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(yàn)作為設(shè)計(jì)領(lǐng)域概念，最早由美國認(rèn)知心理學(xué)家、計(jì)算機(jī)工程師唐納德·諾曼提出，是指使用產(chǎn)品時(shí)所有與交互相關(guān)的主觀感受的集合[1]。用戶體驗(yàn)強(qiáng)調(diào)以用戶為中心，推動(dòng)各行各業(yè)關(guān)注用戶的需求與體驗(yàn)[2]，汽車也從強(qiáng)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(yàn)[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(yàn)。關(guān)于智能座艙體驗(yàn)評(píng)價(jià)，國內(nèi)各研究機(jī)構(gòu)、媒體、企業(yè)提出了各自的評(píng)價(jià)體系和方法，但在嚴(yán)謹(jǐn)性、完整性和科學(xué)性方面參差不齊。

目前，用戶體驗(yàn)測量和評(píng)價(jià)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(píng)估時(shí)，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(biāo)-手段方法，明確可用性評(píng)估中各概念與各要素間層次關(guān)系，但此體系缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)或基礎(chǔ)理論支持，實(shí)際操作中無法給出量化的產(chǎn)品可用性評(píng)價(jià)值。定量評(píng)估時(shí)，通過問卷調(diào)查評(píng)估用戶體驗(yàn)。目前標(biāo)準(zhǔn)化、成熟的整體用戶體驗(yàn)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(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)相關(guān)要素的選擇和整合，但由于對(duì)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(yàn)結(jié)構(gòu)模型。

針對(duì)智能座艙用戶體驗(yàn)定量研究基礎(chǔ)薄弱、缺乏綜合測量的現(xiàn)狀，本文針對(duì)智能座艙安全、高效、智能的特點(diǎn)，將用戶體驗(yàn)理論整合用戶體驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，搭建面向汽車智能座艙的用戶體驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

1 體驗(yàn)層次評(píng)估模型

根據(jù)葛列眾提出的用戶體驗(yàn)過程的3個(gè)維度，由低到高為行為、感知和情感，對(duì)智能座艙的用戶體驗(yàn)進(jìn)行功能、感官和情感分析[7]。用戶體驗(yàn)無法直接測量，需分解為可測量指標(biāo)，得到每層結(jié)構(gòu)的組成元素。因此，智能座艙的用戶體驗(yàn)量化評(píng)價(jià)體系采用客觀測試(眼動(dòng)分析、行為分析等)為主、主觀評(píng)價(jià)(心理量表、問卷等)為輔的主客觀相結(jié)合評(píng)價(jià)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(yàn)，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(jì)和衡量產(chǎn)品品質(zhì)。最早的可用性評(píng)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(gè)層次：因素、準(zhǔn)則和指標(biāo)[8]。1999年，VAN WELIE、VAN DER VEER、ELI?NS結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理，從可用性維度、使用指標(biāo)、手段和知識(shí)4個(gè)方面構(gòu)建了可用性評(píng)價(jià)體系[9]。之后，NIELSEN提出了用戶體驗(yàn)中可用性的5個(gè)屬性：可學(xué)習(xí)性、效率、可記憶性、錯(cuò)誤（低錯(cuò)誤率）以及滿意度[10]。ISO（International Organization for Standardization，國際標(biāo)準(zhǔn)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(shí)所具有的有效性、效率和用戶主觀滿意度[11]。

對(duì)汽車用戶進(jìn)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(zhǔn)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(gè)層面的需求，即功能準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性；（2）易用層次，完成特定交互任務(wù)時(shí)用戶與人機(jī)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能，避免過多負(fù)荷，相比智能手機(jī)，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(shí)，對(duì)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(yáng)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(shí)）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(yàn)，同時(shí)為用戶不同感官通道提供全方位體驗(yàn)[12]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，實(shí)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(biāo)建立體驗(yàn)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(jì)主要指外觀形態(tài)、界面設(shè)計(jì)、CMF (Color、Material、Finishing，色彩材料工藝)等[16]。對(duì)汽車用戶進(jìn)行調(diào)研的視覺指標(biāo)包括色彩舒適度和工藝精致度。其中，色彩對(duì)人的視覺感知和心理作用具有強(qiáng)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(yàn)，能夠最大程度從生理和心理上打動(dòng)用戶。表面處理工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品外觀效果的另一個(gè)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(fèi)者對(duì)于汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)的視覺體驗(yàn)需求。

