王龍,余隋懷,初建杰
(西北工業(yè)大學(xué) 工業(yè)設(shè)計(jì)與人機(jī)工效工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 西安 710072)
研制和發(fā)展大型飛機(jī)是我國(guó)航空工業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一,我國(guó)民用航空工業(yè)迎來(lái)了從“民航大國(guó)”向“民航強(qiáng)國(guó)”的偉大轉(zhuǎn)型時(shí)期。提高乘坐舒適性是增強(qiáng)國(guó)產(chǎn)民用飛機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段之一。飛機(jī)客艙舒適性設(shè)計(jì)涉及工效學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,是一個(gè)復(fù)雜的綜合設(shè)計(jì)指標(biāo)體系[1-5]。而現(xiàn)有相關(guān)研究大多傾向于工效學(xué)和生理學(xué)方向。Vink等[6]對(duì)客機(jī)座椅舒適性進(jìn)行了生理學(xué)方向的研究。汪洋等[7]將質(zhì)量功能展開方法與層次分析法結(jié)合計(jì)算飛機(jī)客艙人機(jī)工效需求重要度。劉敬等[8]采用混合模糊決策試驗(yàn)與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室(Fuzzy-decision making trial and evaluation laboratory,Fuzzy-DEMATEL)方法識(shí)別和分析影響飛機(jī)客艙舒適性的關(guān)鍵因素。隨著國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于飛機(jī)客艙舒適性研究的不斷深入,多數(shù)涉及工效學(xué)和生理學(xué)的舒適性問題相繼被解決。然而,涉及乘客心理學(xué)方面的舒適性問題逐漸成為了影響客艙整體乘坐舒適性的“短板”。以往研究中鮮有學(xué)者將乘客乘坐飛機(jī)時(shí)的心理學(xué)特征作為研究對(duì)象進(jìn)行分析,直到2016年Ahmadpour等[9]才探討了飛機(jī)乘客間的空間關(guān)系學(xué)和社會(huì)互動(dòng)問題,強(qiáng)調(diào)了飛機(jī)乘客個(gè)人空間和隱私的重要性。Lewis等[10]通過(guò)問卷調(diào)查的方式對(duì)飛機(jī)乘客在個(gè)人空間遭受入侵時(shí)的感知特征進(jìn)行了研究,證明了個(gè)人空間入侵(Personal space invasion,PSI)是造成飛機(jī)乘客感到不舒適的重要因素。
個(gè)人空間的概念是源自環(huán)境心理學(xué)(Environmental psychology)領(lǐng)域,環(huán)境心理學(xué)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代,旨在研究環(huán)境與人的心理和行為之間的關(guān)系[11]。個(gè)人空間(Personal space)概念是1959年由心理學(xué)家Sommer在大量觀察的基礎(chǔ)上提出的[12]。個(gè)人空間是人們心理上所需要的最小空間范圍,對(duì)這一范圍的侵犯和干擾會(huì)引起人們的焦慮、不安和不適感。環(huán)境心理學(xué)密度(Density)根據(jù)環(huán)境開放性分為內(nèi)部密度和外部密度。私密性(Privacy)是個(gè)體能夠有選擇地控制接近自己的人或物[11,13]。
飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)艙是客座率最高的艙位等級(jí),與頭等艙和商務(wù)艙相比,經(jīng)濟(jì)艙的乘坐空間十分有限,因而經(jīng)濟(jì)艙乘客個(gè)人空間遭受入侵的問題尤為突出。故將環(huán)境心理學(xué)個(gè)人空間理論引入飛機(jī)經(jīng)濟(jì)艙舒適性研究中具有重要意義。本文首先針對(duì)乘客常見的個(gè)人空間遭到入侵的現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)查,得到個(gè)人空間入侵對(duì)經(jīng)濟(jì)艙乘坐舒適性的影響因素;然后建立個(gè)人空間入侵因素與客艙設(shè)計(jì)指標(biāo)的對(duì)應(yīng)體系;再運(yùn)用DEMATEL方法對(duì)影響因素進(jìn)行分析,確定各影響因素對(duì)飛機(jī)經(jīng)濟(jì)艙舒適性設(shè)計(jì)的綜合影響關(guān)系;最后依據(jù)綜合影響關(guān)系找到飛機(jī)客艙設(shè)計(jì)的優(yōu)化方向。
構(gòu)成個(gè)人空間的邊界受到許多因素的影響(圖1),包括人口學(xué)因素、心理因素和情境因素[11,14-15]。
圖1 個(gè)人空間邊界的影響因素
以往研究中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)人之間的舒適互動(dòng)距離會(huì)因?yàn)閮扇酥g的人際關(guān)系不同而不同[14],如陌生人或親友。Bailenson等[16]的研究結(jié)果表明相比于人而言,人們更容易習(xí)慣跟某種物品處于較近的距離。個(gè)人空間的范圍會(huì)隨情境變化而改變,且變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律性,因此對(duì)個(gè)人空間的測(cè)量具有研究意義[17]。常用測(cè)量方法有實(shí)驗(yàn)室止步距離法、投射法和自然觀察法[11]。一些學(xué)者[18-21]在他們的研究中,利用實(shí)驗(yàn)記錄當(dāng)個(gè)人空間被入侵時(shí)人們所表現(xiàn)出的心理壓力變化和逃避行為。Evans及Sommer等[14, 22-23]對(duì)當(dāng)個(gè)人空間被入侵時(shí)的可觀察行為進(jìn)行了一定程度的探討,但均不是在飛機(jī)客艙環(huán)境中。
學(xué)者普遍認(rèn)為,個(gè)人空間像一個(gè)圍繞著人體不可見的氣泡(圖2),自腰部以上為圓柱形,腰部以下為圓錐形,腳部最細(xì)。該氣泡跟隨人體移動(dòng),會(huì)根據(jù)不同情境縮脹[8]。
圖2 個(gè)人空間氣泡模型
人們彼此之間舒適互動(dòng)的距離會(huì)受到個(gè)人和環(huán)境因素的影響,使他們的個(gè)人空間邊界范圍發(fā)生變化。許多研究[19-21]已使一般環(huán)境條件下人們處理個(gè)人空間入侵的方式已經(jīng)廣為人知。然而,與一般公共環(huán)境相比,飛機(jī)經(jīng)濟(jì)艙是一個(gè)較為特殊的公共空間(表1)。
表1 環(huán)境特征對(duì)比
通過(guò)與已有的個(gè)人空間氣泡模型概念進(jìn)行類比,得到經(jīng)濟(jì)艙乘客個(gè)人空間氣泡模型(圖3)。既像一個(gè)圍繞在坐姿人體周圍不可見的氣泡,由于受到客艙座椅、靠背、扶手或艙壁等設(shè)施限制,整體寬度大致等于座椅扶手間距,前后范圍約等于座椅排距,前部空間較大,背部空間局限于靠背傾斜范圍。上下范圍約等于客艙地板到PSU面板間的垂直距離。且兩側(cè)邊界會(huì)根據(jù)周圍情境小幅度縮脹。
圖3 經(jīng)濟(jì)艙乘客個(gè)人空間氣泡模型
