在移动电子健康应用程序中更好地支持人类需求：改进指南的制定与验证

《ACM Transactions on Software Engineering and Methodology》：Better Supporting Human Aspects in Mobile eHealth Apps: Development and Validation of Enhanced Guidelines

本文提出针对医疗健康应用（eHealth）的增强型人性化设计指南，涵盖可访问性、易用性、可靠性和多样化用户需求，并通过专家调查验证其有效性，以提升应用的用户体验和适用性。

　　随着移动设备的普及，eHealth应用在健康管理和医疗护理中扮演着越来越重要的角色。这些应用旨在帮助用户进行自我管理，提供居家治疗方案，并通过教育、感知和互动等方式实现个性化护理。然而，eHealth应用的用户群体极为多样，涉及年龄、性别、认知能力、情绪状态、语言水平、社会经济状况、教育背景以及各种身体和心理挑战等因素。许多现有的eHealth应用未能充分考虑这些多样性，导致其在实际使用中效果不佳甚至无法使用。因此，本文提出了一套更全面且可操作的指导原则，以更好地支持这些多样化的用户需求。我们不仅讨论了如何在实际应用中解决关键的人类因素，如可用性、可访问性、可靠性和有效性，还通过收集专家开发人员、软件工程师以及其他相关利益相关者的反馈，评估了这些指导原则的实用性和适用性，并识别了需要进一步优化和发展的领域。

在当今社会，全球超过68%的人口使用智能手机，这使得移动应用的普及度达到了前所未有的高度。智能手机的数量超过了65亿，远远超过个人用户数量，这表明用户可能拥有多个设备。过去四年中，智能手机用户数量增长了超过40%。自2021年以来，移动应用的使用量每年以7.71%的平均速度增长。2022年，智能手机用户下载了2550亿次移动应用，比前两年分别增加了230亿次和218亿次。2021年，这些应用带来的收入超过了5800亿美元，相比2019年增加了超过1190亿美元，预计2023年将达到9350亿美元。其中，健康相关的移动应用，即eHealth应用，已经成为一个非常受欢迎的类别。这些应用帮助人们更好地控制自己的健康状况，支持他们管理慢性病，并促进更健康的生活方式。此外，医疗专业人士对远程监测、教育和护理计划实施的需求进一步推动了eHealth应用的使用和开发。

开发一个现代的eHealth应用并不是一件简单的事情。关键的开发步骤包括需求收集、平台选择、目标用户识别、约束映射以及问题建模。在设计阶段，开发人员会绘制初步的UI草图，可能还会使用原型设计工具来创建视觉设计和导航流程的模型。应用的架构设计基于所需的功能和UI草图。最后，应用被编写代码并发布，用户从应用商店下载并使用，同时提供反馈。然而，许多应用仍然未能充分考虑其终端用户多样化的“人类因素”，即用户年龄、性别、身体和心理健康状况、社会经济状况、语言和教育水平、个性和情绪等差异对eHealth应用使用的影响。

本文的重点是如何更好地考虑影响eHealth应用使用的多样化的“人类因素”。我们定义“人类因素”为不同用户的关键特征，包括年龄、文化、性别、认知能力、情绪、语言、教育水平、社会经济状况、个性以及其他可能影响eHealth应用使用的人类差异。这些相关的属性会影响用户如何与eHealth应用互动，以及这些应用在他们日常生活中所扮演的角色。它们包括诸如技术熟练度、用户多样性、健康素养、个人信仰和价值观，甚至朋友和家庭的影响等因素，所有这些都可能影响eHealth应用的设计和使用。

我们最近的系统文献综述（SLR）和用户研究也指出，人类因素及其对移动应用开发和使用的影响需要更多的关注。例如，我们识别了不同eHealth应用终端用户群体中最重要的“人类因素”，收集了相关利益相关者对这些因素的看法和需求，区分了哪些因素目前被忽视或处理不当，指出了应用开发人员在实际中如何处理不同的因素，并确定了如何有效地整合这些“人类因素”以改进生成的eHealth应用。

在本文中，我们提出了一个改进的方法，以更好地支持eHealth应用中的“人类因素”。我们通过探索现有指南/标准的差距，并结合之前的研究成果，开发了这些新的、增强的指南集。这些措施提高了指南在实际中的适用性。我们还收集了35名有经验的eHealth应用开发人员、软件工程师和其他相关利益相关者的反馈，以评估和验证所提出的指南在现实场景中的优势、局限性、实用性和可行性，从而生产出更有效的eHealth应用。最后，我们讨论了潜在的挑战，并推荐了未来行动，以创建更具人性化的eHealth应用。本文的研究贡献包括：

