基于場景理論的病區(qū)物流機器人設計策略

徐進 鞏淼森

關鍵詞：醫(yī)院病區(qū)；物流機器人；產(chǎn)品設計；場景理論；場景思維

引言

“十四五”規(guī)劃中關于優(yōu)質高效醫(yī)療衛(wèi)生服務體系建設的實施促進了國內醫(yī)療服務體系的發(fā)展變革。病區(qū)作為醫(yī)療服務的核心場景，具有高復雜性和動態(tài)變化的特征，通常患者對于病房護理的要求很難得到滿足。調查顯示，住院患者對醫(yī)護人員的技術水平和病區(qū)服務的滿意度相對較低[1]，特別是新冠疫情對于醫(yī)療服務體系帶來的沖擊非常顯著。病區(qū)物流是醫(yī)院高頻且影響就醫(yī)體驗的關鍵服務環(huán)節(jié)，存在著諸多體驗性不足的問題。在物聯(lián)網(wǎng)、5G 應用、大數(shù)據(jù)以及人工智能等技術快速發(fā)展的時代背景下，智能化產(chǎn)品和公共服務不斷升級[2]，為醫(yī)院發(fā)展智慧醫(yī)療的轉型升級提供強有力的支撐。在病區(qū)復雜空間下解決物流配送服務問題需要從場景多維度挖掘需求，因此文章將場景理論介入到病區(qū)物流機器人的設計中，不僅能夠提高物流配送的效率，改善醫(yī)護工作者的工作體驗，還能為醫(yī)院公共空間服務升級提供新的設計思路。

一、病區(qū)物流現(xiàn)狀

病區(qū)是指患者在醫(yī)院住院期間診療與生活的空間，同時也是特定科室獨立管理的醫(yī)、教、研相結合工作地。第一，人群特征多樣化，病區(qū)日常活動主要人群包括護士，患者，醫(yī)生，家屬以及護工，角色類型比較多，且角色行為之間存在一定的關聯(lián)性。第二，服務內容瑣碎繁雜，護士每天需要按照流程完成患者打針，輸液，記錄醫(yī)囑，通知病人檢查，協(xié)助手術以及宣講答疑等工作。需要護士積累經(jīng)驗根據(jù)每位患者的狀態(tài)靈活調整服務內容。第三，服務體驗關注度高，患者在住院期間不僅在身體健康層面得到良好的治療康復服務，心理的憂慮和慌張情緒同樣需要醫(yī)護人員開導，這給病區(qū)服務提出了更嚴格的體驗性要求。

醫(yī)院物流是物流在醫(yī)療領域的應用?；颊呒搬t(yī)護人員的在醫(yī)院所產(chǎn)生，確保醫(yī)院對患者治療和護理所需的醫(yī)用及生活用品的供給，以及對不再需要的物品及垃圾的處理統(tǒng)稱為醫(yī)院物流。醫(yī)院物流系統(tǒng)是指借助信息技術、光電技術、機械傳動裝置等一系列技術和設施，在設定區(qū)域內進行物資傳輸?shù)南到y(tǒng)，讓醫(yī)院內物流和人流的分離，以實現(xiàn)“物流替代人流”的現(xiàn)代化物流管理[3]，對于醫(yī)院提高物流運輸效率，降低配送出錯率，減少人力成本，節(jié)省醫(yī)療傳輸空間與資源，提高了醫(yī)院的現(xiàn)代化程度與智能化水平等方面有巨大意義。目前醫(yī)院病區(qū)主要有5 種物流運輸方式，如圖1。

綜上，沒有完美的物流配送系統(tǒng)能夠既保證效率高，體驗好以及空間約束低等多方面優(yōu)勢。實際的項目實施通常會根據(jù)具體醫(yī)院的發(fā)展規(guī)劃，投入成本等多方面因素綜合決定最佳的物流方式。