1.2.2 聽覺

人耳聽覺系統(tǒng)由接收和處理聲音信號(hào)的器官組成。針對(duì)智能座艙中聽覺顯示，對(duì)汽車用戶進(jìn)行調(diào)研的指標(biāo)分為車內(nèi)音質(zhì)和車機(jī)語音交互。車內(nèi)音質(zhì)需要針對(duì)人耳的聽覺特性制定客觀評(píng)價(jià)參數(shù)[18]。最常用的4個(gè)心理聲學(xué)客觀參數(shù)是響度、銳度、粗糙度和波動(dòng)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(jìn)行口頭指示。語音交互最常用的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)是可懂度和自然度[21]，最常用的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是平均意見評(píng)分，是國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)開發(fā)的一種常用的主觀測量方法。本文采用改進(jìn)的 7 級(jí)李克特心理量表進(jìn)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(gè)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(jì)材料常使用紋理和硬度作為用戶體驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)[23]，采用平置按壓方式進(jìn)行觸覺評(píng)測。

針對(duì)智能座艙內(nèi)飾部件，對(duì)汽車用戶調(diào)研的指標(biāo)包括軟硬度和粗糙度。軟硬感受除了評(píng)價(jià)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(qiáng)、柔和的材質(zhì)感受）外，還需要評(píng)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(hù)板[26]。氣味評(píng)價(jià)指標(biāo)包括氣味類型、氣味強(qiáng)度和氣味舒適度[27]。由于氣味類型具有模糊評(píng)判的特征，難以用氣味測試儀進(jìn)行直接測量[28]，本文僅對(duì)氣味強(qiáng)度、氣味舒適度進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)[29]。通常采用6級(jí)氣味強(qiáng)度等級(jí)對(duì)嗅覺器官的氣味刺激進(jìn)行分級(jí)[30]，本文采用改進(jìn)的 7 級(jí)李克特心理量表對(duì)汽車內(nèi)飾材料的氣味進(jìn)行評(píng)價(jià)。

綜上，用戶體驗(yàn)的感官維度指標(biāo)及說明見表2。

表2 感官維度指標(biāo)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(jī)交互方式更加類人化，座艙可主動(dòng)發(fā)起交互，使駕乘人員感受到座艙的主動(dòng)自適應(yīng)體驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)交互過程的情感反饋。MOESLINGER提出，情感體驗(yàn)是用戶體驗(yàn)的最終形式[31]，是對(duì)整個(gè)交互過程和結(jié)果的心理認(rèn)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(yàn)情感模型[33]。MAHLKE 提出基本過程模型，強(qiáng)調(diào)認(rèn)知和情緒反應(yīng)在用戶體驗(yàn)中的影響，與使用特征相關(guān)的信息處理定義為認(rèn)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(yàn)美學(xué)概念，認(rèn)為人與產(chǎn)品之間的互動(dòng)是一種主觀的審美體驗(yàn)，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(duì)產(chǎn)品的認(rèn)知和評(píng)價(jià)，構(gòu)建了產(chǎn)品情感的基本模型，解釋了情感體驗(yàn)的生成過程，將情感體驗(yàn)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(duì)智能座艙的情感體驗(yàn)，本文采用情緒體驗(yàn)的分類方法，采用審美、趣味、沉浸感、幸福感、情感共鳴等5個(gè)指標(biāo)，具體解釋見表3。

表3 情感維度指標(biāo)及說明

2 體驗(yàn)指標(biāo)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(zhǔn)則決策方法，主要用于解決SAATY[37]提出的多評(píng)價(jià)準(zhǔn)則問題。據(jù)此，將智能座艙的用戶體驗(yàn)分為3 個(gè)一級(jí)指標(biāo)、6個(gè)二級(jí)指標(biāo)以及20個(gè)三級(jí)指標(biāo)。

