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基于综合赋权法的适老化橱柜优化设计策略论文

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2024-05-28 14:05:25    来源:    作者:caixiaona

摘要:针对目前适老化橱柜产品设计研究过程中,权重计算过程中主管信息占比较大的问 题,将主、客观赋权法相结合进行综合赋权,运用于适老化橱柜评价体系,提升适老化产品的 针对性与科学性。通过德尔菲法、访谈法收集专家意见,整理出各项指标,构建适老化橱柜评 价体系;其次通过最优最劣法(BWM)计算出主观权重,运用客观赋权法(CRITIC)计算指 标的客观权重,最后结合主客观权重,对三种方案进行评价与排序,最终获得最优方案。事实 证明,综合运用主客观赋权进行评价的模型更加科学合理,能有效提升设计方案的准确性。

  摘要:针对目前适老化橱柜产品设计研究过程中,权重计算过程中主管信息占比较大的问题,将主、客观赋权法相结合进行综合赋权,运用于适老化橱柜评价体系,提升适老化产品的针对性与科学性。通过德尔菲法、访谈法收集专家意见,整理出各项指标,构建适老化橱柜评价体系;其次通过最优最劣法(BWM)计算出主观权重,运用客观赋权法(CRITIC)计算指标的客观权重,最后结合主客观权重,对三种方案进行评价与排序,最终获得最优方案。事实证明,综合运用主客观赋权进行评价的模型更加科学合理,能有效提升设计方案的准确性。

  关键词:适老化;橱柜设计;综合赋权;BWM;EWM随着老龄化程度的加剧,目前我国已经逐渐步入深度老龄化的程度,如何积极应对人口老龄化已经成为国家重点关注的问题之一。自21世纪以来,随着中国社会经济的发展和生活质量的提高,中国人口平均预期寿命不断延长,人口老龄化的程度日益严重。到2022年左右,65岁以上老年人口预计将占中国总人口的14%左右。[1]。随着人口结构的加速老龄化以及年轻人口数量的持续下降,为老年人提供生活服务、社会互动等方面的消费需求不断增加,社会各界高度关注银发经济的市场潜力。[2]。我国学术界对于适老化产品的落脚点多从用户体验、包容性设计、通用设计出发,重点关注老年人的使用安全、使用体验以及心理感受,对提升产品适老化具有积极的影响与作用。但针对当前适老化厨房橱柜产品设计与评价研究仍较不成熟,文中所提出BWM-EWM模型的综合赋权评价法,能够提高对适老化橱柜产品各评价指标权重的确定精度,使评价结果更加客观公正,为设计师优化产品设计提供了重要参考。

  一、适老化橱柜研究现状及相关概念

  (一)适老化橱柜研究现状

  橱柜作为居家必备且使用频繁的产品,其设计的适老化与合理化能够引导老年人在烹饪作业中的正向行为,从生理的角度引导老人健康生活。因此,诸多学者从厨房的智能化、适老化出发,以适用性为导向结合情感化设计为老年人提供优质的适老化设计[3]。陈杰使用入户调研法,通过对老年人在厨房作业中的行为,发现影响老年人舒适满意度与储存空间满意度的因素是橱柜尺寸、厨房面积以及厨房安全性能[4]。Debajyoti[5]等人基于问卷调查与结构方程模型(PLS-SEM)提出老年人智能家居接受模型(ESHTAM),最终确定老年人使用智能家居的意愿与主观规范、自动化、自我能力、满意度与兼容性呈正相关,与负担能力、安全性(私密性)则成负相关。吴春锦[6]采用问卷的形式,结合老年人的认知与行为习惯,总结适老性橱柜的设计原则为安全性、便利性、通用性等。

  (二)BWM最优最劣法

  BWM即最优最劣法(Best-worst Method),其是一种新型多准则决策方法。BWM是在指标中选取最优、最劣指标,再将其分别与其他指标两两比较,确定相对重要性。相较于传统的AHP法通过n(n-1)/2次的比较,最终获得n2-n个数据;BWM法的运用能够减少指标间比较的次数,只需要比较2n-3次,较大程度地简化了AHP的烦琐比较过程[7-8],也减少了数据量,避免因为数据量过大造成的失误。

