天津工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 楊?lèi)?ài)慧 

河北工業(yè)大學(xué) 建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 趙芳華

天津工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 陳永超 

摘要：目的 人口老齡化加劇，老年健身產(chǎn)品匱乏，提出應(yīng)用老化預(yù)防理念和產(chǎn)品學(xué)方法構(gòu)建老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系，指導(dǎo)老年健身產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)。方法首先分析老年健身的特征和老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系構(gòu)建原則，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有健身產(chǎn)品特征分析，建立基于人群需求、健身方式和產(chǎn)品功能組成的老年健身產(chǎn)品系統(tǒng)架構(gòu)，綜合產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)架的三維節(jié)點(diǎn)映射關(guān)系，結(jié)合系統(tǒng)論方法，對(duì)老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)各領(lǐng)域進(jìn)一步細(xì)化，構(gòu)建老年健身產(chǎn)品體系框架。結(jié)論以器械類(lèi)老年健身產(chǎn)品為例，解讀系統(tǒng)構(gòu)架在老年健身產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計(jì) 老化預(yù)防 老年健身產(chǎn)品 產(chǎn)品體系

中圖分類(lèi)號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069(2017)10-0015-03

Abstract：Objective: With the increase of the aged population and the lack of the elderly fitness products， it is proposed to build the design system of elderly fitness products using the concept of aging prevention and product science， and guide the development and design of the elderly fitness products. Method: Firstly， construction principles and characteristics of the elderly fitness product are analyzed， and then through the analysis of the characteristic of existing fitness products， the elderly fitness product design system which is composed of user needs， fitness methods and the Product function is established. The 3D mapping integrates product architecture， and the system methods combine with the system of the elderly fitness product design in different areas for further refinement. The framework of the elderly fitness product system is constructed. Conclusion: Taking apparatus fitness products as an example， this paper interprets the application of system architecture in the development and design of the elderly fitness products.

Keywords：Industrial design Aging prevention Elderly fitness product Product system

引言

我國(guó)人口老齡化日益嚴(yán)重，呈現(xiàn)出老齡人口基數(shù)大、高齡老人、慢性病老人和失能、半失能老人增長(zhǎng)快等特點(diǎn)[1]。截至2013年，我國(guó)老年人口已達(dá)到2.02億，占總?cè)丝诘?span style="font-size: 14px; line-height: normal; font-family: 'Myriad Pro';">14.8%[2] ，慢性病老人在2013年也突破1億大關(guān)[3]。通過(guò)體育健身推遲生理學(xué)年齡，延緩老化，是老化預(yù)防的關(guān)鍵之一[4] 。在國(guó)外，受可支配收入和文化偏好影響，老年人健身消費(fèi)觀(guān)念超前，在運(yùn)動(dòng)健身方面的投入較高，健身產(chǎn)品市場(chǎng)健全，針對(duì)老年人的健身產(chǎn)品也較豐富[5-6] 。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)老年群體生理和心理特征的健身產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)很少，截止2014年，中國(guó)健身器材產(chǎn)品行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)（年?duì)I業(yè)收入2000萬(wàn)元以上）共計(jì)246家，而生產(chǎn)老年健身器材產(chǎn)品的廠(chǎng)家僅有五六十家，且大多為作坊式小企業(yè)[7] 。而作為國(guó)內(nèi)“土生土長(zhǎng)”的戶(hù)外健身器材中針對(duì)老年人設(shè)計(jì)的產(chǎn)品僅占總產(chǎn)品數(shù)量的27.0%，且還包括部分安全系數(shù)低、舒適性差，人機(jī)不和諧的產(chǎn)品[8] ，對(duì)滿(mǎn)足占群眾體育活動(dòng)總數(shù)74.0%的老年群體而言[9] ，需求相差甚遠(yuǎn)。接近老年期時(shí)，老年人生理機(jī)能下降，對(duì)健身產(chǎn)品的需求將不斷增加，缺乏適宜的健身產(chǎn)品成為阻礙老年人健身安全和有效性的重要因素，據(jù)調(diào)查，因?yàn)樯眢w弱不能參加戶(hù)外體育活動(dòng)的老人占到人群總數(shù)的10.0%[9] 。隨著年齡增長(zhǎng)，老年人體質(zhì)的個(gè)體差異性逐漸增大，與低齡健康老人相比，慢性疾病和行動(dòng)不便的高齡老年群體的體質(zhì)變異系數(shù)變化更大[10] ，因此有必要根據(jù)個(gè)體差異性設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)不同的健身產(chǎn)品，以滿(mǎn)足不同老年人的健身需求，基于此本文結(jié)合老化預(yù)防和產(chǎn)品學(xué)的相關(guān)理論，探討基于不同年齡和健康狀況的老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系構(gòu)建方法，以期為老年健身產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。

