劝导技术及其在自我健康管理中的应用与发展

周 洁 夏 静 顾琳燕 陈 进 蔡国龙 宁钢民#*

1(浙江大学生物医学工程及仪器科学学院，杭州 310027)

2(浙江医院重症医学科，杭州 310013)

引言

劝导技术的发展与新兴科学技术密切关联，具有鲜明的时代特点。在二十世纪七十年代末、八十年代初的萌芽期，其特征是计算机技术的应用，典型的如“Body Awareness Resource Network(BARN)”项目，开发了计算机多媒体软件来教育和引导青少年关于吸烟、药品、运动等一系列与行为习惯有关的健康问题［1］。二十世纪九十年代末期，随着互联网的出现和普及，网站成为了实现劝导技术的最普遍的形式。如Groupon和Amazon等商业网站引入劝导技术来引导和吸引用户，培养用户的消费习惯和提高购物粘滞度。到了二十一世纪初，劝导技术随着移动通信技术和嵌入式技术的发展而快速普及，手机在劝导技术的应用使得劝导技术以更加人性化的方式融入人们生活中，例如基于移动技术的各种个人健康管理软件和辅助设备。可以说，互联网、移动技术和嵌入式技术已成为劝导技术主要的实现手段，并且不断推动着劝导技术的发展。

1 劝导技术

1.1 劝导技术的定义

日常生活中，人们的行为受着各种外界因素的诱惑和影响，消费行为即为最典型的实例。各种宣传单、平面广告、广播宣传、电视广告和网络广告等充斥于生活中，起到了引导人们改变消费行为和生活态度的作用。随着计算机技术和通信技术的发展和快速普及，尤其是网络和个人智能终端已渗透到我们生活的各个方面，计算机技术在改变人们行为和态度中的作用越发明显，由此也派生出了劝导技术这一新的研究领域。

美国斯坦福大学BJ Fogg教授创造了新词“Captology”来表示劝导技术，并将其定义为“改变用户态度及行为的计算机交互系统”［1］。劝导技术可以看做是“劝导”和“技术”的结合，“劝导”是行为改变的过程，“技术”则指计算机技术，劝导技术被定义为基于心理学和计算机科学的交叉应用，根据心理学原理，利用计算机技术来改变用户行为和态度的一种新型技术。值得一提的是，虽然通过一些强迫与欺骗的手段，也能达到改变用户行为和态度的目的，但这并不是劝导的本意，劝导技术中所称的“劝导”指的是改变行为和态度的一种尝试，它强调的是人们自愿和自主的改变。劝导技术的最大优势在于计算机技术的交互性，其重要手段是人机交互(human-computer interaction，HCI)，即通过系统与用户之间的交互来达到劝导的目的。

1.2 劝导技术的理论基础

行为是劝导技术关注的核心内容，对行为发生和改变过程深入研究，可以使劝导技术的应用更具有针对性，因此，心理学中关于人的行为及行为改变相关的理论筑成了劝导技术的基础。传统心理学对于行为改变的理论研究已经很多，如班杜拉的社会认知理论［2］、自我效能［3］、跨理论模型［4－5］和目标设定理论［6－7］等。这些理论研究经常被应用在传统的自我管理中，但这些理论体系复杂，如何通过计算机技术来实现并应用于劝导技术是一个难题。

近年来，行为改变的研究在不断地深入并简约化，以适应劝导技术的实际运用，其中最具代表性的是以BJ Fogg教授领导的斯坦福大学劝导技术研究室在2009年提出的行为改变数学模型——Fogg behavior model(FBM)［8］。图1描述了该行为改变模型的基本含义。FBM中有三个要素——动机、能力和刺激，横坐标和纵坐标分别表示某人的某一目标行为产生的能力高低和动机的强弱。目标行为的产生，必须要有充分的动机、足够的能力和有效的刺激，三者缺一不可，具体可理解为:

1)如果动机或能力中有一项较低，行为不会发生。

2)动机和能力都具备时，还需要一定的刺激来激发行为的产生。

3)适当的刺激可以提高动机和能力，从而激发行为的产生。

4)动机和能力都很高时，即使没有刺激也能产生的行为，可称之为习惯。

图1 Fogg行为模型Fig.1 Fogg behavior model

因此，为了让目标行为有效发生，需要一些相关的激励方法或策略来增强用户对于目标行为的动机并提高相应的能力，同时在适当的时机给予一定的刺激。这样的数学模型使得行为改变理论能更好地借助计算机技术在实际中得以应用。在实际应用中，动机和能力的大小表示了行为发生可能性的高低，而刺激则需要运用劝导策略来产生并起到促使行为发生的作用。

