艾險峰，江志剛，胡康

（武漢科技大學(xué) a.藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院 b.綠色制造工程研究院，武漢 430081）

為降低產(chǎn)品的環(huán)境影響，人們一般在產(chǎn)品的制造過程或末端處理過程采取措施，稱為清潔生產(chǎn)。與之相關(guān)的設(shè)計方法包含輕量化設(shè)計、可拆卸設(shè)計等[1]。然而，對汽車、電器等耗能產(chǎn)品而言，其環(huán)境影響主要在使用過程[2-3]。因此，降低產(chǎn)品使用過程的環(huán)境影響也同樣重要。目前，降低產(chǎn)品使用過程環(huán)境影響的途徑主要有兩種：一是從物質(zhì)技術(shù)層面，研發(fā)污染更少、能效更高的能源和技術(shù)；二是從用戶使用層面，通過產(chǎn)品設(shè)計引導(dǎo)用戶采取低碳環(huán)保行為。其中前者超出了設(shè)計研究的范疇，而后者是可持續(xù)設(shè)計研究的新領(lǐng)域——可持續(xù)行為設(shè)計（Design for Sustainable Behavior），也翻譯為“為可持續(xù)行為而設(shè)計”[4]。

可持續(xù)行為設(shè)計是引導(dǎo)綠色生活方式的重要手段之一。綠色生活是清潔生產(chǎn)的內(nèi)在動力，清潔生產(chǎn)是綠色生活的重要保障[5]，生活消費(fèi)領(lǐng)域的綠色轉(zhuǎn)型有助于引導(dǎo)和倒逼生產(chǎn)的綠色化[6]，從綠色生活和清潔生產(chǎn)共同發(fā)力，對我國實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和具有重要的意義。因此，梳理并進(jìn)一步研究可持續(xù)行為設(shè)計的研究現(xiàn)狀具有重要的意義。

可持續(xù)行為設(shè)計是指行為改變理論在可持續(xù)設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。因此，下面將從三個部分展開論述：第1部分闡述了“為行為改變而設(shè)計”的理論基礎(chǔ)與研究現(xiàn)狀；第2部分討論了可持續(xù)行為設(shè)計的策略；第3部分對實現(xiàn)可持續(xù)行為設(shè)計策略的典型技術(shù)手段展開了論述；第4部分進(jìn)行了討論和總結(jié)。

1 “為行為改變而設(shè)計”的理論基礎(chǔ)與研究現(xiàn)狀

1.1 行為改變的理論基礎(chǔ)

行為改變源于說服方式研究，最早可追溯到古希臘修辭學(xué)。亞里士多德稱修辭學(xué)的功能是在每一件事情上找出其中的說服方式。他提出了3種說服方式：依靠人格魅力、依靠感染力和依靠理性邏輯來說服[7]。最近幾十年，與說服或“行為改變”相關(guān)的研究成果一般來自于心理學(xué)、行為經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域。在Michie出版的著作《行為改變理論基礎(chǔ)》中，作者總結(jié)了超過83種改變行為的理論和模型[8]。其中，社會學(xué)習(xí)理論、行為階段轉(zhuǎn)變理論模型以及計劃行為理論與可持續(xù)設(shè)計有密切的關(guān)系。

1952年，Bandura在科學(xué)實驗的基礎(chǔ)上提出了社會學(xué)習(xí)理論[9]。他主要探索了個人認(rèn)知、行為與環(huán)境因素三者及其交互作用對人類行為的影響，主張在真實的社會情境中來研究人的行為。按照班杜拉的觀點(diǎn)，人們的許多行為都是在社會情境中觀察和模仿習(xí)得的，當(dāng)習(xí)得一個行為的表現(xiàn)和后果時，人們會記住并以此指導(dǎo)自身行為。此外，班杜拉認(rèn)為期望決定了行為效果和反應(yīng)，而期望可分為兩種不同的類型：自我效能感和結(jié)果期望。自我效能感是一種信念，具體而言是個體對是否有能力完成某一行為所進(jìn)行的推測與判斷，結(jié)果期望指的是人們對某種行為將導(dǎo)致的結(jié)果的估計，通俗地說，兩者分別指代“我干不干得了？”和“我干了會有什么后果”。1982年，Prochaska提出了“行為階段轉(zhuǎn)變理論模型”（TTM）[10-11]，它著眼于行為變化過程及對象需求，認(rèn)為人的行為轉(zhuǎn)變是一個復(fù)雜、連續(xù)、螺旋式漸進(jìn)的過程，可分為5個不同的階段，即前沉思階段、沉思階段、準(zhǔn)備階段、行動階段和維持階段。除了Bandura和Prochaska，馬薩諸塞大學(xué)心理學(xué)教授Ajzen提出的“計劃行為理論”（TPB）也對行為研究有重要影響[12-13]。根據(jù)TPB理論，能夠直接影響行為的只有行為意向。而行為意向受到3個相關(guān)因素的影響，其一是個體對采取某種特定行為的“態(tài)度”；其二是影響個人采取某項特定行為的“主觀規(guī)范”；其三是“知覺行為控制”，這一概念融合了Bandura的自我效能感和Weiner提出的可控性[14]。

