無人超市自助購物系統的可用性研究

崔中慧 尚宸光

摘要：對無人超市自助式購物系統的可用性進行研究，以此為未來無人超市的自助購物系統提供相應的設計建議。基于可用性的理論，分析與研究無人超市的自助進入系統與自助結賬系統，通過用戶測試的方式，對其可用性進行研究并量化分析，重點通過無人超市自助購物系統的使用效率和錯誤率的客觀評價進行研究。根據調研與測試數據結果的橫向與縱向分析，歸納出被測無人超市中不同形式的自助購物系統的優缺點。通過可用性測試的量化分析得出，作為無人引導環節中必不可少的自助進入系統與自助結賬系統，僅提供新穎的購物理念是不夠的，提高其可用性對于消費者的購物體驗也尤為重要。

關鍵詞：無人超市 自助系統 可用性分析 消費者 購物體驗

中圖分類號：TB472

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2021）05-0045-04

引言

隨著互聯網及人工智能技術的不斷發展，當前零售業正處于“顛覆式變革”的狀態凹。自阿里巴巴提出“新零售”概念后，無人超市以其無導購、無收銀員的自助購物形式開始廣受人們的關注。無人超市通過采用技術服務取代人工服務，改變進入及結賬的方式，簡化用戶的結賬流程，縮短等待時間。2017年，國內的京東、繽果盒子、TakeGo等分別實現了無人超市的構想，其主要分布在北京、上海、成都、杭州等地，這些無人超市為用戶帶來了新鮮的購物體驗，但仍存在一些問題，如使用用戶較少、存在商品盜竊、注冊及結賬方式繁瑣等。這種新興的消費方式要被更多用戶接受，需要使自助系統的設計從用戶角度出發，圍繞“使用效率”、“錯誤率”等可用性指標，優化用戶在購物過程中的觸點，減少學習成本與使用負擔，以滿足不同類型用戶的需求與期待。因此有必要針對無人超市自助購物系統的可用性進行深入分析，探討不同的自助購物系統對用戶購物體驗的影響，并對其提出相應的優化建議，從而為提高無人超市的可用性提供理論指導。

一、無人超市自助購物系統的主要構成要素

無人超市的自助購物系統由自助進入系統和自助結賬系統構成，并且由不同的技術形態支撐，其中人工智能系統的識別與處理來源于購物流程中人的自然行為，物聯網和RFID技術的操作與判斷來源于用戶與產品界面的交互過程[3]，并且其充分利用大數據、云計算等技術采集用戶線上和線下的行為數據4。不同無人超市采用的自助系統有所不同，其中包括進入與結賬兩大部分，入口處的自助系統是進入無人超市的重要組成部分，有閘機入口和自動安全門入口等形式;結賬處的自助系統有RFID自動掃描和自助結賬終端機等形式。通過比較成都市無人超市所在位置及訪問量，選出四處具有代表性的無人超市：京東無人超市如圖1.倉鼠立購無人超市如圖2.繽紛魔方無人超市如圖3.歐尚無人超市如圖4.分別對以上四種無人超市的內部環境進行觀察并實際操作，同時對操作流程進行拍攝與記錄，根據被調研對象所采用的不同自助系統進行歸類，如表1。

（一）自助進入系統的構成要素

無人超市自助進入系統的操作流程由注冊和解鎖兩個部分組成，新手用戶需通過注冊獲得對應無人超市的進入權。注冊部分中，

無人超市通常采用文字與圖形相結合的方式引導用戶完成注冊任務;解鎖部分中，用戶需使用注冊時獲取的信息作為解鎖憑證，并根據提示完成解鎖任務。

（二）自助結賬系統的構成要素

無人超市的自助結賬系統分為四大模塊：掃描商品模塊、更改商品模塊、支付模塊和完成模塊[5]，由于自助結賬系統采用的形式不同，每個模塊的操作方式也有所不同，根據無人超市結賬時采用的自助系統分類，可將調研對象分為：采用RFID自動掃描技術的無人超市和采用自助結賬終端機的無人超市。

1.采用RFID自動掃描技術的無人超市：使用RFID閱讀器自動識別商品上的RFID標簽，可以省去顧客手動掃描商品的環節，并且RFID閱讀器可以同時讀取多個標簽，當讀取到商品上的標簽時，后臺系統可以迅速計算出相應商品的價格，這樣可以很大程度上提高收銀效率[6]。為更清楚地了解采用RFID自助結賬系統無人超市的使用流程，故以京東無人超市為例，其操作流程，如圖5。

2.采用自助結賬終端機的無人超市：以歐尚無人超市為例，新手用戶在進入無人超市時，需要通過微信關注對應的公眾號后掃碼解鎖安全門，完成購物后，用戶根據操作引導使用自助結賬終端機掃描商品進行結賬，其操作流程，如圖6。

