基于層次分析法的汽車座椅設計要素模糊綜合評價研究

車婉寧

關鍵詞：層次分析法;汽車座椅設計;模糊綜合評價

在科學技術與生活品質逐漸提高的當今社會，越來越多的用戶開始關注汽車內飾的細節設計與品質。汽車座椅的設計、開發與生產都是一項漫長又復雜的事情。汽車座椅作為汽車內飾的核心部分，主要用于連接其它附件和對乘坐人員的身體提供支撐。其中部件中發泡的作用是以支撐、減震和緩沖為主，通過柔軟的彈性給駕駛員及乘客提供良好的舒適性;面套是座椅最直接體現風格的一種附件，不同式樣的面套可以體現座椅不同的風格特點;頭枕是為了防止或減輕駕駛員及乘客與車體的沖擊，調節裝置則是考慮不同駕駛員及乘客之間的特異性。汽車座椅的安全性、舒適性和美觀性，是汽車設計中不容忽視的因素，但是較少有學者對汽車座椅的設計進行深入分析和科學的評價，因此，本文將層次分析法和模糊綜合評價法相結合的研究方法對汽車座椅的設計進行設計評價研究。以三種汽車座椅設計為評價對象對其進行研究分析，得出整體研究流程，為汽車座椅設計提供參考依據。

1層次分析法概述

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是一種定性和定量相結合的、系統化的、層次化的分析方法，根據問題的性質和要達到的總目標，將問題分解為不同的組成因素，并按照因素間的相互關聯影響以及隸屬關系將因素按不同層次聚集組合，將決策的目標、考慮的因素（決策準則）和決策對象按之間的相互關系分為最高層、中間層和最低層，繪出層次結構圖，形成一個多層次的分析結構模型，從而最終使問題歸結為最低層（供決策的方案、措施等）相對于最高層（總目標）的相對重要權值的確定或相對優劣次序的排定。

運用層次分析法構造系統模型時，大體可以分為以下四個步驟：（1）建立層次結構模型;（2）構造判斷（成對比較）矩陣;（3）層次單排序及其一致性檢驗;（4）層次總排序及其一致性檢驗。

2汽車座椅設計要素分析

2.1安全性

安全性是任何產品設計與使用的首要因素，也是一款成功的汽車座椅設計必須做到的設計要素。安全性在不同的領域、不同的行業中有著不同的定義和評價體系，在汽車座椅設計中，汽車座椅的安全性高低與材料強度、結構可靠性和工藝的質量控制有關，對此國家有明確規定的安全標準，在符合標準的同時，應該盡力去提高各項標準，以給予駕駛員和乘客更高的安全保障。

2.2舒適性

汽車座椅的舒適性主要受人機工程學因素和空間位置設計的影響。合格的汽車座椅設計應滿足絕大多數人的需求，空間位置設計對于駕駛員及乘客的舒適度也有很大影響，要保證座椅的舒適度，對于內室空間要進行合理的規劃。

2.3美觀性

汽車座椅設計中，美觀性要素就是為了滿足用戶的審美需求和個性化需求。影響座椅美觀性的因素主要是造型、色彩和面料三個方面。市面常見的汽車座椅造型設計主要有一體式和分體式兩種，不同風格的座椅有著不同的分塊設計，最常見的分塊設計是使用簡單的橫豎線條進行分塊的區分。色彩是根據汽車座椅的造型風格匹配，淺色系優雅奢華;煙灰、深棕、巧克力色低調;紅色、橙色奔放熱情。汽車座椅一般以一種顏色為主調，小范圍處輔以其他顏色，使設計更加活潑靈動，鮮活而不致沉悶。汽車座椅常用面料為織物或者皮革，這兩種面料各有其特點。織物的外觀、花型和結構較為豐富，具有耐磨透氣的特點;皮革外觀細膩、自然、有高級感，手感柔軟舒適，穩定性更強。

3基于層次分析法的汽車座倚設計要素模糊綜合評價流程

3.1分析汽車座椅設計層次模型

在汽車座椅設計評價中，要使用層次分析法來構建判斷矩陣，然后確定各要素權重，最后使用模糊綜合評價對于不同的設計方案進行設計評價，最后獲得最佳的設計方案。（1）目標層。目標層里只有一個要素，就是最佳設計方案。（2）準則層。對于汽車座椅設計，安全性、舒適性、美觀性三個要素缺一不可。（3）子準則層。根據Saaty所提出的層級構造方法，將準則層細分成子準則層。準則層中最重要的因素為安全性，任何事物的設計與使用都是要在保證安全性的基礎上進行的，材料、結構、工藝等方面都可以影響產品的安全性能。在保證安全性的同時要兼顧舒適性，舒適性主要考慮人機工程學需求以及空間位置設計。滿足以上兩個方面后，還應考慮產品的美觀性，如造型、色彩和面料。

3.2構建判斷矩陣與確定權重

構建判斷矩陣是層次分析法中的重要組成部分。采用相對尺度能夠提高評價準確度。目標層要素O與下一層次C中的要素C1、C2，…，C3相關聯，判斷矩陣是該層所有因素與上一層某個因素相對重要性的比較。目標層代表了最佳設計方案，用字母A表示;準則層的三個要素分別為安全性、舒適性和美觀性，用B1，B2。，B3表示。在子準則層中，材質強度為B11。結構可靠性為B12工藝的質量控制為B13;人機工程學需求為B21，空間位置設計為B22;造型為B31，色彩為B32，面料為B33。將選取20名有相關經驗的用戶對影響汽車座椅設計的要素進行評定打分，構建各層次的判斷矩陣，然后再將判斷矩陣的權重向量求解，計算得出，致性檢驗。通過一致性比CR的數值判斷是否通過一致性檢驗，計驗則不通過，需重新計算數值。由計算結果可知各要素的一致比均小于0.t，因此，上述四個判斷矩陣一致性檢驗均通過。再對子準則層的8個要素的權重值合成，得出總體排序，如表1所示。

4實例分析

4.1評價對象

根據計算得到的各要素的權重值以及最后的排序結果三個不同風格的設計方案進行模糊綜合評價。如圖1所示。

4.2模糊綜合評價

具體評估過程如下：

1）建立起5個專家要評價的指標集合。使用a={b1，b2，b3）來表示，分別表示準則層中的美觀性、可用性和美觀易用性，建立評價要素的子集為

2）確定評價等級和對應標準。確定評語集為（很好，好，一般，差），給評語集各個等級賦值，賦值后評語向量β=（90 80 60 50）。規定評價90分以上的為很好，90～80分之間為好，80～60分之間為一般，60分以下為差。

3）構建子準則層對于三個方案的模糊評價矩陣。以第一個方案為例，首先讓5名專家對方案一的子準則層里的9個要素進行打分，然后根據設計要素相對于評語等級的隸屬度構建子準則層對方案一的模糊評價矩陣。使用R1，R2，R3分別表示安全性、舒適性和美觀性的子準則層對方案一的模糊綜合評價矩陣，計算結果如下：

由上述評價結果可知，方案二的評價結果最高，所以方案二的設計為三種方案中的最佳方案。

5結語

本文運用層次分析法與模糊綜合評價相結合的方法研究了汽車座椅設計的評價方法流程。建立了層次分析模型，構建了判斷矩陣并計算出準則層和子準則層里包含的要素的相對權重，最后通過模糊綜合評價的方法對三種風格類型的汽車座椅進行評價，得出相對來說最佳的方案設計，為汽車座椅設計和研究提供參考。但這三種方案的模糊綜合評價部分仍然受主觀因素的影響，有待于今后進一步研究改善。