基于KJ法及KANO模型的枪弹柜功能设计

贺拥亮

基于KJ法及KANO模型的枪弹柜功能设计

贺拥亮

（武警士官学校，杭州 311402）

为解决当前部队枪弹柜功能与任务属性不匹配的问题，系统研究枪弹柜的功能需求，在科学分析的基础上进行合理的功能设计。运用KJ法获取32项枪弹柜功能需求，建立KANO模型，对获取的32项功能需求进行正向与反向的调查问卷，通过数据统计与分析，计算出各功能需求项的Better-Worse系数，根据计算结果，结合实际使用，进行功能设计。得出32项功能需求中基本型需求13项、期望型需求6项、兴奋型需求11项和无差异需求2项，对各需求进行排序，并应用于设计实践。明确了现阶段枪弹柜的功能需求，并提出了相应的设计方案，将功能需求与部队任务属性相匹配，提升了装备的保障能力。

KJ法；KANO模型；枪弹柜；功能需求；功能设计

目前，部队在用的枪弹柜仍处于传统的人工管理阶段[1]，采用机械式的枪弹柜对枪械进行保管和储存，仅能满足存放和保管的要求；对于弹药的保管和储存，整箱弹药采用堆码的方式，零散弹药使用零散弹药箱的方式。这种管理模式主要存在以下几个问题[2-5]：安全性低，对于具体的使用和保管，仍需采用人工统计的方式进行，容易出现遗漏，存在安全隐患；效率低，随着部（分）队实战化训练水平不断提高，现用枪弹柜存取速度慢，已无法满足保障要求；信息化管理水平低，人工登记与统计存在易遗漏的情况，还容易使保障数据难以统计、分析，无法促进军械装备保障水平的有效提升，制约着实战化战斗力的生成，尤其是对于担负快速反应、出动等任务的部（分）队，现用枪弹柜在武器弹药的存取速度、安全性、登记统计等方面与任务属性并不十分匹配，亟需对枪弹柜的功能设计进行充分研究。

1 现用枪弹柜功能特点分析

目前，枪弹柜已全面被配发至部队各级的兵器室、备勤室、执勤点等，用以存放枪械、弹药，满足日常训练、执勤、反恐等工作要求。通过调查了解可知，目前市面上生产枪弹柜的厂家非常多，以下列举了4种枪弹柜的功能特点，见表1。

从统计情况来看，目前市面上的枪弹柜功能繁杂，且部队在采购、定制时并未进行系统的研究，导致现有枪弹柜无论是在体积上还是在功能上均无法满足部队的使用需求。

表1 常用枪弹柜功能特点

Tab.1 Features of commonly used gun & ammunition cabinet

2 基于KJ法的功能需求获取

2.1 获取流程

KJ法[6]，又称亲和图法（Affinity Diagram），由川喜田二郎（Jiro Kawakita）教授提出，可以针对产品对象，对现有功能进行归类的同时开发出新功能以满足用户的新需求及潜在需求，该方法非常适用于枪弹柜功能需求的获取。

应用KJ法获取枪弹柜功能需求的主要流程，见图1。

图1 KJ法获取枪弹柜功能需求流程

1）确定受访者。主要包括：具有用户体验、使用经验的军械装备保障人员和一般使用人员；具备技术改进、功能设计能力的研发人员。

2）头脑风暴。受访者以“枪弹柜功能”为主题展开思维发散与联想，尽可能地搜集产品的功能需求信息。

3）整理功能信息。项目组人员对第2步搜集的所有信息进行整理，通过整合同义词、去除重复功能、规范精简用语等步骤形成“功能卡片”。

4）整合功能卡片。项目组人员对功能卡片进行层次分类，先对功能卡片上的所有功能需求依照客观联系进行归类，形成二级功能需求；再将各类别形成一级功能需求，并命名。

5）形成枪弹柜功能需求清单。

2.2 形成功能卡片

根据KJ法的功能需求获取流程[7]，项目组选取了108名受访者参与头脑风暴，其中84名为具有用户体验、使用经验的军械装备保障人员和一般使用人员；24名为具备技术改进、功能设计能力的研发人员，其中4名为项目组人员。

