眼动追踪数据中注视行为的比较网络分析：可食用酸奶膜与传统酸奶膜的案例研究

《JOURNAL OF SENSORY STUDIES》：Comparative Network Analysis of Gaze Behavior in Eye-Tracking Data: A Case Study of Edible Versus Conventional Yogurt Films

　　摘要

食品包装会在消费者品尝之前就影响其预期，但目前该领域的大多数眼动追踪研究都依赖于预先定义的兴趣区域以及静态的注意力指标。本研究探讨了当将注视行为视为动态系统时，一种陌生的可食用薄膜是否会改变人们对酸奶包装的视觉探索方式。研究分析了100名参与者观看两种包装图片时的眼动数据，一种使用传统透明薄膜，另一种则使用由单细胞蛋白制成的棕色可食用薄膜。兴趣区域的确定是通过数据驱动的注视点聚类而非手动定义来实现的。注视点在兴趣区域之间的转换被建模为有向加权网络，而扫描路径结构则通过基于序列的指标来进行评估。在每张图片中都识别出了6个重要的兴趣区域。与对照条件相比，使用可食用薄膜的条件使得“薄膜兴趣区域”的结构重要性增加，其PageRank值更高（0.25对比0.19；p=1.33×10??），加权度中心性也更高（3667对比2591；p=1.0×10??）。同时，“薄膜信息兴趣区域”的PageRank值也有所上升（0.22对比0.16；p=2.0×10??），加权度中心性同样更高（3818对比2068；p=2.0×10??）。综合转换矩阵和网络可视化结果显示，在使用可食用薄膜的图片中，从薄膜区域到产品标签区域的注视转换更为频繁，且注意力更集中在与薄膜相关的兴趣区域上。网络层面的比较进一步显示出两种条件之间存在拓扑结构上的差异（谱距离为123.46，标准化谱距离为0.32），这一数值可作为描述性的探索性指标。此外，使用可食用薄膜的图片在初始注视行为的多样性方面表现更突出，表现为首次注视的熵值更高（1.15对比0.71），且不同参与者之间的扫描路径相似度更低（0.583对比0.599；排列检验，p<0.001）。这些研究结果表明，陌生可食用薄膜的存在不仅影响了消费者的注视方向，还影响了视觉注意力的时间分布方式。该研究证明了在感官与消费者研究中，将数据驱动的兴趣区域识别方法与网络分析和序列分析相结合的重要性，尤其适用于评估新型食品包装设计。

实际应用

本研究为评估消费者如何视觉处理陌生食品包装特征提供了一个实用框架。通过结合数据驱动的兴趣区域识别方法、注视转换网络分析以及扫描路径分析，研究人员和产品开发者不仅能了解哪些包装元素能吸引消费者的注意力，还能掌握消费者如何在视觉信息与文字说明之间切换注意力。以酸奶包装为例，该研究结果表明，可食用薄膜会提升消费者对薄膜本身及相关说明信息的关注度，同时也会使消费者的观看模式更加多样化。这些发现可为包装设计师提供指导，帮助他们将标签、宣传语及说明文字置于靠近新型材料的位置，以便消费者更容易理解，避免产生负面或不确定的误解。该方法还可用于可食用薄膜、可持续包装以及其他新型产品特征的上市前测试，帮助企业在产品正式推出前比较不同的设计方案，并识别潜在的沟通问题。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性说明

如需获取支持本研究结论的数据，可向相应作者提出合理请求后获取。