基于AHP層次分析法的智能家用攝像頭信任增進(jìn)因素研究

孫亞楠　陳卓婧　孫辛欣

關(guān)鍵詞：AHP層次分析;智能家用攝像頭;信任增進(jìn)因素;中低齡老年人;人機(jī)信任

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2022）06-0100-03

1AHP層次分析法AHP層次分析法（Analytic Hierarchy Process）是統(tǒng)籌學(xué)家T.L.Saaty提出的一種定性與定量相結(jié)合的多目標(biāo)分析及系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)方法[1]，其層次結(jié)構(gòu)分為目標(biāo)層、基準(zhǔn)層和指標(biāo)層，分析過程是列出影響目標(biāo)層的各項(xiàng)因子作為指標(biāo)層，并根據(jù)因子之間的聯(lián)系建立層次結(jié)構(gòu)，通過判斷矩陣得到評(píng)價(jià)權(quán)重，從而量化各因子的重要性。張國(guó)毅等[2]通過層次分析法判斷家用看護(hù)機(jī)器人功能需求的主次關(guān)系，總結(jié)用戶體驗(yàn)要素，提出設(shè)計(jì)策略;郭一帆等[3]基于SD-AHP（語義差異—層次分析法）構(gòu)建適老家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型，從專家和老年用戶的雙向研究中，得到具體的適老家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)策略。AHP層次分析法通過將決策者的經(jīng)驗(yàn)判斷定量化，減少定性評(píng)價(jià)的主觀因素影響，為實(shí)踐因素的最優(yōu)選擇提供科學(xué)依據(jù)，因此AHP層次分析法被廣泛應(yīng)用于各類設(shè)計(jì)模型影響因子的評(píng)價(jià)分析研究中。

2智能家居設(shè)備的人機(jī)

信任及其增進(jìn)因素信任理論最早提出于社會(huì)學(xué)領(lǐng)域，集中發(fā)展為對(duì)人際信任的研究。從“信任者—被信任者—第三方影響因素”的人際信任系統(tǒng)研究[4]，McAllister于1995年建立信任的“理性—情感”二分解釋進(jìn)路，把信任劃分為基于對(duì)他人充分了解的認(rèn)知型信任和建立在情感紐帶上的情感型信任。Lee&Moray于1992從人際信任維度中轉(zhuǎn)移出人機(jī)信任理論的初步概念，指出人機(jī)信任是付出方和被信任的系統(tǒng)之間進(jìn)行分析、類比和共情這一系列交互過程的結(jié)果;在補(bǔ)充環(huán)境影響因素后，Marsh和Dibben于2003年研究構(gòu)建了“人—機(jī)器—環(huán)境”的信任系統(tǒng)并總結(jié)出相應(yīng)的三個(gè)人機(jī)信任層次，即操作者的個(gè)體差異影響的傾向性信任，基于操作環(huán)境和任務(wù)類型等的情境信任以及借助已有經(jīng)驗(yàn)與系統(tǒng)進(jìn)行交互形成的習(xí)得信任。

2.1智能家居設(shè)備的人機(jī)信任

智能家居平臺(tái)主要由四項(xiàng)重要要素構(gòu)成，人、智能家居產(chǎn)品、家庭環(huán)境以及場(chǎng)景之間的聯(lián)動(dòng)，其中前三項(xiàng)因素是基礎(chǔ)，聯(lián)動(dòng)是形成于三者之間的關(guān)系，構(gòu)成家庭環(huán)境中用戶使用智能家居產(chǎn)品的系統(tǒng)，即“人—智能家居產(chǎn)品—環(huán)境”系統(tǒng)。人與智能家居產(chǎn)品在家庭環(huán)境中產(chǎn)生互動(dòng)，在積極的使用體驗(yàn)中建立起情感連接，形成信任依賴。

2.2智能產(chǎn)品的人機(jī)信任增進(jìn)因素

在人際信任和人機(jī)信任的系統(tǒng)中，信任的主體都是人，由于文化背景、性格特征、經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰Φ葌€(gè)體差異，信任者的人格特點(diǎn)與態(tài)度、意愿強(qiáng)相關(guān)，對(duì)信任關(guān)系的建立，尤其是在情感方面具有顯著的個(gè)體傾向影響[5]。