如果說上述理論或模型的影響還局限于心理學(xué)及相關(guān)學(xué)科內(nèi)部，那么近年來，隨著《助推》《影響力》《上癮》等書籍的暢銷[15-17]，行為改變研究的影響廣泛地擴(kuò)散到了人們的社會生活中。這些暢銷書闡釋了大量改變行為的具體法則或策略。如《助推》一書中列出了六條行為改變法則：激勵、理解映射、設(shè)置默認(rèn)、給予反饋、期望錯誤、面臨復(fù)雜結(jié)構(gòu)時選擇化繁為簡[15]。而在《影響力》一書中，Cialdini闡述了6條說服原則，包括互惠、短缺、權(quán)威、承諾和一致、喜好以及社會認(rèn)同[16]。

上述研究都從行為心理學(xué)或行為經(jīng)濟(jì)學(xué)視角研究行為改變，與它們不同，F(xiàn)ogg的研究更重視技術(shù)在行為改變中的作用[18-21]。早在1990年，F(xiàn)ogg教授就在斯坦福成立了說服技術(shù)實驗室（后更名行為設(shè)計實驗室）。經(jīng)過多年研究和傳播，他提出的Fogg行為模型（FBM）、行為向?qū)ЬW(wǎng)格（BWG）、基于計算機(jī)的說服技術(shù)（Persuasive Technology，也稱勸導(dǎo)技術(shù)）廣為人知。

Fogg行為模型通過一個坐標(biāo)圖描述了行為三個要素“動機(jī)”“能力”和“觸發(fā)物”與行為發(fā)生的關(guān)系[20]。他指出必須考慮提高個體的動機(jī)與能力，或者降低行為的難度使個體能力更輕松地達(dá)到行為發(fā)生的門檻，此外，還需有一定的觸發(fā)因素來激發(fā)行動（見圖1）。

圖1 FBM模型Fig.1 Fogg Behavior Model

此外，F(xiàn)ogg認(rèn)為，說服人們做一次熟悉的行為和說服人們永遠(yuǎn)停止某種行為有明顯區(qū)別。為此，他提出了行為向?qū)ЬW(wǎng)格（BWG）[21]，其橫軸是5種不同的行為類型，縱軸是3種行為的持續(xù)時間（或頻次），共同構(gòu)成了15種模式（見表1），針對每種模式，F(xiàn)ogg都給出了不同的建議。

表1 行為向?qū)ЬW(wǎng)格（BWG）Tab.1 Behavior Wizard Grid (BWG)

Fogg將基于計算機(jī)技術(shù)的說服技術(shù)（PT）定義為一種旨在改變?nèi)藗儜B(tài)度和行為的交互式計算機(jī)系統(tǒng)（技術(shù)）。如圖2所示，展示了說服技術(shù)在大學(xué)校園內(nèi)的具體應(yīng)用，它是一個速度監(jiān)控與勸導(dǎo)系統(tǒng)，由一套測速攝像頭和一塊速度提示屏組成，其潛在目標(biāo)是提醒司機(jī)控制最大車速。當(dāng)速度超過警戒速度2次，車主將會接到來自學(xué)校保衛(wèi)部門的電話，如超3次，車主進(jìn)入校園的權(quán)限將會被取消，此類說服技術(shù)的具體應(yīng)用通常被稱為“說服系統(tǒng)”。

