周亞慶++周斌

摘 要：中國于2010年建立了輕型汽車燃料消耗量公示制度。目前面臨的問題是用戶的實(shí)際油耗普遍要比公示油耗高很多，且油耗與用戶滿意度之間的關(guān)系并不明確。對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，公示油耗與用戶實(shí)際油耗的平均值之間存在近似的線性關(guān)系，其影響因素包括變速器類型、制造商等；用戶油耗滿意度與實(shí)際油耗及車輛功率成近似線性關(guān)系，其影響因素還包括車型級別、變速器類型、汽車的排量等。根據(jù)以上規(guī)律，可以由車輛的公示油耗對用戶的實(shí)際油耗及用戶滿意度做出預(yù)測。

關(guān)鍵詞：乘用車；油耗； 用戶滿意度；統(tǒng)計(jì)分析；預(yù)測

中圖分類號：U461.8文獻(xiàn)標(biāo)文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文獻(xiàn)標(biāo)DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2015.05.11

燃油經(jīng)濟(jì)性是影響用戶對乘用車滿意度評價(jià)的一個(gè)重要因素。我國于2010年建立了輕型汽車燃料消耗量公示制度。除了在工信部網(wǎng)站公示外，車企必須在車輛出廠前在車身上粘貼實(shí)際油耗標(biāo)識，標(biāo)明城區(qū)工況、城郊工況和綜合工況下的油耗，以方便消費(fèi)者辨識油耗或節(jié)能效果。截止至2010年9月，工信部網(wǎng)站已經(jīng)對100多家汽車制造商近萬種車型進(jìn)行了公示，并每月對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新[1]。公示油耗通過型式試驗(yàn)得到。我國乘用車燃油消耗量型式試驗(yàn)中借鑒了新歐洲駕駛循環(huán)（New European Driving Cycle，NEDC）測試。該循環(huán)工況包括兩部分：第一部分主要反映車輛在城區(qū)內(nèi)的行駛特征；第二部分主要反映車輛在城郊公路上的行駛特征 [2]，國內(nèi)外學(xué)者對用戶實(shí)際油耗與試驗(yàn)油耗之間的關(guān)系進(jìn)行了大量研究，結(jié)果顯示，通過試驗(yàn)得到的公示油耗比實(shí)際油耗低15%～25%左右[1]，但是兩者之間的具體關(guān)系并不明確。另一方面，目前還沒有學(xué)者對車輛燃油消耗量與用戶滿意度之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行定量研究。文中利用統(tǒng)計(jì)方法分析了公示油耗與用戶平均油耗的關(guān)系，用戶平均油耗與平均滿意度之間的關(guān)系。這樣，就可以在車型的開發(fā)設(shè)計(jì)階段，通過型式試驗(yàn)油耗對用戶實(shí)際油耗及相應(yīng)的滿意度做出預(yù)測。

1 公示油耗與用戶平均油耗之間的關(guān)系

公示油耗是通過型式試驗(yàn)測量計(jì)算得到的。進(jìn)行型式試驗(yàn)的目的在于模擬車輛在真實(shí)道路上的行為，從而預(yù)測車輛真實(shí)的油耗、排放等。然而，影響汽車油耗的因素紛繁復(fù)雜，實(shí)際油耗與型式試驗(yàn)的結(jié)果存在差距。僅就地域因素來說，國內(nèi)不同城市典型行駛工況下用戶油耗的仿真數(shù)據(jù)與車輛公示油耗之間的差距可達(dá)-8%～34%[2]。很多學(xué)者通過構(gòu)建更加精確和本地化的測試循環(huán)來貼近用戶的實(shí)際油耗[1，3-4]。另外一個(gè)解決問題的方法是對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到公示油耗與用戶平均油耗之間的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，從而由試驗(yàn)油耗給出一個(gè)用戶平均油耗的預(yù)測值。

1.1 國內(nèi)外相關(guān)研究

各類汽車網(wǎng)站龐大的用戶群和高參與度為我們提供了豐富的研究數(shù)據(jù)。Peter Mock等人[5]使用spritmonitor.de網(wǎng)站的數(shù)據(jù)對歐洲車輛試驗(yàn)油耗與真實(shí)油耗之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。如圖1所示，車輛實(shí)際CO2排放量Er比試驗(yàn)數(shù)值Ei高15%以上，且呈近似的線性關(guān)系[6]。值得注意的是，公示的油耗并不是直接測量得出，而是通過碳平衡的方法計(jì)算得到。汽車實(shí)際工作時(shí)油耗與CO2排放之間是近似的正比例關(guān)系，因此可以說實(shí)際油耗與型式試驗(yàn)油耗之間存在近似的線性關(guān)系。

