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产品造型设计的质量评价(二)

(2019-04-15 10:53:10)
标签:

隶属度

权重

矩阵

算法

非计量性评价法

分类: 我爱设计

(三)评价方法

虽然对产品造型质量的评价比较困难,目前世界上还没有一个公认的评价方法,但通过上述对评价因素的分析可以看出,对产品造型质量的评价不外乎采用主观判断———非计量性评价法数学计算———计量性评价法以及新近发展的模糊评价法

1)主观判断———非计量性评价法

产品造型评价因素中的美学机能心理机能生理机能中的舒适程度等属于人们的主观判断,可用非计量性评价法来评定

(1)SD(Semantic Differential)评价法

目前,国外设计界较为流行的方法是SD———语言区分法这种方法是以特定的项目在一定的评价尺度内作重要性的主观判断应用SD,首先要在概念上或意念上进行选择,从而明确评定的方向

一般将概念或意念用可判断的方式进行表达,以语言文字进行说明,还可用图片直接表达;其次是选定适当的评价尺度;最后拟订一系列对比较为强烈的形容词供评判时参考,其具体方法如下:

①将评价的问题列成意见调查表,并拟订若干个表明态度的问题,评价者对各问题的回答分为很同意同意不表态不同意很不同意五种

②计分的方法为越趋向正面的分数,其分值越高;反之,分值越低分析时以累积和分值的高低作计算标准一般评价的量表为:

产品造型设计的质量评价(二)

由上表可以看出,通过语意上的差别来评价产品造型质量,使所选的方案接近原产品计划的目标和市场性,这是SD法在非计量性评价中的作用

(2)分析类比评价法

这种方法主要适用于面广量大的工业产品把被评价的产品与同类的标准样品进行分析类比5分制对待评的产品逐项进行评分,按总分平均值确定产品的美学机能生理机能中有关人机工程学问题

标准样品5级划分如下:

5———得到国际承认具有国际设计最高水平的最新产品

4———在国际市场上具有竞争能力的产品

3———符合美学要求满足人机工程学要求的产品

2———外形不协调操作不太方便使用性能低下的产品

1———外形丑陋操作不便性能低劣工艺粗糙的产品

在评价产品质量时,要研究有关资料,考虑产品技术性能方面的质量对于那些性能质量低劣模仿高水平产品外形操作不便的产品,由于形式和功能不统一,其质量要降低12

产品评价者为了对产品质量进行全面仔细的了解,可以采用提问法对设计者生产者和使用者进行询问,以便掌握产品质量的各种资料

捷克学者约翰涅克就美学方面和人机工程学方面提出若干问题

美学方面问题:

①机器的外形是否给人以完整的印象?

②机器的外形是否表达了它的功能———结构特征?

③机器表面的小装饰件是否显得杂乱?装饰件之间是否有形式上的联系?

④机器的外形结构是否给人以不平衡和不稳定的感觉?

⑤机器的比例是否协调?

⑥机器的结构方案和采用的材料与加工工艺是否相适应?

⑦机器的外形是否太零散?是否破坏了机器的整体性?

⑧机器的色彩处理是否与使用环境条件相适应?

人机工程学方面问题:

①是否强调了机器的工作区(功能区和操作区)的造型?

②机器的尺度与人体测量数据是否相适应?比例是否适当?

③采用的结构能否保证不出意外?

④工作过程中机器表面是否有会引起事故的尖锐棱角和突起?

⑤机器的旋转部分是否设有如保护罩之类的防护装置?

⑥在机器工作区内是否设有透明挡板屏蔽或护板?

⑦机器的结构是否考虑了不停车就不能进行修理?

⑧机器的启动装置是否保证不会出现偶然性(非正常)启动?

⑨是否有醒目的操作人员可及的总开关?

⑩信号装置能否及时预报机器基本工作参数出现忽高忽低的不正常现象?

机器不安全部位的颜色标志是否正确?

机器能否及时排除铁屑等废料?