圖2 一種說服系統(tǒng)及其原理框架Fig.2 A persuasion system and its principle framework

可以將FBM、BWG與PT三者之間的關(guān)系做如下闡釋：FBM是基本理論模型和思考工具，BWG提供了詳細(xì)的行為分析路徑，而PT則負(fù)責(zé)技術(shù)實現(xiàn)。FBM、BWG與說服技術(shù)不僅得到了學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)可[22]，也被廣泛用于產(chǎn)業(yè)實踐中，特別是在移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中用于增強(qiáng)產(chǎn)品黏性，誘使人們上癮[17,23]。

1.2 “為行為改變而設(shè)計”研究現(xiàn)狀概述

在國內(nèi)外設(shè)計學(xué)研究中，人們探索了通過產(chǎn)品、環(huán)境或視覺設(shè)計改變行為的方法。其中有的為了治療或預(yù)防慢性病[24]，有的旨在引導(dǎo)健康的生活方式[25-26]，有的為了減少食物浪費(fèi)或降低碳排放[27-28]，也有的研究是為了預(yù)防犯罪[29]。盡管目的不同，提出的模型或方法也不盡相同[30-32]，但研究方法和成果具備共性，最終匯流成溪，成為一個重要的研究領(lǐng)域，稱作“為行為改變而設(shè)計（Design for Behavior Change）”。

Lockton專注于“為行為改變而設(shè)計”多年。2010年，他整理了一套設(shè)計工具書《設(shè)計意圖》，該書梳理了101種通過設(shè)計影響行為的模式，并將它們歸納為8個類別，包括建筑視角、防錯視角、交互視角、游戲化視角、感性視角、認(rèn)知視角、狡猾視角以及安全視角[33-34]。

2013年，Stephen等撰寫的《隨心所欲——為改變用戶行為而設(shè)計》一書[35]，闡述了在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計中改變用戶行為的流程和方法，主要包括理解心智、找到正確行為，設(shè)計產(chǎn)品并持續(xù)迭代改進(jìn)。2017年，Niedderer等匯集了多人的研究成果編著了《為改變行為而設(shè)計的理論與實踐》[36]，全面論述了“為行為改變而設(shè)計”的模型、方法或工具，以及它們在可持續(xù)性設(shè)計、健康和福祉設(shè)計、安全設(shè)計、預(yù)防犯罪以及社會設(shè)計領(lǐng)域的實踐應(yīng)用。

總而言之，行為改變發(fā)軔于修辭學(xué)中的說服方式，發(fā)展于心理學(xué)和行為經(jīng)濟(jì)學(xué)。近年來經(jīng)Fogg等發(fā)展出改變行為的說服技術(shù)。此后，設(shè)計研究領(lǐng)域的學(xué)者們集百家之所長，融百家之所思，提出了多種通過設(shè)計改變行為的方法和模型。無論是源于修辭學(xué)、心理學(xué)和行為經(jīng)濟(jì)學(xué)的策略或方法，還是說服技術(shù)，都被用于“為行為改變而設(shè)計”的研究中。

2 可持續(xù)行為設(shè)計策略的研究現(xiàn)狀

可持續(xù)行為設(shè)計是“為行為改變而設(shè)計”理論與方法在可持續(xù)設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，指的是通過設(shè)計激發(fā)消費(fèi)者采取環(huán)保行為。早期的研究一般認(rèn)為通過提高環(huán)境意識能促進(jìn)消費(fèi)者采取環(huán)保行為[37-38]。環(huán)境意識的內(nèi)涵包括兩方面：一是環(huán)境認(rèn)知水平；二是保護(hù)環(huán)境的態(tài)度和意向。關(guān)于認(rèn)知、態(tài)度、意向與行為的關(guān)系，TPB等理論做過詳細(xì)的闡釋。1990年代以來，討論環(huán)境意識設(shè)計的研究大多直接或間接使用了TPB等理論模型[39-41]。然而，也有研究指出了以環(huán)境意識促進(jìn)低碳環(huán)保行為的局限性，如Heslop等認(rèn)為，要想改變消費(fèi)行為，經(jīng)濟(jì)刺激比環(huán)境意識更有效[42-43]；Brynjarsdóttir也認(rèn)為行為改變不一定來自于意識的提高或態(tài)度的改變[44]。此外，人們即使具備親環(huán)境的意識，也并不意味著愿意改變其消費(fèi)行為[45]。比如，在經(jīng)歷了寒冷又繁忙的一天后，想洗個熱水澡的渴望可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了抽象的、對未來環(huán)境的擔(dān)憂[46]。

