虚拟环境下消费伴随行为的实验测试设计

崔春莹， 彭红旭

(文华学院 互联网与产业创新发展研究中心， 武汉 430074)

0 引 言

虚拟现实(Virtual Reality, VR)技术逐渐实现应用的普及，在教学实验和设计研究领域，虚拟现实硬件和实验环境的结合日益成为可能[1]。2015年以来，以Oculus、Playstation VR和HTC Vive为代表的新一代虚拟眼镜硬件研发出现蓬勃发展，为实验教学环境中进行虚拟情境下的实验设计提供了硬件基础[2]。但基于商业量产的硬件平台并未在可预期的软件环境配套领域，为消费者行为分析、虚拟设计、教育等非娱乐领域提供足够的应用支撑[3-4]。基于VR设备的虚拟经济学实验教学非常稀少，而消费者行为学领域的实验活动急需VR的技术进步提供思路创新。

1 虚拟视觉环境下的实验平台设计原则

1.1 传统实验法的问题和解决思路

传统的消费者行为学实验研究方法存在着显而易见的缺陷。对于场内实验而言，分两类虚拟环境：一种是搭建真实消费情景进行行为模拟，实验被测者进行情景下行为的仿真，其活动特征被观察记录形成可分析的数据结果[5]。另一种是通过形象描述来完成真实场景的搭建，让被测试人员运用一致想象力来完成实验活动[6]。

第一类的问题是真实消费场景的搭建存在资金投入和细节把握造成的仿真度缺失[7]，另外，环境建设的成本高昂也使得变换实验环境困难，被测试者不能进行重复性实验[8]。第二类虚拟环境的问题是，仿真度过低，被测试者缺乏环境嵌入性和沉浸感[9]，造成实验模拟情景搭建失败。而且，在被测者的意识里，不同的情景描述产生的情景想象被标准化的可能性很小，认知的个体差异造成实验室环境的严重不一致。更进一步，如果展开场外真实实验，又会遭遇到场外干扰问题和实验条件不可复制的困境。

消费者行为学实验的现有设计方式，主要基于马斯洛需求层级理论的分层需求描述，在消费伴随领域的设计来自20世纪70年代手持式扫描仪的实验方式，当时的运用场景是基于超市的开放式货架购物场景，通过给受测者装备手持式商品扫描仪，进行消费者的购物行为追踪和记录。受测者拿扫描仪进行商品的计价扫描，并根据电磁记录信息来精确定位消费者的活动热点区域和选购热点商品。

作为一个新兴的实验研究方法，消费者行为学的实验研究从工具上逐渐进化[10]，开始将生物学和医学的观测手段运用到实验测试中去[11]，采用瞳孔观测、脑部CT扫描，眼动仪环境测试等仪器设备实施了创新性的试验设计[12]。

1.2 消费伴随与从众心理预期的实验研究

在对单个消费者进行行为学扫描观察分析之后，学者们开始关注到从众消费心理和伴随效应的研究[13]。从众心理在受测者消费伴随的心理陪伴分析研究中，行为主义心理学给出了一些经典的解释。消费者个性并非不随时空情景变化而一成不变，应该是一个动态概念，是消费个体适应时间和空间环境变化而产生的习惯方式[14]。这开启了刺激-反应(S-R)研究范式和学习理论的相关研究。不少行为学实验表明，个体消费行为是对环境刺激做出适应性反应的一种行为惯性，而对环境的学习和适应能逐渐形成个体消费行为的一致性预期。在此基础上，从个体到群体的相关消费行为研究开始采用了相关群体和意见领袖的影响力来解释群体从众行为和示范行为。这与宏观经济学领域的理性预期理论[15]高度契合。

消费伴随是从个体消费行为向群体消费行为过度的一个独特消费现象，是指个体消费者在消费和购买活动中伴随其他熟悉或陌生的共同消费个体的类似行为，从而强化其消费行为动机或形成消费过程中对他人行为状态的依赖。它不断被日常观察到，符合个人到群体的行为认知实践规律。与此相对应，意见领袖模式，则是一种权威主张影响受众群体一致性判断，从而产生行为一致性的群体消费行为。

以往的消费行为学从众研究和消费个体单独行动研究之间，缺乏消费伴随的研究桥梁。在行为实验领域，消费伴随容易被日常观察和解释，但难以通过场景实验来展开假想的现实研究。

而在另外一个方面，在功能设计实验领域，设计师们借助流体力学的成果，进行公众场所的人流通道设计虚拟[16]。但是，功能设计实验显示的受测人群群体性选择偏差(Bias)则只能从众心理学的研究中找寻线索。受测者的自我一致性成为影响群体一致性预期的关键变量，但在群体选择的时候，自我一致性的个体差异往往会在均衡化的离散分布和远离均衡的群体一致性选择之间剧烈波动。这为我们进行消费伴随实验的VR环境构建提供了一个有效思路。

