基于PCT與VPRS的感性設(shè)計方法：理論、實踐與創(chuàng)新應(yīng)用一、引言1.1研究背景與動機(jī)在當(dāng)今競爭激烈的市場環(huán)境下，產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重，消費(fèi)者在選擇產(chǎn)品時，不再僅僅關(guān)注其功能和質(zhì)量，對產(chǎn)品所帶來的情感體驗和個性化感受也愈發(fā)重視。感性設(shè)計應(yīng)運(yùn)而生，它旨在滿足消費(fèi)者深層次的情感需求，通過對產(chǎn)品的外觀、色彩、材質(zhì)、交互等方面進(jìn)行精心設(shè)計，賦予產(chǎn)品獨(dú)特的情感內(nèi)涵，使產(chǎn)品與消費(fèi)者之間建立起情感共鳴，從而提升產(chǎn)品的附加值和競爭力。例如，蘋果公司的產(chǎn)品以其簡潔美觀的設(shè)計、流暢的交互體驗，讓用戶在使用過程中感受到科技與美學(xué)融合帶來的愉悅，這便是感性設(shè)計成功應(yīng)用的典型案例。感性設(shè)計作為一種以人為本的設(shè)計理念，正逐漸成為設(shè)計領(lǐng)域的核心關(guān)注點。它強(qiáng)調(diào)從用戶的情感、心理和社會文化等多維度出發(fā)，深入挖掘用戶內(nèi)心深處的潛在需求，將這些需求融入到產(chǎn)品設(shè)計的全過程，使產(chǎn)品不僅具備實用功能，更能觸動用戶的情感，引發(fā)情感共鳴。在這個過程中，如何精準(zhǔn)地獲取用戶的感性需求，并將其轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計要素，成為了感性設(shè)計的關(guān)鍵問題。個人建構(gòu)理論（PCT）和變精度粗糙集理論（VPRS）為解決上述問題提供了新的視角和方法。PCT認(rèn)為每個人都有自己獨(dú)特的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，通過對個人建構(gòu)的分析，可以深入了解用戶對產(chǎn)品的認(rèn)知和情感表達(dá)。例如，在研究用戶對手機(jī)的感性需求時，通過PCT方法，分析用戶對手機(jī)不同屬性（如外觀、性能、拍照等）的評價和建構(gòu)方式，能夠發(fā)現(xiàn)用戶對手機(jī)“時尚”“便捷”等感性意象的具體認(rèn)知維度，從而為手機(jī)設(shè)計提供更貼合用戶情感需求的方向。VPRS則能夠在數(shù)據(jù)存在不確定性和噪聲的情況下，有效地提取出關(guān)鍵的知識和規(guī)則，為感性知識的挖掘和應(yīng)用提供了有力支持。在處理大量用戶對產(chǎn)品的評價數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)往往存在不完整、不準(zhǔn)確等問題，VPRS可以在這種情況下，從復(fù)雜的數(shù)據(jù)中篩選出真正有價值的感性知識，例如從用戶對不同品牌汽車的評價數(shù)據(jù)中，提取出關(guān)于汽車外觀設(shè)計與用戶“豪華”“運(yùn)動”等感性意象之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，幫助汽車制造商更好地把握用戶需求，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計。當(dāng)前的感性設(shè)計方法仍存在一些不足之處。一方面，在感性意象詞對的提取上，傳統(tǒng)方法往往難以從海量的用戶數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確地獲取具有代表性的感性意象詞對，導(dǎo)致對用戶感性需求的理解不夠精準(zhǔn)。另一方面，在感性知識的提取過程中，對數(shù)據(jù)的不確定性處理能力有限，容易忽略一些潛在的、重要的感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則，影響了感性設(shè)計的效果和應(yīng)用價值。本研究旨在引入PCT和VPRS，通過對這兩種理論的深入研究和創(chuàng)新性應(yīng)用，建立一套更加科學(xué)、精準(zhǔn)的感性設(shè)計方法，以彌補(bǔ)現(xiàn)有方法的不足，為產(chǎn)品設(shè)計提供更有效的理論支持和實踐指導(dǎo)，推動感性設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展。1.2研究目的與意義本研究旨在通過引入個人建構(gòu)理論（PCT）和變精度粗糙集理論（VPRS），構(gòu)建一套創(chuàng)新的感性設(shè)計方法，彌補(bǔ)現(xiàn)有感性設(shè)計方法在感性意象詞對提取和感性知識挖掘方面的不足，為產(chǎn)品設(shè)計提供更科學(xué)、精準(zhǔn)的理論支持和實踐指導(dǎo)。具體而言，通過PCT深入剖析用戶對產(chǎn)品的認(rèn)知和情感建構(gòu)，從用戶自定義數(shù)據(jù)集中精準(zhǔn)提取代表性的感性意象詞對；借助VPRS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，在考慮數(shù)據(jù)不確定性的前提下，有效挖掘感性意象與產(chǎn)品設(shè)計要素之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，從而完善感性設(shè)計的理論與方法體系。感性設(shè)計在當(dāng)前設(shè)計領(lǐng)域具有重要意義。從理論層面看，本研究的成果將豐富感性設(shè)計的理論內(nèi)涵，為感性工學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展提供新的視角和方法。通過對PCT和VPRS的創(chuàng)新性應(yīng)用，有助于深入理解用戶感性需求的本質(zhì)和形成機(jī)制，推動感性設(shè)計理論從定性描述向定量分析的轉(zhuǎn)變，提升理論的科學(xué)性和系統(tǒng)性。在實踐應(yīng)用方面，基于PCT和VPRS的感性設(shè)計方法能夠幫助設(shè)計師更準(zhǔn)確地把握用戶的感性需求，將這些需求轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計要素，從而設(shè)計出更符合用戶情感期望的產(chǎn)品。以電子產(chǎn)品設(shè)計為例，運(yùn)用該方法可以精準(zhǔn)捕捉用戶對產(chǎn)品“科技感”“便捷性”等感性意象的需求，優(yōu)化產(chǎn)品的外觀造型、交互界面等設(shè)計元素，提升用戶在使用過程中的情感體驗，增強(qiáng)產(chǎn)品的市場競爭力。這不僅有助于企業(yè)提高產(chǎn)品的市場占有率和用戶滿意度，還能促進(jìn)整個設(shè)計行業(yè)更加注重用戶需求，推動設(shè)計創(chuàng)新，為消費(fèi)者創(chuàng)造更多具有情感價值的產(chǎn)品，提升人們的生活品質(zhì)。1.3研究方法與技術(shù)路線本研究綜合運(yùn)用多種研究方法，確保研究的科學(xué)性和全面性。在研究過程中，首先采用文獻(xiàn)研究法，通過廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，包括學(xué)術(shù)期刊、學(xué)位論文、研究報告等，全面了解感性設(shè)計、個人建構(gòu)理論（PCT）和變精度粗糙集理論（VPRS）的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及應(yīng)用案例。對感性工學(xué)領(lǐng)域中關(guān)于感性測量、產(chǎn)品設(shè)計要素提取和感性知識獲取等方面的文獻(xiàn)進(jìn)行深入分析，梳理已有研究的成果與不足，為本研究提供堅實的理論基礎(chǔ)和研究思路。案例分析法也是本研究的重要方法之一。選取多個具有代表性的產(chǎn)品設(shè)計案例，如蘋果公司的電子產(chǎn)品、戴森的家電產(chǎn)品等，分析其在感性設(shè)計方面的成功經(jīng)驗和創(chuàng)新點，探討如何運(yùn)用PCT和VPRS提升產(chǎn)品的感性設(shè)計水平。以蘋果手機(jī)為例，研究其在外觀設(shè)計、交互體驗等方面如何滿足用戶的感性需求，以及如何通過對用戶認(rèn)知和情感的深入理解，打造出具有高度情感共鳴的產(chǎn)品。同時，通過對這些案例的分析，驗證基于PCT和VPRS的感性設(shè)計方法的有效性和可行性。實驗研究法是本研究的關(guān)鍵方法。設(shè)計并實施一系列實驗，以獲取用戶對產(chǎn)品的感性評價數(shù)據(jù)。針對吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)品，選擇不同品牌、型號和外觀設(shè)計的吹風(fēng)機(jī)作為實驗樣本，邀請一定數(shù)量的用戶參與實驗。在實驗過程中，運(yùn)用匯編柵格訪談、語義差異評價等方法，收集用戶對吹風(fēng)機(jī)外觀的感性意象描述和評價，構(gòu)建感性意象數(shù)據(jù)集。利用這些數(shù)據(jù)，基于PCT提取代表性的感性意象詞對，基于VPRS挖掘感性意象與產(chǎn)品設(shè)計要素之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，從而為吹風(fēng)機(jī)的感性設(shè)計提供具體的指導(dǎo)建議。本研究的技術(shù)路線遵循從理論分析到實踐驗證的邏輯順序。在理論研究階段，深入剖析PCT和VPRS的基本原理、方法和應(yīng)用領(lǐng)域，結(jié)合感性設(shè)計的相關(guān)理論，構(gòu)建基于PCT和VPRS的感性設(shè)計方法框架。詳細(xì)闡述如何運(yùn)用PCT從用戶自定義數(shù)據(jù)集中提取感性意象詞對，以及如何利用VPRS在考慮數(shù)據(jù)不確定性的情況下，挖掘感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則。在實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)采集階段，精心設(shè)計實驗方案，選擇合適的實驗對象和實驗材料，運(yùn)用科學(xué)的實驗方法采集用戶的感性評價數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)分析與模型構(gòu)建階段，運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)方法、機(jī)器學(xué)習(xí)算法等對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，基于PCT和VPRS建立感性意象詞對提取模型和感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則提取模型。