 g ；0 图2 2 市场常见儿童自行车车身造型 。病b 1 0 一一 5 c q 鳓 经过儿童、家长共同投票，精选出4 辆车架差异较大，具有代表性的车型， 再由儿童、家长分别对这4 辆儿童自行车进行语义评分，结果如图2 - 3 ： 奄为 |瞬j、 。0 b n t ，| 、，争 。，。营 哆 v 秘 r 蕊 眵 3 侈蕊b 劳 一眵。 鼍：。q一簿 ：_ 谬 第二章儿童自行车个性化需求分析 谬 产柚 l ：7 l 二上一朴素可爱_ 三l 上朴素可爱l 上丁一朴素可爱l 寸l j 一j 朴幕 二l l _ 轻巧稳阖k l l 轻巧稳固l 产 二_ 一轻巧稳固l _ l 一轻巧 0 斗l 上经典华丽l ：过经典华丽z j 经典华丽； 【 l 经典 l _ l c l _ 一简洁炫酷l l o l 简洁炫酷l _ l 二一lj 简洁炫酷li 芒 j 简洁 l _ l l ! 虹简洁茬风l - l _ l l 简洁拉风 j 简洁拉风逆f j 简洁 l _ l 匕；l _ j 朴囊可爱0 l 上jl b t ! - 可爱l _ - 二j 朴素可爱o _ l l _ j 朴素 嬉 二_ l _ l l j 轻巧稳固l 鼙l 上上l 轻巧稳固lj i 轻巧稳固l茜i 轻巧 u 1 爿l 经典华丽 l 【l 经典华丽jz ： l 经典华丽囟 i 经典 l 上l l _ 上- j 简洁炫酷l 斗一l 上ll 简洁炫酷gl 简洁炫酷l i 简洁 x l 简洁拉风ill 简洁拉风【xi 简洁拉风il 简洁 图2 - 3 家长与儿童对自行车车身造型语义评价 比较家长评价和儿童评价，可以发现，儿童和家长在儿童自行车造型的审美 语义感受上差别较大。儿童自行车的使用者是儿童，而购买者则多为家长，这就 使得儿童自行车面对的用户群体实际上是由儿童及其家长组成的一个复合型的 用户群，这给我们一个重要的启示，即设计师要以谁的审美倾向去设计儿童自行 车。以用户为中心的设计思想告诉我 f l ，设计应当直接面向产品的使用者，我们 要以儿童为中心设计符合儿童的审美情趣，适合儿童使用的玩具、产品，不要用 大人的眼光和好恶为儿童做设计，更不能无视儿童的需要，做只适合自己的喜好， 彰显设计师本人个性的产品。评价结果我们可以看出家长和孩子对同一辆儿童自 行车的评价差异是很大的，这就更加说明了让儿童参与n j i , 童自行车的设计中的 必要性。 b 各年龄层儿童之间对儿童自行车造型审美的差异性 通过问卷调查和儿童互动游戏，分析出各年龄层儿童对不同形式的事物的喜 爱程度。统计图如图2 4 所示： ：q 黠 爱国丽酪风 爱固丽酪风 可稳华炫拉 可稳华炫拉 第二章儿童自行车个性化需求分析 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1o o 3 5 岁6 8 岁9 1 2 岁 图2 - 4 各年龄层儿童对不同形式的事物形象喜爱程度 从图中可以看出，年龄层次3 5 岁的儿童对动植物形象的识别、喜爱程度较 高，针对这个年龄层次，可以采取仿生设计法，进行儿童自行车外观的设计；6 8 岁的儿童由于认知水平提高，已经可以接收、辨认一些简单的几何图案，因此针 对这个年龄层次的儿童可以设计几何形态的车架：9 1 2 岁的儿童随着知识的积累 和认识水平的提高，对抽象图形的接收度迅速提高，审美趣味逐渐趋向成人化， 因此对于这个年龄层次的儿童，自行车的外观形态可以采用仿成人化的设计( 表 2 6 ) 。 