由認知面向探討智慧化居住空間評估 -...

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臺灣建築學會「建築學報」第 78 期,81~106 頁,2011 12 Journal of Architecture, No. 78, pp.81~106, Dec. 2011 2010 10 26 日受稿,2011 9 19 日通過 81 由認知面向探討智慧化居住空間評估 陳嘉懿 * 鄭泰昇 ** 關鍵字互動空間,人機互動,智慧化環境 本研究針對智慧生活環境之互動空間提供一認知面向評估。互動空間擴增了實體空間的感知能 力,使其可以感測活動並回應使用者的需求。本研究藉著兩個互動庭園空間原型案例,透過互動模 型描述互動空間的運作模式,並說明人機互動科技對空間所提供的支援。互動空間評估的重點在於 驗證互動模型中認知因子所發揮的作用,並藉由互動空間對智慧生活的「有用性」、「易用性」、「享 用性」作為評估媒介。透過結構方程式分析,證明「承擔特質」 (affordance)及「符徵」(signifiers) 確實影響使用者對互動空間的接受度。本文結論如下:「承擔特質」有助於使用者對「有用性」及 「享用性」的感受; 然而,「符徵」則有助於使用者對「易用性」的感受。 The Evaluation of Smart Living Space Using a Cognitive Approach Jia-Yih Chen * Taysheng Jeng ** KEYWORDS: Interactive Space, Human-Computer Interaction, Smart Environments ABSTRACT This study provides a cognitive evaluation of interactive space relating to the smart living environments. The interactive space is an augmented physical space which can sense, interact with, and respond to human behavior. Applications for using human-computer interaction technologies in support of interactive space are exemplified by two prototypes of interactive gardens and described in a model of interaction. An evaluation of interactive space is conducted with an emphasis on cognitive perspectives, and is mediated by users’ perception of usefulness, ease of use, and the enjoyment. With an analysis by Structural Equation Modeling, the study proves that affordance and signifiers affect users’ acceptance of interactive space. This paper concludes that affordance greatly affects users’ perception of usefulness and enjoyment, while signifiers affect users’ perception of ease of use. * 南亞技術學院建築系副教授 (通訊作者 Email[email protected]) Associate Professor, Department of Architecture, Nanya Institute of Technology, Taiwan ** 國立成功大學建築學系副教授 Associate Professor, Department of Architecture, National Cheng Kung University, Taiwan

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  • 臺灣建築學會「建築學報」第 78 期,81~106 頁,2011 年 12 月 Journal of Architecture, No. 78, pp.81~106, Dec. 2011

    2010 年 10 月 26 日受稿,2011 年 9 月 19 日通過 81

    由認知面向探討智慧化居住空間評估

    陳嘉懿* 鄭泰昇**

    關鍵字:互動空間,人機互動,智慧化環境

    摘 要 本研究針對智慧生活環境之互動空間提供一認知面向評估。互動空間擴增了實體空間的感知能

    力,使其可以感測活動並回應使用者的需求。本研究藉著兩個互動庭園空間原型案例,透過互動模

    型描述互動空間的運作模式,並說明人機互動科技對空間所提供的支援。互動空間評估的重點在於

    驗證互動模型中認知因子所發揮的作用,並藉由互動空間對智慧生活的「有用性」、「易用性」、「享

    用性」作為評估媒介。透過結構方程式分析,證明「承擔特質」 (affordance)及「符徵」(signifiers)

    確實影響使用者對互動空間的接受度。本文結論如下:「承擔特質」有助於使用者對「有用性」及

    「享用性」的感受; 然而,「符徵」則有助於使用者對「易用性」的感受。

    The Evaluation of Smart Living Space Using a Cognitive Approach

    Jia-Yih Chen* Taysheng Jeng**

    KEYWORDS: Interactive Space, Human-Computer Interaction, Smart Environments

    ABSTRACT This study provides a cognitive evaluation of interactive space relating to the smart living

    environments. The interactive space is an augmented physical space which can sense, interact with, and

    respond to human behavior. Applications for using human-computer interaction technologies in support of

    interactive space are exemplified by two prototypes of interactive gardens and described in a model of

    interaction. An evaluation of interactive space is conducted with an emphasis on cognitive perspectives,

    and is mediated by users’ perception of usefulness, ease of use, and the enjoyment. With an analysis by

    Structural Equation Modeling, the study proves that affordance and signifiers affect users’ acceptance of

    interactive space. This paper concludes that affordance greatly affects users’ perception of usefulness and

    enjoyment, while signifiers affect users’ perception of ease of use.

    * 南亞技術學院建築系副教授 (通訊作者 Email:[email protected]) Associate Professor, Department of Architecture, Nanya Institute of Technology, Taiwan **國立成功大學建築學系副教授 Associate Professor, Department of Architecture, National Cheng Kung University, Taiwan

  • 臺灣建築學會「建築學報」第 78 期,2011 年 12 月,冬季號

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    一、緒論

    1-1 研究背景與目的 隨著普及運算 (Ubiquitous Computing) 的範型移轉,電腦微晶片與感測設備廣泛地嵌入於我們

    的日常生活物件、空間及環境當中,普及運算科技的進展,導致了我們生活環境的改變。材料與生

    活物件因大量嵌入微晶片、感測器與制動器等運算設備,環境中也導入更多活動及環境監測設備,

    加上更直覺友善互動介面的發展(如:手勢、語音等多模式介面),使環境變得更具感應知覺能力、也更聰明。物件與空間便因此可因人、因時、因地制宜,提供無所不在的智慧化生活資訊及服務。

    面對普及運算時代來臨,世界各國針對智慧化居住空間研究,已結合建築、工業設計、電腦、電機、

    資訊多媒體等不同領域的專業,發展出許多智慧生活科技。同時更藉由智慧住宅實體屋的建置,進

    行許多生活場域 (Living Laboratory) 的實驗計劃,期達到以「建築空間」為載體,整合電子通訊產業與生活服務,使居住環境成為普及運算智慧平台的目標。然而,相較於傳統的建築與環境設計,

    智慧化居住空間設計及「以建築為載體」的智慧生活科技研發,卻面臨著許多新的挑戰,如何在傳

    統的建築配置計劃上,整合智慧科技與人機互動? 如何了解住居生活中各種新式介面對人的影響? 由於目前相關的評估方法多著重於單一產品本身的評估或透過傳統人機互動的使用後評估方法,以

    致不能滿足智慧化居住空間評估需求。

    圖 1 智慧空間的設計生命週期與本研究之關係 (Chen, et al., 2010) 本研究之目的在於發展一套認知評估方法,評估原型階段的智慧空間設計成果,以滿足智慧空

    間設計生命週期中所需要的回饋機制,檢驗空間實驗原型進一步落實於生活空間中的可行性。如 【圖 1】為本研究所建議的智慧空間設計流程。延續先期研究 (Chen, et al., 2010) 已完成【圖 1】中原型設計階段之應用目標評估方法研究,本研究之範圍如圖中之深色虛線所示,主要聚焦於原型

    設計階段中智慧化空間設計案例之認知評估方法,期能評估空間中所有互動科技的綜合感受,於原

    型實驗階段先以本研究中所提出之互動庭園案例為測試案例,並選定互動空間設計相關領域之參與

    者為樣本,以建立互動空間設計參與者間具共識的評估方法。使案例評估結果能夠回饋成為智慧空

    間設計修正的建議,並使此一評估方法能成為未來智慧化互動空間設計作業之建議流程。

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    1-2 研究議題 –智慧化居住空間中互動模型的導入 智慧化居住空間中為何必需導入互動模型呢? 因為智慧空間背後的驅動力—普及運算科技,

    正是改變人與空間環境互動模式的來源。建築物的設計目標除了滿足庇護及基本生活需求之外,更

    朝向追求智慧永續優質生活而努力。為了因應都市社會改變所帶來的新需求,建築物必需能因應週

    遭環境變化,展現動態具彈性、可調變、可擴充的空間性能。基於上述概念,建築物透過智慧化互

    動空間的發展,提供一包圍空間的邊界,以容納支持各樣多元活動的能力。這些包圍空間的元素

    (牆、地板、天花板或家具等),必須滿足空間所需的互動運作機制,跳脫既有人機介面思維,使互動空間表現出如下所述感知、智慧、回應等特性: 1. 「感知」特性:建築物外層構造、隔間及面材能感知環境變化,如:空間中的表面能依使用對

