基于模糊綜合評(píng)價(jià)法的多功能行軍凳設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)

楊琨鈺 潘劍 羅顯廷

關(guān)鍵詞：模糊綜合評(píng)價(jià);多功能;行軍凳;設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)

1 模糊綜合評(píng)價(jià)法概述

模糊綜合評(píng)價(jià)法（fuzzy comprehensive evaluation FCE）是一種根據(jù)模糊數(shù)學(xué)隸屬度理論把定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化成定量評(píng)價(jià)的方法[1]，常用于描述模糊、難以量化、不確定性強(qiáng)的問題評(píng)價(jià)[2]。

1.1 模糊綜合評(píng)價(jià)法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

模糊綜合評(píng)價(jià)法的理論基礎(chǔ)是模糊變換[3]。設(shè)U={ x1，x2，…，xm}，V= {y1，y2，…，yn}都是有限論域， R= （rij） m×n 是U 到V的一個(gè)模糊關(guān)系，A=（ a1，a2，…，am）是U 上的一個(gè)模糊向量，則B=A?R 是兩個(gè)模糊矩陣的合成。即，

如果將上述變換中的U 作為某個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的若干個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)集合，V 作為評(píng)價(jià)結(jié)果等級(jí)集合，在評(píng)價(jià)過程中，單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)ui 相對(duì)于等級(jí)vj 的評(píng)價(jià)結(jié)果，即隸屬度?？梢酝ㄟ^調(diào)查統(tǒng)計(jì)等直觀方法得到，即通過調(diào)查統(tǒng)計(jì)可得到模糊矩陣rij 的值，模糊向量A 描述了評(píng)價(jià)對(duì)象與指標(biāo)集合U 的模糊關(guān)系，R 描述了指標(biāo)集合U 與評(píng)價(jià)等級(jí)集合V 之間的模糊關(guān)系，則利用上述的模糊變換獲得的模糊矩陣B 描述了評(píng)價(jià)對(duì)象與評(píng)價(jià)等級(jí)集合V 之間的模糊關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)。

1.2 模糊綜合評(píng)價(jià)的過程

模糊綜合評(píng)價(jià)的過程如圖1 所示。

其中在構(gòu)建模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣時(shí)，各指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果通?？赏ㄟ^調(diào)查統(tǒng)計(jì)得到。如果評(píng)價(jià)對(duì)象的影響指標(biāo)比較多，合理分配權(quán)重比較困難時(shí)，宜采用多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)[5]。此方法先將評(píng)價(jià)指標(biāo)依據(jù)其相互關(guān)系劃分為多個(gè)評(píng)價(jià)因素，每一評(píng)價(jià)因素包含多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，形成“評(píng)價(jià)對(duì)象—評(píng)價(jià)因素—評(píng)價(jià)指標(biāo)”的多級(jí)指標(biāo)體系。評(píng)價(jià)時(shí)，先對(duì)每一評(píng)價(jià)因素采取上述評(píng)價(jià)方法得到其模糊評(píng)價(jià)結(jié)果，然后將每個(gè)因素當(dāng)作新一層的評(píng)價(jià)指標(biāo)，重復(fù)上述評(píng)價(jià)過程即可。

2 行軍凳概述

行軍凳是一種供軍校學(xué)員進(jìn)行集體活動(dòng)或野外作業(yè)時(shí)隨身攜帶的凳子，學(xué)員每日集體收看新聞聯(lián)播、每周的班務(wù)會(huì)，以及各類集會(huì)、野外作業(yè)、駐訓(xùn)等活動(dòng)，都離不開行軍凳[6]。多功能、易攜帶是行軍凳設(shè)計(jì)的核心需求，也是行軍凳設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)的核心要素。

3 多功能行軍凳設(shè)計(jì)方案

根據(jù)行軍凳實(shí)用性、便攜性要求、統(tǒng)一性的要求，利用Kano模型分析法進(jìn)行用戶需求分析，提出了如圖2 所示的多功能行軍凳分體式設(shè)計(jì)方案[7]。多功能行軍凳集“凳子”“椅子”“書桌”“文具盒”等功能于一體，其分體式結(jié)構(gòu)由兩部分構(gòu)成，其一是折疊凳，其二是椅背書桌構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)與使用狀態(tài)分別如圖2（a）—（f）所示。

4 基于模糊綜合評(píng)價(jià)法的多功能行軍凳設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)流程

4.1 設(shè)置評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與權(quán)重

設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)的前提和基礎(chǔ)是確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其權(quán)重。按照既能全面體現(xiàn)用戶體驗(yàn)要素，又能便于設(shè)置各指標(biāo)權(quán)重的原則，構(gòu)建了多功能行軍凳設(shè)計(jì)多級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。如圖3 所示，該指標(biāo)體系圍繞功能體驗(yàn)、交互體驗(yàn)、感觀體驗(yàn)、技術(shù)體驗(yàn)及文化體驗(yàn)5 大評(píng)價(jià)因素，設(shè)計(jì)了18 項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

確定多功能行軍凳設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的方法有很多種，文章采用了比較簡(jiǎn)便而應(yīng)用廣泛的層次分析法[8]。該分析法將復(fù)雜的評(píng)價(jià)對(duì)象排列為一個(gè)有序的遞階層次結(jié)構(gòu)的整體，然后在各個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目之間進(jìn)行兩兩的比較、判斷，計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的相對(duì)重要性系數(shù)，即權(quán)重[9]?；具^程如下：