人機(jī)信任與人際信任的系統(tǒng)因素之間具有可轉(zhuǎn)移的對(duì)稱性，將家用智能攝像頭對(duì)應(yīng)到人際信任中的被信任方[6]，由理性和感性的個(gè)體特征可將智能家用攝像頭劃分出基本屬性及可設(shè)計(jì)因素兩大指標(biāo)，其中可設(shè)計(jì)因素又可分為技術(shù)、功能、外觀以及交互這四大設(shè)計(jì)方向。Bartneck等人于2005年的研究表明，人們喜歡與具有類人外觀的機(jī)器人互動(dòng)，被信任者的外觀吸引力的大小與信任度之間是一種正相關(guān)關(guān)系[7];但同時(shí)，智能產(chǎn)品的擬人特征對(duì)可信度的影響符合恐怖谷效應(yīng)，具有類人外觀的機(jī)器人情感反饋正面程度最高[8];除了外觀，智能產(chǎn)品行為的擬人化也會(huì)增強(qiáng)對(duì)人的吸引力和信任感知[9];Sirkin和Ju.于2012年研究發(fā)現(xiàn)增加物理實(shí)體接觸也能夠促進(jìn)人機(jī)良性互動(dòng)。對(duì)于最基礎(chǔ)的技術(shù)功能來說，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全、機(jī)器學(xué)習(xí)自主程度越高，在一定程度上就會(huì)增強(qiáng)人機(jī)信任，但不是主要影響因素[10-11]。

除了信任雙方，人機(jī)信任還受到第三方因素的影響，主要來自社會(huì)、環(huán)境、關(guān)系介入方以及客觀任務(wù)等。Christer等人于2005年發(fā)現(xiàn)，被信任方擁有更強(qiáng)的集體認(rèn)同和社會(huì)價(jià)值能夠增強(qiáng)主體的信任程度，人們更加信任擁有價(jià)值，品牌的大公司[12]。ElenaRocco等人在CREW（Collaboratory for Research on ElectronicWork）于2000年發(fā)表的研究報(bào)告表明，人們期望未來近距離互動(dòng)帶來的可信賴關(guān)系，對(duì)信任的主要威脅之一來自距離[13]。

3基于AHP層次分析法的智能家用攝像頭信任增進(jìn)因素分析

3.1智能家用攝像頭信任模型的構(gòu)建

基于上述，可總結(jié)出一系列對(duì)應(yīng)三個(gè)信任層次的信任增進(jìn)要素，得到智能家用攝像頭信任模型的基本框架。傾向型信任中包含信任主體的性別年齡、經(jīng)濟(jì)水平、受教育程度等人格特征和使用經(jīng)驗(yàn)的個(gè)體差異;情境信任包含品牌、市場(chǎng)等社會(huì)背景及智能產(chǎn)品使用的任務(wù)環(huán)境，是固有影響因素，取決于智能家用攝像頭的基本屬性;習(xí)得信任形成于密切的交互過程，受到智能家用攝像頭各項(xiàng)可設(shè)計(jì)因素的影響，通過技術(shù)和功能滿足使用需求，外觀、造型構(gòu)建情感體驗(yàn)，并在操作方式、反饋效果中獲得交互體驗(yàn)。雙向匹配人機(jī)信任理論和家用智能攝像頭的指標(biāo)，構(gòu)建出基于信任增進(jìn)理論的家用智能攝像頭的信任模型（圖1）。

3.2智能家用攝像頭信任增進(jìn)因素的層次評(píng)價(jià)模型

依據(jù)已構(gòu)建的智能家用攝像頭的信任模型，排除傾向型信任和情景信任下的個(gè)人、社會(huì)、環(huán)境等固有影響因素及習(xí)得信任中技術(shù)層面的兩項(xiàng)因素，僅將習(xí)得信任下有關(guān)家用智能攝像頭的功能、交互、外觀共十項(xiàng)設(shè)計(jì)學(xué)因素作為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到用以層次分析的家用智能攝像頭信任度影響因素的評(píng)價(jià)模型。智能家用攝像頭信任增進(jìn)的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)問題可轉(zhuǎn)換至指標(biāo)層的層次評(píng)價(jià)模型中研究，以習(xí)得信任為目標(biāo)層A，需求滿足B1、交互體驗(yàn)B2、情感體驗(yàn)B3為三個(gè)基準(zhǔn)層評(píng)價(jià)指標(biāo)，及十項(xiàng)信任增進(jìn)要素為指標(biāo)層C（圖2）。

