COVID-19封锁后公众对使用数字接触追踪工具的看法:情绪分析和意见挖掘

简介

2019冠状病毒病于2020年3月被世界卫生组织宣布为大流行，具有高度传染性，感染可导致死亡和严重疾病[1］．追踪接触者一直是遏制传染病传播的关键措施[2］．然而，传统方法耗时、劳动密集，容易受到召回偏差的影响，而且在COVID-19等大规模疫情期间不可扩展[3.］．

数字接触追踪(DCT)工具可通过支持蓝牙的智能手机应用程序或可穿戴设备捕捉设备接触情况，潜在地解决COVID-19大流行期间的规模问题[4，5］．研究表明，DCT工具可以帮助增加病例的发现，并将接触者追踪所需的时间减少2.5倍[6-8］．然而，为使接触者追踪有效，需要至少60%的人口采用率[9］．目前，新加坡是唯一一个在全国范围内实现DCT采用率超过70%的国家[10］．

新加坡于2020年3月开发了一种国家DCT工具——“一起追踪”，并在2020年6月解除封锁后推广使用。从那时起，为了增加其使用率，在进入公共场所(如购物中心、杂货店、餐馆、电影院、学校和医院)时，强制使用TraceTogether智能手机应用程序或可穿戴token进行登记。[11］．虽然TraceTogether的采用率从7月的40%上升到2020年12月的70%以上[10]，在强制条件下，TraceTogether的采用可能是非自愿的。

对私隐的担忧、对政府缺乏信任，以及对DCT工具有效性的悲观看法，是采用该工具的障碍[12-14］．犹豫采用DCT工具的众多原因表明，用户的情绪复杂，这可能是在强制条件下根深蒂固的。由于DCT工具的大规模采用是前所未有的，了解与其使用相关的复杂情绪将有助于政策制定者调整实施方法。传统的定性分析可以识别用户对某一主题的深入观点，但由于资源密集型的需求，通常局限于较小的文本样本。自然语言处理(NLP)工具在识别文本数据中的细微差别方面不太敏感，但能够在较短的时间内处理大量文本。因此，使用NLP工具最适合分析大量意义不深的短文本[15］．

为了解新冠肺炎疫情期间公众的反应和面临的挑战，我们广泛开展了意见挖掘和情绪分析[16，17］．这些方法对于在短时间内整合大量信息非常有用。例如，政策制定者可以研究公众对新事件或COVID-19措施的情绪，调整公共卫生传播，以减轻事件或措施产生的负面情绪[17］．越来越多的研究利用社交媒体短文本，如推特帖子，以了解公众对COVID-19大流行的情绪[18，19］．尽管意见挖掘和情绪分析在快速收集公众意见方面有好处，但从微博、社交媒体、应用商店评论和在线调查等在线平台收集的数据，都偏向于更有特权和更精通技术的个人。20.，21］．过度依赖从社交媒体网站收集的数据会忽略不使用这些网站的社交群体的观点[22，23］．

关于DCT工具使用情况的情感分析研究也很缺乏。爱尔兰的一项研究分析了DCT应用评论的情绪，发现主要是积极的情绪;然而，评论关注的是自愿应用程序用户，他们可能更接受DCT工具[20.］．鉴于缺乏关于用户对DCT工具的观点的研究，以及用于意见挖掘的数据来源的偏见，我们试图了解公众对DCT工具的知识、关注和随时间推移使用的情绪，这是大流行病控制当局授权的，跨越广泛的人口和年龄分布。

方法

研究设计

我们在新加坡第二大公立医院的2家最繁忙的流动诊所进行了横断面调查，从2020年全国COVID-19封锁后的1个月开始。从2020年7月至2021年2月，在患者或其护理人员访问诊所期间进行了8个多月的数据收集。从21岁到80岁的受访者按性别和4个15岁年龄组按比例抽样，以涵盖数字原生代和数字移民的观点。我们只包括新加坡的公民和永久居民，因为这一人群最适合我们的研究背景。

