基于Kano 模型的公众科学平台游戏化要素研究*
赵宇翔1刘周颖2徐炜翰1
（1.南京理工大学经济管理学院 江苏南京 210094）
（2.南京大学信息管理学院 江苏南京 210046）
摘 要： 文章从游戏化的角度考察了相关要素对用户参与公众科学项目所发挥的激励作用。首先，对游戏化及其在公众科学平台中的应用进行文献梳理。随后，将公众科学平台的16 个游戏化要素划分为任务设计、交互设计、反馈设计和奖励设计4 个维度，并对其进行信度和效度分析。接着，利用Kano 模型将公众科学平台游戏化要素归类为魅力质量、一维质量、必备质量、无差异质量和反向质量，并计算其决策权重。研究结果显示奖励设计维度中的任务完成奖励和阶段奖励、交互设计维度中的排名、任务设计维度中的难度标识和故事情节、反馈设计维度中的实时信息反馈的决策权重较高。最后从这四个维度分别对公众科学平台的游戏化设计提出了对策建议。
关键词： 公众科学；游戏化要素；Kano 模型；用户参与
随着信息技术的日益发展， 各类网络平台的建设与运营也日趋成熟，网络用户参与创造、分享和交流的愿望越发强烈， 用户角色逐渐由被动接受者转变为主动生成者。目前，商业领域中的众包模式已经基本成熟，并拥有众多的成功案例，如猪八戒网、阿里众包等。 而当众包项目以科学发现和解决科技问题为目的，且发起者为科学家或科研机构时，便出现了一种新型的科研协作模式， 这引发了众包在互联网环境下开展公众科学的新思路［1］。
公众科学（Citizen Science）又被称作公众参与式科学研究， 是普通公众参与科研项目并与科研工作者在不同程度上协作的科学活动新范式［2］。公众科学项目的良好运行离不开第三方管理机构、科研机构/团队和公众参与者三方力量的分工协作和积极参与［3］。目前，国外的公众科学发展相对成熟，主要应用于生态学、动植物学、环境学、气象学以及天文学等自然科学领域［4-6］。而随着数字时代的到来，公众科学不再仅仅停留在自然科学的领域， 人文科学领域也越来越多地关注这种科研方式。 尤其在数字人文领域中， 利用公众群体的智慧与力量来完成传统的知识密集型任务已然得到重视， 很多文化记忆机构尝试将其丰富的特色馆藏资源开展数字化并进一步挖掘价值，已呈现出大势所趋的态势［7］。
清晰的功能布局可以使患者更加轻松快捷地完成挂号→诊疗→缴费→取药等流程，使患者在接受诊疗时心情舒畅，减缓患者的精神负担。
公众科学在科研领域中拥有着鲜明的优势，但是这个优势是建立在数量众多且活跃的参与者之上的。 在公众科学平台中融入游戏化设计，通过游戏化要素来激励用户参与是推动公众科学项目良好运营的有效途径。目前，国内外对公众科学平台的游戏化设计及优化鲜有研究。 本文以公众科学平台为研究对象， 对公众科学平台的游戏化要素进行梳理， 并基于Kano 模型探究不同游戏化要素对公众参与的影响。
由表4可知，6上105-2工作面开采初期顶板最大下沉量大于800 mm，压架事故频发，严重影响安全生产；实施旧支架升级后，顶板最大下沉量控制在600 mm左右，保证了煤矿安全生产；实施新支架优化选型后，6上109工作面顶板下沉量在300 mm以内，保证了工作面高产高效。
2 相关工作
2.1 游戏化相关研究
游戏化的概念源于这样一种观念： 游戏是一种享乐型自我目标系统的巅峰形式［8］。 在众包领域中，学者认为，游戏化的意图是激发用户的参与动机，以及增加或改变某一特定行为。 大多数游戏化应用都是从游戏中借用设计模式， 以提高任务完成过程中的游戏体验为目标，如提升自主感、成就感等［9-10］。如果在众包的背景下考虑游戏化， 就可以把它看作是一种试图将参与者动机从纯粹理性的目标导向转向自我目的性、内在驱动的活动。 通过这种动机的重定向，在众包工作的执行中影响参与者的行为。换言之，游戏化要素为内在动机提供助力［11-12］，如分数、徽章、排行榜、 头像和故事等经常被用在游戏化设计中来激励用户的持续参与［13］。 而在传统的非游戏化众包系统中，游戏化通常以奖励形式出现，如利用计件工资支付或竞赛奖励等来激发用户参与众包的动机。