  (三)EWM熵权客观赋权法

  熵权法[9](The Entropy Weight Method)是脱胎于信息论基本原理的解释。熵权法作为一种求客观权重的方法,主要是根据指标间的变异程度来计算熵权值[10],即根据指标自身所蕴含的信息量大小来确定指标的权重。由于BWM法主要根据专家打分进行赋权,主观性较强,引入EMW客观赋权法能够在保留指标自身属性的前提下,降低指标的主观性因素,使赋权结果具有科学性与可信度。

  二、适老化橱柜评价模型构建及流程

  (一)基于组合赋权法的适老化橱柜评价流程

  通过文献调研,对综合赋权研究相关领域的文献进行分析与整理,建立了基于BWM-EWM的适老化橱柜设计评价流程。EWM法的引入能够减少BWM法在处理评价指标时的主观性,提升赋权的科学性与后续分析的准确度。

  (二)基于BWM的主观权重计算

  基于BWM的具体计算步骤,首先,选取指标Yn(最优)和指标Yw(最劣)。其次确定最优指标的影响因素。再次,确定最差指标的影响因素。最后,采用线性BWM模型,得出最优指标权重。

  (三)基于EWM的客观权重计算

  假设存在m个待评价方案与n个待评价指标,构建评价矩阵P=(Xij)m×n,各个指标对待评价对象的影响程度由离散程度来决定,并以此计算出各个指标的权重。

  (1)对正负向指标进行数据归一化,如公式1,公式2。

  公式1正向指标,公式2负向指标

  (2)计算指标比重与计算指标权重,如公式3,公式4。

  公式3计算指标比重,公式4计算指标权重

  (四)综合赋权计算

  为充分体现主客观赋权的优势,本文引入博弈论的思想计算组合权重。首先构建组合权重向量,其中为主观权重向量,客观权重向量,为最优组合权重,如公式6。其次引入博弈论思想,如公式7。最后,得到最优组合权重,如公式8。
       公式5组合权重向量;公式6博弈论计算组合权重;公式7最优组合权重

b5.png

  三、实例应用

  (一)构建适老化橱柜评价体系

  首先对市面上已有的老年人橱柜产品进行综合分析并结合文献资料与算法结果对初步的数据进行收集与整理;其次,结合访谈及问卷,咨询老年家具设计领域和老年产品设计共21位专家的意见,对专家意见进行梳理归纳;最后,通过对专家意见量化计算分析以及对专家建议的整合采纳,构建包含外观偏好、功能需求、交互行为等三个准则层指标的适老化橱柜评价指标体系(A)。

  (二)实例分析与权重赋值计算

  此次选择了三个案例,分别为L型样式,一字型样式和一字型样式(特殊)。

  L型样式属于整体板类型产品,功能区设置明确,整条动线合理;一字型样式配合嵌入式的抽屉式洗碗机以及侧拉调味拉篮,在兼顾橱柜整体的前提下满足储存与收纳的功能;一字型样式(特殊)作为开放式的橱柜,前后空间预留比较大,不论是自理老人或是借助老人都可以使用,兼容性较强。

  1.基于BWM的主观权重确定

  根据前文公式,依据专家给出的评分,运用SPSSAU计算出各个指标的权重向量,如表1,同时结合博弈论在BWM模型的基础之上,计算出指标的权重即A1=0.2325,A1=0.7675并且进行排序,详见表2。

b2.png

根据表2中的综合权重计算结果可知,老年人的偏好从交互行为、功能需求、外观偏好依次降低。在外观偏好中,权重最高的指标分别是便于清洁维护与材料环保耐用;在功能偏好中,综合权重最高的指标分别是橱柜尺寸适老化与照明因素;在交互行为中,操作简单易懂的与使用安全性更高的橱柜更受老年人的欢迎。所以,在针对的适老化橱柜设计过程中,应对橱柜尺寸适老化、照明因素、便于清洁维护、使用安全与操作简单易懂等因素作首要考量。

