兒童陪伴式智能機器人魅力因素研究獲獎科研報告摘要：兒童陪伴式智能機器人良好的設(shè)計可以增強對兒童的吸引力，從而促進(jìn)良好的用戶體驗。本文基于魅力工學(xué)理論的研究方法，對智能機器人樣本進(jìn)行訪談?wù){(diào)查，從分群過程中抽出魅力詞匯以制作魅力評價構(gòu)造圖，通過數(shù)量化Ⅰ類理論分析數(shù)據(jù)，從而提取魅力因素，得到用戶感性意象與產(chǎn)品設(shè)計要素的關(guān)系，為產(chǎn)品設(shè)計提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：智能機器人;魅力工學(xué);魅力因素;數(shù)量化Ⅰ類

在人工智能迅速發(fā)展的前景下，智能機器人正逐步走進(jìn)人們的生活，主打陪伴加娛樂的兒童陪伴式智能機器人也越來越受歡迎[1]，隨著技術(shù)的成熟、消費習(xí)慣的逐漸形成及我國人口政策的逐漸開放，未來兒童智能機器人的市場潛力巨大。兒童心理比較單純，會對新事物產(chǎn)生本能的好奇和體驗渴求，良好的外觀及行為設(shè)計引導(dǎo)有利于兒童身心的健康發(fā)展，從而獲得更好的用戶體驗[2]。由日本學(xué)者提出的魅力工學(xué)理論及相關(guān)研究方法可以深入發(fā)掘產(chǎn)品設(shè)計中的魅力因素，能夠較為準(zhǔn)確地捕捉用戶偏好，從而對設(shè)計師起到積極地參考和導(dǎo)向作用[3]。

1魅力工學(xué)理論

由日本魅力工學(xué)[4]提出的魅力因素（attractivefactor）是指使某事物具備正向吸引力之因素，魅力因素是產(chǎn)品體現(xiàn)魅力特征的載體，當(dāng)產(chǎn)品具備魅力因素時，可以大幅提升用戶對于產(chǎn)品的滿意度。1991年，日本學(xué)者宇治川正人集合多位學(xué)者發(fā)起了魅力工學(xué)研究，主要是捕捉個人認(rèn)知概念并列表整理的研究方法[5]，研究方法包含評價構(gòu)造法和數(shù)量化Ⅰ類。

評價構(gòu)造法主要是通過個人訪談，經(jīng)過對物件A與B的成對比較法，明確討論出物件的相似或差異關(guān)系后，再整理出目標(biāo)物件的個別特質(zhì)。評價構(gòu)造法得出的魅力因素包含3個項目，即：中位項目——魅力特征、上位項目——魅力意象語義（形容詞）、下位項目——具體魅力特征。

數(shù)量化Ⅰ類是多元統(tǒng)計分析的一個分支，目的是解決定量估計自變量都是定性變量，基準(zhǔn)變量是定量變量的因素分析與預(yù)測問題，揭示事物間內(nèi)在的聯(lián)系和規(guī)律。數(shù)量化Ⅰ類通過量化分析，能夠揭示和反映魅力因素各項目之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過模型的決定系數(shù)可以判斷預(yù)測結(jié)果的信度。因此，通過結(jié)合評價構(gòu)造法與數(shù)量化Ⅰ類可以實現(xiàn)魅力因素的分析和提取。

2研究過程

本研究主要提取機器人魅力因素，因此研究內(nèi)容包含造型設(shè)計、視覺色彩及服務(wù)功能等。研究過程及方法如下：

2.1確定實驗樣本、受訪者

從國內(nèi)外網(wǎng)站收集各種兒童陪伴式機器人圖片，為保證研究結(jié)果的客觀性、可靠性，需對收集圖片進(jìn)行必要的篩選。每張圖片盡量保證視覺角度一致，隱去無關(guān)場景信息，僅保留兒童與機器人互動，優(yōu)選出40張不同形態(tài)的機器人圖片，并制成A5規(guī)格（148mm×210mm）彩色圖卡。

本研究根據(jù)對兒童機器人熟悉程度將受訪者分為專業(yè)組和普通組。專業(yè)組主要是設(shè)計或研發(fā)兒童機器人的工作人員，其中機器人設(shè)計師8位，機器人研究員2位。專業(yè)組人員作為深度訪談對象，主要是將樣本的魅力因素進(jìn)行分類、歸納、具化。普通組主要是對兒童機器人有需求的家長和喜愛兒童機器人的孩子，其中家長30位，孩子10位。普通組人員作為一般訪談對象，主要是豐富樣本魅力因素，量化魅力程度。

2.2評價構(gòu)造訪談及評價構(gòu)造圖制作

首先對專業(yè)組受訪者進(jìn)行一對一訪談，請受訪者從40張圖卡中選出三種自己最喜歡的兒童機器人，并依序列出。采用直接詢問的方式，請受訪者對自己列出的機器人說出喜愛的原因，第一個說出的詞匯記為中位項目;并講述喜愛的這種機器人給人何種感覺，將得到的抽象形容詞匯記為上位項目;請受訪者說出所喜愛的兒童機器人的功能，將具體的形態(tài)、功能特征等詞匯記為下位項目。

普通組受訪者對機器人熟悉程度低，對普通組受訪者進(jìn)行評價構(gòu)造訪談時，提供專業(yè)組的訪談結(jié)果作為參考，訪談形式同專業(yè)組受訪者。

對兩組受訪結(jié)果進(jìn)行整理、歸納、合并。上位項目中提及次數(shù)超過5次的作為主要魅力要素;下位項目中根據(jù)兒童機器人形態(tài)、功能特征具體含義，相似或具體從屬關(guān)系的進(jìn)行刪除或重新歸類合并，得到下位項目魅力要素。將受訪者的詞匯依照上位、中位、下位項目進(jìn)行評價構(gòu)造圖制作，如圖1所示。排名前4位的上位因素依次是：可愛、靈活、功能齊全、忠實可靠。

2.3數(shù)量化Ⅰ類分析

為了量化魅力程度，請普通組受訪者對上述40張圖卡樣本針對4組上位項目（可愛、靈活、功能齊全、忠實可靠）進(jìn)行魅力評分。根據(jù)魅力程度強弱，對圖卡樣本進(jìn)行打分，分值分為5等，最高分值5分，最低分值1分，各圖卡樣本得分進(jìn)行加權(quán)平均轉(zhuǎn)化為最終得分。對每個中位項目，將其對應(yīng)的下位項目作為自變量X，以1代表其樣本具備其特征，以0代表樣本未具備其特征，并將上位項目的魅力評價得分作為因變量Y，通過數(shù)量化I類分析公式，建立兒童智能機器人設(shè)計要素與魅力程度的關(guān)聯(lián)性。

數(shù)量化I類計算可以得到各上位項目對應(yīng)中位項目的偏相關(guān)系數(shù)（中位項目對上位項目的貢獻(xiàn)大小）、下位項目的復(fù)相關(guān)系數(shù)和決定系數(shù)，一般來講，決定系數(shù)大于0.7，表明可信度較高[6]。以上位項目——“可愛”為例，統(tǒng)計結(jié)果常數(shù)項C=0.658、復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.876、決定系數(shù)R2=0.767，決定系數(shù)值高于0.7，表明此分析表格精度較高。

3研究總結(jié)

兒童陪伴式智能機器人中提到最多的魅力因子為：可