在游戏化要素的应用中， 分数是最明显的游戏化组件。 通常，平台会将分数与排行榜相结合来营造平台中的竞争感。另外，分数与其他游戏化要素进一步结合使用也能起到较好的游戏效果， 如时间限制［14-15］、团队成员之间进行能力的比较［16-17］、以及徽章和具体目标任务［18-20］。 根据众包类型的不同，众包平台需要针对众包任务的特色来进行个性化的游戏化设计以此来激发用户的参与热情［21］。 此外，众包中往往还需寻找异质的信息， 或者寻求复杂问题的创造性和多样化的解决方案，采用分数、徽章、进度统计、虚拟团队，排行榜等丰富的游戏化要素能提升用户的参与质量［22］。 一些研究还比较了不同的游戏化设计，并根据实证结果来进行众包的游戏化设计，以实现用户积极的心理和行为结果［23］。 如游戏奖励能够显著提高用户完成众包任务的质量， 调动用户的积极参与［24］；故事线在游戏化众包中也能够对用户参与发挥积极的作用［25］。
综上所述， 目前大多数文献研究表明在商业众包模式下， 游戏化对用户参与行为有着积极促进的效果， 鲜有文献研究科研众包模式下游戏化要素对用户参与行为的影响。 科研众包模式和商业众包模式两者所侧重的游戏化要素有所差异， 在商业模式下那些对用户参与行为具有显著影响的因素或许对于公众科学参与者的影响较弱，并且，公众科学平台的游戏化设计与自身平台特色相融合， 使得公众科学平台的游戏化要素具有一定的独特性。鉴于此，本文聚焦于公众科学情境下的游戏化要素发掘， 并探索其对用户参与的积极影响。
2.2 Kano 模型
Kano 模型是一种质量评价模型，反映的是产品或服务的各质量属性高低与用户满意度之间的关系。在早期的质量管理领域，研究者普遍认为产品质量属性与用户满意度是纯粹的线性关系， 即一项产品的属性参数越好，用户对该产品的满意度就越高；各属性要素越差， 消费者就越不满意。 1959 年，Herzberg［26］提出了著名的双因素理论，这一理论也被称为激励-保健理论。当激励因素得到满足时会增大员工的工作积极性，但得不到满足时并不会降低积极性；而保健因素得到满足时不会增大员工的工作积极性，而一旦得不到满足，就会降低员工的工作积极性。
专用夹具一般结构都比较简单，标准化程度比较高，成本较低，还要根据生产要求对夹具设计方案进行必要的经济性能分析，以保证夹具在生产中的经济效益。此夹具的夹具体是由铸铁做成，比较符合它的经济性要求。
目前，全县共有水库巡查员113名，其中大、中型水库巡查员3名，小型水库巡查员110名。为提升工作成效，采取三方面措施加强巡查员管理。一是加强业务培训提升履职能力。每年分批次举办水库山塘巡查员的防汛减灾知识业务培训，并给培训合格的巡查员统一颁发工作证，实行佩证上岗。二是落实巡查员待遇。2013年县财政在省财政补助的基础上配套100万元资金，把巡查管理经费额度从原来的54.79万元提高至110万元。三是制定完善巡查员履职管理和考核制度。采取防汛检查、明查暗访及随机抽查相结合的方式，对巡查员的履职情况进行检查、监督、考核，并对年度考核或连续两季度考核不称职的巡查员予以撤换。
目前，在图书情报领域，基于Kano 模型来研究用户与数字资源交互满意度的影响因素［28］、图书馆的服务质量［29-30］、社会化媒体的用户需求［31-32］等相关文献较多。较少有研究基于Kano 模型从游戏化角度来探索其对用户参与的激励作用［33］。 Kano 模型能够从正向和反向两个角度更好地理解服务/产品的相关质量属性对用户需求及满意度的影响，并且Kano模型对服务/产品要素进行分类具有较大的优势。在技术和资金有限的情况下， 对服务/产品质量属性的五类划分有助于运营者在服务/平台开发和运营过程中有重点地进行优化。 鉴于此， 本文将采用Kano 模型对公众科学平台的游戏化要素进行研究，以期为公众科学平台的游戏化设计与改进提供一定的指导。
图1 Kano 模型基本框架［27］
3 研究设计
3.1 确定公众科学平台游戏化要素
公众科学平台将科研机构/组织与社会公众群体连接起来。 公众科学平台在收到科研机构/组织递交的任务后，会对任务进行一系列处理，并推送给社会公众去完成。 基于笔者前期的研究［34］，以及对公众科学平台实例及相关文献的搜集和梳理， 归纳总结出公众科学项目中游戏化任务设计、交互设计、反馈设计以及奖励设计四个评价维度及具体游戏化要素（见表1）。
3.2 问卷初始权重设置
本文使用李克特五点尺度法设计重要度问卷，根据上文总结的五个维度下的具体要素问项为问卷题项，重要度从高到低将评价划分为5 个等级，分别为：非常有必要、有必要、一般、没必要、非常没必要。在一般的问卷设计中，一般默认评价等级之间的指数距离是相等的， 即认为各个评价等级间的差距是相同的。但事实上，由于每个人对于评价等级语义的理解不尽相同，所以本文在设计问卷时，没有将评价等级设置成等距的，而是采用了较为广泛使用的模糊语意转换法。 模糊语意转换法的原理是将各评分项转化成三角模糊函数，通过得分计算获得具体的权重值。由于本文已将各游戏化要素按重要度划分为五个评价等级，选取各自对应的五项语义，重要度从高到低所对应的权重值分别为0.885、0.700、0.500、0.300、0.115。
