基于主成分分析的电动汽车驾乘满意度评价

李郁菡　师祯

摘 要：随着电动汽车保有量的快速增加，用户需求与现有电动汽车续航里程、基础设施等短板之间的矛盾日益显著。要提高电动汽车的接纳程度，进一步推广并提高销量，首先要了解电动汽车车主和潜在用户的满意度。文章从产品质量、性能质量、电池、汽车费用、国家政策五个方面建立影响电动汽车驾乘满意度的评价指标体系，设计调查问卷并采集数据。采用主成分分析的方法对原始数据进行处理，进而得出影响电动汽车驾乘满意度的主要影响因子，并根据数据处理结果对电动汽车的发展提供建议。

关键词：电动汽车;驾乘满意度;主成分分析法

Abstract： With the rapid increase of the number of electric vehicles， the contradiction between the user demand and the existing electric vehicle range infrastructure is increasingly obvious. It is necessary to understand the satisfaction of electric vehicle owners and potential users for increasing the acceptance of electric vehicles， further promoting and increasing sales. This paper establishes the evaluation index system of ev driving satisfaction， designs the questionnaire and collects the data from the five aspects of national policy of product quality， performance， quality， battery and vehicle cost. The principal component analysis （pca） method was used to process the original data， and then the main factors affecting driving satisfaction of ev were obtained. Suggestions for the development of electric vehicles were provided according to the data processing results.

Keywords： The electric vehicles; Driving satisfaction;

引言

我国汽车保有量高速平稳增长，传统化石燃料日渐短缺、大气污染加剧、温室效应等问题也随之而来，新能源汽车与传统燃油车相比耗能低、排污少，汽车电动化已成为汽车行业的一大发展趋势。

在我国新能源政策和市场的双重推动下，经过十余年的飞速发展，中国电动汽车行业已经形成了一套完整的产业链，电动汽车进入了飞速发展期。但随着电动汽车保有量的增长，用户在使用和乘坐电动汽车过程中暴露出的问题也日益显著。与成熟的传统燃油汽车相比，电动汽车购置成本高、续航里程短、配套设施不够完善等成为制约电动汽车提升市场占有率的重要因素，并且其在续航里程、充电时间、乘员舒适度、安全性等方面仍有争议[1]。特别是2018年7月我國新能源汽车新补贴计划正式实施及国VI排放标准颁布后，纯电动汽车的发展趋势再一次引起聚焦。

1 评价指标与数据采集

1.1 评价指标选取

本文从电池、产品质量、性能质量、汽车费用、国家政策几方面建立一级评价指标，在这五个一级指标下细分二级指标，优化最终确定的评价指标，避免指标间信息重复度过高，并使每个指标均对测评结果具有显著性影响。[2]评价指标如图1所示。

1.2 数据采集

数据采集采用问卷的形式，电动汽车的驾乘满意度评价需要在三类人群中开展，即车主电动汽车车主、曾驾驶过电动汽车的普通驾驶者和未拥有电动汽车驾驶经历、仅乘坐过电动汽车的普通乘客，后两类人群本文归纳为电动汽车潜在用户。

对选取的评价指标继续细化并设计问卷，最终涉及指标21项，为便于后续数据处理，将符号与其对应指标做如下说明。

实际数据采集共收集到车主群体基础数据86份，潜在用户群体基础数据177份。通过人工筛查，去除不完整和所有选项均为相同满意程度的无效答卷，共得到有车主群体有效数据75份、潜在用户群体数据143份。

2 数据处理

2.1 主成分分析原理

主成分分析是将原始变量重新组合成一组新的互相无关的几个综合变量，同时根据实际需要可以从中提取出几个较少的综合变量，尽可能多地反映原始变量的信息，又称主分量分析[3]。它的优点在于可消除评价指标之间的相关影响，能够反映出该主成分包含原始数据的信息量占全部信息量的比重，是一种客观、合理的分析方法，有效的避免了某些评价方法中主观确定权重的缺陷。本文选取主成分分析法作为对驾乘人员对电动汽车满意度的数据处理方法。

2.2 模型应用与数据处理结果

2.2.1 针对电动汽车用户群体的数据处理

针对电动汽车用户群体的问卷共涉及了21个不同指标，即p=21，故需要采用相关性分析对电动汽车驾乘满意度评价指标进行筛选，去掉相似或重复的指标信息。通过计算每个原始调查表中指标间的相关系数，删除相关系数较大的评价指标，可以降低影响，简化计算过程，优化指标体系。

利用主成分分析模型得出针对电动汽车用户群体的满意度综合得分模型：

F=0.22X1+0.22X2+0.18X3+0.16X4+0.20X5+0.16X6+0.17X7+0.12X8+0.18X9-0.20X10+0.19X11+0.16X12+0.15X13+0.13X14+0.15X15-0.16X16+0.14X17+0.16X18+0.11X19+0.19X20+0.20X21                                      （1）

综合得分模型中每个指标所对应的系数即每个指标的重要程度。

2.2.2 针对电动汽车潜在用户群体的数据处理

本节针对电动汽车潜在用户群体的问卷共涉及了16个不同指标，即p=16，在采集问卷结束后，实际共收集到来自电动汽车潜在用户群体的共143组数据，通过计算得出4个主成分，最终得出针对电动汽车潜在用户群体的满意度综合得分模型：