二、場景理論概述

（一）場景及場景構成要素?！皥鼍啊敝冈谔囟ǖ臅r間空間內發(fā)生的一定的任務行動或生活畫面，主張從人物行為角度出發(fā)來理解和探索人類的生活情景。羅爾（Carroll）最早提出基于場景設計的思想，強調將設計工作的焦點從定義系統(tǒng)的操作轉變到描述什么人將使用該系統(tǒng)去完成其任務，更多的是站在用戶角度對人與場景交互的行為過程的思考[4]。設計領域主要側重于研究場景的構成要素，在客觀場景下調研需求，借助場景構成要素可以對廣泛的需求信息進行快速分類，分析和解讀，幫助設計師從場景視角梳理設計思路。對于場景構成要素沒有標準定義，比如Carrol 在《場景化設計》中，把場景分為環(huán)境、角色、目標、計劃、價值、行為和界面事件等7 個要素[5]。劉靜（2021）以火車站候車廳為例，將公共場景的構成要素初步歸納為人群構成、場景導向、環(huán)境空間、硬件設施、數(shù)據(jù)信息、社會服務及場景價值[16。

（二）場景設計中的場景類型。場景類型的分類有兩種方式：按照設計流程來劃分或者依據(jù)結構化場景來劃分[7]，如圖2。

1. 按設計流程劃分為四種。用場景描述的方法來表達在整個設計過程中用戶對于產(chǎn)品的使用情況?？陀^場景是指設計人員利用合適的調研手段對用戶人群和場景現(xiàn)狀展開調研，挖掘出有效的需求并進行歸納總結。目標場景指的是在設計原則基礎上構建出滿足業(yè)務目標和用戶需求的設計定位。模擬場景是利用視覺可視化的方式將方案呈現(xiàn)出來，產(chǎn)出形式可能是物理界面或虛擬頁面。實際場景是將方案投放到真實情景中讓真實用戶體驗產(chǎn)品系統(tǒng)的整個流程，進行產(chǎn)品測試和適用性評價，為后續(xù)迭代挖掘改善機會點。

2. 按場景結構化分為三種。在構建目標場景過程中可以結構化分解為價值場景、活動場景和產(chǎn)品場景。價值場景考慮到用戶需求和商業(yè)策略，判斷產(chǎn)品價值定位?；顒訄鼍懊枋隽擞脩粼趯嶋H產(chǎn)品使用情況的具體行為流程，動作，情緒和需求。產(chǎn)品場景承載著用戶與產(chǎn)品系統(tǒng)之間具體的交互行為，反映了場景下產(chǎn)品的具體功能、信息和內容以及用戶的操作途徑，重點在于定義好產(chǎn)品的功能特征。

（三）病區(qū)物流機器人場景化介入契機

1. 提高方案的場景適應性：病區(qū)物流具有很強的場景依賴性，且人群特征和空間環(huán)境相對復雜。場景理論能夠幫助我們以更加宏觀的視角去看待病區(qū)物流產(chǎn)品系統(tǒng)的設計，在重視用戶行為流程和深層次訴求的同時，場景設計也重視用戶情感化體驗和人機交互過程中的自然舒適性[8]。

2. 需求完整性與深度挖掘：通過構建場景要素模型深度挖掘需求維度，考慮問題更加周到全面，避免局限在產(chǎn)品視角去觀察物流系統(tǒng)的設計，完整性也更方便后期概念發(fā)散階段有更多可以深入挖掘的設計機會點。

3. 物流服務效率最大化：暫時拋開成本導向思維的約束，場景思維中的主次思維和拆解思維能夠更多地考慮場景本身的需求先整體再細化，先挖掘核心場景再分析次要場景，確保服務效率最大化。

三、客觀場景下的場景構成要素分析

病區(qū)物流場景融合了硬件設備，空間環(huán)境，人群服務和信息流動等要素，用戶同時處在實體和虛擬空間之中。參考人機環(huán)境系統(tǒng)的交互分析方法，可將病區(qū)場景構成要素分解為空間、人群、設備、信息和服務五個維度[9]，如圖3 。