一、 老年健身特征分析

老年健身，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是以60歲以上的老年者為對(duì)象開(kāi)展的健身活動(dòng)。老年健身與大眾（青年）健身有共同之處，也有許多不同之處，我們從對(duì)象、目的、生理機(jī)能特征、健身方式的選擇四個(gè)方面說(shuō)明老年健身與青年健身的區(qū)別，（如表1）所示。

青年健身主要以中青年人為對(duì)象，這類(lèi)人群一般具有肌肉發(fā)達(dá)、柔韌性較好、平衡能力佳等生理特征，多通過(guò)跑步、健身器材、各種球類(lèi)運(yùn)動(dòng)等方式達(dá)到強(qiáng)化體能，瘦身，保持身體機(jī)能活力，預(yù)防疾病的目的，健身方式具有單項(xiàng)、力量型、對(duì)抗性特征[11] 。

老年健身則是以60歲以上的老人為對(duì)象，隨著年齡增長(zhǎng)，老年人身體呈現(xiàn)肌力下降、骨質(zhì)疏松、關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍變小、心肺功能下降等生理特征，利用抗老化手段結(jié)合老年人生理特征，設(shè)法預(yù)防疾病、延緩機(jī)體老化進(jìn)程，最大限度發(fā)揮體內(nèi)“殘存功能”[12] ，提高生活自理能力和老年生活質(zhì)量是老年健身的主要目的，健身多選擇對(duì)抗性小、運(yùn)動(dòng)量小如慢走、散步、太極拳等方式。

二、老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系構(gòu)建原則

（一）系統(tǒng)、全面性原則

與年輕人不同，中老年人進(jìn)入生理老化階段，機(jī)體從上到下，從里到外呈現(xiàn)出衰老退化的特征，（如圖1）所示，任何一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生功能障礙或發(fā)生疾病，都會(huì)打破人體的動(dòng)態(tài)平衡，影響機(jī)體的正常活動(dòng)。從生物學(xué)角度分析，人體是一個(gè)復(fù)雜的、系統(tǒng)化的有機(jī)整體，構(gòu)成人體的各個(gè)系統(tǒng)在功能上是獨(dú)立的，但各系統(tǒng)之間又是互相影響、互相作用的，研究表明通過(guò)對(duì)頭部、腰部、腹部、四肢等運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的肌肉力量、筋骨柔韌性、機(jī)體協(xié)調(diào)性和平衡性的鍛煉，可以達(dá)到對(duì)循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等進(jìn)行鍛煉的目的，發(fā)揮人體功能的同時(shí)，達(dá)到優(yōu)化人體結(jié)構(gòu)作用。要想達(dá)到預(yù)防老化、延緩衰老的作用，老年人必須開(kāi)展系統(tǒng)性、全面的健身活動(dòng)，利用系統(tǒng)論和控制論的相關(guān)理論，將老年健身產(chǎn)品體系看作一個(gè)整體，通過(guò)不同年齡、身體狀況，對(duì)整體有效分配、控制，實(shí)現(xiàn)身體狀況的協(xié)調(diào)發(fā)展。

