面向用戶體驗(yàn)的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)再設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)（Product Service System,PSS）以用戶為中心和個(gè)性化的特點(diǎn)要求企業(yè)在運(yùn)行一段時(shí)間后對(duì)其不斷進(jìn)行優(yōu)化，即再設(shè)計(jì)，以適應(yīng)用戶需求和市場(chǎng)環(huán)境的快速變化。用戶體驗(yàn)始終是PSS再設(shè)計(jì)的重要決策依據(jù)，為設(shè)計(jì)師理解用戶需求、優(yōu)化方案參數(shù)提供參考。當(dāng)前信息采集、無線通訊技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步降低了數(shù)據(jù)收集成本，為用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取與應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支撐。用戶體驗(yàn)過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包括用戶交互行為數(shù)據(jù)、反饋數(shù)據(jù)、運(yùn)行環(huán)境數(shù)

2、據(jù)等，從感官、情感、思考、行為等維度反映了用戶使用產(chǎn)品、接受服務(wù)的最直接感受，集中體現(xiàn)了產(chǎn)品或服務(wù)在質(zhì)量、形態(tài)、功能等方面性能。因此，從這些數(shù)據(jù)中挖掘PSS再設(shè)計(jì)的決策依據(jù)，成為企業(yè)提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段。因此本文針對(duì)PSS再設(shè)計(jì)過程的方案設(shè)計(jì)階段，擬通過相關(guān)方法與案例的研究為企業(yè)進(jìn)行工程應(yīng)用提供有價(jià)值的參考。
　　面向用戶體驗(yàn)的PSS再設(shè)計(jì)面臨三方面的難題。第一，體驗(yàn)是用戶與系統(tǒng)交互過程產(chǎn)生的心理感受，主觀性較強(qiáng)，涉及感官、情

3、感、思考、行為等多個(gè)維度，每個(gè)維度都難以準(zhǔn)確建模，且體驗(yàn)數(shù)據(jù)與PSS設(shè)計(jì)參數(shù)的映射關(guān)系不明確，使得企業(yè)很難充分利用用戶體驗(yàn)支撐現(xiàn)有PSS分析以及設(shè)計(jì)參數(shù)取值規(guī)劃等具體的設(shè)計(jì)決策。第二，PSS再設(shè)計(jì)過程需要處理大量的具有模糊性和隨機(jī)性兩類不確定性的信息。作為用戶使用PSS后的主觀感受，用戶體驗(yàn)具有難以準(zhǔn)確描述、隨環(huán)境時(shí)間變化等不確定特性，而且設(shè)計(jì)師判斷過程較多依賴經(jīng)驗(yàn)具有主觀性。因此，本文提出了兩個(gè)科學(xué)問題：PSS再設(shè)計(jì)過程中用戶體驗(yàn)的獲

4、取與傳遞問題和 PSS再設(shè)計(jì)過程中模糊與隨機(jī)兩類混合不確定性處理問題。重點(diǎn)研究基于區(qū)間數(shù)主成分分析和量表開發(fā)技術(shù)的用戶體驗(yàn)維度提取、基于用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)的再設(shè)計(jì)模塊識(shí)別、基于模糊非線性規(guī)劃模型的模塊參數(shù)優(yōu)化、基于可信性理論的混合不確定指標(biāo)信息量計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)，主要包括以下研究?jī)?nèi)容：
　?。?）提出了用戶體驗(yàn)維度的提取及其重要度確定方法，構(gòu)建了再設(shè)計(jì)過程中PSS用戶體驗(yàn)?zāi)Ｐ汀ａ槍?duì)PSS各用戶類型的特征設(shè)計(jì)了不同的體驗(yàn)問卷，采用模糊數(shù)表達(dá)

5、調(diào)研結(jié)果，基于區(qū)間數(shù)主成分分析法提取了用戶體驗(yàn)的維度并確定了其基本重要度。同時(shí)各體驗(yàn)維度的再設(shè)計(jì)重要度是識(shí)別PSS再設(shè)計(jì)模塊的依據(jù)，從計(jì)劃改進(jìn)增量、改進(jìn)可能性以及賣點(diǎn)三個(gè)方面開展研究：分析用戶在線評(píng)論，提取正面、負(fù)面和中性評(píng)價(jià)，從用戶的角度構(gòu)建計(jì)劃改進(jìn)增量模型，解決傳統(tǒng)方法從企業(yè)角度確定改進(jìn)增量的主觀性；提出了依據(jù)平衡記分卡分析改進(jìn)所需投資源的方法，確定改進(jìn)可能性；引入重要度績(jī)效分析方法定量辨識(shí)體驗(yàn)維度基本重要度和改進(jìn)績(jī)效之間的關(guān)系，確