    象與活動涵構變化,變換並顯示適合的資訊內容;燈光設施的調變能回應空間使用者的出入情

    形;建築物外層構造及面材能感知使用者活動模式,依活動需要改變空間配置;室內空間面材

    具備資訊顯示功能以增加使用者與運算設備間的互動…等。 2. 「智慧」特性:隨著建築物中感測器與致動器的增加,使建築物能耗與環境性能的長期監控結

    果,得以儲存於資料庫中。環境資訊整合了空間使用資料庫之後,能為居家自動化決策提供有

    利的背景資訊。如:燈光具有辨別何時何處需開關燈的智慧,並可藉由最佳化的智慧控制,使

    燈具之間彼此溝通協調,以提升空間中整體照度水準。 3. 「回應」特性:互動空間能透過空間內外屬性 (如:溫濕度) 的修正,回應環境的變化。互動

    空間也能因應社群活動需求改變空間容量與性質,回應人的需求。或透過動態資訊顯示的特性,

    增進人們心理與社會方面的互動。 上列特性成為塑造智慧化互動空間的重要準則,也帶來空間設計方法與技術的新挑戰:如何

    跳脫靜態且功能固定的既有空間設計方式,重新思考各種空間動態的可能性? 如何在建築物施工與使用前的先期設計階段,即導入具有調適性的回應式設計? 如何調整現有的空間設計方法,加強對人機互動設計的考量? 如何在大量設置感測與致動裝置的同時,使建築物構件單元成為人與運算設備互動的媒介? 上列挑戰說明了:當運算設備、軟體及資訊技術上都能與實體空間整合的同時,空間如何思考以因應空間需求而感測、動作與自我重組,成為一項新的設計議題,需要藉由空間互動

    模型的探討加以解答,以作為智慧空間設計與評估研究發展的基礎。 1-3 研究方法

    在普及運算的新範型之下,智慧化居住空間設計必須跳脫傳統的設計步驟與方法,尤其是牽

    涉到互動空間設計的部分,因此本研究以【圖1】之創新設計開發流程作為整體背景框架,且聚焦

    於原型實驗階段的使用者認知評估。由於本研究在先期研究中,歷經需求探索階段,已完成劇本摹

    寫。而於原型設計階段,已完成互動空間設計與原型建置等步驟,本研究期能針對原型設計階段之

    「互動空間評估方法」與「案例測試結果」加以探討,其步驟及方法如下:

    1. 文獻探討:理論與構面因素調查(包含:智慧化居住空間中互動空間之作用原理、科技接受模式理論)。

    2. 互動模型與評估模型建構:由文獻探討結論,提出對智慧化居住空間中互動模型之假說,並以此為基礎,找出與認知面向相關之部分作為評估模型之外部變數。評估模型中導入資訊界沿用

    多年的「科技接受模式」(TAM, Technology Acceptance Model)(Davis, 1989) 結合與認知相關的外部變數,發展成為適用於智慧化空間之認知評估模型,以印證影響空間使用意願之構面因素及

    其關聯路徑。 3. 評估標的之實驗原型分析:選定互動庭園作為空間原型評估案例,分析其互動生活情境與實體

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    原型中所包含的互動模式 (patterns)。 4. 實證研究:透過網路問卷設計及填答,輔以互動空間影片之解說,取得對原型實驗空間之意見

    回饋,做為互動空間評估之基礎資料、並將資料透過 Excel 軟體進行編碼處理。 5. 資料分析:將問卷填答資料,透過 Smart PLS 2.0 軟體,以結構方程式模式(Structural Equation

    Model, SEM) 加以統計分析,提出影響受測者對互動空間使用意願的構面,探討其與智慧空間認知面向之關聯性。

    6. 結果發現:依資料分析結果印證空間互動模型與評估模型之假設,並探討相關發現,期藉由科技接受模式,將互動空間之「有用性」、「易用性」、「享用性」評估,回饋到設計生命周期中之

    原型設計,作為設計檢驗之參考依據。

    二、互動空間理論與模型建構

    2-1 互動空間的發展方向 互動空間的發展來自於兩大切入方向:

    (1) 人機互動領域:主要探討如何設計更易使用的電腦介面。根據文獻 (Jaimes and Sebe, 2005),介面與互動設計是此領域主要的研究焦點。近年來,人機互動科技的進步,使電腦與人的互動

    方式由「圖形使用介面」 (Graphical User Interface) 進化到「可觸控介面」(Tangible User Interface),甚至是多點觸控、語音、及手勢動作等介面。日常生活用品嵌入運算能力後,便能依其在空間中常見的方式及用途,產生感知與回應的動作。電腦與我們日常生活世界的邊界已

    日漸模糊,建築可被視為是人與電腦運算設備間最廣義的互動介面。因此人機互動領域的設計

    與評估,也需反映在互動空間的設計上,由原有的使用性 (usability)、效能 (efficiency)及有效性 (effectiveness) 評估,轉移到重視人文與社會價值上。

    (2) 家庭自動化領域:未來電腦可能嵌入於所有的家具、門窗、房間、車輛、衣物之中。透過感測網路,使物與物、空間與空間、空間與物件彼此相連。根據文獻 (Cook and Das, 2005),智慧住宅為一佈滿感測網路的智慧空間,能幫助屋主控制室內溫度、窗戶遮陽、遮風避雨、照明、

    安全監控、並能即時監控水電、瓦斯等能源消耗。多數的感測網路需仰賴某種共通平台介面 (如:ZigBee) 以廣泛地監控所有的家電設備。家庭娛樂系統的控制 (如:家庭劇院) 則是常見的另一應用類型。家庭自動化領域的準則常設定在:如何降低能源消耗並使生活更具娛樂性,

    以達到智慧永續的目標。 不論是針對上述哪一個切入方向,透過使用者意見所進行的空間整體互動性評估方法,至今

    仍未盡成熟。根據 (Markopoulos, et al., 2008) 所進行的研究,人機互動設計領域的設計評估,多半以單一互動產品做為評估標的物。而家庭自動化或智慧環境設計領域的設計評估,則較著重於建築

    物性能的探討。 Abowd 和 Mynatt (Abowd and Mynatt, 2005) 的研究結論指出,互動經驗在定義上應包含下列因子:(1) 具有隱性的資訊輸入方式、(2) 具有多重尺度且散佈各處的資訊顯示方式、(3) 能夠整合實體與虛擬世界。根據上述定義,互動空間評估必需跳脫目前單一產品以工作為導向的評估方式,重新以合乎人本及日常生活的角度詮釋各樣空間互動行為,才能滿足互動空間整體評

    估的目的。根據上述文獻結論,本研究認為空間中必需先有一可依循的互動模型,才能使互動空間

    的設計與使用,有一連貫的運作原則,並使設計評估有所依據,而「空間認知」因子應包含於互動

    模型的重要構念之中。 2-2 互動空間中的認知需求

    互動空間設計的認知需求在於: (1) 嵌入-電腦的外在型式必需消失,使運算需退居幕後且融入日常物件及排程之中。如:控制智慧住宅即時溫度、門窗開關、照明…的數百個感測器、致動

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    及運算設備,必需能不著痕跡地嵌入居家環境中,使人不感到其存在。(2) 知覺-互動空間必需能知覺及預測用戶整體需求,以提供適當的服務。如:手勢互動必需能捕捉人的動作以判斷其在物質

    與社會涵構中的意義。運算設備必需對人的喜好、活動內容、目的及使用意願等具有辨識、理解、

    調適、學習的能力。(3) 實體互動 (embodied interaction)-互動系統必需搭載於具體的空間構造上,以支援實體化的互動。使用者必需由生活物件所具有的「承擔特質」 (affordance),感知互動系統的存在,並將自己加入互動系統的運作中,才能使互動任務順利達成。實體化互動可串起動作與知

    覺的聯結,幫助人們建立新的感官經驗。因此互動系統的回應速度,若無法跟上使用者的手勢動作,

    或與使用者預期反應不符,便無法透過經驗法則產生操作效益。(4) 友善:互動系統必需融入使用者環境,幫助人更聰明,而非強迫人去適應一個本身很聰明卻不友善的環境系統。 上述幾項需求說明了:除了技術之外,人類認知的探討也是互動空間設計不可或缺的面向。設計心

    理學中指出:使用者所知覺到的承擔特質,決定了使用者如何對環境產生動作行為。日常生活物件

    為這些潛在動作行為,提供了具使用暗示的承擔特質。如:按鈕及把手很自然地指引人產生「按」

    和「拉」的動作。又如:操場上的足跡成為暗示有人走過此路徑的符徵線索。為了探索這些認知因

    素與互動空間使用意願之關係,本研究將互動空間的認知向度劃分為三個不同性質的構念且納入於

    互動模型之中:(1)「承擔特質」、(2)「符徵 / 線索」 (signifiers / cues)、(3)「使用意願」 (intentions)。以便於在互動空間評估上能探討:互動空間中承擔特質的運用對互動經驗的影響,以及符徵設計在

