面向被檢人員的X光安檢機(jī)可用性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

龔 錦，張 昆，楊尚靜

（中國礦業(yè)大學(xué) 建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 徐州 221116）

0 引言

近年世界各國普遍加強(qiáng)安全防備，對(duì)安檢設(shè)備的需求量增加。用戶對(duì)于安檢機(jī)的使用提出了更高的要求，然而目前對(duì)安檢設(shè)備的研究主要針對(duì)技術(shù)方面，對(duì)安檢設(shè)備的可用性、人機(jī)交互等研究較少[1]，安檢設(shè)備在可用性方面難以滿足用戶期待，因此，以安檢機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行可用性評(píng)價(jià)研究，為安檢機(jī)可用性設(shè)計(jì)提供方向。

1 安檢機(jī)產(chǎn)品現(xiàn)狀

X光安檢儀也叫“查危儀”或“三品檢查儀”，是安全檢查工作中應(yīng)用較多的裝置之一。X光安檢機(jī)最早普遍應(yīng)用于金屬探測(cè)與人體內(nèi)部疾病檢查。于上世紀(jì)60年代逐漸應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、火車站、地鐵站等公共場(chǎng)所。安檢機(jī)中的X射線透過被安檢人員攜帶的行李物品，呈現(xiàn)物品的結(jié)構(gòu)圖像，安檢員通過屏幕檢查行李物品中是否有違禁物品。目前在X光安檢機(jī)的研發(fā)狀況中，對(duì)于X光安檢機(jī)的可用性研究較少。

2 可用性評(píng)價(jià)研究概況

可用性概念起源于人因工程領(lǐng)域，而后逐漸發(fā)展成為一個(gè)跨學(xué)科熱點(diǎn)研究對(duì)象。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 9241-1定義，可用性是指產(chǎn)品在特定環(huán)境下為特定用戶用于特定用途時(shí)所具有的效率、有效性和用戶主觀滿意度[2]。ISO 9241-210中對(duì)與用戶的感受做了更多的考量，將用戶體驗(yàn)作為作為一個(gè)重要因素[3]。

可用性評(píng)價(jià)體系指依據(jù)原則，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行分析與整合，從而構(gòu)建對(duì)研究對(duì)象可用性水平評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。單一可用性指標(biāo)不能全面且整體地評(píng)價(jià)研究對(duì)象的可用性水平，并且也不利于研究對(duì)象與同類產(chǎn)品的橫向比較[4]。建立可用性指標(biāo)評(píng)價(jià)體系便于系統(tǒng)全面地評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可用性水平[5]。

3 可用性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

對(duì)X光安檢機(jī)可用性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建分為3個(gè)部分：首先使用文獻(xiàn)研究法與情境調(diào)查法擬定備選指標(biāo)，保證指標(biāo)定義的合理性；其次運(yùn)用德爾菲法確定最終指標(biāo)，保證指標(biāo)篩選過程的科學(xué)性；最后使用層次分析法計(jì)算每一個(gè)層級(jí)的指標(biāo)權(quán)重，并以權(quán)系數(shù)衡量每個(gè)指標(biāo)的重要性程度，而后進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，保證權(quán)重計(jì)算過程中的合理性。

3.1 備選指標(biāo)擬定

經(jīng)文獻(xiàn)研究，綜合比較分析得出，ISO9241-1中提出的三個(gè)基礎(chǔ)指標(biāo)，即有效性、效率、滿意度，因涵蓋性較強(qiáng)被廣泛應(yīng)用，適用于安檢機(jī)可用性評(píng)價(jià)，可作為一級(jí)指標(biāo)。其中有效性含義指特定用戶在特定環(huán)境下，完成特定任務(wù)所達(dá)到的準(zhǔn)確度與完整性；效率是指用戶完成特定任務(wù)的完整程度與所使用資源之間的比率；滿意度指的是用戶在使用過程中的主觀滿意感受和可接受度[6]。

