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应用PEST-QFD雾霾口罩
中图分类号：TS941.724 文献标识码：A DOI：10.16871/j.cnki.kjwhc.2018.06.087
摘 要发展中国家雾霾现象较为严重,对雾霾口罩的需求只会增加不会减少.本研究收集了相关参考文献,分析了现有的口罩品牌的功能及造型,使用PEST 方法筛选出与雾霾口罩相关的19 个形容词；找到专家及使用者,进行了两次德菲法问卷调查,通过问卷得出使用者相关需求,并得出工程措施相关语汇,与使用者需求进行强度对比.通过分析雾霾口罩的QFD,得知雾霾口罩在空气污染环境下不仅是一种保护工具,还可以成为一种时尚流行趋势.
关键词PEST QFD 雾霾口罩
The Application of PEST-QFD in the Exploration of Anti-og Face Masks // Wu Fan,Lu Dingbang
Abstract As the og phenomenon is relatively serious in developingcountries, it is inevitable that the demand for anti-ogface masks will increase. This study collected relevant literatureto analyze the functions and shapes of the existing brands of facemasks, and used the PEST method to filter out 19 adjectives relatedto anti-og face masks. We interviews experts and users,and conducted two Delphi questionnaires. We obtained relevantusers´ requirements and the vocabulary related to engineeringmeasures through the questionnaires, and then made an intensitycomparison between them. By analyzing the QFD of anti-ogface masks, we learned that anti-og face masks not only are aprotection tool against the air pollution, but also can become afashion trend.
Key words PEST;QFD;anti-og face masks
1 背景动机
在雾霾环境下,对于有呼吸系统疾病的人,尤其是老年人、儿童、孕妇等特殊人群,佩戴雾霾口罩有重要作用.口罩的选择和佩戴都是有讲究的,标注防PM2.5 指数越高的雾霾口罩,材料越厚,封闭性也越好.但佩戴功能性好的雾霾口罩,舒适度就会降低,佩戴者会感觉到不舒服,特殊人群不适合长时间佩戴雾霾口罩[1].佩戴方式不当或是佩戴时间过长会导致呼吸疾病的出现,因此群众更多使用普通医用口罩.
本研究探讨了在严重霾害的情况下,雾霾口罩如何发挥最佳的功能作用,来防止使用者受到霾害.本研究将探讨雾霾口罩怎样让使用者在雾霾环境下受到最佳的保护,以及如何舒适地佩戴,并收集分析现有口罩品牌的功能及造型,为设计者提供雾霾口罩的使用者需求情况.
2 目的
分析现有雾霾口罩并进行改良创新,使雾霾口罩更符合人体工学,使其在霾害环境下起到最佳的保护作用.
（1）收集相关参考文献,分析现有雾霾口罩的优缺点,改善雾霾口罩功能与造型,增强雾霾口罩的使用功能,让群众可以积极主动地使用雾霾口罩.
（2）使用PSET 分析雾霾口罩现状,通过研究分析雾霾口罩如何起到最佳保护作用.
（3）对于目前处于雾霾环境下的国家,使用QFD 分析雾霾口罩应如何满足使用者需求.
3 研究流程
研究流程为：研究背景与动机；文献探讨———材质、功能、使用者需求；使用PEST 分析雾霾口罩；使用德菲法进行两个阶段的问卷调查,第一阶段问卷调查：整理专家意见,找出评价之中位数,将资料整理后,分别请每一位专家参考斟酌,再次进行作答.第二阶段问卷调查,得出问卷结果；使用QFD 分析雾霾口罩,得出结论.
4 文献探讨
4.1 材质
活性炭是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳,具有多孔结构和内部比表面积大的材料,其最常被用于过滤受污染的空气和水中的有害化学物质.活性炭的主成分除了碳以外,还有氧、氢等元素.活性炭在结构上,由于微晶碳是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷,因此它是一种多孔碳,堆积密度低,比表面积大[2].现在,活性炭作为一种孔隙发达的材料,已被广泛应用于分离、精制、催化剂、试剂回收及防护装备中,特别是在环境治理方面得到了广泛应用[3].