在設(shè)計研究領(lǐng)域，學(xué)者們提出了引導(dǎo)、激勵低碳可持續(xù)行為的設(shè)計策略。與上述研究類似，有的策略旨在激發(fā)意識，也有的策略則直接干預(yù)行為。

2.1 可持續(xù)行為設(shè)計策略分類

有研究將可持續(xù)行為設(shè)計策略分為“前因策略”和“結(jié)果策略”兩類[47]。前因策略，指的是在消費(fèi)行為發(fā)生前引導(dǎo)消費(fèi)者承諾節(jié)約、設(shè)定節(jié)約目標(biāo)或提供節(jié)約信息與方法[27]。結(jié)果策略，主要包括節(jié)約行為發(fā)生后的反饋或獎勵[48]。然而，這種分類重視行為發(fā)生前和發(fā)生后，沒有討論對正在發(fā)生的行為的直接干預(yù)。實際上，很多研究者也討論了行動中的干預(yù)，如曾真等根據(jù)案例歸納出“吸引”“限定”和“安慰”等三種引導(dǎo)低碳行為的視覺要素設(shè)計策略[49]；薛生健等進(jìn)一步提出行動前認(rèn)知引導(dǎo)、行動中語義引導(dǎo)、行動后反思引導(dǎo)三種策略[50]。

與上述研究根據(jù)行動時間順序提出策略不同，Wever等首先指出了產(chǎn)品使用中能源（或資源）消耗過量的兩個主要問題，一是產(chǎn)品功能不能匹配使用場景的需求，二是用戶的使用行為不合理。為此他提出兩類策略（見圖3），一是功能匹配，二是行為改變[51]。Wever稱功能匹配是為了制造正確的產(chǎn)品（Making the Right Product），而行為改變則是為了使產(chǎn)品正確地工作（making the product right）。在行為改變策略下，Wever又提出了“生態(tài)反饋”“預(yù)設(shè)腳本”和“強(qiáng)制功能”3類策略?！吧鷳B(tài)反饋”是在使用中或使用后給予信息反饋以引導(dǎo)人們采取低碳、可持續(xù)的行為?！邦A(yù)設(shè)腳本”指預(yù)先設(shè)定產(chǎn)品的操作邏輯，引導(dǎo)用戶采取低碳、可持續(xù)的行為。“強(qiáng)制功能”則是通過勸導(dǎo)技術(shù)強(qiáng)行干預(yù)行為，從而避免不環(huán)保行為的發(fā)生，然而它可能忽視人的使用感受。

圖3 Wever產(chǎn)品可持續(xù)使用策略分類Fig.3 A product sustainable use strategy classification proposed by Wever

2009年，Lilley等進(jìn)一步研究了上述三類策略，稱其中的“預(yù)設(shè)腳本”為“行為引導(dǎo)”，并指出“生態(tài)反饋”的目標(biāo)在于指導(dǎo)行為改變，低碳、可持續(xù)的“行為引導(dǎo)”旨在保持行為改變，“強(qiáng)制功能”則是確保改變[52]。在上述基礎(chǔ)上，Tang等進(jìn)一步分析了社會心理學(xué)理論中的行為模型和節(jié)能障礙，并將行為和習(xí)慣改變的因變量與不同層次的設(shè)計策略相互映射，更全面地歸納了6項行為干預(yù)策略[27,53]，即“生態(tài)信息”“生態(tài)選擇”“生態(tài)反饋”“生態(tài)激勵”“生態(tài)引導(dǎo)”“生態(tài)限制”（見圖4）。從上面的論述可以看出，Tang等的研究是在Wever和Lilley等研究基礎(chǔ)上的進(jìn)一步發(fā)展，是目前最為全面的可持續(xù)行為設(shè)計策略模型。

圖4 行為和習(xí)慣改變的因變量與各種設(shè)計策略的關(guān)系圖Fig.4 Diagram of dependent variables of behavior and habit change and various design strategies

2.2 可持續(xù)行為設(shè)計策略的概念闡釋

根據(jù)Tang等的描述，結(jié)合相關(guān)設(shè)計對6項可持續(xù)行為設(shè)計策略做如下闡述：

1）“生態(tài)信息”，指的是將資源或能源的存在或消耗通過可視化設(shè)計呈現(xiàn)給用戶，比如向用戶展示汽車的百公里油耗值或者家用電器的能耗等級。