通過在長(zhǎng)沙南站地鐵站進(jìn)站口，對(duì)被安檢人員進(jìn)行安檢過程的視頻采集，共采集視頻12段，采用Quicktime Player播放器進(jìn)行視頻播放，觀察被安檢人員在過安檢過程中的行為、環(huán)境、互動(dòng)，經(jīng)整理得出安檢節(jié)點(diǎn)流程如表1所示。通過分析被安檢人員的過安檢流程，發(fā)現(xiàn)安檢過程中的可用性影響因素，將可用性影響因素梳理為二級(jí)指標(biāo)，對(duì)二級(jí)指標(biāo)的解釋如表2所示。

表2 指標(biāo)解釋

3.2 確定指標(biāo)

可為保證評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的科學(xué)性與合理性，研究中采用德爾菲法，通過問卷調(diào)查收集多位相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业囊庖妬泶_定指標(biāo)。

3.2.1 確定專家小組

選擇相關(guān)專家的考量因素是專家對(duì)于X射線安檢機(jī)與可用性評(píng)價(jià)研究的熟悉程度。本次調(diào)查邀請(qǐng)了22位理論與實(shí)踐研究兼有所積累的專家。其中男性專家11名，女性專家11名，選擇該專家群體作為問卷調(diào)查對(duì)象的原因主要有：一是該專家群體均有使用X安檢儀的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)使用頻率相對(duì)較高；二是相對(duì)于其他領(lǐng)域，該專家群體對(duì)用戶體驗(yàn)與可用性評(píng)價(jià)更為熟悉?？傮w上，各專家對(duì)問卷中涉及到的問題較為熟悉，測(cè)試結(jié)果更為可靠。

3.2.2 開展德爾菲法調(diào)查

基于上文通過文獻(xiàn)研究與情境調(diào)查擬定的備選指標(biāo)進(jìn)行問卷設(shè)計(jì)，問卷中設(shè)置的題目采用李克特量表形式。對(duì)14個(gè)二級(jí)備選指標(biāo)分別設(shè)置“非常重要”“重要”“一般”“不重要”“非常不重要”5個(gè)級(jí)別，分別對(duì)應(yīng)5至1分。通過線上溝通方式發(fā)送與回收問卷。問卷發(fā)放總數(shù)量為22份，回收數(shù)量為22份，問卷回收率為100%。

回收問卷后，采用統(tǒng)計(jì)軟件分析指標(biāo)的滿分率、重要性均值與變異系數(shù)。其中對(duì)于滿分率的定義是指對(duì)某指標(biāo)打滿分的專家與所有專家的總數(shù)之比；重要性均值小于或等于3的指標(biāo)需要剔除，因?yàn)橹匾跃当硎局笜?biāo)的重要程度，體現(xiàn)在問卷評(píng)分中為專家評(píng)分的集中度[7]；變異系數(shù)指專家們對(duì)指標(biāo)判斷的差異度，當(dāng)變異系數(shù)數(shù)據(jù)大于或等于0.25時(shí)，則表示專家對(duì)指標(biāo)評(píng)價(jià)的有較大的差異，后續(xù)需重新調(diào)研與調(diào)整從而統(tǒng)一專家意見[8]。

調(diào)查結(jié)果顯示，U13“美觀”是備選指標(biāo)中唯一一個(gè)重要性均值等于3且變異系數(shù)大于0.25的指標(biāo)，予以剔除。U10“愉悅”指標(biāo)變異系數(shù)大于0.25，同時(shí)，有四位專家建議對(duì)U10指標(biāo)進(jìn)行重新定義。結(jié)合專家意見，將U10指標(biāo)原有的“主觀上用戶是否感覺到快樂、愉悅等積極情緒”的較廣泛表達(dá)細(xì)化為“用戶能否在放置行李于傳送帶上、等待領(lǐng)取行李于提取行李的過程中感到快樂、愉悅的積極情緒”。

