基于AHP-TOPSIS法的自閉癥兒童攻擊行為干預產品研究

曹楊柳，張燕，王媚雪，常虹

基于AHP-TOPSIS法的自閉癥兒童攻擊行為干預產品研究

曹楊柳，張燕，王媚雪，常虹

（燕山大學，秦皇島 066004）

為減少自閉癥兒童攻擊行為的發生，對其攻擊行為的影響因素和能夠改善該行為的產品進行研究。采用層次分析法（AHP），建立攻擊行為影響因素的評價矩陣，對影響因素進行權重分析。采用逼近理想解排序法（TOPSIS），通過評分的方式建立評價矩陣，根據得出的權重值，計算出正負理想解和各方案的相對貼度，從而選出最有效的解決方案。個人認知、親子關系、同伴關系和移情能力是自閉癥兒童攻擊行為產生的主要影響因素，在根據主要影響因素設計的3款產品中，智能交互音樂鼓的設計為最優解決方案。通過層次分析法與逼近理想解排序法，排除了主觀因素的影響，對自閉癥兒童玩具產品的設計要素進行優化，填補了自閉癥兒童攻擊行為干預產品的市場空白，能夠有效減少自閉癥兒童攻擊行為的發生。

自閉癥兒童；層次分析法；逼近理想解排序法；攻擊行為

自閉癥（ASD）是兒童中普遍存在的精神類疾病[1]。根據我國殘疾人普查情況的最新統計，自閉癥是兒童精神疾病中發病率較高的一種。

研究表明，自閉癥兒童常有攻擊性行為（對他人進行有目的的傷害的行為），且一旦發生較難控制[2]。導致自閉癥兒童產生攻擊行為的因素有很多，層次分析法能夠對這些復雜的因素進行權重分析，并根據分析結果來設計不同的攻擊行為干預產品，采用逼近理想解排序法來選擇最適合自閉癥兒童的設計方案，進而達到改善自閉癥兒童攻擊行為的目的。

1 自閉癥兒童攻擊行為概述

1.1 攻擊行為概述

患有自閉癥這種特殊疾病的兒童，大多都會伴隨著一定程度上的社交障礙，并由此引發出一系列難以被常人所接受的特殊行為問題。這種問題可以大致劃分為4種類別，其中包括自我刺激、暴躁性、抗拒性和其他問題行為?；純簳米约邯毺氐膽B度對待視覺范圍內的物體，重復性地進行同一個刻板動作，這種情況屬于自我刺激的問題行為；對他人或自身具有攻擊性和傷害性，或是突然發出刺耳的尖叫，這類情況屬于暴躁性的問題行為；不分情況、場合，表現出抗拒和拒絕，這類情況屬于抗拒性的問題行為；嘔吐、強迫癥等奇怪的行為都屬于其他問題行為。在這些情況里，最嚴重和普遍的表現是攻擊性和傷害性的行為。

攻擊行為（Aggressive Behavior）又稱侵犯行為，是指對他人進行有意圖的傷害，受傷的對象在心理和生理上都很難接受。目前攻擊行為在社會群體中有著廣泛性，同時也是在兒童中普遍存在的一種不良行為[3]。攻擊行為的3類主要特點分別是有意圖、外顯性和傷害性。

1.2 攻擊行為的表現形式

自閉癥兒童攻擊行為的表現形式復雜多樣，兒童發展心理學研究表明，按照攻擊行為的歸因進行分類，攻擊行為可以分為敵意性攻擊（傷害對方）和工具性攻擊（通過傷害別人達到某種目的），學齡前孩子產生的攻擊行為大部分都是工具性攻擊[4]。在其他學者的研究中可以發現，給他人的生理或心理產生傷害，是兒童攻擊行為最為明顯的癥狀。其中，男性患者常采用擊打、抓撓等身體攻擊方式；女性患者常采取拒絕、傳謠、排斥等語言攻擊方式[5]。除此之外，冷暴力、消極、破壞他人關系等問題屬于間接攻擊行為。

