面向被檢人員的X光安檢機可用性評價指標體系研究

龔 錦，張 昆，楊尚靜

（中國礦業大學 建筑與設計學院，江蘇 徐州 221116）

0 引言

近年世界各國普遍加強安全防備，對安檢設備的需求量增加。用戶對于安檢機的使用提出了更高的要求，然而目前對安檢設備的研究主要針對技術方面，對安檢設備的可用性、人機交互等研究較少[1]，安檢設備在可用性方面難以滿足用戶期待，因此，以安檢機為研究對象，對其進行可用性評價研究，為安檢機可用性設計提供方向。

1 安檢機產品現狀

X光安檢儀也叫“查危儀”或“三品檢查儀”，是安全檢查工作中應用較多的裝置之一。X光安檢機最早普遍應用于金屬探測與人體內部疾病檢查。于上世紀60年代逐漸應用于機場、火車站、地鐵站等公共場所。安檢機中的X射線透過被安檢人員攜帶的行李物品，呈現物品的結構圖像，安檢員通過屏幕檢查行李物品中是否有違禁物品。目前在X光安檢機的研發狀況中，對于X光安檢機的可用性研究較少。

2 可用性評價研究概況

可用性概念起源于人因工程領域，而后逐漸發展成為一個跨學科熱點研究對象。根據國際標準ISO 9241-1定義，可用性是指產品在特定環境下為特定用戶用于特定用途時所具有的效率、有效性和用戶主觀滿意度[2]。ISO 9241-210中對與用戶的感受做了更多的考量，將用戶體驗作為作為一個重要因素[3]。

可用性評價體系指依據原則，對研究對象進行分析與整合，從而構建對研究對象可用性水平評價的指標體系。單一可用性指標不能全面且整體地評價研究對象的可用性水平，并且也不利于研究對象與同類產品的橫向比較[4]。建立可用性指標評價體系便于系統全面地評價產品的可用性水平[5]。

3 可用性評價指標體系的構建

對X光安檢機可用性評價指標體系的構建分為3個部分：首先使用文獻研究法與情境調查法擬定備選指標，保證指標定義的合理性；其次運用德爾菲法確定最終指標，保證指標篩選過程的科學性；最后使用層次分析法計算每一個層級的指標權重，并以權系數衡量每個指標的重要性程度，而后進行一致性檢驗，保證權重計算過程中的合理性。

3.1 備選指標擬定

經文獻研究，綜合比較分析得出，ISO9241-1中提出的三個基礎指標，即有效性、效率、滿意度，因涵蓋性較強被廣泛應用，適用于安檢機可用性評價，可作為一級指標。其中有效性含義指特定用戶在特定環境下，完成特定任務所達到的準確度與完整性；效率是指用戶完成特定任務的完整程度與所使用資源之間的比率；滿意度指的是用戶在使用過程中的主觀滿意感受和可接受度[6]。

通過在長沙南站地鐵站進站口，對被安檢人員進行安檢過程的視頻采集，共采集視頻12段，采用Quicktime Player播放器進行視頻播放，觀察被安檢人員在過安檢過程中的行為、環境、互動，經整理得出安檢節點流程如表1所示。通過分析被安檢人員的過安檢流程，發現安檢過程中的可用性影響因素，將可用性影響因素梳理為二級指標，對二級指標的解釋如表2所示。

表2 指標解釋

3.2 確定指標

可為保證評價指標體系構建的科學性與合理性，研究中采用德爾菲法，通過問卷調查收集多位相關領域專家的意見來確定指標。

3.2.1 確定專家小組

選擇相關專家的考量因素是專家對于X射線安檢機與可用性評價研究的熟悉程度。本次調查邀請了22位理論與實踐研究兼有所積累的專家。其中男性專家11名，女性專家11名，選擇該專家群體作為問卷調查對象的原因主要有：一是該專家群體均有使用X安檢儀的經驗，同時使用頻率相對較高；二是相對于其他領域，該專家群體對用戶體驗與可用性評價更為熟悉?？傮w上，各專家對問卷中涉及到的問題較為熟悉，測試結果更為可靠。