在整个头脑风暴过程中，以“枪弹柜功能”为主题展开思维发散与联想，尽可能地搜集产品的功能需求信息，将搜集到的功能需求信息通过整合同义词、去除重复功能、规范精简用语等方法，从而形成枪弹柜功能卡片，见表2。

表2 枪弹柜功能卡片

Tab.2 Function card about gun & ammunition cabine

2.3 形成枪弹柜功能需求清单

项目组人员对表2中形成的功能卡片进行层次分类，先对功能卡片上所有的功能需求依照客观联系进行归类，形成二级功能指标；再将各类别形成一级功能指标，并命名，最终形成枪弹柜功能需求清单，见表3。

表3 枪弹柜功能需求清单

Tab.3 List of functional requirements for gun & ammunition cabinet

3 基于KANO模型的功能需求分析

为准确了解用户对枪弹柜功能清单中的各功能指标的真实需求，需对各功能指标进行需求分析。

KANO需求分析模型于1984年由东京理工大学狩野纪昭（Noriaki Kano）教授提出[8-12]，基于双因素理论，即“满意的对立面并不是不满意而是没有满意，不满意的对立面并不是满意而是没有不满意”，可以通过该模型对枪弹柜功能需求进行分类和优先排序。

3.1 问卷设计

在需求调研阶段，主要采用问卷调查法收集原始数据。在设计问卷调查时，针对每一功能指标均设置有双向选择，即有该功能时用户的态度和无该功能时用户的态度。用户的态度共有5个等级，分别为“喜欢”“理应如此”“无所谓”“勉强接受”“不能接受”。

3.2 问卷收集与整理

向军械装备保障人员、一般使用人员、生产厂商等发放调查问卷，共发放问卷232份，收回问卷228份，在选取问卷时，满足以下标准的为有效问卷：对每一功能指标的正向表述与反向表述均做出了选择；每一选择均未表现出趋一性。经过剔除，得到有效问卷173份。

在进行数据整理之前，先根据KANO模型设计出KANO评价表。KANO评价表可以对照问卷调查结果对功能指标的需求度进行整理。

根据KANO模型，功能指标需求可以分为5类：基本型需求（）、期望型需求（）、兴奋型需求（）、无差异需求（）、逆向需求（）。问题与需求的对应关系，见表4。

表4 KANO评价表

Tab.4 Table of KANO evaluation

基本型需求（）指用户认为枪弹柜应当具备的基本功能，在没有这些功能时，用户对枪弹柜会表现出极大的不满意，在有这些功能时，用户也不会表现出特别满意。

期望型需求（）指用户重点关注的枪弹柜功能，实现越多用户越满意，不实现会影响用户满意度。

兴奋型需求（）指用户在使用枪弹柜时原本没有想到的功能，没有不会导致用户满意度降低，但有的话会极大地提升用户满意度。

无差异需求（）指用户并不关心的功能，无论存在与否，均不影响用户满意度。

逆向需求（）指用户在枪弹柜使用过程中不希望出现的功能，只要出现就会影响用户满意度。

问题项（）是指在调查问卷填写过程中，填写者对问卷理解不到位，进而出现问题的选项。

对照KANO评价表，对173份有效问卷进行整理、汇总，得出枪弹柜各功能需求项的汇总结果见表5。

3.3 结果分析

根据表5枪弹柜功能需求项的KANO类别汇总数据，计算出Better-Worse系数来表征枪弹柜功能需求类别。

枪弹柜每一功能需求项的Better-Worse系数可用式（1）进行计算[13-15]，计算结果见表6。

表5 枪弹柜功能需求项的KANO类别汇总

Tab.5 KANO category summary of functional requirements for gun & ammunition cabinet

