曹天碩 許桂蘋

摘要：目的：在生態(tài)挑戰(zhàn)日趨嚴峻的時代背景下，節(jié)能環(huán)保的新能源交通工具成為國家支持和鼓勵的新型交通工具，以純電車為代表的新能源交通工具在我國更是發(fā)展迅速。隨著新能源汽車市場規(guī)模的擴大，優(yōu)化用戶與駕駛系統(tǒng)間的信息交互媒介即HMI（Human Machine Interface）之間的交互顯得更加重要，設(shè)計出更加經(jīng)濟有效的人機交互方案，是幫助用戶提升決策準(zhǔn)確性、作出更優(yōu)決策的關(guān)鍵。方法：文章基于可供性理論，結(jié)合符號學(xué)在設(shè)計中的語義分析，論述在新能源汽車HMI系統(tǒng)中運用可供性符號學(xué)理論的可能性，并提出形式導(dǎo)向和交互導(dǎo)向兩種方式，旨在加深用戶對新能源汽車中HMI可供性信息的理解，優(yōu)化用戶在新能源汽車中智能駕駛的體驗，進而構(gòu)建更加有效的智能移動空間。結(jié)果：環(huán)境問題日益嚴峻，新能源汽車成為更多人的選擇。利用可供性理論，同時使用符號學(xué)相關(guān)理論進行輔助，能夠更好地打造我國新能源汽車品牌，提高新能源汽車與用戶的交互效能。結(jié)論：將可供性和符號學(xué)理論相結(jié)合引入新能源汽車HMI系統(tǒng)設(shè)計研究中，能為后續(xù)相關(guān)研究提供新的思路。

關(guān)鍵詞：可供性；符號學(xué)；新能源汽車；汽車設(shè)計；HMI

中圖分類號：U469.7；F426.471 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-9436（2024）07-0-03

面對嚴峻的生態(tài)挑戰(zhàn)，人們不得不尋找新的生活方式。交通工具作為人們?nèi)粘Ｉ钪谐鲂械谋貍涔ぞ?，亟須迭代更新。新能源汽車作為?yīng)對環(huán)境問題的一種解決方案，逐漸得到廣泛應(yīng)用。在設(shè)計領(lǐng)域，符號學(xué)一直占據(jù)很高的理論地位，并且在與不同理論交匯融合的過程中，產(chǎn)生了許多新的概念?？晒┬岳碚撛咀鳛樯鷳B(tài)心理學(xué)中的一種現(xiàn)象存在，近年來也不斷與符號學(xué)結(jié)合應(yīng)用在設(shè)計領(lǐng)域中。從可供性視角分析新能源汽車中與用戶關(guān)系密切的HMI設(shè)計，是設(shè)計人員為新能源汽車打造自身品牌優(yōu)勢的突破口之一，也是打造智能移動生活空間的重要基礎(chǔ)。

1 新能源汽車概述

1.1 新能源汽車的概念

新能源汽車的動力來源主要是非常規(guī)的汽車燃料，其中以電能為主要選擇。按照能源結(jié)構(gòu)不同，主要分為純電動汽車、增程式混合動力汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池電動汽車幾種［1］。其中，純電動汽車以車載電源為動力，以電動機為單一驅(qū)動源，具有環(huán)保無污染、后期保養(yǎng)便捷等明顯優(yōu)勢［2］。從技術(shù)層面上講，純電動汽車是相對來說最簡單的新能源汽車，本文也以純電動汽車為對象展開研究。

1.2 新能源汽車的發(fā)展

新能源汽車的發(fā)展經(jīng)過幾個時期，不同學(xué)者按照不同依據(jù)劃分，陳令華［3］按政策與環(huán)境的變化，將微小型新能源汽車市場發(fā)展分為試點萌芽期（2011—2014年）、對私政策拉動期（2015—2018年）、個人市場接受期（2019年至今）三個時期；陳力維則將新能源汽車的發(fā)展按照具體政策的施行時期分為技術(shù)儲備與小規(guī)模示范考核期（2003—2008年）、主要以混合動力作為主陣地的“十城千輛”試點期（2009—2012年）、朝向純電驅(qū)動技術(shù)轉(zhuǎn)型的大規(guī)模推廣期（2013—2015年）、完全競爭的新能源汽車商業(yè)運轉(zhuǎn)期（2016—2020年）、充分競爭的新能源汽車商業(yè)運轉(zhuǎn)期（2020年至今）。不同劃分標(biāo)準(zhǔn)下，新能源汽車的發(fā)展呈現(xiàn)出不同的時期階段劃分。但整體來看，新能源汽車在國內(nèi)市場大致經(jīng)歷起步、上升、平穩(wěn)、發(fā)展幾個階段。

