基于老年用戶心智模型的智慧廚房適老性飲食管理應(yīng)用研究

李芳宇，倪 佳

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基于老年用戶心智模型的智慧廚房適老性飲食管理應(yīng)用研究

李芳宇，倪 佳

(西南交通大學(xué)建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院，四川 成都 611756)

通過分析老年人心智模型和層次分析法(AHP)，構(gòu)建老年用戶心智模型，設(shè)計(jì)出基于老年用戶心智模型的飲食健康管理應(yīng)用。通過AHP評(píng)估各組成要素，得出影響老年人心智模型構(gòu)建因子的排序權(quán)重：認(rèn)知構(gòu)造、行為指引和情緒顯現(xiàn)，以此為理論依據(jù)，為老年用戶設(shè)計(jì)了一款基于老年用戶心智模型的智慧廚房適老性飲食管理應(yīng)用。使飲食管理流程符合老年人既有認(rèn)知、形成有效的醫(yī)養(yǎng)模式。最后，通過用戶測(cè)試和專家測(cè)試驗(yàn)證種子原型，反復(fù)修改后完成最終原型設(shè)計(jì)。融合老年用戶心智模型的適老性飲食管理應(yīng)用研究，不僅可以為老年人提供良好的用戶體驗(yàn)，還為設(shè)計(jì)老年用戶心智模型的飲食健康管理應(yīng)用提供理論依據(jù)和客觀度量數(shù)據(jù)。幫助老年人更好地適應(yīng)智慧廚房。

層次分析法；心智模型；適老性；飲食管理

目前，隨著老齡化社會(huì)的到來，適老性設(shè)計(jì)逐漸成為剛性需求[1]；智慧廚房也不斷發(fā)展并倡導(dǎo)用戶與環(huán)境的實(shí)際交互[2]，即飲食管理行為。由于年齡的增長(zhǎng)老年人消化功能減弱，不合理飲食、烹飪習(xí)慣會(huì)帶來負(fù)面影響，老年人身體健康疾病也會(huì)伴隨發(fā)生。在我國(guó)老齡化日益加劇、老年慢性病多發(fā)的背景下[3]，設(shè)計(jì)適老性智慧廚房顯得尤為重要。分析和研究老年用戶在飲食管理過程中涉及的動(dòng)作和行為[4]，為設(shè)計(jì)老年用戶心智模型的智慧廚房飲食管理應(yīng)用提供理論依據(jù)和客觀度量數(shù)據(jù)，以提高社會(huì)適老性智慧廚房的發(fā)展需求、幫助構(gòu)建智慧廚房(圖1)。

圖1 智慧廚房組成圖

1 心智模型的成因及外部表征

老年群體是飲食管理的焦點(diǎn)用戶，研究老年人心智模型的成因和外部表征模型，有助于調(diào)查老年群體在飲食過程這一事實(shí)狀態(tài)的原因、結(jié)果及在心智模型影響下的飲食決策及影響因素之間的因果關(guān)系。

心智模型[5]是指在大腦中形成的根深蒂固的、既有的基礎(chǔ)認(rèn)知影響人類對(duì)待事物的行為決策，進(jìn)而可預(yù)判他人思想構(gòu)造及推理事件發(fā)展方向。

老年人心智模型的成因如圖2所示，受生活環(huán)境形成的自然世界及概念模式的影響，選擇性保留記憶偏好認(rèn)知，產(chǎn)生個(gè)體對(duì)環(huán)境理解的思維慣性，即認(rèn)知構(gòu)造。心智模型的作用結(jié)果是指在反饋過程中，老年人心智模型受身體機(jī)能減弱、五官感知降低的影響，為了幫助老年用戶達(dá)成目標(biāo)，在操作過程中需要熟悉操作方式，即行為指引。且在交互體驗(yàn)過程中，老年人心智模型會(huì)受心理、情緒等多方面影響，即情緒顯現(xiàn)，為能有效并滿意的達(dá)標(biāo)[6]需要流程簡(jiǎn)便、視覺層級(jí)明確。

