基于FAHP 的腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具設計研究

趙艷曉，應放天,2，方倩怡，李志輝

（1.湖北工業大學，武漢 430068；2.浙江大學，杭州 310058）

游戲是兒童的文字，玩具是兒童的語言[1]。埃里克森認為“游戲是兒童最自然的治愈方式”[2]。基于醫療游戲輔導的心理干預療法在西方發達國家已被廣泛應用，英國在1975 年就創建了“國家醫院游戲工作人員協會”，截至2013 年，在北美的兒童專科醫院已有400 多個兒童醫療游戲項目運行。然而，國內對兒童醫療輔導游戲的開展還處于探索階段，有少數城市開始了對游戲治療方法的實踐。中國香港地區在2002 年啟動了“醫院游戲發展計劃”；南京醫科大學附屬兒童醫院建立游戲治療室，構建了專業的游戲輔導環境[3]；上海復旦大學附屬兒科醫院2018 年組建了醫療游戲輔導護理專業隊伍[4]，并于2018 年2 月6日聯合中國兒童樂益會啟動了全國首個“同心童趣，醫路相伴”兒童醫療游戲輔導項目基地[5]。實踐證明，在診療過程中合適的醫療游戲玩具能對兒童心理產生積極影響，從根本上改變兒童對就醫過程的認知，緩解兒童的恐懼心理，減少患兒的負面情緒，同時提高患兒診療過程中的依從性，降低醫護人員的看護難度，增加醫護人員的工作效率，使醫護患之間的溝通和治療配合度更好。

不同年齡、病種、醫療場景的患兒所適用的醫療游戲輔導產品也大有不同，目前對兒童醫療游戲輔導玩具的設計研究甚少，創新性產品不多。兒童腫瘤目前是威脅兒童生命的主要原因之一，據美國2011 年國家生命統計報告（NVSS）顯示惡性腫瘤為5～14歲年齡組兒童死亡的第二大原因[6]。兒童惡性腫瘤不僅影響了患兒的身體健康，也給他們帶來了很多心理問題[7]。腫瘤兒童年齡尚小，心理也尚未發育成熟，長期的住院、骨髓和腰椎的穿刺及放射治療、化學治療的痛苦，都會在患兒心理上造成負面的影響，從而產生恐懼、焦慮、抑郁等心理，對治療產生抗拒。因此，筆者選取腫瘤重癥兒童為研究對象，通過模糊層次分析法（FAHP）對腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具多層次需求因素進行評估并建立綜合評價模型，運用該評價模型對市場上一款醫療游戲輔導玩具進行模糊綜合評價，從而得到客觀嚴謹的評價結果，為腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具的開發設計提供參考依據。

1 腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具綜合評價流程

模糊層次分析法（FAHP）是在AHP 方法的基礎上提出的一種定性分析和定量分析有效結合的決策方法[8]，繼承了AHP 層次化的結構模式和研究方法[9]，將具有不確定性的多個因素進行層次劃分，再運用模糊數學原理進行整體綜合評價分析[10-11]。影響腫瘤兒童醫療游戲玩具設計的相關因素很多，本文首先運用層次分析法確定評價指標體系的層次結構，通過專家團隊打分和SPSS 數據化計算得到各指標的權重值，再結合模糊綜合評價法對醫療游戲玩具設計方案進行綜合評價，整體流程見圖1。

圖1 腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具綜合評價流程Fig.1 Comprehensive evaluation flow chart of medical games tutorship toys for children with tumor

2 腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具綜合評價模型構建

2.1 指標評價層級模型構建

產品的設計流程就是對使用體驗具有影響因素的信息進行整合和加工的過程[12]，另外還需要考慮人的認知需求、操作需求、情感需求等多方面因素，通過整合，準確定位用戶需求[13]。兒童醫療游戲玩具作為對患兒進行心理干預的醫療輔助產品，在進行用戶需求的分析定位時要兼顧患兒及游戲輔導人員對產品的不同需求，既要滿足患兒使用產品時的安全性、易操作性、可玩性等需求，也要滿足游戲輔導師借助產品提高患兒診療依從性的需求。