（二）安全性、有效性原則

現(xiàn)在老年人健身中提倡的常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)療法：全身性的耐力訓(xùn)練如步行、健身跑、游泳、登山和非對(duì)抗性的球類(lèi)及傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的氣功、太極拳等，訓(xùn)練表現(xiàn)為多關(guān)節(jié)、大肌群、周期性的有氧運(yùn)動(dòng)，實(shí)踐證明對(duì)心血管、呼吸、內(nèi)分泌等系統(tǒng)的慢性疾病預(yù)防和康復(fù)具有一定的效果，這些運(yùn)動(dòng)對(duì)于健康、相對(duì)自理型的老年人能起到很好的作用，但仍然存在以下問(wèn)題：1.訓(xùn)練不到位：如現(xiàn)在廣受中老年人群喜愛(ài)的廣場(chǎng)舞和體操，雖然領(lǐng)舞或訓(xùn)練指導(dǎo)員發(fā)出的口令和指示動(dòng)作是完整和有效的，但是由于身體機(jī)能限制和原始行為習(xí)慣使然，參與者往往會(huì)按照自己感覺(jué)容易的動(dòng)作去做，結(jié)果每個(gè)人動(dòng)作各不相同，雖然運(yùn)動(dòng)過(guò)后，訓(xùn)練者普遍感覺(jué)身心愉悅，在一定程度上也起到強(qiáng)身健體的目的，但是由于動(dòng)作不到位，并不能激發(fā)全身肌肉的活力，對(duì)增加骨密度、改善肌肉機(jī)能并不能起到顯著的作用，與最初動(dòng)作設(shè)定的效果產(chǎn)生較大的出入。尤其對(duì)于有慢性疾病、肢體活動(dòng)不方便或肌力下降較多，關(guān)節(jié)活動(dòng)不靈活的高齡老人效果更是不明顯。2.訓(xùn)練不當(dāng)或過(guò)量，易造成二次損傷：老齡階段的人群常常有較為充足的時(shí)間參與健身活動(dòng)，且保持健康和參與活動(dòng)的激情較為強(qiáng)烈，容易忽視自己身體的承受能力，選擇不符合自己生理特征的健身項(xiàng)目和盲目增加運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，易對(duì)身體造成二次損傷，近年來(lái)運(yùn)動(dòng)過(guò)量也成為導(dǎo)致老年人猝死的重要因素之一。因此老年健身產(chǎn)品的選擇應(yīng)建立在符合老年人生理和心理特征，保證老年人安全和強(qiáng)身健體有效性的基礎(chǔ)上，才能最終實(shí)現(xiàn)“老有所健”的目標(biāo)。

三、老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系構(gòu)建

（一）構(gòu)建老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)

老年健身產(chǎn)品體系，是對(duì)一切恢復(fù)和促進(jìn)老年人身心健康狀況的健身產(chǎn)品的分類(lèi)和匯總。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有健身產(chǎn)品研究，抽取其共性抽象特征，建立基于人群需求、產(chǎn)品功能和健身方式組成的老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)，老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)貫穿不同年齡和健康狀況的老年人需求的縱向聯(lián)系，跨產(chǎn)品功能的橫向聯(lián)系，覆蓋全部健身方式的端到端聯(lián)系，體現(xiàn)在老年健身產(chǎn)品系統(tǒng)架構(gòu)里就是需求、產(chǎn)品功能和健身方式三個(gè)坐標(biāo)軸（如圖2）。通過(guò)架構(gòu)可界定老年健身產(chǎn)品研究的對(duì)象、內(nèi)涵和外延，認(rèn)知老年用戶(hù)的通用化和個(gè)性化需求，識(shí)別已有的和缺失的老年健身產(chǎn)品。

1.需求分析

根據(jù)年齡和健康狀況將老年人分為低齡健康老人、高齡健康老人、慢性病老人、大病老人、失能和半失能老人和失智老人六大類(lèi)[13] ，（如圖3）所示。從老年人分類(lèi)可以看出，基于老化預(yù)防和疾病修復(fù)的可進(jìn)行健身活動(dòng)的老年人群主要集中于前三種，后三種的老年群體的修復(fù)主要采取醫(yī)療康復(fù)的手段達(dá)到，不在本體系的討論之列。因此本文所討論的需求層級(jí)坐標(biāo)軸自下而上共三層，分別為低齡健康老人、慢性病老人和高齡健康老人。

第一層低齡健康老人，指70歲以下健康狀況良好的老人：包括各方面生理指標(biāo)正常或處于臨界狀態(tài)的有失眠或便秘等亞健康狀況的老人，此階段老人可參與的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目較廣，但身體老化對(duì)運(yùn)動(dòng)的要求也有所變化，監(jiān)測(cè)，避免過(guò)度運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足老年人生理特征的健身產(chǎn)品，預(yù)防疾病，延緩老化是這個(gè)階段的重點(diǎn)。如設(shè)計(jì)針對(duì)老年人的球類(lèi)改良產(chǎn)品，減少其對(duì)抗性，增加娛樂(lè)和趣味性；對(duì)大眾戶(hù)外健身器材進(jìn)行改良，增加其安全性和可用性。