圖2 老年人心智模型的成因及作用結(jié)果

老年人心智模型的構(gòu)成因子權(quán)重排序依據(jù)層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)[7]，需考慮曾工作情況、曾受教育水平、身體狀況、社交情況、養(yǎng)老方式、日常起居習(xí)慣這6種要素分類作為評(píng)估依據(jù)[8]，建立AHP模型如圖3所示。

圖3 層次分析模型

層次分析法的具體步驟如下[9]：

(1) 建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型。確定目標(biāo)層A為老年人心智模型；準(zhǔn)則層B中包含因子B1~B6；方案層C中包含因子為行為指引C1、情緒顯現(xiàn)C2和認(rèn)知構(gòu)造C3。

(2) 構(gòu)造成對(duì)比較判斷矩陣。對(duì)步驟(1)中同一層次因子進(jìn)行兩兩比較構(gòu)成對(duì)比矩陣，即構(gòu)造成對(duì)比較判斷矩陣=(a)，其中，a為同一層次內(nèi)的因子x和x對(duì)上一層次元素的影響之比。a值的確定采用數(shù)字1~9及其倒數(shù)作為標(biāo)度，其含義見表1。

表1 因子對(duì)比標(biāo)度

(4) 完成層次總排序和一致性檢驗(yàn)。為得到方案層C中各元素對(duì)目標(biāo)層A老年人心智模型的總排序權(quán)重，需自上而下將步驟(3)中的單排序的權(quán)重進(jìn)行合成。

運(yùn)行MATLAB程序，整理結(jié)果見表2。行為指引、情緒顯現(xiàn)和認(rèn)知構(gòu)造在老年人心智模型的總排序權(quán)重分別為0.353 9、0.244 8和0.401 4則其在老年人心智模型中的排序依次為：C3認(rèn)知構(gòu)造>C1行為指引>C2情緒顯現(xiàn)。

表2 老年人心智模型權(quán)重計(jì)算結(jié)果表

2 心智模型在飲食管理中的重要性

通過調(diào)研老年群體的日常飲食決策發(fā)現(xiàn)，不合理的飲食管理行為會(huì)引起以老年慢性病為主的疾病發(fā)生，科學(xué)的飲食管理就顯得尤為重要。

調(diào)查訪談對(duì)象來自成都、重慶地區(qū)的68戶家庭，其中，50戶采用入戶調(diào)查、18戶電話訪談；被訪談?wù)叩哪挲g為55~81歲，平均年齡72.75歲。在子女的協(xié)同幫助下團(tuán)隊(duì)更加全面了解用戶日常飲食決策，不斷挖掘用戶需求，對(duì)用戶訪談結(jié)果組織梳理得出目標(biāo)定型數(shù)據(jù)(表3)。

表3 目標(biāo)定型數(shù)據(jù)表

(注：平均分=人數(shù)×程度系數(shù)之和÷總樣本數(shù))

調(diào)查過程中，被訪者對(duì)測(cè)量主題需發(fā)表自己的看法并對(duì)回答做5種程度劃分，同時(shí)運(yùn)用李克特量表計(jì)入，得出該矩陣的平均分。由表3可知，三高嚴(yán)重度平均分為3.132，即有62.52%的人有三高疾病且嚴(yán)重；了解食療程度平均分為3.147，即有62.94%的人了解食療；關(guān)注飲食程度平均分為4.235，即有84.7%的人關(guān)注飲食。以此建立3種用戶群：目標(biāo)受眾-老年三高人群、潛在受眾-老年肥胖人和基本受眾-關(guān)注健康；以62.52%的用戶群“目標(biāo)受眾-老年三高人群”的心智模型為例，表征描述為：患高血壓、高血脂、高血糖或其他老年慢性疾病，定期接收治療，感知器官弱化，飲食不合理，期望通過飲食管理控制老年疾病。