表1 公众科学平台游戏化要素题项
3.3 前测问卷
4.3.1 游戏化要素归类
从Kano 模型游戏化要素归类表可以看出，通过对被调查者评分数据的统计， 大多数要素有比较明确的类别归属， 仅有少数题项在不同类别中隶属度最小差距小于0.5， 需要进行相对满意度系数计算。经进一步计算，题项4 的用户相对满意系数小于0.9被归类为必备质量（M）。 题项12 的用户相对满意系数在0.9 至1.1 之间被归类为一维质量要素（O）。 游戏化要素经过Kano 模型的分类， 第1、3、6、8、15 要素被归类为魅力质量（A）；第9、10、12 要素被归类为一维质量（O）；第4、5、13、14 要素被归类为必备质量（M）；第2、7、11 要素被归类为无差异质量（I）。
3.4 正式问卷
经过前测问卷题项的调整，删除掉原本第16 个题项， 并修改重要度问卷中容易引起歧义或不易理解的题项描述，最终形成了15 个游戏化要素的正式调查问项。问卷共分为三个部分：第一部分是被调查者基本信息。 包括个人的性别、年龄、文化程度以及职业；第二部分是要素重要度调查。采用李克特5 分量表来测量游戏化各要素对激励用户参与的重要性程度；第三部分是Kano 问卷调查。 邀请被调查者对公众科学平台中具备某游戏化要素以及不具备这种游戏化要素两种情况的满意度进行问卷设计， 用户对正反两个问题的评价选项为Kano 模型经典的五类评分，即“喜欢”“理所应当”“无所谓”“能忍受”以及“不喜欢”。
笔者于2018 年5 月起参与上海图书馆盛宣怀档案公众科学项目（以下简称“盛档”），并协同策划了“盛档”项目在高校的活动。对来自图书情报学、计算机科学、 教育学和设计学等领域的学生和教师进行了“盛档”背景的普及，并对“盛档”公众科学平台的使用与操作进行了指导。 经过培训和使用公众科学平台后， 参与者均对公众科学和游戏化有一定认识与理解，符合问卷所要收集的调查对象。 因此，本文通过“问卷星”网站线上发放和实地发放两种形式对参与过“盛档”项目的人群发放调查问卷，共回收问卷151 份，除去答题时间过短的、答案重复过多的以及同一IP 地址多次填写的相似度高的问卷，最终得到有效问卷138 份， 其中大部分来源于实地发放（被调查者的基本信息见表2）。
被调查者的男女人数之比为47.1：52.9， 男女比例较为均衡。 由于报名参加“盛档”的主要群体是本科生，且多以大一新生为主，所以年龄段在20 岁以下的被调查者占比最高（45.7%），并且大多数被调查者的职业均为学生（96.4%）。被调查者文化程度分布由高到低依次为本科（51.4%）、硕士（42.8%）和博士（5.8%）。
4 数据分析
4.1 信度和效度分析
信度表示的是研究结果的可靠性程度， 效度表示的是研究的真实性和准确性程度。 本文利用SPSS统计软件分别对游戏化要素重要性问卷和Kano 问卷进行了信度和效度分析， 计算了要素设计4 个维度的15 个设计指标的相关指标。
表2 被调查者基本信息统计表
如果相对满意系数的值大于1.1 就属于魅力质量要素（A），系数值在0.9-1.1 之间就属于一维质量要素（O），系数值小于0.9 就属于必备要素（M）（各个要素在Kano 二维模型不同质量类别的隶属度和最终判定归类（见表10）。
活性炭本身作为一种多孔状碳元素吸附物质，在刚刚出厂时应当是粗糙且不平整的，从显微镜下观察能够发现其表面呈现出凹凸不平和孔洞型结构[2]。一般情况下，活性炭内部的孔隙呈现出无序的状态，但总体而言其孔隙结构越复杂、比表面积越大，吸附能力也就越强，活性炭质量越高。一般情况下测试活性炭性能的方法可以采用压汞法或氮气吸附法。压汞法的主要原理为：取小块活性炭进行压汞分析，观察活性炭再生工艺前后比表面积的变化情况；而氮气吸附法的原理在于通过多分子吸附理论来分析活性炭孔隙吸附质量，一般情况下前者适用于孔隙较大的活性炭检测，后者适用于微米级活性炭检测。