在對兒童醫療游戲輔導產品進行調研并大量查閱兒童產品的設計方法相關文獻資料之后，筆者多次到腫瘤醫院實地調研觀察，記錄了患兒在自然狀態下使用醫療游戲玩具的過程，挖掘影響用戶使用體驗感和醫療輔導效果的因素，見圖2。文中主要側重研究的患兒年齡段為5～14 歲，用戶使用醫療游戲輔具的整個過程分為3 個階段，第1 階段，進入游戲室開始游戲前，患兒主要從醫療游戲玩具的整體造型設計、色彩感覺、表面質感等方面來獲得本能層感受，新奇有趣的造型、鮮艷明快的色彩，可以吸引兒童的注意，滿足其好奇心，激發使用興趣；第2 階段為游戲輔導操作階段，觀察發現，腫瘤兒童體質偏弱，易于疲憊，且對比較難學的玩具表現出焦慮和排斥情緒，玩具的易學易用性、結構安全性、人機尺寸的舒適度、游戲的可玩性和互動趣味性等因素都會影響使用體驗感，使用效果則主要與游戲過程中醫患雙方需求的實現程度有關；第3 階段，游戲輔導完成之后，患兒獲得的情感關懷和心理引導性會加深患兒對產品的感受，從而獲得反思層體驗。

圖2 腫瘤醫院實地調研Fig.2 Field investigation in cancer hospital

實地調研發現，相較于普通病患兒童，長期的放療、化療等痛苦度較高的診療過程更易使腫瘤患兒出現恐懼、抑郁、缺乏自信、抗拒治療等負面表現。因此，在腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具的評價體系構建中需要考慮產品對腫瘤兒童心理的適用性、對治療過程中患兒積極心理的引導性及情感關懷等指標。實地調研之后，結合多輪德爾菲法，對5 位臨床專業心理師、15 位產品設計師、5 位工業設計專業教授、5 位兒童醫療游戲輔導專業人員組成的專家組進行多輪調研、討論，再運用層次分析法對收集的資料和評價指標因素進行整理、補充、歸類，得到適用性因素、安全性因素、功能性因素、外觀因素、情感性因素5 個準則層指標和13 項細分的指標層評價指標，最終構成一個自下而上的階梯層次結構模型[14]，見圖3。產品的成本造價、是否便于加工與運輸等因素也是產品設計需要考慮的因素，但由于文中主要研究影響用戶使用體驗感和醫療輔導效果的因素，故在指標體系中未放置產品成本等指標。

圖3 腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具的評價指標層級分析模型Fig.3 Evaluation index hierarchical analysis model of medical games tutorship toys for children with tumor

2.2 構建判斷矩陣

構建判斷矩陣是層次分析法中的重要環節，對指標層次結構模型中同一層級元素進行重要程度的兩兩比較構造判斷矩陣，以求得不同元素的權重值[15]。為了使判斷矩陣定量化，用1～9 的比例標度法進行賦值[16]見表1，用數值來表示兩要素之間不同的重要性程度。選取用戶需求分析的專家組對各層次不同指標進行打分評價，專家組由5 位臨床專業心理師、15位產品設計師、5 位工業設計專業教授、5 位兒童醫療游戲輔導專業人員組成，通過多輪討論分析，使專家評價結果趨于一致。最終得出目標層、準則層的模糊判斷矩陣與各因子權重W，見表2—8。

表1 判斷矩陣指標重要性等級數值標度表Tab.1 Judgment matrix index importance level numerical scale table

表2 目標層判斷矩陣及權重值Tab.2 Judgment matrix and weight value of target layer

表3 適用性準則判斷矩陣及權重Tab.3 Judgment matrix and weight value of applicability criterion

表5 功能性準則判斷矩陣及權重Tab.5 Judgment matrix and weight value of functional criterion

表6 美觀性準則判斷矩陣及權重Tab.6 Judgment matrix and weight value of aesthetics criterion

表7 情感性準則判斷矩陣及權重Tab.7 Judgment matrix and weight value of emotional criterion

通過對腫瘤兒童醫療玩具游戲輔導效果產生影響的各層級因素的分析與計算，得出各指標的權重值，由表2—8 數據分析結果可知，準則層各評價指標權重值最高的是安全性因素0.361 16），其次是情感性因素（0.350 29），適用性因素（0.141 93），功能性因素（0.094 10），權重最低的是外觀性因素（0.052 52）。由于兒童群體的特殊性，安全性是兒童玩具設計的第一要素，在設計中要盡可能避免兒童使用過程中的安全隱患。醫療游戲輔導玩具的最終目的是為患兒提供服務，游戲輔導師通過與患兒的游戲輔導過程對其心理和情緒產生積極干預，玩具的玩法及游戲規則的情感性和適用性會對輔導效果產生直接影響。因此，醫療玩具設計不僅要考慮用戶的生理特征、心理特征、兒童特有的年齡段認知特點，還要考慮患兒病種特定的醫療過程，以提升游戲輔導的效果。由指標層各因子綜合權重值可知，對腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具設計影響較大的因子是結構的安全合理性（0.240 77）、心理引導性（0.200 17）、材料安全性（0.120 39）、游戲過程中的情感關懷（0.100 08）及醫療過程適用性（0.076 49）和玩具的易操作性（0.062 73）。