本文從老年人心智模型的認(rèn)知構(gòu)造、行為指引和情緒顯現(xiàn)3個(gè)因子著手，研究老年用戶在面對(duì)交互設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)的特點(diǎn)并加以量化，為設(shè)計(jì)老年用戶心智模型的飲食管理應(yīng)用提供客觀依據(jù)。

(1) 認(rèn)知構(gòu)造因子。在調(diào)研過程中，通過問卷調(diào)查及用戶深度訪談、用戶行為觀察的方法[5]獲得老年用戶對(duì)飲食管理相關(guān)的認(rèn)知能力，其由人物感知器官狀況、識(shí)字程度、獲取信息方式、日常話題、查閱信息途徑、信息內(nèi)容理解這6個(gè)測(cè)量構(gòu)成，量化目標(biāo)受眾的認(rèn)知水平得出認(rèn)知構(gòu)造因子測(cè)量表(表4)，以此為依據(jù)衡量飲食管理信息的可理解度。

表4 認(rèn)知構(gòu)造因子表

從表4可以看出“目標(biāo)受眾-老年三高人群”受感知器官的影響，出現(xiàn)味覺、聽覺、視覺的下降，視聽模糊，希望有語音、字幕配合的視頻方式獲取信息，日常話題包括養(yǎng)生、理療和運(yùn)動(dòng)鍛煉，查閱信息途徑按權(quán)重排序依次為電視、紙質(zhì)材料、手機(jī)，理解信息內(nèi)容變化的思維遲緩、靈活性差、記憶力衰退。

(2) 行為指引因子。目前，越來越多的老年人在使用智能手機(jī)，對(duì)交互式產(chǎn)品的理解存在各自的差異，充分了解老年用戶的操作方式及習(xí)慣，完成行為指引因子的測(cè)量可以創(chuàng)造良好的交互行為[10]，使得交互設(shè)計(jì)模式在用戶行為范圍之內(nèi)有層次地組織在一起。跟蹤和記錄老年用戶的操作行為，采用文字和計(jì)時(shí)兩種方式，錄入前3種常見操作行為構(gòu)成行為指引因子表(表5)。

表5 行為指引因子表

從表5可以看出，老年用戶常用手機(jī)功能有電話、信息和微信；交流方式有視頻、語音和手寫輸入；常用的交互動(dòng)作有點(diǎn)擊、滑動(dòng)和搖一搖；準(zhǔn)確單壓按鈕用時(shí)平均值為1.9 s、準(zhǔn)確單機(jī)鍵盤用時(shí)平均值為3.1 s，這兩個(gè)量化值顯示比年輕群體用時(shí)較長(zhǎng)，老年用戶很難對(duì)復(fù)雜任務(wù)準(zhǔn)確操作，但熟悉的操作方式便可輕松達(dá)標(biāo)。

(3) 情緒顯現(xiàn)因子。老年人心智模型的情緒顯現(xiàn)因子，在交互式產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，將其稱為情感交互設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)用戶在使用過程中的情感感受[11]。在此環(huán)節(jié)中跟蹤調(diào)查用戶使用交互式產(chǎn)品的期望內(nèi)容并錄入，構(gòu)成情緒顯現(xiàn)因子表(表6)。

表6 情緒顯現(xiàn)因子表

表6中的測(cè)量構(gòu)成是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察被訪者的五官感知表現(xiàn)完成的，記錄其現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)并加以分類，可以看出老年用戶對(duì)于目前的飲食健康管理界面設(shè)計(jì)都存在期望空間，期望結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、視覺層級(jí)明確。心理準(zhǔn)備用時(shí)(即從了解使用方式到操作的時(shí)間差)平均值為1.8 s；期望字體大小平均值為36號(hào)；期望界面色彩簡(jiǎn)單、扁平和色彩醒目；期望菜單形式有經(jīng)典導(dǎo)航、矩形網(wǎng)格導(dǎo)航和舵式導(dǎo)航。