工人放脚的地方是否够宽?是否感到不自如?

机器的功能区是否设在可及的范围内?能否满足观察的需要?

人的运动量和运动轨迹是否减少到最低程度?

工人是否可以在视野范围内完成自己的动作?

运动结束位置是否有利于下一个动作的开始?

所有操纵机构是否配置在有利于工人操作的范围内?

使用操纵机构时,是否会碰手?

每个操纵机构使用是否方便?

在操纵机构的所有工作位置处是否设有标记?

操纵机构和指示装置是否设在有效可见范围内?

以上两方面的问题虽然不够全面,但在评价产品造型设计质量,特别是成品时,非常有参考价值

2)数学计算———计量性评价法

产品造型评价因素中的工学机能经济机能生理机能中的计测尺寸值等需要人们进行计算才能进行评价,应该用计量性评价法来评定

(1)α·β评价法

这种方法是将参与评比的实际方案作一评比分析,对各目标进行价值判断,从而获得一些重要的数值,这些数值累积的和作为评判最佳实际方案的依据该方法中值为各目标评比其相对重要性的值值为各设计方案对原定目标的满足度β的乘积为对目标满足度多少的判断其具体的方法如下:

α值的标定

α值是设计者或评价者对每个设计目标进行主观判断所得的值设设计目标有三个,分别为O1O2O3,O1的重要性为O2的一半,O1的相对重要性又是O3的三分之一,则评价者可将O1O2O3分别排列为123的评价值

β值的标定

β值是设计方案对各设计目标的满足度判断所得的值,它可事先给定评价尺度一般取+5-5,19,04范围内的值若以19作为β值的区间,9为满足度最高,876尚可,5适中,432不理想,1很不好

α·β评价表的制定

一般来说,进行α·β值的评价按下表进行α·β值之和值之和=G(其结果在19β值区间)产品造型设计的质量评价(二)

α·β值评价的程序

a.决定评价问题的性质

b.决定评价的目标

c.可替代性的设计方案选择

d.决定β值的评价尺度

e.建立合适的α·β评价表

f.评价所有设计方案与目标的相对α

g.比较目标的重要性

h.统计设计方案的各目标α·β

i.比较并选取目标满足度最好者

(2)列项计分评价法

对非计量性评价法中的分析类比评价法,只要有同类产品作为标准样品,评价同类新产品的造型质量是不会很困难的但是,对于一个新开发的产品,在没有同类产品作为标准样品供参照的情况下,产品的造型质量可采用列项计分法进行

组织一个不少于五人的专家评价小组,对产品的功能结构技术工艺使用环境可靠性寿命标准化经济性宜人性产品使用过程中和报废之后的处理以及对环境的影响技术文件的完整性商标标志售后服务等作全面的了解

设计者和生产者随时接受询问和出示有关资料备查专家评价小组在充分民主的气氛中对产品的造型质量列出若干项目A,B,C,D…同时划分各项目的分值,规定各个项目的分值之和为100,

A+B+C+D+…=100

评价小组还要列出各个项目的分项目A1,A2,A3…;B1,B2,B3…;C1,C2,C3…;D1,D2,D3并划定各分项目的分值为

A1+A2+A3+…=A

B1+B2+B3+…=B

……

把项目内容及评分标准制成评价项目及分值表格(见下表),专家评价小组的每一个成员都要用统一的表格,进行认真的评分然后求出小组评分的平均值,即为产品造型设计质量的评价值

产品造型设计的质量评价(二)

式中,M为产品造型设计质量评价值;Pi为专家评价小组每个成员得出的产品总评价值;n为专家评价小组成员人数产品造型设计的质量评价(二)

按优差来评价产品造型设计质量:评价值在90分以上为优,在80~89分之间为良,在70~79分之间为中,在60~69分之间为次,在60分以下为差

这种评价方法直接简单易行,适用性广一般情况下,一次性得出的结论不做修改只有当专家小组成员对某些项目的意见分歧较大时,才能对该项目作进一步的讨论,并重新评价一次不管结果如何,不再做进一步的修改

