基于CUBI用户体验模型的智慧储能电站管理平台设计研究

王宇霏 赵锋

摘要：文章从CUBI用户体验模型出发，探究互联网时代智慧储能电站管理平台的设计方法。基于CUBI用户体验模型，分析用户目标维度、内容目标维度和交互目标维度下智慧储能电站管理平台的体验要素，并总结智慧储能电站管理平台的体验要素和体验层次，通过数字孪生交互体验过程与体验要素的转化，构建DTIE模型，提出基于DTIE模型的智慧储能电站管理平台的设计方法。文章以E-Mind储能电站管理平台设计为例，验证其方法的可行性，所提出的设计方法对解决运维工程师操作体验、视觉可视化、操作界面交互等方面的问题有很大的帮助，也能为后续储能类智慧管理平台的设计提供新的思路与方法。

关键词：DTIE模型；智慧储能电站管理平台；CUBI用户体验模型；用户体验设计

中图分类号：TM62；TK02 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2023）10-0-04

随着新能源行业的飞速发展和能源互联网的兴起，“储能”一词越来越频繁地出现在国家能源政策中［1］。储能电站在优化能源结构方面能发挥巨大的作用［2］。随着互联网的发展，目前一些储能企业依靠大数据、物联网、云计算、人工智能等技术，推出了智慧储能电站管理平台，但存在信息传递不流畅、监视手段单一的问题，会造成操作人员对电站设备的误判。数字孪生的出现为智慧储能电站管理平台安全运维提供了新契机，可以提高储能电站的效率和可靠性。但目前数字孪生在智慧储能电站管理平台中的应用效果并不理想，用户接受度不高，这与储能类智慧管理平台界面的交互、体验、功能等方面有关。而CUBI用户体验模型在内容和交互组件的设置上，符合互联网时代用户对产品的体验需求和交互需求［3］。因此，针对智慧储能电站管理平台交互不灵活、用户体验不够友好、界面功能布局混乱的问题，本研究从设计角度出发，基于CUBI用户体验模型研究影响智慧储能电站管理平台的体验要素，探索性地提出基于DTIE模型的智慧储能电站管理平台设计方法，使智慧储能电站管理平台更好地为用户服务。

1 CUBI用户体验模型

不同领域对用户体验的定义侧重有所不同，ISO9241-210標准将用户体验定义为“人们针对使用或期望使用的产品、系统或服务的认知印象和回应”［4］。用户体验设计师科里·斯特恩［5］在2014年提出了CUBI用户体验模型（见图1），每个组件之间都密切相关。

科里·斯特恩在CUBI用户体验模型四个主要组件的基础上进行了要素的细分（见图2）。在用户目标、内容、交互和商业目标之间，通过传达、反应、行为和交易，形成一个完整的活动循环。这个封闭的循环使每个阶段都能产生定性和定量指标，反映出每个阶段的合理性和成功性［6］。

2 智慧储能电站管理平台设计方法

2.1 智慧储能电站管理平台用户目标

在智慧储能电站管理平台产品体系中，目标用户分为运维工程师和企业领导，两者的总目标是一致的，即为智慧储能电站运维管理提供数据支撑，提高管理效率，保障智慧储能电站安全运行。用户在使用智慧储能电站管理平台的过程中，针对不同的模块会产生不同的需求和目标，此外，用户可能产生一个或多个目标，目标可能是阶段性的，也可能是持续性的，因此，智慧储能电站管理平台的阶段目标要与用户不同阶段的需求保持一致。

依据阿兰·库珀与罗伯特·雷曼提出的目标导向设计方法，依次针对体验目标、最终目标以及人生目标分析产品构建的产品目标，得出运维工程师和企业领导这两类用户的目标。运维工程师的体验目标为操作流畅、流程简单高效、便于发现隐患、系统视觉有吸引力，最终目标为提高工作效率、维护电站安全、保持工作专注，人生目标为自我价值体现。企业领导的体验目标为便于操作、数据直观、可随时查看、系统视觉有企业特色，最终目标为维护电站安全、提高收益、宣传企业特色，人生目标为自我价值体现、社会价值认可。

2.2 智慧储能电站管理平台设计要点

2.2.1 智慧储能电站管理平台体验要素

基于CUBI用户体验模型的智慧储能电站管理平台从用户目标、内容目标、交互目标这三个维度分析体验要素，再根据智慧储能电站管理平台的特性，归纳和总结出以下七个智慧储能电站管理平台体验要素。

（1）功能设置。智慧储能电站管理平台在功能上要结合现有的产品功能及实际的项目特色，设置符合智慧储能电站管理平台特点的新功能。产品功能的设置直接影响用户使用产品时的体验，因此在功能设置上要全面考虑。

