基于TAM-SEM模型的老年用戶可穿戴設備設計研究

關鍵詞：老年用戶；可穿戴設備；技術接受模型；結構方程模型；可用性測試

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2024）24-0039-05

引言

近年中國老齡人口數量呈現上升趨勢，2020年國家統計局人口統計年鑒顯示，60歲及以上老年人口占總人口比例達到18.7%約2.64億。隨著年齡增長老年人身體機能逐漸衰退，越來越容易罹患慢性疾病[1]。過去依賴家庭成員或照顧者被動檢測癥狀的養老模式逐漸被可穿戴移動保健設備取代，用于老年人的日常健康監測。當前，國內外學者對老年人可穿戴設備從不同維度設計展開了豐富研究，例如：昝佳[2] 以用戶為中心進行老年人可穿戴產品的深入探討，研究得出高齡用戶對可穿戴產品實際需求及設計特點；姚湘等[3] 運用Kano模型進行老年人可穿戴設備功能層次研究，構建出適老化產品設計策略模型。可見，針對老年人可穿戴設備研究主要聚焦于使用需求、設計系統構建等層面，鮮有從如何提升用戶使用意愿維度的探討，因此如何讓老年用戶接受和使用可穿戴設備，提升用戶使用意愿，值得深入研究。

一、研究相關概念辨析

（一）老年用戶可穿戴設備

可穿戴設備即直接穿在身上或是整合到用戶衣服或配件的一種便攜式設備[4]。具有小型化、舒適化、科技化的發展特點，可為智慧健康養老產品供給、數據應用和健康管理提供助力。楊鑫鑫等[5] 通過對近10年我國可穿戴設備在健康管理領域的文獻綜述研究發現，研究前沿的關鍵詞分別是“老年人”“移動醫療”“健康管理”；張艷河[6] 探討了失智老人對可穿戴產品的交互設計模式；由此可見，老年用戶可穿戴設備是未來的發展與研究趨勢，但可穿戴設備使用意愿鮮有以設計因素為外部變量作為研究切入點，因此對其進行探究具有重要價值。

（二）技術接受模型（TAM）

1989年Davis博士提出了技術接受模型（TechnologyAcceptance Model，TAM）[7]。技術接受模型有4個重要因素：感知有用性、感知易用性、使用態度、行為意向。采用新型技術的產品可以使用此模型來驗證用戶對產品的使用態度和行為意向。王春鵬等[8] 基于技術接受模型獲取老年人關于家電產品的感受體驗；包寶等[9]通過構建技術接受模型來探討老年人心電血壓監測儀設計因素，通過科學、系統地構建老年用戶技術接受模型，可以得出老年用戶關于產品的使用需求與意愿，因此，將技術接受模型融入老年可穿戴設備具有合理性與科學性。

二、基于TAM-SEM的老年用戶可穿戴設備設計路徑構建

縱觀大量關于TAM 與SEM相關學術研究，可知TAM 其結構簡單、模型穩定、對用戶行為闡述力強，選擇其作為研究模型具有科學性與合理性，但根據不同研究對象需要選擇合適的研究變量進行模型假設驗證。SEM 可以從整體上厘清各變量間的復雜關系[10]，運用其進行模型驗證具有客觀科學、簡單實用的優勢，但SEM 無法提供具體、有效的權重數值，獲取設計因素權重的精確度可直接影響設計方案的側重點，運用客觀賦權中的熵權法通過指標之間信息量的變異程度進行客觀賦權，可以消除人為因素的干擾，使測度結果更加合理[11]。 綜上所述，基于TAM-SEM進行老年用戶可穿戴設備設計路徑研究科學合理，將問題定量式研究，使設計需求更加明確具有可行性，其研究路徑如圖1 所示。大致流程為：1）提煉出用戶感知因素與老年人可穿戴設備設計因素變量；2）對構成的TAM 進行量化分析，得出二者路徑影響結果，同時，采用熵權法求解設計因素的需求權重，明確重點用戶需求；3）根據結果進行產品方案設計，并進行可用性測試與用戶滿意度評價。

三、老年用戶可穿戴設備中設計因素與用戶感知因素提取

（一）老年用戶可穿戴設備設計因素提取

扎根理論通過對原始資料的概念化和抽象化分析，提煉出核心概念和范疇[12]。本研究共選取了36 名60歲及以上老年人，通過讓他們使用一段時間的可穿戴手表后進行半結構化訪談，將挑選30份訪談內容展開譯碼分析，剩余的6份訪談內容進行理論飽和度檢驗。通過20個初級類屬整合出4個具有內在邏輯關系的主體類屬，分別是功能性、審美性、交互性、兼容性，主軸式編碼過程見圖2。半結構式訪談提綱與初級類屬是通過訪談資料的梳理，由相關專家和設計人員通過焦點小組討論共同擬定得來，具有較好的代表性。為檢驗研究結論的理論飽和度，對事先預留的6份訪談記錄進行逐字逐句的編碼和分析后，沒有發現新的概念范疇，研究結果通過了理論飽和度檢驗。