接着，对问卷进行效度检验，包括内容效度和结构效度两个部分。在内容效度方面，问卷中游戏化要素指标均是在对公众科学平台的游戏化研究进行文献研究的基础上推理得到的，且每个要素都来源于现有的公众科学平台游戏化实例。同时，通过前测问卷调查， 本文已经根据被调查的反馈对问卷题项内容表达进行了修正。 因此，内容效度较好。 在结构效度方面，通过探索性因子分析法（EFA）来进行结构效度检验。在进行探索性因子分析之前，需要进行KMO 检验和Bartlett 球形检验，其中KMO 检验用来比较变量之间的相关系数和偏相关系数，Bartlett 球形检验用来验证变量之间是否独立。各维度KMO 值反映了各要素间相关性的多少，KMO 值越高表明要素间的相关性越强，一般要求高于0.7。Bartlett 球形检验一般要求小于0.01。 SPSS 计算可知， 正式问卷中重要度问卷部分、Kano 问卷正向问题部分和反向问题部分的总体样本数据的KMO 值为0.795、0.815 和0.763，Bartlett 球形检验显著性Sig.＜0.000＜0.01，表明三部分问卷样本效度较好（重要度问卷、Kano 正向和反向问卷中各维度的相关检测值见表5、表6 和表7）。
取血前将凡纳滨对虾置于冰上，使其处于休眠状态，活动力下降，以便取血。以1 ml的一次性注射器由对虾第一腹节基部血窦抽取血淋巴液，所有过程均在冰上完成，所采得的血淋巴液加入等体积的抗凝剂(27 mmol/l柠檬酸钠、385 mmol/l氯化钠、115 mmol/l葡萄糖，pH值7.5)。均匀混合后立即以3 000 r/min、4℃离心10 min，舍弃上清液，所得沉淀为血细胞，分装并保存于超低温冰箱备用。
表3 重要度问卷信度分析表
表4 Kano 问卷信度分析表
从表中数据可以看出，重要度问卷、Kano 正向和反向问卷中各维度的KMO 值普遍都不太高， 基本都处于刚刚高于最低要求0.7 的状态。 重要度问卷、Kano 正向和反向问卷中各维度的Bartlett 球形检验均为Sig.＜0.01，较为理想。 每个维度各个题项的因子载荷值也比较理想，基本都在0.6 以上。 每个维度的解释度都达到了最低标准0.6 以上。 综上所述，问卷的效度符合要求。
Kano 模型调整后得出游戏化要素i 的重要性权重ki的计算（见公式3），其中，Ai、Oi、Mi、Ii、Ri、Qi 分别表示游戏化要素评价表中第i 个要素被归类为为A、O、M、I、R 和Q 的比例。魅力质量kA=5，一维质量kO=3，必备质量kM=1，无差异质量kI=0，可疑质量kR=0，反向质量kQ=-3。
剪板机控制系统的软件部分主要涉及伺服驱动控制部分。伺服驱动控制系统主要包括：刀具间隙控制、后挡料控制和刀具变形量补偿控制。刀具间隙和后挡料在剪切过程中的变化较小，但是刀具变形量随着剪切使用次数的增加而增加，因此，准确地对刀具变形量进行补偿就显得尤为重要。
表5 重要度问卷因子分析表
表6 Kano 问卷正向题项因子分析表
表7 Kano 问卷反向题项因子分析表
4.2 重要度问卷分析
本节将通过对重要度问卷部分的分析来测量各游戏化要素的重要程度。上文提到使用李克特五点尺度法设计重要度问卷， 重要度从低到高的评价划分为：非常没必要、没必要、一般、有必要和非常有必要。这五个选项的权重分别为0.115、0.300、0.500、0.700和0.885。
被调查者选择评分等级个数与等级对应标准值相乘，并求和得到每个要素的重要度值，如第一个题项被调查者选择五个评分的个数分别为40、49、28、16 和5， 则第一个题项的重要度值为40×0.885+49×0.7+28×0.5+16×0.3+5×0.115=89.075。 同理计算出其余要素的重要度值， 为了更加直接方便的比较各要素的重要程度，计算出各要素的相对重要性，汇总了游戏化要素的具体计算数值（见表8）。
陶慕侃吃了一惊,赶快拆开。他还想或者这位朋友是病倒在那里了;他是决不会做和尚的。一边就抽出一大叠信纸,两眼似喷出火焰来地急忙读下去。可是已经过去而无法挽回的动作,使这位诚实的朋友非常感到失望,悲哀。
受到Herzberg 研究的启发，1984 年日本研究者Noriaki Kano 等［27］将双因素理论引入到质量管理领域并加以改进，提出了质量评价的Kano 模型。 Kano模型将产品的质量属性划分为：魅力质量（A）、一维质量（O）、必备质量（M）、无差异质量（I）和反向质量（R）（各类质量属性与用户满意度关系见图1）。 从Kano 模型基本框架图中可以看出，只有当必备质量很充分时用户才会感觉满意， 说明必备质量属性是用户认为该产品应该具有的属性。一般而言，必备质量属性是产品或服务的基本属性。 魅力质量属性是用户未预料的产品质量属性， 这种用户意料之外的质量要素会大幅提高用户的满意度。 魅力质量要素未被满足对用户的满意度也不会产生太大影响。 无论一项产品质量属性参数如何， 用户对该产品的满意度都不会有任何变化，则判定为无差异质量。一维质量则与传统认识的质量属性相同， 即产品的属性参数越好，用户对该产品的满意度就越高。反向质量属性即会对用户产生反向作用的属性，其参数越高，用户满意度越低，两者呈线性关系。