中國多地推行關(guān)于新能源汽車的購買補貼政策，極大地促進了中國新能源汽車市場的開拓與發(fā)展［4］。在相關(guān)政策的大力支持下，許多企業(yè)及資本進入新能源汽車研發(fā)領(lǐng)域，注入了新的活力。在國際市場上，受疫情影響，全球新能源汽車市場快速發(fā)展。2020年，上海新能源汽車出口量同比增長4倍［5］。但需要注意的是，在新能源技術(shù)方面，中國因起點略低于國外，在鋰電池、動力控制系統(tǒng)等方面，仍落后于許多發(fā)達國家［6］。

在純電動汽車領(lǐng)域，因其續(xù)航優(yōu)異，品牌認知度逐漸上升，隨著公戶運營購買純電動汽車作為網(wǎng)約車的數(shù)量趨近飽和，個人用戶慢慢成為純電動汽車的消費主體［7］。并且，純電動汽車的銷售市場逐漸呈現(xiàn)出明顯的兩極化，即以特斯拉、蔚來為代表的高端品牌和以五菱宏光mini為代表的低端品牌占據(jù)市場前列，中部品牌市場暫時存在空白。頭部品牌車型也逐漸淘汰續(xù)航能力較低的“油改電”車型，主營續(xù)航里程更高的純電動汽車品牌，搭載更高水平的智能座艙設(shè)計，構(gòu)建超出傳統(tǒng)意義的“第三移動生活空間”。

1.3 HMI

用戶與駕駛系統(tǒng)之間的信息交互存在一個交流媒介，一般將其稱為HMI（Human Machine Interface）。工業(yè)化進程逐漸加速，新能源汽車作為新興的移動交通工具，人機交互設(shè)備在內(nèi)飾空間中的占比逐漸提高，因此新能源汽車除了滿足基本的出行要求外，更多是作為用戶的移動智能生活空間。新能源汽車的HMI作為智能空間的搭建載體，是用戶與汽車交互的主要媒介，具有十分重要的地位。設(shè)計人員要轉(zhuǎn)換身份，模擬駕駛情景，綜合考量交互細節(jié)與邏輯順序以及可實現(xiàn)性，根據(jù)技術(shù)難度和開發(fā)成本的綜合限制，設(shè)計經(jīng)濟有效的人機交互方案。在設(shè)計人機交互方案的過程中，可供性理論的符號學(xué)運用可以增強決策準(zhǔn)確性，幫助設(shè)計人員作出更加優(yōu)質(zhì)的決策。

2 理論基礎(chǔ)

2.1 可供性理論

20世紀(jì)70年代，美國心理學(xué)家詹姆斯·吉布森提出可供性理論，這是由人或動物與環(huán)境產(chǎn)生互動而出現(xiàn)的一種生態(tài)心理學(xué)現(xiàn)象。其本意是指人或動物在與環(huán)境接觸的過程中，獲取東西信息的屬性，即環(huán)境可以為人或動物提供多種行動可能?？晒┬岳碚撝饕ㄊ褂谜?、環(huán)境以及使用者與環(huán)境中物品產(chǎn)生的互動關(guān)系三個組成元素。比如自然界中的石頭可以當(dāng)作供人坐下歇息的凳子，但當(dāng)無人去坐這塊石頭時，石頭作為休憩之地的功能并沒有消失。這個概念最初多應(yīng)用于人或動物與環(huán)境的互動行為關(guān)系中，隨著時代的發(fā)展，可供性理論開始進入不同領(lǐng)域［8］。