    物質及社會生活的詮釋,是否符合使用者感受。 2-3 空間互動模型的建構

    要探討智慧化居住空間的互動設計模型,根據英國曼徹斯特大學創新研究所 IOIR 的研究 (Miles, 2003),必須包含兩大部分:(1) 靜態描繪未來智慧生活意象-鎖定特定時程中特定應用目標,對未來智慧生活的實體環境結構 (structure) 進行描述,即發展空間實體組成的「物件模型」 (object model) 或稱 「產物模型」(product model)。(2) 動態呈現智慧生活中的主要事件類型及應用互動程序-對生活事件、決策的行為 (behavior) 流程進行描述,即發展包含運算設備、軟體及資訊技術的「流程模型」(Process model)。依文獻 (Takeda, et al., 1994),功能 (Function) 是智慧空間設計中整合「物件模型」與 「流程模型」的關鍵因素。本研究將「功能」定義為依使用者需求所發展的主要應用服務項目,當「流程模型」與「物件模型」藉由應用服務目標整合的同時,空間中

    物件如何因應需求而感測、動作與自我重組,便成為一項新的設計議題,需要透過流程與物件模型

    的相關文獻加以探討。本研究透過【表1】將幾種互動設計模型相關文獻加以比較,期作為空間互動模型建構之依據。「功能-行為-結構」模型與「功能-行為-狀態」模型強調動態功能模擬對互動設計之重要性;而涵構察覺模型則提供了資訊系統與使用者之間智慧化互動的運作方式;感知建築

    的互動模型則說明了互動系統與空間元件之間的關係。

    表1 互動設計模型相關文獻探討 (本研究整理) 模型名稱 摘要 與空間互動模型之關係

    功能-行為-結構 模型(Function-Behavior-Structure) (Gero, 1990)

    解釋設計思考過程行為

    關聯的模型 對於互動設計而言,行為部分已無法只考量硬體物

    件本身預設的固定行為,必需導入使用者參與所對

    應的互動行為,重新探討行為對於空間結構與應用

    服務間之對應關係。 功能-行為-狀態 模型(Function-Behavior-State) (Takeda, et al., 1994)

    應用於系統功能的規畫

    與時序狀態的模擬,做為

    系統功能描述的架構模

    在智慧空間設計應用上,透過應用功能-使用者行為-空間實體元件狀態 的動態描述,空間中每一個功能設計的節點上都包含著一套控制流程,並對應相關

    的互動行為及物件,功能節點階層的頂點即是整個

    應用服務的終極目標。 涵構察覺系統 模型 涵構察覺系統模型考量 涵構察覺系統可接收及回應使用者輸入的資訊,因

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    (context-aware system) (Meyer and Rakotonirainy, 2003)

    「使用者」與「互動系統」

    兩大主體。「互動系統」

    包含前端感測與致動設

    備、中介軟體、隱私管

    理、應用服務等部分。

    應環境變化並預知使用者需求,具有自我調適的能

    力。此一模型較強調人與系統之間運作的流程,對

    使用者認知過程、介面與空間組織關係等並未交

    代,需要透過「使用者認知」與「物件模型」向度

    對此模型加以解構重組修正。 感知建築的互動模型

    (Sentient Building Model) (Mahdavi, 2004)

    由空間的感知與控制出

    發,強調整合靜態產物模

    型 與 動 態 控 制 流 程 模

    型,並藉由中央控制區進

    行聯繫與統合。

    此模型中,使用者(controller)與中央控制區究竟應如何互動,較傾向於自動化控制的思維,較著重於空

    間與系統間之關係,缺乏對空間中人機互動介面與

    使用者認知的探討。

    綜合上列幾種模型的比較,本研究建議互動空間設計必須包含「使用者-涵構察覺系統-實質環境」三種主體,並需將「空間—系統」、「人—空間」、「人—系統」三個互動向度納入空間互動

    模型中加以綜合探討,如【圖2】由左至右分別說明了上列三個向度的加成關係。

    圖 2 空間互動模型由「空間—系統」、「人—空間」、「人—系統」三向度組成 (本研究繪製)

    【圖 3】為本研究所建議的空間互動模型最後呈現的架構,將互動模型區分為「認知」與「互動」兩大設計領域,以便由此兩方面同時考量所對應的「使用者」與「智慧互動空間」兩大主體。

    在「互動設計」領域中,如圖中的互動流程,當使用者與智慧空間開始產生互動,系統即啟動腳本

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    產生一連串動作。外顯層級的資訊,透過「涵構總管」(context manager) 觀察、整合有關互動流程的高階涵構(如:活動的協調、環境氣候狀態資訊整合)之後,便負責觸發資訊服務介面、控制致動裝置,並送出回饋訊號給互動空間中其他的互動系統。智慧互動空間的設計者,勢必要了解所有認

    知程序、互動流程、及互動科技的細節,才能使空間自然順暢地運作。上述互動架構包含兩大設計

    準則:「使用者投入」與「感知-動作聯結」。以永續智慧住居設計為例,當多點觸控資訊牆上同時控制居家視聽娛樂並提供即時能耗資訊,使用者要投入系統的操作(如:在螢幕上用手勢做選擇及移動),必需能透過動作與知覺(如:手部動作與影像動態)的聯結,才能真正使居家互動系統發揮其效用。

    圖 3 本研究的智慧空間互動模型 (本研究繪製)

    圖 4 本研究的評估模型與互動模型之關聯(左上為認知評估,右上為應用目標評估) (本研究繪製)

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    三、互動空間的評估模型

    根據【圖 3】的互動模型,若將使用者經驗調查分為「空間認知經驗」與「應用服務目標的實現」兩部分,則如【圖 4】,評估模型可區分為空間「認知系統評估」與「應用目標評估」兩步驟分開進行,兩者均是結合「科技接受度模式」的理論架構。「認知系統」的評估模型,主要在驗證

    「承擔特質」、「符徵 / 線索」 (signifiers / cues)等外部因素對「使用意願」 (intentions) 的影響。而「應用目標」的評估模型,則在先期研究 (Chen, et al., 2010) 中,已透過安全、健康、永續、便利等外部變數,探討四大應用服務目標對使用意願之影響。 3-1 HTAM - 具享用性的科技接受度評估模型

    認知向度的評估則需要仰賴使用者的參與,而透過使用者意見進行評價的方法通常包含:(1) 使用性測試 (Usability Testing):產品測試內容常以反應時間(response time)、準確性(accuracy)、回復性(recall)、情緒回饋(emotional feedback)等為主 (Barnum, 2002);人機互動介面的測試內容則常以「效能」 (efficiency)、「效用」 (efficiency)、及「滿意度」 (satisfaction)為要項。(2) 使用後評估 (Post occupancy evaluation, POE):為建築與環境設計領域中,對於使用中的建築物及空間,常用的系統化意見評估方法 (Zeisel, 1981)。本研究為滿足互動空間跨尺度、跨領域、涵蓋互動介面、網路與可動構件的綜合評估,納入認知向度中「承擔特質」、「符徵」、及「使用意圖」等構念,並

    引用「科技接受度模式」,進行互動空間的使用者認知評估。 「科技接受模式」源自「理性行為理論」(Theory of Reasoned Action, Fishbein and Ajzen, 1975)

    與計畫行為理論(Theory of Planning Behavior),之後演變為現今廣為使用的模型,TAM 用於描述個人或組織對不同事務的行為模式,是透過信念(Belief)、態度(Attitude)、意願(Intention)及行為(Behavior)幾個概念加以連結,常應用於對資訊科技的使用行為(Davis, 1989),TAM 模型中,會對使用者真實行為產生重大影響的因子有三項: (1) 「系統接受度」:即「使用態度」(Attitude toward Use) 或「使用意圖」(Intention of Use, IU)。 (2) 「認知有用性」 (Perceived Usefulness, PU):「使用者相信採用某特定資訊系統,將有助於增進

    工作績效。」當使用者認知到系統的有用性程度愈高,採用系統的態度愈正向。 (3) 「認知易用性」 (Perceived Ease of Use, PEOU):「使用者認知到採用系統的容易 (不需付出努

    力)程度。」 當使用者認知到系統愈容易學習,則採用系統的態度愈正向。 依據文獻 (Jung, 2006) 結論,「認知有用性」PU及「認知易用性」PEOU對於使用者接受新資

    訊系統的意願有著明顯的影響。 由於「認知有用性」PU 的原始定義是出於工作狀態的情境涵構,因此「科技接受模式」理

    論中並未涵蓋本研究議題中所牽涉的「享用性」特質 (hedonic nature)。為了補足此方面的限制,Heijden (2003) 在原有的「科技接受模式」理論中,加入了「認知享用性」(perceived enjoyment, PE),並稱為「具享用性的科技接受模式」(hedonic TAM, HTAM),如【圖5】。「認知享用性」代表使用者個人對採用資訊系統感到愉悅的認知程度。就動機理論 (Motivation Theory) 而言,PE屬於內在動機,以帶來歡欣與自我實現為目的;PU 則屬於外在動機,以評估動作與效能表現為目的。因此「認知享用性」評估的導入,可使「科技接受模式」理論涵蓋到使用者行為中內在動機的部分。將PE應用於資通訊科技產品的使用者接受度評估已有許多先驅研究案例可以佐證。例如:PE影響行動服務的使用意願 (Heijden, 2004);PE為成功的設計帶來美感經驗(Norman, 2004);PE 可增加產品

