面向代际社会可持续性互惠学习的可追溯设计转化框架——以家庭园艺产品概念为例

《Sustainability》：A Traceable Design-Translation Framework for Intergenerational Social Sustainability Through Mutual Learning: Illustration Through a Home-Gardening Product Concept

　　

本研究开发了一个可追溯的设计转化框架，将代际社会可持续性关切、互惠学习机制、用户需求与产品设计要素联系起来，并通过一个面向祖孙双人组的家庭园艺产品概念展示其应用。研究人员将公平参与、互惠知识贡献、社会联结感和持续参与意愿作为设计关切，而非测量的可持续性成果。互惠学习机制被组织在协作园艺的三个阶段中：准备与启动、协作参与、反思与延续。通过对八组祖孙的行为观察和半结构化访谈，研究人员运用KJ法综合了用户需求，采用层次分析法（AHP）确定优先级，并通过功能-行为-结构（FBS）模型将其转化为七项功能和八个核心结构要素。一项包含30组祖孙的描述性概念评估在六项设计衍生标准下比较了所提概念与传统家庭园艺。所提概念在所有六项标准上的平均评分均更高，综合指数分别为0.857和0.539。这些结果反映的是概念层面的回应，而非实际行为改变或长期社会可持续性成果的证据。主要贡献在于记录的设计转化框架，而园艺概念则作为说明性应用案例。

研究背景与现存问题

随着全球预期寿命延长和生育率下降，人口老龄化已成为普遍趋势。联合国《世界人口展望2024》预测，到2070年代末，65岁及以上人口将超过18岁以下人口。在中国，第七次全国人口普查数据显示，0-14岁人口占总人口17.95%，60岁及以上人口占18.70%，这使得育儿和积极老龄化成为相互关联的社会议题。在正式托幼服务有限的背景下，祖父母构成了重要的家庭照料来源，祖孙互动不应被视为单向的照料和经验传递过程，而应被视为一种能够支持老年人社会参与、增强情感纽带并促进两代人共同发展的互惠性家庭实践。从社会可持续性视角看，人口老龄化不仅涉及照护供给问题，还关乎公平参与、社会包容、生活质量以及跨代支持关系的维系。

然而，现有研究存在三个未解决的问题：其一，社会可持续性原则与其在家庭产品使用中的应用之间存在鸿沟——公平、参与、社会联结感等概念在理论层面广泛讨论，但很少被表达为可指导家庭内产品使用的具体交互机制；其二，关于代际园艺和设计的研究对参与、角色分配、知识贡献、互助和持续参与如何在不同活动阶段演变提供的解释有限；其三，在设计过程中，代际社会可持续性关切、互惠学习机制、用户需求、产品功能、预期行为和结构要素之间的联系尚不够明确或可追溯。为此，本研究旨在开发一个连接上述各要素的可追溯设计转化框架。

研究内容与结论

研究人员首先建立了四个代际社会可持续性设计关切（公平参与、互惠知识贡献、社会联结感、持续参与意愿）与五个互惠学习机制（共享目标、角色责任、互助、互补优势、反馈与反思）之间的对应关系，并将其嵌入协作园艺的三个阶段（准备与启动、协作参与、反思与延续）。通过对8组祖孙的行为观察和半结构化访谈，研究人员运用KJ法综合出14项用户需求，采用层次分析法（AHP）计算权重并排序，再通过功能-行为-结构（FBS）模型将优先需求转化为7项产品功能和8个核心结构要素。基于此，研究人员设计了一款面向祖孙双人组的交互式家庭园艺产品概念。随后，30组祖孙参与了描述性概念评估，在所提概念与传统家庭园艺之间进行多标准比较。结果显示，所提概念在所有六项设计衍生标准上的平均评分均高于传统家庭园艺，综合指数分别为0.857和0.539。研究的主要贡献在于记录了这一可追溯的设计转化框架，而园艺产品概念是其说明性应用。

关键技术方法

本研究采用了整合性的方法论工作流程，包括：（1）文献综述，识别五项互惠学习机制并与园艺过程对齐，形成三阶段分析框架；（2）用户研究，对8组祖孙进行行为观察和半结构化访谈（祖孙分别接受约20-30分钟和10-15分钟的访谈，未录音，由研究人员同步书面记录），数据按三阶段框架整理为用户体验地图；（3）KJ法，将初始需求聚类综合为14项用户需求；（4）层次分析法（AHP），由6名产品设计师、4名工业设计师、3名社区园艺从业者和6组祖孙组成共19个评价单元的多利益相关方小组，采用1-9标度进行成对比较，通过几何平均聚合判断矩阵，计算局部权重和全局权重，并进行一致性检验（所有CR<0.10）和敏感性分析；（5）功能-行为-结构（FBS）模型，将筛选后的9项关键需求翻译为7项产品功能、预期交互行为和8个核心结构要素；（6）多标准概念评估，由30组祖孙（其中8组曾参与前期用户研究，22组为新招募）在六项设计衍生标准上进行描述性评分。