表8 游戏化要素重要度统计表
从游戏化要素重要度统计表中可以看出， 重要度问卷得出的数据表明， 公众科学平台中比较重要的游戏化要素为第13、14、15 要素。 相对不太重要的要素为第6、7、2 要素。 实际上，重要度问卷得到的游戏化要素重要度百分比绝大多数都处于6%-7%之间，并不能清楚的体现游戏化要素的重要性排序。因此，还需要结合Kano 问卷对要素进行归类，分析各要素的重要程度和对用户满意度的影响关系， 从而为公众科学平台的游戏化设计提供参考。
4.3 Kano 问卷分析
此次设计的问卷内容涉及到了公众科学以及游戏化设计方面的专业知识， 虽然在问卷中会有一些解释说明， 但是没有接触过该方面知识的被调查者在问卷题项的理解上可能依然会出现一些问题。 另外，本文实证问题主要来源于文献调研和案例分析，这些总结得出的问卷问题缺乏成熟的理论作为支撑。为了进一步对设计的问卷问项进行优化改进，在进行正式的问卷调查之前， 本文首先开展了前测问卷调查分析。 前测问卷题项内容为表1 中的16 个题项的正向和反向问题。 通过实地发放向被调查者共发放前测问卷50 份，有效填写的问卷共计49 份。
本部分进行Kano 问卷分析。根据问卷数据进行相关Kano 模型计算， 即对游戏化要素进行分类。Kano 模型分类规则（见表9）。
表9 Kano 模型归类表
计算要素被归于每个质量类别中的比例，即在每个类别中的隶属度， 将要素归类到其隶属度最高的类别之中。 当某一要素在最高与次高的两类隶属度之间差距小于或等于5%时，则采用Berger 等［47］提出的归类方法，即通过计算用户满意度系数进行归类。相对满意系数是增加满意系数与减少不满意系数之和，计算公式如下：
其中：Ai、Oi、Mi、Ii、Ri、Qi 分 别表示游 戏化要素评价表中第i 个要素被归类为A、O、M、I、R 和Q 的比例。 Si 为第i 个要素的增加满意系数，即产品提供满足该项质量属性时用户满意度提升的比例；Di 为第i个要素的减少不满意系数， 即产品不满足该质量属性时用户满意度下降的比例。
首先，对问卷进行信度分析。目前研究中测量问卷的信度普遍使用的指标是Cronbach's α 系数，系数值大于0.7 作为最低满足标准［46］。由于本文的实际问卷部分包括游戏化要素重要度问卷和Kano 正反归类问卷两部分， 所以对这两部分问卷进行总体和各个维度的Cronbach’s α 系数计算。 分析结果显示问卷总体、 重要度问卷和Kano 问卷的信度依次为0.887、0.823 和0.806，都处于较好的状态（具体每个维度的Cronbach’s α 值见表3 和表4）。 无论是重要度问卷还是Kano 问卷中的任务设计、 交互设计、反馈设计和奖励设计四个维度的Cronbach’s α 系数值都在0.7 以上，表明问卷具有较好的信度。
随后， 笔者使用SPSS 对前测问卷的统计数据进行信度和效度分析。一般采用Cronbach's α 系数来衡量问卷信度，系数值大于0.7 作为最低满足标准［46］。并计算每个题项同整体的相关关系CITC 以及CAID 对题项进行筛选， 对于CITC 系数小于0.4 且CAID 系数大于问卷整体α 系数的指标， 应该从指标集中删除［47］。计算得出，第16 个游戏化要素题项符合删除条件。 在公众科学平台游戏化设计实例中，该题项确实作为奖励设计的一个重要要素而存在， 由于其含义与维度中的其他要素不太一致， 可能导致被调查者的评分受到影响。 综合考虑后本文决定在正式问卷中删除该题项。
姜堰区隶属于江苏省泰州市，土地肥沃，物产丰富，是著名的“鱼米之乡”。区内的农业园区和沈高镇“区镇合一”，形成了省级现代农业产业园区。沈高农业园区具有历史悠久，规模宏大，科技含量高，品牌效应大，影响深远的特点。农业园区中的河横村打造了五大系列，包含十多个品种绿色食品的支柱产业，被誉为“绿色食品之乡”。
表10 Kano 模型游戏化要素归类表