2.3 層次結構一致性檢驗

為了確保專家組思維判斷矩陣的數據在構建過程的一致性[17]，即保證各矩陣中的權重值的合理性，在判斷矩陣和各個評價指標權重值確定之后，需要進行一致性檢驗。檢驗分為以下步驟：

計算最大特征根：

式中：n為判斷矩陣階數；(Aω)i為矩陣A與矩陣iω的乘積。

計算一致性指標CI：

式中：λmax為判斷矩陣的最大特征值；n為判斷矩陣階數。

計算一致性比率CR ：

式中：CI 為判斷矩陣一致性指標；RI 為隨機一致性指標，不同階數矩陣的RI 取值見表9。

表9 矩陣階數為1-9 的RI 取值Tab.9 RI value of matrix order 1-9

當CR<0.1 時，則認為判斷矩陣一致性檢驗合格，若CR≥0.1 則需要重新調整判斷矩陣并再次檢驗，直至符合一致性條件為止。一致性檢驗結果見表10。

表10 一致性檢驗結果Tab.10 Consiste ncy check result

計算結果顯示，腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具評價模型中各矩陣CR 值均小于0.1，因此各判斷矩陣都通過了一致性檢驗，其權重值合理。

2.4 模糊綜合評價方法

邀請專家組對層次分析模型中的指標層因子進行評價，得到評語集上該因素的隸屬度,從而構建出模糊評價矩陣，通過權重向量和相對應的模糊評價矩陣進行模糊綜合評價計算得出綜合評價向量,再結合評語集中各評價等級所對應的分值，將綜合向量轉化成綜合分數,從而發現產品需要優化改進的地方。

3 實例研究

以“我是小醫生”醫療游戲輔導玩具為例，見圖4（圖片來源Google），結合層次分析模型對其進行模糊綜合評價。該款玩具通過角色扮演小醫生的互動體驗過程幫助患兒了解與自身相關的疾病常識和診療護理的過程，以緩解患兒的醫療恐懼和治療帶來的焦慮情緒。玩具模擬了兒童就醫時的常見場景操作，配合趣味聲光效果，可玩性高，易于操作，互動體驗感較強，故該產品受到醫院及病患家庭的青睞，在各種病種醫療場景應用度較高，也被應用于腫瘤兒童的游戲輔導。

圖4 “我是小醫生”醫療游戲輔導玩具Fig.4 “I am a little doctor”medical game tutorship toy

采用李克特五點量表，把各評價指標作為因素集V，建立評語集X，X=并將評語集轉化為對應的分值等級為90，75，60，50，40，繼續邀請指標評價中的專家組共30 位評價人員運用腫瘤兒童醫療游戲玩具設計評價模型對“我是小醫生”醫療游戲玩具產品進行評價，評價結果如各評價指標相對應的模糊綜合評價矩陣R所示：

為了更好地綜合利用指標權重向量和權重判斷矩陣的信息，使用加權平均型模糊算子，將模糊評價矩陣與層次分析法得到的權重進行合成運算，計算出準則層各指標的評價權重向量如下：

在此基礎上，可構建出總體指標的模糊綜合評價矩陣：

則該款醫療輔導玩具的綜合評價向量為：

最后通過綜合評價向量S與評語集等級對應的分值進行加權計算，得到該醫療輔導玩具百分制評價總得分為：

根據模糊評價等級與分值的對應關系，該款醫療輔導玩具的用戶滿意度等級為“滿意”，距離90 分“非常滿意”等級仍有差距。評價結果說明該玩具整體上滿足醫療游戲輔導用戶的基本需求，但可能輔導效果不夠理想，某些方面仍需要進一步優化。對照表8 的各評價指標要素綜合權重值和該產品的模糊打分評價情況發現，產品在結構安全、醫療過程適用性、心理引導、情感關懷等方面滿意度較低，需要優化改進。

表8 各指標因素綜合判斷矩陣權重數據Tab.8 Comprehensive judgment matrix weight data table for each index factor

4 評價結果及設計策略

基于權重分析數據和實例評價結果表明，在指標層中，結構的安全合理性、心理引導性、材料安全性、游戲過程中的情感關懷及醫療過程適用性和玩具的易操作性等指標較為重要，且目前市場上廣泛應用的“我是小醫生”醫療玩具多項指標滿意度評分偏低。綜合以上研究結果對腫瘤兒童醫療玩具提出產品設計策略[18]。