2 实验设计平台的搭建

2.1 VR情景下消费伴随实验设计的逻辑

消费者的购物决策过程带有鲜明的伴随期望，女性逛街购物需要消费伴随的情境而不是一个人独享，有明确目标的采购purphase和较为随意的逛街购物shopping是两种截然不同的行为。在消费伴随过程中，有无陪伴人员进行心理共鸣构成了陪伴效果的差异，这种共鸣可以是有信息显性沟通的，比如交谈；也可以是信息隐性沟通的，比如动作状态或者眼神接触。

在消费伴随行为的实验观察中，可以发现隐性信息沟通往往构成消费伴随状态中从众心理产生一致性预期的正常反应，被称为顺向一致性测试。而显性信息沟通，特别是语言交流，往往是改变顺向一致性的冲击因素。

本次实验验证的就是消费伴随中的隐性信息沟通，比如消费共同体验的存在状态(或者一种相对静态的活动方式)带来的肯定性判断，对消费者继续原本的消费行为的顺向一致性影响。根据从众效应的密集观察实验，我们平时做某件事情的时候，能否持续做下去取决于是否有足够的伴随行动被持续观察到。这种经历包括痛苦和煎熬等不令人主观愉快的行动，而在消费行为中，人们是存在明显的行为快感激励的。来自脑部CT扫描的结果表明，来自购物消费行为的生理学刺激会促使脑部多巴胺大量分泌，带来的效果近似于恋爱状态的脑部活动。这种生理扫描的分析支持了人们在消费购物中的决策是非理性的假设判断。而消费伴随是增强了这种非理性还是削弱了？群体的非理性是否会顺向传播？这都成为消费伴随实验可探索的未来方向。

本次实验设计，主要是尝试用虚拟的消费伴随来解决一个基本问题，就是：伴随状态的同伴出现是否会对消费者构成心理暗示和依赖预期。因为在从众行为中，熟悉同伴的行为一致性和信任默契，会有效强化从众一致性，从而与陌生人行为示范效果形成倾向一致。

2.2 VR技术在实验平台设计中的应用

营销学研究对人群群体一致性预期的实验研究表明，从众心理是认知多模态的内容从分散到集中、从单模态感知向多模态吻合的结合体现。本研究提出一种消费伴随的简单情景设计，通过VR视觉技术创立一种类本能效应的体验消费环境，实验框架采用视觉和声学3D模拟的方式，提供了仿真的消费体验操作环境。通过实验法测试受测者在告知伴随状态和无告知伴随状态情况下，对可能存在的消费伴随对象是否形成心理依赖和行动一致性预期。

该虚拟实验框架的搭建软硬件基础如下：

(1) 硬件环境。虚拟平台运行环境i3-4170CPU，8GB DDR RAM，120GB SSD Harddisk, AMD R9-290 4GB Graghicaccelerationcard, 3Glasses VR output。

(2) 软件环境。Windows8.1 OS X64 Enterprise Edition , DirectX 11, Open GL , 3Glasses SDK 2.0

(3) 实验模拟测试场景。VR情境下的游乐场过山车，开启虚拟人物陪伴模式和不开启虚拟人物陪伴模式。

首先探讨VR头盔设备的选取(见图1)。在市场上可购买到的头盔式VR视觉系统产品中，基本都能够实现1 920×1 080的分辨率，而实现1 080P以上分辨率的只有3Glasses产品DK2，其分辨率高达2 560×1 440。通过对比Sumsung的GearVR，谷歌的Oculus以及3Glasses在同样VR画面下的显示效果，基于1 080P的产品明显存在颗粒感，导致VR情景沉浸感不足。3Glasses的DK2开发者版成为实验VR交互界面首选。另外，其提供的软件SDK开发包也是开源的，有助于后期进行更多行为学VR实验的教学平台设计开发。

其次，根据VR头盔的软硬件要求，系统运行必须能实现2K分辨率下的3D加速和4K分辨率下的全景视频流畅播放。这个要求使整套系统的图形运算能力必须够强[16]。相对应的，CPU在系统运行中的负载不重，选择Intel i3系列的CPU完成基础运算；8GB以上的RAM保证大量图形数据载入的要求。最重要的显卡选取AMD公司的R9 -290系列顶级显卡，用充分的3D运算能力来保障VR场景的即时演算加速，而且该型号的R9-290提供了4GB显示RAM，能够满足4K画面的大显存渲染要求。

2.3 消费伴随实验场景设计

实验搭建一个仿真环境，鉴于现阶段VR真实场景沉浸感和参与感强，而互动性与可触摸性弱的情况，我们构造了一个脑部肾上腺素分泌刺激的场景，来替代脑部多巴胺分泌刺激的场景(见图2)。