3)模糊评价法

在产品造型设计质量评价中,有许多软的评价因素需用非计量性评价法进行由于这种方法受评价者自身的素质影响较大,而用传统的计量性评价法又很难进行,为此将非计量性评价法中的语言措施作为变量处理,再用模糊数学的方法,使模糊信息数值化,以进行定量评价,这是近年来研究较多的评价法———模糊评价法

(1)建立数学模型———模糊矩阵

①模糊子集(Fuzzy)

普通集合是描述非此即彼的清晰概念,而模糊集合是描述亦此亦彼的中间状态因此,把特征函数的取值范围从集合{0,1}扩大到[0,1]区间连续取值,就可以定量地描述模糊集合模糊集合往往是特定的一个论域的子集,称为模糊子集为讨论方便,一般将模糊子集称为Fuzzy

②模糊关系

描写客观事物之间联系的数学模型称为关系关系除了有清晰的关系和没有关系之外,还有大量的不清晰的关系(如关系较好关系疏远等)这种不清晰的关系称为模糊关系

③隶属度

模糊评价的表达形式是隶属度设在论域U内给出映射u,并有

UAU[0,1]

UA确定了UFuzzy对于任意的uU,都有一个确定的数UA(u)[0,1]称为u对该Fuzzy集的隶属度隶属度的值越接近于1,u属于该Fuzzy的程度就越大

例如,通过对某产品造型进行调查,30%认为很好”,53%认为”,15%评价为不太好”,2%认为不好”,则该产品的造型在评价集中的四种评价概念的隶属度分别为0.3,0.53,0.15,0.02,而该产品的模糊评价集可表示为

R={0.3/X1,0.53/X2,0.15/X3,0.02/X4}

或简写为

R={0.3,0.53,0.15,0.02}

在评价中可以将非常等副词作为算子,对隶属度作某种运算,表示隶属度作平方运算,“表示用1减去原隶属度例如,在评价中,“满意的隶属度为0.7,很满意的隶属度为0.72=0.49,“不满意的隶属度为1-0.7=0.3

④隶属函数

模糊集合的特征函数称为隶属函数隶属函数可以表示出隶属度的变化规律有十几种常用的隶属函数,可根据评价对象的不同合理选用

⑤模糊矩阵

可以用模糊矩阵来表现模糊关系

:评价目标集(n个元素)Y={y1,y2,…,yn}

评价集(m个元素)X={x1,x2,…,xn}

加权系数集A={ɑ1,ɑ2,…,ɑn}

产品造型设计的质量评价(二)

考虑加权的综合模糊评价,即模糊矩阵的积为:

B=A·R=[b1,b2,…,bj,…,bm]

(2)模糊评价

①一元模糊评价

对于单评价目标的模糊评价比较简单,只需找出评价集中各元素的隶属度即可

②多元模糊评价

在进行多评价目标的评价时,首先应确定评价目标和加权系数的评价矩阵,再应用模糊关系运算的合成方法求解常用的合成方法有以下两种:

第一种方法,M(·)算法:

:评价目标集Y={y1,y2,…,yn}

评价集X={x1,x2,…,xm}

加权系数集A={ɑ1,ɑ2,…,ɑn} 产品造型设计的质量评价(二)

综合模糊评价为B=A·R=[b1,b2,…,bj,…,bm]

M(·)算法合成时有

                               产品造型设计的质量评价(二)

bj=(ɑ1r1j)(ɑ2r2j)(ɑnrnj)(j=1,2,3,…,m)

上式的运算是按小中取大的方式进行的,突出了主要因素的权重隶属度的影响

第二种方法,M(·,+)算法:

按乘加运算进行矩阵合成,又称加权平均型

 产品造型设计的质量评价(二)

这种运算综合考虑了各项隶属度和权重的影响

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