薛子安 龚海健 袁士东 Summary：在目前疫情放开管控的背景前提下，为增强人们的消毒意识，减小病毒感染风险，针对手持式紫外消毒灯进行研究及设计。以用户需求为基础，利用KJ法归纳总结用户需求，利用FAHP模型量化用户需求并计算权重，利用FBS模型将需求转化为具体的产品结构，接着根据转化结果进行手持式紫外消毒灯的方案设计，最后运用VIKOR法进行评价得出最佳方案。通过实践可知，利用综合模型将用户需求进行分级、量化与功能结构转化，有助于使设计更符合用户的实际需求，也能使设计的可实现性更强。 Key：KJ法；FAHP模型；FBS模型；VIKOR法；手持式消毒灯 ：TB472 ：A：1003-0069（2024）07-0120-05 Abstract：In the context of the current open control of the epidemic situation，in order to improve peoples disinfection awareness and reduce the risk of virus infection，the hand-held ultraviolet disinfection lamp was studied and designed. Based on user demand，summarize user demand by KJ method，quantify user demand by FAHP model and calculate weight，convert demand into specific product structure by FBS model，then design hand-held ultraviolet disinfection lamp scheme according to conversion results，and finally evaluate the best scheme by VIKOR method. It can be seen from practice that using comprehensive model to classify，quantify and transform user demand into functional structure will help to make the design more suitable for the actual needs of users and make the design more achievable. Keywords：KJ method；FAHP model；FBS model；VIKOR method；Hand-held disinfection lamp 引言 在疫情防控實施常态化、开放性管理的社会背景下，人们对公共卫生和个人防护的意识愈发强烈，各类消毒产品在日常疫情防控中发挥着重要作用。随着人们在日常生活中需求的不断增多，引起了越来越多业界和学界对消毒产品的关注和探索。 一、消毒产品研究现状 吴安怡等[1]对HID理论和消毒产品的相关理论的文献梳理，讨论了以HID理论为基础的消毒产品设计开发方向，并对其加以分析和评论。张莉等[2]根据中老年人疫情后购物习惯的变化，对便携购物车进行了创造性设计，增加了紫外线消毒和臭氧消毒功能。黄瑶婷等[3]针对洗手消毒液不便携带、出液量不可控，按压困难等问题，运用无意识设计理论，通过方案构建与造型迭代设计了便携式颗粒状洗手消毒产品。董良等[4]运用感性工学方法，对手持式消毒产品的感性意象与造型元素建构了映射关系，厘清了影响产品感性意象的关键造型元素，并进行设计优化。王浩羽等[5]基于现有的消毒思想和理念，从方法和形式上进行改良，将便携和智能可控的理念融入喷雾式消毒器械中。许倩倩等[6]为解决自动扶梯存在传统人工消毒耗时耗力、消毒不全面等问题，通过用户评价法、PUGH矩阵选择法对自动扶梯消毒产品进行了创新设计。 从以上文献研究可知，构建科学的模型进行需求分析与产品设计，能够在有效解决社会需求的同时，还能使产品研发具有一定的价值以及可实现性。从设计学角度出发，国内学者通常运用KJ、KANO、FAHP/AHP、QFD等模型进行有逻辑性、科学性的产品设计研究。 周俊杰等[7]为了在产品开发中提供更加可行有效的产品决策方案，提出质量功能展开（QDF）与正交试验设计（QDF）的集成模型，并将此模型应用于医疗消毒产品开发实例中。陈晨等[8]集成了SET、KJ、FAHP、QFD 4种方法，对核酸采集现场服务机器人进行研究及设计。李翠玉等[9]通过集成了SET与FAHP两种方法，深度挖掘用户的真实需求，并将其与产品功能设计相互映射，对深紫外线杀菌器进行了创新设计。王志愿等[10]提出了一种基于熵权与VIKOR对设 计方案进行评价与优选的方法，并通过家用净化消毒产品的设计方案评价为例，进行了验证计算。 