通過產(chǎn)品屬性（設備，信息），場景特征（空間）以及用戶人群與服務（人群，服務）研究三個維度展開詳細調研。

（一）場景特征研究。物流機器人在空間中運行，需要根據(jù)病區(qū)物流全生命周期中的物流動線以及各環(huán)節(jié)空間特征分析與產(chǎn)品系統(tǒng)的關聯(lián)性。對于空間的調研，主要通過線下病區(qū)住院觀察以及機器人運行狀態(tài)跟蹤挖掘設計機會點，如圖４。

（二）產(chǎn)品屬性研究。對于物流機器人產(chǎn)品屬性的了解有助于快速上手新項目，首先是要站在業(yè)務角度分析項目目標和需求。市面上機器人以箱式形態(tài)為主，設備醫(yī)療感和場景融合度偏弱，產(chǎn)品主要分為上層操作模塊，中層裝載模塊以及下層驅動模塊。在產(chǎn)品尺寸設定，功能定位以及人機交互體驗方面有較多可介入設計點。

（三）用戶人群與服務研究。病區(qū)物流屬于B 端業(yè)務，是C 端用戶接觸不到的場景，需要設計師利用合適的調研手段了解病區(qū)物流相關用戶。做到設計以人為中心，站在用戶視角挖掘問題，思考問題并解決問題。病區(qū)物流運輸核心用戶是護士，總結護士作為服務提供者為患者住院期間提供優(yōu)質的住院服務，挖掘物流痛點，服務內容以及設備設計期望。

綜上，可以分別挖掘出場景特征，產(chǎn)品屬性以及用戶人群三個維度的痛點，并將其轉化為產(chǎn)品設計需求，根據(jù)需求可實現(xiàn)性，痛點重視程度以及業(yè)務核心目標梳理出設計痛點優(yōu)先級，如圖5，并為后續(xù)產(chǎn)品系統(tǒng)設計提供設計依據(jù)。最后的設計需求側重于三方面：物流方式組合運用解決物流效率問題；產(chǎn)品設計注重功能體驗與情感體驗問題；服務層面注重線上化服務體驗問題。

四、結構化場景－目標場景模型構建

通過對前期搜集到的數(shù)據(jù)進行解讀，整理出結構化場景構建中所需要的內容。通過結構化場景的方式將目標場景模型分為價值場景，活動場景和產(chǎn)品場景三部分。

（一）創(chuàng)建價值場景模型。通過構建價值場景模型確定設計定位。價值場景是用戶滿意度的評估標準，實際表現(xiàn)為實際場景體驗與用戶對于產(chǎn)品期望之間的落差。通過用戶場景的需求挖掘獲得用戶在實際場景中的產(chǎn)品體驗，同時用戶訪談調研匯總出產(chǎn)品期望狀態(tài)下的設計需求。用戶的產(chǎn)品期望主要體現(xiàn)在三個維度：第一，功能價值導向。核心在于產(chǎn)品物流系統(tǒng)的高效運輸需求。調研發(fā)現(xiàn)，病區(qū)護士和患者對于物流的訴求中效率的關注度最高，用戶對于物流配送的高要求會提升物流產(chǎn)品服務系統(tǒng)的服務標準。第二，服務價值導向，拓展智能設備在病區(qū)的服務范圍來提升智能設備的性價比，發(fā)揮其價值最大化。作為病區(qū)核心智能物聯(lián)網(wǎng)設備，其服務內容有更多向外拓展的可能性。第三，體驗價值導向，用戶與設備之間進行一些直接或者間接的交互行為，服務體驗細節(jié)層面的優(yōu)化會進一步提升服務滿意度。

