基于眼动实验与层次分析法(AHP)的设计方法研究*

刘 男， 关宇涵

(东北林业大学 土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150036)

近年来，眼动追踪实验已经成为一种在各个领域极为重要的科学研究方法[1].层次分析法也是量化主观性评价的分析方法.文中尝试将眼动实验与层次分析法在同一设计方案中的实验结果与分析结果进行对比，得出不同实验方法的特点与优劣.

国内的设计研究已经将眼动实验大规模地运用到家具、服装、广告、包装、数字界面、电子产品等多个领域，成果十分丰富[1].穿戴式眼动设备属于眼动试验设备的一种[2]，其优点在于可以让实验过程不再局限于屏幕之前，可以更加立体地对实验目标进行观察[3].

层次分析法(AHP)可以将主观意志数量化，通过数量化的比较建立每个层级每个构面的成对比较矩阵即判断矩阵，通过一致性检验和修正[4-5]，可计算出同一层级同一构面内的各评估因素的权重值[6].

本文的研究对象为大型商场、商业中心的小型店面.结合实际情况，在已经装修完整的店面中选择店面尺寸较小的不包含橱窗与外壁面照明的小型店面.主要对比的内容为品牌标识、色彩配色、照明、广告标语四方面.

1 眼动实验设计

1.1 眼动实验

实验过程中将使用视点追踪设备，通过对商业中心特定区域的眼动追踪录像，统计出商业中心中最受欢迎的数个商店.本次实验的调查地点选在哈尔滨凯德广场商业中心的服装品牌区.所选区域的品牌均为主打年轻群体的品牌商店，并且服装的终端价格均不超过2 000元.最终，在主动筛选下保留了以下5个品牌店面(图1)进行实验，5个品牌店分别标记为方案1～方案5.实验人员总共选择16名20～30岁的年轻人，其中男性8人，女性8人.

实验一内容:(1) 规定好眼动实验地点与实验路线.(2) 让实验人员携带眼动设备，辅助人员准备视频记录设备，对即将记录的实验视频进行标注，并校对试验设备.(3) 开启眼动仪并记录，实验人员在预先规划好的路线上进行行走观察.(4) 记录眼动轨迹，在观察结束后，立即询问实验者最喜欢的店面设计，并立即做记录.(5) 换下一位实验者，重复(2)、(3)、(4)步骤.(6) 检查记录数据[7-8].

1.2 视点分析

分析步骤:(1) 对实验一中规划好的路线上所能遇到的店面进行门店立面拍照，并尽量保证拍摄内容包含店面主体.(2)将照片与实验一中所记录的实验人员视点视频录入电脑.(3) 将实验一中所调研的最受欢迎的店面与统计得出实验者停留时间最长的店面分别进行视点映射(将眼动记录中的视点数据映射到图片上).(4) 通过电脑软件得出热点图(图2).

1.3 实验视频

通过原始视频动态热点图(图3)可得，方案4的视点图相对于其他店面的视点图的试点停留时间明显更多，主要原因在于店面的右侧有一个对着侧面的显示器，很多人路过旁边店面的时候视线就已经被显示器吸引.由此可以证明，在类似实验场地中的商业中心内，店面内侧靠外的柱面上的装饰，在一定程度上更能吸引顾客的目光.方案4的设计本身足够合理，显示器的广告内容也较为合理，对最终的测试结果有着积极的影响.

1.4 兴趣区域分析

兴趣区这一概念是眼动技术的名词，是指将实验图片的某一部分划分出来，作为一个独立的要素分析[9].在排除品牌本身带来的影响力的情况下，对店面本身划分了3个兴趣区(图4)，并对3个兴趣区域进行了重点关注.

通过对热区图、兴趣区首次注视开始时间、兴趣区注视时长和注视点数、兴趣区回视次数等多项数据分析[10]，可以得知，方案3与方案4的关注度最高，方案2的关注度最低.

2 主观性评价

主观性评价是通过层次分析法软件对于现有的5个实验对象中，不同人对于店面的直观评价.本次实验选取了之前16位参与眼动实验的人员组成层次分析法的专家组.通过层次分析法软件所得出的结论，再结合眼动实验所表现出来的特点，便可分析出5个店面设计在哪些方面有独自的特点，哪些特点是店面设计受欢迎的优点.

2.1 层次分析模型

层次分析模型如图5所示.

表1 得分表

方案得分方案10.108 7方案20.123 382方案30.256 206方案40.421 441方案50.090 270 8

2.2 专家数据

以下数据(表1～表9)节选了所有实验中的1名人员的数据进行举例说明，最终的群决策数据是综合16名实验人员的专家组所得出的综合性结论.

在本次测试结果中，从表1～表9中的数据分析可得，方案3与方案4的得分最高，其中方案3的评价比较稳定，方案4的评价两极分化严重，喜欢的人会很喜欢方案4大胆的配色与灯光，不喜欢这个设计的人认为它的整体搭配认为非常不成熟.

3 设计评估

(1) 从最终结果来看，对于最受欢迎的店面设计来说，眼动实验所得出的实验数据与层次分析法所得出的分析结果相同.这表明，虽然因为配色原因导致其被关注时间最短，但优秀的设计可以在很短的时间内给人以最深的印象.

(2) 从实验过程来看，眼动实验对实验人员的外界干扰很小，可以高效地完成试验任务.而层次分析法则会对实验人员产生诸多困扰，例如一致性的不合理，需要修正算法的帮助才能完成问卷；对准则层的意义理解不充分，在问卷过程中会注意到，但在实际生活中关注度不高.

表2 权重矩阵(λmax=4.043 49;CR=0.016 29)

表3 权重矩阵：品牌标识(λmax=5.31 484;CR=0.070 28)

表4 权重矩阵：色彩配色(λmax=5.355 4;CR=0.079 33)

表5 权重矩阵：照明(λmax=5.156 7;CR=0.034 98)

表6 权重矩阵：广告标语(λmax=5.191 99;CR=0.042 86)

表7 方案权重表

表8 群决策方案得分表

表9 群决策方案权重表

4 结论

本文结合的眼动实验和层次分析法，可得知两者在对过程和结果的判断上各有优劣，眼动实验更适合专业水准较低的实验人员，可以更直观地关注热点范围，停留时间等相关参数.层次分析法更适合相关专业人士作为专家进行分析研究，但需要更长的时间，并且不适合多方案目标.文中对热点图和主观评价进行的分析，具有一定的局限性，未来有必要针对实验数据进行热点图三维成像、视线扫描路径等更多的分析，对层次分析法实验人员的年龄段进行扩展，使得研究结果更加准确有效.