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    在文化與社會方面的價值(Nisbett, 2003)。許多文獻亦談到 PU, PEOU 及 PE之間的關聯性,並證明產品的有用性 PU 有助於強化易用性 PEOU 的感受 (Buxton, 2007; Greenberg and Buxton, 2008);易用性PEOU有助於強化享用性 PE 的感受(Reber, et al., 2004);而有用性 PU有助於強化享用性 PE (Higgins, 2006)。因此,本研究擬延續上述結論,證明使用者對互動空間的接受度(IU),將受PU、PEOU 及 PE所影響。

    圖 5 TAM —科技接受模式 (上) 與 HTAM —具享用性的科技接受模式 (下) (本研究繪製)

    3-2 與「認知」相關的外部變數

    根據【圖3】的互動模型,承擔特質 (AF) 與符徵線索 (SI)是本研究擬探討影響互動空間認知向度的兩大關鍵因素。因此評估模型中選取 AF 及 SI 作為外部變數,透過案例驗證其對使用者空間認知的影響。以下文獻說明選取 AF 與 SI 變數的相關依據。 (1) 「承擔特質」:指個人在所處環境中可能表現出的行為方式,廣泛用於感覺心理學、認知心理學、

    環境心理學、工業設計、人機互動、互動設計與人工智慧等領域。依心理學家 J. J. Gibson 於1977年提出的原始定義:「所有潛在的行為都侷限於物質上所提供的可能性」(Gibson, 1977)。物件的所有承擔特質是可被直覺到的,其訊息直接表現於視覺中,多數物件擁有一種以上的用途,

    物件用於何處,取決於人的心理狀態。心理學家 Norman (Norman, 1988; 1999) 又將「潛在的行為」修飾為「行為者有意識的潛在行為」,當承擔特質應用於設計時,事物本身會說明自身的用

    途。Norman認為物品能夠表現出兩種承擔特質:一是物件實際上承擔的物理特質,一是使用者察覺到物件的提示性特質。因此承擔特質在設計上著重於後者。Wellman等(Wellman, et al., 2003)指出科技也改變了承擔特質的社會功能,進一步將「人→物」的關係,延伸至「人→物→人」的關係,意即科技的特性影響著人們選擇與他人聯繫的可能性、機會以及限制 (Sellen and Harper, 2002)。因此在資訊時代,網路、手機、無線行動裝置、空間中的遠距視訊介面等資訊科技是很重要的溝通媒介,這些科技所具備的社會承擔特質,對人們選擇溝通的機會與限制有莫

    大影響。 (2) 「符徵/線索」:對訊息接受者而言,「符徵」是重要的溝通工具 (Norman, 2008)。「符徵」已成

    為設計者必需探索的新議題,其指標作用是物質世界或社群世界中具有溝通意義的訊號。指向

    某處的手指、文字、聲音印象都是「符徵」常見的例子。根據 Saussure 在「符號意義組成理論」

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    (Theory of the Sign) 的定義,「符號」是由一組相對應的「符徵」(所指)和「符旨」(被指)所構成。「符旨」(被指)即「符徵」所想要傳達的構念、意義等內容。「符旨」未必是具體的實物,同一個「符徵」在不同的人事時地物涵構中可能產生不同的「符旨」。除了某些「符徵」因受到習慣

    因素的影響,會有較固定的對應觀念或意象作為「符旨」。大部分「符徵」所對應的「符旨」受

    到許多未知因素影響,如:感受到的承擔特質、文化素養、他人行動等,甚至只是隨機試誤的

    結果。設計者應當透過觀察,運用合適的「符徵」,才能創造合用的產品、空間環境或服務。 3-3 發展評估假說 3-3-1 互動空間的使用意願 (Intention of Use)

    根據HTAM, 「使用意願」 IU 來自PU, PEOU 及 PE 三項構面因素,本研究透過 PU, PEOU 及 PE來測試使用者對互動空間的使用意願,乃是基於相信互動空間整合了感知、智慧與回應,屬於創新科技,適合透過科技接受模式理論加以評估。如文獻所述:人性化設計原則應包含滿足需求

    的「有用性」、操作便利的「易用性」,及美感經驗的「享用性」,使科技工具與人性化環境符合使

    用者「能力」(Capability)、「態度」(Attitude)及「需求」(Need),並考慮三項構面彼此作用的存在 (劉世南等,2009)。在智慧化環境的設計階段中,「科技創新」與「使用者經驗」常產生不同的互動方式,因此設計目的及評估方法也應同時考慮「認知有用性」、「認知易用性」,及「認知享用性」三

    個變數作為設計者探求「使用者態度」的操作要項。根據上列觀察,本研究於認知評估模型中,提

    出下列五項基本假說: 假說 H1:「認知有用性」與「互動空間的使用意願」具有正向且直接的關係。 假說 H2:「認知易用性」與「互動空間的使用意願」具有正向且直接的關係。 假說 H3:「認知享用性」與「互動空間的使用意願」具有正向且直接的關係。 假說 H4:「認知有用性」與「認知易用性」具有正向且直接的關係。 假說 H5:「認知易用性」與「認知享用性」具有正向且直接的關係。

    3-3-2 互動空間中主要的認知因數 由於「承擔特質」AF 與「符徵線索」SI 兩項外部變數直接影響使用者對有用性、易用性及

    享用性的認知感受,進而間接影響互動空間的使用意願,同時外部變數之間亦有相互影響之可能。

    根據上述結論,本研究於認知評估模型中提出下列七項假說: 假說 H6a:「承擔特質」對「認知有用性」具有正向且直接的關係。 假說 H6b:「承擔特質」對「認知易用性」具有正向且直接的關係。 假說 H6c:「承擔特質」對「認知享用性」具有正向且直接的關係。 假說 H7a:「符徵線索」對「認知有用性」具有正向且直接的關係。 假說 H7b:「符徵線索」對「認知易用性」具有正向且直接的關係。 假說 H7c:「符徵線索」對「認知享用性」具有正向且直接的關係。 假說 H8:「承擔特質」對「符徵線索」具有正向且直接的關係。

    3-4 認知評估模型 根據上述假說,【圖6】中呈現了認知評估模型構念之間的關聯性架構,並說明了互動空間的

    使用者評估由(圖左) 之外部變數AF與SI,透過PU、PEOU 與 PE 等中介變數的分析,得到(圖右)互動空間使用意願(IU) 的評估結果。此評估模型為後續問卷設計與資料分析的基礎架構。

  • 由認知面向探討智慧化居住空間評估

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    圖 6 本研究的互動空間認知評估模型 (本研究繪製)

    四、評估案例—互動空間設計原型

    為能驗證上述認知評估模型,本研究選定兩處已完成原型設計施作之互動空間實例,作為測

    試空間評估構面之標的,以檢驗上述認知評估模型的解釋力,為了說明空間互動行為與建築物性能

    之關係,具體呈現智慧生活的輪廓,以下說明其情境劇本及原型設計實作內容。本研究調查的兩個

    原型案例包含:(1) 位於室內環境的「優質生活體驗屋」枯山水庭園案例、(2) 位於室外環境的智慧庭園案例。 4-1 案例之生活情境設計.

    (1) 一早,小涵來到公園。當坐在互動公園吃早餐時,公園便自動瀰漫起鳥語花香的氣氛。此時遇見一位朋友走過來,當踏上仿生智慧地板,遮篷上五彩繽紛的樹影隨即一一浮現,且漸趨茂密,

    形成有如在大樹下的情景。此場景吸引其他路過的朋友逗留,使空間不期然扮演著人際互動的

    推手。 (2) 小涵回到家,進入了工作室,看見先前傳來的遠距留言,決定立即和同事舉行視訊會議。為了

    保有會議的隱私且便於顯示遠端影像,小涵關閉了可動式隔間,頓時牆板的材質轉為不透明。

    會議之中,小涵透過手勢進行簡報的控制。會議結束後,小涵開啟可動式隔間,頓時隔間上的

    玻璃也再度轉為透明。 (3) 小涵走出工作室,走到外面的枯山水庭院。庭院中的智慧砂因感知小涵的存在而啟動燈光及音樂。

    當坐著沉思的過程中,空間中舞動的蝶影,襯托出藝術的氛圍。在短暫休憩後,小涵隨即出門。 (4) 有人隨後回家,看到庭院中的燈仍亮著,蝶影也仍閃爍著,彷彿能感到家人才剛離開的餘溫。