消费场景设计为游乐场过山车的第一人称视角虚拟三维场景，确定视角为运行的过山车正面直视第一视角，30 s的速度冲击视频渲染过程，包括主坡道冲破的重力加速度测试，垂直翻滚测试，动能势能转换后的第二坡度重复测试，和旋转翻滚测试。通过运用SDK的VR场景开发包进行仅有视觉场景互动和声音效果而忽略接触的消费场景，从而保证VR环境的沉浸感。在VR场景内，过山车加速度设定为2.3g重力加速度效果，因为在没有仿重力加速度的力反馈座椅情况下，人体对加速度感知远小于真实加速度体感，所以调高了视觉加速度从而降低引发肾上腺素分泌的视觉冲击阈值。

表1 VR视频时间轴安排

如表1所示，本测试模拟了普通的游乐园过山车的行驶过程。过山车是一个很容易刺激游乐消费者的肾上腺素分泌的游乐项目，作为服务消费过程，过山车的乘坐有着明显的消费伴随。普通的过山车项目设计的俯冲重力加速度在(1.3～2.9)g之间，达到1.9g重力加速度就已经能起到很好的刺激乘坐者肾上腺素分泌的效果。绝大多数过山车的消费者通过伴随消费来体验肾上腺素上升造成的惊恐情绪，以及这种骤然爆发的肾上腺素刺激过后带来的释放快感。在这种以惊恐和身体过载感受创造的特殊消费过程中，受测试者必然会在心里紧张时期突发一种紧张情绪的共享依赖，这是过山车项目消费伴随的第一个动因。在肾上腺素峰值过后的间歇期，受测试者又会进行一致性行为的观察反馈，从而获得从众心理的认同感，取得事后依赖。事实上，绝大多数过山车项目保留了并排的乘客座椅。究其原因，主要就是在真实的过山车体验中，消费伴随也成为该项目充满魅力的基础。

在这种频繁展开的消费伴随过程中，个人消费和群体行为形成一种紧密联系的消费情景，构成测试的基本VR场景。

模拟一个加速度较大的过山车项目展开虚拟，并保留乘坐者身边的伴随人物虚拟，起到测试消费伴随的作用。过山车代表的肾上腺素刺激和人体的正常消费刺激相比，可被观察的显著性明显。同样的，在该过程中所体现出来的消费伴随和从众一致性，也将明显高于普通消费情境中。这是本次实验设计选取过山车项目的直接原因。

从互动性方面解释，这种视觉刺激和反馈过于强烈的项目，在构筑VR情景时可以让受测者忽略听觉和触觉互动性方面的缺失。人感知外界信息的80%来自视觉。视觉刺激较为强烈，带来的VR沉浸感可以使本来在模拟过程中必须要塑造的交互性，从肢体层面转化为头部视角层面。这样，从实验设备和实现技术上都会大大降低VR实验情景搭建的难度。

如果从消费伴随的真实体验角度来分析，肾上腺素分泌类型的消费伴随是一般认知的消费行为过程的罕见情况。毕竟，不会有消费者经常性消费过山车项目。但是，偶发的小概率事件往往提供了实验环境的设计灵感。因为场景熟悉程度低，而且视觉冲击力与真实感知的可比性较为模糊，人们是通过回忆来唤醒对这种肾上腺素快速分泌的惊恐过程的，从而产生似曾相识的VR情景体验认同感。在真实的、反复发生的消费行为情境中，难以产生这种因为时空环境的突变和偶发性冲击带来的消费者本能反应。

3 实验测试过程设计

首先，进行实验的伴随状态设定。设计了一个坐在受测者右侧的虚拟人物，作为伴随状态的fake partner。这个虚拟人物可以作为一个操作项目，在实验法中选择出现，或者消失。以此来观察受测者在进行过山车实验的时候，如何因伴随状态的不同而产生不一样的消费行为。

这样可切换的设定有好几个，既包括虚拟形象的乘坐同伴，也包括同伴身份的事先告知或者不告知。通常会设定受测者两两参加实验，分别进入不同房间内的测试仪器，并告知或者不告知，虚拟世界中那个在身边的虚拟形象是他熟悉的同伴。另外，还开发了声音的虚拟。在肾上腺素分泌高潮的俯冲和翻滚中，会开启身后乘客的群体尖叫，对照没有尖叫的情况，观察受测者是否会引发连锁的喊叫进行情绪释放。

