面向被检人员的X光安检机可用性评价指标体系研究

龚 锦，张 昆，杨尚静

（中国矿业大学 建筑与设计学院，江苏 徐州 221116）

0 引言

近年世界各国普遍加强安全防备，对安检设备的需求量增加。用户对于安检机的使用提出了更高的要求，然而目前对安检设备的研究主要针对技术方面，对安检设备的可用性、人机交互等研究较少[1]，安检设备在可用性方面难以满足用户期待，因此，以安检机为研究对象，对其进行可用性评价研究，为安检机可用性设计提供方向。

1 安检机产品现状

X光安检仪也叫“查危仪”或“三品检查仪”，是安全检查工作中应用较多的装置之一。X光安检机最早普遍应用于金属探测与人体内部疾病检查。于上世纪60年代逐渐应用于机场、火车站、地铁站等公共场所。安检机中的X射线透过被安检人员携带的行李物品，呈现物品的结构图像，安检员通过屏幕检查行李物品中是否有违禁物品。目前在X光安检机的研发状况中，对于X光安检机的可用性研究较少。

2 可用性评价研究概况

可用性概念起源于人因工程领域，而后逐渐发展成为一个跨学科热点研究对象。根据国际标准ISO 9241-1定义，可用性是指产品在特定环境下为特定用户用于特定用途时所具有的效率、有效性和用户主观满意度[2]。ISO 9241-210中对与用户的感受做了更多的考量，将用户体验作为作为一个重要因素[3]。

可用性评价体系指依据原则，对研究对象进行分析与整合，从而构建对研究对象可用性水平评价的指标体系。单一可用性指标不能全面且整体地评价研究对象的可用性水平，并且也不利于研究对象与同类产品的横向比较[4]。建立可用性指标评价体系便于系统全面地评价产品的可用性水平[5]。

3 可用性评价指标体系的构建

对X光安检机可用性评价指标体系的构建分为3个部分：首先使用文献研究法与情境调查法拟定备选指标，保证指标定义的合理性；其次运用德尔菲法确定最终指标，保证指标筛选过程的科学性；最后使用层次分析法计算每一个层级的指标权重，并以权系数衡量每个指标的重要性程度，而后进行一致性检验，保证权重计算过程中的合理性。

3.1 备选指标拟定

经文献研究，综合比较分析得出，ISO9241-1中提出的三个基础指标，即有效性、效率、满意度，因涵盖性较强被广泛应用，适用于安检机可用性评价，可作为一级指标。其中有效性含义指特定用户在特定环境下，完成特定任务所达到的准确度与完整性；效率是指用户完成特定任务的完整程度与所使用资源之间的比率；满意度指的是用户在使用过程中的主观满意感受和可接受度[6]。

通过在长沙南站地铁站进站口，对被安检人员进行安检过程的视频采集，共采集视频12段，采用Quicktime Player播放器进行视频播放，观察被安检人员在过安检过程中的行为、环境、互动，经整理得出安检节点流程如表1所示。通过分析被安检人员的过安检流程，发现安检过程中的可用性影响因素，将可用性影响因素梳理为二级指标，对二级指标的解释如表2所示。

表2 指标解释

3.2 确定指标

可为保证评价指标体系构建的科学性与合理性，研究中采用德尔菲法，通过问卷调查收集多位相关领域专家的意见来确定指标。

3.2.1 确定专家小组

选择相关专家的考量因素是专家对于X射线安检机与可用性评价研究的熟悉程度。本次调查邀请了22位理论与实践研究兼有所积累的专家。其中男性专家11名，女性专家11名，选择该专家群体作为问卷调查对象的原因主要有：一是该专家群体均有使用X安检仪的经验，同时使用频率相对较高；二是相对于其他领域，该专家群体对用户体验与可用性评价更为熟悉。总体上，各专家对问卷中涉及到的问题较为熟悉，测试结果更为可靠。