    枯山水庭院中的照明及蝶影會隨著人離開而逐漸褪去,以省去閒置時的能耗。 上述情境劇本說明了現今可實現的智慧生活方式,並幫助我們預見互動空間可提供的功能,

    如:情境感知照明、互動式資訊投影、可動式電控玻璃隔間、具感測網路的擴增實境媒體空間等。

    依本研究所提出的空間互動模型,若要使空間涵構察覺系統能猜到小涵的意圖(如:會議的情境腳本),設計者必需在空間中安裝環境感測器 (如:相機、麥克風、地板壓力感測器等),才能接收到相關線索 (如:LED 腳踏墊),並暗示可能的動作 (如:踏在踏墊上)。當系統得知小涵進入房間,符徵即是實質的感知依據,幫助小涵回溯房間中先前的行為紀錄 (如:虛擬白板上討論過的會議重點),並根據此符徵線索作出立即和同事舉行視訊會議的回應。

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    4-2 室內原型實例—「優質生活體驗屋」之枯山水互動庭園 「優質生活體驗屋」是一以未來智慧住居實驗為目的的長程研究計畫 (Jeng, et.al, 2008)。如

    圖 7. 體驗屋中包含: 3D 互動多媒體空間、互動庭園、智慧書房、智慧廚房、智慧臥室、智慧客廳。此計畫包含互動設計與普及運算科技,如:無線感測網路、可觸控介面、語音辨識、互動式多

    媒體及智慧產品設計,藉由「牆」、「地板」、「天花」、「家具」等構造單元為載體,整合智慧代理人、

    微機電控制器等技術,使空間具有感知、思考、調變的能力。如【圖 7】左下的可動式隔間具有模組設計,嵌入 RFID 射頻標籤,以調變玻璃透明性。當隔間偵測到空間閉合時,觸發玻璃轉為不透明。可動式隔間的運動與材料效果,使人的知覺產生了動作與感知的聯結。此可動式隔間設計可改

    變空間私密屬性,使有限的空間資源動態重組。【圖 7】右下 的「互動庭園」是一具感知與環場智慧的日式枯山水冥想庭園,強調居家環境中結合自然互動,應用感測及擴增實境 (augmented reality)技術,使空間成為人與人連絡感情的社交媒介。照片中的圓凳,因電容感測器活化其感知能力,當

    感測有人坐在其上,隨即發光照亮四周,砂地上也出現五彩繽紛的蝶影,成為家人一同駐留遐想與

    社交互動的媒介。當人離座,藉由燈光暫留設定,使庭園隱約透露著家人在此駐留的餘溫。例如,

    當夜歸的父親看見燈光,隱約意識到:不久前曾有人在此守候。互動庭園的設計初衷是期望達成一

    個能感知、聯結、並傳遞人際情感的涵構察覺(context-aware)系統。本研究將選定此「互動庭園」案例作為實證的操作場域,期作為驗證互動空間認知評估模型之測試案例之一。

    圖 7 優質生活體驗屋的可動式隔間與互動庭園 (Jeng, et al., 2008)

    4-3 室外原型實例—智慧庭園 【圖8】的「智慧庭園」計畫為本研究驗證認知評估模型的另一測試案例,為一普及智慧化多

    媒體互動空間設計案例,位於建築系館之地下室入口處,運用多部投影機與電容感測器,將先前所

    發展的「IP++平台」 (Lin and Jeng, 2005) 進化為一戶外空間的普及運算環境。投影於遮篷上的虛擬樹像與蝶影伴隨著實體空間中真實的植物,產生了「混合實境」的效果。當人們進入此區域,在智

    慧地板上駐留,虛擬樹影就會逐漸茂密起來,當人群聚集越多,也產生越多的虛擬蝶影也逐漸瀰漫

    於空間中。

  • 由認知面向探討智慧化居住空間評估

    93

    圖 8 「智慧庭園」案例:從概念、施工到使用 (上);與人互動的虛擬樹影(下) (Lin and Jeng, 2005)

    4-4 原型案例的互動模式歸納 本研究聚焦於在既有空間設計基礎上,探討加入互動設計後在認知上的影響。為了加強說明

    5-1 中問項設計所提到的互動系統承擔特質、介面符徵特色與空間設計之關聯性,本段落透過【表2】針對互動空間原型案例之設計內容加以分析,並透過【表 3】單元模式 (pattern) 的分析,說明互動單元模式與空間關係,作為下一階段互動空間認知評估中將問項結構化之基礎。建築領域中常

    提及的樣式或模式(pattern)理論可用於描述各種涵構情境(context)中的共通問題及其通用解決方案。透過編碼方式發展樣式庫,作為設計知識建檔的方法,可累積既有的建築智慧,描述設計問題

    解決方案,對重覆發生的案例涵構,找到對應的設計樣式,提升設計溝通的效率。以【表 3】為例,其中提到的樣式包含:情境投影幕、空間資訊投影幕、智慧地板、資訊互動拉門、地面情境投影、

    感應式燈光座椅、資訊風鈴均有其功能特色及所對應解決的問題。

    表 2 互動空間原型案例之設計內容分析 (本研究拍攝整理)

    原型案例 01 Sense and Meditation (生活體驗屋的枯山水冥想庭園)

    研究主題 互動媒體藝術在休閒空間之應用

    功能與行為(F-B)提供具靜謐氣氛的冥想空間←→坐在仿石上欣賞燈光與混合實境的影像藝術

    構造尺度(S) 一處空間區域 (平面大小約 3m x 4m)

    介面符徵特色 1. 可坐的仿石 2. 發光的仿石 3. 地上的投影

    原型案例 02 Embower (互動庭園)

    研究主題 互動媒體藝術在戶外空間之應用

    功能與行為(F-B)1. 創造空間地景←→踏上地板駐留並觀賞影像變化 2. 增進人際互動←→多人互動產生影像變化之樂趣

    構造尺度(S) 戶外空間一角(約 4m x 2m)

    介面符徵特色 地板模組的仿生質感變化,吸引過路的人駐足

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    表 3 智慧空間互動設計的模式語彙 (本研究拍攝整理)

    模式編碼 模式名稱 模式功能特色 承擔特質

    1 情境投影幕 透過投影帆布幕結合互動式多媒體,塑造空間氣氛,並吸引行人駐留,成為夜間景觀特色。

    吸引人走近駐留

    2 空間資訊投影幕 作為資訊入口,查詢城市、校園公共資訊,顯示空間環境資訊,並可成為遠距人際溝通之介面。

    吸 引 人 近 看 動 態

    資訊內容 3 智慧地板 透過電容感應地板上來往的行人,作為啟動互動媒體的輸入

    介面。 吸引人踏上去

    4 資訊互動拉門 透過門扇的開關使電控玻璃的透明度改變,以呼應空間私密與公共性變化的需求,亦作為景觀視野與投影幕的功能切換

    之用。

    吸 引 人 開 關 以 改

    變空間私密性

    5 地面情境投影 地面顯示的互動式多媒體投影,依使用者停留時間變化,可塑造空間休閒之氣氛

    吸 引 視 覺 注 意 力

    圖像意義 6 感應式燈光座椅 座椅可感應到使用者坐下與離開的時間,以漸變空間中的燈

    光效果,不用時亦有節約能源之作用。 吸引坐下休憩

    7 資訊風鈴 將風環境資訊由類比轉為數位,可透過網路傳輸,使無法感受到外氣的室內環境,仍能知道目前外部的天候狀況。

    吸 引 人 注 意 聲 音

    來源及原因

    五、認知評估之實證研究

    5-1 量表設計 本評估模型首先以量化方法加以驗證,量化資料來自於受測者問卷調查,受測標的物範圍包

    含上節中所介紹之案例與其中的系統情境。由於兩案例包含著許多共通性,因此本量測透過同一份

    量表,調查使用者在兩案中對於「承擔特質」、「符徵線索」、「有用性」、「易用性」、「享用性」、「使

    用意願」等構念因子的回饋意見。量測內容分為三部份:

    (1) 問項量表:初始設計 29 個問項,透過信度與效度檢驗之後,如【表 4】中所示,保留表現較佳的 18 個問項。問項目的在驗證受測者對互動空間中展示項目的認知相關感受。問項針對模型中之 AF, SI, PU, PEOU, PE, IU 等六大構念而設計。所有問項均以文字敘述方式呈現,並請求受測者以李克特量尺分 1-5 級,來回應對設計內容的同意與不同意等級。(李克特 5 級分量

  • 由認知面向探討智慧化居住空間評估

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    尺,值域{1= 非常不同意, 2= 不同意, 3=普通, 4= 同意, 5=非常同意}) 。 (2) 書面意見與建議。 (3) 受測者基本資料:包含年齡、性別、教育程度、背景專長。

    表 4 量表問項 (本研究整理) 構念 問項 問項 1~5: AF (承擔特質) 對受測標的物提供受測者承擔特質的感受加以量化: 這互動庭園第一眼就吸引我的注意…

