周俊良 常鸿祥 周凹凸

摘要：为满足用户的多样化的产品需求，小米科技有限责任公司（以下简称小米）所推出的智能生态链系统目的是形成一个链条状的生态服务体系，旨万物互联互通的时代下，更好地服务于用户。从工业设计中系统设计DNA、产品族以及产品族设计DNA的概念出发，采用DFA方法归纳分析了小米产品族DNA因子，构建了小米产品族的造型、色彩、材质遗传因子库，并分析了产品特征DNA与风格的映射关系，提出了产品风格意向评价函数的概念，最后以空气净化器和平衡轮为例，讨论了产品DNA设计理念在情景模式下的应用。为生态链产品族DNA设计研究提供了参考。

关键词：生态链 产品族DNA 设计风格 遗传因子

中图分类号：J529

文献标识码：A

文章编号：1003-0069 （2020）11-0028-04

引言

一个新产品在开发过程中，或多或少会与市面上现有产品有一定的联系，但又不完全相同。[1]借鉴遗传学中遗传因子传递、继承和变异的特性，类比地在产品设计中提出了产品族DNA的概念。构建产品族DNA设计因子库是新产品开发、老产品改良的参考要素，贯穿于产品造型、颜色、材质、表面处理的全过程，是构思、设计概念及造型研究与评价的重要内容。在产品设计中，设计DNA是产品识别系统的关键所在，通过DNA的复制、移接和突变，实现产品设计风格的延续和发展，从而产生一代又一代具有品牌特征的产品。[2]

随着时代的快速发展，产品的更新迭代相当之快，如何才能拴住使用者，让使用者成为自己的忠实用户，并且拓宽产品的使用种类，小米的生态链系统是一个很好的解决方式。生态链的概念来源于生物学，企业生态链系统是指依托企业文化生态环境形成的跨产业的系统。[3]小米的生态链系统是万物互联的物联网雏形，目前包含华为和苹果在内的一部分企业都在进行生态链系统的研究，而小米最为多样和快速。企业产品外观造型的迭代需要满足消费者的审美变化，同时应具有企业独特的视觉特征以及风格内涵，从而在迭代过程中起到继承和延续企业独特DNA风格的作用，促进了企业的可持续发展。[4]

在满足产品本身的功能、结构、人机等控制因素的同时，产品还需与特定的环境相结合，承载使用者的情感，满足使用者的心理需求。就像柳冠中先生提到的“造物”必先“谋事”，“谋事”指的是在什么样的环境下，人们需要一个什么样的东西去解决一个什么样的问题。产品作为一种物质，并不是单独存在的，必定是有一定的使用情景，连接人和使用者，有人“情”，有物“景”。

文章从生态链系统的产品族DNA出发，以小米生态链系统为例，对小米生态链产品族在情景模式下的DNA设计风格进行研究，提出小米生态链系统的在当今市场竞争下的优势与劣势。

一、生态链DNA的概念

产品族指的是一组具有相关性的产品，它们一般具有相似的设计语言，可以是一个生态链系统，也可以是本产品的更新迭代。产品族设计通常针对大量相关产品展开，可以降低开发成本、加快开发周期，利用有限的资源来最大化设计价值，满足用户需求。虽然产品的类型和用途可能不相同，但注重产品族DNA设计的企业，可以通过其特有的产品DNA，提升自身产品的辨识度，培养用户忠实度，产品族DNA因子就是企业文化传承的载体。

小米生态链系统是以手机为起点，向外拓宽了幾十种产品，形成了一个属于小米的生态链系统，以小米手机为中心，这几十种产品可以润物细无声地进入人们的生活，从而形成一种隐形的消费绑定。在生态链系统中，产品族DNA往往并不只是造型、颜色、材质等外在表现的设计语言，还包括一些关键技术、运行机制、企业文化、企业价值等内在因素，产品族DNA在企业建立品牌识别中有重要意义，可以反映一个企业品牌价值和设计理念。当企业需要开发新的产品或对已有产品进行迭代时，通过产品族DNA设计可以很好地延续品牌的价值，通过产品族DNA的研究，提升品牌认知度。

在没有系统的研究产品族DNA之前，设计师主要是通过个人的观点和感受进行评价和设计。近些年来，随着工业设计方法的完善和传播，一些学者提出可以通过德尔菲法（Delphi Method）、DFA法（Design Format Analysis）等来研究产品族DNA。

二、构建小米产品族DNA因子库

（一）小米产品族外观特征分析

产品的外观特性通常分为造型、色彩、材质三方面展开。

1.产品造型

外观造型方面主要包含两点，首先是产品的主体造型，即轮廓，小米生态链产品族现有的一系列产品，外轮廓大多为较规则的矩形、圆形或二者的组合，辅以圆角柔化整体造型;另一点是局部造型即产品细节，本文着重考虑小米产品中塌陷、镂空、增叠、穿插等设计语言的应用，其为产品增加了几分新意和辩识度，使之在整体造型简约的同时兼具时尚的前卫感与科技感。