  四、基于综合赋权法的适老化橱柜优化设计策略

b4.png

  (一)合理布局,提升橱柜存储空间

  厨房内的设备较多但空间利用不充分,因此存储效率较低,容易使老人在烹饪作业过程中感到局促,在设计时需要着重考虑橱柜的储藏与收纳功能。传统橱柜在设计中着重点往往是风格、造型、材质,对橱柜内部的空间分布、柜门打开方式以及柜体形式缺乏科学合理地规划,导致柜体内部空间利用率低。可以通过在墙面上增加置物架或者可伸缩、收纳的设施,帮助老人更好地存储物品,提升橱柜使用满意度。

  (二)增加橱柜照明,保障老年人使用安全

  随着年龄的增加,老年人视力能力与对光的感知能力降低。在适老化的橱柜设计需要充分考虑老年人的视觉特征,增加光源。由于视力的衰弱,若厨房空间内照明条件不佳,则老人会产生不适感。所以在具体设计时应该充分利用自然光源,营造良好的照明环境。能让老年人感到视觉舒适的光源Ra值应该在80以上,保证老年人在行动的过程中有较好的可见度,降低老年人在使用橱柜过程中发生事故的概率。

  (三)尺寸适老化,符合老年人使用习惯

  老年人生理机能会随着年龄增长有所退化,出现弯腰难、无法久站、行动迟缓等现象。而橱柜的人机尺寸主要受老年人的生理特征与行为特征的影响[11]。以自理老人为例,底板位置则不宜超过1400mm,过高的台面会使老人难以使用,增加使用风险。基于此,在适老化橱柜的设计中,应根据老人的行动能力、人体尺寸、性别等因素进行针对性的尺寸改良。

  五、结语

  本文基于文献调研与专家访谈,初步确定影响面向老年用户橱柜设计的多个因素,并构建起初步的评价指标框架。在明确具体考量维度后,采用最佳最差法计算评价指标的主观权重并通过熵值法确定评价指标的客观权重,最后综合二者获得单个指标的最终权重。在详细评价模型建立后发现:兼顾设施照明设计、橱柜高度匹配及合理布局的方案二得分最高,表明其与老年用户的真实使用需求和偏好契合度最高,能够避免有效决策信息的缺失,增加老年人在橱柜使用过程中的舒适度。

  参考文献:

  [1]中国发展基金会.中国发展报告2020:中国人口老龄化的发展趋势和政策〔2020〕37号[EB/OL].(2020-6-19)[2023-11-10].https://baijiahao.baidu.com/s?id=1669889936161550244&w fr=spider&for=pc.

  [2]刘颖,易西多.基于AHP-CRITIC-TOPSIS的智能养老辅助产品设计研究[J].包装工程,2023,44(20).

  [3]李琳,李芳宇,刘征.积极老龄化背景下智慧厨房发展趋势及适老性设计探究[J].包装工程,2022,43(02).

  [4]陈杰,刘玮.整体厨房的适老化设计原则[J].家具,2023,44(01).

  [5]Pal D,Funilkul S,Vanijja V,et al.Analyzing the elderly users’adoption of smart-home services[J].IEEE access,2018,6:51238-51252.

  [6]吴春锦,宋莎莎.厨房收纳柜适老性设计研究[J].家具与室内装饰,2020,(06).

  [7]尹星,权力.基于BWM的反坦克分队打击目标模糊优选[J].指挥控制与仿真,2021,43(02):76-81.

  [8]艾欣,秦珺晗,胡寰宇等.基于最优最劣法-熵权-逼近理想解排序法的电网安全与效益综合评价[J].现代电力,2021,38(01).

  [9]Zhu Y,Tian D,Yan F.Effectiveness of entropy weight method in decision-making[J].Mathematical Problems inEngineering,2020,2020:1-5.

  [10]张长勇,张倩倩.基于AHP-熵权法的货舱码垛效果模糊综合评价[J].包装工程,2020,41(23):135-140.

  [11]程永胜,徐骁琪,李波.基于老年人生活形态的橱柜适老化设计策略[J].厦门理工学院学报,2022,30(02).