3.2.2 开展德尔菲法调查

基于上文通过文献研究与情境调查拟定的备选指标进行问卷设计，问卷中设置的题目采用李克特量表形式。对14个二级备选指标分别设置“非常重要”“重要”“一般”“不重要”“非常不重要”5个级别，分别对应5至1分。通过线上沟通方式发送与回收问卷。问卷发放总数量为22份，回收数量为22份，问卷回收率为100%。

回收问卷后，采用统计软件分析指标的满分率、重要性均值与变异系数。其中对于满分率的定义是指对某指标打满分的专家与所有专家的总数之比；重要性均值小于或等于3的指标需要剔除，因为重要性均值表示指标的重要程度，体现在问卷评分中为专家评分的集中度[7]；变异系数指专家们对指标判断的差异度，当变异系数数据大于或等于0.25时，则表示专家对指标评价的有较大的差异，后续需重新调研与调整从而统一专家意见[8]。

调查结果显示，U13“美观”是备选指标中唯一一个重要性均值等于3且变异系数大于0.25的指标，予以剔除。U10“愉悦”指标变异系数大于0.25，同时，有四位专家建议对U10指标进行重新定义。结合专家意见，将U10指标原有的“主观上用户是否感觉到快乐、愉悦等积极情绪”的较广泛表达细化为“用户能否在放置行李于传送带上、等待领取行李于提取行李的过程中感到快乐、愉悦的积极情绪”。

而后进行第二次专家调查，在第二次调查中标注更新的U10指标定义，并将各个指标的统计数据呈现给专家，作为第二次问卷评分的参考。经过两次问卷调查后，专家意见较为统一。

3.2.3 确定指标

经过两轮调查筛选指标后，最终确定了13个二级指标，各指标函数计算结果见表3。

表3 二级指标函数统计结果

3.3 指标权重系数确定

本次研究挑选20名具有安检机使用经验的专家组成决策者，根据层次分析法计算指标权重值。

依照X射线安检机可用性评价指标模型，根据层次分析法逐层确定各指标的权重。根据美国运筹学者Sassty提出的1-9标度法[9]，专家对指标的重要性程度进行两两比较，原则上按照1-9间的整数与倒数进行评分。

根据评价指标之间的相对重要程度结果，建立配对比较矩阵B=（bij）n·n，其中bij为表示可用性指标i相对于可用性指标j的重要程度，n为评价指标的数目。通过专家评分的比较和分析，构建总体性可用性M的判断矩阵为：

一级指标中，有效性M1、效率M2、满意度M3的判断矩阵为：

通过以上判断矩阵，计算相对权重值，得出各级指标权重与指标综合权重见表4。

表4 指标权重计算结果

其通过一级指标权重值得出，重要性等级排列顺序从高至低分别为O3满意度、O2效率、O1有效性。即专家将满意度与效率放在首位，有效性的权重值相较于另外两个指标权重而言较低。根据对二级指标的权重值可知，专家对O1有效性中的U5可控、U4提示、U3错误预防评价较高，对O2效率中的U8时间成本评价较高，同时对O3满意度中U11安全、U9易用较为重视。

3.4 一致性检验

为判断各项权重值之间是否存在逻辑错误，避免出现受试者受到主观因素的影响，每一层计算权重之前都需要通过CR进行一致性检验，如下：

当一致性指标（C.I≤0.1）与一致比率（C.R≤0.1）），则表明构造的判断矩阵具有满意的一致性，否则需重新构造判断矩阵。四部分的CR值均小于0.1，通过一致性检验。

4 结束语

为改善安检机的可用性，本文从被安检人员的角度出发，关注可用性评价在安检装置中的应用。运用情境调查法发现被安检人员在使用安检机过程中存在的可用性问题，将可用性问题梳理为备选指标，并展开两轮专家调查确定指标，运用层次分析法计算指标权重。在现有可用性评价研究基础上，建立了3个一级指标、13个二级指标的安检机可用性评价指标体系。为改进X射线安检机设计、提高X安检机的可用性提供了参考，同时也增加了对目标用户的使用体验的关注。