基于技术进化定律的用户体验设计模型研究-孙晓枫.pdf

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1、工业技术经济Journal of Industrial Technologyical Economics第 10 期（总第 288 期）2017 年 10 月No.10（General, No.288）Oct.2017 145 引 言进入21世纪以来，知识经济的发展导致市场竞争更加激烈，产品越来越复杂化，技术含量不断提高，与此同时消费者对于产品的性能呈现出越来越多的个性化用户需求。产品由原来的满足用户基本使用需求逐渐向满足用户心理需求转变，用户多样化个性化的需求在产品设计中的权重越来越大。产品设计已经从追求产品的功能转而追求产品在整个消费过程中的心理舒适和情绪满足1。多样化个性化的用户需求和不

2、断细分的市场，对于产品市场竞争力的要求进一步提高 ，由原来的简单提供产品功能转变成要以满足用户需求为第一要义，企业只有通过快速开发出满足用户需求的质优价廉的产品，不断满足用户的个性化需求，才能够在市场竞争中取得优势，从而占据更大的市场份额，获取更多的经济利益。同时，从用户角度来看，产品在满足基本的功能需求之外，更多的满足用户的个性化需求以及能够给予用户更多的眼前一亮的“惊喜”，用户的满意度就越高。因此，产品设计首先要以满足用户需求为出发点，如果能够将 TRIZ 技术进化理论相关研究成果融合用户体验设计方法应用于产品设计，将会使得开发出满足用户体验需求的产品更加容易实现。因此，如何更有效发掘用户

3、需求和满足用户体验，完善用户体验设计模型对于企业发展至关重要。1 技术进化定律、Kano模型与用户体验需求技术系统进化理论是由TRIZ之父根里奇阿奇舒勒通过对世界专利库的20万项专利进行研究和分析发现的，他发现任何技术的创新和变革、产品的设计和改进都不是随机发生的，而是像自然规律意向遵循一定的客观规律，并且这些规律还能够适用于不同的领域。技术系统进化理论的主要内容包括技术系统在结构上进化的趋势、技术进化路线、技术系统进化模式和路线的可传递性，并以此为基础提出了出技术成熟度预测方法、8 个技术系统基本进化法则。运用这些方法和进化法则能够对产品当前的状态进行精准的分析定位，从而有利于从产品的核心技

4、术层面实现突破，根据产品或者技术的未来发展趋势，开发出更适应用户需求和富有竞争力的新产品。1.1 技术进化定律技术进化路线和技术进化法则是当前 TRIZ研究的一个热点。根里奇阿奇舒勒总结的 8 个收稿日期：2017-05-25基金项目：科技部大学生创新创业训练体系构建与应用示范项目（项目编号：02170071416200）。作者简介：孙晓枫 , 东北大学机械工程与自动化学院讲师。研究方向：人因工程、体验设 计、TRIZ 理论研究及应用。赵新军，东北大学机械工程与自动化学院副教授。研究方向：创新方 法、TRIZ 理论研究及应用。钟莹，东北大学机械工程与自动化学院讲师。研究方向：创新方法、TRIZ

5、 理论研究及应用。基于技术进化定律的用户体验设计模型研究孙晓枫 赵新军 钟 莹（东北大学机械工程与自动化学院，沈阳 110819）摘 要 技术系统及产品需要根据用户新的需求和市场的压力进行不断改进，最终向理想解进化，以提高市场竞争力。本文利用用户体验设计相关理论，结合 TRIZ 的技术进化定律及需求进化定律，运用Kano 模型对用户需求进行分析，提出满足用户体验并适合技术进化定律的产品设计模型，用于预测、提取、分析、确认用户需求，并将用户需求转化为技术特性并实现新产品的开发。关键词 技术进化定律 体验设计 用户需求 Kano 模型 TRIZDOI：10.3969/j.issn.1004-910

6、X.2017.10.019中图分类号F273.2 文献标识码 A万方数据 146 工业技术经济Journal of Industrial Technologyical Economics第 10 期（总第 288 期）2017 年 10 月No.10（General, No.288）Oct.2017技术系统基本进化法则分别 是：（1 ）完备性法则；（2）能量传递法则；（3）动态性进化法则；（4）提高理想度法 则；（5 ）子系统不均衡进化法则；（6 ）技术系统向超系统进化法 则；（7）向微观级进化法 则；（8 ）协调性进化法则2。每条法则之下又有若干条分支技术进化路线。运用这些技术进化法则就可以