2 自閉癥兒童攻擊行為的影響因素

2.1 國內外研究現狀分析

近年來，自閉癥作為兒童中普遍存在的一種精神類疾病，已經受到社會各界的廣泛關注。研究表明，攻擊行為不僅在正常兒童中普遍存在，更是自閉癥兒童常有的行為問題之一。自閉癥兒童產生攻擊行為的原因比正常兒童更加復雜，當前，國內對自閉癥兒童攻擊行為的干預研究，主要針對單個案例進行干預治療。例如胡曉毅，范文靜在《運用圖片交換溝通系統改善自閉癥兒童需求表達及攻擊行為的個案研究》中表明，圖片交換系統能夠對自閉癥兒童攻擊行為起到干預作用[6]；徐林康，王翠艷在《可視音樂治療在自閉癥兒童康復干預中的應用》中闡述，可視化音樂治療在自閉癥兒童康復干預中有明顯的作用[7]；任會芳在《正向行為支持對自閉癥兒童攻擊性行為干預的個案研究》中指出，正向行為支持可有效減少自閉癥兒童攻擊行為的產生[8]。國外對自閉癥兒童攻擊行為的干預則多傾向于藥物治療。

兒童發展心理學研究表明，在學齡前階段，兒童的攻擊性行為大多在2歲開始出現，4～5歲為高發期，之后會隨著年齡的增長而遞減，此階段兒童攻擊性行為發生的概率更是高達11.07%[9]。攻擊性行為的發展狀況對個人品格的發展起著至關重要的作用。

目前，對自閉癥兒童行為改善的方式單一且原始，市場上并沒有為自閉癥兒童攻擊行為而設計的針對性產品，盡管干預方法有很多，但真正能夠對攻擊行為起到有效作用且適合大多數孩子的干預方法卻很少。

2.2 自閉癥兒童攻擊行為的主要影響因素分析

導致自閉癥患兒產生攻擊行為的原因非常復雜，對這些復雜的影響因素進行分析后大致可以將其分為4類：個體因素、家庭因素、社會因素、校園因素[10]。

在個體因素方面，個體生物因素、認知能力和移情能力是患兒產生攻擊行為的主要因素。大腦左半球抗干擾能力較差、右半球完形認知能力較弱的兒童存在攻擊性行為。慢性病患兒在感知到外界存在危險性信號時也會產生攻擊性行為。社會信息加工模型（SIP）從信息處理的角度，解釋了攻擊行為的產生是由于患兒對外界信息的處理出現了差錯，在信息的輸入和輸出過程中對信息進行了錯誤的加工和判斷，這是個人認知能力不足導致的[11]。移情能力可以有效抑制自閉癥兒童攻擊行為的產生，移情能力是自閉癥患兒攻擊行為產生的重要因素。

在家庭因素方面，主要受家庭氛圍、親子關系、父母教養方式的影響。據調查結果顯示，在父母與孩子相處融洽、父母文化水平相對較高的家庭中，患兒攻擊行為產生的概率普遍偏低。相反，在家庭關系緊張、親子關系較差的環境中，患兒攻擊行為出現的概率相對偏高[12]。簡單、粗暴的教育方式會激發患兒攻擊行為的產生，而溫和、細致的教育方式則會舒緩患兒的情緒，減少該行為的產生[13]。

在社會環境方面，主要受攻擊性榜樣強化和社會媒體的影響。學齡前兒童的模仿能力是很強的，當患兒將某類人群視作榜樣和學習對象時，就會對他們的行為進行學習和模仿。班杜拉提出的社會學習理論也說明了這一現象，該理論提出兒童在觀察事物后會形成一定的知識儲備，在遇到同類問題時會模仿榜樣人群的行為[14]。除此之外，觀看具有攻擊性的視頻等也會導致患兒產生攻擊行為，當患兒意識到利用攻擊行為能夠解決問題，或者攻擊行為能夠使他們受到一定表揚時，也會強化他們的攻擊意識。

在校園因素方面，主要受同伴關系、學校教育方式的影響。同伴關系指的是年齡相仿或心理發展水平基本一致的個體間存在的關系。同伴關系在兒童的心理發展和社會行為的塑造中起著至關重要的作用。能夠與同伴建立良好關系的患兒，攻擊行為出現的頻率會較低，而同伴關系建立困難的患兒，攻擊行為出現的概率會相對較高[15]。此外，學校作為孩子成長過程中最重要的學習場所，學校的教育方式對患兒的攻擊性行為也具有重要影響，良好的引導能夠使患兒逐漸形成正確的行為習慣。