本次調(diào)查的問卷將定向發(fā)放至旅行社會(huì)員、航空公司會(huì)員及社區(qū)志愿者。要求參與調(diào)查的對(duì)象經(jīng)常或在近期(1個(gè)月內(nèi))乘坐飛機(jī)旅行,且最近一次飛行時(shí)間不低于1.5 h,艙位等級(jí)為經(jīng)濟(jì)艙。依據(jù)乘機(jī)經(jīng)驗(yàn)完成調(diào)查研究的有效性已被Van等[24]證明。調(diào)查方式為網(wǎng)絡(luò)問卷形式,通過(guò)手機(jī)App或電子郵件的方式發(fā)放問卷。共發(fā)出問卷240份,回收后經(jīng)過(guò)篩選共得到有效問卷193份。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì),193名調(diào)查對(duì)象中男性117人,女性76人,平均年齡為40.2(±17.5),年齡范圍16~75歲。
調(diào)查問卷設(shè)計(jì)是在Lewis等[10]的客艙個(gè)人空間入侵問卷的基礎(chǔ)上,針對(duì)入侵類型、乘客感受和對(duì)舒適性的影響程度進(jìn)行的改進(jìn)。問卷第一部分包含參與者的性別、年齡、受教育程度(高中及以下、??啤⒈究?、碩士及以上)和飛行頻率信息,用于問卷的回收分類篩選;問卷第二部分包含以下5個(gè)問題:
1) 請(qǐng)您對(duì)在經(jīng)濟(jì)艙飛行中所遇到過(guò)的個(gè)人空間入侵現(xiàn)象進(jìn)行簡(jiǎn)單描述。
2) 您認(rèn)為應(yīng)當(dāng)改進(jìn)經(jīng)濟(jì)艙內(nèi)哪些設(shè)計(jì)指標(biāo)可以改善乘客人空間被入侵的現(xiàn)象?(多項(xiàng)選擇)
3) 經(jīng)濟(jì)艙乘客在飛行途中常會(huì)面臨什么類型的個(gè)人空間入侵?(多項(xiàng)選擇)
A乘客物理空間、B乘客觸覺感受、C乘客其它感官、D乘客間交互
4) 當(dāng)您面臨分別來(lái)自陌生人和親友、同性和異性的個(gè)人空間入侵行為時(shí)的感受是怎樣的?
A不介意、B感到煩惱、C感到不適、D受到刺激、E氣惱、F憤怒
5) 請(qǐng)根據(jù)您以往的經(jīng)濟(jì)艙飛行經(jīng)驗(yàn),為個(gè)人空間入侵現(xiàn)象對(duì)舒適性的影響程度進(jìn)行打分。
選擇1~5分:1無(wú)影響,2輕微,3一般,4較強(qiáng),5強(qiáng)烈)。
為保證上述調(diào)查問卷的有效性,依據(jù)問卷特征選用重測(cè)信度(Test-retest reliability)方法測(cè)量該問卷的信度,得到該問卷的重測(cè)信度r=0.857,r>0.8說(shuō)明該問卷具有較高的信度。對(duì)問卷的選擇題部分進(jìn)行內(nèi)容效度(Content validity)分析,結(jié)果表明各選擇題的CVI(Content validity index)指數(shù)均大于0.78,說(shuō)明問卷的效度較好。
2.3.1 入侵形式
問題1和2要求參與者對(duì)經(jīng)濟(jì)艙飛行中所遇到過(guò)的個(gè)人空間入侵現(xiàn)象進(jìn)行簡(jiǎn)單描述,并指出希望改進(jìn)的飛機(jī)客艙設(shè)計(jì)指標(biāo),歸納整理后的結(jié)果如表2。
表2 經(jīng)濟(jì)艙乘客個(gè)人空間入侵形式與對(duì)應(yīng)的客艙設(shè)計(jì)指標(biāo)
問題3的答案統(tǒng)計(jì)后結(jié)果如圖4所示。從入侵類型角度看,乘客周圍的物理空間與乘客的觸覺是被選中最多的兩種入侵類型??紤]性別差異,女性乘客與男性乘客相比對(duì)于個(gè)人空間入侵更為敏感,且女性更為偏重于感官方面的入侵。
圖4 不同性別對(duì)個(gè)人空間入侵類型的感知率
2.3.2 入侵感受
問題4的調(diào)查數(shù)據(jù)按照不同的人際關(guān)系和性別分組進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如圖5所示。
圖5 乘客個(gè)人空間被入侵的感受