而后進(jìn)行第二次專家調(diào)查，在第二次調(diào)查中標(biāo)注更新的U10指標(biāo)定義，并將各個(gè)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給專家，作為第二次問卷評(píng)分的參考。經(jīng)過兩次問卷調(diào)查后，專家意見較為統(tǒng)一。

3.2.3 確定指標(biāo)

經(jīng)過兩輪調(diào)查篩選指標(biāo)后，最終確定了13個(gè)二級(jí)指標(biāo)，各指標(biāo)函數(shù)計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 二級(jí)指標(biāo)函數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3.3 指標(biāo)權(quán)重系數(shù)確定

本次研究挑選20名具有安檢機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)的專家組成決策者，根據(jù)層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重值。

依照X射線安檢機(jī)可用性評(píng)價(jià)指標(biāo)模型，根據(jù)層次分析法逐層確定各指標(biāo)的權(quán)重。根據(jù)美國運(yùn)籌學(xué)者Sassty提出的1-9標(biāo)度法[9]，專家對(duì)指標(biāo)的重要性程度進(jìn)行兩兩比較，原則上按照1-9間的整數(shù)與倒數(shù)進(jìn)行評(píng)分。

根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的相對(duì)重要程度結(jié)果，建立配對(duì)比較矩陣B=（bij）n·n，其中bij為表示可用性指標(biāo)i相對(duì)于可用性指標(biāo)j的重要程度，n為評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)目。通過專家評(píng)分的比較和分析，構(gòu)建總體性可用性M的判斷矩陣為：

一級(jí)指標(biāo)中，有效性M1、效率M2、滿意度M3的判斷矩陣為：

通過以上判斷矩陣，計(jì)算相對(duì)權(quán)重值，得出各級(jí)指標(biāo)權(quán)重與指標(biāo)綜合權(quán)重見表4。

表4 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果

其通過一級(jí)指標(biāo)權(quán)重值得出，重要性等級(jí)排列順序從高至低分別為O3滿意度、O2效率、O1有效性。即專家將滿意度與效率放在首位，有效性的權(quán)重值相較于另外兩個(gè)指標(biāo)權(quán)重而言較低。根據(jù)對(duì)二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重值可知，專家對(duì)O1有效性中的U5可控、U4提示、U3錯(cuò)誤預(yù)防評(píng)價(jià)較高，對(duì)O2效率中的U8時(shí)間成本評(píng)價(jià)較高，同時(shí)對(duì)O3滿意度中U11安全、U9易用較為重視。

3.4 一致性檢驗(yàn)

為判斷各項(xiàng)權(quán)重值之間是否存在邏輯錯(cuò)誤，避免出現(xiàn)受試者受到主觀因素的影響，每一層計(jì)算權(quán)重之前都需要通過CR進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，如下：

當(dāng)一致性指標(biāo)（C.I≤0.1）與一致比率（C.R≤0.1）），則表明構(gòu)造的判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需重新構(gòu)造判斷矩陣。四部分的CR值均小于0.1，通過一致性檢驗(yàn)。

4 結(jié)束語

為改善安檢機(jī)的可用性，本文從被安檢人員的角度出發(fā)，關(guān)注可用性評(píng)價(jià)在安檢裝置中的應(yīng)用。運(yùn)用情境調(diào)查法發(fā)現(xiàn)被安檢人員在使用安檢機(jī)過程中存在的可用性問題，將可用性問題梳理為備選指標(biāo)，并展開兩輪專家調(diào)查確定指標(biāo)，運(yùn)用層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重。在現(xiàn)有可用性評(píng)價(jià)研究基礎(chǔ)上，建立了3個(gè)一級(jí)指標(biāo)、13個(gè)二級(jí)指標(biāo)的安檢機(jī)可用性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。為改進(jìn)X射線安檢機(jī)設(shè)計(jì)、提高X安檢機(jī)的可用性提供了參考，同時(shí)也增加了對(duì)目標(biāo)用戶的使用體驗(yàn)的關(guān)注。