本研究采用半結構式訪談、操作行為觀察調研了老年用戶可穿戴設備使用情況。結果表明產品存在兩種使用路徑。1.圍繞老年用戶可穿戴設備使用展開，由于老年人的記憶力和邏輯能力大幅下降，他們對產品外形、色彩、材質等要素的感知能力以及對產品內在要素關系的理解、運用等能力遠低于普通人[6]，因此需要滿足其功能性、審美性、交互性、兼容性的使用需求。2.圍繞家屬如子女親人開展，通過使用連接設備如手機App，家屬可實時查看老人身體健康情況與狀態，隨時保持聯系。

（二）老年用戶可穿戴設備用戶感知因素提取

在技術接受模型中，感知有用性反映受試者使用系統或產品時獲得的益處；感知易用性反映受試者使用系統或產品時所付出的努力；使用意愿衡量受試者使用系統或產品的意愿[13]。感知愉悅性反映受試者使用系統或產品時所獲得的愉悅與有趣程度[14]，在此基礎上得出老年用戶可穿戴設備用戶感知因素為感知有用性、感知易用性、感知愉悅性、使用意愿。

四、基于TAM-SEM的可穿戴設備設計實證研究

（一）老年用戶可穿戴設備TAM構建

基于技術接受模型，將可穿戴設備的功能性、審美性、交互性、兼容性作為模型外部變量，感知有用性、感知易用性、感知愉悅性、使用意愿作為模型內部變量，構建老年用戶可穿戴設備技術接受模型。

（二）研究假設及問卷調研

1. 研究假設：根據所提出的老年用戶可穿戴設備技術模型結構，提出如下假設：功能性正向影響a1、a2、a3；審美性正向影響老年用戶b1、b2、b3；交互性正向影響c1、c2、c3；兼容性正向影響d1、d2、d3；e1、e2、e3 正向影響產品的使用意愿，如圖3 所示。

2. 問卷設計與發放：本研究中可穿戴設備設計因素包含功能性、審美性、交互性、兼容性4 個維度。其中，問卷共包含8 個構面及32 個問題。調查主要面向養老院、老年大學、居民小區、公園等區域。

（三）老年用戶可穿戴設備SEM驗證

1. 信度與效度檢驗 ：研究中共發送510份問卷，收回有效問卷412份，分別進行兩次用戶調研，包含預調研與本調研。第一次根據問卷題目進行小范圍預調研，共210人回答了問卷，收回有效問卷176份；第二次進行正式調研，共300人回答了問卷，收回有效問卷236份，兩次調研共收回有效問卷412份，具體樣本數值如表1所示。

使用SPSS.26 對可穿戴設備設計因素與用戶感知因素進行信度檢驗，Cronbachα平均值分別為0.87 和0.80，由此可知其內部一致性良好。其次，使用AMOS軟件對各測量問項與變量效度分析，可穿戴設備各維度的標準化因子載荷均大于0.5，平均方差抽取量（AVE）均大于0.5，組合信度（CR）均高于臨界值0.7，說明該模型的聚斂效度較好，如表2所示。

通過對老年用戶可穿戴設備設計因素與用戶感知進行皮爾遜相關分析，結果顯示變量兩兩之間均呈現顯著正相關，AVE 的平方根值均大于相關系數，說明區分效度較好，綜上結果，所研究變量間關系密切可進行結構方程模型分析，如表3所示。

2. 擬合結果和假設檢驗：為探討老年用戶可穿戴設備設計因素是如何影響其使用意愿，本研究采用AMOS 來檢驗變量間關系，通過對模型的擬合度進行評估，結果顯示2/df=1.80，RMSEA=0.06，CFI=0.91，可見本研究所提假設模型與樣本數據擬合度理想，假設模型標準化參數輸出結果如圖4 所示。

結構方程模型數據結果表明15個假設中10個假設得到支持，5個假設不成立，假設a1、a2、a3、b1、b2、c2、d2、e1、e2、e3具有顯著相關性，假設b3、c1、c3、d1、d3 不具有顯著相關性。

3. 設計因素權重分析：通過對老年用戶可穿戴設備中設計因素綜合權重系的排序，可以明確重要且影響較大的設計因素，有針對性地提出設計方案，更加高效地提升老年用戶對可穿戴設備的使用意愿。客觀賦權法通過對數據進行計算得出相對客觀的權重數值，本研究將采用客觀賦權法中的熵權法來計算權重，如表4 所示。