7、比较准确的判断出当前的产品处于技术进化的哪个部位，然后基于进化法则和技术进化路线对产品的未来发展方向进行预测，根据预测结果定位产品技术发展和产品设计的方向。当 前，TRIZ 技术进化模式研究正处于快速发展阶段，新的技术进化模式和进化路线不断涌现。技术系统进化是人们对于技术系统主要功能的需求逐步提高的结果3。在一定程度上可以说，技术系统的进化是为了满足人们需求的不断提高而产生的。Vladimir Petrov 从哲学的高度对进化定律进行了剖析，提出技术进化定律4。技术进化定律是由需求、功能和系统 3 个方面的进化定律构成的统一整体，如图 1 所示。从图中可以看出技术进化定律的 3 个组成部分之间

8、并非简单的并列关系，还存在一定的递进关系。需求是技术进化的起点，是技术进化的动力；功能则是以需求为基础而产生的，是为了满足需求的实现；功能的实现才能够真正实现系统的进化。技术进化定律的核心和基础是需求进化定律，功能和系统是需求进化定律实现之后的延伸，技术进化从根本上说是源于需求进化的。图1 技术进化理论系统组成关系图Vladimir Petrov 认为需求进化是技术系统进化的重要推动因素之一。需求进化的趋势是满足基础的需求，在满足基础需求的基础上，寻求更高级的创造性需求以及潜在需求，遵循着从低级向高级发展的进化方式。需求进化的具体方向包括理想化、动态化、协调化、集成化、专门化，需求理想化是核心

9、，需求动态化、需求协调化、需求集成化及专门化最终就是实现需求的理想化5。需求进化定律在一定程度上也是遵循着技术系统进化法则进行的，两者之间有很强的契合度。如图 2 所示，需求进化定律按照技术系统进化法则中的动态性进化、提高理想度、协调性进化等法则进行进化，可以说是技术系统进化的重要组成部分。图2 需求进化定律与技术系统进化法则万方数据工业技术经济Journal of Industrial Technologyical Economics第 10 期（总第 288 期）2017 年 10 月No.10（General, No.288）Oct.2017 147 1.2 Kano模型Vladimir

10、 Petrov 提出的需求进化定律描述了需求按照技术系统进化法则从简单向复杂、从初级向高级进化的现象并提供了其进化的方向。日本东京理工大学教授狩野纪 昭（Noriaki Kano）和他的同事 Fumio Takahashi 受赫兹伯格的双因素理论启发于 1979 年提出并最终于 1984 确定为Kano 模型则用户需求进行了进一步的具体细分。Kano 模型定义了3个层次的顾客需求：基本型需求（basic needs） 、性能型需求（ performance needs）和兴奋型需 求（excitement needs）6，如图 3 所示。其中基本型需求是用户认为产品“必须要有”的属性或者功能，

11、是理所当然的基础性需求。如果产品具有这种功能或者属性，用户也不会感到很满意，但是如果产品缺少或者没有这种属性或者功能，用户就会很不满意；性能性需求并非产品必须具有的属性或功能，但是属于比较优秀的属性或者功能，如果产品具备，则用户会感到满意，如果没有，用户也不会感到失望；兴奋型需求则是产品给予用户的超出其预期的产品属性或者功能，兴奋型需求是性能性需求的升级，能大幅度提高用户满意度。图3 Kano需求模型Kano 需求模型表明只有那些满足用户的性能需求甚至兴奋需求的产品才能在市场中获得用户的青睐。随着产品技术水平的进步和升级，用户需求中的性能需求和兴奋需求会逐渐转换为成为对产品的基本需求。产品创新

12、的目的之一就是充分发掘用户的潜在需求，创造能给予用户惊喜的产品。1.3 用户体验需求随经济社会的发展，人们需求逐步呈现多样化和个性化，这就要产品具备能够提供更多的满足这些需求的新功能和属性。Kano 需求模型虽然提供了不同类型客户需求的明确分类方法但由于其作为一种主观性较强的定性分析方法，不能充分考虑到用户复杂多变的心理需求，因此就难以挖掘用户的个性化需求。用户体验设计便是用于挖掘用户的个性化需求，满足用户需求的一种设计方式，其核心在于以用户为中心，使用户直接参与产品的设计，从而保证设计出的产品能够更加符合用户需求，提升用户满意度。体验需求是用户体验设计产生和发展的真正动力，判断用户体验设计的