6、定賣點(diǎn)因子。
　?。?）基于改進(jìn)FMEA提出了用戶體驗(yàn)?zāi)Ｐ团cPSS模塊關(guān)聯(lián)關(guān)系的度量方法，實(shí)現(xiàn)了PSS再設(shè)計(jì)模塊識(shí)別。本文借鑒FEMA方法的RPN(Risk Priority Number)度量PSS模塊對(duì)用戶體驗(yàn)的影響，以最大化降低再設(shè)計(jì)模塊 RPN為目標(biāo)，構(gòu)建背包問題規(guī)劃模型，求解模型識(shí)別出再設(shè)計(jì)模塊。PSS模塊對(duì)用戶體驗(yàn)的影響RPN，為嚴(yán)重度、故障率和難檢度的乘積：采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析確定嚴(yán)重度，克服了專家打分的主觀性；采用隨機(jī)

7、變量表示故障率，采用模糊變量表示難檢度，有效地區(qū)分了不同模塊對(duì)體驗(yàn)的影響，并設(shè)計(jì)了模糊隨機(jī)模擬算法，求解隨機(jī)變量與模糊變量的乘積。
　　（3）針對(duì)識(shí)別出的再設(shè)計(jì)模塊，提出了一種基于體驗(yàn)過程數(shù)據(jù)的再設(shè)計(jì)模塊參數(shù)取值優(yōu)化方法。由于模塊參數(shù)的專業(yè)性，用戶很難直接區(qū)分設(shè)計(jì)參數(shù)變化產(chǎn)生的體驗(yàn)。因此引入體驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)，構(gòu)建模塊參數(shù)與體驗(yàn)之間的關(guān)系。用戶體驗(yàn)主要產(chǎn)生于PSS使用過程中用戶與系統(tǒng)的交互，過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)主要包括系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、用戶

8、反饋數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等。根據(jù)異常運(yùn)行數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系，提出了再設(shè)計(jì)模塊參數(shù)選擇的新思路；反饋數(shù)據(jù)是用戶體驗(yàn)的客觀記錄，本文提出根據(jù)用戶反饋數(shù)據(jù)確定再設(shè)計(jì)模塊參數(shù)指數(shù)的方法，構(gòu)建模糊非線性規(guī)劃模型。將模型轉(zhuǎn)化為模糊機(jī)會(huì)約束的隨機(jī)期望規(guī)劃模型和機(jī)會(huì)約束規(guī)劃模型，采用模糊隨機(jī)混合模擬技術(shù)和遺傳算法進(jìn)行求解，得到設(shè)計(jì)參數(shù)的取值。
　?。?）提出了可同時(shí)處理模糊和隨機(jī)兩類不確定性的PSS方案評(píng)價(jià)方法。針對(duì)同時(shí)具有模糊不確定性和隨機(jī)不確

9、定性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別采用隨機(jī)變量和模糊變量表示其的系統(tǒng)范圍和設(shè)計(jì)范圍，構(gòu)建混合不確定指標(biāo)模型?；旌喜淮_定指標(biāo)信息量是上下界為模糊數(shù)的積分，采用模糊模擬的方法設(shè)計(jì)求解步驟。由于模糊模擬方法將多值模糊數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閱沃稻_數(shù)，受決策者風(fēng)險(xiǎn)偏好的影響。引入可信性理論，構(gòu)建模糊均值信息量模型和機(jī)會(huì)約束信息量模型，通過設(shè)置不同的置信水平反映決策者的風(fēng)險(xiǎn)偏好。并設(shè)計(jì)遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行求解。
　　本研究為PSS再設(shè)計(jì)建立了完善的方法體系，為用戶體驗(yàn)建

10、模、再設(shè)計(jì)模塊識(shí)別、設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化和方案評(píng)價(jià)提供了技術(shù)方法支持。結(jié)合國內(nèi)某工程機(jī)械企業(yè)履帶起重機(jī)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)再設(shè)計(jì)實(shí)例，驗(yàn)證了以上所提方法的可行性與有效性。本文研究工作得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（顧客價(jià)值驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)技術(shù)研究，No.51075261；異質(zhì)復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)模塊化方法研究，No.51475290）和高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助課題（產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法研究，No.20120073110096）的大力支持和資