在實踐驗證階段，將建立的模型應(yīng)用于實際產(chǎn)品設(shè)計案例，如吹風(fēng)機(jī)外觀設(shè)計，通過對比分析設(shè)計前后用戶的感性評價變化，驗證模型的有效性和實用性。最后，對研究成果進(jìn)行總結(jié)和展望，提出進(jìn)一步的研究方向和改進(jìn)措施。二、理論基礎(chǔ)2.1感性設(shè)計概述感性設(shè)計是一種以用戶情感體驗為核心的設(shè)計理念，旨在通過對產(chǎn)品的外觀、功能、交互等方面進(jìn)行精心設(shè)計，滿足用戶在情感、心理和社會文化等層面的需求，使產(chǎn)品與用戶之間建立起深層次的情感連接，引發(fā)情感共鳴。與傳統(tǒng)設(shè)計側(cè)重于產(chǎn)品的功能和實用性不同，感性設(shè)計更關(guān)注用戶在使用產(chǎn)品過程中的主觀感受和情感反應(yīng)，力求賦予產(chǎn)品獨(dú)特的情感內(nèi)涵和個性魅力。從情感層面來看，感性設(shè)計注重挖掘用戶內(nèi)心深處的情感需求，通過設(shè)計元素的巧妙運(yùn)用，引發(fā)用戶積極的情感體驗。在產(chǎn)品外觀設(shè)計中，柔和的曲線、溫暖的色彩往往能給人帶來親切、舒適的感覺，如一些家居用品采用圓潤的造型和淡雅的色調(diào)，營造出溫馨的家居氛圍，讓用戶在使用過程中感受到家的溫暖與安心。而獨(dú)特的材質(zhì)質(zhì)感，如木材的自然紋理、皮革的柔軟觸感，也能觸動用戶的情感，使產(chǎn)品更具親和力和情感價值。在心理層面，感性設(shè)計致力于滿足用戶的心理需求，如自我認(rèn)同、成就感、安全感等。一些高端品牌的產(chǎn)品通過精湛的工藝、獨(dú)特的設(shè)計和高品質(zhì)的材料，展現(xiàn)出產(chǎn)品的卓越品質(zhì)和獨(dú)特品味，用戶在使用這些產(chǎn)品時，能夠獲得自我認(rèn)同和社會認(rèn)同，滿足其追求高品質(zhì)生活和彰顯個人身份的心理需求。智能電子產(chǎn)品通過便捷的操作和個性化的功能設(shè)置，讓用戶能夠輕松完成各種任務(wù)，獲得成就感，提升對產(chǎn)品的喜愛和依賴程度。社會文化層面上，感性設(shè)計充分考慮不同文化背景下用戶的價值觀、審美觀念和生活方式等因素，使產(chǎn)品能夠融入用戶的生活，成為文化的載體。中國傳統(tǒng)的陶瓷茶具，不僅具有實用功能，其精美的造型、獨(dú)特的圖案和深厚的文化內(nèi)涵，體現(xiàn)了中國傳統(tǒng)文化對自然、和諧、禮儀的追求，承載著豐富的文化價值，能夠引發(fā)用戶對傳統(tǒng)文化的共鳴和情感認(rèn)同。在全球化的背景下，感性設(shè)計也注重跨文化的交流與融合，通過創(chuàng)新的設(shè)計語言，將不同文化元素巧妙地結(jié)合在一起，創(chuàng)造出具有普適性情感價值的產(chǎn)品。在實際應(yīng)用中，感性設(shè)計貫穿于產(chǎn)品設(shè)計的各個環(huán)節(jié)。在產(chǎn)品概念設(shè)計階段，設(shè)計師通過深入的用戶研究，了解用戶的生活場景、情感需求和心理期望，從而確定產(chǎn)品的情感定位和設(shè)計方向。對于一款運(yùn)動型智能手表的設(shè)計，設(shè)計師可能會通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，用戶在運(yùn)動過程中不僅希望手表具備準(zhǔn)確的運(yùn)動數(shù)據(jù)監(jiān)測功能，還渴望手表能夠展現(xiàn)出時尚、活力的風(fēng)格，體現(xiàn)自己積極健康的生活態(tài)度?；诖?，設(shè)計師在設(shè)計時會注重手表的外觀造型，采用流暢的線條、鮮明的色彩和富有科技感的材質(zhì)，賦予手表時尚動感的情感特質(zhì)。在產(chǎn)品的外觀設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計師運(yùn)用形態(tài)、色彩、材質(zhì)等設(shè)計元素，塑造產(chǎn)品獨(dú)特的視覺形象和觸感體驗，傳達(dá)出特定的情感信息。一款兒童玩具的設(shè)計，可能會采用明亮鮮艷的色彩、可愛有趣的造型和柔軟安全的材質(zhì)，激發(fā)兒童的好奇心和玩耍的欲望，讓他們在玩耍過程中感受到快樂和愉悅。而在產(chǎn)品的交互設(shè)計方面，感性設(shè)計強(qiáng)調(diào)操作的便捷性、流暢性和趣味性，使用戶在與產(chǎn)品的互動過程中獲得良好的體驗。智能音箱通過語音交互功能，讓用戶能夠輕松地通過語音指令完成音樂播放、信息查詢等操作，其簡潔直觀的交互界面和親切自然的語音反饋，使用戶感受到便捷和貼心的服務(wù)，增強(qiáng)了用戶與產(chǎn)品之間的情感聯(lián)系。2.2個人建構(gòu)理論（PCT）2.2.1PCT基本原理個人建構(gòu)理論（PersonalConstructTheory，PCT）由美國心理學(xué)家喬治?凱利（GeorgeKelly）于1955年提出，是一種具有現(xiàn)象學(xué)特征的認(rèn)知人格理論。該理論認(rèn)為，個體生來具有理解周圍環(huán)境的動機(jī)，會不斷對生活事件進(jìn)行解釋和賦予意義，每個人都有自己獨(dú)特的建構(gòu)世界的方式，這種建構(gòu)方式象征著不同的人格，并對應(yīng)不同的行為方式。PCT的核心概念是“建構(gòu)”（Construct），建構(gòu)是個體知覺、分析或解釋事件的方式，是個體用來對事件加以整理分類、理解事物的一種觀點或思想，是一種依據(jù)相似和對比成分理解事物的認(rèn)知模式。例如，在評價一款手機(jī)時，不同的人可能會基于不同的建構(gòu)來進(jìn)行評價。有的人會以“性能”為建構(gòu)，關(guān)注手機(jī)的處理器性能、運(yùn)行內(nèi)存等方面；有的人則會以“外觀設(shè)計”為建構(gòu)，注重手機(jī)的造型、顏色、材質(zhì)等因素。這些不同的建構(gòu)體現(xiàn)了個體對手機(jī)認(rèn)知的差異。二分建構(gòu)（DichotomousConstruct）是PCT中的一個重要概念，凱利認(rèn)為，個體的建構(gòu)系統(tǒng)是由一組有限的、兩極化的建構(gòu)組成的。每個建構(gòu)都有兩個相對的極點，個體通過這兩個極點來對事物進(jìn)行區(qū)分和評價。在對汽車的評價中，“豪華-普通”就是一個二分建構(gòu)，個體可以根據(jù)自己的認(rèn)知和感受，將不同品牌和型號的汽車在這個二分建構(gòu)上進(jìn)行定位，從而形成對汽車的評價。這種二分建構(gòu)的方式有助于個體簡化對復(fù)雜世界的認(rèn)知，快速地對事物進(jìn)行分類和判斷。三項元素組（Triad）也是PCT的關(guān)鍵概念之一。凱利提出，當(dāng)個體面對三個元素（如三個產(chǎn)品、三個人或三個事件等）時，個體能夠通過比較和分析，找出其中兩個元素之間的相似之處以及與第三個元素的差異，從而引出一個新的建構(gòu)。在研究用戶對家具的感性認(rèn)知時，給出三款不同風(fēng)格的沙發(fā)，用戶在比較過程中可能會發(fā)現(xiàn)其中兩款沙發(fā)在材質(zhì)和顏色上較為相似，而與第三款沙發(fā)在造型上有明顯差異，由此引出“簡約造型-復(fù)雜造型”這樣的建構(gòu)，這一建構(gòu)反映了用戶對沙發(fā)造型的認(rèn)知維度，有助于深入了解用戶對家具的感性需求和審美偏好。通過對三項元素組的分析，可以挖掘出個體潛在的建構(gòu)系統(tǒng)，為理解個體的認(rèn)知和情感提供了有力的工具。PCT強(qiáng)調(diào)個體建構(gòu)系統(tǒng)的動態(tài)性和適應(yīng)性。個體的建構(gòu)系統(tǒng)不是固定不變的，而是隨著個體的經(jīng)驗、學(xué)習(xí)和環(huán)境的變化而不斷發(fā)展和調(diào)整。隨著科技的不斷進(jìn)步，人們對電子產(chǎn)品的認(rèn)知和需求也在不斷變化，新的技術(shù)和功能的出現(xiàn)會促使個體調(diào)整自己對電子產(chǎn)品的建構(gòu)系統(tǒng)，形成新的認(rèn)知維度和評價標(biāo)準(zhǔn)。這種動態(tài)性和適應(yīng)性使得PCT能夠更好地解釋個體在不同情境下的認(rèn)知和行為變化，為研究個體的心理和行為提供了更具靈活性和現(xiàn)實性的理論框架。2.2.2PCT在感性設(shè)計中的角色在感性設(shè)計領(lǐng)域，個人建構(gòu)理論（PCT）發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是在提取感性意象詞對和深入理解用戶感性需求方面，具有獨(dú)特的價值。在提取感性意象詞對時，PCT提供了一種有效的方法。傳統(tǒng)的感性意象詞對提取方法往往依賴于研究者預(yù)先設(shè)定的詞匯表，這種方式可能無法全面、準(zhǔn)確地反映用戶內(nèi)心深處的真實感受和認(rèn)知。而基于PCT的方法則不同，它通過讓用戶直接參與到建構(gòu)過程中，利用匯編柵格訪談（RepertoryGridInterview）等技術(shù)，讓用戶自主地對產(chǎn)品樣本進(jìn)行比較和評價，從而引出他們獨(dú)特的建構(gòu)和感性意象詞匯。在研究用戶對服裝的感性需求時，邀請不同年齡、性別、文化背景的用戶參與匯編柵格訪談。給用戶展示一系列不同款式、顏色、材質(zhì)的服裝樣本，讓他們每次選擇三個樣本進(jìn)行比較，找出其中兩個樣本的相似之處以及與第三個樣本的差異，并描述這種差異所代表的意義。通過這樣的過程，用戶可能會引出“時尚-保守”“舒適-束縛”“個性-大眾”等感性意象詞對，這些詞對是用戶基于自身的生活經(jīng)驗、審美觀念和情感需求而產(chǎn)生的，更能真實地反映用戶對服裝的感性認(rèn)知和期望。PCT有助于設(shè)計師更好地把握用戶的感性需求，為設(shè)計方向提供精準(zhǔn)的指導(dǎo)。通過對用戶建構(gòu)系統(tǒng)的分析，設(shè)計師可以深入了解用戶對產(chǎn)品不同屬性的關(guān)注程度和評價方式，從而明確用戶在情感、心理和審美等方面的需求。在設(shè)計一款智能手表時，如果通過PCT分析發(fā)現(xiàn)用戶在評價智能手表時，非常關(guān)注“科技感”和“便捷性”這兩個建構(gòu)維度，那么設(shè)計師在設(shè)計過程中就可以重點圍繞這兩個方面進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化。