F=0.91X6+1.05X7+0.47X8+0.74X9+0.72X10+0.56X11+0. 59X12+0.92X13+0.99X14+1.09X15-1.01X16+0.58X17+0.54X18+0.67X19+0.81X20+1.04X21                      （2）

综合得分模型中每个指标所对应的系数即每个指标的重要程度。

3 数据分析与综合评价

由原始数据可计算每个指标满意度平均分，以每个指标的满意度平均分为横轴，以综合得分模型系数即每个指标重要性程度为纵轴绘制象限图，分别得到针对电动汽车用户群体和电动汽车潜在用户群体的象限图。本文所调查的电动汽车满意度评价指标处于象限一的属于高重要性、高满意度指标;处于象限二的属于高重要性、低满意度指标;处于象限三的属于低重要性、低满意度指标;处于象限四的属于低重要性、高满意度指标。这四个象限可以依次命名为：高度关注区、优先改进区、无关紧要区和维持优势区。

通过象限图能够非常直观地看出目前电动汽车在消费者心目中的优势和劣势是什么，从而使汽车生产商可以有针对性地确定产品研究方向和着力宣传点，政府相关部门在布局新能源汽车战略时也可以进行参考。

处于高度关注区的各项指标应当是车企继续保持和给与支持的。正是因为这些指标，赋予了消费者选择购买使用或萌生购买电动汽车意向的最大动力。

优行改进区的各项指标暴露出了人们对电动汽车在使用过程中的一些担忧。购置成本一直是新能源汽车进入普通收入家庭的第一大问题，紧随其后的X5、X6指标表现出用户群体对电池性能的担忧，而这又是新能源汽车长久以来广受争议、科研院所着力研究新能源汽车的核心技术问题。电池组在无法得到技术突破，实现小型化和高容量化的前提下，减小车内空间、减轻车身重量、增加充电桩数是最直接的解决方案。但该种退而求其次的方式直接导致了电动汽车用户对X7、X12、X18指标满意度的下降。而电动汽车用户群体与潜在用户群体在这一区域，对安全性与国家新能源汽车政策上的满意程度产生了很大的分歧。

无关紧要区的各项指标，代表着人们满意度与重要性成比例，即满意度不高但根据调查所体现出的重要性程度同样不高。车企应该对这一指标在继续保持的基础上做稳步提升，以达到更佳的评价

优势维持区的各项指标代表着一定程度的过度供给，即电动汽车本身带给消费者的满意度大大高于了用户群体的心理重要程度。不难看出，电动汽车相较于传统燃油汽车拥有一些动力性能上的优势，传统燃油发动机需要达到一定转速后才能输出最大功率，而电动汽车为电机驱动，可以获得更高的初始扭矩，加之轮毂驱动电机技术越来越成熟，电动汽车在这动力性指标上获得了用户群体的高满意度是完全合理的，已经基本满足了消费者的驾乘满意度需求，并且在外观内饰方面也符合国人审美。

在这一象限中，电动汽车用户和电动汽车潜在用户对于车内空间指标的满意程度产生了一定分歧。这一现象实际来源于两种人群对电动汽车使用时长与用途的不同：电动汽车潜在用户作为乘客对这一项作评价，体验角度可能仅仅从自身出发，而车主则从储物空间、乘员舱空间等多个角度进行评价。

4 发展建议

电动汽车的普及率正在以迅猛的速度逐年上升，消除人们对电动汽车产品各个方面的顾虑是加快推进我国新能源汽车战略的有效方法。

电动汽车是由电机直接提供动力，加速快和低噪音的特点使其与传统燃油汽车有着截然不同的驾驶感受。同时智能网联在电动汽车的应用使得电动汽车普遍拥有了更高的科技程度，能给驾乘者更舒适、省心的使用体验。用户能够更直接地体验这些指标，并且从技术层面也易突破，电动汽车企业在动力性能与科技含量上应继续保持高关注度。

制约电动汽车普及的问题主要集中在电动汽车购置费用、续航里程、配套基础设施建設等方面。电动汽车的能量来源全部源自于内置动力电池组，电池性能是电动汽车最核心地部件。电池组性能的优劣影响着车辆的续航能力与充电时间，在电池技术还没有获得更大突破时，增加电池容量必然会导致整车成本的增长。车企在开发电动汽车时，何权衡好成本与续航之间的关系，同时在关键技术上寻求突破，才能有效提高用户群体满意度，取得良好的竞争优势。国家在制定相关新能源政策时，也需要从不同角度出发，从单一方式补贴新能源汽车转为补贴基础设施建设、补贴高续航里程的电动汽车，加大对电池技术的重视与研究。

电动汽车用户群体与潜在用户群体对于电动汽车安全性指标持不同看法。在现代消费关系中，媒体和舆论发挥着重要作用，如部分媒体对于新能源车事故的过分夸大和对国家政策的不合理解读，都可能导致潜在用户的满意度有所波动，媒体应该做积极客观的舆论导向，车企应继续加强电动汽车安全性，提高可靠性，并用客观数据与事实打消潜在用户的顾虑。

参考文献

[1] 张勇.电动汽车充电服务供给与匹配研究[D].重庆大学，2015.

[2] 胡漠，常馨月，马捷.基于相关-主成分分析的高校数字图书馆用户满意度评价指标体系构建[J].数字图书馆论坛，2016（07）： 57-62.

[3] 张洪军.基于GIS的山东半岛城市群空间布局研究[D].河南大学， 2009.