综合上述所有文献，首先，可以发现大多数学者在进行研究时都集成了两种及以上的方法，这说明单一的理论指导研究存在一定的局限性，想要解决用户需求与工程特性之间的矛盾，实现感性思维向理性设计的转换就需要合理地将传统方法进行科学融合，运用综合模型对产品进行创新研究。其次，从消毒方式上还可以发现，当下人们对化学消毒产品较为偏爱，而对于紫外线消毒产品认识不足。因此，本文基于用户需求将KJ/FAHP/FBS方法相集成，并结合VIKOR评价对手持式紫外消毒灯进行设计，使产品不仅具备应有的功能，还兼具帮助人们适应新的世界环境的能力，从而改善了人们对紫外线消毒产品的印象，提升竞争力。 二、研究框架 本研究将KJ/FAHP/FBS模型集成，进行用户真实需求的优先级排序和功能结构的转化，同时以VIKOR法作为方案选取的评价手段，通过定性与定量相结合的研究方法，对手持式紫外消毒灯进行设计研究。图1为研究框架图，其所涉及的研究内容及步骤为： （一）用户需求挖掘与排序。首先，运用KJ法归纳总结用户需求，通过问卷调查、用户访谈的方式对消费者进行需求调研，将得到的结果进行分类，得到针对手持式紫外消毒灯设计需求的亲和图。其次，利用FAHP模型量化用户需求并计算权重，根据KJ法得到的亲和图构建相应的FAHP层次结构，对其进行打分后构建判断矩阵计算出权重并进行优先级排序。 （二）用户需求-功能-结构转化。在得到手持式紫外消毒灯的用户需求优先级排序后，接下来便是将其转化为可以满足用户需求的产品。通过FBS模型，利用功能-行为-结构的映射，对产品结构进行拆分细化，得到预期产品应有的结构，并根据相应的结构进行产品设计形成多个初步设计方案。 （三）VIKOR法选取最佳方案。建立相应的评价指标对各个初步方案进行打分，计算群体效用值与个别遗憾值，通过最大化群体效益和最小化个体损失得到方案各属性互相让步的折中妥协解，从而确定最佳的产品设计方案。 （四）方案细化及实物制作。根据VIKOR法所最终所选取的方案进行细化后，输出加工图纸外发加工，完成实物的制作与装配。 三、用户需求挖掘与排序 （一）基于KJ法的用户需求分析 KJ分析法又称为亲和图法，于1964年由川喜田二郎提出，区别于传统统计方法，KJ 法是建立在事实的基础上针对某一问题，收集、整合资料并抓任实质找出解决问题的途径的一种方法。目前，KJ法已广泛运用于统计学、管理学、医学、设计学等学科，在产品设计和产品开发阶段KJ法可以进行信息的归纳和整合，使产品最终能够最大限度地满足消费者需求。 本研究以手持式紫外消毒灯为设计对象，为对用户需求进行挖掘，首先以问卷调查的方式初步调研，接着以用户访谈的方式對不同职业、不同年龄层次、不同性别的20位消费者进行访谈及行为观察，来挖掘隐藏在问卷数据下的潜在需求，调研需求结果如下： （1）操作人性化：使用方式简洁易懂，上手速度快。 （2）功能布局合理：符合人们的使用习惯。 （3）人机尺寸合理：使用舒适，符合人机尺寸。 （4）计时提醒：希望产品有提醒功能。 （5）多种物品消杀：能对不同类别、尺寸、材质的物品进行消杀。 （6）消杀效率高：消杀效率高、时间短，长时间握持容易造成手部疲劳。 （7）消杀面积大：消杀的面积能更大更广。 （8）可收纳便携：不使用时能够后折叠收纳，减少不必要的空间。 （9）材料触感舒适：表面质感好，握持在手中不会划伤手。 （10）材料抗压防摔：产品坚固、不易摔坏，大部分用户担心该类手持产品从手中跌落后造成无法修复的损伤。 （11）造型简约时尚：产品造型简洁、美观、大方。 （12）注重使用环境的和谐：产品的外观、使用功能要与周围环境和谐，让人使用起来自然。 （13）购置成本低：希望购买价格在可接受范围内。 （14）使用过程能耗低：希望产品耗电较低，使用时间长。 （15）供电方式通用：接口通用，可使用通用的线充电。 （16）使用安全无害：希望在使用的过程中避免短波紫外对人体（皮肤、眼球等）的直射，而造成不可逆的伤害。 （17）防止儿童误触：对于儿童需要有童锁的功能，避免儿童因好奇误操作而导致的不可逆损伤。 （18）实用、稳定、不易损坏：希望产品的实用性好，使用时质量稳定性好，寿命长，不轻易短路或损坏。 利用KJ法对调研得出的用户需求进行整理并做出细致划分，整合得出如图2所示的KJ亲和图。针对手持式紫外消毒灯设计，其一级需求为帮助用户在生活中便捷地进行日常消杀；二级需求分别是造型结构，消杀与功能，使用与体验，实用耐久，安全规范；在造型结构下分有4个三级需求：材料触感舒适，注重使用环境的和谐，造型简约时尚，可收纳便携；在消杀与功能下分有4个三级需求：消杀面积大，消杀效率高，多种物品消杀，计时提醒；在使用与体验下分有4个三级需求：人机尺寸合理，操作人性化，功能布局合理，供电方式通用；在实用耐久下分有4个三级需求：使用过程能耗低，材料抗压防摔，实用、稳定、不易损坏，购置成本低；在安全规范下分有两个三级需求：使用安全无害，防止儿童误触。 （二）基于FAHP的用户需求量化 AHP层次分析法是在定性分析的基础上进行定量分析，将两者结合以提出系统分析的办法，但此方法易受极值的影响，层次关系的建立易趋于主观。因此，学者们在AHP层次分析法的基础上提出了FAHP模糊层次分析法，FAHP模糊层