表6 枪弹柜功能需求项Better-Worse系数

Tab.6 Better-Worse coefficient for function requirement of gun & ammunition cabinet

通过调查问卷数据的收集、整理与统计，对枪弹柜功能需求进行归纳分析。根据功能选项的Better- Worse系数，划分功能属性，如图2、表7所示。

图2 枪弹柜功能需求属性归类四分位图

基本型需求（）13项：0

该区域为基本型需求属性，枪弹柜具备此类功能需求时，虽然用户的满意度不会提升，但不具备时，用户的不满意度会极大提升。此13项需求是所有枪弹柜的基本配置。

期望型需求（）6项：0.5

该区域为期望型需求属性，枪弹柜具备此类功能需求时，用户的满意度会有所提升，不具备时会影响用户的满意度，在枪弹柜设计中应努力去实现，当无法全部满足时，应根据排序进行适当简化。如柜体的搬运功能，部队在新形势下执行多样化任务时，为更好地管理枪械弹药，会选择将枪弹柜随部队携行，但多数枪弹柜生产厂家仍沿用以前的思路，生产的枪弹柜体积大且质量重，携行十分不便。

兴奋型需求（）11项：0.5

该区域为兴奋型需求属性，当枪弹柜不具备此类功能时，并不会影响用户的满意度，但具备时会极大地提升用户的满意度。如存储物资的调整性，一方面由于部队装备更新迭代加快，配发下来的新装备往往与枪弹柜不匹配；另一方面，携行时装备的种类会根据任务情况进行调配。若枪弹柜内存储装备的种类可灵活配置，则用户对其满意度会有极大的提升。

无差异需求（）2项：0

该区域为无差异需求属性，无论枪弹柜是否具备此类功能，用户满意度均不会提升，因此在设计中，可直接简化。

表7 枪弹柜功能需求属性归纳

Tab.7 Summary of functional requirements of gun & ammunition cabinet

4 枪弹柜功能设计方案

根据KANO模型得出系列枪弹柜的功能属性划分，枪弹柜的设计遵循模块化设计思路，各功能模块在设计过程中需要满足基本型需求、努力实现期望型需求、有选择性地实现兴奋型需求、简化无差异需求，受篇幅所限，仅对主要功能模块设计进行阐述。

4.1 满足基本型需求

作为基本型需求，不满足将影响用户的满意度，因此在功能设计上，基本型需求不能缺失，需全部满足。枪弹柜主体结构采用Q235钢，柜体厚度为1.5 mm，柜门配备机械锁与电子锁2种功能锁具，设置有管理员（中队主官、军械器材员负责）与超级管理员（上级军械部门管理干部负责）等用户权限，全部按基本型需求进行设计。枪弹柜整体设计图，见图3。

图3 枪弹柜整体设计图

4.2 努力实现期望型需求

期望型需求应尽量满足，当确实不容易满足时，可适当简化。枪弹柜设计过程可分为可携行柜与静态存储柜2种。如功能7——柜体的搬运功能、功能18——电源的长时间工作能力等。其中，静态存储柜仅存放于兵器室内，可简化；可携行柜多应用于野外环境，应尽量满足。

4.3 有选择性实现兴奋型需求

兴奋型需求应有选择性地实现，受成本、使用环境等影响较大。如功能1——存储物资的可调整功能，在实际设计过程中，满足该需求将极大地提升用户的满意度。为此，枪弹柜整体功能设计采用基础柜加模块化设计的方式，在基础柜的基础上，柜内布局可根据具体物资进行适时调整，见图4—5。

图4 基础柜与物资固定模块

图5 不同固定模块的柜内布局样式

4.4 简化无差异需求

无差异需求对用户满意度无影响，在设计过程中应控制成本，并简化。如功能10——警报功能，因枪弹柜按部队使用管理规定，应由哨兵24 h直控，且在基本型需求中应具备一定的防破坏能力，所以警报功能可简化。