1988年，美國認知心理學(xué)家唐納德·諾曼對可供性理論作出新的解釋，并將可供性理論創(chuàng)造性地引入設(shè)計領(lǐng)域。在《設(shè)計心理學(xué)》中，他認為可供性理論為用戶提供了清晰的物品使用說明的線索及獲取途徑，由于用戶自身經(jīng)驗及文化背景的差異，以及受認知能力限制，用戶對產(chǎn)品功能及操作方式的理解可能會有所不同。他提倡設(shè)計作品應(yīng)當(dāng)盡可能與用戶的心理預(yù)期匹配，并將可供性理論的部分概念在交互設(shè)計領(lǐng)域進行初步的實踐探索。

基于唐納德·諾曼的研究成果，雷克斯·哈特森進一步分類研究可供性理論。他將可供性理論大致分為認知可供性、行為可供性、感知可供性和功能可供性等幾類。在現(xiàn)在的解釋中，在設(shè)計中利用形狀、顏色等促進用戶理解產(chǎn)品設(shè)計特征，提示使用線索的特質(zhì)稱為認知可供性；在設(shè)計中使用符號、材料等引導(dǎo)用戶在交互界面中進行動作的特質(zhì)稱為行為可供性；設(shè)計中能被用戶感知到的視覺、聽覺等感覺方面的設(shè)計元素稱為感知可供性；設(shè)計中有目的地幫助用戶完成行為的特質(zhì)則被稱為功能可供性?？晒┬岳碚摪l(fā)展到今天，在工業(yè)設(shè)計、視覺傳達等設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。

2.2 符號學(xué)理論

符號學(xué)是研究在各種傳播模式下的符號語義學(xué)，最初由瑞士語言學(xué)家索緒爾提出，后來逐漸被引入設(shè)計領(lǐng)域。設(shè)計人員作為信息的傳達者，利用設(shè)計符號語義將信息編碼并傳遞。在使用產(chǎn)品的過程中，用戶對設(shè)計人員給出的設(shè)計符號進行解碼，接收信息后作出行為反應(yīng)。而在設(shè)計過程中，設(shè)計符號一般具有普遍性和局限性，只有符合特定文化背景的設(shè)計符號才能被用戶正確解讀。為了使編碼信息與用戶解碼信息保持一致，設(shè)計人員在設(shè)計作品時使用的設(shè)計符號需要被用戶廣泛理解認知。

任何產(chǎn)品的符號系統(tǒng)都是由若干產(chǎn)品符號元素組成的，也稱其為產(chǎn)品的語義特征。設(shè)計符號在產(chǎn)品語義中的表現(xiàn)大致分為功能性、指示性、象征性三類。功能性是指設(shè)計符號的語義表達應(yīng)該符合多數(shù)用戶對產(chǎn)品功能的認知理解；指示性是指設(shè)計符號的語義表達能夠明確引導(dǎo)用戶理解產(chǎn)品的操作方法；象征性是指設(shè)計符號的語義表達具備文化價值、情感價值等主觀價值。

當(dāng)今社會，設(shè)計人員有責(zé)任利用設(shè)計符號表現(xiàn)更符合用戶期待的產(chǎn)品語義，滿足更多不同的設(shè)計需求。在新能源汽車領(lǐng)域，由于動力提供裝置的革新，汽車內(nèi)部空間布置相較傳統(tǒng)汽車更加靈活，并在人車交互過程中具備智能化、一體化等特征，用戶也開始期待更符合現(xiàn)代智能生活使用習(xí)慣的產(chǎn)品符號語義的應(yīng)用。

2.3 可供性理論與符號學(xué)理論的聯(lián)系

以可供性中的功能可供性為例，功能可供性強調(diào)產(chǎn)品自身價值信息在用戶解碼規(guī)則之外仍能夠被用戶識別解碼并使用。例如，汽車后備廂不僅可以儲物，還可以作為露天汽車影院的座椅?？晒┬岳碚撌钱a(chǎn)品自身能夠提供給用戶常用功能和在用戶需要時自行挖掘的其他功能的信息載體。所以說，可供性理論實際上是產(chǎn)品本身的價值信息的固有合集。而在解碼階段，以符號學(xué)為基礎(chǔ)所傳遞出的各種編碼信息被用戶根據(jù)自身經(jīng)驗及產(chǎn)品自身語義對產(chǎn)品進行解讀，符號學(xué)在其中充當(dāng)信息傳遞媒介，使用戶能夠充分挖掘產(chǎn)品的可供性。因此，可供性與符號學(xué)在人與產(chǎn)品的交互過程中起到互補作用，二者相輔相成。

