基于TAM-SEM模型的老年用户可穿戴设备设计研究

关键词：老年用户；可穿戴设备；技术接受模型；结构方程模型；可用性测试

中图分类号：TB47 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2024）24-0039-05

引言

近年中国老龄人口数量呈现上升趋势，2020年国家统计局人口统计年鉴显示，60岁及以上老年人口占总人口比例达到18.7%约2.64亿。随着年龄增长老年人身体机能逐渐衰退，越来越容易罹患慢性疾病[1]。过去依赖家庭成员或照顾者被动检测症状的养老模式逐渐被可穿戴移动保健设备取代，用于老年人的日常健康监测。当前，国内外学者对老年人可穿戴设备从不同维度设计展开了丰富研究，例如：昝佳[2] 以用户为中心进行老年人可穿戴产品的深入探讨，研究得出高龄用户对可穿戴产品实际需求及设计特点；姚湘等[3] 运用Kano模型进行老年人可穿戴设备功能层次研究，构建出适老化产品设计策略模型。可见，针对老年人可穿戴设备研究主要聚焦于使用需求、设计系统构建等层面，鲜有从如何提升用户使用意愿维度的探讨，因此如何让老年用户接受和使用可穿戴设备，提升用户使用意愿，值得深入研究。

一、研究相关概念辨析

（一）老年用户可穿戴设备

可穿戴设备即直接穿在身上或是整合到用户衣服或配件的一种便携式设备[4]。具有小型化、舒适化、科技化的发展特点，可为智慧健康养老产品供给、数据应用和健康管理提供助力。杨鑫鑫等[5] 通过对近10年我国可穿戴设备在健康管理领域的文献综述研究发现，研究前沿的关键词分别是“老年人”“移动医疗”“健康管理”；张艳河[6] 探讨了失智老人对可穿戴产品的交互设计模式；由此可见，老年用户可穿戴设备是未来的发展与研究趋势，但可穿戴设备使用意愿鲜有以设计因素为外部变量作为研究切入点，因此对其进行探究具有重要价值。

（二）技术接受模型（TAM）

1989年Davis博士提出了技术接受模型（TechnologyAcceptance Model，TAM）[7]。技术接受模型有4个重要因素：感知有用性、感知易用性、使用态度、行为意向。采用新型技术的产品可以使用此模型来验证用户对产品的使用态度和行为意向。王春鹏等[8] 基于技术接受模型获取老年人关于家电产品的感受体验；包宝等[9]通过构建技术接受模型来探讨老年人心电血压监测仪设计因素，通过科学、系统地构建老年用户技术接受模型，可以得出老年用户关于产品的使用需求与意愿，因此，将技术接受模型融入老年可穿戴设备具有合理性与科学性。

二、基于TAM-SEM的老年用户可穿戴设备设计路径构建

纵观大量关于TAM 与SEM相关学术研究，可知TAM 其结构简单、模型稳定、对用户行为阐述力强，选择其作为研究模型具有科学性与合理性，但根据不同研究对象需要选择合适的研究变量进行模型假设验证。SEM 可以从整体上厘清各变量间的复杂关系[10]，运用其进行模型验证具有客观科学、简单实用的优势，但SEM 无法提供具体、有效的权重数值，获取设计因素权重的精确度可直接影响设计方案的侧重点，运用客观赋权中的熵权法通过指标之间信息量的变异程度进行客观赋权，可以消除人为因素的干扰，使测度结果更加合理[11]。 综上所述，基于TAM-SEM进行老年用户可穿戴设备设计路径研究科学合理，将问题定量式研究，使设计需求更加明确具有可行性，其研究路径如图1 所示。大致流程为：1）提炼出用户感知因素与老年人可穿戴设备设计因素变量；2）对构成的TAM 进行量化分析，得出二者路径影响结果，同时，采用熵权法求解设计因素的需求权重，明确重点用户需求；3）根据结果进行产品方案设计，并进行可用性测试与用户满意度评价。

三、老年用户可穿戴设备中设计因素与用户感知因素提取

（一）老年用户可穿戴设备设计因素提取

扎根理论通过对原始资料的概念化和抽象化分析，提炼出核心概念和范畴[12]。本研究共选取了36 名60岁及以上老年人，通过让他们使用一段时间的可穿戴手表后进行半结构化访谈，将挑选30份访谈内容展开译码分析，剩余的6份访谈内容进行理论饱和度检验。通过20个初级类属整合出4个具有内在逻辑关系的主体类属，分别是功能性、审美性、交互性、兼容性，主轴式编码过程见图2。半结构式访谈提纲与初级类属是通过访谈资料的梳理，由相关专家和设计人员通过焦点小组讨论共同拟定得来，具有较好的代表性。为检验研究结论的理论饱和度，对事先预留的6份访谈记录进行逐字逐句的编码和分析后，没有发现新的概念范畴，研究结果通过了理论饱和度检验。