2）“生態(tài)選擇”，指的是預(yù)設(shè)多種不同的模式（含節(jié)能模式）供用戶選擇，比如汽車中的ECO節(jié)能模式、普通模式和運(yùn)動模式。

3）“生態(tài)反饋”是指在產(chǎn)品功能中通過視覺、聽覺或觸覺反饋提醒用戶能源（或資源）消耗，以幫助用戶選擇環(huán)保行為。

4）“生態(tài)激勵”是指在產(chǎn)品或者系統(tǒng)中設(shè)置獎勵節(jié)能或者懲罰浪費(fèi)的功能。如我國的天然氣階梯價格就是很好的激勵節(jié)能的例子。

5）“生態(tài)引導(dǎo)”是指在產(chǎn)品設(shè)計中嵌入使用規(guī)定或限制，將協(xié)助使用者養(yǎng)成有效使用能源的習(xí)慣作為設(shè)計的目的之一，使節(jié)能行為更容易發(fā)生，或給耗能行為設(shè)置障礙，比如在汽車中將“自動啟停”設(shè)定為啟動汽車后的默認(rèn)狀態(tài)，而關(guān)閉“自動啟?！眲t需要幾步操作。

6）“生態(tài)限制”，主要指的是通過在產(chǎn)品設(shè)計中結(jié)合圖像識別、情境計算等技術(shù)限制現(xiàn)有能源（或資源）的使用習(xí)慣，并自動控制用戶的行為。

3 實現(xiàn)可持續(xù)行為設(shè)計策略的典型說服技術(shù)及其機(jī)制

上述6種設(shè)計策略在不同場景下有不同的實現(xiàn)技術(shù)或手段。如生態(tài)反饋，可能通過警報聲、振動、警示燈、屏幕上閃爍的進(jìn)度條等給予人們聽覺、觸覺或視覺反饋等。近年來，一些基于計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的新科技被用于可持續(xù)設(shè)計領(lǐng)域，成為了實現(xiàn)可持續(xù)行為設(shè)計策略的典型說服技術(shù)。它們主要包括可視化設(shè)計、游戲化設(shè)計、情境計算等。下面對這些典型技術(shù)的應(yīng)用及其機(jī)制做進(jìn)一步的闡述。

3.1 采用可視化設(shè)計實現(xiàn)生態(tài)反饋的相關(guān)研究

生態(tài)可視化設(shè)計（Eco-visualization），指的是將產(chǎn)品或空間的實時資源消耗信息以可視化的方式反饋給用戶。有研究指出，優(yōu)良的生態(tài)可視化設(shè)計能夠更好地引導(dǎo)人們采取環(huán)保行為[54]。

Gustafsson等設(shè)計的一種“電源感知線”是一個生態(tài)可視化設(shè)計的知名案例[55]，它以動態(tài)發(fā)光圖案顯示任何時刻通過它的電流量，提醒人們節(jié)約用電。與此類似，Broms等設(shè)計了一種家用“能量感知時鐘”[56]，論述了可視化設(shè)計中圖案隱喻與可見性對行為改變的影響。Kappel的研究更進(jìn)一步，他提出了環(huán)境顯示（Ambient Display）在設(shè)計反饋中的重要性，通過淋浴噴頭耗水量的即時可視化設(shè)計進(jìn)行了實驗驗證[47]。除了研究領(lǐng)域之外，也有一些商品采用了生態(tài)可視化手段，比如DIYKyoto公司推出過一款售價100英鎊的家庭用電監(jiān)控器，名叫Wattson。它能將數(shù)字顯示在液晶屏上，當(dāng)用電量合理的時候，數(shù)字顏色為藍(lán)色，而用電量過多時，數(shù)字會變紅。還有一些研究指出，公共空間的能耗問題更值得關(guān)注。這是因為在公共空間中，由于責(zé)任感的稀釋和經(jīng)濟(jì)刺激的缺失，人們的節(jié)約意識會比私人空間淡薄[57-58]。J?nsson L等設(shè)計了三個類似大型手電筒造型的裝置，稱之為Wattlite。從三個Wattlite投射出來的光束大小分別顯示了工廠的實時電力消耗、一天中瞬時最小電力消耗和瞬時最大消耗[59]。這組裝置被安裝在8家工廠的不同位置，引起了人們關(guān)于公共場所能耗的討論。Evans等曾經(jīng)制作過一種能夠展示整個城市實時用電量的公共藝術(shù)作品綠云（Nuage Vert）[60]，以激勵人們節(jié)約用電（見圖5）。