在外觀設(shè)計上，采用富有科技感的線條和材質(zhì)，如金屬材質(zhì)搭配簡潔的幾何造型，展現(xiàn)出強(qiáng)烈的科技感；在功能設(shè)計上，簡化操作流程，增加便捷的交互方式，如手勢操作、語音控制等，以滿足用戶對便捷性的需求。這樣基于用戶感性需求進(jìn)行的設(shè)計，能夠使產(chǎn)品更符合用戶的期望，增強(qiáng)用戶與產(chǎn)品之間的情感共鳴。PCT還可以幫助設(shè)計師發(fā)現(xiàn)潛在的設(shè)計機(jī)會和創(chuàng)新點。由于PCT強(qiáng)調(diào)個體建構(gòu)系統(tǒng)的獨(dú)特性和動態(tài)性，通過對不同用戶群體的建構(gòu)分析，設(shè)計師可以發(fā)現(xiàn)不同用戶之間的差異和共性，從而挖掘出潛在的市場細(xì)分和設(shè)計方向。在研究用戶對家居用品的感性需求時，發(fā)現(xiàn)年輕用戶群體更注重家居用品的“時尚個性”和“環(huán)保健康”，而老年用戶群體則更關(guān)注“舒適實用”和“安全可靠”。針對這些不同的需求，設(shè)計師可以開發(fā)出不同系列的家居用品，滿足不同用戶群體的需求，開拓新的市場空間。同時，隨著社會的發(fā)展和用戶需求的變化，用戶的建構(gòu)系統(tǒng)也會不斷演變，設(shè)計師可以通過持續(xù)關(guān)注用戶建構(gòu)系統(tǒng)的變化，及時捕捉到新的設(shè)計機(jī)會，推出更具創(chuàng)新性和競爭力的產(chǎn)品。2.3變精度粗糙集理論（VPRS）2.3.1VPRS基本原理變精度粗糙集理論（VariablePrecisionRoughSet，VPRS）是對經(jīng)典粗糙集理論的重要擴(kuò)展，由Ziarko于1993年首次提出。該理論主要用于處理數(shù)據(jù)中的不確定性和不完整性問題，在實際應(yīng)用中具有廣泛的適用性。在介紹VPRS之前，需要先了解一些相關(guān)的基本概念。知識表達(dá)系統(tǒng)是VPRS的基礎(chǔ)，它可以表示為一個四元組S=(U,A,V,f)，其中U是論域，即研究對象的全體集合；A是屬性集合，包括條件屬性和決策屬性；V=\bigcup_{a\inA}V_a，V_a是屬性a的值域；f:U\timesA\toV是一個信息函數(shù)，它為每個對象的每個屬性賦予一個值。例如，在研究汽車的設(shè)計要素與用戶感性評價的關(guān)系時，論域U可以是不同品牌和型號的汽車集合，條件屬性A可以包括汽車的外觀造型、顏色、內(nèi)飾材質(zhì)等設(shè)計要素，決策屬性可以是用戶對汽車的“豪華感”“運(yùn)動感”等感性評價，信息函數(shù)f則確定了每輛汽車在各個屬性上的具體取值。決策表是知識表達(dá)系統(tǒng)的一種特殊形式，它是一個二維表格，其中每一行代表一個對象，每一列代表一個屬性。決策表可以表示為DT=(U,C\cupD,V,f)，其中C是條件屬性集合，D是決策屬性集合，且C\capD=\varnothing。在上述汽車的例子中，決策表可以清晰地展示出不同汽車的各種設(shè)計要素（條件屬性）以及對應(yīng)的用戶感性評價（決策屬性），為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和規(guī)則提取提供了直觀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。經(jīng)典粗糙集理論通過不可分辨關(guān)系來定義集合的上下近似，然而這種方法對數(shù)據(jù)的要求較為嚴(yán)格，在實際應(yīng)用中往往存在局限性。VPRS引入了部分分類的概念，允許在給定的較低近似值下對對象進(jìn)行分類時出現(xiàn)一些錯誤，從而更靈活地處理不確定性數(shù)據(jù)。其核心在于引入了一個精度閾值\beta（0\leq\beta<0.5），通過\beta來控制分類的錯誤率。對于給定的論域U、等價關(guān)系R和子集X\subseteqU，X關(guān)于R的\beta-下近似\underline{R}_\beta(X)和\beta-上近似\overline{R}_\beta(X)定義如下：\underline{R}_\beta(X)=\{x\inU|[x]_R\subseteqX\\text{or}\\frac{|X\cap[x]_R|}{|[x]_R|}\geq1-\beta\}\overline{R}_\beta(X)=\{x\inU|\frac{|X\cap[x]_R|}{|[x]_R|}>\beta\}其中[x]_R表示x關(guān)于等價關(guān)系R的等價類。\beta-下近似中的元素要么完全屬于X，要么在其等價類中與X的交集比例達(dá)到1-\beta以上；\beta-上近似中的元素在其等價類中與X的交集比例大于\beta。這種定義方式使得VPRS能夠在一定程度上容忍數(shù)據(jù)中的噪聲和不確定性，更準(zhǔn)確地描述集合的邊界和特征。例如，在分析用戶對電子產(chǎn)品的評價數(shù)據(jù)時，由于用戶評價的主觀性和模糊性，數(shù)據(jù)中可能存在一些噪聲和不一致性。使用VPRS，通過合理設(shè)置\beta值，可以有效地從這些數(shù)據(jù)中提取出有價值的信息，如用戶對電子產(chǎn)品“易用性”與設(shè)計要素（如操作界面布局、按鍵設(shè)計等）之間的潛在關(guān)系。2.3.2VPRS在感性設(shè)計中的角色在感性設(shè)計領(lǐng)域，變精度粗糙集理論（VPRS）發(fā)揮著不可或缺的重要作用，尤其是在提取感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則方面，具有獨(dú)特的優(yōu)勢和顯著的價值。在感性設(shè)計過程中，需要深入挖掘用戶需求與設(shè)計要素之間的潛在關(guān)系，以便為產(chǎn)品設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。VPRS能夠從大量的感性數(shù)據(jù)中提取出有價值的關(guān)聯(lián)規(guī)則，這些規(guī)則揭示了用戶的感性需求與產(chǎn)品設(shè)計要素之間的內(nèi)在聯(lián)系。通過對用戶對不同款式服裝的評價數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用VPRS可以發(fā)現(xiàn)諸如“當(dāng)服裝的顏色為明亮色調(diào)且款式為寬松版型時，用戶更傾向于認(rèn)為該服裝具有‘時尚感’”這樣的關(guān)聯(lián)規(guī)則。這種規(guī)則的提取為服裝設(shè)計師在進(jìn)行款式和顏色選擇時提供了明確的指導(dǎo)，有助于設(shè)計出更符合用戶時尚感需求的服裝產(chǎn)品。VPRS還能夠處理數(shù)據(jù)中的不確定性和噪聲，這在感性設(shè)計中尤為關(guān)鍵。用戶對產(chǎn)品的感性評價往往受到多種因素的影響，如個人的審美觀念、文化背景、情緒狀態(tài)等，因此評價數(shù)據(jù)中不可避免地存在不確定性和噪聲。VPRS通過引入精度閾值\beta，可以在一定程度上容忍這些不確定性，提取出更具穩(wěn)定性和可靠性的感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則。在研究用戶對家居用品的感性需求時，由于不同用戶對“舒適感”的理解和感受存在差異，評價數(shù)據(jù)可能存在較大的波動性。VPRS能夠通過合理調(diào)整\beta值，從這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)中篩選出真正反映用戶舒適感需求與家居用品設(shè)計要素（如材質(zhì)、尺寸、造型等）之間關(guān)系的規(guī)則，為家居用品的設(shè)計優(yōu)化提供有力支持。在設(shè)計決策階段，VPRS提取的感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則可以幫助設(shè)計師更好地理解用戶需求，從而做出更明智的設(shè)計決策。設(shè)計師可以根據(jù)這些規(guī)則，有針對性地調(diào)整產(chǎn)品的設(shè)計要素，以滿足用戶的感性需求。在設(shè)計一款手機(jī)時，根據(jù)VPRS提取的規(guī)則，設(shè)計師了解到用戶對手機(jī)“科技感”的需求與手機(jī)的外觀線條、材質(zhì)質(zhì)感以及屏幕顯示效果等設(shè)計要素密切相關(guān)。那么在設(shè)計過程中，設(shè)計師就可以重點優(yōu)化這些設(shè)計要素，采用簡潔流暢的線條、具有金屬質(zhì)感的材質(zhì)以及高清晰度的屏幕，以增強(qiáng)手機(jī)的科技感，提升用戶對產(chǎn)品的滿意度和認(rèn)同感。三、基于PCT的感性意象詞對提取方法3.1基于PCT的研究框架本研究構(gòu)建了一個基于個人建構(gòu)理論（PCT）的研究框架，旨在從用戶自定義數(shù)據(jù)集中精準(zhǔn)提取代表性的感性意象詞對，深入挖掘用戶對產(chǎn)品的感性認(rèn)知和情感需求。該框架整合了自由選擇剖析數(shù)據(jù)集、EPA語義空間、廣義普魯克分析（GeneralizedProcrustesAnalysis，GPA）以及主成分分析（PrincipalComponentAnalysis，PCA）等技術(shù)，形成了一個系統(tǒng)、科學(xué)的研究流程。研究框架以PCT為核心理論基礎(chǔ)。通過匯編柵格訪談等方法，讓用戶基于自身的認(rèn)知和經(jīng)驗，對產(chǎn)品樣本進(jìn)行比較和評價，從而引出用戶獨(dú)特的建構(gòu)和感性意象詞匯。在研究用戶對汽車的感性需求時，邀請用戶參與匯編柵格訪談，讓他們對不同品牌和型號的汽車樣本進(jìn)行比較，用戶可能會引出“豪華-普通”“舒適-顛簸”“時尚-保守”等感性意象詞對，這些詞對反映了用戶對汽車不同屬性的感性認(rèn)知維度。自由選擇剖析數(shù)據(jù)集是該框架的重要組成部分。通過讓用戶自由選擇產(chǎn)品樣本進(jìn)行比較和評價，能夠獲取更豐富、真實的用戶反饋信息，避免了傳統(tǒng)方法中預(yù)先設(shè)定樣本帶來的局限性。在研究用戶對家具的感性認(rèn)知時，提供一個包含各種風(fēng)格、材質(zhì)家具的樣本庫，讓用戶自由選擇感興趣的家具樣本進(jìn)行兩兩比較，并描述它們之間的差異和給人的感受。這樣可以收集到用戶對家具在造型、顏色、材質(zhì)等多方面的感性評價，構(gòu)建出自由選擇剖析數(shù)據(jù)集，為后續(xù)的分析提供全面的數(shù)據(jù)支持。EPA語義空間為理解用戶的感性意象提供了一個有效的維度框架。它從評價（Evaluation）、潛能（Potency）和活動（Activity）三個維度對感性意象進(jìn)行量化分析，使得感性意象能夠在一個三維空間中進(jìn)行可視化和比較。