二、研究方法與過程

（一）可用性測試的基本原則與意義

研究產品的可用性可以探尋用戶在特定的使用情景下，在使用產品時的有效性、效率及滿意度是否達到特定的目標。“有效”指用戶完成指定目標的精確度和完整性;“效率”指用戶按照精度和完整度完成任務所消耗的智力、體力、時間、材料或經濟資源;“滿意度”指用戶使用該系統后通過主觀意向，對系統的舒適度和認可程度進行描述7。合理的可用性測試能夠幫助了解用戶在操作某一項或幾項特定任務時的完成情況，能夠直接面向產品的最終使用者，因此測試結果對改進產品設計具有重要的意義[8]。

無人超市作為購物方式的一種新嘗試，需要減少用戶感知與思維方面的負荷，降低用戶在操作產品時的能力要求[9]，否則會加重消費者的使用負擔。因此為了研究無人超市自助系統的可用性，對其使用效率及錯誤率進行測試與研究。

（二）被試選擇與影響因素歸納

為了進一步了解四種無人超市自助系統設置的區別對用戶操作的影響，在實際操作后，歸納出其自助進入環節與自助結賬環節中的觸點，并分別總結各無人超市中自助進入系統和自助結賬系統對用戶使用行為的影響因素，如表2、3。

（三）用戶選擇與任務列表

由于倉鼠立購無人超市與其余三個無人超市差異性較小，故本次測試分別在京東無人超市、繽紛魔方無人超市和歐尚無人超市中進行。實驗內容分為兩個部分：學習并進入無人超市和學習并完成商品結賬。測試通過觀察新手用戶學習如何進入無人超市與操作無人超市中自助結賬系統的情況，對新手用戶在使用時學習時間、操作時間、錯誤操作等進行測試，比較受測試樣本的差別，并進行總結分析。

根據無人超市的自助進入系統和自助結賬系統對用戶行為的影響因素設置任務，并在任務說明的基礎上設置相應的情景描述，在測試者完成對應任務后詢問其對于具有靈活性的因素點的意見。準備測試的任務列表，作為測試的框架，如表4，并對8名從未使用過無人超市的用戶進行測試。

三、實驗結果分析

（一）無人超市可用性測試標準

用戶需求的實現、操作目標的達成及用戶在與產品交互、完成操作過程中的錯誤率是可用性測試中客觀評價的重要因素[10]。首先為三種無人超市設置統一的測試任務：學習如何進入無人超市、執行進入無人超市、找到結賬區域、學習并完成結賬;其次為每個任務確定度量指標，并根據度量指標制定計分標準，關于被測試者的任務完成時間計分標準如下：

1.“學習如何進入無人超市”項：未學習記0分，1s-40s記3分，41s-80s記2分，80s以上記1分;

2.“執行進入無人超市”項：失敗記0分，1s-50s記3分，51s-100s記2分，100s以上記1分;

3.“尋找結賬區域”和“完成結賬”項：失敗記0分，1s-15s記3分，16s-25s記2分，26s以上記1分。

最后，整理出每位被測試者的任務完成時間，依據上述規則完成對應任務的分值轉換;并統計完成任務過程中的出錯次數。

（二）被測試無人超市可用性分析總結

由于京東無人超市與繽紛魔方無人超市的自助系統形式完全不同，因此共用同一組測試者進行觀察;繽紛魔方無人超市與歐尚無人超市的自助系統形式相似，為保證被測試者均為新手用戶故使用第二組測試者進行觀察。分別記錄“學習如何進入無人超市”、“執行進入無人超市”、“找到結賬區域”、“學習如何結賬”、“完成結賬”耗費的時間并進行對比，部分測試結果，如表5。依據計分標準統計每位被測試者各任務完成時間的對應分數，并通過計算對應分數的平均值衡量自助系統的效率，如表6。其次，統計每位被測試者在完成各任務時的錯誤操作次數，并通過其平均值衡量自助系統的錯誤率，如表7。

針對各任務分別對應的使用效率或錯誤率的數據進行分析，得到以下結論：

1.在學習如何進入無人超市方面：被測試者學習使用自動安全門的平均分為2.75分，學習使用閘機入口的平均分為2分，因此自動安全門學習效率高于閘機入口。

2.在錄入基本信息方面：人臉識別閘機入口的錯誤操作平均次數最高，為1.25次，明顯高于自動安全門的錯誤平均次數，因此在錄入信息時，使用自動安全門的錯誤率較低。

3.在執行進入無人超市方面：被測試者執行進入自動安全門1時完成任務時間的平均得分為2.5分，錯誤率為0次，明顯低于閘機入口和自動安全門2。有趣的是，其中自動安全門1的錯誤率低于自動安全門2，結合前期對自助進入系統影響因素分析得出，在同樣使用自動安全門的情況下，開門時語音提示音量較大的安全門可用性較高。

4.在尋找結賬區域方面：被測試者執行尋找RFID自動掃描系統的平均得分為2分，效率最低;錯誤率為0.25次，高于使用自助結賬終端機的無人超市，結合前期對自助結賬系統影響因素的分析得出，結賬區域未與購物區域隔開的無人超市的完成效率較高，錯誤率較低。

