基于用户视角的手机游戏关键设计特征提取

郭伏,陈佳豪,姜钧译

(东北大学 工商管理学院，沈阳 110169)

1 引言

近年来随着智能移动设备的普及，手机游戏的受众数量迅速增加，并已经成为当下人们休闲娱乐的重要方式。由此产生的商机吸引了众多游戏制造商，但同时也加剧了游戏市场的竞争。目前在线运营的手机游戏超过两万款，但真正吸引用户并取得巨大成功的却屈指可数，移动用户数据分析公司Appsee对用户留存率调查研究发现，移动游戏的平均首月玩家留存率仅为22%[1]。问题的症结在于糟糕的设计带来的用户体验与用户期望相差甚远，能否快速吸引用户注意并激励其继续体验是游戏设计成败的关键，也是游戏开发的主要挑战。因此，在游戏开发环节，设计者需尽可能掌握手机游戏的用户需求、偏好等相关信息，增加用户对游戏的黏着度和愉悦度，提升游戏的整体用户体验水平。

手机游戏的开发人员主要来自艺术、编程和设计三个领域，游戏本身包含动画、音效、故事情节、数据库、服务器、编程等多个系统设计[2]。每个系统由若干设计特征组成，设计特征下又包含多个设计要素。考虑不同游戏间设计要素千差万别，很难系统性地提取某一类型游戏的全部设计要素，而设计特征一般为某类产品的共有特点，如游戏稳定性、奖励机制、公平机制等，具有一定的代表性。因此，研究设计特征对于指导手机游戏设计更具现实意义。受游戏开发周期和成本的限制，设计人员无法客观地对全部设计特征做出最优处理，开发者必须考虑不同设计特征间的相对重要性以便将有限的开发资源合理分配。仅凭设计人员的经验和观点已无法满足用户需求，而以用户为导向的产品设计已经成为常态。因此，本文以手机游戏用户为主要调查对象，探索手机游戏设计特征及其相对重要性，为游戏开发者指明影响用户体验的设计重点。

本研究涉及三方面内容，一是识别影响玩家手机游戏用户体验的设计特征；二是衡量设计特征间的相对重要性，挖掘影响手机游戏用户体验的关键设计特征；最后，探索关键设计特征与手机游戏用户体验水平以及各维度间的关系。

2 方法

实验材料：实验材料可在手机游戏APP平台下载市面游戏或自主开发游戏，选择市面游戏的优点是便捷、成本较低；缺点是难以控制游戏间的区分度，被试对所选游戏的熟练度差异会干扰其做出正确评价。考虑实验材料的用户体验水平控制将直接影响研究结论的正确性，本文选择自主开发游戏，遵循手机游戏开发原则，根据开发周期的不同确定出32个版本的同类型、同主题手游，分别命名为CrazyLily1.0至CrazyLily32.0，游戏类型为受众面最广的休闲类手游。以前6个版本(CrazyLily1.0至CrazyLily6.0)的游戏首页为例进行说明，如图1所示。

图1 手机游戏样本选取示例

被试：选择10名在校大学生(5男、5女)作为实验被试，根据Caroux(2016年)对游戏玩家的划分，对一款游戏每周体验时间超过1 h，持续半年以上的玩家称为熟练玩家[3]。本实验要求被试有过两年以上的手机游戏体验经历，近半年每周累计体验时长不低于6 h。

实验流程：①对实验选用的手机游戏进行用户体验水平等级划分。将32款手机游戏依次随机呈现给10名被试进行游戏体验，邀请被试采用文献[4]中开发的手机游戏用户体验评价量表对每款游戏进行评价，该量表包含6个维度，分别为反馈、沉浸、挑战、社交、移动以及控制，被试填写问卷后需比较不同维度的相对重要度，用以计算各维度权重；每名被试共进行32次评分，加权计算每次评价的用户体验得分，对10名被试的评价结果取平均得到每款游戏的最终得分，代表该款游戏的最终用户体验水平；再根据得分情况从高到低将32款手机游戏分为三组，分别为用户体验水平低分组(10)、中分组(12)和高分组(10)。②识别影响手机游戏用户体验的设计特征。随机从用户体验低分组和高分组选择一款游戏，邀请被试进行体验并对比两款游戏，提取影响用户体验的设计特征；重复以上步骤，直到没有新的设计特征被提取。