3.2.2 開展德爾菲法調查

基于上文通過文獻研究與情境調查擬定的備選指標進行問卷設計，問卷中設置的題目采用李克特量表形式。對14個二級備選指標分別設置“非常重要”“重要”“一般”“不重要”“非常不重要”5個級別，分別對應5至1分。通過線上溝通方式發送與回收問卷。問卷發放總數量為22份，回收數量為22份，問卷回收率為100%。

回收問卷后，采用統計軟件分析指標的滿分率、重要性均值與變異系數。其中對于滿分率的定義是指對某指標打滿分的專家與所有專家的總數之比；重要性均值小于或等于3的指標需要剔除，因為重要性均值表示指標的重要程度，體現在問卷評分中為專家評分的集中度[7]；變異系數指專家們對指標判斷的差異度，當變異系數數據大于或等于0.25時，則表示專家對指標評價的有較大的差異，后續需重新調研與調整從而統一專家意見[8]。

調查結果顯示，U13“美觀”是備選指標中唯一一個重要性均值等于3且變異系數大于0.25的指標，予以剔除。U10“愉悅”指標變異系數大于0.25，同時，有四位專家建議對U10指標進行重新定義。結合專家意見，將U10指標原有的“主觀上用戶是否感覺到快樂、愉悅等積極情緒”的較廣泛表達細化為“用戶能否在放置行李于傳送帶上、等待領取行李于提取行李的過程中感到快樂、愉悅的積極情緒”。

而后進行第二次專家調查，在第二次調查中標注更新的U10指標定義，并將各個指標的統計數據呈現給專家，作為第二次問卷評分的參考。經過兩次問卷調查后，專家意見較為統一。

3.2.3 確定指標

經過兩輪調查篩選指標后，最終確定了13個二級指標，各指標函數計算結果見表3。

表3 二級指標函數統計結果

3.3 指標權重系數確定

本次研究挑選20名具有安檢機使用經驗的專家組成決策者，根據層次分析法計算指標權重值。

依照X射線安檢機可用性評價指標模型，根據層次分析法逐層確定各指標的權重。根據美國運籌學者Sassty提出的1-9標度法[9]，專家對指標的重要性程度進行兩兩比較，原則上按照1-9間的整數與倒數進行評分。

根據評價指標之間的相對重要程度結果，建立配對比較矩陣B=（bij）n·n，其中bij為表示可用性指標i相對于可用性指標j的重要程度，n為評價指標的數目。通過專家評分的比較和分析，構建總體性可用性M的判斷矩陣為：

一級指標中，有效性M1、效率M2、滿意度M3的判斷矩陣為：

通過以上判斷矩陣，計算相對權重值，得出各級指標權重與指標綜合權重見表4。

表4 指標權重計算結果

其通過一級指標權重值得出，重要性等級排列順序從高至低分別為O3滿意度、O2效率、O1有效性。即專家將滿意度與效率放在首位，有效性的權重值相較于另外兩個指標權重而言較低。根據對二級指標的權重值可知，專家對O1有效性中的U5可控、U4提示、U3錯誤預防評價較高，對O2效率中的U8時間成本評價較高，同時對O3滿意度中U11安全、U9易用較為重視。

3.4 一致性檢驗

為判斷各項權重值之間是否存在邏輯錯誤，避免出現受試者受到主觀因素的影響，每一層計算權重之前都需要通過CR進行一致性檢驗，如下：

當一致性指標（C.I≤0.1）與一致比率（C.R≤0.1）），則表明構造的判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需重新構造判斷矩陣。四部分的CR值均小于0.1，通過一致性檢驗。

4 結束語

為改善安檢機的可用性，本文從被安檢人員的角度出發，關注可用性評價在安檢裝置中的應用。運用情境調查法發現被安檢人員在使用安檢機過程中存在的可用性問題，將可用性問題梳理為備選指標，并展開兩輪專家調查確定指標，運用層次分析法計算指標權重。在現有可用性評價研究基礎上，建立了3個一級指標、13個二級指標的安檢機可用性評價指標體系。為改進X射線安檢機設計、提高X安檢機的可用性提供了參考，同時也增加了對目標用戶的使用體驗的關注。