综上，对儿童进行年龄层次划分。不同年龄层次儿童对造型的审美需求不同， 在个性化儿童自行车设计过程中，应对不同年龄层次的儿童进行设计定位。 表2 - 6 车架的不同年龄层次设计定位 第二章儿童自行车个性化需求分析 9 1 2 岁仿成人设计 吉瀚日 ( 2 ) 色彩 根据实验心理学的研究，儿童随着年龄的变化，不同时期的儿童有着不同的 认知心理和审美特征，对色彩的感知度也是不同的【1 3 ，色彩所产生的心理影响随 之有别。如表2 7 ： 表2 7 不同年龄层次对颜色的喜好【1 4 】 儿童自行车外观因素中色彩配置是一个非常重要的方面，伴随儿童成长，年 龄层次群体间差异性增大，体现在各个阶段的颜色喜好程度不同。6 岁以后的儿 童在色彩喜爱倾向上还会出现性别差异。为满足不同年龄层、不同性别儿童对色 彩喜好的差异，可以让儿童参与设计，自主选择油漆颜色进行前叉、车架等主要 部件的喷涂，实现个性化需求的满足。在儿童自行车的生产制造中，车身颜色的 变化可以通过选择喷涂颜色和个性化贴花实现，在可控的成本范围内产生让人耳 目一新的效果，增加消费者满意度。 另外，为了消除儿童过分的好奇心，避免意外事故发生，有时会故意用暗淡 灰调的颜色在不希望儿童去操作的部件上以打消儿童好奇心，让他们看到这种颜 色就厌恶或不愿意去触碰。这样有利于提高产品的安全感。 ( 3 ) 材质 所谓材质，是指材料的物理特性和化学特性所决定的材料特性，材料具有被 感知的特性。材料的感觉特性是人的感觉系统因生理刺激对材料做出的反应或人 第二章儿童自行车个性化需求分析 的知觉系统从材料表面特征得出的信息【l5 1 ，作为对人的五种感官都有影响的媒 介，在设计元素中占据了重要的角色。因此在产品设计中，对产品材质的选用有 严格的要求。而儿童产品的材质在儿童使用过程中更扮演着尤为重要的角色，作 为人类情感的特定媒介，材质本身隐含着与人类心理对应的情感信息，比如不同 的材料可以激发儿童不同的感受，材料的物理属性可以丰富儿童的视、触觉等知 觉感受；而由材料派生而来的生理心理属性则可以培养儿童的精神感受和情感； 同时，材料的安全性、环保性在儿童产品的使用中也是非常重要的一个方面 1 5 】。 材质直接影响着儿童的触觉感官。 儿童自行车常用制造材料包括：金属( 如钢，铬钼钢，铝合金，钛合金，镁 合金等) 、塑料、橡胶、皮革、纺织品等。它们给儿童带来的情感体验可见表2 8 。 表2 - 8 儿童自行车各部件材质带来的情感体验 在设计中，要对儿童自行车相关零配件进行材质选择，重视材质带给儿童 的情感体验。 第三章儿童参与设计的模式 第三章儿童参与设计的模式 3 1 儿童参与设计模式的提出 由于信息技术的发展，用户能够通过多种渠道获得所需产品的信息，选择空 间无限扩大，这进一步促进了用户对个性化产品的需求【1 6 l 。从接受产品的方式看， 人们已经不再满足于被动地接受企业的引导，而是主动地参与产品的设计和制 造；从近年的消费实践看，用户参与企业产品测试活动积极性不断增强，用户从 被动接受企业的引导、拉动，发展到对产品提出个性化的要求，而且不再只满足 于对于产品外观提供意见，而是对产品的设计方面提出个性化的要求”】。 通过参与产品设计，用户能够获得个性化需求的满足，更能感受到产