信任度增進(jìn)因素的重要性打分從要研究的目標(biāo)用戶群體和專家兩個(gè)方面進(jìn)行，問卷采用1—9標(biāo)度法，被測(cè)者針對(duì)兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相對(duì)重要性比較，根據(jù)自我判斷選擇相應(yīng)指標(biāo)的重要性級(jí)別數(shù)字。考慮到研究對(duì)象為中低齡老年人群，他們的思考判斷能力衰退，同時(shí)需打分的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)目較多，為得到實(shí)際有效的實(shí)驗(yàn)效果，將研究方法設(shè)置為僅探究中心詞與影響因素之間的重要性打分，通過計(jì)算各評(píng)分項(xiàng)的平均值除數(shù)構(gòu)建判斷矩陣，一致性檢驗(yàn)后使用和積法進(jìn)行層次分析，最終得到各增進(jìn)因素的權(quán)重值統(tǒng)計(jì)。

實(shí)驗(yàn)共邀請(qǐng)了20位中低齡老年人（男女平均）和10位研究方向?yàn)檫m老化智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)專家，收集到有效問卷共30份，分別對(duì)他們所打的分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行層次分析。針對(duì)隱私保護(hù)措施、監(jiān)控安防、設(shè)置自由度、功能多樣性、操作方式、有效反饋，互動(dòng)距離、交流互聯(lián)、擬人化程度、視覺感受共10項(xiàng)信任影響因素構(gòu)建10階判斷矩陣A=（aij）n×n，得出其對(duì)應(yīng)的權(quán)重值。組合信度CR值CR=CI/RI，其中CI為置信區(qū)間，RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)。通過SPSS計(jì)算CR值結(jié)果均等于0，本次研究的判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)。

4基于AHP層次分析法的智能家用攝像頭信任增進(jìn)因素的權(quán)重分析

4.1信任增進(jìn)因素的權(quán)重排序分析

4.1.1中低齡老年人的權(quán)重排序分析

中低齡老年人群在居家環(huán)境中使用智能攝像頭時(shí)，技術(shù)功能層面的監(jiān)控安防C是最能增進(jìn)其對(duì)攝像頭信任感覺的因素，權(quán)重值達(dá)13.33%，中低齡老年人群普遍表現(xiàn)出在最基本的監(jiān)控安防需求滿足時(shí)能建立基礎(chǔ)信任。其次是操作方式C、交流互聯(lián)C、隱私保護(hù)措施C、有效反饋C、功能多樣性C、互動(dòng)距離C、設(shè)置自由度C、視覺感受C10以及擬人化程度C（如表1）。

前四項(xiàng)信任增進(jìn)要素C、C、C、C之間權(quán)重差值較小，下降趨勢(shì)平緩。簡(jiǎn)潔直接的操作方式以及附加情感性的視頻通話等交流互聯(lián)功能作為基礎(chǔ)功能的良性附加因素，能夠進(jìn)一步較明顯地增強(qiáng)基礎(chǔ)信任;同時(shí)，關(guān)懷性情感因素導(dǎo)向中低齡老年人心理層面的積極信任，老年人群期望在家庭環(huán)境中設(shè)置明確的回避措施以保護(hù)隱私。

中低齡老年人對(duì)C、C、C三項(xiàng)信任增進(jìn)因素的權(quán)重評(píng)價(jià)處于中等值，但其各自較前項(xiàng)相比均表現(xiàn)出明顯的權(quán)重值減小。老年人注重有效的使用體驗(yàn)，傾向于家用智能攝像頭在完成指令時(shí)做出顯著有效的反饋，是使用過程中的體驗(yàn)性因素，相較于功能實(shí)現(xiàn)，被認(rèn)為增進(jìn)效果較弱。

后四項(xiàng)C、C、C、C指標(biāo)權(quán)重值相近，與前六項(xiàng)相比表現(xiàn)出明顯的權(quán)重值減少。相較來說，自由控制、互動(dòng)遠(yuǎn)近等自由度較大的交互因素以及擬人化外觀、視覺感受此類外觀元素在評(píng)價(jià)調(diào)查中表現(xiàn)出較強(qiáng)的個(gè)體差異性，體現(xiàn)為評(píng)分中較大的值偏差。從設(shè)計(jì)的角度來說，信任增強(qiáng)效果受使用對(duì)象的個(gè)體偏好影響，在適老化智能家用攝像頭信任增進(jìn)設(shè)計(jì)中實(shí)踐價(jià)值較弱。

