張文鏑，蘇宇航，呂 彬，周詩婕

Zhang Wendi，Su Yuhang，Lü Bin，Zhou Shijie

（北京新能源汽車股份有限公司，北京 100175）

0 引 言

用戶體驗作為設(shè)計領(lǐng)域概念，最早由美國認知心理學(xué)家、計算機工程師唐納德·諾曼提出，是指使用產(chǎn)品時所有與交互相關(guān)的主觀感受的集合[1]。用戶體驗強調(diào)以用戶為中心，推動各行各業(yè)關(guān)注用戶的需求與體驗[2]，汽車也從強調(diào)作為交通工具的安全性和功能性轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾曬{駛過程中的服務(wù)質(zhì)量和駕駛體驗[3]。汽車智能座艙以特有的載體和空間屬性，適應(yīng)用戶需求和應(yīng)用場景的迅速生長，為駕乘人員提供安全、高效、愉悅的綜合體驗。關(guān)于智能座艙體驗評價，國內(nèi)各研究機構(gòu)、媒體、企業(yè)提出了各自的評價體系和方法，但在嚴謹性、完整性和科學(xué)性方面參差不齊。

目前，用戶體驗測量和評價體系分為定性和定量兩類，前者注重概念和元素之間的關(guān)系，后者注重元素之間的定量整合和可用性測試方法的應(yīng)用[4]。定性評估時，通過3～5位專家發(fā)現(xiàn)80%以上的產(chǎn)品問題[5]，并通過目標-手段方法，明確可用性評估中各概念與各要素間層次關(guān)系，但此體系缺乏試驗數(shù)據(jù)或基礎(chǔ)理論支持，實際操作中無法給出量化的產(chǎn)品可用性評價值。定量評估時，通過問卷調(diào)查評估用戶體驗。目前標準化、成熟的整體用戶體驗量表有QUIS(Questionnaire for User Interaction Satisfac‐tion，用戶交互滿意度問卷)、SUMI(Software Us‐ability Measurement Inventory，軟件可用性測量量表)、PSSUQ(Post-Study System Usability Question‐naire，學(xué)習(xí)后系統(tǒng)可用性問卷)等[6]。定量評價強調(diào)相關(guān)要素的選擇和整合，但由于對外部效度要求較高，所以難以構(gòu)建和推廣。由于精確量化的復(fù)雜性和精確性，面向不同產(chǎn)品需建立不同的用戶體驗結(jié)構(gòu)模型。

針對智能座艙用戶體驗定量研究基礎(chǔ)薄弱、缺乏綜合測量的現(xiàn)狀，本文針對智能座艙安全、高效、智能的特點，將用戶體驗理論整合用戶體驗評價體系，搭建面向汽車智能座艙的用戶體驗評價指標體系。

1 體驗層次評估模型

根據(jù)葛列眾提出的用戶體驗過程的3個維度，由低到高為行為、感知和情感，對智能座艙的用戶體驗進行功能、感官和情感分析[7]。用戶體驗無法直接測量，需分解為可測量指標，得到每層結(jié)構(gòu)的組成元素。因此，智能座艙的用戶體驗量化評價體系采用客觀測試(眼動分析、行為分析等)為主、主觀評價(心理量表、問卷等)為輔的主客觀相結(jié)合評價方法。

1.1 功能維度

可用性表現(xiàn)用于衡量產(chǎn)品的功能體驗，反映用戶在交互過程中操作的客觀結(jié)果，從用戶角度指導(dǎo)智能座艙的產(chǎn)品設(shè)計和衡量產(chǎn)品品質(zhì)。最早的可用性評估系統(tǒng)是分層可用性模型，由MCCALL、RICHARDS和WALTERS于1977 年提出，分為3個層次：因素、準則和指標[8]。1999年，VAN WELIE、VAN DER VEER、ELI?NS結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計原理，從可用性維度、使用指標、手段和知識4個方面構(gòu)建了可用性評價體系[9]。之后，NIELSEN提出了用戶體驗中可用性的5個屬性：可學(xué)習(xí)性、效率、可記憶性、錯誤（低錯誤率）以及滿意度[10]。ISO（International Organization for Standardization，國際標準化組織）給出可用性定義：產(chǎn)品在特定使用環(huán)境下為特定用戶用于特定用途時所具有的有效性、效率和用戶主觀滿意度[11]。

