滕雨薇， 姚 君

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院， 江蘇 徐州 221000）

0 引言

支氣管哮喘是兒童時(shí)期最常見(jiàn)的慢性氣道疾病[1]，哮喘治療的目的是使哮喘得到長(zhǎng)期控制。 由于病程漫長(zhǎng)，患者多選擇在家中接受以霧化為主的康復(fù)治療， 大多數(shù)哮喘兒童通過(guò)早期干預(yù)和規(guī)范化管理， 可以達(dá)到良好臨床控制[2]。 目前，已有學(xué)者通過(guò)人機(jī)實(shí)驗(yàn)及分析哮喘醫(yī)療服務(wù)流程， 對(duì)兒童哮喘相關(guān)產(chǎn)品與哮喘醫(yī)療系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)[3]。 綜合文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，缺少針對(duì)兒童手持霧化器功能需求的研究。

本文擬結(jié)合KJ 親和圖法和AHP 層次分析法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行功能定義。通過(guò)運(yùn)用KJ 法尋找目標(biāo)產(chǎn)品的功能特征，并進(jìn)行不同層次歸類[4]，結(jié)合AHP 層次分析法對(duì)功能需求進(jìn)行定性、定量分析[5]，明確兒童手持霧化器功能需求。

1 基于KJ 法的兒童手持霧化器功能需求分析

KJ 法又稱親和圖法，是一種利用信息間的關(guān)聯(lián)性，將雜亂無(wú)序的信息進(jìn)行歸納總結(jié)的方法。 將KJ 法應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程，可以幫助設(shè)計(jì)師整理復(fù)雜信息，理清用戶需求與設(shè)計(jì)思路。 現(xiàn)利用KJ 法整理現(xiàn)有兒童手持霧化器功能，開(kāi)發(fā)用戶的潛在功能需求并進(jìn)行歸類。 其主要研究流程為：首先確定受訪者，包括哮喘患兒家長(zhǎng)、醫(yī)護(hù)工作人員、產(chǎn)品相關(guān)設(shè)計(jì)人員；然后收集資料，對(duì)受訪者進(jìn)行訪談，并通過(guò)頭腦風(fēng)暴全面收集產(chǎn)品功能需求信息；最后整理功能卡片，將收集到的需求信息進(jìn)行篩選并歸納整理，整理成精簡(jiǎn)的詞語(yǔ)并規(guī)范用語(yǔ)， 分類后形成二級(jí)需求指標(biāo)，將二級(jí)指標(biāo)再次整合得到一級(jí)需求指標(biāo)，并進(jìn)行功能清單的整理[6]。

此次調(diào)研對(duì)受訪者進(jìn)行訪談后， 以 “兒童手持霧化器” 為主題開(kāi)展思維發(fā)散， 將搜集到的功能需求進(jìn)行整理，得到的功能需求卡片包括：使用便捷易操作、引導(dǎo)用藥與呼吸、霧化給藥安全高效、安撫功能等28 個(gè)。 將得到的28 個(gè)設(shè)計(jì)需求卡片，按照客觀聯(lián)系進(jìn)行分類[6]，建立二級(jí)需求指標(biāo)13 個(gè)。 根據(jù)需求屬性，將13 個(gè)二級(jí)需求指標(biāo)整合提煉為4 個(gè)一級(jí)需求指標(biāo)，見(jiàn)表1。

表1 兒童手持霧化器設(shè)計(jì)需求清單Tab.1 Hand- held atomizer design requirements list

2 基于AHP 法的兒童手持霧化器設(shè)計(jì)層次研究

層次分析法（AHP）是一種將定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策方法。它通過(guò)將復(fù)雜因素條理化，經(jīng)過(guò)層級(jí)分析后，用定量計(jì)算的方法幫助決策指標(biāo)的重要程度。

2.1 構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)模型

以運(yùn)用KJ 法整理出的兒童手持霧化器的設(shè)計(jì)需求清單進(jìn)行層次結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建，見(jiàn)表2。

表2 兒童手持霧化器的設(shè)計(jì)需求層次結(jié)構(gòu)模型Tab.2 Hierarchy model of design requirements for hand- held atomizers

目標(biāo)層：層次結(jié)構(gòu)模型的總目標(biāo)，通常只包含一個(gè)要素，為A 兒童手持霧化器的層次化設(shè)計(jì)需求。

一級(jí)指標(biāo)： 根據(jù)KJ 法提取出安全高效B1 （針對(duì)兒童）、人機(jī)功能B2（針對(duì)兒童）、互動(dòng)體驗(yàn)B3（針對(duì)兒童）、智能軟件B4（針對(duì)監(jiān)護(hù)人）這四項(xiàng)設(shè)計(jì)需求指標(biāo)作為準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)要素。