3 自閉癥兒童攻擊行為影響因素的層次分析

3.1 層次分析法

Saaty教授提出的層次分析法（AHP）能夠對復雜因素進行定性和定量分析，目前這種方法已被廣泛應用[16]。自閉癥兒童攻擊行為影響因素較為復雜，層次分析法可以對這些復雜因素進行科學分析。首先將影響患兒攻擊行為的重要因素進行層級劃分，將位于同一層級上的2個因素進行比較并構建判斷矩陣，算出各要素所占的權重值并排序，權重排序結果即各要素的重要度，以權重結果為參考依據設計出3種自閉癥兒童攻擊行為干預產品，層次分析構造方法見圖1[17]。

圖1 層次分析構造方法

3.2 自閉癥兒童攻擊行為影響因素層次分析模型

1）目標層。目標層的要素為自閉癥兒童攻擊行為的最優解決方案。

2）準則層。導致自閉癥患兒產生攻擊行為的原因大致分為個體、家庭、社會、校園因素4類。因此，子準則層主要由個人因素、家庭因素、社會因素、校園因素構成。

3）子準則層。Saaty的層次分析法對準則層進行了更加詳細的劃分，劃分成子準則層[18]，具體是將生物因素、認知能力、移情能力劃分為個體因素方面；將家庭氛圍、親子關系、父母教養方式劃分為家庭因素方面；將攻擊性榜樣強化、社會媒體影響劃分為社會因素方面；將同伴關系、學校教育方式劃分為校園因素方面。層次分析模型如圖2所示。

圖2 自閉癥兒童攻擊行為影響因素層次分析模型

3.3 判斷矩陣構建與權重確定

采用層次分析法進行計算時，首先要建立合理的判斷矩陣，對同一層級中的各個要素進行相互對比，判斷這些要素的重要程度。采用相對尺度的方法進行判斷，能夠使判斷的精準度更高。判斷矩陣構建方式見表1。

表1 判斷矩陣構建方式

Tab.1 Construction of judgment matrix

表2 判斷矩陣標度

Tab.2 Judgment matrix scale

表3 最優解決方案目標判斷矩陣及權重

Tab.3 Judgment matrix and weight of the optimal solution

表4 個人因素準則判斷矩陣及權重

Tab.4 Personal factor criterion judgment matrix and weight

表5 家庭因素準則判斷矩陣及權重

Tab.5 Family factor criterion judgment matrix and weight

表6 社會因素準則判斷矩陣及權重

Tab.6 Social factor criterion judgment matrix and weight

表7 校園因素準則判斷矩陣及權重

Tab.7 Judgment matrix and weight of campus factor criterion

表8 一致性檢驗結果

Tab.8 Conformity test results

表9 目標權重計算排序

Tab.9 Target weight computation sorting

權重排序結果表明，對自閉癥患兒攻擊行為影響最大的因素是患兒的個人認知能力，除此之外，親子關系、同伴關系和移情能力所占的權重值相對較高，是患兒攻擊行為產生較為重要的因素。

4 應用實例

4.1 自閉癥兒童攻擊行為干預產品設計評價對象

以上述得出的目標權重計算結果為參考依據進行相關產品設計，采用TOPSIS法對設計方案進行排序，從而選出最合理、有效的解決方案。

方案1，社交機器人，見圖3。相較于普通的兒童來說，自閉癥兒童對事物的認知能力存在缺陷且移情能力不足，不能夠準確理解別人的行為及行為意圖，很容易對別人的行為產生錯誤的判斷，導致自閉癥兒童很難和其他的孩子保持一種良好的社會關系。設計一款陪伴式的社交機器人，不僅能夠模擬人的表情和動作，還能夠識別使用者的行為并給出反饋，在檢測到使用者存在不良行為時，可以通過語音和動作信號進行行為干預，當檢測到正確的行為時，給出一定的鼓勵，讓自閉癥兒童主動進行互動，逐漸形成良好的行為習慣，降低攻擊行為產生的可能性。

