消费产品的人因和工效学设计手册 上 方法和技术PDF电子书下载

第Ⅰ篇 消费产品设计方法 1

第1章 将设计研究转化为有用、可用的和所需产品的技术（将设计研究转化为产品的技术） 1

1.1 简介 1

1.2 设计研究阶段 2

1.2.1 阶段1：确定研究计划 2

1.2.1.1 技术 2

1.2.2 阶段2：组织数据 5

1.2.2.1 技术 5

1.2.2.2 本阶段成果 11

1.2.3 阶段3：解释数据 12

1.2.3.1 写出研究概览 12

1.2.3.2 了解样本 12

1.2.3.3 发现共同主题 13

1.2.3.4 新想法的产生：来自哪里？躲起来了吗？ 14

1.2.4 阶段4：将研究应用至设计 14

参考文献 16

第2章 采用人性化设计技术制造具有吸引力的产品：在日本应用的方法 17

2.1 简介 17

2.2 设计开发过程 17

2.3 收集用户要求 18

2.3.1 直接观察法 18

2.3.1.1 直接观察事物原有状况法 19

2.3.1.2 一定条件下的直接观察 19

2.3.2 三点任务分析法 20

2.3.2.1 获取信息 20

2.3.2.2 理解和判断 20

2.3.2.3 操作 20

2.3.3 三点任务分析过程 21

2.4 掌握目前的状况 21

2.5 形成产品概念 22

2.5.1 构建结构化产品概念 22

2.5.2 自下而上的方式构建产品概念 22

2.5.3 自上而下的方式构建产品概念 22

2.5.4 建立规范说明 23

2.5.5 70个设计项目 23

2.5.5.1 用户界面设计项目（29项） 23

2.5.5.2 通用普适性设计项目（9项） 25

2.5.5.3 感性设计项目（9项） 25

2.5.5.4 产品可靠性设计项目（6项） 26

2.5.5.5 稳健性设计项目（5项） 26

2.5.5.6 维护性设计项目（2项） 26

2.5.5.7 生态性设计项目（5项） 26

2.5.5.8 其他项（5项，人机界面的5个方面） 26

2.6 综合设计 26

2.7 评测设计 27

2.8 文件盒的开发：案例研究 28

2.9 讨论 29

2.10 结论 30

参考文献 30

第3章 人物角色：消费者需求的表现方法 31

3.1 简介 31

3.2 定义：什么是人物角色法 32

3.2.1 历史和定义 33

3.2.2 人物角色实例 34

3.2.3 人物角色的一般特性 34

3.2.3.1 人物角色：将一般抽象消费者具体化、人性化 34

3.2.3.2 人物角色：深入研究人物角色法，优于市场研究或目标市场营销 36

3.2.3.3 人物角色：根据个性化消费者设计 36

3.2.3.4 人物角色：为未来消费者而设计 37

3.2.3.5 人物角色：整合消费者的价值观 37

3.2.3.6 人物角色：帮助设计者改善对消费者的描述 37

3.2.3.7 人物角色：首先用于网站设计再到各种类型产品 37

3.2.4 人物角色的悖论与评论 37

3.2.4.1 人物角色：一种结构和创新性的方法 37

3.2.4.2 人物角色：一种非严密、非固定不变的方法 38

3.2.4.3 人物角色：一种合理但非理性的方法 38

3.2.4.4 人物角色：显著事实的实证构建 38

3.2.4.5 人物角色：超越认识论矛盾 38

3.3 如何创建人物角色 39

3.3.1 数据来源 39

3.3.1.1 直接法 39

3.3.1.2 间接法 39

3.3.2 人物角色轮廓 40

3.3.2.1 确定人物角色的目标 40

3.3.2.2 发现相关参数 40

3.3.2.3 确定每个人物角色的行为模型 40

3.3.3 人物角色整合需要的信息 40

3.3.3.1 人物角色轮廓 41

3.3.3.2 人物角色的行为和态度 42

3.3.3.3 使用情境 43

3.3.4 写出人物角色 43

3.3.4.1 撰写人物角色的建议 43

3.3.4.2 人物角色的数量 44

3.3.4.3 人物角色类型 44

3.3.5 在项目团队中实施人物角色法 45

3.3.5.1 引入人物角色 45

3.3.5.2 人物角色的验证问题 45

3.3.5.3 人物角色法与其他方法的整合 46

3.3.5.4 通过人物角色增加消费者知识 47

3.4 理论背景：哪种理论能够解释人物角色的影响 48

3.4.1 表演理论 48