此外， 除了表10 的要素隶属度相关数据外，本研究还根据公式1 和2 对各要素的增加满意系数和减少不满意系数进行计算， 并绘出了用户满意系数分布图（见图2）。 由图可以看出，横坐标越大对用户满意度的提升就越大， 纵坐标越大对用户不满意度的降低就越大， 则处于图右上方的分布要素对增加用户满意度和降低不满意度都有很好的作用， 仔细分析可以发现， 右上方的要素基本为必备质量要素和一维质量要素， 所以在公众科学平台设计中应该着重考虑这些游戏化要素。 分布在图右下方的要素主要是魅力质量要素， 可以给用户带来惊喜但对降低用户不满意度作用不大， 在公众科学平台中可以酌情考虑这些要素的设计。 分布在图左下角的主要是无差异质量要素，对两方面影响都不大，在公众科学平台中可以适当减少这类游戏化要素的加入，节省项目的投入成本。
图2 各设计要素用户满意系数分布图
4.3.2 游戏化要素的决策权重
根据矿用自卸车的运行特点及国家试验标准[12-13]设置本次试验,并按照矿用自卸车在矿区常用的运行速度,试验车速分别选择10,20,30,40 km/h 4种.路面激励向上传递到驾驶室时,座椅悬置系统是最终的减振装置，且座椅面直接与人体接触,此处的振动能量将会直接作用到人体.故本次对驾驶室平顺性研究,主要集中在驾驶室座椅处的测点上(座椅坐垫处),试验条件如表1所示.
将重要度问卷分析得到的各要素相对重要性百分比，Kano 模型调整后的相对重要性值和用户满意度提升系数这三个数值相乘， 作为游戏化要素的最终决策值， 再进行百分比计算得到设计要素最终决策权重， 该值表示游戏化要素在公众科学平台游戏化设计中所占的重要性比例，可作为游戏化设计的决策支持（各游戏化要素最终决策权重见表11）。
最终决策权重是在综合了全部问卷的评价分析结果之上得出来的， 其结果融合了游戏化要素的重要性与满意度， 更加合理的反映了各游戏化要素的相对重要程度。
1.突出抓好重点领域、重点行业和重点企业的节能减排。对于胜利油田各采油厂、较大规模的石化、轮胎、造纸等重点企业，加大投资力度，加快重点污染行业废水深度处理工程建设，实现废水资源化利用，减少污染物排放。大力实施电厂脱硫工程建设，进一步改善空气质量。对于胜利发电厂、全市其他热电厂进行脱硫升级改造。继续加大流域综合治理，通过实施清淤疏浚、河道综合整治、沿岸沿线绿化、沿线面源综合治理等工程，力争实现“有河有水、有水有鱼、河流清澈、生态和谐”的目标。
表11 各游戏化要素决策权重表
5 结果讨论及对策建议
5.1 游戏化要素归类结果讨论
在Kano 模型中，魅力质量属性是用户未预料的产品属性，会给用户意料之外的欣喜，没有也不会产生太大影响，第1、3、6、8、15 设计要素属于该质量分类。要素1 是“为公众科学项目赋予故事和情节”，用户可能认为公众科学游戏化设计中设置故事背景更具趣味性，使科研项目不再晦涩难懂。 同理，要素3“用户在项目中作为主人公存在”，这种游戏化设计赋予了公众科学项目类似于第一人称视角游戏的感觉，即让用户有游戏主人公的操作和体验，可以大大提升用户的满意度。 要素6 是“设计群体协作任务”，用户在习惯了独立完成任务时，群体协作任务可以带来很大新奇感， 让用户积极参与到群体互动之中。 同理，要素8“用户在项目中存在竞争和排名”也让用户处于群体间进行比较， 可以大大提升用户参与项目的兴趣，从而提升参与热情。 而要素15“用户在项目中得到的奖励可以用来进行实物的兑换”，不同于常见的虚拟奖励， 实物的外界刺激也是十分博人眼球的。
一维质量属性越充分则表明用户满意度就越高，两者成正比例线性关系，第9、10、12 设计要素属于该质量分类。要素9 是“用户可以得到实时任务完成度或PK 等的信息反馈”， 用户认为明显的完成度提示与完成信息的评估反馈是对自身的认可， 进而更好的激发其继续参与项目的动力， 相反如果公众科学项目中该设计很差则会大大降低用户的满意度。 同理，要素10“用户可以获得其在该项目中获得的勋章、成就的展示”和要素12“设置升级标志并伴随新功能解锁”越充分，用户就可以更方便的掌握完成的进程和状态， 设计不充分则会对用户参与造成很大的困扰，影响满意度。
必备质量很充分时用户才会感觉比较满意，其余情况则非常不满意， 说明必备质量属性是用户对该产品的预期需求， 只有满足这种需求用户才能接受该产品， 必备质量属性一般是产品或服务的基本属性，第4、5、13、14 设计要素属于该质量分类。 要素4“在项目过程的不同阶段设置任务关卡”和要素5“发布的任务有难度系数的标识”， 这些要素都是游戏中比较常见的设计要素， 对于项目进程与任务选择都有重要影响，可以避免用户有过高的使用负担，给用户轻松愉快的游戏体验。 而要素13、14 则从奖励设计角度说明了设置一定的奖励对用户满意度的重要影响，可以极大的激发用户的参与动力。本研究认为， 划分为必备质量的这些要素在提高参与公众科学项目积极性方面至关重要， 这些要素应作为公众科学平台游戏化设计首先要考虑的部分。