本研究采用半结构式访谈、操作行为观察调研了老年用户可穿戴设备使用情况。结果表明产品存在两种使用路径。1.围绕老年用户可穿戴设备使用展开，由于老年人的记忆力和逻辑能力大幅下降，他们对产品外形、色彩、材质等要素的感知能力以及对产品内在要素关系的理解、运用等能力远低于普通人[6]，因此需要满足其功能性、审美性、交互性、兼容性的使用需求。2.围绕家属如子女亲人开展，通过使用连接设备如手机App，家属可实时查看老人身体健康情况与状态，随时保持联系。

（二）老年用户可穿戴设备用户感知因素提取

在技术接受模型中，感知有用性反映受试者使用系统或产品时获得的益处；感知易用性反映受试者使用系统或产品时所付出的努力；使用意愿衡量受试者使用系统或产品的意愿[13]。感知愉悦性反映受试者使用系统或产品时所获得的愉悦与有趣程度[14]，在此基础上得出老年用户可穿戴设备用户感知因素为感知有用性、感知易用性、感知愉悦性、使用意愿。

四、基于TAM-SEM的可穿戴设备设计实证研究

（一）老年用户可穿戴设备TAM构建

基于技术接受模型，将可穿戴设备的功能性、审美性、交互性、兼容性作为模型外部变量，感知有用性、感知易用性、感知愉悦性、使用意愿作为模型内部变量，构建老年用户可穿戴设备技术接受模型。

（二）研究假设及问卷调研

1. 研究假设：根据所提出的老年用户可穿戴设备技术模型结构，提出如下假设：功能性正向影响a1、a2、a3；审美性正向影响老年用户b1、b2、b3；交互性正向影响c1、c2、c3；兼容性正向影响d1、d2、d3；e1、e2、e3 正向影响产品的使用意愿，如图3 所示。

2. 问卷设计与发放：本研究中可穿戴设备设计因素包含功能性、审美性、交互性、兼容性4 个维度。其中，问卷共包含8 个构面及32 个问题。调查主要面向养老院、老年大学、居民小区、公园等区域。

（三）老年用户可穿戴设备SEM验证

1. 信度与效度检验 ：研究中共发送510份问卷，收回有效问卷412份，分别进行两次用户调研，包含预调研与本调研。第一次根据问卷题目进行小范围预调研，共210人回答了问卷，收回有效问卷176份；第二次进行正式调研，共300人回答了问卷，收回有效问卷236份，两次调研共收回有效问卷412份，具体样本数值如表1所示。

使用SPSS.26 对可穿戴设备设计因素与用户感知因素进行信度检验，Cronbachα平均值分别为0.87 和0.80，由此可知其内部一致性良好。其次，使用AMOS软件对各测量问项与变量效度分析，可穿戴设备各维度的标准化因子载荷均大于0.5，平均方差抽取量（AVE）均大于0.5，组合信度（CR）均高于临界值0.7，说明该模型的聚敛效度较好，如表2所示。

通过对老年用户可穿戴设备设计因素与用户感知进行皮尔逊相关分析，结果显示变量两两之间均呈现显著正相关，AVE 的平方根值均大于相关系数，说明区分效度较好，综上结果，所研究变量间关系密切可进行结构方程模型分析，如表3所示。

2. 拟合结果和假设检验：为探讨老年用户可穿戴设备设计因素是如何影响其使用意愿，本研究采用AMOS 来检验变量间关系，通过对模型的拟合度进行评估，结果显示2/df=1.80，RMSEA=0.06，CFI=0.91，可见本研究所提假设模型与样本数据拟合度理想，假设模型标准化参数输出结果如图4 所示。

结构方程模型数据结果表明15个假设中10个假设得到支持，5个假设不成立，假设a1、a2、a3、b1、b2、c2、d2、e1、e2、e3具有显著相关性，假设b3、c1、c3、d1、d3 不具有显著相关性。

3. 设计因素权重分析：通过对老年用户可穿戴设备中设计因素综合权重系的排序，可以明确重要且影响较大的设计因素，有针对性地提出设计方案，更加高效地提升老年用户对可穿戴设备的使用意愿。客观赋权法通过对数据进行计算得出相对客观的权重数值，本研究将采用客观赋权法中的熵权法来计算权重，如表4 所示。