3.4.1.1 当作性格演员的人物角色 48

3.4.1.2 角色的作用 48

3.4.2 移情和心理理论 49

3.4.3 约束管理理论 49

3.5 结论 50

参考文献 51

第4章 影响消费产品概念设计的模型框架 53

4.1 简介 53

4.2 基于模型的系统工程 54

4.2.1 协调 56

4.2.2 面向对象的系统工程方法 56

4.3 系统建模语言 57

4.4 基于模型的系统工程应用的框架 61

4.4.1 基于系统建模语言的框架 62

4.4.2 规划要求 64

4.4.3 确定HUMANSYS行为 64

4.4.4 确定HUMANSYS界面 68

4.5 结论 70

参考文献 71

第5章 智能产品的以用户为中心的系统工程开发方法 72

5.1 介绍 72

5.2 智能产品 74

5.2.1 智能产品设计及建模的系统工程方法 75

5.2.2 以用户为中心的系统工程设计方法和策略的好处 77

5.3 以用户为中心的智能系统开发周期 77

5.3.1 智能产品的使用情境 78

5.3.2 要求规范 79

5.3.3 集成的设计解决方案 79

5.3.4 智能系统评价和评估 79

5.4 结论 80

参考文献 80

第Ⅱ篇 消费产品设计过程 83

第6章 供方和需方：有关消费产品的心理负荷研究 83

6.1 简介 83

6.2 什么是心理负荷 83

6.3 心理负荷和可用性 84

6.4 心理负荷和消费产品 85

6.4.1 应用消费型科技 87

6.4.2 学习使用消费产品 88

6.4.3 选择消费产品 89

6.5 结论：消费产品的特例 89

参考文献 91

第7章 产品设计中的智力、创造力和决策 94

7.1 简介 94

7.2 顿悟学习 94

7.3 新手与专家 94

7.4 工作记忆 95

7.5 反复试验 95

7.6 外观设计与感知 95

7.7 行为、理性和感性 96

7.8 合理性 96

7.9 团队 96

7.10 启发法 97

7.11 变化与适应 97

7.11.1 啤酒分销游戏 97

7.12 优良决策 99

7.13 头脑风暴法 99

7.14 创造力依赖智力吗 100

7.15 心理测量学 101

7.16 重要的知识和技艺 101

参考文献 102

第8章 标准在设计中的作用 104

8.1 简介 104

8.2 正式标准的作用 105

8.2.1 简介 105

8.2.2 标准机构 106

8.2.3 标准和法规 106

8.3 设计正式标准 107

8.3.1 简介 107

8.3.2 标准并非万能 108

8.3.3 测试方法的有效性 109

8.3.4 对用户群体考虑不全面 109

8.4 涉及特殊群体的标准 109

8.4.1 简介 109

8.4.2 儿童 110

8.4.3 老年人和残疾人 110

8.5 工效学和人因标准 111

8.5.1 简介 111

8.5.2 工效学国际标准 111

8.5.3 包装 112

8.5.4 信息 113

8.6 在设计过程中使用的标准 114

8.6.1 设计管理 114

8.6.2 查找适用的标准 114

8.6.3 未涵盖在特定标准中的产品 114

8.6.4 标准的发展趋势 115

8.7 信息来源 115

参考文献 116

第9章 设计过程、产品生命周期和创新中的人因学和工效学：消费产品设计中的趋势 118

9.1 简介 118

9.2 消费产品设计与开发技术 118

9.2.1 人 118

9.2.1.1 观察 119

9.2.1.2 参与 119

9.2.1.3 介入设计过程 119

9.2.2 项目 119

9.2.2.1 产品生命周期 119

9.2.2.2 设计过程 120

9.2.2.3 创新回报周期 120

9.3 为人们设计的总体趋势 120

9.3.1 协同设计 121

9.3.1.1 目标、概念和关注点 121

9.3.1.2 方法和途径 122

9.3.1.3 优势、劣势和挑战 122

9.3.1.4 消费产品设计中的应用 122

9.4 以用户为中心的设计 122

9.4.1 目标，概念和关注点 122

9.4.2 方法和途径 123

9.4.3 优势、劣势和挑战 124

9.4.4 消费产品设计中的应用 124

9.5 可用性 124