2.产品色彩

在产品整体形象作用于人的视觉感官时，色彩是最先发挥作用的部分，起到了信息传递中“先行者”的作用。[5]色彩是人们认知和形容一个产品最常见的方式之一，例如在现代电子产品外观设计中，银色的大规模运用可以有效地降低产品的厚重感，增加未来科技感。通过这种颜色的协调与平衡，使得设计能更好地满足美学法则、适应材料的加工要求和企业的文化理念。[6]小米生态链中的产品，多以白色为主，显得稳重而不沉闷;细节处黑色或者灰色的运用，可以有效地提升产品的层次感和科技感。

3.产品材质

产品的材质可以影响用户的观感、触感，根据用途的不同，材料也会不同，在设计的过程中需要充分发挥材料的优点，通过材料的使用，让用户与产品产生共情的体验。磨砂的金属材质和抛光的金属材质给用户的感受是大不相同的，当然设计师也必须考虑使用环境的迥异。在设计的过程中也要勇于创新，探索新的材质所能带来的新感受，满足消费者猎奇的心理体验。小米生态链产品采用的主体材料多为金属与塑料的结合，采用不同的表面处理工艺使产品表面呈现磨砂或光泽质感。

（二）产品族DNA因子库的构建

设计形态分析法（ Design Format Analysis，DFA）是由荷兰学者Anders Warell提出的一种半定量的分析方法，其以统计学的相关理论为基础，在设计实践中被证明可有效地应用于对产品和外形特性的分析。采用DFA方法提取小米生态链产品族的设计特征，并进行DNA因子库的建立。

在小米的官方网站，主要有六个方向，手机及手机相关、智能穿戴、传统的白电智能化、服装、极客酷玩产品、生活日用。通过广泛地收集小米生态链系统的产品信息，选取产品族中的18中不同类型的产品作为提取样本，如图1所示，将产品依次编码为1-18。

根据对产品族的广泛分析，初步提取出小米生态键产品的显性特征，按照类别编码如表1。

为选择更具有品牌特征、遗传力更强的产品特征作为优良产品DNA组成产品因子库，从而为后续产品设计提供参考元素和评价标准，采用问卷的形式进行DFA调查，以初始特征库中的产品特征A1～D3为标准，对产品1～18进行打分打分采用三级制，1为完全符合描述，0.5为基本符合描述，O为不符合描述。为保证数据的客观性，采用多个调查对象，将评价矩阵模糊化。调查对象的样本容量为30，其中20名具有设计相关专业背景。

最终统计调查结果得到小米生态链产品族的DFA模糊评价矩阵（如图2），记为X。矩阵中产品特征i（.=Al，A2，Bl，…D3）在对应产品样本j （j=l，2，…18）处的元素值X_ij为各调查对象在此项目处打分的均值，即

其中n为样本数量，n=30.

SUM项为各行列的元素和。每行元素和代表本特征在18个产品样本中得分的和，其值越大，代表此特征在产品族中表现越为明显和普遍;列元素和代表各项特征在本产品样本中的得分总和，此值越大代表本产品越多地体现了特异性的外观因子。

矩阵中为O的项代表“调查对象通过观察后普遍认为此产品不具有此特性”，而不为0的项代表调查“对象通过观察后认为此产品在一定程度上具有此特性”，其值的大小代表性状在产品中的显性度。对每个产品性状相应的的SUM值进行两种归一化处理

其中m为使得X_im ≠O的数。u（i）的分母为当1-18号产品都具有此特征且均打分为1时应得的总分，其表示的是产品特征i在1 8个特征提取样本中存在的普遍性情况;而v （i）的分母为在已有的评价矩阵中，i特性评价值不为O的产品打分为1时应得的总分，相当于削减掉了“观察者普遍认为不具有此特征”的产品样本，其表示的是i特征在确定具有此特征的产品中的显性度。归一化结果在下图中给出，如图3。

可以看出，u值大的产品特性如B5圆角、D3光泽质感、B2镂空为小米生态链产品族中存在普遍性更高的因子，适合大规模地运用到后代设计中;v值大的特征因子如B6阵列、B7扭曲在产品中存在的普遍性不高，但其显性度高，即其在产品设计中具有极高的辨识度，表现力强，此种特征因子对品牌识别是有益的，可以沿用在一些个性化的场景中。

模糊评价统计结果后，按照三级评价标准，可以认为u >0.5的产品特征因子为在产品族中普遍存在的产品特征因子，适宜用于组成通用产品DNA库;而u<0.5的为适用范围相对较窄、可遗传性较弱的特征因子，不适宜组成通用库。据此筛选初步提取的产品特征得到下表。