在分析用戶對電子產(chǎn)品的感性意象時，將用戶對電子產(chǎn)品的“科技感”“便捷性”“時尚感”等感性意象在EPA語義空間中進(jìn)行定位和分析?！翱萍几小笨赡茉跐撃芫S度上得分較高，體現(xiàn)出電子產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)和強(qiáng)大功能；“便捷性”在評價維度上與用戶的滿意度密切相關(guān)，反映出產(chǎn)品操作的簡單和方便程度；“時尚感”則在活動維度上有所體現(xiàn)，展現(xiàn)出產(chǎn)品外觀和設(shè)計的活力與新穎性。通過EPA語義空間的分析，可以更深入地了解用戶對電子產(chǎn)品感性意象的內(nèi)涵和相互關(guān)系。廣義普魯克分析用于整合多個用戶的匯編柵格數(shù)據(jù)，提取出一致的建構(gòu)和感性意象詞對。它通過尋找不同用戶數(shù)據(jù)之間的相似性和一致性，消除個體差異帶來的干擾，從而得到更具代表性的感性意象詞對。在研究用戶對服裝的感性需求時，收集多個用戶的匯編柵格數(shù)據(jù)，利用廣義普魯克分析方法，找到不同用戶在評價服裝時共同關(guān)注的建構(gòu)維度，如“款式-版型”“顏色-搭配”等，并提取出相應(yīng)的感性意象詞對，如“修身-寬松”“鮮艷-淡雅”等。這些經(jīng)過廣義普魯克分析提取出的感性意象詞對，更能反映出用戶群體對服裝感性認(rèn)知的共性和趨勢。主成分分析則是對提取出的感性意象詞對進(jìn)行進(jìn)一步的降維和分析，提取出最具代表性的主成分，這些主成分能夠解釋大部分的感性意象變異，從而得到代表性的感性意象詞對。在對用戶對家居用品的感性意象詞對進(jìn)行分析時，運(yùn)用主成分分析方法，將眾多的感性意象詞對進(jìn)行降維處理。通過計算各個感性意象詞對之間的相關(guān)性和貢獻(xiàn)率，提取出幾個主要的主成分，如“舒適感-實用性”“美觀性-個性化”等。這些主成分代表了用戶對家居用品感性認(rèn)知的主要維度，能夠更簡潔、有效地概括用戶的感性需求，為家居用品的設(shè)計提供明確的方向和指導(dǎo)?；赑CT的研究框架通過多技術(shù)的融合，能夠從用戶自定義數(shù)據(jù)集中深入挖掘用戶的感性意象詞對，為感性設(shè)計提供了更精準(zhǔn)、科學(xué)的依據(jù)，有助于設(shè)計師更好地理解用戶需求，設(shè)計出更符合用戶情感期望的產(chǎn)品。3.2具體實施步驟3.2.1自由選擇剖析數(shù)據(jù)集自由選擇剖析數(shù)據(jù)集的構(gòu)建是基于PCT提取感性意象詞對的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，它通過收集用戶對產(chǎn)品的自由描述，為后續(xù)的深入分析提供豐富、真實的數(shù)據(jù)支持。在實際操作中，研究人員會選取一系列具有代表性的產(chǎn)品樣本，這些樣本涵蓋了不同品牌、型號、款式等方面的差異，以確保能夠全面地激發(fā)用戶的多樣化感知。在研究用戶對智能手機(jī)的感性認(rèn)知時，會挑選蘋果、華為、小米等不同品牌，以及不同型號和外觀設(shè)計的智能手機(jī)作為樣本，包括直板大屏、折疊屏等不同形態(tài)的手機(jī)。接著，邀請一定數(shù)量的用戶參與自由選擇剖析實驗。在實驗過程中，用戶可以自由選擇感興趣的產(chǎn)品樣本進(jìn)行比較和評價。用戶可以從樣本中選擇兩款手機(jī)，描述它們在外觀上給自己的不同感受，如“這款手機(jī)的屏幕很大，視野很開闊，看起來很時尚；而另一款手機(jī)屏幕較小，感覺更小巧便攜，但外觀相對普通”。這種自由選擇的方式能夠充分調(diào)動用戶的主觀能動性，讓他們基于自身的生活經(jīng)驗、審美觀念和使用習(xí)慣，表達(dá)出對產(chǎn)品最真實的感性認(rèn)知，避免了傳統(tǒng)固定樣本選擇方式對用戶思維的限制。為了更全面地收集用戶的反饋，實驗通常會采用多種數(shù)據(jù)收集方式。除了讓用戶進(jìn)行口頭描述外，還會要求用戶填寫詳細(xì)的問卷，問卷內(nèi)容包括對產(chǎn)品各個屬性（如外觀、功能、材質(zhì)等）的感性評價，以及用戶對產(chǎn)品整體的印象和感受。研究人員還會對用戶的評價過程進(jìn)行錄音或錄像，以便后續(xù)更深入地分析用戶的表達(dá)和情感傾向。通過這些多維度的數(shù)據(jù)收集方式，能夠構(gòu)建出一個豐富、全面的自由選擇剖析數(shù)據(jù)集，為后續(xù)基于EPA語義空間、廣義普魯克分析和主成分分析等技術(shù)的感性意象詞對提取提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，確保提取出的感性意象詞對能夠準(zhǔn)確反映用戶的真實需求和情感認(rèn)知。3.2.2EPA語義空間EPA語義空間是將用戶對產(chǎn)品的感性意象進(jìn)行量化分析的重要工具，它通過將感性意象映射到情感（Evaluation）、潛能（Potency）和活動（Activity）三個維度的語義空間中，為深入理解用戶的感性認(rèn)知提供了一個結(jié)構(gòu)化的框架。情感維度主要反映用戶對產(chǎn)品的喜好程度和情感評價，是用戶對產(chǎn)品積極或消極情感的直接體現(xiàn)。對于一款智能音箱，用戶可能會認(rèn)為它的音質(zhì)清晰、音效震撼，從而在情感維度上給予較高的積極評價，認(rèn)為它是“令人愉悅的”“滿意的”；反之，如果音箱存在音質(zhì)嘈雜、音量調(diào)節(jié)不便等問題，用戶則可能給出較低的消極評價，如“令人失望的”“不滿意的”。潛能維度側(cè)重于產(chǎn)品所展現(xiàn)出的能力、實力和價值等方面的感知。一款高性能的筆記本電腦，由于其強(qiáng)大的處理器性能、大容量的內(nèi)存和快速的存儲速度，用戶會認(rèn)為它在潛能維度上具有較高的水平，體現(xiàn)出“強(qiáng)大的”“高效的”等特征；而配置較低、運(yùn)行速度較慢的筆記本電腦，用戶則可能認(rèn)為其潛能較低，如“普通的”“有限的”?；顒泳S度關(guān)注產(chǎn)品所傳達(dá)出的活力、動態(tài)和變化等感覺。在汽車設(shè)計中，具有流暢線條、獨(dú)特造型和鮮明色彩的跑車，往往會給用戶帶來強(qiáng)烈的動感和活力，在活動維度上被評價為“動感的”“活力四射的”；而傳統(tǒng)的家用轎車，造型較為穩(wěn)重，在活動維度上的評價則相對較低，如“沉穩(wěn)的”“靜態(tài)的”。在實際應(yīng)用中，通過讓用戶對產(chǎn)品樣本在EPA語義空間的各個維度上進(jìn)行打分或評價，可以將用戶的感性意象轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)值或描述，從而實現(xiàn)對感性意象的量化分析。使用語義差異量表，讓用戶在“積極-消極”“強(qiáng)大-弱小”“活躍-靜止”等兩極化的評價尺度上對產(chǎn)品進(jìn)行打分，分?jǐn)?shù)范圍可以設(shè)定為1-7分或1-10分等，具體根據(jù)研究需求和精度要求而定。通過對大量用戶評價數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，可以得到產(chǎn)品在EPA語義空間中的分布情況，進(jìn)而深入了解用戶對不同產(chǎn)品感性意象的共性和差異。對于不同品牌的智能手表，通過EPA語義空間分析發(fā)現(xiàn)，蘋果智能手表在情感維度上得分較高，用戶普遍對其設(shè)計和功能表示滿意；在潛能維度上，由于其豐富的應(yīng)用生態(tài)和強(qiáng)大的健康監(jiān)測功能，也獲得了較高的評價；在活動維度上，其時尚的外觀和便捷的交互操作，讓用戶感受到較強(qiáng)的活力和動態(tài)感。這種量化分析結(jié)果能夠為產(chǎn)品設(shè)計提供明確的方向和指導(dǎo)，幫助設(shè)計師根據(jù)用戶在EPA語義空間中的需求偏好，優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計要素，提升產(chǎn)品的感性品質(zhì)，增強(qiáng)用戶與產(chǎn)品之間的情感共鳴。3.2.3廣義普魯克分析與一致柵格的提取廣義普魯克分析（GeneralizedProcrustesAnalysis，GPA）是一種用于分析多個數(shù)據(jù)集之間一致性和相似性的多元統(tǒng)計方法，在基于PCT的感性意象詞對提取過程中，它發(fā)揮著關(guān)鍵作用，能夠幫助研究人員從多個用戶的匯編柵格數(shù)據(jù)中提取出一致的建構(gòu)和感性意象詞對。在感性設(shè)計研究中，不同用戶對產(chǎn)品的認(rèn)知和評價存在個體差異，這些差異可能會干擾對用戶群體共性需求的準(zhǔn)確把握。廣義普魯克分析通過尋找不同用戶數(shù)據(jù)之間的最佳匹配和對齊方式，消除個體差異帶來的影響，從而提取出能夠反映用戶群體共同認(rèn)知結(jié)構(gòu)的一致柵格。在收集到多個用戶對家具的匯編柵格數(shù)據(jù)后，每個用戶可能基于自己獨(dú)特的視角和經(jīng)驗，對家具的不同屬性（如顏色、材質(zhì)、款式等）形成不同的建構(gòu)和評價。廣義普魯克分析首先對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使其具有可比性。然后，通過迭代計算，尋找一個公共的參照系（即一致柵格），使得各個用戶的數(shù)據(jù)在這個參照系下能夠達(dá)到最佳的擬合和對齊。在這個過程中，廣義普魯克分析會對每個用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放和平移等變換，以最小化各個用戶數(shù)據(jù)與一致柵格之間的差異。經(jīng)過廣義普魯克分析后，得到的一致柵格包含了用戶群體對產(chǎn)品認(rèn)知的核心信息，其中的建構(gòu)和感性意象詞對具有較高的代表性和穩(wěn)定性。從一致柵格中可以提取出如“簡約-復(fù)雜”“舒適-不舒適”“現(xiàn)代-傳統(tǒng)”等感性意象詞對，這些詞對反映了用戶在評價家具時共同關(guān)注的關(guān)鍵維度和情感認(rèn)知。通過分析這些感性意象詞對，設(shè)計師可以更清晰地了解用戶對家具的感性需求，從而在設(shè)計過程中有針對性地調(diào)整設(shè)計要素，滿足用戶對家具在外觀、舒適度和風(fēng)格等方面的期望。在設(shè)計一款新的沙發(fā)時，根據(jù)廣義普魯克分析提取出的感性意象詞對，設(shè)計師可以注重采用簡約的設(shè)計風(fēng)格，選擇舒適的材質(zhì)，融入現(xiàn)代的設(shè)計元素，以打造出更符合用戶感性需求的產(chǎn)品。3.2.4主成分分析與代表性感性意象詞對的提取主成分分析（PrincipalComponentAnalysis，PCA）是一種常用的降維技術(shù)，在基于PCT的感性意象詞對提取中，它能夠?qū)?jīng)過廣義普魯克分析得到的感性意象詞對進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理，提取出最具代表性的主成分，從而得到代表性的感性意象詞對，為產(chǎn)品設(shè)計提供更簡潔、有效的指導(dǎo)。