13、成功与否的条件就看设计是否满足用户的体验需求。体验需求是用户体验设计产生和发展的真正动力，判断用户体验设计的成功与否的条件就看设计是否满足用户的体验需求。因此，根据马斯洛7关于人的“生理需求安全需求社交需求尊重需求自我实现需求”5 个需求层次的基础上，罗仕鉴在用户体验与产品创新设计一书中提出了用户体验设计中的“感觉需求交互需求情感需求社会需求自我需求”5个需求层次8，如图 4 所示。图4 用户体验设计的5个需求层次由图中我们可以用户体验设计的 5 个需求层次是自下而上逐层增高的，其不仅包括了用户的基本需求 （感觉需求） ， 还包括用户的心理、 情感、社交等高等级需求（交互、情感、社会和自我需求

14、），在一定程度上弥补了需求进化定律和 Kano万方数据 148 工业技术经济Journal of Industrial Technologyical Economics第 10 期（总第 288 期）2017 年 10 月No.10（General, No.288）Oct.2017模型对于用户心理因素需求欠缺考虑的不足。1.4 基于需求进化定律和Kano模型的用户需求分析在某种意义上，需求进化定律不参与对于用户具体需求的发掘、收集、分析归类等具体分析过程，其主要作用在于提供一种可能的需求理论进化路径，可以用来预测需求的发展方向，最终目的是通过需求的集成、动态、协调等方式来实现需求的理想 化。K

15、ano 模型则不同，它依据自身所定义的 3 个不同层次的需求，为用户的需求区分提供了有效的定性工具，但并非直接提供测量用户满意度的定量工具。根据 Kano 模型的原理可以最大限度帮助我们了解用户不同层次的需求，是识别用户需求、设计产品功能至关重要的切入点9，从而通过对用户不同层次需求的识别和定义，主动把控产品的设计和改进进而全面提升产品的用户体验。需求进化定律和 Kano 模 型对于用户需求处理各有其优点又各有其不足。只有将需求进化定律、Kano 模型和用户体验需求三者有机结合才能真正深度发掘用户需 求：（1 ）通过用户体验研究方法中的访谈、用户测试和 Kano 问卷调查等方法，发掘用户的原始

16、需求，并对原始需求进行进一步细化，将模糊、不清晰的原始需求转变为5个层次的用户体验需求要 素；（2）运用 Kano模型分析方法，根据 Kano 需求分类表将调查结果分类汇总，建立和分析结果原型，识别具体测量指标的敏感性，将 5 个层次的用户体验需求要素进行进一步分类，分为基本型需求、性能型需求和兴奋型需求，将用户需求分类转化为有效的产品需求（见表 1）。表1 Kano需求分类表10用户需求反向（如果不提供该功能）喜欢 理所当然 无所谓 可以忍受 不喜欢正向（如果提供该功能）喜欢QAAAO理所当然 R I I I M无所谓 R I I I M可以忍受 R I I I M不喜欢RRRRQ注：R 为

17、反向型，I 为无差异型，A 为兴奋型，O 为性能型，M 为基本型，Q 为有问题的回答。最后，根据需求进化定律对三类需求进行集成、动态化调整，深度挖掘其中的性能型和兴奋型需求，通过实现需求的理想化来预测未来最能满足用户需求的产品的技术需求，从而提前布局未来的产品提前抢占市场。2 基于需求进化定律和Kano模型的用户体验设计模型需求进化定律可以用于预测未来的需求11。需求进化的方式遵循着马斯洛的需求层次理论，从低级向高级、从简单向复杂的发展规律。需求进化的一般步骤基本上是首先满足用户的基础要求，对应着 Kano 模型中对应的是基本型需求；然后满足智能的及创造性的需求，其对应于 Kano模型中的性能

18、型和兴奋性需求。性能型和兴奋型需求与用户体验需求是正相关的，能够极大的提升和满足用户体验需求。因此，在用户体验设计过程中要充分考虑满足用户的性能型和兴奋型需求。作者根据需求进化定律和 Kano 模型以及用户体验需求， 提出用户体验设计模型， 如图5所示。万方数据工业技术经济Journal of Industrial Technologyical Economics第 10 期（总第 288 期）2017 年 10 月No.10（General, No.288）Oct.2017 149 根据用户体验设计模型，如图 5 所示，可以明确用户体验设计的过程。具体可以分为以下几个过程：（1 ）企业确定新