4.1 加強醫療玩具的安全性

考慮到患兒年齡段的特點和身體特殊狀況，在設計過程中盡可能避免一些安全隱患的發生，如玩具設計造型上應該避免尖銳的棱角，防止患兒磕傷；可拆卸部分的零件體積大小的合理處理，防止發生誤吞小零件的情況；玩具結構的人機尺寸合理性和牢固性，防止玩具夾縫卡住患兒手指等意外情況的發生；材料是否是無毒無害的綠色環保材質、表面涂料的重金屬等化學物質含量是否達標都涉及玩具設計中應注意的安全性因素。腫瘤兒童因病痛折磨，身體抵抗力、體力等方面都相對更弱，安全性問題對他們造成的傷害可能更加嚴重，因此，兒童醫療游戲輔導玩具應該以安全性為設計的第一要素。

4.2 注重醫療玩具使用過程中的心理引導性

兒童醫療游戲分為合作類游戲、單獨類游戲、扮演類游戲等多種形式，游戲輔導的最終目的就是以游戲輔導玩具為媒介，通過游戲過程了解患兒心理并對其產生積極影響，引導兒童對就醫過程產生積極情緒的認知，緩解腫瘤兒童對醫院環境和就醫過程的恐懼心理，以提高患兒診療過程中的依從性。可以把醫院的布局和各治療室通過趣味化的棋盤或者沙盤玩具的形式展示出來，讓患兒通過新奇有趣的游戲輔導過程對醫院和自己要接受的診療過程有個全新的認知。遵循兒童好奇、愛玩的天性，可以通過給玩具增添一些多感官刺激的手段，如增加光影、音樂、形態、圖像變幻的效果等，讓游戲輔導師與患兒的游戲互動過程更加有趣，在歡樂有趣的玩耍中完成積極心態的引導。

4.3 提高醫療過程適用性

現在醫院及患兒家庭使用的醫療玩具對兒童常見就醫場景的輔導具有普遍適用性，但針對腫瘤兒童特定治療過程的游戲輔導玩具較為缺乏，而穿刺、化療、放療等較為痛苦的治療過程更易造成患兒負面心理。因此，可根據腫瘤患兒所經歷的特殊的醫療過程，在現有的游戲輔具的基礎上，豐富、優化及開發新的醫療玩具及相關產品，以提高醫療過程的適用性，更好地配合腫瘤兒童相應的治療過程。

4.4 注重情感關懷

情感化是兒童玩具設計中的一個重要因素，醫療游戲輔導玩具在對患兒情感的關懷上主要包括兩點。

第一，幫助患兒樹立自信心。腫瘤兒童因病情特殊，多數需要長期住院治療，調研發現腫瘤重癥患兒常出現哭泣、遇事退縮、自我評價低、缺乏自信等表現。可以通過玩具不同的使用方式將游戲難度分為不同等級，并設置鼓勵與獎勵機制，患兒層層晉級時會得到相應獎勵，幫助患兒樹立自信心。游戲輔導的出發點是對患兒身心健康、健全的關懷，通過游戲輔導幫助他們樹立自信心既有利于病情的治療與恢復，也是為治療結束后走向社會生活打基礎。

第二，避免患兒出現孤獨感。玩具可采用合作性游戲或多人競技形式，促進患兒之間及醫患之間的情感交流，使他們在游戲輔導過程中建立人際交往關系。從情感關懷的角度出發，可以避免患兒出現孤獨感。

4.5 保障操作方式簡單便捷

實地調研觀察發現，腫瘤兒童對過于復雜難學的操作方式極易喪失耐心、失去興趣、甚至產生挫敗感和抗拒情緒。因此，游戲輔導玩具的操作方式應該盡可能簡單易懂，外觀上可以對游戲玩法有一定的指示性，人機尺寸上應該綜合考慮不同年齡段患兒和游戲輔導人員的適配性，使操作更加舒適便捷。

5 結語

文中借助層次分析法從適用性、安全性、功能性、外觀因素、情感性因素5 個方面構建了評價指標層次結構模型并計算出各層級評價指標的權重。同時，結合模糊綜合評價法對實例產品進行綜合評價，再綜合考慮層次結構模型中各指標的綜合權重值和實例模糊綜合評價中各指標得分情況，從而總結出腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具的設計優化策略。通過模糊層次分析法進一步提高了腫瘤兒童醫療玩具設計評價的合理性，幫助醫院和產品設計者在腫瘤兒童醫療游戲輔導玩具的設計中更好地把握設計方向，從而更有針對性地開發用戶滿意度更高的醫療游戲輔導玩具。