在經(jīng)過前面的步驟后，會得到大量的感性意象詞對，這些詞對雖然能夠反映用戶對產(chǎn)品的感性認(rèn)知，但數(shù)量眾多，可能存在信息冗余和相關(guān)性，不利于直接應(yīng)用于設(shè)計實踐。主成分分析的基本原理是通過線性變換，將原始的多個變量轉(zhuǎn)換為少數(shù)幾個相互正交的主成分，這些主成分能夠解釋原始數(shù)據(jù)的大部分方差，即保留了原始數(shù)據(jù)的主要信息。在感性意象詞對提取中，將各個感性意象詞對作為變量，每個詞對在不同產(chǎn)品樣本或用戶評價中的得分作為數(shù)據(jù)點，構(gòu)建數(shù)據(jù)矩陣。對這個數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行主成分分析，計算出各個主成分的特征值和特征向量。特征值反映了主成分對原始數(shù)據(jù)方差的貢獻(xiàn)率，貢獻(xiàn)率越大，說明該主成分包含的原始數(shù)據(jù)信息越多。通常選擇前幾個特征值較大的主成分作為代表性主成分，這些主成分所對應(yīng)的特征向量則確定了各個感性意象詞對在主成分中的權(quán)重和方向。通過主成分分析，可以提取出如“時尚感-實用性”“科技感-傳統(tǒng)感”等代表性感性意象詞對。這些詞對是在綜合考慮多個原始感性意象詞對的基礎(chǔ)上，通過主成分分析得到的，能夠更集中地反映用戶對產(chǎn)品感性認(rèn)知的主要維度和關(guān)鍵差異。在設(shè)計一款智能家電產(chǎn)品時，“時尚感-實用性”這一代表性感性意象詞對可以指導(dǎo)設(shè)計師在追求產(chǎn)品外觀時尚、造型獨(dú)特的同時，注重產(chǎn)品功能的實用性和易用性，實現(xiàn)兩者的平衡和優(yōu)化；“科技感-傳統(tǒng)感”則提醒設(shè)計師在產(chǎn)品設(shè)計中把握好科技元素與傳統(tǒng)元素的融合度，根據(jù)目標(biāo)用戶群體的需求和喜好，合理運(yùn)用科技感的設(shè)計元素，同時保留一定的傳統(tǒng)元素，以滿足不同用戶對產(chǎn)品的情感需求。四、基于VPRS的感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則提取方法4.1基于VPRS的研究框架本研究構(gòu)建了以變精度粗糙集理論（VPRS）為核心，結(jié)合語義差異評價法的研究框架，旨在從復(fù)雜的感性數(shù)據(jù)中有效提取感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則，為產(chǎn)品的感性設(shè)計提供有力支持。該框架主要涵蓋數(shù)據(jù)收集、決策表構(gòu)建、屬性約簡以及關(guān)聯(lián)規(guī)則提取等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)收集階段，運(yùn)用語義差異評價法，全面收集用戶對產(chǎn)品的感性評價數(shù)據(jù)。具體而言，針對特定產(chǎn)品，選取一系列具有代表性的樣本，邀請一定數(shù)量的用戶參與評價。為研究用戶對智能音箱的感性認(rèn)知，挑選市場上不同品牌、型號和功能特點的智能音箱作為樣本。使用語義差異量表，讓用戶在“音質(zhì)清晰-音質(zhì)模糊”“操作便捷-操作復(fù)雜”“外觀時尚-外觀普通”等兩極化的評價尺度上對每個音箱樣本進(jìn)行打分，分?jǐn)?shù)范圍設(shè)定為1-7分，以此獲取用戶對智能音箱在音質(zhì)、操作和外觀等方面的感性評價數(shù)據(jù)?；谑占降臄?shù)據(jù)，構(gòu)建決策表。決策表是知識表達(dá)系統(tǒng)的一種特殊形式，它以二維表格的形式呈現(xiàn)，每一行代表一個產(chǎn)品樣本，每一列代表一個屬性，包括條件屬性和決策屬性。在智能音箱的例子中，條件屬性可以是音箱的設(shè)計要素，如形狀、顏色、材質(zhì)、按鍵布局等；決策屬性則是用戶對音箱的感性評價，如“音質(zhì)好”“操作方便”“外觀吸引人”等。通過將用戶的評價數(shù)據(jù)整理成決策表，可以清晰地展示產(chǎn)品設(shè)計要素與用戶感性評價之間的對應(yīng)關(guān)系，為后續(xù)的分析提供直觀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。屬性約簡是該研究框架的關(guān)鍵步驟之一。由于原始決策表中的屬性可能存在冗余，這些冗余屬性不僅會增加計算復(fù)雜度，還可能影響規(guī)則提取的準(zhǔn)確性和效率。因此，利用VPRS的屬性約簡方法，對決策表中的條件屬性進(jìn)行篩選和簡化。通過計算條件屬性相對于決策屬性的重要度，去除那些對決策結(jié)果影響較小的屬性，保留關(guān)鍵屬性，從而得到一個簡化的決策表。在對智能音箱的決策表進(jìn)行屬性約簡時，發(fā)現(xiàn)某些細(xì)微的外觀紋理屬性對用戶的感性評價影響較小，經(jīng)過計算其屬性重要度后，將這些屬性去除，得到一個更簡潔、有效的決策表，為后續(xù)的關(guān)聯(lián)規(guī)則提取奠定基礎(chǔ)。在完成屬性約簡后，運(yùn)用VPRS的規(guī)則提取算法，從簡化后的決策表中提取感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則。這些規(guī)則揭示了產(chǎn)品設(shè)計要素與用戶感性需求之間的內(nèi)在聯(lián)系，例如“當(dāng)智能音箱的形狀為圓形，顏色為白色，材質(zhì)為塑料時，用戶更傾向于認(rèn)為其外觀時尚”。通過對這些關(guān)聯(lián)規(guī)則的分析和應(yīng)用，設(shè)計師可以更有針對性地優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，滿足用戶的感性需求，提升產(chǎn)品的市場競爭力?；赩PRS的研究框架通過科學(xué)的方法和流程，能夠從復(fù)雜的感性數(shù)據(jù)中提取出有價值的感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則，為產(chǎn)品感性設(shè)計提供了科學(xué)、有效的理論支持和實踐指導(dǎo)。4.2具體實施步驟4.2.1基本概念的定義在變精度粗糙集理論（VPRS）中，準(zhǔn)確理解和定義相關(guān)基本概念是提取感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則的基礎(chǔ)。其中，近似依賴度和最優(yōu)β約簡是兩個至關(guān)重要的概念。近似依賴度用于衡量條件屬性集對決策屬性集的依賴程度，它反映了在一定精度閾值β下，條件屬性對決策屬性的分類貢獻(xiàn)。對于一個決策表DT=(U,C\cupD,V,f)，其中U是論域，C是條件屬性集，D是決策屬性集。條件屬性集P\subseteqC相對于決策屬性集D的β近似依賴度定義為\gamma_{\beta}(P,D)=\frac{|POS_{\beta}(P,D)|}{|U|}，其中|POS_{\beta}(P,D)|表示在精度閾值β下，由條件屬性集P能夠準(zhǔn)確分類到?jīng)Q策屬性集D的對象集合（即β正域）的基數(shù)，|U|是論域U的基數(shù)。近似依賴度的值越大，說明條件屬性集P對決策屬性集D的依賴程度越高，即條件屬性集P在分類決策屬性時的作用越重要。例如，在研究用戶對家具的感性評價與家具設(shè)計要素的關(guān)系時，若條件屬性集為家具的顏色、材質(zhì)、款式等設(shè)計要素，決策屬性集為用戶對家具的“舒適感”評價。通過計算近似依賴度，可以了解到這些設(shè)計要素對用戶“舒適感”評價的影響程度，若顏色和材質(zhì)的近似依賴度較高，說明這兩個設(shè)計要素對用戶感知家具的舒適感更為關(guān)鍵。最優(yōu)β約簡是在滿足一定近似依賴度的前提下，從條件屬性集中選取一個最小子集，使得該子集對決策屬性集的β近似依賴度與原條件屬性集相同。設(shè)red_{\beta}(C,D)是條件屬性C相對于決策屬性D的β近似約簡，則red_{\beta}(C,D)\subseteqC且滿足：一是\gamma_{\beta}(C,D)=\gamma_{\beta}(red_{\beta}(C,D),D)，即約簡后的屬性子集對決策屬性集的近似依賴度與原條件屬性集相等；二是去掉red_{\beta}(C,D)中的任意一個屬性都會使上述等式不成立，這保證了約簡后的屬性子集是最小的，不包含冗余屬性。在實際應(yīng)用中，尋找最優(yōu)β約簡可以有效減少數(shù)據(jù)的維度，提高規(guī)則提取的效率和準(zhǔn)確性。在分析用戶對電子產(chǎn)品的感性評價數(shù)據(jù)時，通過計算最優(yōu)β約簡，可以從眾多的電子產(chǎn)品設(shè)計要素（如屏幕尺寸、處理器性能、外觀造型等條件屬性）中篩選出對用戶感性評價（如“科技感”“易用性”等決策屬性）最為關(guān)鍵的設(shè)計要素，避免了冗余信息的干擾，使后續(xù)提取的感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則更加簡潔、有效。4.2.2考慮近似依賴度增量信息的最優(yōu)β約簡求解在求解最優(yōu)β約簡時，考慮近似依賴度增量信息能夠更精準(zhǔn)地確定屬性的重要性，從而提高規(guī)則提取的準(zhǔn)確性和效率。近似依賴度增量信息反映了在已有屬性子集的基礎(chǔ)上，增加一個屬性后對近似依賴度的影響程度。具體而言，對于一個決策表DT=(U,C\cupD,V,f)，設(shè)當(dāng)前已有的屬性子集為P\subseteqC，對于任意一個不在P中的屬性a\inC-P，其重要度可以通過近似依賴度增量來度量，即SIG(a,P,D)=\gamma_{\beta}(a\cupP,D)-\gamma_{\beta}(P,D)。SIG(a,P,D)的值越大，說明在已知屬性子集P的條件下，屬性a對決策屬性D的重要性越高，增加屬性a能夠顯著提高條件屬性集對決策屬性集的近似依賴度。在求解最優(yōu)β約簡的過程中，基于近似依賴度增量信息的算法通常從一個空的屬性子集開始，逐步添加屬性。每次選擇使近似依賴度增量最大的屬性添加到當(dāng)前屬性子集中，直到添加任何屬性都不能使近似依賴度增量大于零或者達(dá)到一定的停止條件為止。在研究用戶對汽車的感性評價與汽車設(shè)計要素的關(guān)系時，初始的屬性子集可能為空，通過計算不同設(shè)計要素（如車身顏色、輪轂樣式、內(nèi)飾材質(zhì)等）的近似依賴度增量，發(fā)現(xiàn)車身顏色的近似依賴度增量最大，將其添加到屬性子集中。