- 我们提出了一种综合方法，以更好地强调eHealth应用中的“人类因素”，从而提高其有效性、接受度和使用率。
- 我们探讨了现实生活中的eHealth应用案例，以展示如何在实际中处理一些关键“人类因素”，并为开发人员提供创建更具人性化的eHealth应用的全面指导。
- 我们收集了来自专家移动应用开发人员、软件工程师和其他相关利益相关者的反馈，以评估和验证所提出的指南在实践中是否有用和适用。我们收集并分析了35份调查反馈，以识别可能需要进一步改进和发展的指南区域。
- 我们识别了该领域潜在的挑战，并推荐了相应的未来行动，以创建更人性化eHealth应用。我们发现，个性化和可定制的eHealth应用可以更好地满足多样化的用户需求，同时提供更好的用户体验。标准化协议和评估指标可以确保更好的效果和可靠性。

本文的其余部分结构如下：第2节描述了相关工作，第3节概述了我们使用的研究方法并提出了我们的指南。第5节、第6节和第7节分别呈现了总体讨论、验证结果、有效性威胁以及结论和关键未来方向。

在相关工作部分，我们介绍了如何在移动eHealth应用中整合“人类因素”的研究，尽管这些研究并未明确标注为“人类因素”。大多数研究集中在解决单一因素，例如可用性、可访问性或可靠性。在这一部分，我们介绍了与人类因素相关的现有研究，包括最新的指南、框架和评估方法。我们不仅讨论了可用性、可访问性、可靠性、有效性以及多样化的用户问题，还涵盖了如何在实际中处理这些因素。

在研究方法部分，我们描述了研究项目进行的三个阶段，如图1所示：（i）相关工作、文献综述和应用分析；（ii）识别关键“人类因素”和收集利益相关者观点；以及（iii）开发和验证指南，以更好地支持eHealth应用中的“人类因素”。前两个阶段的研究已经发表，本文主要报告了第三阶段的研究。然而，我们简要讨论了所有阶段的研究方法，以帮助读者更好地理解指南开发过程。

在指南部分，我们提出了更全面且可操作的指南，以更好地支持eHealth应用中的“人类因素”。这些指南基于之前研究的分析，并旨在解决可用性、可访问性、可靠性和有效性等关键“人类因素”的差距。一些指南是具体的，例如收集特定疾病相关的最小个人健康数据。其他指南则更通用，例如考虑年龄、性别、社会经济多样性、文化、技术接受挑战、健康素养等因素。我们基于之前研究的关键发现，提出了这些指南，例如对现有方法和前沿技术的评估，以及当前的标准、指南、检查表和行业实践。

在验证部分，我们通过在线调查收集了专家开发人员、软件工程师和其他相关利益相关者的反馈，以评估所提出的指南的有效性。我们得到了蒙纳士大学人类研究伦理委员会的批准（项目ID：36592）。在调查中，我们帮助受访者理解eHealth应用和“人类因素”的定义，并通过公开链接分享了我们的指南。我们首先收集了受访者的背景信息，但没有收集任何可识别的信息。这有助于我们判断是否达到了目标受众，并确定收集的样本是否代表目标人群。随后，我们收集了受访者对指南的评价和反馈，包括对指南实用性和局限性的评估，以及对未来改进的建议。多选题的回答帮助我们组织评估结果（发现和评分），确定统计显著性，并评估指南的不同部分。同时，受访者对开放性问题的回答使我们能够更深入地理解他们对指南的评估，识别未解决的问题，并确定未来实施所需的行动。我们从之前的研究中了解了不同用户类型面临的多样化的需要和挑战，这些内容已整合到我们的指南评估中。

在潜在挑战和未来行动部分，我们讨论了在该领域可能面临的挑战，并提出了相应的未来行动，以创建更具人性化的eHealth应用。我们发现，个性化和可定制的eHealth应用可以更好地满足多样化用户的需求，而标准化协议和评估指标可以确保更好的效果和可靠性。

在本文的其余部分，我们分别讨论了这些挑战和未来行动，以促进更人性化的eHealth应用开发。我们提出的指南涵盖了广泛的“人类因素”类别，包括可用性、可访问性、可靠性与有效性以及多样化用户问题。这些指南旨在帮助开发人员更好地设计和开发eHealth应用，以满足不同用户群体的需求。我们还讨论了这些指南在实际应用中的重要性，并通过实际案例和反馈来验证其效果。

我们相信，通过这些指南和相关研究，eHealth应用将能够更好地支持多样化用户的需求，提高用户体验，增强用户信任，并确保应用的可靠性与有效性。这些指南不仅适用于当前的eHealth应用，还可以扩展到其他类型的移动应用，如金融应用、教育应用和移动游戏。这些扩展将有助于更好地满足用户的不同需求，并提高应用的整体质量。

在未来的研究中，我们计划进一步完善这些指南，以适应不断变化的eHealth应用环境。此外，我们还将与应用程序开发公司合作，通过观察研究来评估当前开发的eHealth应用是否符合这些指南，并探讨其对不同方面的影响。我们希望通过这些努力，能够创建更全面、更有效且更人性化的eHealth应用，以满足多样化用户的需求。