對汽車用戶進行調(diào)研，將智能座艙的可用性分為3層：（1）可用層次，產(chǎn)品能夠有效地、準確地、穩(wěn)定地以特性方法完成某種特定交互任務(wù)的能力，包括兩個層面的需求，即功能準確性和穩(wěn)定性；（2）易用層次，完成特定交互任務(wù)時用戶與人機交互系統(tǒng)所消耗的相關(guān)資源，駕駛員要求在保證行車安全的前提下，簡單自然地實現(xiàn)產(chǎn)品功能，避免過多負荷，相比智能手機，座艙交互的高效性面臨更大挑戰(zhàn)；（3）愉快使用層次，用戶在使用產(chǎn)品過程中和完成任務(wù)之后的主觀感受，即用戶使用座艙產(chǎn)品提供的功能滿足自身需求時，對于特定功能執(zhí)行效果的滿意程度。具體見表1。

1.2 感官維度

隨著空調(diào)、座椅、信息界面、揚聲器、香氛等座艙基礎(chǔ)硬件功能的提升和智能表皮、艙內(nèi)燈光、VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實）等技術(shù)的應(yīng)用，座艙通過更多設(shè)備和技術(shù)為用戶提供多模態(tài)的感官刺激?！拔甯小弊鳛橛脩艉彤a(chǎn)品之間的紐帶，極大地影響用戶的使用體驗，同時為用戶不同感官通道提供全方位體驗[12]。據(jù)統(tǒng)計，實際用車場景中，駕駛員獲取信息的主要感官途徑為視覺通道、聽覺通道、觸覺通道和嗅覺通道[13]。由于汽車產(chǎn)品不需要用戶品嘗，所以味覺不參與感官測量。本文將生理感官測量和主觀問卷相結(jié)合，整合各種感官指標建立體驗系統(tǒng)[14]。

1.2.1 視覺

視覺是人們接觸和感受外界最直觀的方式。外部世界80%的信息由視覺捕捉傳遞給大腦做出反饋[15]。智能座艙視覺設(shè)計主要指外觀形態(tài)、界面設(shè)計、CMF (Color、Material、Finishing，色彩材料工藝)等[16]。對汽車用戶進行調(diào)研的視覺指標包括色彩舒適度和工藝精致度。其中，色彩對人的視覺感知和心理作用具有強烈影響，可以直觀地營造產(chǎn)品氛圍和不同的視覺感受，兼具物理性與心理性[17]。產(chǎn)品體積、形態(tài)與色彩完美契合帶來的視覺體驗，能夠最大程度從生理和心理上打動用戶。表面處理工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品外觀效果的另一個重要手段，通過噴、印、刻、氧、物、化、鍍等手段改善材料使用性能和提升美學(xué)裝飾效果。合理疊加一種或多種表面處理工藝可以升華材料的質(zhì)感，滿足消費者對于汽車內(nèi)飾設(shè)計的視覺體驗需求。

1.2.2 聽覺

人耳聽覺系統(tǒng)由接收和處理聲音信號的器官組成。針對智能座艙中聽覺顯示，對汽車用戶進行調(diào)研的指標分為車內(nèi)音質(zhì)和車機語音交互。車內(nèi)音質(zhì)需要針對人耳的聽覺特性制定客觀評價參數(shù)[18]。最常用的4個心理聲學(xué)客觀參數(shù)是響度、銳度、粗糙度和波動率[19]，其中，響度和銳度是影響用戶交互行為的主要因素[20]。

此外，需要考慮智能座艙豐富的語音交互場景。語音交互系統(tǒng)以文字形式傳遞信息，允許駕駛員進行口頭指示。語音交互最常用的性能評價指標是可懂度和自然度[21]，最常用的評分標準是平均意見評分，是國際電報電話咨詢委員會開發(fā)的一種常用的主觀測量方法。本文采用改進的 7 級李克特心理量表進行語音交互調(diào)研。

1.2.3 觸覺

觸覺主要發(fā)生在用戶與汽車的物理接觸上，大腦通過皮膚表面的觸摸來感知物體表面材質(zhì)。觸覺研究先驅(qū)WEBER提出，每個物體均由特定材料制成，紋理、硬度、溫度和重量構(gòu)成物體最基本的觸覺屬性[22]。工業(yè)設(shè)計材料常使用紋理和硬度作為用戶體驗評價指標[23]，采用平置按壓方式進行觸覺評測。