接著繼續(xù)計算剩余設(shè)計要素在已包含車身顏色的屬性子集中的近似依賴度增量，依次類推，直到找到最優(yōu)β約簡的屬性子集。這樣的求解過程能夠充分利用近似依賴度增量信息，更有效地篩選出對用戶感性評價最為關(guān)鍵的汽車設(shè)計要素，為后續(xù)提取準(zhǔn)確的感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則奠定基礎(chǔ)。4.2.3感性意象與產(chǎn)品設(shè)計要素最優(yōu)關(guān)聯(lián)規(guī)則集的提取基于前面求解得到的最優(yōu)β約簡結(jié)果，進(jìn)一步提取感性意象與產(chǎn)品設(shè)計要素的最優(yōu)關(guān)聯(lián)規(guī)則集，這是將變精度粗糙集理論（VPRS）應(yīng)用于感性設(shè)計的關(guān)鍵步驟，能夠為產(chǎn)品設(shè)計提供直接的指導(dǎo)。在一個決策表中，經(jīng)過最優(yōu)β約簡后，得到的屬性子集包含了對決策屬性（即感性意象）最為關(guān)鍵的條件屬性（即產(chǎn)品設(shè)計要素）。利用這些關(guān)鍵屬性和決策屬性之間的關(guān)系，可以生成一系列的關(guān)聯(lián)規(guī)則。對于一個決策表DT=(U,C\cupD,V,f)，設(shè)最優(yōu)β約簡后的屬性子集為red_{\beta}(C,D)，從這個約簡后的屬性子集和決策屬性集中提取關(guān)聯(lián)規(guī)則的一般形式為：若條件屬性a_1取值為v_1，且a_2取值為v_2，……，且a_n取值為v_n（其中a_i\inred_{\beta}(C,D)，i=1,2,\cdots,n），則決策屬性d取值為v_d（其中d\inD）。在實際提取過程中，需要對約簡后的決策表進(jìn)行遍歷和分析。對于每個對象，根據(jù)其在約簡后的條件屬性上的取值和對應(yīng)的決策屬性取值，生成相應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則。同時，為了保證規(guī)則的質(zhì)量和有效性，通常會設(shè)置一些篩選條件，如規(guī)則的支持度和置信度。支持度表示在所有對象中，滿足規(guī)則前件和后件的對象所占的比例；置信度表示在滿足規(guī)則前件的對象中，同時滿足規(guī)則后件的對象所占的比例。只有支持度和置信度達(dá)到一定閾值的關(guān)聯(lián)規(guī)則才會被保留，形成最優(yōu)關(guān)聯(lián)規(guī)則集。在研究用戶對手機(jī)的感性評價與手機(jī)設(shè)計要素的關(guān)系時，經(jīng)過最優(yōu)β約簡后，得到屏幕尺寸、攝像頭像素、外觀材質(zhì)等關(guān)鍵設(shè)計要素。通過分析約簡后的決策表，可能得到這樣的關(guān)聯(lián)規(guī)則：若手機(jī)屏幕尺寸大于6.5英寸，攝像頭像素達(dá)到5000萬以上，外觀材質(zhì)為玻璃，則用戶更傾向于認(rèn)為該手機(jī)具有“高端感”。這些關(guān)聯(lián)規(guī)則為手機(jī)設(shè)計師在設(shè)計新產(chǎn)品時提供了明確的方向，有助于滿足用戶對手機(jī)的“高端感”等感性需求。4.2.4語義差異評價法下的決策表生成方法語義差異評價法是一種廣泛應(yīng)用于獲取用戶對產(chǎn)品感性評價的方法，通過該方法收集的數(shù)據(jù)可以生成決策表，為VPRS分析提供數(shù)據(jù)支持。在使用語義差異評價法時，首先需要確定評價的維度和對應(yīng)的語義差異量表。通常會選擇與產(chǎn)品相關(guān)的感性意象詞對，如“時尚-傳統(tǒng)”“舒適-不舒適”“科技感-普通感”等，并將這些詞對作為評價維度。針對每個評價維度，設(shè)計相應(yīng)的語義差異量表。量表一般采用兩極化的形式，如從1到7的評分尺度，其中1代表偏向于語義差異量表中一端的描述（如“非常傳統(tǒng)”），7代表偏向于另一端的描述（如“非常時尚”），中間的數(shù)值表示不同程度的過渡狀態(tài)。在研究用戶對服裝的感性評價時，對于“時尚-傳統(tǒng)”這一評價維度，用戶可以根據(jù)自己對服裝的感受，在1-7的量表上進(jìn)行打分，1分表示該服裝非常傳統(tǒng)，7分表示非常時尚。收集一定數(shù)量用戶對不同產(chǎn)品樣本在各個評價維度上的打分?jǐn)?shù)據(jù)后，開始生成決策表。決策表的每一行代表一個產(chǎn)品樣本，每一列代表一個屬性，包括條件屬性和決策屬性。條件屬性可以是產(chǎn)品的各種設(shè)計要素，如服裝的顏色、款式、材質(zhì)等；決策屬性則是用戶在各個語義差異評價維度上的打分結(jié)果。對于一款紅色、寬松款式、棉質(zhì)材質(zhì)的服裝樣本，用戶在“時尚-傳統(tǒng)”維度上打了5分，在“舒適-不舒適”維度上打了6分，將這些信息整理到?jīng)Q策表中，該服裝樣本所在行的條件屬性列分別記錄顏色為紅色、款式為寬松、材質(zhì)為棉質(zhì)，決策屬性列分別記錄“時尚-傳統(tǒng)”維度得分為5、“舒適-不舒適”維度得分為6。通過這樣的方式，將大量用戶對不同產(chǎn)品樣本的評價數(shù)據(jù)整理成決策表，為后續(xù)基于VPRS的屬性約簡和關(guān)聯(lián)規(guī)則提取提供了結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，使得能夠從這些數(shù)據(jù)中挖掘出產(chǎn)品設(shè)計要素與用戶感性評價之間的潛在關(guān)系。五、案例分析：吹風(fēng)機(jī)外觀設(shè)計5.1基于PCT的吹風(fēng)機(jī)外觀代表性感性意象詞對提取5.1.1代表性電吹風(fēng)產(chǎn)品的選擇在進(jìn)行吹風(fēng)機(jī)外觀設(shè)計的感性意象詞對提取研究時，為確保研究結(jié)果的可靠性和有效性，需要選取具有代表性的電吹風(fēng)產(chǎn)品作為研究樣本。運(yùn)用KJ法（親和圖法）對市場上眾多的電吹風(fēng)產(chǎn)品進(jìn)行初步分類和整理。通過廣泛收集各類電吹風(fēng)產(chǎn)品的信息，包括品牌、型號、外觀設(shè)計特點等，將具有相似外觀特征的產(chǎn)品歸為一類。如將外觀造型簡約、線條流暢的電吹風(fēng)歸為“簡約風(fēng)格類”，將具有獨(dú)特造型、色彩鮮艷的電吹風(fēng)歸為“個性風(fēng)格類”，將設(shè)計較為傳統(tǒng)、中規(guī)中矩的電吹風(fēng)歸為“經(jīng)典風(fēng)格類”等。采用系統(tǒng)聚類方法對初步分類后的產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步篩選。根據(jù)產(chǎn)品的外觀設(shè)計要素，如形狀、顏色、材質(zhì)、細(xì)節(jié)裝飾等，計算各產(chǎn)品之間的相似度。對于形狀要素，將圓形、橢圓形、方形等不同形狀的電吹風(fēng)視為不同的特征維度，通過量化分析它們在形狀上的差異程度，確定產(chǎn)品之間的相似性。在顏色方面，考慮顏色的色調(diào)、明度和飽和度等因素，將顏色相近的產(chǎn)品視為相似度較高的產(chǎn)品。利用聚類算法，將相似度較高的產(chǎn)品聚合成一個類別，逐步篩選出在各個類別中具有典型特征的產(chǎn)品作為代表性樣本。通過這樣的方法，最終選取了10款具有代表性的電吹風(fēng)產(chǎn)品。其中包括戴森Supersonic吹風(fēng)機(jī)，其以獨(dú)特的無葉設(shè)計、金屬材質(zhì)和簡潔的線條，展現(xiàn)出強(qiáng)烈的科技感和時尚感，成為高端智能吹風(fēng)機(jī)的代表；松下EH-NA98Q吹風(fēng)機(jī)，采用圓潤的造型和柔和的色彩搭配，體現(xiàn)出溫馨、舒適的設(shè)計風(fēng)格，在中高端市場具有較高的知名度和市場占有率；還有小米有品直白高速吹風(fēng)機(jī)，其外觀設(shè)計簡約大方，以親民的價格和不錯的性能，深受年輕消費(fèi)者的喜愛，代表了高性價比的國產(chǎn)吹風(fēng)機(jī)。這些產(chǎn)品涵蓋了不同品牌、價格區(qū)間和設(shè)計風(fēng)格，能夠全面地反映市場上電吹風(fēng)產(chǎn)品的多樣性，為后續(xù)的感性意象詞對提取研究提供了豐富的樣本基礎(chǔ)。5.1.2相關(guān)實驗設(shè)計本實驗旨在通過用戶對代表性電吹風(fēng)產(chǎn)品的評價，提取出反映吹風(fēng)機(jī)外觀的代表性感性意象詞對。實驗對象選取了30名具有不同年齡、性別、職業(yè)和審美背景的用戶，以確保能夠獲取到多樣化的感性評價。其中男性15名，女性15名，年齡范圍在18-50歲之間，職業(yè)包括學(xué)生、上班族、自由職業(yè)者等。實驗儀器材料包括前面選取的10款代表性電吹風(fēng)產(chǎn)品的高清圖片，以及用于記錄用戶評價的問卷和錄音設(shè)備。問卷采用匯編柵格訪談的形式，包含開放性問題和語義差異量表。開放性問題如“看到這款吹風(fēng)機(jī)，你腦海中首先想到的形容詞是什么？”“你覺得這款吹風(fēng)機(jī)的外觀給你什么樣的感受？”語義差異量表則圍繞一些常見的感性意象詞對，如“時尚-傳統(tǒng)”“簡約-復(fù)雜”“科技感-普通感”等，讓用戶在1-7的量表上進(jìn)行打分，1分表示非常偏向于量表一端的描述，7分表示非常偏向于另一端的描述。實驗程序如下：首先，向用戶介紹實驗?zāi)康暮土鞒蹋_保用戶理解實驗要求。然后，依次向用戶展示10款電吹風(fēng)產(chǎn)品的圖片，每次展示一款，讓用戶仔細(xì)觀察后，回答問卷中的開放性問題，并在語義差異量表上進(jìn)行打分。在用戶回答問題的過程中，使用錄音設(shè)備記錄用戶的回答內(nèi)容，以便后續(xù)更準(zhǔn)確地分析用戶的感性評價。為了避免順序效應(yīng)，產(chǎn)品圖片的展示順序采用隨機(jī)化的方式。在所有產(chǎn)品圖片展示結(jié)束后，對用戶進(jìn)行簡單的訪談，詢問他們在評價過程中的一些想法和感受，進(jìn)一步挖掘用戶的感性認(rèn)知。整個實驗過程在安靜、舒適的環(huán)境中進(jìn)行，以減少外界干擾，確保用戶能夠?qū)Ｗ⒌剡M(jìn)行評價。5.1.3基于廣義普魯克分析的代表性感性意象詞對提取對收集到的30名用戶對10款吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的評價數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，運(yùn)用廣義普魯克分析方法提取一致的建構(gòu)和感性意象詞對。首先，將用戶在匯編柵格訪談中的開放性回答進(jìn)行文本分析，提取出用戶提到的各種感性意象詞匯，如“時尚”“簡約”“科技感”“復(fù)古”“精致”“笨重”等。