（二）創(chuàng)建活動場景模型。梳理用戶在病區(qū)場景下的活動信息并可視化展示，重點說明用戶的活動流程，情緒變化和細節(jié)體驗。在用戶需求設定角度，觀察機器人運行流程后以用戶體驗旅程圖來呈現(xiàn)，如圖6。描述用戶在當前物流機器人服務流程中的行為與感受，挖掘設計痛點和潛在需求。

除了病區(qū)物流服務，拆解出護士群體的病區(qū)其他細分活動場景，分析各細分場景下用戶的行為，挖掘痛點，總結出用戶對于產(chǎn)品的需求分為產(chǎn)品功能和產(chǎn)品特征兩方面。按照優(yōu)先級排序歸納為核心功能，附加功能和其他功能三大類，如圖7。

核心功能是項目重點，專注于提升病區(qū)物流運輸效率和體驗。次要功能主要是結合用戶的任務流程挖掘出產(chǎn)品可執(zhí)行的輔助工作，以線上化的方式優(yōu)化傳統(tǒng)病區(qū)服務。其他功能則是通過提升服務細節(jié)完善病區(qū)服務體驗。三者結合推導出業(yè)務和用戶設定下的產(chǎn)品期望：高效運輸，附加價值以及舒適體驗，對應價值場景模型中的功能價值，服務價值和體驗價值導向。

（三）創(chuàng)建產(chǎn)品場景模型

1. 產(chǎn)品任務目標設定：在價值場景和活動場景中確定了產(chǎn)品功能定位聚焦在高效物流運輸功能，病區(qū)場景高附加值服務以及人－機－環(huán)境之間的綜合體驗三個維度。通過多維度洞察將產(chǎn)品目標設定為四點：第一，提高效率。全流程跟蹤調研總結當前物流配送全流程效率干擾環(huán)節(jié)并產(chǎn)出優(yōu)化策略方案。第二，場景融合。需要借助場景理論將目標人群，設備，服務以及空間進行融合，優(yōu)化外觀特征，交互操作方式和信息反饋方式。第三，系統(tǒng)服務。將傳統(tǒng)的產(chǎn)品使用模式轉化為產(chǎn)品服務系統(tǒng)（PSS）模式，PDA，機器人，電腦后臺信息互聯(lián)，構建軟硬一體化的產(chǎn)品系統(tǒng)。第四，強化數(shù)據(jù)。通過數(shù)字化拓展更多附加功能，比如記錄醫(yī)囑，電子病歷，健康宣講和常見知識答疑，逐步將傳統(tǒng)病區(qū)服務數(shù)字化升級，通過累積大數(shù)據(jù)后期幫助醫(yī)生護士優(yōu)化服務。

2. 產(chǎn)品形態(tài)特征描述：產(chǎn)品任務目標通過產(chǎn)品形態(tài)特征來體現(xiàn)，主要包括四種產(chǎn)品形態(tài)：物理形態(tài)，交互形態(tài)，信息形態(tài)以及空間形態(tài)，如圖8。

（1）物理形態(tài)：從材料技術，外觀特征以及功能結構三個角度重構物理形態(tài)。作為硬件設備，材料和技術應用的重構對于設備的最終量產(chǎn)至關重要，為產(chǎn)品的最終落地運行提供扎實的物質基礎。外觀特征需要考慮產(chǎn)品ID 造型和CMF 設計。宏觀產(chǎn)品架構上采用中型箱式物流站與物流機器人相結合。通過研究空間場景特征，產(chǎn)品定位以及適用人群定位來確定產(chǎn)品設計風格。在結構設計維度，通過承載托盤的靈活調整或者自動接駁設計可以提升運載空間寬容度以及智能化程度。上層的操作模塊的顯示屏展示以及掃碼審核的結構細節(jié)直接影響到用戶操作體驗。