5 结语

枪械弹药是部队重要的军械装备之一，如何实施保障将直接影响部队的战斗力，枪弹柜作为存储枪械弹药的器材，不仅具有存储功能，还随部队任务属性的不断变化而变化，已融入训练、执勤等各项任务中。然而，市面上枪弹柜的生产厂家仍停留在“存储”柜的单一功能需求上，或是将各功能需求进行无意识的叠加，既提高了生产成本，又未能找准部队的真正需求。本文运用KJ法及KANO模型系统地对枪弹柜的各项功能需求进行了分析研究，提出了32项功能需求，经过调查、计算，将其划分为基本型需求、期望型需求、兴奋型需求和无差异需求，明确了现阶段枪弹柜的功能需求，并以此对枪弹柜功能进行了科学的设计，极大地与部队任务属性相匹配，提升了装备的保障能力。

[1] 王新建, 王洪沙. 我国枪支管理工作现状及若干问题探析[J]. 中国人民公安大学学报(社会科学版), 2020, 36(6): 151-156.

WANG Xin-jian, WANG Hong-sha. Analysis on the Present Situation and Some Problems of Gun Management in China[J]. Journal of People's Public Security University of China (Social Sciences Edition), 2020, 36(6): 151-156.

[2] 周荣基, 邹强, 宋佳明, 等. 基于需求满足度的潜艇对空探测预警能力分析[J]. 火力与指挥控制, 2020, 45(9): 90-96.

ZHOU Rong-ji, ZOU Qiang, SONG Jia-ming, et al. Analysis of Submarine-to-Air Detection Warning Capability Based on Requirement Satisfaction[J]. Fire Control & Command Control, 2020, 45(9): 90-96.

[3] 相虎生, 左亚帅, 张会锁. 反恐怖装备配备问题研究[J]. 兵器装备工程学报, 2020, 41(5): 101-106.

XIANG Hu-sheng, ZUO Ya-shuai, ZHANG Hui-suo. Research on Anti-Terrorism Equipment Allocation Based on Analytic Hierarchy Process(AHP)[J]. Journal of Ordnance Equipment Engineering, 2020, 41(5): 101- 106.

[4] 梁家林, 熊伟. 基于作战环的武器装备体系能力评估方法[J]. 系统工程与电子技术, 2019, 41(8): 1810- 1819.

LIANG Jia-lin, XIONG Wei. Capabilities Assessment of the Weaponry System Based on Combat Ring[J]. Systems Engineering and Electronics, 2019, 41(8): 1810- 1819.

[5] 马宝林. 军事需求评估的理论与方法研究[J]. 南京理工大学学报, 2020, 44(5): 631-636.

MA Bao-lin. Research of Theory and Method of Military Requirement Assessment[J]. Journal of Nanjing University of Science and Technology, 2020, 44(5): 631- 636.

[6] 胡珊, 刘晶, 王雨晴, 等. 基于用户动态需求的产品迭代创新设计方法研究[J]. 现代制造工程, 2020(12): 41-48.

HU Shan, LIU Jing, WANG Yu-qing, et al. Research on Product Iterative Innovation Design Method Based on User Dynamic Demand[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2020(12): 41-48.

[7] 周祺, 李旭, 周济颜. 模糊Kano与情景FBS模型集成创新设计方法[J]. 图学学报, 2020, 41(5): 796-804.

ZHOU Qi, LI Xu, ZHOU Ji-yan. Integrated Innovative Design Method of Fuzzy Kano and Scenario FBS Model[J]. Journal of Graphics, 2020, 41(5): 796-804.

[8] 杨勤, 李尚泽, 王卫星, 等. 基于优化Kano分析的产品定位设计决策[J]. 机械设计, 2020, 37(6): 129-133.

YANG Qin, LI Shang-ze, WANG Wei-xing, et al. Product Positioning Design Decision Based on Optimal Kano Analysis[J]. Journal of Machine Design, 2020, 37(6): 129-133.