針對智能座艙內(nèi)飾部件，對汽車用戶調(diào)研的指標包括軟硬度和粗糙度。軟硬感受除了評價材料自有屬性（硬質(zhì)高給人硬朗、不易損壞的材質(zhì)感受，軟度高給人親和力強、柔和的材質(zhì)感受）外，還需要評測不同內(nèi)飾材質(zhì)的軟硬搭配，如座椅扶手用于依扶，所以材料需給人穩(wěn)定和安全的感受。此外，座艙內(nèi)部表面處理產(chǎn)生的凹凸感也為用戶提供了重要的觸覺感受，不同位置和功能的部件，所需粗糙度也有差別。

1.2.4 嗅覺

嗅覺是人類最原始的感官[24]。汽車產(chǎn)品的氣味往往由座艙內(nèi)部裝飾材料決定[25]，如座椅、天花板、地毯、儀表板和車門護板[26]。氣味評價指標包括氣味類型、氣味強度和氣味舒適度[27]。由于氣味類型具有模糊評判的特征，難以用氣味測試儀進行直接測量[28]，本文僅對氣味強度、氣味舒適度進行主觀評價[29]。通常采用6級氣味強度等級對嗅覺器官的氣味刺激進行分級[30]，本文采用改進的 7 級李克特心理量表對汽車內(nèi)飾材料的氣味進行評價。

綜上，用戶體驗的感官維度指標及說明見表2。

表2 感官維度指標及說明

1.3 情感維度

隨著智能座艙AI（Artificial Intelligence，人工智能）算力提高，人機交互方式更加類人化，座艙可主動發(fā)起交互，使駕乘人員感受到座艙的主動自適應(yīng)體驗，強調(diào)交互過程的情感反饋。MOESLINGER提出，情感體驗是用戶體驗的最終形式[31]，是對整個交互過程和結(jié)果的心理認可。根據(jù)不同的心理情緒理論[32]，不同學(xué)者提出多種用戶體驗情感模型[33]。MAHLKE 提出基本過程模型，強調(diào)認知和情緒反應(yīng)在用戶體驗中的影響，與使用特征相關(guān)的信息處理定義為認知部分，使用產(chǎn)品產(chǎn)生的復(fù)雜情緒定義為情感部分[34]。杜威引入了體驗美學(xué)概念，認為人與產(chǎn)品之間的互動是一種主觀的審美體驗，是多層次的，從感官美到意義美甚至到情感美[35]。DESMET 基于用戶對產(chǎn)品的認知和評價，構(gòu)建了產(chǎn)品情感的基本模型，解釋了情感體驗的生成過程，將情感體驗解構(gòu)為工具情感、審美情感、社交情感、驚喜情感和興趣情感[36]。針對智能座艙的情感體驗，本文采用情緒體驗的分類方法，采用審美、趣味、沉浸感、幸福感、情感共鳴等5個指標，具體解釋見表3。

表3 情感維度指標及說明

2 體驗指標權(quán)重

AHP (Analytic Hierarchy Process，層次分析法)是一種定性與定量分析相結(jié)合的多準則決策方法，主要用于解決SAATY[37]提出的多評價準則問題。據(jù)此，將智能座艙的用戶體驗分為3 個一級指標、6個二級指標以及20個三級指標。

計算過程中，針對以上一級、二級和三級指標均采用相同的研究方法，首先建立判斷矩陣，然后根據(jù)層次分析法計算特征向量，再經(jīng)過標準化后得到最大特征值，之后通過一致性指數(shù)和隨機一致性指數(shù)檢驗，對于不符合一致性檢驗標準的矩陣根據(jù)專家評審意見進行修正，直至通過一致性檢驗。以一級指標為例說明計算過程。

設(shè)A1、A2、A3為3 個一級指標，為比較各指標的相對重要性，使用數(shù)字1～9及其倒數(shù)定義判斷矩陣，具體見表4。由4位來自機械工業(yè)、生理心理學(xué)和消費者研究領(lǐng)域的專家對一級指標A1、A2、A3的重要性進行評分，采用幾何平均法（每個指標的4個得分相乘后取1/4次方）計算每個指標的最終得分，由此得到一級指標的相對重要性判斷矩陣A，具體見表5。