    (1) 想玩一下。 (2) 直覺想坐下來休息。 (3) 是因其動態資訊。 (4) 參與其中的活動。 (5) 是因其燈光效果。

    問項 6~9: SI (符徵/線索) 對受測標的物提供受測者使用線索的感受加以量化: 下列事項符合我預期,「在庭園停留越久,…」。

    (6) 燈光會越亮。 (7) 離開時燈光消退得越慢。 (8) 庭園的投影資訊呈現越多。 (9) 離開時投影消退得越慢。

    問項 10~11: PU (有用性) 對受測標的物提供受測者有用性的感受加以量化:這互動庭園…

    (10) 會是個有用的聚會場所。 (11) 能增加我和他人互動的機會。

    問項 12~14: PEOU (易用性) 對受測標的物提供受測者易用性的感受加以量化:

    (12) 這個互動庭園很容易使用。 (13) 和這個庭園產生互動很簡單。 (14) 這庭園的互動方式令我覺得淺顯易懂。

    問項 15~16: PE (享用性) 對受測標的物提供受測者享用性的感受加以量化:

    (15) 富含情境燈光(投影) 的互動庭園令人感到愉快。(16) 富含動態影像的互動庭園中令人感到興奮。

    問項 17~18: IU (使用意願) 對受測標的物提供受測者使用意願的感受加以量化:

    (17) 這個互動庭園提供等人時自娛的功能。 (18) 這互動庭園能增加我和他人互動的機會。

    5-2 量表施測 由於互動空間實驗原型場所座落於南部,在調查樣本資料蒐集上,為了能更廣發問卷於各地

    受測者,使問卷受測者不受限於地緣關係,並能透過網頁方式結合空間影片呈現,使受試者貼近親

    臨實驗空間的感受,同時易於檢核欄位是否確實填答,助於有效問卷之回收,因此採取網路問卷之

    方式進行,網址為:http://www.my3q.com/survey/335/joy034361070/69760.phtml,受測者必須先觀看下列兩部實驗影片,再進行作答,影片資訊如下:(1) Sense and Meditation (1 分 23 秒),http://ialab.tw/ialab2010/demos?page=demos-SenseMed ; (2) Embower (4 分 and 18 秒 ) , http://ialab.tw/ialab2010/demos?page=demos-embower。為了避免網路問卷調查造成樣本結構適當性的限制,本問卷調查並非開放於一般入口網站上,而是透過電子郵件邀請受測者填答,網頁問卷僅

    為其呈現方式及填答之媒介。由於本研究是設定在原型設計階段中,空間實驗原型案例之評估,因

    此評估方法之使用對象,以互動空間設計相關領域人士為主 (主要為設計領域與電資、工程等跨領域合作者)。調查前事先依分層隨機採樣方式,選定調查樣本對象,設定在(1)設計類- 包含設計初學者(大專 1-2 年級)、進階者(大專 3-4 年級)與專家(碩博士與業者),各佔 20%。(2) 電資、工程、文法商及其他各佔 10%。期能先取得互動空間參與者之間認同之評估方法,作為此原型開發階段之回饋工具,使設計內容之反覆修正過程得以有所依據。未來於後續發展中,再依【圖 1】中之「生活實驗階段」評估,廣邀一般空間使用者進行下一階段之測試。

    六、資料分析

    6-1 受測樣本組成

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    問卷發出 120份,共回收 107份有效樣本,問卷回收率 89%。其組成特性如【表5】,多數受訪者介於16-39歲(佔 91%),以大專及碩士程度為主(佔 96%),且多具有設計背景(64%)。

    表 5 受測者基本資料組成 (本研究整理) 基本資料項目 受測樣本組成 性別 男 (44%) 女(55%) 未答(1%) 年齡 60 (0%) 教育程度 小學 (1%) 初中(0%) 高中(0%) 大專(81%) 碩士(15%) 博士(3%) 專長背景 文法商(9%) 工程(9%) 電資(10%) 設計(64%) 生醫(0%) 其他(7%)

    6-2 資料分析結果呈現 本研究採用結構方程式模型(SEM)進行分析,可同時分析模式內所有關係,因此適合本研究模

    型使用(Barclay, et al., 1995; Gefen, et al., 2000)。測量分析方法採多變數方法中「部分最小平方法」(Partial Least Squares, PLS)。PLS 測量方法所需要的樣本數較低且適合複雜的預測模型(Fornell and Bookstein, 1982; Hulland, 1999; Ko, et al., 2005; Marcoulides and Saunders, 2006),分析軟體是SmartPLS 2.0 版(Ringle, et al., 2005)。資料分析的步驟採用學者 Hulland(1999)所建議的程序並配合拔靴法(bootstrapping method)(Efron and Gong, 1983; Efron, 1979)來檢測每條路徑的相關顯著程度,以樣本 500 份的規模進行重複抽樣分析(Chin, 1998)。由於本研究模型中有 6 個重要構念,因此樣本門檻建議值為總構念數或是直接影響獨立變項的相關變項數的 10 倍(Barclay, et al., 1995; Wixom and Watson, 2001),即最小值為 60,本研究的樣本數為 107 份符合樣本數標準。根據學者Hulland(1999)所建議的分析程序,可分為二階段分析:測量模型(measurement model)與結構模型(structural model)。首先,測量模型進行信度(Reliability)與效度(validity)的分析。接著則針對結構模型中路徑係數與模型解釋力進行估算與檢定。這樣的估計步驟是為了能先確認構念

    (construct)具有可信度與效度後,進而針對構念間的關係路徑進行檢驗(Hulland, 1999)。 6-2-1 測量模型分析 (Measurement Model Analysis)

    PLS 測量模型的正確性檢驗主要包含了信度、收斂效度(Convergent Validity)與區別效度 (Discriminant Validity)。信度與效度的檢驗可以根據以下三項要件:(1)個別問項的信度、(2)個別構念的收斂效度、(3)區別效度。信度的檢驗採用組合信度值(Composite Reliability),超過0.8 是建議的門檻值(Nunnally, 1978)。收斂效度表示多重變項所測量皆為同一構念的相符程度,檢驗標準採用 Fornell 與 Larcker(1981)二位學者所提出的建議值,包含:(1)因素分析的負荷值(Factor Loadings)需超過 0.7;(2)平均變異抽取量(Average Variance Extracted,AVE)需超過0.5。本研究之負荷值均超過 0.7,如【表 7】因素負荷矩陣所示。AVE 值則介於 0.68 至 0.85 之間,也均超過 0.5 標準門檻,請參見【表 6】構念信度與效度分析,因此同時滿足信度與效度的檢驗。信度檢測也可以採用 Cronbach’s alpha 係數來檢驗施測問卷中各量表項目之內部一致性,並剔除信度較低的題項。Cuieford(1965)提出 Cronbach’ s alpha 值

  • 由認知面向探討智慧化居住空間評估

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    表 6 信度與效度分析 (Reliability and Validity Analysis) 構念 Constructs AVE 組合信度 R Square Cronbach’s Alpha

    承擔特質 Affordance (AF) 0.68 0.91 - 0.88 符徵/線索 Signifier (SI) 0.70 0.90 - 0.86 認知有用性 Perceived Usefulness (PU) 0.82 0.90 0.48 0.78 認知易用性 Perceived Ease of Use (PEOU) 0.74 0.89 0.47 0.82 認知享用性 Perceived Enjoyment (PE) 0.82 0.90 0.56 0.78 使用意願 Intention of Use (IU) 0.85 0.92 0.65 0.83

    表 7 因素負荷矩陣 (PLS Confirmatory Factor Analysis and Cross-loadings) Item AF SI PU PEOU PE UA AF01 0.8792 0.3813 0.6006 0.5072 0.5357 0.5332 AF02 0.763 0.5002 0.542 0.3899 0.5607 0.4715 AF03 0.8372 0.3173 0.5522 0.4537 0.5724 0.4671 AF04 0.8685 0.3692 0.5623 0.4381 0.4734 0.5048 AF05 0.7603 0.4076 0.5443 0.4532 0.4279 0.5148 SI 01 0.3235 0.7433 0.2368 0.2793 0.2783 0.3997 SI 02 0.4803 0.9053 0.4319 0.4301 0.416 0.5431 SI 03 0.4338 0.8036 0.385 0.5643 0.4195 0.4358 SI 04 0.3544 0.8946 0.4073 0.441 0.4428 0.5006 PU01 0.597 0.3395 0.8998 0.5287 0.5633 0.6879 PU02 0.6362 0.4663 0.9094 0.5896 0.6015 0.6131

    PEOU01 0.5061 0.4127 0.5426 0.8555 0.6079 0.5948 PEOU02 0.3734 0.5038 0.4815 0.8435 0.4781 0.5101 PEOU03 0.5123 0.4457 0.5619 0.8732 0.6557 0.5789

    PE01 0.555 0.4163 0.6115 0.692 0.9134 0.684 PE02 0.5821 0.4415 0.553 0.5382 0.8971 0.6246 IU01 0.5864 0.5408 0.6619 0.5532 0.6789 0.9205 IU02 0.5345 0.5011 0.6647 0.6582 0.6589 0.9271