相對于歐洲來說，國內(nèi)汽車的行駛環(huán)境與NEDC典型工況之間的差距更大，所以國內(nèi)用戶的實(shí)際油耗與公示油耗之間的差別也更為明顯。多家汽車門戶網(wǎng)站對這一問題進(jìn)行了分析和討論。其中新浪汽車從某油耗數(shù)據(jù)庫中調(diào)取了近百款車型的實(shí)際油耗數(shù)據(jù)，以工信部公示油耗與網(wǎng)友真實(shí)油耗的差額百分比為序，做了百款主流車型的“油耗差額排行榜”，其中排名前50的車型數(shù)據(jù)全部超過了30%。Huo Hong等人[1]收集了搜狐汽車網(wǎng)的油耗數(shù)據(jù)，分析了實(shí)際油耗FCr與公示油耗FCi之間的關(guān)系，如圖2所示。結(jié)果表明，用戶實(shí)際油耗與公示油耗之間存在-8%～60%的偏差，平均高出15%左右，這與美國19世紀(jì)80年代中期的情況類似。

分析以上研究數(shù)據(jù)可知，當(dāng)樣本數(shù)量足夠大時(shí)，公示油耗和用戶平均油耗之間存在近似的線性關(guān)系。

1.2 車型級別的影響

為了對這一關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步的分析，收集了汽車之家（www.autohome.com）網(wǎng)站上包含了3 829種車型在內(nèi)的69 842條數(shù)據(jù)。為了保證數(shù)據(jù)的可靠性，剔除了提交油耗數(shù)據(jù)的用戶人數(shù)低于20人的車型或信息不全的數(shù)據(jù)。最終分析對象為658種車型，其中包括454種普通乘用車型和204種SUV/MPV車型。圖3和表1顯示了樣本數(shù)據(jù)線性回歸分析的結(jié)果。

表1中R2為回歸效應(yīng)的度量?？贫鞫x簡單回歸中R2的值0.01、0.09和0.24分別表示小、中和大的效應(yīng)量[4]。這里三個(gè)回歸的R2都大于0.24，為大效應(yīng)。三個(gè)回歸分析中用戶平均油耗與公示油耗之間的相關(guān)性也較大，且其單側(cè)檢驗(yàn)的p值都小于0.001，說明回歸結(jié)果顯著。此外，SUV/MPV樣本、基本型普通車樣本和總體樣本線性回歸所得的直線之間并沒有明顯的區(qū)別，說明車型對用戶評價(jià)油耗與試驗(yàn)油耗之間的關(guān)系沒有顯著的影響。圖4為用戶平均油耗與公示油耗之間偏差的分布擬合，可見它符合正態(tài)分布。

1.3 變速器類型的影響

將數(shù)據(jù)分為自動(dòng)變速器（Automatic Trans-mission，AT）、雙離合器自動(dòng)變速器（Dual Clutch Transmission，DCT）、手動(dòng)變速器（Manual Trans-

mission，MT）、無級變速器（Continuously Variable Transmission，CVT）四組分別進(jìn)行回歸分析，表2中給出了相應(yīng)的回歸系數(shù)及其顯著性分析，結(jié)果顯示在將汽車按照變速器類型分類后，用戶平均油耗與型式試驗(yàn)油耗之間的偏差減小。在圖5中我們還可以發(fā)現(xiàn)，相對來說MT車輛的用戶平均油耗與試驗(yàn)油耗最為接近，然后依次為CVT、DCT和AT，這與我們?nèi)粘５慕?jīng)驗(yàn)是相吻合的。

1.4 制造商的影響

考慮到不同的制造商在車型的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和試驗(yàn)過程中有其固有的特點(diǎn)，所以對于不同廠家生產(chǎn)的車輛，試驗(yàn)油耗和用戶平均油耗之間的關(guān)系有所差異。表3中顯示了幾個(gè)不同制造廠商統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的回歸分析結(jié)果，可以看出，對于多數(shù)制造商，擬合數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間的誤差更小，判定系數(shù)R2更大，且線性關(guān)系顯著。因此，制造商在進(jìn)行車型實(shí)際油耗的預(yù)測時(shí)除了可以參考國內(nèi)行業(yè)的總體水平之外，還可以利用自己公司的歷史數(shù)據(jù)，從而對用戶平均油耗做出精度更高的預(yù)測。

2 用戶平均油耗與平均滿意度之間的關(guān)系

“滿意度準(zhǔn)則”是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者H. A. Simon 提出的，最初用于經(jīng)濟(jì)組織決策[7]。汽車之家等網(wǎng)站推出的“用戶口碑”板塊可以為滿意度的研究提供豐富的數(shù)據(jù)支持。車主在網(wǎng)站上提交油耗（L/100 km）并使用1～5的標(biāo)度對車型油耗滿意度進(jìn)行評價(jià)。本文將對車型的用戶平均油耗及其滿意度之間存在的規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2.1 車型級別的影響

將數(shù)據(jù)按照車型級別分類并分別進(jìn)行線性回歸，其結(jié)果見表4，可以看出，大多數(shù)線性回歸的結(jié)果是顯著的。其中MPV、中大型SUV和中型普通車的檢驗(yàn)p值較大，說明已有的數(shù)據(jù)并不能說明用戶平均油耗為燃油經(jīng)濟(jì)性滿意度的顯著預(yù)測變量。其原因可能是因?yàn)榛貧w分析的數(shù)據(jù)較少（中大型普通車型6組，中大型SUV車型8組，MPV車13組，而其它車型的數(shù)據(jù)至少有35組），使數(shù)據(jù)失去了代表性。