无差异质量属性是否充分， 都不会对用户满意度产生变化，第2、7、11 要素属于该质量分类。要素2是“故事情节设计借鉴史实事件或影视作品的情节等”，用户可能认为公众科学项目中故事情节是否借鉴经典事件并不重要，他们对该方面并不太关心。同理，要素7“项目存在用户交流系统”和要素11“设计用户在项目中的经验等级” 对用户满意度同样没有影响， 用户在独立完成任务为主的公众科学平台上不太会使用社交功能， 以及纯粹的等级可能并不能区分用户之间的能力区别等。
5.2 游戏化要素最终决策权重排序结果讨论
根据游戏化要素归类结果表及表11 游戏化要素最终决策权重可以发现， 被归类为必备质量（M）的4、5、13、14 要素中，要素4“在项目过程的不同阶段设置任务关卡”并没有位于前列，这从侧面表明关卡的设计一方面为公众科学项目的参与进程带来了节奏感， 但另一方面也会在一定程度上影响任务的连续性，影响参与者的使用体验。而被归类为魅力质量（A）的1、3、6、8、15 要素中，第15 项“用户在项目中得到的奖励可以用来进行实物的兑换”排名较后，这可能是由于虽然必要的鼓励奖励机制可有效地提升参与效果，但外部的奖励机制，尤其实物化的外部奖励反而在某种程度上会削减用户内在的需求和本身对科学的研究欲望， 从而削弱了用户参与的积极性。而第6 项“设计群体协作任务”处在榜尾，可以推测带有合作性质的群体任务或许的确使人耳目一新， 但在以个人为主要行动单位的多数公众科学平台中，似乎并没有太多必须合作才能完成的任务，如果可以独立完成的任务被设计为多人合作， 反而对用户的参与体验造成影响。
5.3 对策建议
根据本文的研究结果， 笔者对公众科学项目在任务设计、交互设计、反馈设计和奖励设计四个方面提出相应的游戏化设计建议。 （1）在任务设计方面，任务的难度标识和故事情节设计需要重点考虑。 任务难度标识能够帮助参与者结合自身能力和任务难度对任务进行选择。当任务难度与自身能力相匹配，参与者能够顺利地完成任务， 有助于提升参与者的成就感。参与者也可以从难度低的任务开始挑战，逐渐过渡到难度高的任务， 这对参与者科学素养的提升具有较大的帮助。根据公众科学项目特征，将故事情节融入到任务中能够提升用户在完成任务过程中的趣味性和临场感， 从而维持参与者的持续参与的热情；（2）在交互设计方面，排名是决策权重较大的游戏化魅力质量要素。 排名有助于参与者了解公众科学项目参与群体规模，以及自身贡献度的竞争力。排名这一游戏化要素在众包任务中已有许多应用。在公众科学项目中， 设计者可以将排名作为激励用户参与的方式之一；（3）在反馈设计方面，公众科学平台需要根据参与者的任务完成情况， 以图形和动画的形式及时给予参与者反馈。 如通过进度条来展示任务完成度、 通过动画效果来显示用户等级成就和功能解锁等；（4）在奖励设计方面，在用户完成任务后和完成任务过程中设置相应的奖励是游戏化必备质量要素，并且决策权重名列前茅。公众科学平台可以通过虚拟奖励（如积分、经验值等）和实际奖励（如礼物、金钱等）两种方式给予参与者奖励。 另外，平台也可以不定期向参与者给予一些惊喜奖励来激发用户的参与度。游戏化要素不能只是简单、生硬地融入公众科学平台中， 需要结合公众科学项目特征有针对性地进行游戏化设计。
6 结语
本文梳理了公众科学平台中游戏化要素， 并根据Kano 模型归类方法设计问卷。通过问卷收集的数据，计算出每个游戏化要素的重要度值和Kano 质量类别隶属度。最后综合各要素相对重要性百分比、相对重要性值和用户满意度提升系数， 得到了公众科学平台游戏化要素最终决策权重排序， 并根据研究结果提出相应的对策建议。 本文将公众科学平台与游戏化要素相结合， 为信息管理领域研究公众科学方面填补了空缺，具有一定的理论价值。 另外，本文更全面且深入地审视各种游戏化要素， 为公众科学平台的游戏化设计提出了优化建议， 具有一定的实践意义。
本文的研究也存在一些不足。 本文的被调查者主要是参与过上海图书馆盛宣怀抄录公众科学项目的志愿者。 由于问卷发放周期较短， 且发放范围有限， 最终仅回收138 份有效问卷且样本集中于在校大学生群体。 虽然“盛档”是我国大型数字人文类公众科学项目， 但实际上该项目的平台运作成熟度有待提升， 故本文的普适性和推广性会存在一定的局限。随着我国此类项目的逐渐增多，未来的研究可以选取不同领域下的公众科学项目游戏化要素的质量属性和决策权重进行对比分析， 并且尽量确保样本的丰富性及均衡性。