由圖5可知,當(dāng)入侵者是乘客的親友時(shí),多數(shù)乘客會(huì)選擇不介意,少部分乘客會(huì)感到煩惱或不適,且同性間比異性間表現(xiàn)出更高的容忍度。當(dāng)入侵者是陌生人時(shí),多數(shù)乘客會(huì)選擇感到煩惱,部分乘客會(huì)感到不適,且異性間比同性間表現(xiàn)出更高敏感度??偟膩?lái)說(shuō),乘客對(duì)于來(lái)自陌生人的入侵感受要比來(lái)自親友的入侵感受更加消極。
2.3.3 舒適性影響程度
統(tǒng)計(jì)問題5的結(jié)果,對(duì)影響程度進(jìn)行2(性別:男、女)×4(年齡段:未成年、青年、中年、老年)×4(受教育程度:高中及以下、???、本科、碩士及以上)的混合方差分析。結(jié)果顯示性別的主效應(yīng)顯著,F(1,172)=3.78,p=0.04,T檢驗(yàn)可知影響程度得分女性(3.12±0.84)顯著大于男性(2.80±0.99),sig=0.02。年齡段的主效應(yīng)顯著,F(3,172)=25.27,p<0.001,事后比較可知,4個(gè)年齡段的樣本除青年與老年人間差異不顯著(p=0.998)以外其余年齡段兩兩比較都存在顯著差異,ps<0.05。繪制年齡段均值圖發(fā)現(xiàn)乘客對(duì)于個(gè)人空間對(duì)于舒適性的影響呈現(xiàn)出隨年齡的增長(zhǎng)先上升后下降的變化趨勢(shì)(圖6)。
圖6 各年齡段影響程度得分
受教育程度的主效應(yīng)顯著,F(3,172)=7.36,p<0.001,事后比較可知??平M(3.01±0.89)顯著高于高中及以下組(2.49±0.91),p=0.002;本科組(3.35±0.71)高于??平M,p=0.228,差異不顯著;碩士及以上組(4.20±0.45)高于本科組,p=0.196,差異不顯著;其余各組間兩兩比較都存在顯著差異,ps<0.05。4種受教育程度的樣本得分呈現(xiàn)出隨受教育程度升高而遞增的趨勢(shì)。3種因素的交互作用中只有性別與受教育程度具有顯著性,F(3,172)=4.89,p=0.003。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)高中及以下組存在顯著的性別主效應(yīng),F(1,185)=8.70,p=0.004,表現(xiàn)為高中及以下組的女性(2.89±0.17)影響程度得分顯著高于男性(2.28±0.12),而其它受教育程度組的性別主效應(yīng)不顯著,Fs(1,185)<1.02,ps>0.05。
DEMATEL方法是1976年由日內(nèi)瓦Bottlelle研究所提出的一種基于矩陣?yán)碚摵蛨D論思想的系統(tǒng)要素分析方法[26]。通過(guò)系統(tǒng)中各要素之間的邏輯關(guān)系,構(gòu)建直接影響矩陣進(jìn)行計(jì)算,確定各要素對(duì)其它要素的影響度與被影響度,及中心度與原因度[27],進(jìn)而確定系統(tǒng)要素的綜合影響關(guān)系。問卷調(diào)查結(jié)果說(shuō)明經(jīng)濟(jì)艙乘客在個(gè)人空間遭到入侵時(shí)會(huì)感到不舒適。為獲得不同入侵因素對(duì)于飛機(jī)乘坐舒適性的綜合影響關(guān)系,選用DEMATEL方法對(duì)入侵乘客個(gè)人空間的不同影響因素進(jìn)行分析。
依據(jù)表3將不同的影響因素按照入侵類型分成物理空間、觸覺感受、其它感官和乘客間交互4個(gè)維度,得到個(gè)人空間入侵對(duì)飛機(jī)乘坐舒適性影響因素體系(表3)。
表3 個(gè)人空間入侵對(duì)飛機(jī)乘坐舒適性影響因素體系
1) 設(shè)個(gè)人空間入侵對(duì)飛機(jī)乘坐舒適性影響因素為S1,S2,…,S14。
2) 分析各要素之間影響關(guān)系的有無(wú)及其強(qiáng)弱,采用5級(jí)標(biāo)度表示因素Si對(duì)因素Sj的影響程度,對(duì)應(yīng)標(biāo)度為分別:0 無(wú)影響、1 影響較弱、2 影響一般、3 影響較強(qiáng)、4 影響很強(qiáng)。各因素間相互影響圖示意圖如圖7所示。
圖7 個(gè)人空間入侵對(duì)舒適性影響因素的相互關(guān)系