实验中，共提取出30项影响手机游戏用户体验的设计特征，如表1所示。

表1 手机游戏设计特征提取

实验材料：32款自主开发手游，CrazyLily1.0至CrazyLily32.0。

实验被试：46名东北大学在校学生(男22，女24)志愿参与本次实验，使用智能手机的年限均超过两年，每周使用手机进行游戏体验的时间超过2 h。

实验过程：①评价手机游戏的用户体验水平。邀请被试体验实验选用的手机游戏，并使用用户体验评价量表对每款游戏进行评价，同时每名被试需比较量表中不同维度间的重要度，用以计算各维度权重，最终可以获得每名被试对每款游戏的用户体验综合评分以及各维度得分。②评价手机游戏的设计特征。邀请被试对30项设计特征对应每款游戏的实现程度进行1-5打分，1表示该设计特征的实现程度很低，5表示实现程度很高。③探索设计特征与用户体验之间的关系。利用BP神经网络技术探索设计特征与用户体验之间的关系，该方法适用于输入变量(30项设计特征)较多而样本集(32款版本手游)较少的情况。每款游戏被37个变量描述，其中30项设计特征的实现程度作为输入变量，游戏的用户体验综合得分和6个维度得分作为输出变量。④识别关键设计特征。分别计算每个设计特征对应手机游戏用户体验以及各维度水平的贡献率，作为衡量设计特征相对重要性的指标。构造BP神经网络模型如图2：

图2 BP神经网络模型构建

模型中，隐含层节点数量为输入变量数与输出变量数加和的平均，当加和值为奇数时采用加1后取平均的方式，因此本研究确定BP网络模型中隐含层节点数为19。隐含层选择tansig作为传递函数，输出层选择purlin作为传递函数。贡献率的计算方法为输入层至隐含层的权值矩阵W1与隐含层至输出层的权值矩阵W2的乘积，乘积后的结果取绝对值再进行百分比转换即为输入变量对输出变量的贡献率。具体公式如下：

(1)

上式中，CRxy为输入变量x对输出变量y的贡献率，t为隐含层的节点数，n为输入变量的数量，Wxt为输入变量x与隐含层构成的权值矩阵，Wty为隐含层与输出变量y构成的权值矩阵。

3 结果

应用MATLAB软件BP神经网络工具箱，确定设计特征对用户体验和各维度的贡献率，贡献率值前十的设计特征定义为手机游戏关键设计特征，如表2至表8所示。

表3 反映反馈水平的关键设计特征提取

表4 反映沉浸水平的关键设计特征提取

表5 反映挑战水平的关键设计特征提取

表6 反映社交水平的关键设计特征提取

表8 反映控制水平的关键设计特征提取

4 讨论

根据表2至表8可知，贡献率排名前10的设计特征解释了手机游戏57.10%的感知用户体验水平、52.74%的感知反馈水平、61.07%的感知沉浸水平、62.48%的感知挑战水平、52.63%的感知社交水平、56.01%的感知移动水平、59.72%的感知控制水平。而用户体验与各维度间的关键设计特征存在差别。

由表2可知，DF13(游戏场景引人注目)贡献率最高，场景包括游戏中的环境、建筑、机械、道具等，Burns(2015年)研究表明丰富、变幻、惊奇的游戏场景能够吸引玩家的注意力，使玩家更容易沉浸其中[5]。而“沉浸”指玩家被游戏所吸引，忘记日常烦恼和忧虑，逐渐忽略了周围事物并感觉不到时间的流逝。近年来，“沉浸感”逐渐成为反映游戏质量和用户体验水平的重要指标。贡献率排名第二的是DF27(游戏难度逐渐增加)，游戏难度逐渐增加主要体现在游戏的挑战设计环节，心流理论中，挑战与技能被视为促成玩家形成最佳体验的关键因素，当玩家认知技能超过游戏挑战时，玩家会感到无聊，反之会感到沮丧，只有二者相互平衡并驱使玩家朝更高更复杂的层次发展，才会带来最佳的游戏体验[6]。Bressler(2013年)研究表明挑战增加过快会造成玩家压力和畏惧心理，增加迟缓则会导致玩家厌倦，二者都会导致玩家流失[7]。DF24支持玩家间相互竞争和DF18提供玩家间互动或交流机制均反映游戏的社交内容，众多研究表明玩家间的竞争与合作及其他交互行为能够提升玩家的积极情绪、唤醒度和参与度[8]。Linda(2016年)调查分析得出玩家在“群组心流”下的沉浸感显著低于“个体心流”，但“群组心流”下玩家的积极情绪显著高于“个体心流”，玩家间的相互学习与竞争有助于提升用户游戏动机和愉悦度[9]。DF8非游戏信息干扰降到最低反映了手机游戏的抗干扰能力。手机游戏载体的通讯属性和较小的屏幕尺寸决定了玩家能够随时随地以不同姿势进行游戏，因此可能受到的外界干扰也要多于传统电脑游戏。例如，广告、来电、信息、网络、外部环境等对玩家的干扰，都会影响游戏体验的流畅性。Korhonen(2006年)认为中断和干扰将会破坏游戏的可玩性，导致玩家的购买欲降低[10]。上述设计特征在以往游戏研究中均被重点描述，对游戏的用户体验水平有重要影响，也进一步佐证了本实验结果。

