基于ISO 25023与UWIS模型的清真食品溯源信息系统可用性评估

《Scientific Reports》：Usability evaluation of a Halal Food Tracer information system using ISO 25023 and UWIS models

　　

本研究旨在评估清真食品溯源信息系统的可用性，从消费者视角考察影响其可用性的关键因素，并生成可操作的见解以提升系统性能。为实现该目标，研究人员通过整合ISO/IEC 25023标准与基于网页的信息系统可用性（UWIS）模型，开发了一种全新的可用性测量模型。通过现场用户测试收集数据，随后进行问卷调查以评估系统可用性。用户测试阶段使参与者熟悉了系统，并实现了对系统性能的客观评估。收集的数据使用偏最小二乘法结构方程模型（PLS-SEM）进行分析。用户测试结果表明，清真食品溯源信息系统具有较高的可用性水平。以跨四项任务的总任务完成时间衡量的效率，显示平均时间为159.580 s (SD = 0.357)。以正确完成任务百分比衡量的有效性，平均达到98.200% (SD = 1.730)。使用五点李克特量表衡量的用户满意度，得分为5分制中的平均3.610分 (SD = 0.450)。此外，结果表明，可学习性、可访问性、可操作性以及 appropriateness recognizability 对总体可用性指数具有显著的正向影响。这些属性对于增强系统可用性至关重要，可确保系统高效、易用且能被广泛消费者访问。研究结果为系统开发者提供了可操作的见解，展示了可用性改进如何支持更有效的食品溯源和消费实践。此外，所提出的模型通过将可衡量的系统质量属性与总体可用性性能指标相关联，提供了关于可用性的整体、多维视角。本研究代表了可用性评估研究的一项有意义的进展，特别是在清真食品溯源信息系统领域，此前此类整合框架尚未得到系统性应用。

“清真”在阿拉伯语中意为“合法”，指所有穆斯林必须遵守的宗教义务，要求进入体内的食物必须清洁合法。随着全球穆斯林人口的快速增长，清真食品市场需求激增，预计到2028年全球市场规模将达到约41773亿美元。然而，需求的激增凸显了确保这些产品真实性和可溯源性的重大挑战，如清真认证中的欺诈行为和认证产品中存在非清真物质。清真食品供应链的复杂性要求建立强大的信息系统能够验证整个供应链的清真合规性。尽管区块链等技术被广泛用于确保食品的清真完整性，但这些溯源系统的有效性不仅依赖于先进技术的采用，还取决于信息系统本身的质量和可用性。如果没有以用户为中心的设计，最先进的系统也会变得难以使用，从而导致用户挫败并最终放弃系统。因此，确保溯源系统对用户友好至关重要。目前，以往研究多孤立地关注特定维度或框架（如Nielsen启发式或ISO 9241-11），缺乏对可用性各属性与总体可用性之间关系的综合评估。为解决这一局限，研究人员开展了一项研究，旨在整合基于ISO的模型与UWIS模型，以评估单个可用性属性与系统总体可用性水平之间的关系。该研究得出结论，可学习性、可访问性、可操作性和 appropriateness recognizability 对总体可用性指数具有显著正向影响，提出的多维度模型提供了更全面的可用性视图，这对于提升清真食品溯源系统的技术性能和用户体验具有重要意义。该论文发表在《Scientific Reports》上。

为开展研究，研究人员主要采用了以下关键技术方法。首先，通过系统性文献综述构建了概念模型并开发假设。其次，采用目的抽样策略选择了出生于1965至2005年间的125名具有清真产品完整性兴趣的穆斯林参与者作为样本队列。在数据收集方面，结合了现场用户测试与问卷量表，对效率、有效性和满意度三项可用性指标进行客观与主观评估。最后，利用SmartPLS 3.0软件，运用偏最小二乘法结构方程模型对数据进行了测量模型与结构模型评估，并采用Bootstrapping方法验证假设关系。

研究结果部分总结如下：

受访者特征：通过分析受访者人口统计学特征，发现女性占65.60%，且主要为Z世代（52.80%）与Y世代（43.20%），表明样本主要为年轻的成年穆斯林群体，具有代表年轻技术服务受众的典型性。

试点研究与测量项评估：通过对30名受访者的数据进行Spearman相关检验和Cronbach’s alpha检验，验证了测量工具的有效性和可靠性。所有项目的R值在0.682至0.940之间，alpha值超过0.60基准，表明测量项目均有效且无需剔除。

测量模型评估：在评估外部模型时，所有指标的负载因子均超过0.50，且各构念的平均方差抽取量（AVE）均大于0.50，确认了聚合效度。通过交叉负载与异质-单质比率（HTMT）检验，证实了各潜在构念之间存在良好的判别效度。

描述性统计结果：针对可用性指数的测试表明，完成任务的总平均时间为159.580 s（效率），任务正确完成率平均达98.200%（有效性），用户满意度五点量表平均得分为3.610（满意度）。在其余属性中，信息质量（QI）的平均得分最高（3.93），而可访问性（AC）的平均得分最低（3.29），整体显示系统可用性处于较高水平。

结构模型结果：内部模型评估显示，解释变异系数（R²）为0.803，表明模型解释了约80.3%的可用性指数变异；预测相关性（Q²）为0.592，反映出模型的高预测精度。GoF值为0.772，标准化均方根误差（SRMR）为0.069，均表明模型具有良好的拟合度与质量。

PLS预测结果：通过与线性回归基准的比较，验证了所提出的PLS-SEM模型具有更强的样本外预测性能。在可用性指数的三个指标上，PLS模型的均方根误差（RMSE）与平均绝对误差（MAE）更低，且Q²_predict值更高。

假设检验结果：通过5000次迭代的Bootstrapping方法，研究发现可操作性（OP）、可学习性（LN）、可访问性（AC）和 appropriateness recognizability（AR）是对可用性指数影响最大的四个属性，载荷因子分别为0.210、0.198、0.148和0.147。导航（NA）、信息质量（QI）、用户界面美观性（UI）和用户错误保护（UE）影响相对较小。所有八项假设均得到显著支持。

在讨论部分，研究人员指出，从实践角度来看，开发者应优先改进可学习性、可访问性、可操作性和 appropriateness recognizability，以显著提升系统可用性，例如提供交互式教程、视觉障碍辅助以及清晰易懂的语言解释。从理论角度来看，本研究通过整合ISO 25023与UWIS框架建立了一种稳健的系统可用性评估体系，指明了技术质量评估与用户体验评估之间的融合路径。

在结论部分，研究总结认为，该模型成功验证了效率、有效性和满意度三个可用性指标。数据分析表明，系统具有较高的整体可用性，其中信息质量得分最高，可访问性得分最低。假设检验证实了所有八个属性对总体可用性指数有正向影响。在实践应用层面，该研究建议系统开发者应优先关注可学习性，通过提供清晰指令与全面用户指导缩短学习曲线；其次通过多语言支持与残障友好设计提升可访问性。理论层面上，研究证明了ISO 25023与UWIS框架整合的独特价值。同时研究也指出了局限性，如未将受访者购买清真产品频率、数字素养或残障等背景变量纳入考量，且数据收集缺乏监督。未来研究建议增加受访者背景变量调查与人口数量，采用监督测试等可控数据收集方法，并进一步探讨文化背景、系统特定特征与用户特性对系统设计与采纳的交互作用。