基于层次分析法的汽车座椅设计要素模糊综合评价研究

车婉宁

关键词：层次分析法;汽车座椅设计;模糊综合评价

在科学技术与生活品质逐渐提高的当今社会，越来越多的用户开始关注汽车内饰的细节设计与品质。汽车座椅的设计、开发与生产都是一项漫长又复杂的事情。汽车座椅作为汽车内饰的核心部分，主要用于连接其它附件和对乘坐人员的身体提供支撑。其中部件中发泡的作用是以支撑、减震和缓冲为主，通过柔软的弹性给驾驶员及乘客提供良好的舒适性;面套是座椅最直接体现风格的一种附件，不同式样的面套可以体现座椅不同的风格特点;头枕是为了防止或减轻驾驶员及乘客与车体的冲击，调节装置则是考虑不同驾驶员及乘客之间的特异性。汽车座椅的安全性、舒适性和美观性，是汽车设计中不容忽视的因素，但是较少有学者对汽车座椅的设计进行深入分析和科学的评价，因此，本文将层次分析法和模糊综合评价法相结合的研究方法对汽车座椅的设计进行设计评价研究。以三种汽车座椅设计为评价对象对其进行研究分析，得出整体研究流程，为汽车座椅设计提供参考依据。

1层次分析法概述

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是一种定性和定量相结合的、系统化的、层次化的分析方法，根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，将决策的目标、考虑的因素（决策准则）和决策对象按之间的相互关系分为最高层、中间层和最低层，绘出层次结构图，形成一个多层次的分析结构模型，从而最终使问题归结为最低层（供决策的方案、措施等）相对于最高层（总目标）的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定。

运用层次分析法构造系统模型时，大体可以分为以下四个步骤：（1）建立层次结构模型;（2）构造判断（成对比较）矩阵;（3）层次单排序及其一致性检验;（4）层次总排序及其一致性检验。

2汽车座椅设计要素分析

2.1安全性

安全性是任何产品设计与使用的首要因素，也是一款成功的汽车座椅设计必须做到的设计要素。安全性在不同的领域、不同的行业中有着不同的定义和评价体系，在汽车座椅设计中，汽车座椅的安全性高低与材料强度、结构可靠性和工艺的质量控制有关，对此国家有明确规定的安全标准，在符合标准的同时，应该尽力去提高各项标准，以给予驾驶员和乘客更高的安全保障。

2.2舒适性

汽车座椅的舒适性主要受人机工程学因素和空间位置设计的影响。合格的汽车座椅设计应满足绝大多数人的需求，空间位置设计对于驾驶员及乘客的舒适度也有很大影响，要保证座椅的舒适度，对于内室空间要进行合理的规划。

2.3美观性

汽车座椅设计中，美观性要素就是为了满足用户的审美需求和个性化需求。影响座椅美观性的因素主要是造型、色彩和面料三个方面。市面常见的汽车座椅造型设计主要有一体式和分体式两种，不同风格的座椅有着不同的分块设计，最常见的分块设计是使用简单的横竖线条进行分块的区分。色彩是根据汽车座椅的造型风格匹配，浅色系优雅奢华;烟灰、深棕、巧克力色低调;红色、橙色奔放热情。汽车座椅一般以一种颜色为主调，小范围处辅以其他颜色，使设计更加活泼灵动，鲜活而不致沉闷。汽车座椅常用面料为织物或者皮革，这两种面料各有其特点。织物的外观、花型和结构较为丰富，具有耐磨透气的特点;皮革外观细腻、自然、有高级感，手感柔软舒适，稳定性更强。

3基于层次分析法的汽车座倚设计要素模糊综合评价流程

3.1分析汽车座椅设计层次模型

在汽车座椅设计评价中，要使用层次分析法来构建判断矩阵，然后确定各要素权重，最后使用模糊综合评价对于不同的设计方案进行设计评价，最后获得最佳的设计方案。（1）目标层。目标层里只有一个要素，就是最佳设计方案。（2）准则层。对于汽车座椅设计，安全性、舒适性、美观性三个要素缺一不可。（3）子准则层。根据Saaty所提出的層级构造方法，将准则层细分成子准则层。准则层中最重要的因素为安全性，任何事物的设计与使用都是要在保证安全性的基础上进行的，材料、结构、工艺等方面都可以影响产品的安全性能。在保证安全性的同时要兼顾舒适性，舒适性主要考虑人机工程学需求以及空间位置设计。满足以上两个方面后，还应考虑产品的美观性，如造型、色彩和面料。

3.2构建判断矩阵与确定权重

构建判断矩阵是层次分析法中的重要组成部分。采用相对尺度能够提高评价准确度。目标层要素O与下一层次C中的要素C1、C2，…，C3相关联，判断矩阵是该层所有因素与上一层某个因素相对重要性的比较。目标层代表了最佳设计方案，用字母A表示;准则层的三个要素分别为安全性、舒适性和美观性，用B1，B2。，B3表示。在子准则层中，材质强度为B11。结构可靠性为B12工艺的质量控制为B13;人机工程学需求为B21，空间位置设计为B22;造型为B31，色彩为B32，面料为B33。将选取20名有相关经验的用户对影响汽车座椅设计的要素进行评定打分，构建各层次的判断矩阵，然后再将判断矩阵的权重向量求解，计算得出，致性检验。通过一致性比CR的数值判断是否通过一致性检验，计验则不通过，需重新计算数值。由计算结果可知各要素的一致比均小于0.t，因此，上述四个判断矩阵一致性检验均通过。再对子准则层的8个要素的权重值合成，得出总体排序，如表1所示。

4实例分析

4.1评价对象

根据计算得到的各要素的权重值以及最后的排序结果三个不同风格的设计方案进行模糊综合评价。如图1所示。

4.2模糊综合评价

具体评估过程如下：

1）建立起5个专家要评价的指标集合。使用a={b1，b2，b3）来表示，分别表示准则层中的美观性、可用性和美观易用性，建立评价要素的子集为

2）确定评价等级和对应标准。确定评语集为（很好，好，一般，差），给评语集各个等级赋值，赋值后评语向量β=（90 80 60 50）。规定评价90分以上的为很好，90～80分之间为好，80～60分之间为一般，60分以下为差。

3）构建子准则层对于三个方案的模糊评价矩阵。以第一个方案为例，首先让5名专家对方案一的子准则层里的9个要素进行打分，然后根据设计要素相对于评语等级的隶属度构建子准则层对方案一的模糊评价矩阵。使用R1，R2，R3分别表示安全性、舒适性和美观性的子准则层对方案一的模糊综合评价矩阵，计算结果如下：

由上述评价结果可知，方案二的评价结果最高，所以方案二的设计为三种方案中的最佳方案。

5结语

本文运用层次分析法与模糊综合评价相结合的方法研究了汽车座椅设计的评价方法流程。建立了层次分析模型，构建了判断矩阵并计算出准则层和子准则层里包含的要素的相对权重，最后通过模糊综合评价的方法对三种风格类型的汽车座椅进行评价，得出相对来说最佳的方案设计，为汽车座椅设计和研究提供参考。但这三种方案的模糊综合评价部分仍然受主观因素的影响，有待于今后进一步研究改善。