    表 8 相關係數矩陣 (Latent variable correlation matrix) AF IU PE PEOU PU SI

    AF 0.82 - - - - - IU 0.61 0.84 - - - - PE 0.63 0.72 0.90 - - -

    PEOU 0.55 0.66 0.68 0.86 - - PU 0.68 0.72 0.64 0.62 0.91 - SI 0.48 0.56 0.47 0.53 0.45 0.92

    註:黑體字為 AVE 的平方根

    6-2-2 結構模式分析 (Structural Model Analysis)

    PLS 結構模型的檢定標準主要在估計:(1)路徑係數(Path Coefficient), 以及(2)R2 值。 路徑係數表示構念之間的關係強度與方向性,R2 值代表所能解釋變異量的百分比,也就是研究模型的預測能力。本研究模型之路徑係數及其顯著程度結果分別呈現於【表 9】與【圖 9】之中,並於【表 6】呈現出 R2 值的結果。

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    表 9 結構模型檢定結果 (Summary of the hypothesis test results)

    假說 路徑 t-值 路徑係數 是否成立 H1 有用性 PU -> 使用意願 IU 3.55 ** 0.38 是 H2 易用性 PEOU -> 使用意願 IU 1.26 0.18 否 H3 享用性 PE -> 使用意願 IU 3.25 ** 0.36 是 H4 有用性 PU -> 易用性 PEOU 3.64 ** 0.40 是 H5 易用性 PEOU -> 享用性 PE 4.57 ** 0.46 是 H6a 承擔特質 AF -> 有用性 PU 7.60 ** 0.61 是 H6b 承擔特質 AF -> 易用性 PEOU 0.91 0.14 否 H6c 承擔特質 AF -> 享用性 PE 3.46 ** 0.35 是 H7a 符徵線索 SI -> 有用性 PU 1.83 0.16 否 H7b 符徵線索 SI -> 易用性 PEOU 2.10 * 0.28 是 H7c 符徵線索 SI -> 享用性 PE 0.64 0.07 否 H8 承擔特質 AF -> 符徵線索 SI 4.80 ** 0.48 是

    * 顯著水準為 p < 0.05 等級 **顯著水準在 p < 0.01 等級 當 t-值> 1.96 時,假說成立

    由 PLS 分析結果,假說 1 與假說 3 之路徑係數為 β=0.38(t =3.55)及 β=0.36(t =3.25)顯示互動空間的「認知有用性」、「認知享用性」與互動空間之使用意願有著正向關係,表示越是覺得互

    動空間是有用的使用者,越能夠接受互動空間;越是覺得互動空間是有趣的使用者,越能夠接受互

    動空間。假說 2 為互動空間的「認知易用性」與互動空間之使用意願有正向關係,然而,根據本研究路徑係數為 β=0.18(t =1.26),t 值未大於 1.96,顯示互動空間的易用程度與接受程度二者之間並無顯著相關,這一部分與科技接受模式中所提出的理論假說並不相同,可能的解釋是因為受訪者

    未有相關真實互動經驗,因此無從判斷該互動空間易用程度,進而對表達互動空間認知易用性對互

    動空間使用意願之影響持較保留之意見。未來在研究設計上,應提供受訪者更多的實際操作,以深

    入了解互動空間之易用方式,助於本研究之分析。假說 4 之路徑係數為 β=0.40(t =3.64)顯示互動空間的「認知有用性」會影響「認知易用性」,表示越是覺得互動空間是有用的使用者越是覺得互

    動空間是易用的。假說 5 之路徑係數為 β=0.46(t =4.57)顯示互動空間的「認知易用性」與、「認知享用性」有正向關係,表示越是覺得互動空間是易用的使用者越是覺得互動空間是有趣的。

    由 PLS 分析結果,互動空間設計的兩項認知因素與「認知有用性」(PU)之間的關係,假說H6a 與 H7a 之路徑係數分別為 β=0.61(t =7.60)、β=0.16(t =1.83),說明了「承擔特質」(AF) 對「認知有用性」具有正向顯著的關係,但「符徵/線索」(SI) 則未檢測出與「認知有用性」有顯著關係。互動空間設計的兩項認知因素與「認知易用性」(PEOU) 之間的關係,假說 H6b 與 H7b 之路徑係數分別為 β=0.14 (t =0.91)、β=0.28 ( t =2.10),說明了「符徵/線索」(SI) 對「認知易用性」具有正向顯著的關係,但「承擔特質」(AF)則未檢測出與「認知易用性」有顯著關係。互動空間設計的兩項認知因素與「認知享用性」(PE) 之間的關係,假說 H6c 與 H7c 之路徑係數分別為 β=0.35 (t =3.46)、β=0.07 (t =0.64),說明了「承擔特質」(AF)對「認知享用性」具有正向顯著的關係,但「符徵/線索」(SI)則未檢測出與「認知享用性」有顯著關係。【圖 9】呈現了評估模型之整體分析結果,虛線部分為影響不顯著之關聯路徑。

    如【表 9】的結構模型檢定結果在各潛在變項對整體模式的變異解釋量(R2 值)方面,參見【表6】,有用性、易用性與享用性共可解釋接受度的變異解釋量達 65%,兩項認知因素「承擔特質」(AF)

  • 由認知面向探討智慧化居住空間評估

    99

    與「符徵/線索」(SI) 對有用性、易用性與享用性的變異解釋量各為 48%、47%與 56%,此結果顯示兩項認知因素對於享用性 56% 解釋量較大,其次是有用性 48%,易用性的解釋量 47%較低。

    圖 9 結構模型檢定結果 (本研究繪製)

    七、討論

    綜合【圖 9】及【表 9】所顯示的分析結果,除了 H2, H6b, H7a, 及 H7c 之外,大部分的假說均檢定為顯著。為進一步解釋此結果,本研究透過質化手法了解受訪者在問卷意見欄中之建議,整

    理如【表 10】,並針對各假說之分析結果討論如下:

    表 10 受訪者在問卷意見欄之建議 (本研究整理) [1] 戶外互動庭園的娛樂功用大於休憩,有大型遊樂器的感覺。 [2] 建議可運用互動庭園作為臨時性電玩派對及服裝秀場所。 [3] 一開始不太清楚空間設計的用意,在做問卷時才知道。 [4] 應偵測使用者使用次數而提供適當的提示。 [5] 室內互動庭園的椅子燈可在人走進時就開始微亮,互動感覺更好也提供預先照明。 [6] 室外互動庭園或許可加入氣味(例如釋放精油)、微風、和人處在動態(例如播出飛翔中的場景)

    的元素。 [7] 「在庭園停留越久,離開時燈光消退得越慢」我覺得有點多餘,因為人都要離開了甚少還會

    留在原地感受消退的快慢,這設計恐浪費能源,也可能給坐在上面越久的路人心理壓力。 [8] 可提供記憶功能讓懶得操控元素內容的人,直接選擇感受上一位或某某人選擇的元素。 [9] 人,空間,活動,是無法界定的,這樣的模擬法很不客觀。 [10] 如果想要增加休憩的興趣,光線仍不柔和,只讓我覺得好奇而已。 [11] 再填寫問卷調查時還需要思考題目是在詢問室內庭園?室外庭園?兩者皆是? [12] 若能依人展示出個人喜好的訊息,那就更棒了。 [13] 多增加一些自然的植物更好。

    (1) 假說 H1,H3:「有用性」及「享用性」對於「使用意願」具正向影響,證明了此兩項是互動空間評估的重要因素。也說明了互動空間必須是令人感到有用且愉快的,才能激發使用的意願。有

    受訪者認為戶外互動庭園的娛樂功用大於休憩,有大型遊樂器的感覺,若再深入探討本實驗標

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    100

    的物-庭園之屬性,亦可了解一般人願意在庭園逗留的原因,除了休憩功能外也多半是因其趣味性,也有受訪者建議可運用互動庭園作為臨時性電玩派對及服裝秀場所。探究「有用性」為

    何高居影響因子之首,亦可解釋為:多數受訪者同意互動庭園應扮演聚集人群與產生社會互動

    的功能。因此在空間原型設計上,如【表 3】中模式 1 與模式 2 之顯像介面,可再透過更多樣性的數位媒體內容與模式 3 智慧地板互動,產生更多的空間情境與活動,強化空間之「有用性」。

    (2) 假說 H2:「易用性」對於互動庭園「使用意願」為何不具有正向影響? 有受訪者認為一開始不太清楚空間設計的用意,也認為應偵測使用者使用次數而提供適當的提示,以增加易用性。因

    此由受測者意見得知,互動庭園雖屬於隨機休閒活動場所而非強調效率目標導向之空間,但仍

    需提供新手適當的操作提示。亦有受訪者建議【表 3】中模式 2 之顯像介面與模式 4 之互動拉門,能具有某種程度的身分辨識功能,以顯示使用者所需要的即時資訊,提高空間「易用性」。