光触媒在光的作用下,产生类似光合作用的反应,但本身却不因化学反应产生变化或破坏本体结构.以大家都耳熟能详的植物光合作用为例,植物内的叶绿素,就可以称为光触媒.所谓“触媒”,其实是一种化学物质,在化学上,又被叫做催化剂,能改变化学反应所需之活化能,进而促进化学反应加速或延缓达成平衡,但反应前后触媒本身不发生变化.光触媒的功能与理论早在1967 年就被发现.由于是借助光的力量促进氧化分解反应,因此后来人们将产生这一现象的氧化钛称作光触媒[4].
4.2 功能
一般口罩———是在一般销售大众健康产品的零售商店中常见的口罩.因为这种口罩没有经过额外处理,其纤维结构的孔隙相当大（约1 微米）,所以无法有效阻止经空气传染的病原.
活性炭口罩———活性炭具有多孔隙的结构.其过滤层的主要功用在于吸附有机气体、具恶臭的分子及毒性粉尘,并非用于过滤粉尘,不具备杀菌功能.
医疗用口罩———医用口罩主要是为了避免医生的飞沫影响病人,主要功能并不是免于吸入粒状有害物,其效果虽然比棉纱口罩及布质印花口罩好,但是顶多也只有70％的效果,阻绝病菌的效果非常有限.
带电滤材口罩———根据这种口罩的主要生产厂商3M公司所提供的资料显示,带电滤材的功用主要在于便利呼吸,而不在于过滤.这种口罩实际有过滤作用的是位于带电滤材下的一层碳,其过滤机制可能与活性炭口罩相同,这表示它与活性炭口罩有相同的使用限制.
4.3 使用者需求
口罩的常见功能是隔绝呼吸系统内外的空气,不管是避免外界空气中的有害物进入人体,还是避免人体呼出空气中的有害物影响外界空气,都主要是通过口罩的过滤功能.依据不同需要,应该有不同的口罩设计,一般而言,常见的口罩为抛弃式口罩,也称简易型口罩.非抛弃式口罩可反复使用,称为循环口罩.
5 PEST分析
5.1 P（政治与法律）
发展中国家在经济发展过程中,雾霾现象也随之出现,一些发展中国家已经颁布了针对雾霾现象的法律条款,而作为设计研发者,能为群众做的是从雾霾口罩上提高健康意识.中国在20 世纪70年代首次发现空气污染问题,主要是二氧化硫（SO2）和总悬浮颗粒物（TSP）的工业排放.20 世纪90 年代,车辆数量开始急剧增加,仅在北京,车辆数就增加了10 倍,从1990 年的50 万辆增加到2012 年的500 万辆.车辆数量的急剧增加,城市工业的迅速发展,导致空气质量的恶化,氮氧化物（NOx）和颗粒物浓度特别高[5].
5.2 E（经济）
随着经济的发展,发展中国家雾霾现象愈加严重.英国、美国、日本等国家也曾出现过雾霾现象,但经过长期的治理后已经大为改善.过去一年,中国很多地方的空气质量已经有所改善,由于民众对空气质量越来越重视,各种企业都在防雾霾领域寻找商机.美国《纽约时报》此前引述美国商务部的说法称,到2020 年,中国环保科技市场总值将增加两倍,达到约5550 亿美元[5].
对于大多数每天都出行的人来说,防霾口罩必不可少.虽然目前中国不乏口罩生产的工业标准,但却没有民用防雾霾口罩的生产标准.而在美国、新加坡和欧洲等国家和地区,都有严格的日常防护类口罩产品标准.