由表3至表8中各维度关键设计特征可知，贡献率排名靠前的关键设计特征均是反映所属维度水平的主要指标，这从用户体验评价量表中的题项内容可以发现。玩家必须在适当的时间收到适当的反馈，由于任务提供即时的反馈使专注成为可能[11]，灵活选择难度(DF25)与提供清晰的指令(DF22)使玩家在游戏中时刻掌控游戏进程，显示当前分数(DF26)使玩家清楚角色在游戏中的所处状态。沉浸是一种深入而轻松的投入，常常会导致对自我、日常生活和时间观念的丧失[12]，而游戏场景引人注目、音效与游戏内容相适(DF1)和动画效果生动逼真(DF3)都将诱发玩家较快地进入自我迷失和时间扭曲的沉浸状态。成功的游戏应该具有足够的挑战性，与玩家的技能水平相匹配，保持适当的节奏并逐渐提升挑战，而不是令人气馁的困难或枯燥的简单[13]。操作方式易上手但难精通(DF15)正是游戏挑战机制设计的精髓，也是保障玩家克服挑战后获得成就感的关键。社交互动并不是心流理论中的元素，甚至经常会打断游戏的沉浸感，然而这显然是游戏中一个强烈的享受元素，无论用户是否喜欢游戏本身，社交互动是人们体验游戏的内在动机[14]。社交互动并不像心流的其他元素一样是任务的属性，反之任务是允许社会互动的一种手段。支持玩家间的竞争、合作和交流(DF24、DF18、DF20)能够营造良好的社交环境，从而促进玩家的游戏动机。传统游戏多集中于对可玩性和可用性的研究，而移动性是造成手机游戏与传统电子游戏用户体验特征区别的主要指标[15]，游戏体验过程的抗干扰性(DF8)和服务器运行稳定性(DF23)都为手机游戏移动性设计提出了新的要求。控制是指玩家为达到心流状态必须被允许能够控制自己的行为，能够充分地将意图转化为游戏中的行为[16]。这里包含对游戏体验过程全部环节的控制，游戏进度可以实时保存(DF29)体现了玩家对游戏进程的掌控，清楚的游戏指令(DF22)则是保障玩家将意图转化为行为的必要条件。

5 结论

本文旨在识别手机游戏的关键设计特征，采用自主开发游戏策略以实现实验材料的用户体验差异，通过邀请被试进行对比实验后，共提取出30项影响游戏体验的设计特征；利用BP神经网络方法，通过计算设计特征对感知用户体验水平和各维度的贡献率来代替设计特征的相对重要度，给出设计特征的重要度排序。分析结果表明用户体验与各维度间的关键设计特征存在差别，同时对于不同维度贡献率排名靠前的设计特征在手机游戏用户体验评价量表相应维度测量题项上均有体现，说明分析结果具有一定的说服力。与以往邀请游戏专家、进行启发式评估的研究相比，本研究提取设计特征的过程基于用户中心原则进行开展，为游戏开发人员指明用户视角下的改进方向。由于开发人员与用户对游戏优劣的评判标准存在差异，今后研究应结合考虑用户和开发人员的不同意见，分析双方的认知差异，以期为游戏开发者提供更为合理的设计指导建议。