    因此後續研究中,應進一步比較使用者提示功能的增加對「易用性」的影響,以及「易用性」

    因子對目標導向類型的互動空間之影響,以了解空間屬性與「易用性」評估間之關聯性。 (3) 假說 H4,H5: 「有用性」、「易用性」及「享用性」之間的交互影響經過檢定後發現:使用者認

    知上,「有用性」助於增強「易用性」;「易用性」助於增強「享用性」。此兩項假說與先前文獻 (Buxton, 2007; Greenberg and Buxton, 2008; Reber, et al., 2004; Higgins, 2006)的結論一致。受訪者意見中,對於【表 3】中模式 5 庭園感應燈光及模式 6 地面情境投影,其暫留控制之意義,有一些意見上的歧異,說明了受訪者心中對於究竟營造空間氛圍作為情感聯繫媒介重要,或是

    節約能源重要,有著不同的價值判斷,也相對影響其對現場燈光設計與控制方式上,由於對「有

    用性」的定義不同,也影響對「享用性」的觀感。 (4) 假說 H6a,H6b,H6c: 如【圖 10】「承擔特質」對「有用性」及「享用性」具有正向的影響 (其路

    徑係數分別為 0.61 及 0.35),因此也間接影響了「使用意願」 (IU)。使用者認知上,「承擔特質」對「易用性」(PEOU)不具顯著影響 (其路徑係數值為 0.14)。此一結果其實亦可說明:在互動空間設計上,空間中的硬體素材與空間配置所表現出來的「承擔特質」,對於互動空間「有

    用性」及「享用性」有決定性的影響。如【表 3】中之模式 1~模式 7 即為本研究中所設定量表問項中與「承擔特質」相關的評估項目。在互動庭園下一階段的設計修正上,可以透過其他外

    部的互動模式將現有【表 3】中之模式加以替換,以測試「承擔特質」對「有用性」及「享用性」路徑係數的影響,作為設計表現之評估。

    「承擔特質」問項

    圖 10 「承擔特質」 (AF) 的檢定模型 (本研究繪製)

    互動庭園的「承擔特質」 問項包含下列行為評估 : ‧ 探索遊玩 ‧ 坐下休憩 ‧ 動態資訊顯示 ‧ 活動的群組參與 ‧ 燈光效果

  • 由認知面向探討智慧化居住空間評估

    101

    (5) 假說 H7a,H7b,H7c: 如【圖 11】,其結果與 H6 相反。「符徵線索」對「易用性」的路徑係數為0.28,明顯高於其他,說明了「符徵線索」對「易用性」的影響較大。因此也間接地影響「享用性」及「使用意願」。「符徵線索」對「有用性」及「享用性」不具有正向影響的原因,意味

    著本互動實驗中,燈光與投影的調變設計手法所具有的「符徵線索」意義,對於「有用性」及

    「享用性」的認知影響並不顯著,也說明了空間的動態屬性與控制方式,影響了互動空間的「易

    用性」,因此對設計流程而言,在硬體空間設置完成後,系統的調整與評估,也是重要的程序。

    受訪者意見中,亦有建議當人走進互動庭園時,即增加香氣及音響等方面的符徵線索,值得做

    為下階段原型修正之方向。後續研究中亦可就不同功能取向之空間類型,檢討適合的「符徵線

    索」設計,並可累積空間動態元素設計形成「符徵線索」的資料庫,作為設計修正步驟中增進

    互動空間「易用性」與「使用意願」的工具。 (6) 本研究的路徑係數分析結果,可以應用在未來其他互動空間原型的設計評估上,透過問卷工具

    與 PLS 的路徑係數分析,即可透過計算將「承擔特質」與「符徵線索」的表現加以計算出來。如下列計算結果可知,本研究的互動庭園中,每一標準差單位的「承擔特質」自變項變動,對

    於「使用意願」造成 0.4205 個單位的變動。而每一標準差單位的「符徵線索」自變項變動,僅對於「使用意願」造成 0.0464 個單位的變動。因此可以推斷,本研究的評估案例中互動設計的「承擔特質」運用,對使用意願有決定性的影響,也對使用者介面中符徵線索設計有明顯

    正向的作用。 使用意願 = F (X 承擔特質)

    = ( 0.61*0.38) + (0.35*0.36) + (0.61*0.40*0.46+*0.36 )+ (0.48*0.28*0.46*0.36) = 0.4205 使用意願 = F (X 符徵線索) = (0.28*0.46*0.36 ) = 0.0464

    「符徵/線索」問項

    圖 11 「符徵線索」(SI) 的檢定模型 (本研究繪製)

    (7) 假說 H8: 如【圖 9】所示,「承擔特質」對「符徵/線索」的路徑係數為 0.48,表示具有正向的影響。此結果意味著:若使用者對互動空間具「承擔特質」的感受越強,通常對互動空間中「符

    徵/線索」的感受也越強,因此有助於增加使用的意願。此假說與【圖 8】之評估模型中對認知面向所持的推測完全相符。因此可將此結果反映在原有的互動模型上,將其認知機制修正如【圖

    12】。

    互動庭園的「符徵/線索」 問項包含下列行為評估 : ‧ 進入空間產生的燈光互動 ‧ 離開空間產生的燈光互動 ‧ 進入空間產生的投影 ‧ 離開空間產生的投影

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    圖 12 驗證後的智慧空間互動模型認知機制 (本研究繪製)

    八、結論

    本研究透過互動空間設計理論及模型、科技接受度模型與空間原型驗證程序等所發展的認知評

    估方法,係由智慧空間設計生命週期與空間互動模型整體架構中,抽離出原型設計階段所需要的回

    饋機制,有效針對智慧化互動空間的設計成果在使用者認知方面的表現加以評估,以進一步使互動

    空間實驗原型在下一階段落實於生活空間時,能獲取設計修正之方向建議。本研究之相關結論如下: (1) 本研究所建議之「智慧空間互動模型」包含互動設計與認知設計向度,能幫助設計者跳脫既

    有空間設計偏向靜態且功能固定的方式,同時兼顧對於「人-系統-空間」三面向之考量,重新思考空間運算設備、軟體及資訊與實體空間整合時,空間如何因應需求而感測、動作與自我

    重組,以滿足互動空間中所需的流程模型與物件模型之運作模式,並說明人機互動科技對空間

    所提供的支援。此「智慧空間互動模型」適合作為發展「互動空間認知評估模型」之依據。 (2) 依「智慧空間互動模型」,互動空間中之認知因子包含「承擔特質」與「符徵/線索」,使用者

    對兩者在空間「使用意願」之表現,可透過所對應的互動設計模式語彙分析,並透過使用者

    經驗調查加以驗證。 (3) 空間互動模型中之「使用意願」的認知評估重點在於驗證認知因子所發揮的作用,因此本研

    究認為:在認知評估模型中可引用「科技接受度模式」(TAM)及相關理論為依據,作為使用者對空間智慧情境感受的評估媒介,而評估結果也顯示:「使用性」、「易用性」與「享用性」均

    是滿足智慧生活的互動空間設計必需符合的重要特性。此評估模型可為後續專案建立一可行

    之「使用意願」驗證流程,在未來智慧空間設計中實際加以應用。 (4) 透過結構方程式模式(SEM)分析方法證實,「承擔特質」及「符徵線索」確實影響使用者對互

    動空間的「使用意願」或接受度。其影響分別為:「承擔特質」有助於使用者對「有用性」及

    「享用性」的感受;而「符徵」則有助於使用者對「易用性」的感受。 (5) 本研究所建議之評估方法能針對互動空間設計的參與者,提供快速且具跨領域共識的設計修

    正建議,並成為未來智慧化互動空間設計作業之標準流程。透過本研究之互動空間設計評估

    方法初探,互動空間原型中所運用的認知經驗設計得以結構化,使受測者易於辨識調查中所

  • 由認知面向探討智慧化居住空間評估

    103

    提到的手法,並回答個人的主觀感受。研究結果發現此評估方法操作可行性高,未來將可進

    一步應用於後續研究中更多不同類型的互動空間評估。 本文透過智慧庭園的設計實驗,來具體呈現互動空間的概念,期透過架構性的探討,歸納出

    普及智慧空間設計的評估方法,以達到下列貢獻:(1) 有助於了解目前創新科技的整合趨勢,形成普及智慧環境中,創新科技整合設計之解決方案;(2) 整合人機互動設計與空間設計的程序與方法,為智慧空間設計提供一有效建議,並兼顧心理認知之重要性;(3) 透過空間實驗原型建置案例,說明透過此一電腦與建築的整合平台,可使設計構想廣泛延伸,並助於具體邏輯化評估設計內容,

    此一操作方式可做為未來建築與室內設計業界的新範型。

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