將這些感性意象詞匯與語義差異量表中的詞對相結(jié)合，構(gòu)建初始的感性意象數(shù)據(jù)集。對于每一款吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)品，將用戶在各個感性意象維度上的打分作為數(shù)據(jù)點，形成一個多維的數(shù)據(jù)矩陣。在“時尚-傳統(tǒng)”維度上，記錄用戶對每款吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的打分，分?jǐn)?shù)越高表示用戶認(rèn)為該產(chǎn)品越時尚，分?jǐn)?shù)越低表示越傳統(tǒng)。運(yùn)用廣義普魯克分析方法對這個數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行處理。廣義普魯克分析通過尋找不同用戶數(shù)據(jù)之間的最佳匹配和對齊方式，消除個體差異帶來的影響，從而提取出能夠反映用戶群體共同認(rèn)知結(jié)構(gòu)的一致柵格。在這個過程中，對每個用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放和平移等變換，以最小化各個用戶數(shù)據(jù)與一致柵格之間的差異。經(jīng)過廣義普魯克分析后，得到的一致柵格包含了用戶群體對吹風(fēng)機(jī)外觀認(rèn)知的核心信息。從一致柵格中提取出如“時尚-傳統(tǒng)”“簡約-復(fù)雜”“科技感-普通感”“精致-粗糙”“輕便-笨重”等感性意象詞對，這些詞對反映了用戶在評價吹風(fēng)機(jī)外觀時共同關(guān)注的關(guān)鍵維度和情感認(rèn)知。為了進(jìn)一步篩選出最具代表性的感性意象詞對，對提取出的詞對進(jìn)行主成分分析。主成分分析能夠?qū)?jīng)過廣義普魯克分析得到的感性意象詞對進(jìn)行降維處理，提取出最能解釋數(shù)據(jù)變異的主成分。通過計算各個感性意象詞對之間的相關(guān)性和貢獻(xiàn)率，確定每個主成分中包含的主要感性意象詞對。最終提取出“時尚-傳統(tǒng)”“簡約-復(fù)雜”“科技感-普通感”這三組代表性感性意象詞對，它們能夠更集中地反映用戶對吹風(fēng)機(jī)外觀感性認(rèn)知的主要維度和關(guān)鍵差異，為后續(xù)基于變精度粗糙集理論提取感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則提供了重要的基礎(chǔ)。5.2基于VPRS的吹風(fēng)機(jī)外觀感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則提取5.2.1影響用戶感性認(rèn)知的關(guān)鍵設(shè)計要素提取在提取吹風(fēng)機(jī)外觀感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則的過程中，首要任務(wù)是精準(zhǔn)確定影響用戶感性認(rèn)知的關(guān)鍵設(shè)計要素。運(yùn)用掃描路徑圖分析方法，對用戶觀察吹風(fēng)機(jī)外觀時的眼動數(shù)據(jù)進(jìn)行深入剖析。邀請用戶參與眼動實驗，在實驗中向用戶展示不同款式的吹風(fēng)機(jī)，利用眼動追蹤設(shè)備記錄用戶的眼動軌跡和注視點分布情況。通過對眼動數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，用戶在觀察吹風(fēng)機(jī)時，對吹風(fēng)機(jī)的形狀、顏色、材質(zhì)以及風(fēng)嘴設(shè)計等部位的注視時間較長，注視次數(shù)也較為頻繁。對于一款具有獨(dú)特造型的吹風(fēng)機(jī)，用戶的目光會更多地聚焦在其獨(dú)特的曲線和輪廓上；在顏色方面，明亮鮮艷的顏色或獨(dú)特的色彩搭配更容易吸引用戶的注意力；材質(zhì)的質(zhì)感，如金屬材質(zhì)的光澤、塑料材質(zhì)的細(xì)膩感等，也會引發(fā)用戶的關(guān)注；風(fēng)嘴的形狀和設(shè)計細(xì)節(jié)，如可調(diào)節(jié)風(fēng)嘴的不同角度和樣式，同樣會成為用戶觀察的重點。這些部位被確定為影響用戶感性認(rèn)知的關(guān)鍵設(shè)計要素。為了更準(zhǔn)確地描述這些關(guān)鍵設(shè)計要素，對每個要素進(jìn)行了具體的設(shè)計水平表達(dá)。對于形狀要素，將吹風(fēng)機(jī)的形狀分為簡約直線型、流暢曲線型、獨(dú)特異形等設(shè)計水平。簡約直線型通常給人簡潔、利落的感覺；流暢曲線型則展現(xiàn)出優(yōu)雅、靈動的氣質(zhì)；獨(dú)特異形設(shè)計能夠突出產(chǎn)品的個性和創(chuàng)新性。在顏色要素上，根據(jù)色彩理論和市場常見的吹風(fēng)機(jī)顏色，分為冷色調(diào)（如藍(lán)色、綠色）、暖色調(diào)（如紅色、橙色）、中性色調(diào)（如白色、灰色、黑色）以及多色組合等設(shè)計水平。冷色調(diào)可能傳達(dá)出科技感和冷靜感；暖色調(diào)體現(xiàn)出活力和熱情；中性色調(diào)則給人穩(wěn)重、經(jīng)典的印象；多色組合能夠增加產(chǎn)品的時尚感和趣味性。材質(zhì)要素分為金屬材質(zhì)、塑料材質(zhì)、木質(zhì)材質(zhì)以及復(fù)合材料等設(shè)計水平，不同材質(zhì)具有不同的質(zhì)感和觸感，會對用戶的感性認(rèn)知產(chǎn)生顯著影響。風(fēng)嘴設(shè)計要素分為固定風(fēng)嘴、可旋轉(zhuǎn)風(fēng)嘴、可調(diào)節(jié)風(fēng)速風(fēng)嘴等設(shè)計水平，不同的風(fēng)嘴設(shè)計滿足用戶在不同使用場景下的需求，也會影響用戶對吹風(fēng)機(jī)實用性和便捷性的感知。通過對這些關(guān)鍵設(shè)計要素及其設(shè)計水平的明確表達(dá)，為后續(xù)基于變精度粗糙集理論（VPRS）提取感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則奠定了堅實的基礎(chǔ)。5.2.2吹風(fēng)機(jī)外觀感性知識庫的屬性約簡在明確了影響用戶感性認(rèn)知的關(guān)鍵設(shè)計要素后，構(gòu)建吹風(fēng)機(jī)外觀感性知識庫的決策表。決策表的每一行代表一個吹風(fēng)機(jī)樣本，每一列代表一個屬性，其中條件屬性為前面提取的關(guān)鍵設(shè)計要素，如形狀、顏色、材質(zhì)、風(fēng)嘴設(shè)計等，決策屬性為用戶對吹風(fēng)機(jī)外觀的感性評價，如“時尚-傳統(tǒng)”“簡約-復(fù)雜”“科技感-普通感”等維度的評價結(jié)果。運(yùn)用變精度粗糙集理論（VPRS）對決策表進(jìn)行屬性約簡，以簡化感性知識庫，提高規(guī)則提取的效率和準(zhǔn)確性。首先，計算條件屬性相對于決策屬性的重要度。對于每個條件屬性，通過計算其對決策屬性分類的貢獻(xiàn)程度，來確定其重要度。對于“形狀”這一條件屬性，分析在不同形狀設(shè)計水平下，用戶對吹風(fēng)機(jī)“時尚-傳統(tǒng)”感性評價的分布情況，計算形狀屬性對“時尚-傳統(tǒng)”評價的近似依賴度，以此衡量形狀屬性的重要度。通過比較各個條件屬性的重要度，去除重要度較低的屬性，即那些對用戶感性評價影響較小的屬性。經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn)，某些細(xì)微的裝飾線條屬性對用戶在“簡約-復(fù)雜”“科技感-普通感”等感性評價維度上的影響非常小，其近似依賴度遠(yuǎn)低于其他關(guān)鍵設(shè)計要素。因此，將這些細(xì)微的裝飾線條屬性從決策表中去除，得到一個簡化的決策表。在屬性約簡過程中，還需要求解相對核和最優(yōu)β約簡。相對核是指在所有約簡中都出現(xiàn)的屬性集合，它是決策表中最核心的屬性部分。通過特定的算法，如基于差別矩陣的方法，求解出相對核。在簡化后的吹風(fēng)機(jī)外觀感性知識庫決策表中，運(yùn)用基于差別矩陣的方法，找出那些在區(qū)分不同感性評價類別中起關(guān)鍵作用的屬性，這些屬性構(gòu)成了相對核。在確定相對核的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步求解最優(yōu)β約簡。最優(yōu)β約簡是在滿足一定近似依賴度的前提下，從條件屬性集中選取的最小子集，使得該子集對決策屬性集的β近似依賴度與原條件屬性集相同。通過啟發(fā)式算法，如基于屬性重要度的貪心算法，從相對核出發(fā)，逐步添加屬性，直到找到最優(yōu)β約簡的屬性子集。在求解吹風(fēng)機(jī)外觀感性知識庫的最優(yōu)β約簡時，基于屬性重要度的貪心算法，從相對核中的“形狀”“顏色”等屬性開始，依次計算添加其他屬性后的近似依賴度增量，選擇使近似依賴度增量最大的屬性添加到當(dāng)前屬性子集中，直到添加任何屬性都不能使近似依賴度增量大于零，從而得到最優(yōu)β約簡的屬性子集。經(jīng)過屬性約簡和求解相對核與最優(yōu)β約簡，得到了一個更加簡潔、有效的吹風(fēng)機(jī)外觀感性知識庫，為后續(xù)提取感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則提供了更優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。5.2.3吹風(fēng)機(jī)外觀感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則的提取在完成吹風(fēng)機(jī)外觀感性知識庫的屬性約簡后，基于變精度粗糙集理論（VPRS）提取吹風(fēng)機(jī)外觀感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則。從約簡后的決策表中，生成各個階數(shù)的關(guān)聯(lián)規(guī)則集。一階關(guān)聯(lián)規(guī)則是指僅涉及一個條件屬性和決策屬性的規(guī)則，對于“顏色”這一條件屬性，可能生成的一階關(guān)聯(lián)規(guī)則為“若吹風(fēng)機(jī)顏色為紅色，則用戶更傾向于認(rèn)為其外觀具有時尚感”。二階關(guān)聯(lián)規(guī)則涉及兩個條件屬性和決策屬性，如“若吹風(fēng)機(jī)形狀為流暢曲線型且顏色為白色，則用戶更傾向于認(rèn)為其外觀具有簡約感”。以此類推，生成更高階的關(guān)聯(lián)規(guī)則。對生成的關(guān)聯(lián)規(guī)則集進(jìn)行篩選，去除那些支持度和置信度較低的規(guī)則。支持度表示在所有對象中，滿足規(guī)則前件和后件的對象所占的比例；置信度表示在滿足規(guī)則前件的對象中，同時滿足規(guī)則后件的對象所占的比例。