其次，进行实验方法的观察设计，在已知的实验测试VR场景流程中，体会3种刺激肾上腺素分泌的冲击，第1次俯冲重力加速度，第1次翻滚离心力加速度，以及第2次势能动能转换的俯冲加速度。从过往乘坐过山车的体验者反馈者言，在每次经历重力加速度冲击时，没有准备的受测者无法摆脱加速感和视野范围内的画面速度带来的冲击，无暇进行伴随状态观察。而在经历过惊恐的冲击之后，注意力恢复正常的受测者会习惯性观察别人有没有什么异常。根据这种事后的同类验证习惯，可以很好地设计观察采样点。

实验中的观察和操作方法如下，O表示观察，X表示操作。

参照组：O1X0O2

实验组：O1X1O2

O1表示初次观察；O2表示受测后的回访；X0操作表示测试人员采用原始视频，无伴随形象出现，X1表示有伴随者出现。后期可以继续设定X2操作，比如告知伴随的虚拟人物是自己同伴，对照未告知是同伴的，测试熟人伴随和陌生人伴随的行为差异；X3操作，安排伴随尖叫的声音，对照未安排尖叫声音的；直到Xn。

在有参照组的对照实验中，因为受测者两两分组进入实验环境，并且进行分离测试，这使测量本身变得更为有趣。因为一个虚拟人物的代入感，随着测试人员告知被测者坐在他或她右侧的虚拟人物是或不是自己熟人，会引发受测人的积极联想。这就说明伴随与无伴随状态的实验，可以通过虚拟形象完成，参照网络多人角色扮演类游戏(Massively Multiplayer Online Rote Game,MMRPG)的做法。

实验测试过程如下：从在校大学生中挑选40位受测者，分为两组，每组20个受测者，允许受测者进行临时的组队。测试安排在不同的两个房间分开同时进行，每次测试一对受测者。

观察设计和安排：观察安排运用人员观察记录和心律记录的方式。通过心率记录来判断肾上腺素分泌的高峰期，通过人员观察和头盔上相位定位点的移动方位记录，来观察受测者的视觉观察注意力方向。受制于VR头盔的110°视角限制和瞳距固定问题，受测者无法用眼部旋转来改变视角，所以观察头部移动相位是比较科学的注意力观测方式。HTC的VIVO头盔为实现头部相位的跟踪定位，甚至在VR眼镜内部内置了数个摄像头进行头部姿势的感知和定位。

因为事先已经告知，而且在VR环境中的确可以观察到右侧存在消费伴随伙伴的虚拟形象，所以人员观察只用记录受测者扭头观察右侧的次数和发生时间，就能用频次数据来比较消费伴随的依赖情况。相对应，观察者还能记录因惊恐而发生喊叫的情况，从而判断出从众心理引发的恐惧情绪释放是否能有显著差异。

4 实验测试结果与验证

在1周时间里，安排受测人群进行了有对照组的前后测仿真实验。在基于VR环境的消费伴随测试平台中，有如下的测试结果。

(1) 受测者的应激反应时间轴假设得到验证，开始俯冲等场景时，受测者无暇去看身边的陪伴形象。这说明VR场景的模拟状态接近真实，能让受测者有足够沉浸感。但是，遇到的麻烦依然是，随着熟悉度加深，参与重复测试的受测者表现出惊人的好奇感，在过山车运行过程中无视眼前画面，选择观察四周的环境。

(2) 在经历过第一次肾上腺分泌冲击之后，受测者的从众一致性偏好明显，绝大多数受测者选择观察旁边的伴随虚拟形象。这种从众心理在后测的询问调查中也被提到，很多人试图看同伴的表现来衡量自己的受冲击程度，这是心理学所说的定锚效应的直接验证。

(3) 观测人员无法观察到尖叫会被环境尖叫声引发。也就是说，不管播放还是不播放伴随尖叫声，受测者基本不会尖叫。通过后测的访谈，受测者表示了声音难以给他们关注度。这说明声音的VR沉浸感还达不到要求。通过分析，发现因为声音回放没有采用环绕声系统，并且听音环境较为嘈杂，所以平台的声音仿真尚未起到效果。

5 结语

本文提出一个基于VR虚拟视觉环境的消费行为学实验设计方法，虚拟了一个过山车场景来测量和验证消费伴随模式对消费个体的行为影响。通过VR虚拟运行平台的搭建，消费伴随的场景开发和测试结果表明，虚拟现实的实验创新很好地解决了传统实验的缺陷，同时降低了实验测试的成本。在虚拟实验测试消费伴随的研究方面，VR平台可以进行初步的教学和科研运行，实验测试的结果可控，受测者对虚拟平台的评价也较为满意。但是虚拟平台的开发要不断地更换测试场景，减弱因为熟悉感带来的测试效果降低。在未来，可以通过SDK包进行复杂场景下的仿真实验VR场景设计，其结果可以与现在的初步测试结果验证。

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