4.1.2適老化智能家居

設(shè)計(jì)專家的權(quán)重排序分析設(shè)計(jì)專家依據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、研究經(jīng)驗(yàn)對(duì)各項(xiàng)增進(jìn)因素進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算排序得C的權(quán)重值11.82%最高，智能家居產(chǎn)品基礎(chǔ)功能的實(shí)現(xiàn)仍被認(rèn)為是最能增進(jìn)信任感的因素。其次是操作方式C、隱私保護(hù)措施C、有效反饋C、視覺感受C、交流互聯(lián)C、互動(dòng)距離C、設(shè)置自由度C、擬人化程度C9以及功能多樣性C，各項(xiàng)指標(biāo)之間的權(quán)重差值不大且較為平均，權(quán)重排序整體下降趨勢(shì)平緩（表2）。但C、C、C較C、C的較高權(quán)重值，表明設(shè)計(jì)層面更看重智能家居產(chǎn)品的使用特性，期望以人為本的的交互體驗(yàn)。

設(shè)計(jì)專家從低齡中老年人群生理、生活特征出發(fā)，表明簡(jiǎn)潔明確的操作方式C5和清晰的反饋C能夠增強(qiáng)家用智能攝像頭的易用性，對(duì)中低齡老年人的使用友好度有所提高。隱私保護(hù)措施C權(quán)重值排第二高，作為極具關(guān)懷性質(zhì)的隱形需求，被認(rèn)為具有設(shè)計(jì)潛力，能夠通過設(shè)計(jì)手法實(shí)現(xiàn)明顯的信任增進(jìn)效果。C9的較低權(quán)重值源于產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)的多變性，其實(shí)現(xiàn)效果對(duì)環(huán)境的依賴性較高，但更具親和力的外觀造型能夠完美地融入家庭生活環(huán)境，并能削弱智能攝像頭的監(jiān)視特質(zhì)，一定程度能提升老年人對(duì)智能產(chǎn)品的信任。

4.2智能家用攝像頭的信任增進(jìn)因素的權(quán)重對(duì)比分析

對(duì)中低齡老年人和設(shè)計(jì)專家的權(quán)重值排序進(jìn)行橫向?qū)Ρ确治觯O(jiān)控安防C2的基礎(chǔ)功能均表現(xiàn)出最高的權(quán)重值;作為功能性的智能家居產(chǎn)品，中低齡老年人對(duì)智能家用攝像頭的信任感首先建立在基礎(chǔ)功能的實(shí)現(xiàn)上。同時(shí)，雙方排序中隱私保護(hù)措施C1的高權(quán)重表明人性化關(guān)懷在功能設(shè)計(jì)中的重要性，中低齡老年人群期望在家庭環(huán)境中智能攝像頭能夠尊重個(gè)人生活，做到關(guān)懷監(jiān)護(hù)。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分滿足中老年人居家生活的需求，以增進(jìn)用戶與智能產(chǎn)品之間的信任感。

簡(jiǎn)潔有效的操作方式C、有效反饋C、實(shí)體物理接觸C和交流互聯(lián)C四類主要交互均表現(xiàn)出較高的權(quán)重值，相較于親和擬態(tài)的外觀C和多樣功能C，中低齡老年人對(duì)直接有效的交互行為表現(xiàn)出更積極的態(tài)度。因此，滿足功能消費(fèi)需求的基礎(chǔ)上，增進(jìn)良性的交互體驗(yàn)更能增進(jìn)中低齡老年人對(duì)智能家用攝像頭的信任感。

5結(jié)語

智能家居產(chǎn)品未來的發(fā)展在于人本，用戶信賴感及使用體驗(yàn)將會(huì)成為產(chǎn)品評(píng)估的決定因素。智能家用攝像頭的設(shè)計(jì)應(yīng)首先做好基礎(chǔ)監(jiān)控安防功能的實(shí)現(xiàn)，以期能在心理層面提升中低齡老年人的使用愉悅感，建立起良性的人機(jī)交互關(guān)系;同時(shí)還要把握住中低齡老年人群的隱形需求，以此增強(qiáng)人機(jī)信任感。文章基于AHP層次分析法對(duì)智能家用攝像頭的信任增進(jìn)因素進(jìn)行分析，聚焦中低齡老年用戶對(duì)智能產(chǎn)品的信任感，通過評(píng)價(jià)權(quán)重分析總結(jié)了中低齡老年人群對(duì)產(chǎn)品的信任表現(xiàn)及需求，希望能通過設(shè)計(jì)手段增進(jìn)人機(jī)信任連接，為未來智能家居產(chǎn)品的適老化設(shè)計(jì)提供新思路。