（四）設計實踐

根據可穿戴設備SEM 路徑影響結果與設計因素重點權重數值進行產品方案設計，包含可穿戴手表、表盤界面、手機端App 軟件3 部分。

1. 基于感知層面的功能性設計：隨著老年人生理機能系統衰退會導致信息加工中感覺、信息處理等能力下降，因此在進行可穿戴設備功能設計時，要充分考慮老年人感知層面的特點，能夠有效引起老年人注意，降低其記憶負擔，且遵循老年人的行為直覺的目標[15]。本模型中功能性對用戶感知層面的3 個變量均具有顯著相關性，說明需要滿足老年用戶核心功能與簡單、易操作的需求。根據設計因素權重數值排序，需求主要以健康監測功能為主，體現其功能有用性，包括血壓測量，血氧測量，心率測量，體溫測量，睡眠監測和步數監測。采用一鍵式操作讓老年用戶感受到產品操作的簡單性，SOS呼叫功能可以提醒家屬老人出現危險并及時進行查看，如圖5 所示。

2. 基于情感層面的審美性設計：情感是人對物質世界的認知反應和心理體驗規劃，了解老年人的深層情感可以更好地為其服務。因此，在滿足老年人功能性基礎需求后，深入挖掘更高層次的審美需求，與其達到情感共鳴。本模型中審美性對感知愉悅性與感知易用性具有顯著相關性，因此設計方案的表帶采用硅膠與皮質兩種材料，佩戴輕巧舒適，提升其易用性；產品色彩采用棕色與黑色，將提煉的傳統紋樣元素應用到手表表帶的設計中，同時針對不同性別設計男女款式，從尺寸、色彩、紋樣等方面滿足男女不同性別的審美與情感需求，如圖6所示。

3. 基于體驗層面的交互性設計：用戶體驗的目的在于探究用戶在交互使用過程中所體會的各種問題，可穿戴設備交互性作為一種新型操作方式，需要著重考慮老年用戶關于簡單好用的核心使用需求[16]。（1）根據老年用戶需求，將產品功能架構進行扁平化層級設計，可穿戴智能手表App頁面為3個層級，功能架構主要內容分別是“首頁，位置，我的”。可穿戴手表頁面只包含“測量界面”和“測量結果”兩個層級，最大化減弱層級結構的復雜性。（3）可穿戴手表App軟件首頁分為3個區域，通過運用卡片分類的形式進行界面信息區分，分別是“首頁、位置、我的”。首頁為主要信息展示，呈現老年用戶的綜合健康數值，對自身健康狀況具有直觀清晰的了解。

（4）詳情頁面結合可視化圖片和文字進行信息的展現，合理布局來增強操作的便利性。（5）App 的功能圖標設計從視覺認知角度出發，選擇與過往經驗相似的視覺信息[17]，以擬物化的視覺形象進行呈現，讓老年用戶能夠根據以往生活經驗與圖標產生正確聯想，如圖7所示。

4. 基于系統層面的兼容性設計：隨著服務經濟的興起，產品也起到協調配置各種服務資源之間的相互關系的介質，以系統思維的方式挖掘產品與外界環境事物的聯系，以更加兼容的視角與形式存在于生活中[9]。本模型中兼容性對感知易用性具有顯著相關性，為了實現可穿戴手表與手機App兼容性的簡單化，通過在App 首頁點擊添加設備即可添加手表信息，實現二者設備的信息聯接與兼容性，如圖8所示。

（五）設計評價

界面設計方案通過交互設計軟件進行高保真原型呈現，用戶可在手機上直接對界面原型進行可用性測試。邀請24位老年人進行用戶任務對比測試，檢測交互界面設計方案與現有產品測試任務平均值。被試者平均年齡69.58歲，男性和女性各12名。測試實驗要求被試者在現有產品和設計原型方案上完成指定的6 項任務，本次測試實驗的自變量為測試所用的交互界面內容，因變量為任務完成分，為被試者完成指定任務時所取得的分數。

通過SPSS軟件對各任務完成分進行獨立樣本t 檢驗，結果顯示：在所有任務中，被試者的交互界面設計方案和已有產品中的任務完成分差異顯著（plt;0.05）。原型績效用戶測試結果如表5所示。

結語

本研究將TAM、SEM、熵權法3 個方法融合運用到可穿戴設備設計中，在一定程度上優化了方法單一性、主觀性的研究缺陷。同時通過構建老年用戶可穿戴設備技術接受模型，得出產品設計因素與用戶感知的設計影響路徑，著力解決老年用戶關于使用可穿戴設備時的使用問題與使用體驗。最后，通過用戶測試得出結論，評分均高于現有產品，證明設計方案具有較好的有效性與適用性，可為設計師在后續產品設計中提供設計指導，并為其設計與生產提供理論支持。