從老年用戶心智模型的認(rèn)知構(gòu)造、行為指引和情緒顯現(xiàn)3個(gè)因子中可確定老年用戶的基本屬性，對(duì)于設(shè)計(jì)飲食管理應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

3 案例研究

通過研究老年人心智模型，建立老年人使用飲食管理這類交互式產(chǎn)品時(shí)，其情境局限性使人們發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)，并得到信息架構(gòu)設(shè)計(jì)方面的啟示，可為老年用戶設(shè)計(jì)一款智慧廚房情感交互式產(chǎn)品。該產(chǎn)品是基于老年用戶心智模型，結(jié)合情感交互分析情景劇本[12](表7)，設(shè)計(jì)出基于老年用戶心智模型的智慧廚房適老性飲食管理應(yīng)用。

3.1 基于老年用戶心智模型的智慧廚房適老性飲食管理應(yīng)用設(shè)計(jì)

利用老年用戶心智模型挖掘老年用戶認(rèn)知構(gòu)造、行為指引、情緒顯現(xiàn)的需求，結(jié)合情景劇本梳理流程、組織架構(gòu)、功能優(yōu)先級(jí)排序，設(shè)計(jì)適老性智慧廚房飲食健康產(chǎn)品的核心功能?；诶夏暧脩粜闹悄Ｐ偷姆椒ㄑ芯坷夏暧脩粜枨笤O(shè)計(jì)種子原型如圖4所示。

表7 分析示例——老年人智慧廚房App相關(guān)的情景劇本

圖4 種子原型

最終原型和修改原型采用Delphi卡片分類法[13]邀請(qǐng)專家用戶修正種子原型，專家用戶來自68名被訪談?wù)咧蓄l繁使用手機(jī)的7名用戶，其中男性3名，女性4名，年齡為55~62歲。主要有以下步驟：①向?qū)＜姨峁﹩栴}及相關(guān)信息，請(qǐng)其各自對(duì)問題進(jìn)行預(yù)測(cè)；②匯總專家的預(yù)測(cè)，提出爭(zhēng)議點(diǎn)，再分發(fā)給各位專家；③專家比較自己與他人的意見，修改預(yù)測(cè)，然后進(jìn)入下一輪迭代。以此類推，反復(fù)多次直到構(gòu)架穩(wěn)定，專家均無修改意見，得出最終原型與修改原型見圖5、6?；诖藢⒎N子原型作以修改以備可用性測(cè)試。

圖5 最終原型

圖6 修改原型

3.2 可用性測(cè)試

原型在上線之前必須通過老年用戶及飲食專家的數(shù)據(jù)驗(yàn)證，這是不可替代的過程。可用性在傳統(tǒng)意義上與以下5個(gè)屬性相關(guān)聯(lián)，即：可學(xué)習(xí)性、可記憶性、效率、出錯(cuò)、滿意度[14]。可用性測(cè)試過程中讓真正的用戶介入，能告訴設(shè)計(jì)師被測(cè)試界面的確切問題所在[15]。測(cè)試招募36名老年用戶，給用戶任務(wù)清單，借用執(zhí)行任務(wù)效率來測(cè)試界面的可學(xué)習(xí)性和使用效率[16]，請(qǐng)用戶在沒有他人幫助的情況下完成任務(wù)，將任務(wù)達(dá)成可視化，得出可用性度量指標(biāo)量化表(表8)。

從表7中可以看出，種子原型中未達(dá)標(biāo)任務(wù)有3項(xiàng)，即：注冊(cè)、結(jié)算、查看訂單；修改原型中未達(dá)標(biāo)任務(wù)包括：點(diǎn)選蔬菜、拍照上傳、查看訂單、修改支付密碼4項(xiàng)；最終原型中未完成任務(wù)為0。用戶對(duì)3個(gè)方案的任務(wù)達(dá)成率由高到低依次為：最終原型>修改原型>種子原型。