圖3 方案1

方案2，智能手環，見圖4。自閉癥患兒的社會關系創建存在障礙，在親子、同伴關系方面表現得尤為明顯，使用不恰當的方式進行情感表達會使自閉癥兒童的社會關系越來越緊張。通過一款智能手環拉近自閉癥兒童與他人的距離，用戶在佩戴手環時若產生擁抱、牽手等行為動作，產品會給出一定的燈光反饋，通過增加產品趣味性鼓勵兒童多與他人接觸。反之，當用戶出現強烈的情緒或行為時，產品會給出一定的震動反饋，讓使用者轉移注意力，從而減少此類行為的發生。

圖4 方案2

方案3，智能音樂鼓，見圖5。自閉癥兒童在情緒表達方面與普通兒童存在差異，錯誤的情緒宣泄方式會使自閉癥兒童的行為問題越來越嚴重。設計一款可交互的音樂鼓，根據敲擊鼓面的力度和頻率來判斷兒童的情緒，并給出一定的聲音或燈光反饋。當產品檢測到按壓力度偏高或敲擊鼓面過快時，產品會產生冷色光，并播放相對輕松、緩和的音樂，以此來緩解用戶情緒，當產品檢測到按壓力度較低或敲擊鼓面頻率太快時，產品會產生暖色光，并播放相對積極的音樂，以此來調動用戶情緒。在產品中增加互動形式，當多個人同時使用該產品時，會產生互動效果，可以幫助孩子與他人進行交流。

圖5 方案3

4.2 基于TOPSIS法的設計評價流程

1）以圖2中的評價要素為參考確定評價指標，分別為正向的生物刺激、對事物準確的認知能力、正確的移情能力、輕松愉悅的家庭氛圍、親密度較高的親子關系、父母的正向教育、避免攻擊性榜樣強化、積極正向的社會媒介、相處融洽的同伴關系、學校的正向引導等10項正指標。

2）為保證評價結果的有效性，邀請6位秦皇島市星耀孤獨癥學校的教師和4位自閉癥患兒家長，對3款設計方案中的10項指標打分，以10分為滿分（0～3分表示極其不認可，3～5分表示相對不認可，5～6分表示良好，6～8分表示相對認可，8～10分表示極其認可），將打分結果計算出的算術平均數作為最終得分[19]，見表10。

表10 初始評價矩陣

Tab.10 Initial evaluation matrix

得到初始評價矩陣之后用公式(3)對上述數據進行標準化處理，得到標準化矩陣，見表11。

Tab. Standardized evaluation matrix

表11 標準化評價矩陣

根據表9計算出的權重，通過公式(4)得到加權標準化評價矩陣，見表12。

表12 加權標準化評價矩陣

Tab.12 Weighted standardized evaluation matrix

則正理想解如下：

負理想解如下：

每個方案到理想解的相對貼進度如下：

表13 歐氏距離及相對貼進度

Tab.13 Euclidean distance and relative post progress

由表13可知，方案3明顯優于其他2款方案。

5 結語

為盡可能地減小主觀因素的影響，使產品方案更加科學、合理，文中運用了層次分析法和逼近理想解排序法，對自閉癥兒童攻擊行為干預產品設計的過程進行研究，得出對自閉癥兒童攻擊行為影響較大的因素為個人認知能力，其次親子關系、同伴關系和移情能力也對自閉癥兒童攻擊行為產生了較大的影響。以影響因素權重分析為設計依據，將影響因素轉化為相對應的產品設計要素，通過音效、燈光、震動反饋功能，提升了用戶的認知能力、移情能力，在長期的干預下提升了用戶的親子和同伴關系，為自閉癥兒童行為問題的設計研究提供了思路，提高了自閉癥兒童相關產品設計的有效性。然而，在產品打分過程中，會受到自閉癥康復學校老師及患病兒童家長等主觀因素的影響，后期可通過對自閉癥兒童進行產品適用性測試等方式來完善產品評價方法，使結果更加準確。

[1] 王娟, 沈秋蘋. 高功能自閉癥兒童的敘事:特征、相關理論及干預策略[J]. 中國特殊教育, 2017(11): 38-43.

WANG Juan, SHEN Qiu-ping. The Narrative of Children with High Functioning Autism: Characteristics, Related Theories and Intervention Strategies[J]. China Special Education, 2017(11): 38-43.