9.5.1 目标、概念和关注点 124

9.5.2 方法和途径 125

9.5.3 优势、劣势和挑战 126

9.5.4 消费产品设计中的应用 127

9.6 通用设计 127

9.6.1 目标、概念和关注点 127

9.6.2 方法和途径 128

9.6.3 优势、劣势和挑战 128

9.6.4 消费产品设计中的应用 129

9.7 基于体验的设计 129

9.7.1 目标、概念和关注点 129

9.7.2 方法和途径 130

9.7.3 优势，劣势和挑战 131

9.7.4 消费产品设计中的应用 131

9.8 横向的方式、方法和技术 131

9.8.1 参与式设计 132

9.8.2 人种学研究 132

9.8.3 构建场景 132

9.9 结论 133

参考文献 134

第10章 设计过程与人机工程学的结合：概念、方法和实践基础 138

10.1 介绍 138

10.2 人机工程设计一体化的概念和主题特征 138

10.2.1 以人为中心、系统、跨学科的观点展示 139

10.2.2 人机工程学与设计：人性的角度与物质的角度 139

10.2.3 人机工程学与设计学的关系中对象的功能 141

10.3 人机工程学和设计学一体化：方法论的概念 143

10.3.1 西班牙UPB的设计研究小组人机工程学研究部门的概念和方法论基础 143

10.3.1.1 主题单元 143

10.3.1.2 阶段／活动 144

10.3.2 与西班牙UPB设计系学科模型相一致的设计过程 146

10.4 人机工程学与设计一体化：教导性的概念 147

10.4.1 支持视障儿童的学习过程的娱乐性物体：想象的朋友 147

10.4.2 为老年人设计：人机工程学在科技援助上的应用 150

10.4.2.1 ANPHIBIA——用于清理个人卫生的家具 151

10.4.2.2 KOMFORTO——用于休息和吃饭的家具 152

10.4.2.3 病人约束系统 153

10.5 结论 154

参考文献 154

第11章 消费者产品的设计、可用性和可维护性 156

11.1 引言 156

11.2 消费者 156

11.3 产品设计 157

11.3.1 定义系统对象 158

11.3.2 定义系统需求 158

11.3.3 定义系统功能（功能分析） 158

11.3.4 布置系统功能（界面） 158

11.3.5 选择显示器和控制器 158

11.3.6 设计用户位置／用户环境 159

11.3.7 设计方案的经验性评估 159

11.3.8 开发和选择培训流程 159

11.3.9 实施设计 160

11.4 可用性产品设计 160

11.5 可用性 161

11.6 可维护性 163

11.7 处理 163

参考文献 164

第12章 装配复杂性和自组装产品设计 165

12.1 引言 165

12.1.1 对于自组装产品优化设计的需求 165

12.1.2 组装任务的类型 166

12.1.3 组装设计 166

12.1.4 组装说明书 167

12.2 评估组装复杂性 168

12.2.1 什么是组装复杂性 168

12.2.2 现有自组装产品设计指南 168

12.2.3 组装对象的特征如何与复杂性相联系 169

12.2.4 任务变量 169

12.2.5 降低组装复杂性的指南 170

12.3 预测组装复杂性 171

12.3.1 组装复杂性计算的例子 171

12.4 生成定制公式 174

12.4.1 选择测试部件 174

12.4.2 收集数据 174

12.4.3 数据分析 175

12.4.4 高级程序 175

12.5 结论 175

参考文献 176

第13章 产品开发在人类功效学中整合环境因素的建议框架 177

13.1 引言 177

13.2 文献综述 177

13.2.1 为环境的设计 177

13.2.2 为舒适和安全的设计 179

13.3 绿色人类工效学模型 180

13.3.1 人类工效学特性 181

13.3.2 环境特性 182

13.3.3 消费者反馈 183

13.4 结论 183

参考文献 184

第14章 消费产品设计中的文化工效学因素 185

14.1 引言 185

14.2 文化工效学定义 185

14.3 在设计过程中整合文化工效学 189

14.3.1 国际标准组织产品设计 189

14.3.2 情境中的产品使用 190