圖5 采用生態(tài)可視化設(shè)計技術(shù)的產(chǎn)品或公共設(shè)施Fig.5 Products or public facilities that adopt eco-visualization design

另一些生態(tài)可視化設(shè)計方案是通過移動程序?qū)崿F(xiàn)的，比如Petersen等設(shè)計了一款名為“微笑的地球”的應(yīng)用程序（見圖6），旨在將市民的活動數(shù)據(jù)可視化，并激勵市民通過改變自己的交通習(xí)慣和行為，從而降低碳排放[61]。劉南杉等的研究更加前沿，他們提出了一種基于VD-MobileNet網(wǎng)絡(luò)的WebAR生活垃圾分類信息可視化方法，設(shè)計了一款面向移動設(shè)備的輕量級垃圾分類信息可視化系統(tǒng)[62]。

圖6 采用生態(tài)可視化設(shè)計的移動程序和系統(tǒng)Fig.6 Mobile application and system that adopt eco-visualization design

Pierce等曾經(jīng)歸納了8種生態(tài)可視化的設(shè)計思路[54]：

1）“提供行為線索和指示器”，以簡單的行為線索或指示器在產(chǎn)品使用場景中提供實時反饋，以指導(dǎo)用戶采取環(huán)境友好的行為。

2）“提供洞察和分析工具”，比如提供能夠讓用戶查看每日、每月用電量的設(shè)備，幫助用戶制定節(jié)能目標(biāo)。

3）“通過社會激勵刺激節(jié)能”，比如組織“宿舍節(jié)能節(jié)水競賽”并給學(xué)生提供實時可視化數(shù)據(jù)，或讓用戶承諾節(jié)能并最后展現(xiàn)他們的節(jié)能效果。

4）“將個人消費(fèi)與環(huán)境影響關(guān)聯(lián)起來”，指的是以一種更有意義的方式傳達(dá)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，比如在個人耗電與環(huán)境影響之間建立一種情感聯(lián)系。

5）“以趣味活動鼓勵用戶探索節(jié)能途徑”。

6）“培養(yǎng)可持續(xù)的生活方式和價值觀”。

7）“促進(jìn)討論并提高公眾意識”。

8）“刺激批判性反思”。

上述思路對生態(tài)可視化的研究現(xiàn)狀做了很好的概括。其中，前2個是提供清晰和有用的信息或反饋來支持低碳產(chǎn)品設(shè)計，適合于用戶已經(jīng)有一些節(jié)能動機(jī)的情況。第3和第4個側(cè)重于創(chuàng)造節(jié)約的激勵措施，特別是在沒有經(jīng)濟(jì)激勵的情況下。最后4種側(cè)重于以生態(tài)可視化設(shè)計培養(yǎng)公眾的對環(huán)境保護(hù)的意識、興趣、生活方式和價值觀。后面4種的產(chǎn)出往往是公共藝術(shù)裝置，它們不是一般意義的產(chǎn)品設(shè)計，而且面向?qū)ο笫枪娙后w而不是個人用戶。在產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，前面4種思路會更有用，如圖6中的案例1和2是產(chǎn)品設(shè)計，而案例3和4是公共藝術(shù)裝置。

與提供節(jié)能知識或能耗數(shù)據(jù)相比，生態(tài)可視化設(shè)計具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，它能加快信息的傳遞，幫助用戶理解節(jié)約行為與能耗的聯(lián)系。然而，生態(tài)可視化的核心還是提供反饋[63]，它并沒有聚焦于環(huán)保行為本身，而且這種反饋不是以目標(biāo)為導(dǎo)向的[46]，比如前文所述的“電源感知線”的發(fā)光模式并不意味著減少能耗，相反，它的美甚至消耗更多的能量。Laschke等認(rèn)為，通過生態(tài)可視化提供反饋，本質(zhì)上還是屬于“自上而下”的、修辭的方法[46]。它們的本質(zhì)仍然是通過影響用戶的環(huán)境意識或態(tài)度，繼而引導(dǎo)用戶行為。然而，意識或態(tài)度解決“要做什么”，而不是“怎么做”[64]。更復(fù)雜的是，“怎么做”通常與根深蒂固的習(xí)慣有關(guān)，并且在操作流程和規(guī)范的監(jiān)管之中[65]，因此，它可能并不容易受到信息干預(yù)的影響。也就是說，以反饋為核心的生態(tài)可視化系統(tǒng)一般都缺乏打斷和重塑行為路徑的能力，對用戶參與的過程缺乏深入的設(shè)計。