1） 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)集。如圖3，行軍凳每一層評(píng)價(jià)因素由其下一層評(píng)價(jià)指標(biāo)組成評(píng)價(jià)指標(biāo)集。例如對(duì)最終目標(biāo)層的評(píng)價(jià)指標(biāo)集為：U = {功能體驗(yàn)U1， 交互體驗(yàn)U2，感觀體驗(yàn)U3，技術(shù)體驗(yàn)U4，文化體驗(yàn)U5}。

對(duì)“功能體驗(yàn)U1”，其評(píng)價(jià)指標(biāo)集為：U1 = {凳子功能U11， 椅子功能U12，書桌功能U13，文具盒功能U14，水杯架功能U15}。

2） 構(gòu)造判斷矩陣。組織專家或用戶代表討論并確定各評(píng)價(jià)因素中的兩兩指標(biāo)的重要度關(guān)系。設(shè)U 為評(píng)價(jià)指標(biāo)集，ui∈U，i=1，2，…，n。uij 表示因素ui 與因素 uj 的相對(duì)重要性標(biāo)度，uij 取值如表1 所示。

根據(jù)表1，討論形成的判斷矩陣如下。其中U 是5 個(gè)評(píng)價(jià)因素間的判斷矩陣，U1-U5 是各評(píng)價(jià)因素的評(píng)價(jià)指標(biāo)間的判斷矩陣。

4.2 評(píng)價(jià)方案與分析評(píng)價(jià)結(jié)果

設(shè)計(jì)出評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、得到具體指標(biāo)權(quán)重分配后，就可采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。

由圖3 可知，多功能行軍凳設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是由因素層和指標(biāo)層兩級(jí)構(gòu)成，因而必須采取多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)的方法。首先對(duì)每項(xiàng)評(píng)價(jià)因素的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行模糊變換，求出各評(píng)價(jià)因素模糊評(píng)價(jià)結(jié)果（稱為一級(jí)變換），再將5 個(gè)評(píng)價(jià)因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)通過模糊變換求出行軍凳的最終設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果（稱為二級(jí)變換）。具體過程如下：

1） 確定評(píng)價(jià)等級(jí)，獲取測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)。為更真實(shí)準(zhǔn)確地收集用戶的使用體驗(yàn)，請(qǐng)學(xué)校實(shí)習(xí)工廠依據(jù)設(shè)計(jì)方案制作多功能行軍凳樣品，組織用戶代表對(duì)各項(xiàng)功能進(jìn)行試用，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)按“非常滿意”“滿意”“一般”“不滿意”四個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)填寫試用測(cè)評(píng)表，逐項(xiàng)統(tǒng)計(jì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的百分比，將測(cè)評(píng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果與權(quán)重分配結(jié)果歸并到一張表格中，如表2 所示。

5 設(shè)計(jì)方案改進(jìn)建議

綜合上述分析，后續(xù)的設(shè)計(jì)可重點(diǎn)在以下用戶體驗(yàn)方面加以改進(jìn)：（1） 交互體驗(yàn)。重點(diǎn)強(qiáng)化舒適性體驗(yàn)，例如，結(jié)合人機(jī)工程學(xué)改進(jìn)凳面、桌面造型，使用新材料新技術(shù)改善凳面硬度等，增強(qiáng)就座舒適度。通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，在保證安全性同時(shí)，降低產(chǎn)品的重量等。（2） 個(gè)性化體驗(yàn)?？韶S富產(chǎn)品型號(hào)，也可設(shè)置可調(diào)節(jié)配置，如高度調(diào)節(jié)、角度調(diào)節(jié)等來(lái)滿足不同身高、體重、性別用戶差異化需求、個(gè)性化需求等。（3） 感觀體驗(yàn)和文化體驗(yàn)。此次設(shè)計(jì)方案更多地體現(xiàn)了軍用器具和軍營(yíng)文化的特點(diǎn)要求，對(duì)校園文化、大學(xué)文化、青春文化等體現(xiàn)的不夠，因?yàn)楹侠砣谌攵嘣拿缹W(xué)和文化元素也是面向用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)的永恒課題。

6 結(jié)語(yǔ)

由上述多功能行軍凳設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)可以看出，模糊綜合評(píng)價(jià)利用精確的數(shù)學(xué)方法處理模糊的評(píng)價(jià)因素，能對(duì)模糊性評(píng)價(jià)對(duì)象做出比較科學(xué)、明確的量化評(píng)價(jià)結(jié)論。同時(shí)，其評(píng)價(jià)結(jié)果通常是個(gè)向量，而不是單一點(diǎn)值，既能夠比較準(zhǔn)確描述被評(píng)價(jià)對(duì)象，又可以用來(lái)進(jìn)一步加工處理，得到更多更細(xì)致的評(píng)價(jià)信息。例如通過計(jì)算各評(píng)價(jià)因素或指標(biāo)的特征值可獲取用戶對(duì)各因素或指標(biāo)的評(píng)價(jià)次序，用以指導(dǎo)后續(xù)的設(shè)計(jì)方案改進(jìn)等。