二級(jí)指標(biāo)：運(yùn)用KJ 法分析得出的二級(jí)需求指標(biāo)C1-C13 共13 個(gè)設(shè)計(jì)需求指標(biāo)， 將其作為子準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)要素。 各需求指標(biāo)詳細(xì)描述如下：C1 材質(zhì)安全，面罩選取醫(yī)用級(jí)硅膠，減少過(guò)敏情況出現(xiàn)；C2：操作簡(jiǎn)易，使用方法明確，減少操作流程中可能出現(xiàn)的失誤，以及被機(jī)器誤傷的風(fēng)險(xiǎn)；C3：可拆卸清洗，藥杯實(shí)現(xiàn)供電自動(dòng)清洗，面罩可拆卸更換，便于調(diào)節(jié)使用尺寸與定時(shí)更換新面罩；C4：藥物高效發(fā)揮作用，藥杯內(nèi)部形狀便于藥物被充分利用，出霧量可調(diào)節(jié)，不同兒童根據(jù)吸藥情況調(diào)節(jié)出霧大小，避免藥物浪費(fèi)；C5：造型美觀有親和力：采用圓潤(rùn)的造型增加外觀對(duì)兒童的親和力， 緩解兒童在使用霧化器時(shí)的恐懼心理；C6：輕量材質(zhì)，在保證產(chǎn)品使用壽命的同時(shí)，選取較為輕量化的材質(zhì)，精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)；C7：操作便捷，簡(jiǎn)化操作過(guò)程，操作按鈕簡(jiǎn)潔醒目；C8：減少運(yùn)行聲音，選擇微網(wǎng)式霧化器，運(yùn)行聲音相對(duì)較?。籆9：互動(dòng)與安撫，利用聲音與燈光分散兒童注意力，引導(dǎo)兒童正確呼吸，提升藥物利用率；C10：整理與收納，配件與藥品集中整理收納，便于外出攜帶；C11：記錄功能，記錄定期復(fù)診情況，藥品配備情況，用藥情況，身體改善情況，面罩使用日期等；C12：提醒功能，提醒每日用藥，提醒復(fù)查；C13：社區(qū)討論功能，具有醫(yī)生在線問(wèn)診、用藥指導(dǎo)、哮喘教育分享、經(jīng)驗(yàn)交流等功能。

2.2 構(gòu)造判斷矩陣計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重

本研究由35 位哮喘兒童的監(jiān)護(hù)人組成決策者，采用1～9 的比例標(biāo)度法將前文提出的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)兩兩相比，判斷矩陣A 如下所示：

其中，aij則表示Xj對(duì)a 的重要程度，aij的賦值常由相關(guān)領(lǐng)域的專家打分或者通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查得出的數(shù)據(jù)給出，且存在aij×aji=1[7]。 最終構(gòu)造的判斷矩陣與每層因素的相對(duì)權(quán)重見(jiàn)表3-7，綜合權(quán)重排序見(jiàn)表8。

表3 A 目標(biāo)層判斷矩陣Tab.3 Target layer judgment matrix

表4 B1 一級(jí)指標(biāo)層判斷矩陣Tab.4 B1 Level 1 index level judgment matrix

表5 B2 一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣Tab.5 B2 Level 1 index level judgment matrix

表6 B3 一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣Tab.6 B3 Level 1 index level judgment matrix

表7 B4 一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣Tab.7 B4 Level 1 index level judgment matrix

表8 綜合權(quán)重排序Tab.8 Composite weight ranking

根據(jù)一級(jí)指標(biāo)權(quán)重可以看出， 兒童手持霧化器設(shè)計(jì)需求重要等級(jí)排序由高到低為B1 安全高效、B2 人機(jī)功能、B3 互動(dòng)體驗(yàn)、B4 智能軟件。根據(jù)對(duì)二級(jí)指標(biāo)的綜合權(quán)重值可以看出， 哮喘兒童家長(zhǎng)對(duì)C4 藥物高效發(fā)揮作用、C7 操作便捷、C5 造型美觀有親和力、C2 操作安全、C8 減少運(yùn)行聲音、C1 材質(zhì)安全、C9 互動(dòng)與安撫功能比較關(guān)注，對(duì)于智能軟件相關(guān)的使用需求相對(duì)較低。

2.3 判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)