3 HMI中可供性的符號學(xué)運用

3.1 形式導(dǎo)向

形式作為功能實現(xiàn)的載體，通常由設(shè)計人員對其進行預(yù)先的功能性設(shè)定。此外，實體本身固有的存在性功能，由于未經(jīng)過符號學(xué)編碼規(guī)則進行約束，通常會被用戶忽略。因此設(shè)計人員需要對存在性功能進行預(yù)先設(shè)定，并篩選與編碼關(guān)鍵信息，促使用戶主動解碼可能會忽略的信息，加深對解碼規(guī)則的認知與了解。例如，現(xiàn)階段交互系統(tǒng)中主要的操控方式包括物理、觸屏、語音、手勢等四種，物理操控是指通過實體按鍵和實體旋鈕等實現(xiàn)對車輛的控制；觸屏操控是指仿照手機觸控操作模式，將中控顯示屏設(shè)置為可觸控的屏幕，用戶通過點、拉、拖等觸控操作來設(shè)置車輛有關(guān)信息；語音操控是指在駕駛系統(tǒng)中安裝語言錄入和分析設(shè)備，對用戶的語音指令進行收集、識別、轉(zhuǎn)譯、輸出等操作；手勢操控則是通過駕駛系統(tǒng)中搭載的感應(yīng)模塊收集分析用戶的特定手勢，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的指令輸出。在新能源汽車HMI設(shè)計的實際應(yīng)用中，往往是多種操控方式組合，使用戶能在集成式的中控臺上獲得智能化的駕駛體驗。

3.2 交互導(dǎo)向

交互是功能實現(xiàn)的媒介和手段，用戶與新能源汽車之間的信息傳達、解碼反饋都依靠交互行為實現(xiàn)。在新能源汽車HMI中，用戶獲取操作提示，按照自身使用目的進行相應(yīng)操作，輸入需求信息，經(jīng)由HMI接收信息，并對其進行反饋運行，最終表現(xiàn)為功能運作的狀態(tài)和結(jié)果，由用戶最后確定操作結(jié)果。在這個過程中，操作提示與操作結(jié)果相互干涉，不同的操作結(jié)果將導(dǎo)致用戶對同一個操作提示產(chǎn)生不同的交互聯(lián)系。所以在進行HMI的相關(guān)設(shè)計時，設(shè)計人員會盡量考慮到用戶對反饋信息產(chǎn)生的交互聯(lián)系，避免產(chǎn)生誤讀。

此外，象征手法在交互導(dǎo)向中也起到非常重要的作用。由于用戶自身經(jīng)驗與文化背景的不同，不同用戶可能會對同一個象征符號產(chǎn)生不同的解讀。通過恰當(dāng)?shù)母缮娼换?，使外在系統(tǒng)表現(xiàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確呈現(xiàn)操作狀態(tài)及結(jié)果，盡量減少用戶對交互結(jié)果的錯誤總結(jié)，從而促進交互系統(tǒng)信息的順利傳達。

4 結(jié)語

環(huán)境問題的日益嚴峻使人們將目光更多地轉(zhuǎn)向新能源汽車，隨著新能源汽車技術(shù)的漸漸成熟，純電動汽車也逐漸成為汽車消費市場的主流選擇。利用可供性理論，同時使用符號學(xué)相關(guān)理論進行輔助，能為打造我國新能源汽車的市場優(yōu)勢提供助力?？晒┬缘姆柣\用有利于設(shè)計師在傳遞設(shè)計語義的同時，幫助用戶進行信息解碼，優(yōu)化新能源汽車的智能駕駛體驗。新能源汽車的HMI設(shè)計作為用戶與汽車交互的主要媒介，可供性理論的符號學(xué)運用能夠加強用戶與汽車的使用聯(lián)系，提高新能源汽車與用戶的交互效能?？梢灶A(yù)見，在未來，新能源汽車領(lǐng)域中可供性的符號學(xué)運用將引起人們的廣泛關(guān)注。

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作者簡介：曹天碩（1999—），女，山東臨沂人，碩士在讀，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計。

許桂蘋（1979—），女，河南新鄉(xiāng)人，博士，副教授，研究方向：產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計與管理。