14.3.3 以用户为中心的设计过程 192

14.3.3.1 度量工具设计 192

14.4 结论 194

参考文献 194

第15章 情感设计和消费者反馈 196

15.1 情感产品 196

15.2 消费者决策模型 197

15.3 情感和消费者选择 198

15.4 情感设计 199

15.5 对设计的情感反馈 200

15.6 结论 202

参考文献 203

第16章 普适性设计：移情及相关关系 205

16.1 引言 205

16.1.1 功能和残疾相关定义 205

16.1.2 设计相关定义 206

16.2 了解市场：挑战 207

16.2.1 新产品开发的市场规模和启示 207

16.2.2 新产品开发的市场特征 208

16.3 了解用户：移情和相关关系 209

16.3.1 确定目标用户 209

16.3.2 终端用户的移情建模 209

16.3.2.1 预测建模 209

16.3.2.2 移情建模 210

16.3.2.3 综合法研究 211

16.3.2.4 产品／文化探查 211

16.3.2.5 产品“冠军” 211

16.3.3 利益相关者 212

16.3.3.1 基础理论 212

16.3.3.2 焦点小组 212

16.3.3.3 参与式研究 212

16.3.4 伦理 213

16.3.5 设计策略 213

16.3.6 参与式设计 213

16.3.7 协同设计 213

16.3.8 启发式设计 214

16.3.8.1 人物角色足迹 214

16.3.8.2 适应性和灵活性（标准化和模块化） 214

16.3.8.3 采用原始设备制造商的零件 214

16.3.8.4 定制化界面和快速制造 215

16.3.8.5 减少财务和负债风险 215

16.3.9 增加目标市场：匹配产品设计规范 216

16.4 结论 216

参考文献 217

第17章 产品开发流程中的老年用户整合：老年人研究小组的组织和研究方法 219

17.1 引言 219

17.2 55岁以上细分市场的基本特征 220

17.2.1 55岁以上细分市场的就业 220

17.2.2 55岁以上细分市场的销售潜力 220

17.2.3 就业和销售的阻碍 221

17.3 老年人研究小组的解决方案 223

17.3.1 老年人研究小组的目标和益处 223

17.3.2 老年人研究组的组织结构 223

17.3.3 产品开发中用户整合的推荐流程 224

17.3.4 一线经验：老年人研究小组 226

17.4 讨论和未来展望 226

参考文献 228

第18章 产品设计者和工效学者之间合作的IEA EQUID模板 229

18.1 引言 229

18.2 设计者和工效学者之间需要共同语言 229

18.3 IEA EQUID开端 230

18.4 开发1EA EQUID项目 231

18.5 IEA EQUID模板的局限 232

18.6 结论 232

参考文献 233

附录1 关于EQUID文档两个调查的结果 233

附录2 IEA EQUID过程的关键要求（临时文本） 235

第Ⅲ篇 数字化设计 239

第19章 行为视频：评测人的行为的方法和工具；产品评估实例 239

19.1 引言 239

19.2 行为视频 240

19.2.1 阶段Ⅰ：分析参考情形 240

19.2.2 阶段Ⅱ：交互类型定义 241

19.2.3 阶段Ⅲ：用户产品-环境交互的视频记录 242

19.2.3.1 记录图像的环境 242

19.2.3.2 记录图像的角度和平面 243

19.2.3.3 使用摄像机的数量 243

19.2.3.4 摄像机的类型 243

19.2.4 阶段Ⅳ：交互类型的记录 243

19.2.5 阶段Ⅴ：数据分析 245

19.3 产品评估实例 245

19.3.1 参考情形分析 245

19.3.2 各参考情形分析 246

19.3.2.1 自由观察 246

19.3.2.2 访谈 246

19.3.2.3 问卷调查 247

19.3.2.4 情形问题诊断 248

19.3.3 交互类型定义 248

19.3.4 用户产品-环境交互的视频记录 249

19.3.4.1 实验中使用的设备 249

19.3.4.2 拍摄环境 249

19.3.4.3 收集过程 250

19.3.4.4 测试文本的选择 250