（2）呈现形式。呈现方式主要指的是智慧储能电站管理平台产品在视觉上的呈现，包括产品界面的设计风格、界面布局、界面呈现的内容等方面。关于智慧储能电站管理平台的设计风格，应针对企业特征，合理定位产品风格，使用户在使用产品时有企业归属感。作为工业化的产品，在界面设计上应以简单直观为主，尽量避免采用复杂的布局方式，以免干扰用户的操作判断。关于界面上的呈现内容，要从多方面考虑，对界面内容进行合理的归类梳理，符合用户的认知习惯，为用户提供高效的内容展示。

（3）操作效率。智慧储能电站管理平台产品要符合易用好用的原则，用户在使用智慧储能电站管理平台时，界面层级逻辑清晰，操作过程快速便捷，能够快速高效地完成相关任务，同时整个操作过程体验能够满足用户的需求。

（4）吸引力。智慧储能电站管理平台通过提供服务和产品，让用户在使用过程中有优质的体验，利用个性化的设计元素吸引用户的注意力，同时个性化设计元素能够帮助用户快速记住相关功能操作的位置，使用户在情感上更加愉悦，从而增强用户黏性。

（5）容错性。用户在使用软件时会出现误操作的现象，有时会带来严重的影响。考虑到容错性，通过提示弹框、界面色彩变化等方式提示用户，减少误操作带来的伤害，同时在发生紧急意外状况时，可以紧急制动，更能满足用户的需求与优化用户体验。

（6）一致性。智慧储能电站管理平台在功能的名称上要符合储能电站运维中的专业术语，界面中的个性化设计图标效果传达的意思要与用户的认知相契合，同时在操作上要符合用户的操作习惯，注重用户操作过程的情感体验。

（7）易用性。智慧储能电站管理平台的易用性表现在用户在第一次使用产品时，能够根据操作指引和说明快速且准确地了解产品功能，同时，整个界面采用个性化图标和文字辅助的方式，简洁易懂，能够带给用户更好的使用体验。

2.2.2 智慧储能电站管理平台产品的体验层次划分

诺曼将设计分为本能层、行为层和反思层这三个层次［7］。用户体验设计要将本能层、行为层和反思层这三个层次视为一个整体，更加关注用户的需求、审美和愉悦的体验，将设计建立在与用户的情感共鸣之上［8］。现有的用户体验模型从储能类产品角度切入的较少，因此本文结合智慧储能电站管理平台产品的特点，将储能类智慧管理平台划分为功能层、交互层、情感层这三个体验层次。

（1）功能层。功能层是指智慧储能电站管理平台产品在硬件、软件以及用户交互等方面的设计，是用户体验的基础，也是用户需求的具体实现［9］。功能层的设计应以满足用户需求为主要目标，通过对储能类智慧管理平台产品功能的分析，构建产品的功能架构，明确产品中各个模块的具体作用，并根据各模块的作用来明确功能层产品在交互方面的设计原则。

（2）交互层。交互注重使用和操作产品的过程中带来的乐趣和效率。智慧储能电站管理平台产品的交互方式主要包括人机交互、视觉交互、听觉交互等。其中，人机交互主要由系统界面、设备控制、远程控制等实现。系统界面包含了智慧储能电站管理平台产品的使用说明、操作指引等，用户可以通过操作说明和指引完成对系统的使用，从而满足用户对系统界面的体验需求。视觉交互包括界面色彩表现、字体表现、个性化图表等方面，符合用户的认知和需求。

（3）情感层。智慧储能电站管理平台的情感层主要是指用户在使用产品的过程中产生的情感，包括用户对产品的易用性、可靠性的满意度；产品中的界面设计、操作流程，使用户操作产品时产生愉悦感；产品的品牌形象使用户产生情感共鸣，更有归属感。在设计智慧储能电站管理平台时，要注重产品情感层次的设计，从而提高用户的整体满意度和忠诚度。

2.3 DTIE模型的构建

数字孪生交互体验过程是通过数字孪生内部交互与外部交互相互影响带给用户感受的过程。结合智慧储能电站管理平台的体验层次，将数字孪生交互体验阶段划分为功能体验阶段、交互体验阶段和情感体验阶段。功能体验阶段统计并调研产品所需的基本功能，根据用户的需求设计个性化的功能；交互体验阶段更加注重产品给用户带来的即时、正向的交互反馈；情感体验阶段依据用户使用产品时的正向反馈，使用户获得满足感。在交互体验过程中，三者不是孤立存在的，彼此之间相互影响（见图3）。

分析智慧储能电站管理平台的体验要素与数字孪生交互体验过程之间的关系，将体验要素介入数字孪生交互体验的各个阶段，梳理每个体验阶段的体验要素，最终构建DTIE模型（见图4），包括功能体验阶段、交互体验阶段、情感体验阶段这三个体验阶段以及与三个体验阶段相对应的体验要素。DTIE模型将用户的目标与需求贯穿到整个交互体验过程中，以优化用户体验和实现用户目标。功能体验阶段的体验要素为功能设置，交互体验阶段的体验要素为易用性、容错性、表现形式和操作效率，情感体验阶段的体验要素为吸引力和一致性。