對(duì)表5～表9 的判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)后，CR 值均小于0.1，通過(guò)一致性檢驗(yàn)。 見(jiàn)表10。

表9 平均一致性指標(biāo)Tab.9 Mean consistency index

表10 一致性檢驗(yàn)結(jié)果Tab.10 Consistency test results

3 兒童手持霧化器設(shè)計(jì)實(shí)踐

根據(jù)兒童手持霧化器設(shè)計(jì)要素權(quán)重分析結(jié)果， 將研究結(jié)論和設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合。主要設(shè)計(jì)目標(biāo)為，造型方面力求簡(jiǎn)潔且有親和力， 且充分考慮手部的抓握方式及拇指與食指的功能位置[8]，緩解兒童對(duì)于手持霧化器的恐懼與抗拒心理。使用流程簡(jiǎn)潔明確，操作便捷。利用互動(dòng)形式，引導(dǎo)兒童與家長(zhǎng)正確使用霧化器，并通過(guò)光效、音效等緩解兒童在長(zhǎng)時(shí)間使用霧化器產(chǎn)品產(chǎn)生的枯燥感。

3.1 兒童手持霧化器硬件設(shè)計(jì)

兒童手持霧化器硬件設(shè)計(jì)效果圖，見(jiàn)圖1。

圖1 兒童手持霧化器硬件設(shè)計(jì)效果圖Fig.1 Hardware design effect of children's handheld atomizer

使用前，出霧口可拆卸使用一次性網(wǎng)式噴霧頭，省力且干凈衛(wèi)生。儲(chǔ)藥倉(cāng)在使用時(shí)可獨(dú)立打開(kāi)，方便注入藥劑與用后清洗， 使用時(shí)通過(guò)透明刻度盤可隨時(shí)觀察剩余藥量。 根據(jù)使用場(chǎng)景，可選擇使用吸嘴或面罩進(jìn)行霧化。 考慮到兒童在霧化時(shí)， 由于情緒等因素?zé)o法科學(xué)有效吸入藥物， 設(shè)計(jì)利用互動(dòng)光效的強(qiáng)弱變化及音效引導(dǎo)兒童正確呼吸，光效的強(qiáng)弱變化為一個(gè)周期引導(dǎo)呼吸，吸引兒童注意，減輕兒童在使用過(guò)程中的焦躁感和不安感，提高藥物的利用率，給藥更加高效。

3.2 APP 界面設(shè)計(jì)

目前哮喘還無(wú)法治愈， 適當(dāng)?shù)南晕夜芾碛兄诨颊吒纳平】禒顩r，減少計(jì)劃外的醫(yī)療就診，降低病情惡化的風(fēng)險(xiǎn)[9]。 為提高日常治療依從性，通過(guò)智能軟件幫助管理病情很有必要。 結(jié)合兒童手持霧化器的各項(xiàng)功能設(shè)計(jì)手機(jī)APP 界面，界面主要有四級(jí)頁(yè)面層次，操作功能包括：個(gè)人中心界面、哮喘日志界面、設(shè)備使用界面、哮喘教育界面等，見(jiàn)圖2。

圖2 兒童手持霧化器APP 界面設(shè)計(jì)Fig.2 Interface design of children's handheld atomizer APP

通過(guò)APP 將霧化過(guò)程可視化， 減少時(shí)長(zhǎng)不確定帶來(lái)的焦躁感。 利用哮喘日志幫助哮喘患兒家長(zhǎng)記錄每日用藥、復(fù)診情況等，更好地把控哮喘的發(fā)展情況，也便于復(fù)診時(shí)與醫(yī)生交流病情。同時(shí)，借助線上學(xué)習(xí)的方式，家長(zhǎng)們也可以了解更多患兒的日常健康管理信息與前沿的資訊。

4 結(jié)論

通過(guò)功能需求整理與層次化分析研究發(fā)現(xiàn)， 哮喘兒童的家長(zhǎng)把產(chǎn)品的安全性、高效性放在首位，同時(shí)對(duì)于操作過(guò)程的流暢度與兒童使用過(guò)程中的互動(dòng)體驗(yàn)也十分關(guān)注。本文重新探討功能需求后設(shè)計(jì)的兒童手持霧化器，增強(qiáng)了使用體驗(yàn)， 在幫助哮喘兒童進(jìn)行長(zhǎng)期家庭自我管理方面有一定程度的優(yōu)化。 為后續(xù)兒童手持霧化器設(shè)計(jì)的研究視角、方法等方面提供了一定理論依據(jù)和實(shí)踐參考。