(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210651418.3 (22)申请日 2022.06.09 (66)本国优先权数据 202210493043.2 202 2.05.07 CN (71)申请人 郑州大学 地址 450000 河南省郑州市高新区科 学大 道100号 (72)发明人 李辉　江毅　牟楚迪　范帼玲　 王帅　于萍　李诚开　 (74)专利代理 机构 郑州翊博专利代理事务所 (普通合伙) 41155 专利代理师 周玉青 (51)Int.Cl. G06Q 30/02(2012.01) G06F 40/284(2020.01)G06F 40/237(2020.01) G06F 40/30(2020.01) G06F 16/35(2019.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种基于感性工学的产品包装设计预测模 型的构建方法及其应用 (57)摘要 本发明属于产品外观设计技术领域， 公开了 一种基于感性工学的产品包装设计预测模型以 及产品设计和评价方法。 本申请预测模型的建立 主要包括以下步骤： 针对设计目标产品， 搜集现 有产品的设计要素项目和产品样 本， 利用设计要 素项目对筛选出的产品样本进行设计要素类目 提取， 得到设计要素类目； 根据设计目标产品搜 集并筛选主题感性意象词汇对， 并得到主题感性 意象词汇对在产品样本中的主题感性意象评估 值； 利用数量化I类理论， 根据设计要素和主题感 性意象评估值构建产品包装设计预测模型。 本申 请构建的预测模 型可用于设计产品包装， 还可对 设计作品进行评价， 有效指导包装的设计， 为设 计过程提供科学客观的理论依据。 权利要求书3页 说明书21页 附图4页 CN 114997922 A 2022.09.02 CN 114997922 A 1.一种基于感性工学的产品包装设计预测模型的构建方法， 其特征在于， 其构建方法 具体包括如下步骤： S10、 针对设计目标产品， 搜集现有产品的设计要素项目， 并搜集现有产品作为产品样 本， 利用搜集到的设计要 素项目对产品样本进行设计要 素类目提取， 得到 设计要素类目； 所 述设计要素项目和设计要素类目组成设计要素； S20、 对步骤S10搜集的产品样本进行筛选， 得到代表性产品样本； 针对设计目标产品， 搜集现有产品的感性意象词汇， 从搜集的感性意象词汇中筛选出代表性感性意象词汇， 将 代表性感性意象词汇进行反义词配对， 得到代表性感性意象词汇对； 获取代表性感性意象 词汇对在代表性产品样本中的评估数据， 采用主成分分析法对评估数据进行分析， 得到主 成分分析结果， 然后再采用普鲁克分析法对主成分分析结果进行处理， 从代表性感性意象 词汇对中筛 选出主题感性 意象词汇对； S30、 利用步骤S20得到的主题感性意象词汇对对S10得到的产品样本进行评估， 得到各 产品样本的主题感性意象评估值并计算各产品样本的主题感性意象评估均值； 根据数量化 I类理论， 将得到的主题感性意象评估值作为因变量， 步骤S10得到的设计要 素作为自变量， 构建产品包 装设计预测模型。 2.根据权利要求1所述的产品包装设计预测模型的构建方法， 其特征在于， 所述步骤 S30中构建产品包 装设计预测模型的具体步骤为： S31、 定义模型： 将设计要素作 为自变量x， 主题感性意象评估值作 为因变量y， 设计要素 包括项目和类目， 假设有m个设计要素项目， 第j个设计要素项目下的设计要素类目数为rj， 则第1个项目x1有r1个类目 第2个项目x2有r2个类目 第m个 项目xm有rm个类目 共有 个类目； 那么对于n个样本而言， δi(j， k)(i＝ 1， 2，…， n； j＝1， 2，…， m； k＝1， 2，…， rj)称为第j项 目第k类目在第i个样本中的反应， 按照式(3.1)取值， 可 得： 由所有 δi(j， k)构成(n ×p)的自变量的反应矩阵为： S32、 构建预测模型： 假设因变量主题感性意象评估值与自变量设计要素各项目、 类目 的反应间存在线性关系， 根据数量 化I类理论， 则可 得数学模型： 式(3.3)中， bjk表示第j个项目的第k类目对yi的影响， 即bjk是定性变量δi(j， k)的一个 数量化； εi表示第i次抽样中的随机误差； 利用n组样本并用最小二乘原理求得系数bjk的最小二乘估计值 具体为构建正规方 程组， 使 满足式(3.4)；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114997922 A 2式(3.4)中， X表示自变量的反应矩阵； y＝[y1， y2，…， yn]T； 可以证明XTX是一个退化矩阵， 有无穷多个解， 通常取满足 的一 组解； 在求得 之后， 根据式(3.3)可以得到以下 预测方程式(3.5)； 式(3.5)中， δi(j， k)表示样本i在j项目中k类目的反应； 表示j项目中k类目的得分； 为便于解释样本设计要素对主题感性意象评估均值的影响程度， 对预测方程进行标准 化处理， 如式(3.6)所示； 式(3.6)中， 为常数项， 且 即主题感性意象评估均值； 为标准系数， 也称 为类目得分， 且 其中， njk表示全部的n个样本中第j个项目的第k个类 目的反应次数。 3.根据权利要求2所述的产品包装设计预测模型的构建方法， 其特征在于， 步骤S10中 所述搜集现有产品的设计要素项目的方法眼动实验法； 搜集现有产品作为产品样本的方法 为问卷调查法。 4.根据权利要求3所述的产品包装设计预测模型的构建方法， 其特征在于， 步骤S20中 所述从搜集的感性意象词汇中筛选出代表性感性意象词汇的具体步骤为： 采用卡片分析法 对搜集的感性意象词汇进 行调研， 获取调研数据； 将调研数据处理转化为相异系数矩阵， 然 后依次采用多维尺度分析、 聚类分析和k ‑均值聚类分析筛 选， 得到代 表性感性 意象词汇。 5.根据权利要求4所述的产品包装设计预测模型的构建方法， 其特征在于， 当设计目标 产品为男士 洁面乳时， 所述步骤S10中筛选的设计要 素项目有5种， 分别为洁面乳瓶体形状、 洁面乳瓶体品牌Logo位置、 洁面乳瓶体图案、 洁面乳瓶体主体颜色、 洁面乳瓶体功效说明位 置； 所述步骤S20中筛选的主题感性意象词汇对有3对， 分别为健康的 ‑虚弱的、 实用的 ‑花哨 的、 年轻的 ‑年迈的。 6.根据权利要求5所述的产品包装设计预测模型的构建方法， 其特征在于， 当设计目标 产品为男士洁面乳时， 所述步骤S30中构建的预测模型中， 针对主题感性意象词汇对健康 的‑虚弱的， 其预测模型为Y健康＝‑0.774+0.862A1+0.485A3+0.480A4+0.023B1‑1.008B2‑ 0.044C1+0.601C2‑0.178D1‑0.221D2‑0.55D3‑0.068D4‑0.305D5‑0.482D6+0.039D7‑0.576D8‑ 0.186E2+0.701E3+0.11E4； 针对主题感性意象词汇对实用的 ‑花哨的， 其预测模型为Y实用＝‑1.332+0.888A1+权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114997922 A 3