19.3.5 交互类型的记录 250

19.3.6 数据分析 250

19.4 讨论和结论 252

参考文献 253

第20章 以用户为中心的设计过程中的数字化人体建模 255

20.1 引言 255

20.1.1 数字化人体建模 256

20.1.1.1 什么是数字化人体建模 256

20.1.1.2 数字化人体建模系统 256

20.1.2 在设计中使用数字化人体建模 258

20.2 了解终端用户 259

20.2.1 已有的数据 259

20.2.1.1 人体测量学 260

20.2.1.2 关节活动性 263

20.2.2 多变量适应 265

20.2.3 任务和环境 267

20.3 使用数字化人体模型 268

20.3.1 评估工具和后续开发 269

20.4 数字化人体建模案例研究：对汽车内部的分析以决定各国乘客适应的程度 270

20.4.1 车辆设计过程 270

20.4.2 案例研究：重新设计汽车内部使其更加适应各国人群 272

20.4.2.1 用于支持汽车内部分析的数据集 272

20.4.2.2 对最小和最大可容纳人体模型的适配实验 274

20.4.2.3 对手刹、车内娱乐控制和热风、换气、空调控制的够触 276

20.4.2.4 分析总结 279

20.4.3 案例研究结论 279

20.5 结论 279

参考文献 280

第21章 产品评估中的数字化人体建模 283

21.1 引言 283

21.2 数字化人体建模的特点 284

21.2.1 计算机辅助设计环境中的数字化人体模型 284

21.2.2 生物力学分析的专用模型 284

21.2.3 研究模型 285

21.3 产品设计中如何使用数字化人体建模 285

21.4 计算机辅助系统中的DHM应用案例 286

21.4.1 案例：摇臂钻 286

21.4.2 案例：搬运推车 286

21.4.3 案例：轮椅可达性 288

21.5 结论 288

参考文献 289

第22章 3D足部影像：轴对齐理论在鞋靴设计、适配和功能方面的应用 290

22.1 简介 290

22.2 鞋靴合脚程度：形式和功能的结合 290

22.3 群体人体3D测量的重要性 291

22.4 鞋靴合脚程度对健康的重要性 291

22.5 制造鞋子：鞋楦先行 292

22.5.1 鞋楦制作的尺寸 292

22.5.2 不同样式需要不同的鞋楦 294

22.5.3 鞋楦的曲面：艺术还是科学 295

22.5.4 鞋楦尺寸和分级 297

22.6 脚：人体测量学的解剖学基础 299

22.6.1 异常的形态变化 301

22.6.1.1 肌肉功能丧失 301

22.6.1.2 浮肿 302

22.6.1.3 外伤 302

22.6.2 典型的形态变化 302

22.6.2.1 年龄 302

22.6.2.2 生长环境 302

22.6.2.3 温度和液体平衡 302

22.6.2.4 负荷 303

22.6.2.5 活动 303

22.6.2.6 不对称性 303

22.6.2.7 性别二态 303

22.6.2.8 怀孕 303

22.6.2.9 人群分组 303

22.6.3 解剖学差异与3D鞋靴设计的关系 304

22.7 影响合脚程度的非物理因素 304

22.7.1 感受到的合脚程度 304

22.8 鞋靴设计中的人因学 305

22.8.1 为什么鞋楦不能与脚的形状完全一致 306

22.8.2 脚趾功能的重要性 306

22.8.3 脚纵轴的重要性 308

22.8.4 鞋楦设计的轴向调整 309

22.8.5 鞋类设计中大脚趾的调整设计 311

22.8.6 比例适配和脚掌关节的弯曲性 311

22.8.7 疼痛和不适的成本 311

22.9 结论 312

词汇表 313

参考文献 315

第23章 鞋靴设计的科学 320

23.1 简介 320

23.2 足部解剖形态 320

23.3 鞋靴的合脚程度 322

23.3.1 侧位的合脚程度 323

23.3.2 鞋内底形状的重要性 326

23.3.3 模拟脚背形状 328

23.4 靴子的案例分析 330

致谢 331

参考文献 332

第24章 消费产品设计中的虚拟现实：方法和应用 335

24.1 简介 335

24.2 虚拟现实的概念 336

24.2.1 什么是虚拟现实 336

24.2.2 虚拟现实中的基本概念 336