（2）交互形態(tài)：將機器人交互分為與現(xiàn)實交互和與實體交互。與現(xiàn)實交互指的是用戶使用設備所產(chǎn)生的行為[10]。在物資簽收時需要多次用攝像頭掃碼審核物資信息，拿取物資等交互行為。與實體交互側重于屏幕的操作行為以及機器人工作過程中的信息反饋，利用觸覺，視覺和聽覺多模態(tài)感知增強用戶的交互體驗。比如通過聲音提示，設備振動和燈光反饋精準提示用戶設備的運行狀態(tài)。

（3）信息形態(tài)：硬件設備中的信息設計需要考慮到每一步操作過程中的信息衰減效應。通過軟件頁面來表達每一步操作指令，并盡可能減少信息傳遞過程中的干擾因素。在梳理交互流程時思考每個信息傳遞的必要性，用頁面視覺化的方式來傳達主要信息和次要信息，精準傳遞“我要做什么，需要看哪些信息，執(zhí)行什么操作，完成什么任務”，確保這一過程的交互動作簡單直接。

（4）空間形態(tài)：在實際運行空間中仍然能挖掘出提升用戶體驗的機會點。關注用戶在空間中的動線，分析動線與工作之間的關系，挖掘出空間中可能影響產(chǎn)品系統(tǒng)使用效率的節(jié)點，同時需要關注空間環(huán)境對用戶工作狀態(tài)的影響。

六、物流機器人產(chǎn)品系統(tǒng)設計策略

市場上的物流機器人多數(shù)是將傳統(tǒng)物流倉儲場景直接應用到醫(yī)院場景，實際運行過程中人－產(chǎn)品－環(huán)境融合性差。在物聯(lián)網(wǎng)智慧醫(yī)療背景下，智能產(chǎn)品的設計應該從功能驅動型轉變?yōu)閳鼍膀寗有停虼嘶谇拔牡奶剿?，產(chǎn)品系統(tǒng)策略構建主要從物流功能性，場景適應性，服務數(shù)字化以及人機體驗四個維度展開。

（一）物流方式重構以提升配送效率。B 端物流系統(tǒng)的創(chuàng)新注重效率的優(yōu)化，醫(yī)院物資配送路線過長，物流運行速度很慢，且多科室同時配送產(chǎn)生的先后順序等因素影響著效率的提升?？蓮奈锪骷軜嫷焦δ芗毠?jié)整體重構的方式解決系統(tǒng)效率問題。比如在整體宏觀物流架構上采用供應室機器人—箱式物流—病區(qū)機器人三段組合的方式，發(fā)揮機器人短途靈活性高與中型箱式長途物流速度快的優(yōu)勢，避免設備與醫(yī)院行人之間的行動干擾；采用半開放式艙體結構布局方式，減少身份認證和開倉環(huán)節(jié)直接拿取物資，提高了倉儲空間尺寸寬容度，縮短流程步驟提升效率；此外，機器人置物臺與箱式物流中轉站的結構創(chuàng)新保證物流過程全自動化，減少用戶介入，提升服務效率。

（二）形態(tài)構建注重產(chǎn)品的場景適應性。場景是基于使用的情境，在保證產(chǎn)品功能基礎上進行產(chǎn)品場景化設計，讓物流機器人從單一的產(chǎn)品屬性轉變?yōu)閳鼍皩傩?，應注重產(chǎn)品與場景的融合性特征[11]。場景適應性是指物流機器人的設計在滿足醫(yī)院公共設備設計原則的前提下，針對病區(qū)空間屬性特征設計產(chǎn)品特征。病區(qū)屬于醫(yī)療空間，根據(jù)醫(yī)療產(chǎn)品設計風格定義機器人設計，可保證整體風格統(tǒng)一性，人性化和情感化設計理念有一種親切舒適的感受，為患者和醫(yī)護服務人員帶來積極的心理情緒；病區(qū)場景安靜整潔，映射到產(chǎn)品設計上需要注重簡潔優(yōu)雅，在外觀CMF 設計上設定為白色亞光材質富有溫和感；考慮場景下人群的特殊需求，護士群體的工作屬性側重于關懷性，且一線服務人群中年輕群體占比較大，構建圓潤飽滿，柔和的形態(tài)特征更加迎合用戶訴求；根據(jù)具體醫(yī)院和病區(qū)風格構建統(tǒng)一性，在細節(jié)顏色和圖案上允許根據(jù)醫(yī)院病區(qū)要求打造統(tǒng)一調性，既保證病區(qū)場景的共性特征，也可具備一定個性化融合的空間；在機器人交互反饋維度，盡量將機器人的顯性特征抽象化，比如采用抽象簡潔含蓄的條狀呼吸燈代替表情包，避免太具象的人形元素給病區(qū)患者帶來恐懼和視覺疲勞。