1.3 劝导策略

劝导策略是实现劝导技术的具体策略及方法。为了达到改变行为或态度这一主旨目标，需要依据适当的劝导策略将行为模型具体化，并将其通过计算机技术进行实现。计算机技术在劝导技术中可扮演工具、媒介和社会人等角色，并且不同的角色有不同的劝导策略。Whalen对网站开发中所应用到的劝导策略进行了总结［9］，Hamid也在自我管理系统中创新性地提出了一些新的劝导策略［10］。表1列举了其中一部分劝导策略及其简要说明。在实际的设计开发过程中，可以选择其中一个或多个劝导策略，也可以衍生出一系列新的劝导策略［11］。

国内外诸多团购网站正是利用劝导策略来促进消费。例如Groupon利用“精简”策略，减少网站首页呈现的商品数量，使页面简洁明了，节省了消费者寻找商品的时间，促使消费者快速决定购买。

表1 劝导策略与说明Tab.1 Persuasive strategies and descriptions

2 劝导技术在自我健康管理的应用

在医疗健康领域，Ananthanarayan和Siek等开发了Health Sense系统，应用可穿戴传感器来感知人体健康状况，并结合劝导技术用于促进儿童的健康教育［12］;Zhu等研究了劝导技术在增强体育锻炼中的应用［13］;Torsi和Wright等开展了“劝导技术在慢性病自我管理中应用”研究［14］。慢性病是威胁人类健康的最主要疾病群，然而，慢性病的预防与控制是一个长期而艰巨的任务。如果患者能够自己承担起慢性病的日常保健及管理，那么不仅可以大幅度减少住院次数，缩短住院时间，减少医疗支出［15］，减轻家庭负担，而且能有效的提高患者的健康状况［15－16］。因此，慢性病的自我管理是医疗健康管理领域发展的重点。Barlow将自我管理定义为个体所具备的一种管理应对由于慢性疾病所导致的症状、治疗、生理和社会心理的影响及生活方式改变的能力［17］。简单的说，自我健康管理是慢性病患者能有效照顾自己的能力。虽然目前已经有较多的自我健康管理系统能够为患者提供相关的帮助与服务，但效果并不令人满意，其中，用户执行力低下是管理目标无法达到的主要原因。而劝导技术可以帮助慢性病患者形成正确的健康观念，戒除不良的生活习惯，形成健康的行为方式，是达到慢性病自我管理这一目的的有效方法。

2.1 发展过程

随着计算机技术在不同时期的发展，劝导技术在医疗健康领域的应用经历了四个阶段［18］。第一阶段主要是医生通过打电话、发邮件等方式与病人保持联系，使用CD-ROM等初级计算机技术存储病人信息。第二阶段从二十世纪九十年代开始，随着互联网的普及与高速发展，健康信息的存储与传递不再局限于本地电脑，医生和病人可以方便地利用个人电脑和手机通过网络获取所需的健康信息。第三阶段在网络和智能手机的基础上结合了可穿戴式传感器技术［19］、上下文感知技术和实时信息交换等新技术，使得信息的获取、传递和处理更加便捷和完善。目前，该领域的应用已发展到第四阶段，即依赖于普适传感技术及智能代理技术，处理、挖掘及传输数据都能以个性化自动推送的方式进行，从而将劝导技术与人们的生活融合，尽量避免给使用者带来任何额外负担。

2.2 应用范围

劝导技术在自我健康管理中的具体应用主要集中于激励用户加强体育锻炼、促成用户调整并养成健康的饮食习惯，帮助肥胖患者减轻体重及慢性病的自我管理，具体如表2所列。

2.3 应用中的关键问题

2.3.1 信誉度

信誉度是人们选择某一产品、服务或设备的主要依据之一，也是在劝导技术的应用中达到改变用户行为的关键所在。影响信誉度的因素很多，最主要的是可信度和专业性［1］。在健康领域，人们更加倾向于相信可靠的、权威的医务人员或医疗机构。信誉度在应用劝导技术引导用户，为用户提供数据分析结果和建议等方面是最为重要的。

表2 劝导技术在自我健康管理中的具体应用Tab.2 The applicatin of persuasive tchnology in self-management

2.3.2 有效性

有效性是劝导技术应用中的关键问题与挑战［28］。在设计和开发过程，不仅应该考虑到如何改变用户行为，更应该关注用户的行为是否如最初的设想一样真的有所改变。行为的改变是一个长期的过程，有些系统或技术可能促使行为的短期改变，但并没有使之成为长期的行为习惯。因此，研究者们应充分了解目标行为的特点、目标人群的特征，采取最适合目标人群和行为的方式和技术，进行必要的测试与评估［［11］。