2.4 基于DTIE模型的智慧储能电站管理平台设计方法

从DTIE模型中的功能体验阶段、交互体验阶段和情感体验阶段出发，结合数字孪生交互体验模型中的体验要素，构建基于DTIE模型的智慧储能电站管理平台设计方法（见表1）。

功能是为用户服务的，要合理制定功能，同时进行个性化差异化设计，避免给用户造成负担。因此，智慧储能电站管理平台设计前期应深入挖掘用户需求，从而合理地制定产品的设计方向与目标，功能设计上要突出主要功能。功能设计是产品最核心的部分，不符合用户需求的功能是没有意义的，会造成设计资源的浪费。

交互体验阶段的智慧储能电站管理平台设计方案构建在整个设计过程中十分重要，界面的交互直接影响用户在使用过程中的体验，因此应梳理、划分界面的交互逻辑，充分发挥交互体验的作用。

情感体验阶段的目标是增强用户黏性，而视觉体验是用户使用产品时的首要环节，也是最能给用户带来直观感受的环节。由于每個人都有独特的操作习惯，所以界面设计要符合用户预期，为用户提供舒适的视觉体验，从而激发他们的使用欲望。同时，通过清晰的界面模块布局来消除用户操作时的不适，使操作简洁，达到用户的期望，以此减轻他们的情绪负担。

3 应用案例

基于前述智慧储能电站管理平台设计方法，本文以E-Mind储能电站管理平台的设计为例，始终以用户目标为基础，将E-Mind储能电站管理平台产品定位为简洁高效、注重用户体验的管理平台。结合储能类智慧管理平台的特点，将E-Mind储能电站管理平台分为登录、首页、电站管理、数据分析、生产管理、资产管理、系统管理、系统监控这8个功能模块，依据E-Mind储能电站管理平台信息架构，设计产品的使用流程和交互流程，并以此设计E-Mind储能电站管理平台界面，最终产品界面效果如图5所示。

本次测试共招募到3名运维工程师和2名企业领导，对其开展产品的可用性测试，向被测试者提供操作任务，观察并记录整个过程，结束后让测试者参与问卷调研，整理总结测试结果与用户的反馈意见。结果表明被测试者能够快速找到操作入口，简单高效地进行任务操作，产品界面中的误操作设计能够矫正和指引操作者的操作行为，符合用户的目标，整体满意度较高。

4 结语

本文针对当前智慧储能电站管理平台在设计方面存在的交互不灵活、用户体验不够友好、界面功能布局混乱的问题，以优化用户在使用智慧储能电站管理平台时的体验为目标，从设计视角出发，创新性地提出了基于DTIE模型的智慧储能电站管理平台设计方法，为构建智慧储能电站管理平台提供新思路与新方法。应用案例及验证，结果表明，运用该设计方法符合用户的预期，能够带来积极的反馈。

然而，当前的研究还存在诸多问题与不足。本研究提出的基于DTIE模型的智慧储能电站管理平台设计方法，建立在当前笔者对智慧储能电站管理平台相关研究理解的基础上，主要适用于智慧储能电站管理平台设计，但基于CUBI用户体验模型对智慧储能电站管理平台的研究方向不仅限于此。相信在未来，通过对CUBI用户体验模型的深入研究，能将更多的设计方法引入智慧储能电站管理平台设计，更好地满足储能类智慧管理平台的需求。

参考文献：

［1］ 匡生.电力市场环境下储能电站运营策略研究［D］.南京：东南大学，2020.

［2］ 李春曦，王佳，叶学民，等.我国新能源发展现状及前景［J］.电力科学与工程，2012（4）：1-8.

［3］ 赵鑫，刘娜英.智媒时代科普期刊的用户需求?创新路径和应对措施［J］.中国科技期刊研究，2019（7）：699-706.

［4］ ISO 9241-210-2019，人与系统交互工效学 第210部分：以人为中心的交互系统设计［S］.瑞士日默瓦：国际标准化组织，2019.

［5］ 科里·斯特恩. CUBI：项目成功的用户体验模型［G/OL］.用户体验杂志官网，https：//uxmag.com/articles/cubi-a-user-experience-model-for-project-success，2014-09-25.

［6］ 闫朝阳.基于消费者行为学的私人财富管理体验设计研究［D］.无锡：江南大学，2019.

［7］ 唐纳德·A.诺曼.设计心理学：情感化设计［M］.何笑梅，欧秋杏，译.北京：中信出版社，2015：49-86.

［8］ 易显钦.基于用户体验的老人购物车设计研究［D］.广州：广东工业大学，2017.

［9］ 王宁.基于用户体验的数字壁画交互设计研究［J］.工业设计，2023（1）：107-109.

作者简介：王宇霏（1996—），女，江苏徐州人，硕士在读，研究方向：交互与体验设计。

赵锋（1974—），男，陕西洛南人，博士，教授，研究方向：工业设计、设计预防犯罪、产品创新设计、TRIZ理论。