由圖6可知：（1）無論是普通車輛還是SUV，都存在中型車、小型車和緊湊型車擬合曲線的斜率大概相同這樣的規(guī)律，而且油耗相同時(shí)，車型級別越高用戶滿意度越高。（2）相對于SUV車輛來說普通車輛的擬合曲線斜率更大，說明隨著燃油消耗量增加，普通車輛的用戶滿意度快速下降，而SUV車輛的用戶滿意度下降較慢。（3）相同油耗下，小型SUV的用戶滿意度可能低于中型、甚至于緊湊型車輛的用戶滿意度；反之，相同油耗下，普通中型乘用車用戶滿意度可能會(huì)高于小型SUV、甚至于緊湊型SUV汽車。其原因是用戶對于高級別車輛燃油消耗量的預(yù)期要高一些，對于高油耗有一定的心理準(zhǔn)備。

2.2 變速器類型的影響

圖7為變速器不同時(shí)車型的用戶平均油耗與用戶平均滿意度之間的關(guān)系。可以看出用戶油耗滿意度與用戶平均油耗之間的關(guān)系還與變速器的類型有關(guān)。油耗相同時(shí)，CVT車輛用戶油耗滿意度明顯大于MT車輛，其下降趨勢類似，AT車輛油耗滿意度下降最快，DCT車輛油耗滿意度下降最為緩慢。

2.3 排量及功率的影響

一般來說，大排量汽車的油耗也要高一些。在油耗相同時(shí)，大排量汽車的用戶滿意度應(yīng)該高于小排量的汽車。本文將緊湊型普通乘用車按其排量分為1.4 L、1.5 L、1.6 L、1.8 L和2.0 L幾組，并對其數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸，其結(jié)果如圖8所示。可以看出，這一結(jié)果與原假設(shè)并不相符，特別是當(dāng)排量為1.4 L時(shí)，用戶滿意度要高于除2.0 L之外的各種車型。分析原始數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，排量為1.4 L的汽車有很多采用了增壓技術(shù)。這一技術(shù)使車輛在同樣的排量下產(chǎn)生更大的功率，提高了車輛的動(dòng)力性，也提高了用戶對汽車油耗的心理承受能力。因此，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸時(shí)可以考慮引入車輛的功率作為另外一個(gè)變量，對用戶滿意度進(jìn)行二元一次回歸。

2.4 二元回歸與一元回歸的精度比較

對所有總體樣本和緊湊型車的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行了一元一次線性回歸和二元一次線性回歸，其結(jié)果見表5。圖9和圖10為兩次回歸的殘差分布情況?？梢钥闯?，二元回歸預(yù)測的精度要大于一元回歸，其調(diào)整R2更大，根據(jù)殘差分布的峰度可以看出殘差的分布區(qū)間更小且集中于靠近0的部分。實(shí)際上，二元回歸的相關(guān)性分析中，用戶滿意度與平均油耗之間的相關(guān)性要明顯高于其與汽車功率之間的相關(guān)性，因此一次回歸的結(jié)果也具有較高的效應(yīng)和較小的誤差。

3 模型的驗(yàn)證

驗(yàn)證模型時(shí)選取手動(dòng)擋緊湊型普通車作為分析對象。分別對用戶平均油耗與公示油耗的關(guān)系，用戶油耗滿意度與車輛功率、實(shí)際油耗之間的關(guān)系進(jìn)行了線性回歸。得到的結(jié)果如下：

式中，F(xiàn)Cr為用戶實(shí)際油耗，L/100 km；FCi為試驗(yàn)油耗，L/100 km；S為油耗滿意度評分；P為發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率，kW。

用戶滿意度計(jì)算值與實(shí)際值的偏差絕對值及相對值分別在[-0.63，0.55]和[-0.13，0.14]區(qū)間內(nèi)。圖11為計(jì)算值與實(shí)際值的偏差絕對值和相對值的分布擬合，模型的偏差近似符合正態(tài)分布，至此可以證明模型具有較高的精度。

4 結(jié)論

（1）乘用車用戶平均油耗與通過型式試驗(yàn)得到的公示油耗之間存在近似的線性關(guān)系。線性回歸系數(shù)與車輛變速器的類型及車輛的制造商有關(guān)，與車型級別的關(guān)系不大。

（2）乘用車用戶平均油耗滿意度與用戶平均油耗之間存在近似的線性關(guān)系。這一關(guān)系與乘用車的車型級別、變速器的類型、排量和功率等因素有關(guān)。與一元回歸相比，引入汽車功率作為另一變量的二元線性回歸可以提高用戶油耗滿意度的預(yù)測精度。

（3）通過對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法，由車輛的公示油耗（型式試驗(yàn)油耗）可以近似地預(yù)測用戶油耗滿意度。設(shè)計(jì)人員可以利用這一規(guī)律對汽車整車匹配的燃油經(jīng)濟(jì)性做出評價(jià)。

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