3.2 游戲化設(shè)計實現(xiàn)生態(tài)激勵的相關(guān)研究

關(guān)于“自下而上”的方法，有研究提出了“情景摩擦”、構(gòu)建反向設(shè)計目標(biāo)以及反可用性原則[46,66]。然而，這些雖然可以引導(dǎo)可持續(xù)的行為，但是可能降低產(chǎn)品的使用體驗。為解決這一問題，游戲化設(shè)計方法被引入可持續(xù)行為設(shè)計研究中。Lockton將游戲化列為8類改變行為的設(shè)計方法中的一大類別[34]。Niedderer等雖然沒有詳細(xì)闡述游戲化設(shè)計，但也指出生態(tài)激勵（Eco-spur）與游戲化有密切的關(guān)系[36]。

近年來，游戲化設(shè)計方案在可持續(xù)設(shè)計研究中的熱度一直在上升[67-69]。美國節(jié)能經(jīng)濟(jì)委員會篩選出22個與節(jié)能有關(guān)的游戲化設(shè)計方案[65]，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)了其中的規(guī)律：在這些游戲中，玩家進(jìn)行一系列節(jié)能活動并獲得了獎勵；在節(jié)能挑戰(zhàn)中（比如簡單的鄰里之間的能源節(jié)約競賽），玩家可以單獨(dú)或組隊比賽，在特定的時間內(nèi)節(jié)省最多的能量；在游戲中使用關(guān)于玩家能量的實時顆粒數(shù)據(jù)作為其行動反饋；很多游戲都打造了虛擬世界，比如將實時能源使用數(shù)據(jù)與虛擬世界中的虛構(gòu)生物的命運(yùn)聯(lián)系起來。Albertarelli等梳理了24款與節(jié)能和節(jié)水有關(guān)的游戲化程序，并從技術(shù)平臺、用戶角色、生態(tài)反饋模式、游戲機(jī)制、參與者、目標(biāo)問題、平臺、數(shù)據(jù)集等多個角度進(jìn)行了比較分析[68]。

游戲化設(shè)計對行為改變的有效性得到一定的認(rèn)可，然而，它依然存在一些問題。美國知名的設(shè)計師Cobie Everdell認(rèn)為游戲化提供的興奮感會在幾個月后消失。此外，游戲化設(shè)計可能會提高用戶的興奮閾值，導(dǎo)致只有更強(qiáng)烈的刺激才會激發(fā)下一次行為改變。

3.3 情境計算實現(xiàn)生態(tài)限制的相關(guān)研究

情境計算通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算服務(wù)、后臺數(shù)據(jù)庫等多種方式獲取情境信息，然后根據(jù)情境模型進(jìn)行推理并有針對性地向用戶推薦或提供信息和服務(wù)[70]。一些研究者將情境計算用于實現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)的目的。Casado等對公用咖啡機(jī)進(jìn)行了幾種不同類型的改造，其中一種內(nèi)置了實時反饋和視覺提示，以提醒用戶何時關(guān)掉電器；而另一種改造的咖啡機(jī)則能自己預(yù)測人們的使用量，并定量供給熱咖啡，從而減少不必要的加熱導(dǎo)致的耗能[71]。麻省理工學(xué)院媒體實驗室的Arroyo等整合說服技術(shù)與情境感知計算等技術(shù)，設(shè)計了一種智能水槽產(chǎn)品用于改變?nèi)藗冊谑褂盟蹠r浪費(fèi)水和能量的行為（見圖7）[72]，當(dāng)這種智能水槽檢測到用戶伸出手時，水龍頭就會流出溫水；當(dāng)清洗蔬菜時，水槽就會自動流出冷水；當(dāng)檢測到冰凍肉類，則自動會流出溫水解凍，這些都由水槽自動識別并自動操作。

圖7 整合情境計算的兩款可持續(xù)產(chǎn)品Fig.7 Two sustainable products that integrate contextual computing