計(jì)算過程中，針對(duì)以上一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)指標(biāo)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(jì)算特征向量，再經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后得到最大特征值，之后通過一致性指數(shù)和隨機(jī)一致性指數(shù)檢驗(yàn)，對(duì)于不符合一致性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的矩陣根據(jù)專家評(píng)審意見進(jìn)行修正，直至通過一致性檢驗(yàn)。以一級(jí)指標(biāo)為例說明計(jì)算過程。

設(shè)A1、A2、A3為3 個(gè)一級(jí)指標(biāo)，為比較各指標(biāo)的相對(duì)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(jī)械工業(yè)、生理心理學(xué)和消費(fèi)者研究領(lǐng)域的專家對(duì)一級(jí)指標(biāo)A1、A2、A3的重要性進(jìn)行評(píng)分，采用幾何平均法（每個(gè)指標(biāo)的4個(gè)得分相乘后取1/4次方）計(jì)算每個(gè)指標(biāo)的最終得分，由此得到一級(jí)指標(biāo)的相對(duì)重要性判斷矩陣A，具體見表5。

表4 一級(jí)指標(biāo)評(píng)分說明

表5 一級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣

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

將w′1、w′2、w′3進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到w1、w2、w3為

得到特征向量w=[w1w2w3]T，由式（8）計(jì)算特征值

式中：λmax為w對(duì)應(yīng)的最大特征值，計(jì)算得到λmax=3.014。

對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，計(jì)算式為

其中，

式中：CR為一致性比率；CI為一致性指標(biāo)；RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)；n為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)，式（10）中n=3。

計(jì)算得CI=0.007；RI通過查表得到，當(dāng)n=3時(shí)，RI=0.52。

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

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

表6 智能座艙的用戶體驗(yàn)評(píng)價(jià)體系

3 實(shí)證分析

3.1 數(shù)據(jù)收集

根據(jù)表6 設(shè)計(jì)汽車用戶體驗(yàn)問卷。受訪者具有駕駛經(jīng)驗(yàn)并擁有汽車，汽車不限型號(hào)和價(jià)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(gè)三級(jí)指標(biāo)所設(shè)計(jì)的20 個(gè)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(diǎn)滿意(5 分)、不確定(4 分)、有點(diǎn)不滿意(3 分)、中等不滿意(2 分)、非常不滿意(1 分)；（3）駕駛體驗(yàn)的綜合得分，即對(duì)問題“綜合而言，您如何評(píng)價(jià)這輛車的體驗(yàn)?”進(jìn)行打分，分值從1到7。

根據(jù)表6 中各指標(biāo)權(quán)重，通過式（11）計(jì)算每位受訪者的駕駛體驗(yàn)綜合得分Xj。

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

3.2 信度檢驗(yàn)

對(duì)54 份有效問卷的20 個(gè)問題評(píng)分進(jìn)行內(nèi)部一致性檢驗(yàn)，檢查原始數(shù)據(jù)是否具備內(nèi)部意義上的統(tǒng)一。計(jì)算得到一致性系數(shù)值為0.906，標(biāo)準(zhǔn)化后為0.913，均符合統(tǒng)計(jì)要求。因此，采用用戶體驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)體系得到的評(píng)分?jǐn)?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(yàn)

將54份問卷的最終綜合得分（各指標(biāo)加權(quán)平均）、平均綜合得分（各指標(biāo)算術(shù)平均）分別與問卷第3 部分總分進(jìn)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(jì)算得到的用戶體驗(yàn)評(píng)價(jià)更有效。

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

4 結(jié)束語

本文針對(duì)智能座艙建立汽車用戶體驗(yàn)三維結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)功能體驗(yàn)、感知體驗(yàn)、情感體驗(yàn)分別探討其機(jī)理層次和結(jié)構(gòu)因素，并對(duì)模型進(jìn)行實(shí)證研究和具體應(yīng)用，經(jīng)過信度和效度檢驗(yàn)，驗(yàn)證將單個(gè)問題的主觀評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為綜合評(píng)價(jià)是可靠有效的。模型將以用戶為中心的設(shè)計(jì)原則與用戶體驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)相關(guān)聯(lián)，為汽車智能座艙的用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)提供重要啟示，同時(shí)也為汽車廠商、汽車銷售服務(wù)商提供了優(yōu)化用戶體驗(yàn)的指導(dǎo)建議。