3) 編制影響因素兩兩對(duì)比關(guān)系調(diào)查表,通過(guò)郵件發(fā)放給受邀的30位設(shè)計(jì)領(lǐng)域的專業(yè)人士,包括飛機(jī)內(nèi)飾設(shè)計(jì)師(6名)、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)研究生(含碩、博共20名)和工效學(xué)專家(4名)進(jìn)行打分。依據(jù)打分結(jié)果建立直接影響矩陣。設(shè)此n階矩陣S=(Sij)n×n,即
(1)
式中:Sij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,n)表示因素Si對(duì)因素Sj的直接影響程度。且當(dāng)i=j時(shí)表示同一影響因素自我比較,此時(shí)對(duì)應(yīng)的Sij=0。將專家打分后的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)求均值后輸入到直接影響矩陣中,結(jié)果如表4所示。
表4 個(gè)人空間入侵因素直接影響矩陣
4) 通過(guò)歸一化直接影響矩陣得到規(guī)范化直接影響矩陣G=[gij]n×n,0≤gij≤1,公式為
(2)
5) 為分析各因素間的間接影響關(guān)系,計(jì)算綜合影響矩陣T=[tij]n×n,即
T=G(I-G)-1
(3)
式中I為單位矩陣。
6) 進(jìn)一步對(duì)影響因素進(jìn)行分析,根據(jù)綜合影響矩陣T中的元素tij,計(jì)算出各因素的影響度Di、被影響度Ci、中心度Mi和原因度Ri。相應(yīng)計(jì)算公式如下:
(4)
(5)
Mi=Di+Ci
(6)
Ri=Di-Ci
(7)
鑒于篇幅控制規(guī)范化影響矩和綜合影響矩陣在此省略,計(jì)算結(jié)果如表5所示。
表5 影響因素的綜合影響關(guān)系
為直觀地反映各影響因素相互關(guān)系,繪制出各影響因素中心度-原因度分布圖(圖8)。
圖8 影響因素中心度-原因度分布圖
根據(jù)表5的結(jié)果分別對(duì)4個(gè)維度中各影響因素的影響度、中心度和原因度進(jìn)行求解,得到結(jié)果如表6所示。
根據(jù)表6繪制出各影響維度中心度-原因度分布圖(圖9)。
圖9 影響維度中心度-原因度分布圖
個(gè)人入侵類型的調(diào)查結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),4種類型的選擇百分比女性乘客均高于男性乘客,且女性對(duì)來(lái)自感觀方面的入侵表現(xiàn)的更加敏感,這表明在面對(duì)個(gè)人入侵現(xiàn)象時(shí)存在性別差異。受到入侵時(shí)的感受調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn),乘客在面對(duì)個(gè)人空間被入侵時(shí)同性間比異性間表現(xiàn)出更高的容忍度,而異性間比同性間表現(xiàn)出更高敏感度,且對(duì)于來(lái)自陌生人的入侵感受要比來(lái)自親友的入侵感受更加消極,這與Lewis等[10]的研究發(fā)現(xiàn)相一致。
分析影響程度調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn),女性乘客的影響程度得分顯著大于男性乘客,存在顯著的性別差異。這與Fisher等[28]的研究發(fā)現(xiàn)相符,女性對(duì)來(lái)自身體側(cè)面的入侵敏感,而男性則是對(duì)來(lái)自正面的入侵敏感。由于飛機(jī)座位的特殊性,乘客所面臨的大多數(shù)個(gè)人空間入侵都來(lái)自兩側(cè),因此調(diào)查結(jié)果呈現(xiàn)出顯著的性別差異。從不同年齡段影響程度得分的均值圖(圖6)可以看出,影響程度得分呈現(xiàn)出先隨乘客的年齡的增長(zhǎng)而上升,接近老年時(shí)開始隨之下降的變化趨勢(shì)。這與Aiellotyar等[29-30]的研究發(fā)現(xiàn)具有一致性,即個(gè)人空間范圍先隨人們的年齡上升而增大,但會(huì)在老年階段逐漸縮小。4種受教育程度乘客的影響程度得分呈現(xiàn)出隨乘客受教育程度升高,影響程度得分也隨之上升的趨勢(shì)。這與楊治良等[17]1988年的研究發(fā)現(xiàn)具有一致性,不同文化層次的人對(duì)個(gè)人空間的范圍要求有所不同。