[2] 肖艷林, 文娜. 自閉癥兒童攻擊行為積極干預個案研究[J]. 綏化學院學報, 2018, 38(10): 72-76.

XIAO Yan-lin, WEN Na. A Case Study on Active Intervention of Aggressive Behavior in Children with Autism[J]. Journal of Suihua University, 2018, 38(10): 72-76.

[3] 楊楠, 張魁, 耿耀國. 兒童心理理論、移情與攻擊行為的關系研究綜述[J]. 中國特殊教育, 2011(12): 87-91.

YANG Nan, ZHANG Kui, GENG Yao-guo. Summary of Research on the Relationship between Children's Theory of Mind, Empathy and Aggressive Behavior[J]. China Special Education, 2011(12): 87-91.

[4] 王葉, 張莉. 幼兒攻擊性行為形成的理論解釋與影響因素分析[J]. 兒童發展研究, 2017(3): 6-11.

WANG Ye, ZHANG Li. Theoretical Explanation and Influencing Factors Analysis of the Formation of Children's Aggressive Behavior[J]. Child Development Research, 2017(3): 6-11.

[5] 林云強, 張福娟. 自閉癥兒童攻擊行為功能評估及干預策略研究進展[J]. 中國特殊教育, 2012(11): 47-52.

LIN Yun-qiang, ZHANG Fu-juan. Research Progress on Functional Assessment and Intervention Strategies of Aggressive Behavior in Children with Autism[J]. China Special Education, 2012(11): 47-52.

[6] 胡曉毅, 范文靜. 運用圖片交換溝通系統改善自閉癥兒童需求表達及攻擊行為的個案研究[J]. 中國特殊教育, 2014(10): 40-45.

HU Xiao-yi, FAN Wen-jing. A Case Study of Using a Picture Exchange Communication System to Improve the Expression of Needs and Aggressive Behavior of Children with Autism[J]. China Special Education, 2014(10): 40-45.

[7] 徐林康, 王翠艷. 可視音樂治療在自閉癥兒童康復干預中的應用[J]. 綏化學院學報, 2019, 39(7): 84-87.

XU Lin-kang, WANG Cui-yan.The Application of Visual Music Therapy in Rehabilitation Intervention for Children with a utism[J]. Journal of Suihua University, 2019, 39(7): 84-87.

[8] 任會芳. 正向行為支持對自閉癥兒童攻擊性行為干預的個案研究[D]. 廣州: 廣州大學, 2018.

REN Hui-fang. A Case Study on Intervention of Positive Behavior Support on Aggressive Behavior of Children with Autism[D]. Guangzhou: Guangzhou University, 2018.

[9] 李鋒. 幼兒攻擊性行為歸因與綜合教育干預[J]. 天津市教科院學報, 2010(2): 73-75.

LI Feng. Attribution of Children's Aggressive Behavior and Comprehensive Education Intervention[J]. Journal of Tianjin Academy of Educational Science, 2010(2): 73-75.

[10] 王芳, 楊廣學. 國內自閉癥干預與康復現狀調查與分析[J]. 醫學與哲學(B), 2017, 38(10): 49-54.

WANG Fang, YANG Guang-xue. Investigation and Analysis of Domestic Autism Intervention and Rehabilitation status[J]. Medicine and Philosophy(B), 2017, 38(10): 49-54.

[11] 鐘佑潔, 李艷華, 張進輔. 兒童攻擊行為的短期追蹤干預研究:從社會信息加工的角度[J]. 心理發展與教育, 2014, 30(3): 225-233.

ZHONG You-jie, LI Yan-hua, ZHANG Jin-fu. A Short- term Follow-up Intervention Study on Children's Aggressive Behavior: From the Perspective of Social Information Processing[J]. Psychological Development and Education, 2014, 30(3): 225-233.

[12] 徐云, 張宇慧. 家庭親密度和適應性、子女教育心理控制源與自閉癥兒童問題行為的關系[J]. 中國臨床心理學雜志, 2018, 26(1):78-81.

XU Yun, ZHANG Yu-hui.The Relationship between Family Intimacy and Adaptability, Children's Educational Psychological Control Locus and Problem Behaviors of Children with Autism[J]. Chinese Journal of Clinical Psychology, 2018, 26(1): 78-81.