新加坡TraceTogether事件的时间轴

在新加坡COVID-19封锁后，TraceTogether的使用得到了广泛推广。这款智能手机应用最初旨在追踪与用户近距离接触的情况，但在2020年6月进行了更新，以收集个人标识符，以便更有效地追踪接触者。该应用程序支持多种语言，包括孟加拉语、缅甸语、汉语、英语、印地语、马来语、泰米尔语和泰国语。2020年7月，TraceTogether的代币形式向没有智能手机的老年人提供。每个代币重15克，尺寸长62毫米，厚15毫米，宽45毫米。从2020年9月至11月，政府发布了一系列公告，以促进对TraceTogether的采用。所有新加坡公民均可免费领取一张TraceTogether代币，以方便在所有公共场所进行强制安全入境登记[11]，如果至少70%的人口采用TraceTogether，社会限制将进一步放宽[24］．2021年1月初，新加坡警方根据《刑事诉讼法》(CPC)将TraceTogether数据用于刑事调查[25］．当该法案引发公众对个人数据保护的强烈抗议时，政府做出了澄清。

调查工具

我们在文献综述的基础上设计了一份14个项目的调查问卷，包括数字设备使用状况和使用TraceTogether (DCT工具前和后共享)的意愿问题。使用三个开放式问题来确定受访者对TraceTogether的了解程度，对任何DCT技术的三个最关心的问题，以及他们偏好TraceTogether的形式因素的原因(参见多媒体附件1调查问卷)。

数据收集

我们对所有数据收集者进行了培训，以确保调查问卷被采访者恰当地执行。以TraceTogether为例，收集了受访者对DCT工具的认知信息。然后，我们在调查结束时对DCT工具的用途进行了2分钟的解释，并再次询问受访者是否愿意使用DCT工具，如果愿意，他们更喜欢应用程序还是代币以及他们选择的原因。收集人口统计信息进行分段分析。

这项研究关注于来自受访者的开放式回答，包括询问受访者对TraceTogether的目的、数据安全性和使用的想法，以及他们对TraceTogether的担忧。还分析了选择智能手机应用程序或代币的原因。

描述性统计

我们将受访者分为4个年龄和性别类别(年轻女性、年长女性、年轻男性和年长男性)，并将年龄在50岁以上的人划分为老年人，将50岁或50岁以下的人划分为年轻人。平均值和SDs根据年龄计算，而比例则根据其他分类变量计算，如人口统计学、智能手机拥有量、对TraceTogether的知晓度、使用TraceTogether的意愿以及对其外形因素的偏好。我们还展示了按年龄和性别分列的“一起跟踪”双月吸收率，以显示政策措施对提高吸收率的影响。

数据处理

开放式的回答被手工处理以纠正语言和拼写错误。缩略语被完整地写了出来，英语语言的非正式和口语化形式被改写为正式形式。例如，“不喜欢”被重新表述为“不喜欢”，因为“不喜欢”可能会被作为停顿词删除，而“喜欢”将被检测为一种积极的情绪，尽管该短语隐含着消极的情绪。对“TraceTogether的知识”中的重要短语进行标准化的3字短语，并作为三元短语进行分析(见表S1)多媒体附件1)，而其他部分则作为对照分析。处理后的三元图随后被替换为一个更接近其原始含义的短语，然后将其以图形方式呈现(例如，当以图形方式呈现时，预先处理的短语“位置未知未收集”被替换为“位置数据未收集”)。

然后用NLP工具对预处理后的应答进行处理。所有的短语都被标记化(分成更小的单元)，每个短语的情感得分是通过将短语中所有标记的情感得分相加来计算的。停止词，如介词和连接词，被删除根据stopwords包，然后实现单词包模型(简化单词的表示)，以计算数据集中双字母和三字母的出现情况。根据需要，应用人口统计学和时间过滤器对应答进行分割(图1）.