最終確定方案原型并完成基于老年用戶心智模型的智慧廚房適老性飲食管理應(yīng)用研究。

表8 可用性度量指標(biāo)量化表

(注：○為用戶成功完成任務(wù)并記住功能；△為用戶受挫未能獨(dú)立完成，期間會(huì)需要訪談?wù)咧v解或用戶有不耐煩情緒；×為用戶未達(dá)標(biāo)任務(wù)，即未能獨(dú)立完成任務(wù))

4 結(jié)束語

基于老年用戶心智模型的分析為老年人智慧廚房適老性飲食管理應(yīng)用研究提供理論依據(jù)。運(yùn)用層次分析法構(gòu)建老年人心智模型：認(rèn)知構(gòu)造、行為指引和情緒顯現(xiàn)3個(gè)因子，通過老年用戶心智模型研究并客觀分析探討老年人認(rèn)知層面(認(rèn)知構(gòu)造)、行為層面(行為指引)和反饋層面(情緒顯現(xiàn))的基本屬性[17]，使飲食管理設(shè)計(jì)流程符合老年人既有認(rèn)知，形成有效的醫(yī)養(yǎng)模式。研究以老年用戶心智模型為導(dǎo)向，結(jié)合情景劇本梳理流程、組織架構(gòu)、功能優(yōu)先級(jí)排序，設(shè)計(jì)適老性智慧廚房飲食健康產(chǎn)品。通過用戶測(cè)試驗(yàn)證原型，完成可用性評(píng)估，最終確定原型設(shè)計(jì)。

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On Elderly Oriented Diet Management Application of Smart Kitchen Based on the Elderly User’s Mental Model

LI Fangyu, NI Jia

(School of Architecture and Design, Southwest Jiaotong University, Chengdu Sichuan 611756, China)

Through the analysis of the elderly mental model, by means of the analytic hierarchy process (AHP), an elderly user mental model was constructed and a dietary health management application based on the mental model of elderly users was designed. With the analysis of the components by AHP, the ranking weights of the factors affecting the mental model of the elderly are generated: cognitive structure, behavioral guidance, and emotional display. On this theoretical basis, an elderly oriented diet management application based on the mental model of elderly users was designed. The diet management process is tailored to meet elderly people’s cognition and form an effective model of care. Finally, the seed prototype was verified through user testing and expert testing, and the final prototype design was completed after repeated modifications. The study on the application of elderly oriented diet management which integrates the mental models of elderly users can not only provide a good user experience for the elderly, but also provide theoretical basis and objective measurement data for the design of diet health management application of the elderly user mental model, helping elderly people adapt to smart kitchens in daily life.

analytic hierarchy process; mental model; elderly oriented; diet management

TP 391

10.11996/JG.j.2095-302X.2018040689

A

2095-302X(2018)04-0689-06

2018-04-10；

2018-06-09

四川省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地現(xiàn)代設(shè)計(jì)與文化研究中心資助項(xiàng)目(MD15E032，MD16E012)；浙江省健康智慧廚房系統(tǒng)集成重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目(2015F03)；四川省社會(huì)科學(xué)規(guī)劃重點(diǎn)研究基地項(xiàng)目(16SH042)；四川省科學(xué)技術(shù)廳軟科學(xué)面上項(xiàng)目(2017ZR0187)；成都市軟科學(xué)項(xiàng)目(2016-RK00-00193-ZF，2017-RK00-00368-ZF)；中國(guó)國(guó)家留學(xué)基金資助項(xiàng)目(201707005050)

李芳宇(1977-)，女，江西吉安人，副教授，博士。主要研究方向?yàn)槿艘蚬こ獭⒔换ゼ夹g(shù)。E-mail：lfy2009@swjtu.edu.cn