将其细化得到最终的小米生态链产品DNA因子库。

三、产品特征DNA与风格的映射关系

（一）产品风格意象词提取

通过产品描述、互联网评价和用户描述等渠道对小米生态链产品的风格意象词进行收集和统计，得到的意象词如图4。

将得出的意象词进行收敛处理后再进行一轮统计调查，最终确定了五组最具代表性的词汇，如表4所示。

采用Likert量表问卷调查用户的情感反馈，分别对选取的18个产品样本进行打分。分数共包含7个级别，从3至一3分别代表非常符合此项风格词至完全不符合此项风格词。共选取了50位调查者进行问卷发放与回收，确定问卷数据有效性后将全部数据进行均值处理，得到下列评价矩阵如图5，记为Y。

（二）映射关系建立

为确定各项产品特征因子的存在以显性程度对产品的风格意向的影响，对X和Y两个矩阵内的向量进行相关性分析。得到二者的相关性矩阵如图6，记为O，矩阵中每个元素Ozi代表相应产品特征i （i=Al，A2，Bl，…D3，其中除去了被筛选掉的特征因子）与外观意象z（z=Zl，22，23，24，z5）的相关度，负值代表二者为负相关，即具有本项产品特征对用户产生此种感性意象有反作用。

将此相关系数矩阵中的数值作为产品拥有此项特征时对用户产生此种感性意象的贡献分数，建立风格意象评价函数f（p，z），其是评价产品p是否符合风格意象词z的描述的标准。

其中m（p，i）为一个赋值参数，其值取决于产品p是否具有特征i（i=Al，A2，Bl，…D3，其中除去了被筛选掉的特征因子）

取函数f（p，z）的最大值和最小值作为评价阈值形成评价条，逐项输入m（p，i）后就可以得出此产品p在各项风格的评价条中的位置，从而衡量产品是否符合特定情景下的风格。

四、产品DNA设计理论在情景模式下的应用

产品并非单独存在的，而是依托于环境，根据其使用的情景不同，对外形和风格的要求也不尽一致，可运用以上DNA设计理论对不同情景下的產品的初期设计进行一定的指导。比如在家庭的使用情景下，产品风格需要舒适、温柔，给人温馨放松的体验，或者需要配合整体家居风格选择时尚或者传统的外形款式，而产品呈现的科技感与活泼感为次要考虑因素，因而在进行设计元素选择时可以优先选择DNA因子库中Oz3i.项较大的因子i。而在工作情景下，人们需要精力集中头脑清晰，这时的颜色不必太安静，需要加上一点活泼的感觉，此时中Oz4il页较大的因子i可以作为产品设计之初的优先特征选项。

同时，可运用风格意象评价函数对产品的风格进行评价并转化为定量标定，衡量其是否符合特定情境下的风格。选用几个产品样例进行情景模式验证，首先是空气净化器，其对应各项特性i的m（p，i）值依次为1，1，1，O，1，1，1，0，1，O，1.由此可得出此产品在各项风格评价条中的位置如图8。

可见其风格关键词为简约、舒适、时尚，有轻微偏向安静和复古风的倾向，适合家庭场景使用。

再验证小米平衡轮（如图9）。其对应各项特性i的m（p，i）值依次为1，1，1，1，1，1，1，O，1，O，1.由相关系数矩阵得出各风格意象评价函数的值，并结合阈值得出此产品在各项风格评价条中的位置如图8所示。可以得出平衡轮主要的风格评价偏向动感，符合其户外运动的使用场景。另外，其外观风格偏向时尚、简约，同时具有科技感，符合活泼而具有生机的现代青年的审美趋向，在户外运动场景中能更好地融入明快的氛围。

结语

文章基于产品族设计DNA的概念，分析了产品族造型、色彩、材质遗传因子库的构建方法，并采用DFA法构建了小米生态链产品族的DNA因子库。基于构建的DNA因子库，分析了产品特征DNA因子与产品风格的映射关系，从而在后续设计使用DNA因子库的过程中，为设计师提供了DNA因子的选择标准。另外，为了将产品DNA因子库应用在产品评价方面，文章提出了产品风格意向评价函数的概念。最后以小米生态链中的两个典型产品为例，讨论了产品DNA设计理念在情景模式下的应用。文章的理论与方法为生态链产品族DNA设计研究提供了一些参考。

基金项目：北京化工大学Y519年教改立项一培育项目（川10020049）。

参考文献

[1]申泽，张斌，聂书法.基于模糊理论的产品设计DNA分析辅助设计系统开发[J].机械设计，2013，30（8）：102-105

[2]苏晨，陈智伟，周红宇，艾险峰.堆高设备的产品族设计评价方法研究[J].机械设计，2015，32 （08）：122-125

[3]许喜华.从物化到文化——论中国企业产品设计观念的变革[J].中国机械工程，2002，13 （23）：2062-2066

[4]高喜银，宋强.基于产品族DNA的农用车造型设计[J].中国农机化学报，2013，34 （1）：228-230，224

[5]王恺，陈娇红，张伟社.工程机械产品的色彩設计研究[J].机电产品开发与创新，2008 （05）：71-72

[6]朱上上，罗仕.鉴工业设计中产品族设计DNA探讨[J].装饰，2007 （05）：118-119