[9] 何月雯, 周丰. 基于KJ法及KANO模型的产品功能设计方法研究[J]. 轻工机械, 2015, 33(3): 113-118.

HE Yue-wen, ZHOU Feng. Product Functional Research Based on KJ Method and KANO Model[J]. Light Industry Machinery, 2015, 33(3): 113-118.

[10] 徐娟芳. 可穿戴设备在居家养老服务中的设计策略[J]. 包装工程, 2016, 37(12): 125-128.

XU Juan-fang. Design Strategies of Wearable Device in the Home Care Service[J]. Packaging Engineering, 2016, 37(12): 125-128.

[11] 樊根耀, 安天娇, 李武选. 基于改进Kano模型的服务优化研究[J]. 重庆理工大学学报(自然科学), 2020, 34(5): 233-237.

FAN Gen-yao, AN Tian-jiao, LI Wu-xuan. Service Optimization Approaches Based on the Improved Kano Model[J]. Journal of Chongqing University of Technology (Natural Science), 2020, 34(5): 233-237.

[12] 何莉君. 基于WCF的分布式智能枪柜管理系统的设计与实现[D]. 南京: 南京理工大学, 2017.

HE Li-jun. Design and Implementation of Distributed Intelligent Gun Cabinet Management System Based on WCF[D]. Nanjing: Nanjing University of Science and Technology, 2017.

[13] 黄继红, 胡恒瑶, 陈巍. 基于KANO模型的招标需求指标优先级排序方法探究[J]. 实验室研究与探索, 2020, 39(4): 263-267.

HUANG Ji-hong, HU Heng-yao, CHEN Wei. Research on KANO-Based Ranking Model for Bidding Evaluation Indexes[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2020, 39(4): 263-267.

[14] 穆芸, 张佳欣, 王安琪, 等. 基于KJ法和Kano模型的风衣产品设计研究[J]. 毛纺科技, 2020, 48(5): 42-48.

MU Yun, ZHANG Jia-xin, WANG An-qi, et al. Design Research on Trench Coat Product Based on KJ-Technique and Kano Analysis[J]. Wool Textile Journal, 2020, 48(5): 42-48.

[15] 彭定洪, 黄子航, 彭勃. 用户需求导向的产品设计方案质量评价模型[J]. 小型微型计算机系统, 2021, 42(1): 218-224.

PENG Ding-hong, HUANG Zi-hang, PENG Bo. User Demand-Oriented Product Design Quality Evaluation Model[J]. Journal of Chinese Computer Systems, 2021, 42(1): 218-224.

Functional Design of Gun & Ammunition Cabinet Based on KJ Method and KANO Model

HE Yong-liang

(Noncomissioned Officer Academy of PAP, Hangzhou 311402, China)

In order to solve the problem that is mismatching between the function of the gun & ammunition cabinet and the forces mission attribute, it was systematically analyzed the functional requirements of the gun & ammunition cabinet, and carried out reasonable function design on the basis of the scientific analysis. Use the KJ method to obtain 32 functional requirements of the gun & ammunition cabinet, establish a KANO model, conduct the positive-negative questionnaires for 32 functional requirements obtained, and calculate the better-worse coefficient of each functional requirement item by data statistics and analysis. Among the 32 functional requirements, 13 basic requirements, 6 expected requirements, 11 exciting requirements and 2 indifferent requirements were obtained, and the requirements were sorted and applied to the design. It clarified the functional requirements of the gun & ammunition cabinet at the current stage, and proposed the corresponding design scheme. The functional requirements greatly matched to the force mission attribute and improved the support capability of our equipment.

KJ method; KANO model; gun & ammunition cabinet; functional requirement; functional design

TB472

A

1001-3563(2022)14-0082-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.14.009

2022–02–26

装备研究项目（WJ20191A050069）

贺拥亮（1988—），男，硕士，副教授，主要研究方向为军械维修。

责任编辑：马梦遥