5.3 S（社会文化）
安全第一使3M 口罩有种粗犷的风格.比如通常由白色或灰色的无纺布制成,口罩上留有明显的警示语和标识,儿童口罩型号缺失,用户体验和美感被放在了次要地位[6].
《南京居民的雾霾风险认知及应对行为调查研究》论文提到,雾霾严重影响了居民的生活,使得民众不得不对其加以认识和了解.通过问卷的方式对南京居民的雾霾风险认知状况进行调查后发现,南京居民对雾霾风险的认知程度偏低.
《上报UP Media》提到,中国受空气污染的影响最重,每年有超过100 万人死于户外污染.根据美国加州大学柏克莱分校的物理学家计算的资料,中国的空气污染平均每天会导致4000人死亡,占中国总死亡人数的17%[7].
5.4 T（技术）
口罩使用三层不同的滤网过滤空气,首层滤网、三层式微粒物过滤网以及军工级活性炭滤网.剑桥口罩的首层滤网能过滤较大的颗粒物,例如灰尘和PM10.热升华染料通过压电打印头,以液体凝胶墨水为载体,转移到特殊的纸张上,然后再通过高温高压转移至布料内,最终在分子层面与布料融合,这意味着水洗不会损坏印刷的图案.如果染料仅印刷于布料表层,那么布料的使用和水洗都可能造成褪色.使用热升华印刷技术能有效避免这种情况的发生.
三层式微粒物过滤网,由三层无纺布熔喷而成的聚酯纤维构成.滤网表面积更大,能在过滤过程中吸附更多的颗粒状污染物.
军工级活性炭滤网,最内层滤网是英国国防部最初发明的100%纯度的活性炭布料.这种布料经过进一步研发,在化学、生物及战争中被各国军队广泛使用.
6 研究方法
6.1 德菲法
本研究以制造和使用雾霾口罩的使用者为主要研究人群,通过PEST 分析雾霾口罩的相关整理资料,从材质方面、功能方面和使用者需求方面,建构雾霾口罩的相关绩效,共得出19 个形容词,按照重要性排序的方式来设计德菲法的相关问卷.找到从事设计和材料化学专业的各位专家学者,以及经常佩戴雾霾口罩的使用者,经由德菲法问卷得到受测者对雾霾口罩三个方面的指标共识.德菲法依据研究目的分为四个部分,一是德菲法的研究对象及工具；二是德菲法实施步骤及专家群基本资料分析；三是德菲法第一回合调查结果分析；四是德菲法第二回合调查问卷结果分析.
调查共寄出45 份问卷,回收41 份有效问卷,统计德菲法的样本数,得出每一题的中位数和标准差,了解专家整体意见的一致性与离散性,以此来判断是否要进行下一回合的问卷设计（平均数越小,相对越重要；标准差越小越好）,整理专家新增项目.总结分析第一次问卷德菲法的答案,每一题重要程度数值越小,且涉及专家比例达到75%以上者,应视为该题重要性已达到一致性.
对第一阶段德菲法问卷加以整理统计与分析,依照问卷结果,制作第二回合德菲法问卷.附上第一回合专家学者的意见及指标,并将中位数和标准差等列出,作为各位专家学者的参考,同时若是有不同意见可以加以说明,另外有标注符号的表示是新增题型.
问卷效度：
本研究德菲法问卷编制的依据是PEST 文献探讨,经由专家学者的讨论制作成问卷,再由41 位专家学者汇集成的专家群,以问卷方式针对问题作两次调查,并进行数据统计.因此德菲法问卷具有专家效度.雾霾口罩三个方面的重要性排序,根据中位数以及重要与否的认同度,得到的结论分别是过滤性、透气性、耐用性、抗菌防霉、密合性、环保、舒适性、安心感、等九个方面,通过德菲法数据分析得出雾霾口罩使用者需求后,开始进行雾霾口罩的生产要素分析.