（四）设计实践

根据可穿戴设备SEM 路径影响结果与设计因素重点权重数值进行产品方案设计，包含可穿戴手表、表盘界面、手机端App 软件3 部分。

1. 基于感知层面的功能性设计：随着老年人生理机能系统衰退会导致信息加工中感觉、信息处理等能力下降，因此在进行可穿戴设备功能设计时，要充分考虑老年人感知层面的特点，能够有效引起老年人注意，降低其记忆负担，且遵循老年人的行为直觉的目标[15]。本模型中功能性对用户感知层面的3 个变量均具有显著相关性，说明需要满足老年用户核心功能与简单、易操作的需求。根据设计因素权重数值排序，需求主要以健康监测功能为主，体现其功能有用性，包括血压测量，血氧测量，心率测量，体温测量，睡眠监测和步数监测。采用一键式操作让老年用户感受到产品操作的简单性，SOS呼叫功能可以提醒家属老人出现危险并及时进行查看，如图5 所示。

2. 基于情感层面的审美性设计：情感是人对物质世界的认知反应和心理体验规划，了解老年人的深层情感可以更好地为其服务。因此，在满足老年人功能性基础需求后，深入挖掘更高层次的审美需求，与其达到情感共鸣。本模型中审美性对感知愉悦性与感知易用性具有显著相关性，因此设计方案的表带采用硅胶与皮质两种材料，佩戴轻巧舒适，提升其易用性；产品色彩采用棕色与黑色，将提炼的传统纹样元素应用到手表表带的设计中，同时针对不同性别设计男女款式，从尺寸、色彩、纹样等方面满足男女不同性别的审美与情感需求，如图6所示。

3. 基于体验层面的交互性设计：用户体验的目的在于探究用户在交互使用过程中所体会的各种问题，可穿戴设备交互性作为一种新型操作方式，需要着重考虑老年用户关于简单好用的核心使用需求[16]。（1）根据老年用户需求，将产品功能架构进行扁平化层级设计，可穿戴智能手表App页面为3个层级，功能架构主要内容分别是“首页，位置，我的”。可穿戴手表页面只包含“测量界面”和“测量结果”两个层级，最大化减弱层级结构的复杂性。（3）可穿戴手表App软件首页分为3个区域，通过运用卡片分类的形式进行界面信息区分，分别是“首页、位置、我的”。首页为主要信息展示，呈现老年用户的综合健康数值，对自身健康状况具有直观清晰的了解。

（4）详情页面结合可视化图片和文字进行信息的展现，合理布局来增强操作的便利性。（5）App 的功能图标设计从视觉认知角度出发，选择与过往经验相似的视觉信息[17]，以拟物化的视觉形象进行呈现，让老年用户能够根据以往生活经验与图标产生正确联想，如图7所示。

4. 基于系统层面的兼容性设计：随着服务经济的兴起，产品也起到协调配置各种服务资源之间的相互关系的介质，以系统思维的方式挖掘产品与外界环境事物的联系，以更加兼容的视角与形式存在于生活中[9]。本模型中兼容性对感知易用性具有显著相关性，为了实现可穿戴手表与手机App兼容性的简单化，通过在App 首页点击添加设备即可添加手表信息，实现二者设备的信息联接与兼容性，如图8所示。

（五）设计评价

界面设计方案通过交互设计软件进行高保真原型呈现，用户可在手机上直接对界面原型进行可用性测试。邀请24位老年人进行用户任务对比测试，检测交互界面设计方案与现有产品测试任务平均值。被试者平均年龄69.58岁，男性和女性各12名。测试实验要求被试者在现有产品和设计原型方案上完成指定的6 项任务，本次测试实验的自变量为测试所用的交互界面内容，因变量为任务完成分，为被试者完成指定任务时所取得的分数。

通过SPSS软件对各任务完成分进行独立样本t 检验，结果显示：在所有任务中，被试者的交互界面设计方案和已有产品中的任务完成分差异显著（plt;0.05）。原型绩效用户测试结果如表5所示。

结语

本研究将TAM、SEM、熵权法3 个方法融合运用到可穿戴设备设计中，在一定程度上优化了方法单一性、主观性的研究缺陷。同时通过构建老年用户可穿戴设备技术接受模型，得出产品设计因素与用户感知的设计影响路径，着力解决老年用户关于使用可穿戴设备时的使用问题与使用体验。最后，通过用户测试得出结论，评分均高于现有产品，证明设计方案具有较好的有效性与适用性，可为设计师在后续产品设计中提供设计指导，并为其设计与生产提供理论支持。