5.在完成結賬方面：被測試者使用RFID自動掃描系統結賬時間的平均得分為2.75分，效率最高;出錯率為0.5次，低于自助結賬終端機。有趣的是，同樣使用自助結賬終端機的歐尚無人超市與繽紛魔方無人超市相比，兩者在操作過程中均有較清晰的語音提示，且引導性較強，但自助結賬終端機2（歐尚無人超市）效率分值為2.5高于自助結賬終端機1（繽紛魔方無人超市），結合前期對自助結賬系統影響因素的分析得出，自助結賬終端機1的功能分區模糊且靈敏度較弱，其可用性較低;自助結賬終端機2在操作教學方面使用視頻及文字與圖形相結合的方式，且通過高低落差對功能進行分區，其可用性更高。

四、研究總結與設計建議

（一）研究總結

結合前期調研與上述分析，針對自助進入與自助結賬兩部分內容，分別對其不同形式自助系統的優缺點進行如下總結：

1.自動安全門：其操作說明采用圖文結合的形式，用戶學習成本較低，并且由于其執行進入無人超市的步驟少且易操作，因此其可記憶性較高，用戶在每次使用時不需要重新學習，如圖7;但自動安全門在顧客較多時，門口易出現擁擠情況。

2.閘機入口：通過閘機入口時用戶需要出示專屬的二維碼并進行面部識別，安全性較高，且閘機通道有助于人員引流;但錄入信息與生成二維碼的操作步驟較繁瑣，如圖8，并且在掃碼進入時，同時需調整面部角度進行核對，耗費的時間較長，在易操作及易學習性方面表現較弱。

3.RFID自動掃描結賬系統：用戶無需操作，系統可同時自動識別多個商品，步驟簡單且效率高，使用戶在短時間內即可完成結賬任務;但其容錯性較低，且物品標簽間易發生遮擋導致漏結現象。

4.自助結賬終端機：自助結賬終端機普及性較高，用戶可根據操作指引自主完成商品掃碼與結賬任務，如圖9;但當購買商品較多時，結賬步驟也隨之增多，需要花費較多的時間和努力才能完成任務。

（二）無人超市自助購物系統的設計建議

根據上述研究可見，要提高無人超市自助進入系統及自助結賬系統的可用性，需要綜合考慮兩者的組合方式。在進入無人超市時自動安全門的可用性優于閘機入口，但其效率及錯誤率與系統的語音反饋質量有密不可分的影響;結賬時，RFID結賬技術的可用性優于自助結賬終端機，但其中結賬區域位置設置及語音提示對其影響較大。因此無人超市的自助購物系統可考慮將自動安全門和RFID自動掃描結賬系統相結合的形式，但兩者的部分功能仍有可優化的空間。

1.針對自動安全門提出以下建議：

（1）自動安全門的操作說明應使用指向性強的圖標且步驟描述簡略清晰;另外，對于新手用戶來說其注冊步驟盡量控制在3步以內。

（2）在自動安全門開啟時，語音提示內容應明確且保證音量可以被用戶有效接收。

2.針對RFID自動掃描結賬系統提出以下建議：

（1）增加空間內導視系統：當用戶不了解結賬原理時，由于使用教程中關鍵步驟的語言描述不夠具體，容易產生錯誤操作，從而增加結賬的時間成本，如圖10。因此建議使用圖文結合的方式適當增添關鍵步驟的具體提示，并分別在對應的位置設置對應動作的提示，例如：在重點位置加大加粗或使用鮮艷的顏色進行提示。

（2）優化結賬輔助設施：為減少購買商品過多標簽相互遮擋的情況，建議設置專門放置商品的結賬臺，并且由于目前RFID標簽均被粘貼在商品包裝上，可能存在被惡意撕毀的情況，如圖11，建議改進RFID標簽的附著形式，以避免逃避結賬的行為。

（3）完善語音提示功能：在結賬過程中增加同步的語音提示，使用戶更加高效地完成結賬動作，例如：系統能夠分辨新手用戶及老用戶，根據用戶是否使用過該無人超市發出相應的語音提示，即針對新手用戶，語音提示可以詳細，老用戶的語音提示則可以刪掉不必要的教學部分。

結語

通過技術服務縮短用戶的購物時間時無人超市的重要理念，其中系統的操作效率和錯誤率對用戶的購物體驗有著密不可分的影響，因此，在無人指導的情況下，無人超市中的自助進入系統和自助結賬系統需要讓用戶在盡可能短的時間內學會如何使用，且具有較高的包容性。通過調研與可用性分析發現，應盡量減少自助進入系統的步驟，并且多用符號性強的圖案代替文字減輕用戶的閱讀壓力，以此方式可在一定程度上避免由于步驟復雜繁瑣而導致的客源流失;自助結賬系統作為自助購物中的重要環節，應提供更具引導性的導視系統及個性化的語音提示以縮短時間成本。無人超市需要提高自助購物系統的可用性以增強用戶黏度，使其在憑借新穎的購物方式吸引新用戶的同時，留住老用戶。

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