表4 一級指標評分說明

表5 一級指標的判斷矩陣

計算表5 判斷矩陣的特征向量，首先計算特征向量中各值w′1、w′2、w′3得

將w′1、w′2、w′3進行標準化處理，得到w1、w2、w3為

得到特征向量w=[w1w2w3]T，由式（8）計算特征值

式中：λmax為w對應(yīng)的最大特征值，計算得到λmax=3.014。

對計算結(jié)果進行一致性檢驗，計算式為

其中，

式中：CR為一致性比率；CI為一致性指標；RI為隨機一致性指標；n為評價指標個數(shù)，式（10）中n=3。

計算得CI=0.007；RI通過查表得到，當n=3時，RI=0.52。

由式（9）計算得到CR=0.013。CR值越小則判斷矩陣的一致性越好。當CR< 0.1時，判斷矩陣滿足一致性檢驗；當CR> 0.1 時，判斷矩陣不一致，需進行調(diào)整。本文所構(gòu)建的判斷矩陣滿足一致性檢驗，權(quán)重計算結(jié)果有效。

經(jīng)過相同的計算過程，得到二級指標、三級指標判斷矩陣，各指標的權(quán)重值見表6。

表6 智能座艙的用戶體驗評價體系

3 實證分析

3.1 數(shù)據(jù)收集

根據(jù)表6 設(shè)計汽車用戶體驗問卷。受訪者具有駕駛經(jīng)驗并擁有汽車，汽車不限型號和價格。問卷共發(fā)放58 份，回收有效問卷54 份，有效回收率為93.1%。

問卷分為3 部分：（1）基本信息，包括居住城市、所擁有汽車類型和駕齡；（2）根據(jù)20個三級指標所設(shè)計的20 個問題，采用7 分制量表打分：非常滿意(7 分)、中等滿意(6 分)、有點滿意(5 分)、不確定(4 分)、有點不滿意(3 分)、中等不滿意(2 分)、非常不滿意(1 分)；（3）駕駛體驗的綜合得分，即對問題“綜合而言，您如何評價這輛車的體驗?”進行打分，分值從1到7。

根據(jù)表6 中各指標權(quán)重，通過式（11）計算每位受訪者的駕駛體驗綜合得分Xj。

式中：wi為層次分析法確定的指標權(quán)重，取值見表6；aij為受訪者評分，1≤aij≤7；m為有效問卷數(shù)，取值54。

3.2 信度檢驗

對54 份有效問卷的20 個問題評分進行內(nèi)部一致性檢驗，檢查原始數(shù)據(jù)是否具備內(nèi)部意義上的統(tǒng)一。計算得到一致性系數(shù)值為0.906，標準化后為0.913，均符合統(tǒng)計要求。因此，采用用戶體驗綜合評價體系得到的評分數(shù)據(jù)具有較高的內(nèi)部一致性，即可靠性較高。

3.3 效度檢驗

將54份問卷的最終綜合得分（各指標加權(quán)平均）、平均綜合得分（各指標算術(shù)平均）分別與問卷第3 部分總分進行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，前者相關(guān)系數(shù)為0.510、后者相關(guān)系數(shù)為0.445，均在0.01 水平顯著，前者的相關(guān)系數(shù)更高，即通過加權(quán)計算得到的用戶體驗評價更有效。

不同車型用戶的指標權(quán)重有所區(qū)別，未來可針對相關(guān)車型，通過調(diào)研目標用戶，調(diào)整各指標權(quán)重，更加貼近真實用車感受。

4 結(jié)束語

本文針對智能座艙建立汽車用戶體驗三維結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)功能體驗、感知體驗、情感體驗分別探討其機理層次和結(jié)構(gòu)因素，并對模型進行實證研究和具體應(yīng)用，經(jīng)過信度和效度檢驗，驗證將單個問題的主觀評價轉(zhuǎn)化為綜合評價是可靠有效的。模型將以用戶為中心的設(shè)計原則與用戶體驗評價指標相關(guān)聯(lián)，為汽車智能座艙的用戶體驗設(shè)計提供重要啟示，同時也為汽車廠商、汽車銷售服務(wù)商提供了優(yōu)化用戶體驗的指導(dǎo)建議。