24.3 虚拟现实技术 337

24.3.1 输入设备 339

24.3.2 输出设备 340

24.3.2.1 视觉反馈 340

24.3.2.2 触觉反馈 341

24.3.2.3 听觉反馈 341

24.4 虚拟现实的应用 341

24.4.1 训练 342

24.4.2 医疗 342

24.4.3 工效学 342

24.4.4 建筑和寻找道路 343

24.5 虚拟现实的技术局限和副作用 343

24.6 虚拟现实对以用户为中心的设计过程的贡献 344

24.6.1 虚拟原型、原型制作和虚拟现实 344

24.6.2 产品使用情境 346

24.6.3 协作式设计和虚拟原型制作 347

24.7 用沉浸式虚拟现实来评估人类行为 348

24.8 结论 349

24.8.1 理解用户在操作一个系统时的心智模型 349

24.8.2 理解用户对产品外部特性的需求和情感感受 349

参考文献 350

第Ⅳ篇 以用户为中心的消费产品设计 356

第25章 产品设计：以用户为中心的方法与基于任务的方法 356

25.1 简介 356

25.2 开发成功的新产品的决定性因素 356

25.3 以用户为中心的设计 357

25.4 应用以用户为中心的设计 358

25.5 基于任务的设计 358

25.6 用产品达成目标 359

25.6.1 需要用户调节行为的产品设计 359

25.6.2 吸收了用户行为的产品设计 360

25.7 基于任务的以用户为中心的设计的适用性 361

25.8 基于任务的产品设计 361

25.8.1 罗斯步枪 361

25.8.2 牛顿PDA 361

25.8.3 Office 2007 362

25.9 结论 362

参考文献 362

第26章 需求分析：如何在设计前用正式的方法获取、呈现和验证用户需求 364

26.1 简介 364

26.1.1 传统的方法 364

26.2 框架——思考对与真实的 365

26.2.1 需求是重要的 366

26.2.2 什么是需求 366

26.3 问正确的问题——实践并培养艺能 368

26.4 理解需求——掌握技艺之原则 369

26.4.1 对描述进行测试 372

26.5 验证和实施需求——不断领悟其艺术 373

26.6 结论：对小结的总结 374

参考文献 375

第27章 用户与设计模型的交互 376

27.1 简介 376

27.2 方法 377

27.2.1 设计模型 377

27.2.2 参试者、设置和流程 378

27.2.3 数据 379

27.3 发现 379

27.4 结论和讨论 383

27.4.1 以往经验和推理 384

27.4.2 对设计实践的意义：建立设计模型和用户测试 385

参考文献 385

第28章 生态设计：洗碗机设计的革新及更多以用户为中心方法的潜力 386

28.1 生态设计简介 386

28.2 洗碗机对环境的冲击 387

28.2.1 效率提升 388

28.3 设计成熟度 390

28.4 以产品为中心与以用户为中心的创新 394

28.5 以用户为中心的生态设计的潜力 396

28.5.1 现有的以用户为中心的产品概念 397

28.6 结论 397

参考文献 398

第29章 产品设计流程中采用以用户为中心的设计方法满足用户需求：巴西某公立医院的案例研究 399

29.1 简介 399

29.2 工效学和产品设计学：以用户为中心的设计策略 400

29.3 工效学和设计学的方法 401

29.3.1 宏观工效工作分析 402

29.3.2 产品设计方法 402

29.4 案例研究：病患陪护人员休息／等待系统 403

29.4.1 基本情况 403

29.4.2 将宏观工效学工作分析方法应用于病患陪护人员休息／等待系统的设计 403

29.4.2.1 项目启动 403

29.4.2.2 工效学评估 403

29.4.3 产品设计方法应用于病患休息／等待系统的设计 405

29.4.3.1 概念阶段：商业机会和项目规格参数 405

29.4.3.2 设计规格、修订（反馈）和制造 405

29.4.4 结果和讨论 408

29.4.4.1 概念阶段的结果和讨论 408

29.4.4.2 设计规格参数、修订（反馈）和制造项目的结果和讨论 410

29.5 最终考量 414

致谢 414

参考文献 415