19、产品方向，并通过研究确定目标用户； （2）对目标用户进行需求分析。运用体验设计用户研究方法如访谈法、观察法和Kano 设计调查问卷等方法获取资料，运用不同的分析工具，提取用户需求；（3）进行需求分类。运用 Kano 模型和 Kano 需求分类表将用户需求按照基本型、性能型和兴奋型需求进行归类，并将分类的用户需求与按照用户体验需求的 5 个层次进行对应；（4 ）将用户需求变为功能需求。对用户需求进一步拆分，根据技术系统进化法则中的动态性进化、提高理想度和协调进化等法则，实现需求理想化，同时将用户需求转化为技术特性， 从而实现可以导入到产品研发中的产品功能；（5）运用产品设计方法，根据企业的价值主

20、张和市场定位对产品进行合理规划和设计，形成最图5 用户体验设计模型大程度地保证顾客满意产品设计原型。3 结语本文主要探讨了基于技术系统进化定律并结合 Kano 模型的用户体验设计模型问题，对技术系统进化定律、Kano 模型和用户体验设计等进行了阐述。通过技术系统进化定律，对需求进化法则进行了阐述，需求进化的最终方向是需求理想化， 具体的过程包括需求动态化、 协调化、 集成化、专门化。需求理想化状态亦可以看作是与 Kano模型中的兴奋型需求的追求是相契合的。文章进一步分析了 Kano 模型的 3 种类型的需求和用户体验设计 5 层次需求的对应关系，并以此为基础提出了基于技术系统进化定律和 Kan

21、o 模型的用户体验设计模型，用于为企业进行产品设计提供一定的理论指导，解决企业如何明确定位和获取用户需求的问题，从而有助于设计出竞争力强的产品。产品设计原型Kona 模型需求分类用户需求的五个层次自我需求社会需求情感需求交互需求基本需求新产品基本型需 求目标客户体验需求满足体验需求的产品功能需求理想化、动态化、 协调化、 集成化、专门化用户研究方法、Kano 问卷方法等用户需求分析目标用户研究性能型和兴奋型需求根据技术系统进化法则的动态性进化、提高理想度、协调进化法则产品设计与需求实现万方数据 150 工业技术经济Journal of Industrial Technologyical Eco

22、nomics第 10 期（总第 288 期）2017 年 10 月No.10（General, No.288）Oct.2017参 考 文 献 1 朱琪琪 . 产品设计中的用户体验研究D. 无锡：江南大学，2008. 2 Savransky，S.D. Engineering of Creativity：Introduction to TRIZ Methodology of Inventive Problem SolvingM. Boca Raton. Florida：CRC Press LLC. 2000. 3 黄庆，周贤永，杨智懿 .TRIZ 技术进化理论及其应用研究述评与展望J. 科技政策与

23、管理，2009，（4）：58 65. 4 Vladimir Petrov. The laws of System Evolution J/OL. https：/triz- ，2002-03-21. 5 张青华 . 基于 TRIZ 的技术进化理论研究及工程应 用D.石家庄：河北工业大学硕士学位论文，2003. 6 Kano. Attractive Quality and Must-Be QualityJ. Hinshitsu， 1984，14（2）：39 48. 7 Maslow. A theory of Human MotivationJ. Psychological Review， 1943

24、，（50）：370 390. 8 罗仕鉴，朱上上 . 用户体验与产品创新设 计M. 北京：机械工业出版社，2010. 9 袁越，侯文君 .Kano 模型在互联网用户体验中的应用以某手机搜索客户端功能需求分析为 例J. 软件，2013，34（4）：74 78. 10 傅 志 华 . 如 何 用 Kano 模型量化用户需 求？EB/OL. http：/ 11 檀润华，张青华，马建红，曹国忠 . 技术进化定律、进化路线及其应用A. 第八届全国工程设计年会论文集，2002.Study on the User Experience Design Model Based on Technology Sys

25、tem Evolution Laws Sun Xiaofeng Zhao Xinjun Zhong Ying（ School of Mechanical Engeering and Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China）Abstract Technology systems and products require to improve continuously to meet users new requirements and market pressure, and finally they will ev

26、olve into ideal model to improve their market competitiveness. The paper uses the related theory and method of user experience to dig the users product demands deeply and analyzes the users demands on the basis of TRIZs system evolution laws and KANO model. It puts forward a product design model whi

27、ch meets the users requirements and adapts to the technology evolution laws and use it to anticipate、 extract、 analyze and decide user requirements as well as transfer the user requirements into technical characteristics to develop new products.Key words technology evolution laws； experience design； user requirements； Kano model； TRIZ（责任编辑：王 平）万方数据