论文精选|北京理工大学葛仕钧：基于人智协作的概念设计认知与绩效研究

论文导读

基于人智协作的概念设计认知与绩效研究

葛仕钧1，崔因2，綦凯泽3，孙远波1*，李甲华4

（1.北京理工大学，北京 100081；2.深圳技术大学，深圳518118；

3.新加坡国立大学，新加坡119077，新加坡；

4.北京恒挚科技有限公司，北京100029）

摘要：目的 旨在深入探索人智协作概念设计的优势和局限，结合神经科学、生理学和社会科学的三重研究范式，测量大语言模型智能体对设计师的认知过程、设计结果（绩效）及协作体验的影响。方法使用GPTs开发一款概念设计智能体，将30名参与者随机分为人–智组和人–人组，进行一项10 min的概念设计任务对照。结果认知过程中，与智能体合作，显著提高了参与者大脑认知资源的协调性，降低了大脑认知负荷和生理皮肤电激活程度。在输出结果中，参与者与智能体进行协作时表现出更高的思维流畅性，而与人协作时则展现出更强的原创性。参与者普遍认为智能体具备出色的信息检索和处理能力，与其协作时压力更小。但智能体需要被参与者主导决策，且在沟通效率和信任度上不及人类协作者。结论当前，智能体在提升设计师大脑认知效率、提高创意产出数量，以及稳定任务压力和情绪等方面优势明显，但在原创性、沟通效率和信任度方面仍需要提升。

关键词：概念设计；大语言模型智能体；人–智协作；人–人协作；功能性近红外光谱；皮肤电

基金项目：北京市教育科学“十四五”规划2022年度重点课题（CDAA22036）

*通信作者

论文图表

结语

本研究通过跨学科研究范式，系统对比了人–智协作与人–人协作在概念生成过程和结果中的差异。研究发现，大语言模型智能体具有显著优势：能够提升设计师认知资源的同步性，降低认知负荷，有效缓解任务压力并稳定情绪状态。同时，智能体通过知识支持和创意激发，有效促进设计师的思维流畅性。然而，在原创性表现、沟通效率和信任关系建立等方面，大语言模型仍存在局限。研究表明，在当前技术条件下，智能体更适合作为设计助手，应构建以设计师为主导的人智设计团队。研究创新之处在于使用多源数据解析了人–智协作的认知机制，建立了可复制、可推广的跨学科实验范式。未来研究应可利用认知神经等多源数据预测设计师状态，优化人–智协作策略。

引文格式

葛仕钧,崔因,綦凯泽,孙远波,李甲华.基于人智协作的概念设计认知与绩效研究[J].包装工程,2025,46(10):33-45.

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