或骨質(zhì)疏松、或椎間盤(pán)突出、或關(guān)節(jié)痛等，“預(yù)防失能、延長(zhǎng)健康期望壽命”是國(guó)家重點(diǎn)慢性病管理干預(yù)的目標(biāo)，多項(xiàng)研究表明，通過(guò)保健運(yùn)動(dòng)對(duì)預(yù)防和輔助治療慢性病有很好的效果。輔助各種慢性病恢復(fù)和保護(hù)運(yùn)動(dòng)安全的健身產(chǎn)品是此類(lèi)用戶(hù)的重點(diǎn)。

第三層是高齡健康老人，指80歲及以上身體各方面生理指標(biāo)處于正常或臨界狀態(tài)，調(diào)查顯示，高齡老人是老年人口中數(shù)量增長(zhǎng)最快，慢性病比例最多，也最易導(dǎo)致失能、半失能的重要人群，祁龍祥等在基于ADL的長(zhǎng)三角地區(qū)老年人體質(zhì)現(xiàn)狀研究中指出“75 歲以后老年人體質(zhì)下降最為明顯。這一結(jié)果提示，75 歲以上老年人應(yīng)當(dāng)是運(yùn)動(dòng)干預(yù)的重點(diǎn)人群[14] 但由于身體機(jī)能下降導(dǎo)致行動(dòng)受限和活動(dòng)范圍變窄，即使身體各部分并沒(méi)有發(fā)生器質(zhì)性病變，也不能像低齡老人一樣可以參加各種活動(dòng)，使這個(gè)年齡段成為老年人群中最少進(jìn)行健身鍛煉的人群。對(duì)于高齡老人而言，健身的目的主要是防止機(jī)體下降導(dǎo)致失能。國(guó)際上對(duì)失能和半失能主要通過(guò)日常生活活動(dòng)量表（ADL）界定，因此開(kāi)發(fā)針對(duì)高齡老人的健身產(chǎn)品主要圍繞活動(dòng)能力展開(kāi)。

2.產(chǎn)品功能分析

老年健身產(chǎn)品按功能可分為鍛煉類(lèi)產(chǎn)品、保障類(lèi)產(chǎn)品和保健類(lèi)產(chǎn)品。鍛煉類(lèi)產(chǎn)品指直接提供鍛煉支持的健身器材類(lèi)產(chǎn)品和輔助運(yùn)動(dòng)類(lèi)產(chǎn)品，保障類(lèi)產(chǎn)品是為健身過(guò)程提供安全保護(hù)和康監(jiān)測(cè)類(lèi)的輔助類(lèi)產(chǎn)品；保健類(lèi)產(chǎn)品指提供養(yǎng)生作用的理療器械類(lèi)產(chǎn)品。

3.健身方式分析

依據(jù)普遍從事的健身活動(dòng)狀況和未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的需要，老年人采用的健身方式可劃分為器材輔助類(lèi)、競(jìng)技運(yùn)動(dòng)類(lèi)、傳統(tǒng)大眾類(lèi)、益智娛樂(lè)類(lèi)。

器材輔助類(lèi)——指使用器械的活動(dòng)能力健身方法，用于室內(nèi)的健身產(chǎn)品如臂力器、杠鈴、跑步機(jī)和健身車(chē)等和中國(guó)城市普遍使用的戶(hù)外全民健身設(shè)施。

競(jìng)技運(yùn)動(dòng)類(lèi)——各種球類(lèi)運(yùn)動(dòng)，羽毛球、乒乓球、籃球、足球等都是人們喜歡的運(yùn)動(dòng)和健身方式，相應(yīng)的產(chǎn)品有各種球類(lèi)設(shè)備和運(yùn)動(dòng)裝備等。

傳統(tǒng)大眾類(lèi)——傳統(tǒng)健身方式，如散步、慢跑、健身操、各種武術(shù)，相應(yīng)產(chǎn)品如輔助健身太極球、太極棒、健身寶劍等和保障安全的如護(hù)膝、護(hù)肘和護(hù)腰帶等。