[13] 熊淑萍. 自閉癥兒童家長的親職干預及其壓力緩釋[J]. 教育學術月刊, 2019(6): 59-64.

XIONG Shu-ping. Parental Intervention and Stress Relief for Parents of Children with Autism[J]. Educational Academic Monthly, 2019(6): 59-64.

[14] 王永固, 黃碧玉, 李曉娟, 等. 自閉癥兒童社交機器人干預研究述評與展望[J]. 中國特殊教育, 2018(1): 32-38.

WANG Yong-gu, HUANG Bi-yu, LI Xiao-juan, et al. Review and Prospect of Social Robot Intervention Research on Children with Autism[J]. China Special Education, 2018(1): 32-38.

[15] 張珍珍, 連福鑫, 賀薈中. 小學隨班就讀自閉癥譜系障礙兒童同伴關系現狀研究——以浙江省杭州市為例[J]. 中國特殊教育, 2019(9): 28-34.

ZHANG Zhen-zhen, LIAN Fu-xin, HE Hui-zhong. A Study on the Peer Relationship Status of Children with Autism Spectrum Disorder in Regular Classes in Primary Schools:Taking Hangzhou City, Zhejiang Province as an Example[J]. China Special Education, 2019(9): 28-34.

[16] SAATY T L, VARGAS L G. Models, Methods, Concepts & Applications of the Analytic Hierarchy Process[M]. New York: Springer US, 2012.

[17] 高喜銀, 王賀, 宋強, 等. 基于AHP-TOPSIS的果園作業平臺舒適性評價及優化[J]. 圖學學報, 2020, 41(5): 788-795.

GAO Xi-yin, WANG He, SONG Qiang, et al. Evaluation and Optimization of the Comfort of Orchard Operating Platform Based on AHP-TOPSIS[J]. Journal of Graphics: 2020, 41(5): 788-795.

[18] 王宇, 周俊杰, 石元伍. 基于模糊層次分析法的兒童教育機器人設計[J]. 包裝工程, 2021, 42(10): 151-156.

WANG Yu, ZHOU Jun-jie, SHI Yuan-wu. Design of Children's Educational Robot Based on Fuzzy Analytic Hierarchy Process[J]. Packaging Engineering, 2021, 42(10): 151-156.

[19] 李嶸, 劉志鋼, 潘寒川, 等. 基于AHP-TOPSIS的城市軌道交通應急演練評估研究[J]. 鐵道運輸與經濟, 2020, 42(1): 110-115.

LI Rong, LIU Zhi-gang, PAN Han-chuan, et al. AHP- TOPSIS-based Urban Rail Transit Emergency Drill Evaluation Research[J]. Railway Transport and Economy, 2020, 42(1): 110-115.

Aggressive Behavior of Children with Autism Based on AHP-TOPSIS Method Intervention Product Research

CAO Yang-liu, ZHANG Yan, WANG Mei-xue, CHANG Hong

(Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China)

In order to reduce the occurrence of aggressive behavior of children with autism, the influencing factors on children's aggressive behavior and the products that can improve the behavior are studied. Analytic Hierarchy Process (AHP) is used to establish an evaluation matrix of the influencing factors on attack behavior, and the weights of the influencing factors are analyzed; three design schemes are carried out according to the weights of the influencing factors, and the TOPSIS method is used to establish the evaluation by scoring. The matrix, according to the obtained weight values, calculates the relative fit of the positive and negative ideal solutions and selects the most effective solution. Personal cognition, parent-child relationship, peer relationship and empathy are the main influencing factors on the aggressive behavior of children with autism. Among the three products designed according to the main influencing factors, the intelligent interactive music drum design is the optimal solution. Through the analytic hierarchy process and the approaching ideal solution sorting method, the influence of subjective factors on product design can be eliminated, the design elements of toy products for children with autism can be optimized, and the market gap of aggressive behavior intervention products for children with autism can be filled, and thus the occurrence of aggressive behavior problems in children with autism can be reduces effectively.

product design; attachment products for children with autism; AHP; TOPSIS

TB472

A

1001-3563(2022)06-0083-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.06.011

2021-12-21

曹楊柳（1994—），女，碩士生，主攻工業設計工程。

王媚雪（1977—），女，副教授，主要研究方向為工業設計。