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Investigating Gamification Elements of Citizen Science Platform Based on Kano Model
Abstract This paper examines the role of relevant gamified elements in inspiring users participation from the perspective of gamification. Firstly, this paper reviews the literature on gamification and its application in citizen science platforms. Then, 16 gamification elements of the citizen science platform are divided into four dimensions, namely task design, interaction design, feedback design and reward design, and the related reliability and validity are examined. Next,gamification elements of the citizen science platforms are classified into attractive, one-dimensional, must-be, indifferent and reverse quality, and the weights of gamification elements are calculated by using Kano model. The results show that weights of the task completion reward and stage reward in reward design dimension, the ranking in interaction design dimension, difficulty identification and story plot in task design dimension, and real-time information feedback in feedback design dimension play important roles. Finally, this paper puts forward some suggestions for the gamification design of citizen science platforms based on the findings.
Key words citizen science; gamification element; Kano model; user engagement
中图分类号： G315
文献标识码： A DOI：10.11968/tsyqb.1003-6938.2019041
*本文系国家自然科学基金面上项目“基于科研众包模式的公众科学项目运作与管理机制研究”（项目编号：71774083）与中央高校基本科研业务费专项资金资助“大数据驱动的公共文化服务价值共创机制研究”（项目编号：30919011104）研究成果之一。
收稿日期： 2019-05-20；
责任编辑： 胡刚；通讯作者：赵宇翔（yxzhao@vip.163.com）
作者简介： 赵宇翔（1983-），男，南京理工大学经济管理学院教授，博士生导师，研究方向：人机交互、社会化媒体；刘周颖（1994-），女，南京大学信息管理学院博士研究生，研究方向：网络信息资源管理、社会化媒体；徐炜翰（1993-），男，南京理工大学经济管理学院硕士研究生，研究方向：人机交互、众包。
标签：公众科学论文; 游戏化要素论文; kano模型论文; 用户参与论文; 南京理工大学经济管理学院论文; 南京大学信息管理学院论文;