2.3.3 安全与隐私

用户资料、生理信号和健康信息都是涉及用户隐私的重要数据，这些数据的收集、传输、分析和存储等是自我健康管理中必不可少的重要环节［29］，而这些环节中都存在数据丢失、泄露和不当使用等安全风险。因此，保证用户隐私、保证数据的安全是开发中必须考虑的关键问题。

3 展望和结语

在中国，由于医疗资源的相对匮乏，自我健康管理将成为慢性病患者应对自身疾病的最好方式。而在慢性病的自我健康管理中，利用劝导技术来帮助患者形成健康行为是一种极其有效的方法，因此劝导技术在自我健康管理中的应用也将成为医疗健康领域的研究重点。未来，劝导技术在自我健康管理中的应用研究主要集中在以下四个方面。

3.1 特定慢性病的劝导医疗系统

虽然如前文提到的，已经有较多的研究者致力于将劝导技术应用于自我健康管理中，但大多数集中在与健康有关的单一行为中，如运动和饮食，专门针对特定慢性病的自我管理系统应用还不多见，劝导技术在慢性病自我管理中的应用仍处于起步的阶段。Hamid［10］等人构建的用于糖尿病的自我管理系统是迄今较为完整的一个。慢性病的种类很多，最常见的有高血压、冠心病、脑卒中等心脑血管疾病，老年痴呆、孤独症等精神疾病，哮喘，慢性气管炎等呼吸道疾病，糖尿病、肥胖症等代谢疾病。由于每种疾病的自我管理都具有各自的目标、方式和内容，因此需要研究如表1所示的劝导策略如何在具体疾病管理中实现的方法。已有的劝导技术在运动、饮食和健康生活习惯中的应用已经为其介入针对性更强的慢性病自我健康管理打下了技术基础。

3.2 移动技术与劝导技术的结合

正确的时机在影响用户行为和态度方面起着至关重要的作用。移动技术的应用可以在最合适时间和地点给予用户有效的干预［1］。尤其是在智能手机、移动网络大范围普及的现代社会，人们对于手机的依赖程度大大提高，已经到了不可或缺的地步。手机作为劝导技术的载体是目前最流行、也是在未来大有可为的方法。

手机在健康领域的应用有两大趋势:

1)内置传感器的开发与扩展。目前手机中已经集成了各类传感器，如重力感应器、加速度传感器、陀螺仪、电子罗盘和光线感应器等。利用这些传感器可以完成一些生理信号的测量，如利用加速度传感器实现计步器功能，通过手机摄像头检测脉搏等。可以预见，未来必将会有更多、更精密的传感器整合入手机之中，从而可以采集更复杂的关键生理信号。

2)与其他移动设备的结合。移动技术不仅应用在手机上，也体现在各种便携式的电子设备中。这些移动设备通过一定的方式可以与手机连接，从而达到传输数据的目的。如fitbit的运动睡眠跟踪手环，用户可以方便的佩戴，随时随地监控自身的运动及睡眠状况，并通过蓝牙通信与手机交换数据。

3.3 与嵌入式技术及普适计算的结合

BJ Fogg在2002年就提出劝导技术的一大发展趋势是与嵌入式技术、普适计算的结合［1］。信息技术发展至今，嵌入式技术与普适计算的发展与应用越来越得到研究者和开发者的青睐。未来的劝导技术，会越来越无缝的融入各种生活必用品中，汽车、厨房用品、浴室用品、甚至是衣服都可能成为劝导技术的载体。

3.4 行为模型的定量化研究

行为模型是劝导技术的基础，对其深入研究，可以更好推动劝导技术的发展。前文提到的FBM模型虽然可以适应劝导技术的应用，但其仍是一个定性描述行为的模型，若要与计算机技术全面耦合，模型的定量化是一个必不可少的工作。定量化行为模型不但可以定量地评估行为发生可能性的大小，还可以为刺激的产生提供可靠依据，从而有效地提高劝导技术在行为改变中的效果。

当前，不仅在卫生健康行业，在任何需要影响用户改变某种行为或态度的领域，劝导技术都发挥着重要作用，可以说劝导技术已渗透到社会发展和日常生活的各个层面。在环境保护方面，可利用劝导技术向居民推送环保信息，进行家庭能源消费方式教育，提高人们尤其是年轻人的节能意识，有效实现家庭环保节能［30－31］。在儿童教育方面，劝导技术可显著改善孤独症儿童社交能力［32］，帮助儿童养成良好的阅读和写作习惯［33］。劝导技术在社会交往活动中的应用也非常活跃，如Facebook和Mixi等都是通过劝导技术密切家人及朋友间的沟通，从而建立良好的社会人际关系［34］。目前对于劝导技术的研究，国际上正处于快速发展时期，由于其对社会和科技发展的极大推动作用，必将得到我国相关领域研究人员的重视。

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