益智娛樂(lè)類(lèi)——相較于一般健身性質(zhì)的健身方式，不僅讓老人在玩的過(guò)程中達(dá)到健身效果，而且增加趣味性，促進(jìn)交流，如健身球、空竹等。

（二）建立老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系框架

在深入分析老年需求的基礎(chǔ)上，綜合老年健身產(chǎn)品系統(tǒng)架構(gòu)各維度邏輯關(guān)系，老年健身產(chǎn)品系統(tǒng)架構(gòu)中的人群需求維度、產(chǎn)品功能維度和健身方式維度的節(jié)點(diǎn)之間互相映射，描繪出了老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的完整需求。對(duì)各領(lǐng)域進(jìn)一步細(xì)化，形成老年健身產(chǎn)品體系框架，（如圖4）所示。依據(jù)人群需求和系統(tǒng)論方法，將老年健身產(chǎn)品劃分為三大產(chǎn)品系統(tǒng)：預(yù)防保健產(chǎn)品系統(tǒng)、慢性病健身干預(yù)產(chǎn)品系統(tǒng)、高齡健身產(chǎn)品系統(tǒng)，在三大系統(tǒng)下又分別包含鍛煉類(lèi)產(chǎn)品子系統(tǒng)、保障類(lèi)產(chǎn)品子系統(tǒng)、保健類(lèi)產(chǎn)品子系統(tǒng)，這三個(gè)系統(tǒng)既相互交叉，又互相區(qū)別，構(gòu)成通用產(chǎn)品系統(tǒng)和個(gè)性化產(chǎn)品系統(tǒng)。

（三）體系架構(gòu)應(yīng)用與解讀

為更好地解讀和應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)，以器材輔助類(lèi)健身方式為例，以老人專(zhuān)用等速功率車(chē)、老年人專(zhuān)用跑步機(jī)和運(yùn)動(dòng)舒壓椅為例，從滿(mǎn)足老年用戶(hù)通用化需求和個(gè)性化需求角度詮釋現(xiàn)有或未來(lái)老年健身產(chǎn)品在系統(tǒng)架構(gòu)中所處的位置。

老年人專(zhuān)用等速功率車(chē)，（如圖5、6）所示。可為零肌力或弱肌力的高齡用戶(hù)提供上肢和下肢的肌力和協(xié)調(diào)性訓(xùn)練，全面提升心肺功能。

提供安全操作和健康監(jiān)控的老年專(zhuān)用跑步機(jī)，（如圖7、8）所示，適用于增進(jìn)骨密度、預(yù)防骨質(zhì)疏松的低齡健康老年用戶(hù)和改善糖尿病和高血壓的慢性病老年用戶(hù)。

運(yùn)動(dòng)舒壓椅，（如圖9、10）所示，為老年人提供舒壓按摩作用，降低腰背疼痛，亦可為運(yùn)動(dòng)提供熱身和放松功效。

結(jié)語(yǔ)

缺乏適合老年人生理和心理特征的健身產(chǎn)品是阻礙老年人安全和有效健身的重要因素，以年齡和健康狀況為基礎(chǔ)，構(gòu)建以人群需求、健身方式和產(chǎn)品功能為三維結(jié)構(gòu)的老年健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)，為老年健身產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo)，不同年齡和健康狀況，健身產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)側(cè)重點(diǎn)也不同，對(duì)于低齡、健康狀況良好的老年人，系統(tǒng)化健身產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，傳統(tǒng)健身產(chǎn)品的安全性改良設(shè)計(jì)尤為重要。對(duì)于慢性病老人，針對(duì)慢性病康復(fù)的健身產(chǎn)品和保障健身安全的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，高齡健康老人是很特殊的人群，生理機(jī)能退化嚴(yán)重，針對(duì)活動(dòng)能力提高及保健和安全保障用品開(kāi)發(fā)是偏重點(diǎn)。

2013年國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金藝術(shù)規(guī)劃青年項(xiàng)目：針對(duì)老齡化社會(huì)推動(dòng)社區(qū)公共文化服務(wù)體系的建設(shè)研究，項(xiàng)目編號(hào):13CB133

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