1.2.2 评价结果的因子与聚类分析

　　以筛选的形容词对作为变量(记为Xj，j=1，2，…，q)，实例图片作为样本(其编号为i，i=1，2，…，m)，应用SPSS软件对评价测试数据进行聚类分析。聚类分析是运用SPSS软件中的Analyze /Hierarchical Cluster功能，以Xj为变量，采用“组间距离法”进行聚类分析[5]，得到实例图片以产品造型为特征的分类结果。

表2 第i个实例测评表 样本i 形容词对

　　-2 –1 0 1 2 实例图片 静态-动态1 现代-古典2 …… …… 简洁-复杂q 注：表中i—实例图片的编号(i=1，2，…，m);

　　j—形容词对的编号(j=1，2，…，q)。

　　2 分类法应用实例

　　下面以挖掘机为例说明基于造型特征的机电产品分类方法的应用。通过产品杂志、工业设计大赛官方网站、相关国内外品牌官方网站、国内国际工程机械展，共收集挖掘机外形图片64个，经两位工业设计师初选后取定28个，以其作为实例产品造型样本。

　　(1)选3名工业设计师，第一个人从已编号的28个实例图片中选出10个在造型方面有代表性的一组图片，记下编号后将图片放回原处;同样，另一个人再从28个中选出10个，记下其编号后将图片放回原处;第三个人取出前两个人所选的10个中重叠的图片，共有4个，即s=4。

　　(2)通过各种途径及方法搜集得到了有可能形容挖掘机造型的形容词，经初选后得到30个形容词，从反义词词典中选择其反义形容词，组成形容词对，即p=30。

　　(3)按表1样式制作代表性实例评价测试表，评价测试者选择了50人，即g=50(其中工业设计师7人、工业设计专业教师11人、工业设计专业研究生12人、结构工程师6人、工程机械销售人员7人、挖掘机使用者7人)。因此，应制作的评价测试表总数为s·g=200份。

　　(4)评价测试，如表3所示是其中一评价者对编号为20的代表性实例评价结果(部分)。按式(1)、式(2)应用SPSS软件进行形容词对的相关性分析，得到较独立的(rij<0.60)6个形容词对(如表4所示)。

　　(5)以这6个形容词对为评价指标，对28个实例按表2所示制表(如表4所示)，并进行评价测试。依据测评结果，应用SPSS软件，对6个形容词对分别进行聚类分析，其平均值的结果如表5所示，可用如图3所示的两两形容词对组成坐标系的分布图表示聚类结果。图3中第四象限的编号对应的实例图片如图4所示。

表3 一评价者对编号20实例测评值(部分) 样本20 形容词对 评价值 静态-动态1 2 笨重-轻巧2 2 寒冷-温暖3 1 危险-安全4 0 …… 复杂-简洁30 3 表4 一评价者对编号28实例的测评值 样本28 形容词对 评价值 静态-动态1 2 笨重-轻巧2 2 大众-独特3 1 科技-情感4 1 丑陋-漂亮5 1 复杂-简洁6 1 表5 实例测评平均值 样本

　　形容词对 01 02 03 04 05 06 静态-动态 -0.7 0.3 -1.3 0.7 1.4 1.7 笨重-轻巧 -1.1 -0.7 -1.9 -1.3 0.7 1.8 大众-独特 0.7 0.35 -2 -1.7 1 2 科技-情感 0 -0.3 0.3 0.7 1 1.5 丑陋-漂亮 0.6 -0.5 -1.1 -0.3 1 1.8 复杂-简洁 -0.3 -1 -2 -0.7 1.3 2 3 应用

　　如果要设计一具有高情感的、漂亮的、动感的、简洁的一小型挖掘机造型，首先制作如图3、图5所示的实例造型特征二维分布图。从图3、图5中可以看出，编号为28的实例样本较接近设计要求，故选其作为参考样例。结合贝壳形黄金分割螺旋线(如图6所示)的动感、美丽的感性特点，对实例28造型进行改良设计，使其造型在漂亮、动感、简洁的测评值相对原实例28造型有一定的提高。其造型改良设计结果如图7所示，测评值如图3、图5中

　　图3 实例造型特征二维分布图

26 09 28 20

　　图4 图3中第四象限中的实例

　　图5 实例造型特征二维分布图

　　的编号28ˊ，其漂亮、动感、简洁测评值提高了约11%～15%。

　　图6 贝壳形黄金分割螺旋线

　　图7 基于实例的造型设计

　　3 结论

　　基于造型特征的机电产品分类方法是一种集思广益的方法，它能为系列化的新产品造型设计提供较准确的原型。文中根据机电产品造型特征，应用相关分析与聚类分析对其分类过程进行了详细的论述，以挖掘机的造型为例对分类方法以及分类结果的应用过程进行了说明。应当指出，目前仅限于机电产品整体造型的考虑，后续研究将进一步考虑产品造型的形态细分、纹理、材质及色彩的分项评价、造型特征因素库的构建、以及评价测试结果的综合方法，使基于造型特征的机电产品分类更细致、更准确。

　　参考文献

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　　[4] 苏建宁，李鹤歧.基于感性意象的产品造型设计方法研究[J].机械工程学报，2004，40(4)：164～167.

　　[5] 高祥宝，董寒青.数据分析与SPSS应用[M].北京：

　　清华大学出版社，2007.197～326.

　　[6] 罗仕鉴，朱上上. 用户和设计师的产品造型感知意象[J]. 机械工程学报，2005，41(10)：28～33.

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