設(shè)定支持度閾值為0.3，置信度閾值為0.7，只有支持度大于0.3且置信度大于0.7的關(guān)聯(lián)規(guī)則才會被保留。在篩選過程中，對于“若吹風(fēng)機(jī)材質(zhì)為金屬且風(fēng)嘴設(shè)計為可調(diào)節(jié)風(fēng)速風(fēng)嘴，則用戶更傾向于認(rèn)為其具有科技感”這一關(guān)聯(lián)規(guī)則，通過計算其支持度和置信度，發(fā)現(xiàn)支持度為0.25，小于0.3，因此該規(guī)則被去除；而“若吹風(fēng)機(jī)形狀為簡約直線型且顏色為黑色，則用戶更傾向于認(rèn)為其外觀具有簡約感”這一規(guī)則，支持度為0.4，置信度為0.8，滿足閾值要求，被保留下來。經(jīng)過篩選后，得到了最終的吹風(fēng)機(jī)外觀感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則集。這些規(guī)則清晰地揭示了吹風(fēng)機(jī)外觀設(shè)計要素與用戶感性認(rèn)知之間的內(nèi)在聯(lián)系，為吹風(fēng)機(jī)的外觀設(shè)計提供了具體、明確的指導(dǎo)。在設(shè)計一款追求時尚感的吹風(fēng)機(jī)時，根據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則集中的“若吹風(fēng)機(jī)形狀為獨(dú)特異形且顏色為多色組合，則用戶更傾向于認(rèn)為其外觀具有時尚感”這一規(guī)則，設(shè)計師可以在形狀設(shè)計上大膽創(chuàng)新，采用獨(dú)特的異形設(shè)計，同時運(yùn)用豐富的色彩組合，以滿足用戶對時尚感的需求。這些關(guān)聯(lián)規(guī)則還可以幫助設(shè)計師在設(shè)計過程中更好地平衡不同設(shè)計要素之間的關(guān)系，優(yōu)化設(shè)計方案，提高吹風(fēng)機(jī)的市場競爭力。六、應(yīng)用拓展與實踐驗證6.1在其他產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用潛力分析基于PCT和VPRS的感性設(shè)計方法在手機(jī)、汽車等產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，有望為這些領(lǐng)域帶來創(chuàng)新的設(shè)計思路和顯著的競爭優(yōu)勢。在手機(jī)設(shè)計領(lǐng)域，該方法具有重要的應(yīng)用價值。手機(jī)作為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹悄茉O(shè)備，用戶對其外觀、功能和交互體驗的感性需求日益多樣化。通過PCT，能夠深入了解用戶對手機(jī)的認(rèn)知和情感建構(gòu)，提取出具有代表性的感性意象詞對。在研究年輕用戶群體對手機(jī)的需求時，可能提取出“時尚-傳統(tǒng)”“個性化-大眾化”“便捷-繁瑣”等感性意象詞對。這使得設(shè)計師能夠精準(zhǔn)把握年輕用戶追求時尚、個性化和便捷操作的需求，在手機(jī)外觀設(shè)計上采用獨(dú)特的造型、流行的色彩和個性化的材質(zhì)，如漸變色機(jī)身、玻璃與金屬結(jié)合的材質(zhì)，展現(xiàn)出時尚和個性化的風(fēng)格；在交互設(shè)計方面，簡化操作流程，增加個性化定制功能，滿足用戶對便捷和個性化的需求。VPRS則可從大量用戶對手機(jī)的評價數(shù)據(jù)中挖掘出感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則。通過對用戶評價數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)“當(dāng)手機(jī)屏幕尺寸在6.5-6.7英寸之間，屏幕分辨率達(dá)到2K以上，且采用全面屏設(shè)計時，用戶更傾向于認(rèn)為手機(jī)具有‘高端感’”這樣的關(guān)聯(lián)規(guī)則。設(shè)計師可以依據(jù)這些規(guī)則，有針對性地優(yōu)化手機(jī)的設(shè)計要素，提升手機(jī)的市場競爭力。在設(shè)計高端旗艦手機(jī)時，遵循這些規(guī)則，采用高分辨率的全面屏設(shè)計，搭配高性能的處理器和優(yōu)質(zhì)的攝像頭，滿足用戶對高端手機(jī)的需求，提高用戶對手機(jī)的滿意度和忠誠度。在汽車設(shè)計領(lǐng)域，基于PCT和VPRS的感性設(shè)計方法同樣具有廣闊的應(yīng)用前景。汽車作為一種復(fù)雜的消費(fèi)品，用戶對其感性需求涉及多個方面，包括外觀造型、內(nèi)飾設(shè)計、駕駛體驗等。利用PCT，通過匯編柵格訪談等方式，讓用戶對不同品牌和型號的汽車進(jìn)行評價和比較，能夠提取出如“豪華-普通”“舒適-不舒適”“運(yùn)動-沉穩(wěn)”等感性意象詞對，深入了解用戶對汽車的感性認(rèn)知和需求?；赩PRS對汽車設(shè)計要素與用戶感性評價數(shù)據(jù)的分析，能夠提取出關(guān)鍵的關(guān)聯(lián)規(guī)則。研究發(fā)現(xiàn)“當(dāng)汽車的車身線條流暢，采用低趴的造型設(shè)計，且顏色為鮮艷的跑車色（如紅色、黃色）時，用戶更傾向于認(rèn)為汽車具有‘運(yùn)動感’”；“當(dāng)汽車內(nèi)飾采用柔軟的真皮材質(zhì)，座椅具有良好的人體工程學(xué)設(shè)計，且車內(nèi)空間寬敞舒適時，用戶更傾向于認(rèn)為汽車具有‘舒適感’”。汽車設(shè)計師可以根據(jù)這些關(guān)聯(lián)規(guī)則，在設(shè)計過程中優(yōu)化汽車的外觀和內(nèi)飾設(shè)計，提升汽車的運(yùn)動感和舒適感，滿足用戶對汽車的感性需求，增強(qiáng)汽車在市場上的競爭力。在設(shè)計一款運(yùn)動型轎車時，運(yùn)用這些規(guī)則，打造流暢的車身線條和低趴的造型，選擇鮮艷的跑車色，同時注重內(nèi)飾的舒適性和質(zhì)感，采用高品質(zhì)的真皮座椅和合理的空間布局，為用戶帶來極致的運(yùn)動和舒適體驗。6.2實踐驗證與反饋收集以某品牌吹風(fēng)機(jī)外觀設(shè)計項目為例，深入探討基于PCT和VPRS的感性設(shè)計方法的實際應(yīng)用過程。在項目啟動階段，運(yùn)用基于PCT的方法，精心挑選具有代表性的吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)品作為樣本。通過KJ法對市場上眾多吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行初步分類，再利用系統(tǒng)聚類方法篩選出涵蓋不同品牌、設(shè)計風(fēng)格和價格區(qū)間的10款產(chǎn)品，這些產(chǎn)品能夠全面反映市場現(xiàn)狀，為后續(xù)研究提供豐富樣本。組織30名背景各異的用戶參與實驗，通過匯編柵格訪談和語義差異量表收集他們對這些吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)品外觀的評價數(shù)據(jù)。用戶在評價過程中，表達(dá)了諸如“這款吹風(fēng)機(jī)線條流暢，看起來很時尚”“顏色太普通，感覺不夠新穎”等觀點，這些評價為提取感性意象詞對提供了原始素材。運(yùn)用廣義普魯克分析對用戶評價數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，消除個體差異，提取出如“時尚-傳統(tǒng)”“簡約-復(fù)雜”“科技感-普通感”等感性意象詞對，再通過主成分分析篩選出最具代表性的詞對，為后續(xù)設(shè)計方向提供明確指引?；赩PRS提取感性知識關(guān)聯(lián)規(guī)則。運(yùn)用掃描路徑圖分析用戶觀察吹風(fēng)機(jī)外觀時的眼動數(shù)據(jù)，確定形狀、顏色、材質(zhì)和風(fēng)嘴設(shè)計等為關(guān)鍵設(shè)計要素，并對各要素進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計水平表達(dá)。構(gòu)建決策表，將關(guān)鍵設(shè)計要素作為條件屬性，感性評價作為決策屬性。利用VPRS對決策表進(jìn)行屬性約簡，去除對感性評價影響較小的屬性，求解相對核和最優(yōu)β約簡，得到簡潔有效的感性知識庫。從約簡后的決策表中提取關(guān)聯(lián)規(guī)則，如“若吹風(fēng)機(jī)形狀為簡約直線型且顏色為黑色，則用戶更傾向于認(rèn)為其外觀具有簡約感”，并通過設(shè)定支持度和置信度閾值，篩選出高質(zhì)量的關(guān)聯(lián)規(guī)則集，為吹風(fēng)機(jī)外觀設(shè)計提供具體的設(shè)計依據(jù)。產(chǎn)品設(shè)計完成后，通過線上線下相結(jié)合的方式收集用戶和市場反饋。線上利用社交媒體平臺、產(chǎn)品官方網(wǎng)站等渠道發(fā)布產(chǎn)品信息，收集用戶的評論和意見；線下在商場、超市等場所設(shè)置產(chǎn)品展示區(qū)，邀請消費(fèi)者現(xiàn)場體驗并填寫調(diào)查問卷。收集到的反饋包括“這款吹風(fēng)機(jī)外觀很時尚，顏色也很喜歡，拿在手里感覺很有質(zhì)感”“風(fēng)嘴設(shè)計很實用，調(diào)節(jié)風(fēng)速很方便”等正面評價，也有“材質(zhì)感覺不夠耐用”“操作按鈕不太好按”等改進(jìn)建議。通過對用戶和市場反饋的分析，驗證了基于PCT和VPRS的感性設(shè)計方法的有效性。該方法能夠精準(zhǔn)提取用戶的感性需求和設(shè)計要素之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，使設(shè)計出的吹風(fēng)機(jī)在外觀上更符合用戶的期望，提升了用戶的滿意度和產(chǎn)品的市場競爭力。同時，根據(jù)反饋意見，也為進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計提供了方向，如改進(jìn)材質(zhì)選擇以提高耐用性，優(yōu)化操作按鈕設(shè)計以提升便捷性等。七、結(jié)論與展望7.1研究成果總結(jié)本研究成功構(gòu)建了基于個人建構(gòu)理論（PCT）和變精度粗糙集理論（VPRS）的感性設(shè)計方法，在理論和實踐層面均取得了顯著成果。在理論方面，本研究豐富了感性設(shè)計的理論體系。通過深入剖析PCT和VPRS在感性設(shè)計中的應(yīng)用，為感性設(shè)計提供了新的理論視角和方法支撐。在提取感性意象詞對時，基于PCT構(gòu)建的研究框架，整合了自由選擇剖析數(shù)據(jù)集、EPA語義空間、廣義普