研究结果

用户研究与需求识别：通过行为观察和半结构化访谈，研究人员开发了用户体验地图，揭示了各阶段的独特挑战：准备阶段祖孙关注点不匹配导致孙辈参与感有限；协作阶段祖辈有时替孙辈完成任务，植物生长缓慢使儿童失去兴趣；反思阶段缺乏便捷的记录和呈现方式，经验仅靠口头交流难以保存。基于KJ法综合出14项用户需求，涵盖三个阶段。

AHP用户需求层次：在准则层，协作参与阶段需求权重最高（63.70%），其次是准备与启动阶段（25.82%）和反思与延续阶段（10.47%）。在全局权重中，协作任务支持（C5）排名第一（18.88%），激励性反馈（C7）和问题解决支持（C9）并列第二（各13.15%），交互沟通支持（C6）为11.30%，角色分配指导（C4）为10.94%。所有成对比较矩阵的一致性比率均低于0.10。敏感性分析显示，在±10%的准则权重扰动下，用户需求优先级保持高度稳定（Spearman秩相关系数0.996-1.000）。

FBS设计转化：采用85%累计权重阈值结合阶段覆盖规则，筛选出9项关键需求，转化为7项产品功能：园艺过程指导、共享目标设定与角色分配、双人协作操作、交互沟通提示、植物生长反馈与激励支持、植物养护问题解决协助、活动记录与持续养护支持。通过FBS模型映射出8个核心结构要素：可视化过程指导面板、任务卡与角色标记组件、双面工作区与协作工具、模块化花盆、交互提示按钮与提示组件、水位与养护状态指示器、植物生长反馈组件、植物生长日志与养护提醒模块。

产品设计方案：基于三阶段交互过程和8个核心结构要素，研究人员设计了面向小规模家庭园艺场景的交互式园艺产品，包含可视化过程指导面板、任务与角色卡片、模块化花盆、双面工作区、交互沟通提示、植物生长照明模块、嵌入式交互界面和植物生长记录组件。准备阶段通过图形、语音指导和步骤卡片帮助祖孙理解园艺过程并协商角色；协作阶段通过两个相对独立又相互连接的工作区和模块化花盆实现互补任务执行，系统在异常情况提供问题线索引导联合排查；反思阶段通过照片、录音和生长标记创建时间线式的生长记录，并在里程碑节点展示成果。

多标准概念评估：30组祖孙在六项设计衍生标准上对所提概念和传统家庭园艺进行评分。所提概念在所有标准上的平均评分均高于传统家庭园艺，综合指数分别为0.857和0.539。最大差异出现在植物生长反馈与激励支持、协作任务支持和问题解决支持三项。最坏情况敏感性检验表明，即使假设8组先前参与研究的祖孙给出极端评分，剩余22组新参与者的保守下限仍高于传统园艺的保守上限，方向不变。

讨论与结论

讨论部分：本研究的主要可持续性贡献在于将社会可持续性的选定关切从抽象社会概念转化为日常祖孙互动层面的设计机制。公平参与通过共享决策和协商角色分配来实现；互惠知识贡献通过祖辈的经验知识与孙辈的观察、记录和探索能力的互补使用得到支持；社会联结感通过沟通、互助和共享任务来培育；持续参与意愿通过反馈、反思、活动记录和持续养护规划得到支撑。这些关系应被理解为设计命题而非已证实的社会可持续性成果。互惠学习作为交互机制，鼓励祖孙根据互补优势做出贡献，而非维持固定的教导者-学习者关系。研究的方法论贡献在于展示了KJ法、AHP和FBS模型如何在单一设计过程中相互连接，形成可追溯的设计转化路径。局限性包括：用户研究样本量较小（8组祖孙），非统计代表性样本；AHP小组构成影响优先级结果；概念评估是描述性的，不能推断因果优势；评估标准源自同一设计过程，存在循环论证风险；评估依赖参与者对概念的想象性回应而非实际使用体验；部分参与者重叠可能引入熟悉效应。未来研究应在更广泛的家庭配置中进行验证，开发功能性原型进行纵向实地测试，并建立独立于设计过程的成果测量指标。

研究结论：本研究开发了一个可追溯的代际设计转化框架，明确了社会可持续性关切、互惠学习机制、用户需求、优先设计需求和产品要素之间的关系。在该框架内，KJ法用于组织用户需求，AHP用于确立相对优先级，FBS用于将选定需求转化为产品功能、预期交互行为和结构要素。主要贡献在于记录了这些既有方法如何在单一设计过程中相互连接。交互式家庭园艺产品概念提供了该框架的说明性应用，概念评估则提供了针对样本的具体反馈。研究并未独立验证该框架相对于替代设计方法的优越性，也未证明代际社会可持续性结果的改善。