DEMATEL方法計(jì)算結(jié)果中,原因度大于0的因素稱為原因因素,表示該因素對(duì)其它因素的影響程度較大且較穩(wěn)定,原因度小于0的稱為結(jié)果因素,表示該因素易受到來(lái)自其它因素的影響。如圖9所示4種影響維度中只有乘客的觸覺感受維度是結(jié)果因素,且原因度絕對(duì)值最大。說(shuō)明乘客在受到來(lái)自觸覺維度的入侵時(shí)對(duì)其舒適性的影響最大,并且這種影響容易隨其它3種影響維度的變化而改變。乘客其它感官是原因因素中絕對(duì)值最大的影響維度。說(shuō)明乘客受到除觸覺以外其它感官的入侵時(shí)對(duì)其舒適性影響較大,并且這類入侵會(huì)影響到其它3個(gè)維度的感受,其自身卻難以受其它3個(gè)維度變化的影響。從對(duì)應(yīng)的客艙設(shè)計(jì)指標(biāo)來(lái)看,與乘客觸覺維度入侵相關(guān)的飛機(jī)客艙設(shè)計(jì)指標(biāo)均存在于其它3個(gè)維度所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)當(dāng)中,因此該維度容易受到其它維度的影響;而與乘客其它感官維度入侵相關(guān)的設(shè)計(jì)指標(biāo)除客艙服務(wù)外均是該維度獨(dú)有的,因而難以受到其它維度的影響。
中心度分析發(fā)現(xiàn),乘客物理空間與觸覺感受維度的中心度值遠(yuǎn)大于其它2個(gè)影響維度。說(shuō)明來(lái)自乘客物理空間與觸覺感受維度的個(gè)人空間入侵是影響舒適性關(guān)鍵因素。從對(duì)應(yīng)的客艙設(shè)計(jì)指標(biāo)來(lái)看,兩個(gè)影響維度對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)存在相互包含關(guān)系,說(shuō)明對(duì)這些飛機(jī)客艙設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)將會(huì)有效降低個(gè)人空間入侵對(duì)經(jīng)濟(jì)艙乘客舒適性的影響。
1) 個(gè)人空間入侵會(huì)影響飛機(jī)經(jīng)濟(jì)艙乘客的舒適性體驗(yàn)。乘客在面對(duì)個(gè)人入侵現(xiàn)象時(shí)的感受存在性別差異,個(gè)人空間入侵對(duì)女性乘客的乘坐舒適感影響更強(qiáng)。
2) 個(gè)人空間入侵對(duì)舒適性的影響程度會(huì)因乘客的性別、年齡及受教育程度的不同呈現(xiàn)出顯著差異。
3) 通過(guò)優(yōu)化客艙座椅布局、扶手間距、扶手寬度、座椅排距、座椅靠背設(shè)計(jì)、通道寬度、小桌板的設(shè)計(jì)和增加物理隔斷,有助于改善來(lái)自乘客物理空間與觸覺感受維度的入侵對(duì)舒適性的影響。
4) 通過(guò)優(yōu)化客艙內(nèi)隔音、吸聲、服務(wù)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、舷窗遮光板、照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì),有助于改善來(lái)自乘客其它感官入侵對(duì)舒適性的影響。
希望本文能夠?yàn)榻窈竺裼蔑w機(jī)客艙及內(nèi)飾設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)和參考,為研究和設(shè)計(jì)更加舒適的民用飛機(jī)開拓思路。