QFD 分析：
QFD 的基本原理就是“质量屋”（Quality House）的形式,德菲法问卷量化分析顾客需求与工程措施的关系度,经专家学者讨论后找出对雾霾口罩顾客需求贡献最大的工程措施,即关键措施,从而指导设计人员抓住主要矛盾,开展稳定性优化设计,开发出满足顾客需求的雾霾口罩.为建立质量屋,满足顾客需求,提出对产品的设计要求（工程措施）,明确应具备的质量特征,整理后填入质量屋的天花板.
顾客需求分析是质量功能展开的关键环节,一定要充分重视.为了全面收集雾霾口罩使用者需求的信息,主要应从以下几个方面入手.
（1）收集市面上现有的同类雾霾口罩的信息并进行分析,了解现有产品中令顾客满意和不满意的产品特征,并将其转化为顾客需求的形式表达.
（2）对雾霾口罩进行PEST 分析,了解雾霾口罩相关的法规、经济、文化、生产技术,纳入顾客需求或作为产品开发的工程条件.
（3）通过德菲法问卷了解专家学者对雾霾口罩材质、功能和使用者需求三个方面的重要性判断,按照中位数的数值决定采用哪些顾客需求,中位数数值越小则越重要,衡量的价值也越高.
从需求转化这一角度来讲,QFD 方法可以满足产品设计要求,通过运用QFD 的思想来构造适合设计的质量屋工具,转化顾客需求信息,获取适合生产过程的技术需求.在需求映射的过程中,最关键的是将获取的客户需求转化成设计中所需的产品技术要求,确定各技术需求的重要程度,为后续的产品生产过程提供必要的信息.
质量屋对于雾霾口罩的设计、顾客需求、工程措施等是非常有用的工具.关系矩阵的数值代表的是方案对于实现每项需求的相关性.按照以下准则打分：◎强相关、○一般相关、△弱相关.
总结分析：运用PEST 文献探讨得出关于雾霾口罩的形容词,设计德菲法问卷,找到专家和使用者进行雾霾口罩问卷的评分,得到QFD 使用者需求,与专家学者讨论后得到雾霾口罩工程措施.对比使用者需求与工程措施的相关性,得出强相关的工程措施.通过质量屋的搭建,探讨雾霾口罩的使用者需求与产品设计的需求之间的联系,建立以QFD 为基础的顾客需求,从而使得顾客需求转换为设计需求,以保证产品设计能更好地满足不同类别的顾客需求,提升顾客满意度.
（1）雾霾口罩的研发制作和人体工学对于设计者而言是极为重要的影响因素,应采用人体工程学,设计与面部完美密合的口罩.
（2）分析QFD得出雾霾口罩的过滤性会受纳米材质与活性炭纤维的影响,材质的改进具有一定的急迫性.
（3）经讨论,各位专家学者认为雾霾口罩的带电滤材和造型有着较强的相关性,先进的带电滤材带电技术,可以提供高效率的过滤效果与低阻力的呼吸质量.
（4）在雾霾口罩的设计过程中,从雾霾口罩的关系矩阵来看,雾霾口罩的透气性与有无通气阀和带电滤材有较强的相关性.
参考文献
[1] 赖全裕.雾霾(PM2.5)防护口罩标准现况与比较.2017,3.
[2] 周长年,郝新敏,廖青.活性炭和活性炭纤维在防护口罩中的应用[J].中国个体防护装备,2005:17-19.
[3] 刘宣良,许家铭.口罩与过滤[J].科学发展,2003:66-71.
[4] 吴政桦,陈崇裕.口罩材质与功能之探讨[J].纺织综合研究期刊.
[5] https://www.bnext.com.tw/article/42662/3m-masks-haze.
[6] Comparisons of personal exposure to PM2.5 and CO bydifferent commuting modes in Beijing,China.
[7] 南京居民的雾霾风险认知及应对行为调查研究.
编辑李前锋
探讨论文范文结:
关于探讨方面的论文题目、论文提纲、探讨论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。