（三）構建信息平臺升級數(shù)字服務。物聯(lián)網(wǎng)擁有大量傳感器感知，分析和處理外界信息，最終產(chǎn)生數(shù)據(jù)價值，系統(tǒng)設計中需要思考如何充分發(fā)揮這些信息資源價值最大化[12]。機器人傳感器和操作屏幕可以長時間積累服務數(shù)據(jù)，護士在工作中的信息可以記錄在系統(tǒng)中，完成醫(yī)院物流管理效率最大化。這部分功能除了能夠構建病區(qū)線上線下相結合的配送服務外，還可以為護士群體日常的其他工作提供支持。比如送藥，記錄醫(yī)囑，患者身體狀況檢查結果記錄，咨詢、保健、預防、治療和康復等后續(xù)健康服務。統(tǒng)一構建數(shù)字服務，完成部分工作的數(shù)字化轉移，極大地減輕了醫(yī)護工作人員的壓力，提升服務滿意度。機器人可以為患者們提供一些娛樂放松、互動交流和健康宣傳等服務，幫助患者緩解緊張情緒。

（四）注重人機細節(jié)以提升交互體驗。醫(yī)院智能硬件產(chǎn)品設計不僅要注重美觀性和簡潔優(yōu)雅特征，同時也非常強調人機工程學和交互體驗。用戶與設備之間產(chǎn)生高頻交互操作，人機細節(jié)設定上需要考慮到目標用戶在病區(qū)作業(yè)場景下的認知行為習慣。比如產(chǎn)品整體和細節(jié)的設計要根據(jù)２5-44 歲女性用戶的人體工程尺寸數(shù)據(jù)進行設定；在設計頁面時候強調頁面重點信息簡單清晰，用交互和視覺的設計方法引導用戶高效完成操作任務；同時考慮到產(chǎn)品的運營和維護，設備故障狀態(tài)下便于問題的迅速排查和反饋；提升全流程服務操作體驗，在配送前后，系統(tǒng)自動記錄日常物資配送標準，物資種類和數(shù)量自動顯示在屏幕上，用戶僅需要一鍵提交申請或審核完成，且信息檔案實時記錄在系統(tǒng)中，通過智能化手段減輕了用戶的操作步驟。在配送途中，智能定位技術可以實時查看病區(qū)物資配送進程，減輕用戶的等待焦慮。

結語

本文基于場景理論的設計思維方法，將對物流機器人產(chǎn)品的研究轉化為病區(qū)場景需求的研究，再回到產(chǎn)品系統(tǒng)設計上落實方案。前期通過場景構成要素模型的建立來梳理場景下的痛點和設計需求。依據(jù)場景設計的流程框架結構化場景并構建目標場景模型，并以此作為產(chǎn)品系統(tǒng)設計定位。結合需求分析和設計定位產(chǎn)出物流機器人產(chǎn)品系統(tǒng)設計策略。場景化的設計思維方式強調用戶，產(chǎn)品和場景之間的關系，幫助我們跳出技術的范疇去思考設計[13]，既能從更宏觀全面的視角看待產(chǎn)品的設計，同時又能理性引導設計的實施，最后回歸到技術層面解決實際問題。