3.4 可持續(xù)行為設(shè)計策略下典型說服技術(shù)實現(xiàn)機(jī)制

上述3節(jié)論述了一些可視化設(shè)計、游戲化設(shè)計以及情境計算等設(shè)計技術(shù)或手段在引導(dǎo)用戶采取環(huán)保行為方面的研究，這些研究都以計算機(jī)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，而且都通過影響用戶意識、干預(yù)用戶動機(jī)，或者為用戶行為提供幫助和支持來實現(xiàn)用戶行為改變。盡管根據(jù)策略類別和設(shè)計目的不同將它們分開論述，但實際上，這些技術(shù)手段相互之間也存在交集，比如游戲化中的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式就是數(shù)據(jù)可視化，而情景計算也可能包含著能耗信息的可視化。生態(tài)可視化和情境計算經(jīng)常被認(rèn)為與說服有關(guān)[56,72]，而游戲化設(shè)計最早并沒有被Fogg等列為說服技術(shù)之一[19,73]，但現(xiàn)在被認(rèn)為是一項重要的說服技術(shù)[74]。可以認(rèn)為，從目前的研究來看，可視化設(shè)計、游戲化設(shè)計以及情境計算是非常典型的用于可持續(xù)行為設(shè)計領(lǐng)域的說服技術(shù)。

根據(jù)前文論述，可將產(chǎn)品生態(tài)信息可視化實現(xiàn)機(jī)制描述如下：設(shè)計師分析產(chǎn)品輸出的瞬時或周期內(nèi)的能源（或資源）消耗數(shù)據(jù)，參照3.1節(jié)所述設(shè)計思路，再根據(jù)數(shù)據(jù)與可視化形象的內(nèi)在聯(lián)系構(gòu)建合理的映射關(guān)系，使用戶能夠理解產(chǎn)品的消耗，并減少消耗能源（或資源）的行為。而根據(jù)Albertarelli的論述，游戲化設(shè)計手法實現(xiàn)生態(tài)激勵的機(jī)制可分步描述，首先產(chǎn)品或系統(tǒng)將交互數(shù)據(jù)和傳感數(shù)據(jù)傳輸給游戲化引擎，接著，游戲化引擎輸出獎勵或排行榜，繼而影響用戶的環(huán)境意識、動機(jī)或刺激用戶改變行為，最后這些改變重新反饋給交互數(shù)據(jù)或傳感數(shù)據(jù)以形成良性循環(huán)[68]。此外，情境計算實現(xiàn)生態(tài)限制的機(jī)制是產(chǎn)品或系統(tǒng)將來自物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、后臺數(shù)據(jù)庫等的數(shù)據(jù)輸入情境模型，模型經(jīng)過推理，然后提供適合于情境的能量或者物質(zhì)以減少不必要的浪費(fèi)。將以上三種機(jī)制整理到一起，具體見圖8。

圖8 可持續(xù)行為設(shè)計策略下典型說服技術(shù)的實現(xiàn)機(jī)制Fig.8 Implementation mechanism of typical persuasion techniques under sustainable behavior design strategy

4 結(jié)語

為探索可持續(xù)行為設(shè)計（D4SB）的研究現(xiàn)狀，本文首先回顧了行為改變的背景知識，分析了“為行為改變而設(shè)計”的理論與方法，然后討論了可持續(xù)行為設(shè)計策略的發(fā)展現(xiàn)狀，最后梳理、提出了可視化、游戲化和情境計算等說服技術(shù)在可持續(xù)行為設(shè)計策略下的實現(xiàn)機(jī)制。然而，可持續(xù)行為設(shè)計（D4SB）研究還存在2個問題：

1）此前的研究過于關(guān)注個體的意識、態(tài)度和行為，而忽視群體和社會對個體的影響。社會影響對個體行為改變的重要意義沒有引起足夠的重視。

2）可持續(xù)行為設(shè)計策略的實現(xiàn)往往依賴某項可測量的指標(biāo)（如耗電量）。當(dāng)測量指標(biāo)超過基準(zhǔn)，系統(tǒng)就觸發(fā)相關(guān)操作，并幫助消費(fèi)者邁向可持續(xù)目標(biāo)。然而，要想準(zhǔn)確地監(jiān)測和分析可測量指標(biāo)也十分困難。在未來的研究中，還需探索如何通過設(shè)計構(gòu)建社會影響機(jī)制，從而激勵用戶采取親環(huán)境行為；此外，測量可持續(xù)性指標(biāo)的方法也值得進(jìn)一步探索。