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情绪分析

我们使用了而软件包，因为它包含了其他小组开发的3个其他词汇[26］．的必应词汇词典包含了一个单词列表，分为积极和消极情绪，而美国核管理委员会《词汇词典》将单词分类为除积极情绪和消极情绪外的其他8种情绪。的afinn而且而词汇表包含一个带有情绪评分的单词数据库。我们比较了来自而而且afinn并没有发现情感模式的实质性差异[26，27］．因此，我们使用而作为我们分析的词汇库，数据库包含更广泛的词汇afinn数据库。每一个字而库的值在-1到1之间。具有积极含义的单词被评为积极词汇，而具有消极含义的单词则被评为消极词汇。响应语句的情感得分是通过将语句中所有可以在而图书馆。所有分析均使用RStudio版本1.2.5033进行。

当被问及为什么更喜欢智能手机应用程序时，一些受访者会评论TraceTogether令牌的缺点，反之亦然。因此，在情绪分析之前，受访者偏好TraceTogether工具(智能手机应用程序或便携式代币)的原因被分为代币或智能手机相关的评论。

道德的考虑

本研究由新加坡国家医疗保健集团(NHG)领域特定审查委员会(DSRB)批准(NHG DSRB ref. 2020/00775)。放弃书面知情同意，如果个人同意回应调查，则假定默示同意。

结果

受访者的招聘率和人口统计

我们接触了6260名潜在受访者，排除了744名(11.88%)不符合纳入标准的人。在5229名符合条件的参与者中，我们共采访了4097名(78.35%)受访者。大约四分之一接受采访的受访者拒绝回答开放式问题。

表1显示了受访者的人口统计数据。在数据收集过程中按比例采样年龄和性别。因此，受访者被分为4个年龄和性别类别。华人在老年人中的抽样比例略高，因为华人约占新加坡人口的76%。与老年人相比，年轻人接受高等教育的比例更高，但受访者的整体教育水平具有代表性。有工作的老年人比例较小，2051名老年受访者中有796人(38.81%)是退休人员。

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在4097人中，共有3712人(90.60%)拥有智能手机。然而，拥有智能手机的老年人比例低于年轻人。与其他群体相比，年龄较大的女性拥有智能手机的比例最低。大多数受访者(3818/4097,93.19%)在调查时都听说过TraceTogether。在研究团队向受访者解释了TraceTogether的基本原理和好处后，所有年龄和性别类别的人使用TraceTogether的意愿都增加了。

TraceTogether的知识

我们统计了唯一的三元词的出现次数，并进一步折叠了具有相似含义的三元词，以减少语句的数量。图3显示划分为2个月周期的顶部三元图的比例。除1个周期外，所有周期都有至少70%的反应包含三元关系。总体而言，代表受访者对TraceTogether的知识和认知的三元图的比例随着时间的推移而变化。

从受访者对TraceTogether的目的(“你认为TraceTogether是用来干什么的?”)的意见中，排名前6位的三个字母分别是“接触者追踪目的/追踪近距离接触者”、“位置追踪目的”、“位置追踪目的”、“covid -19阳性患者”、“接收警报通知”和“扫描二维码/位置签到”。随着时间的推移，提及接触者追踪的比例下降了(从414/1806[22.92%]到365/2755[13.25%])，而提到二维码扫描和位置签到的比例上升了(从19/588[3.23%]到133/1362[9.77%])。

在受访者对TraceTogether使用的意见(“你认为用户需要做什么?”)中，排在前6位的是“激活蓝牙设置”、“激活GPS追踪器”、“激活移动数据”、“激活/下载手机应用程序”、“随身携带令牌”和“扫描二维码/扫描NRIC/位置签到”(NRIC代表国家注册身份证)。最初，受访者认为他们需要下载应用程序(41/292,14.04%)并激活智能手机蓝牙(174/292,59.59%)才能使用TraceTogether。随着时间的推移，提到蓝牙激活的比例从292中的174(59.59%)下降到956中的284(29.71%)，而提到扫描二维码/位置签到的比例从292中的9(3.08%)上升到956中的301(31.49%)。提到需要携带TraceTogether令牌的比例也从2020年8月的0增加到2020年12月的81(8.47%)，即956。

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当受访者被问及他们对TraceTogether数据安全的看法时，2020年7月至10月期间四分之三的回答提到了“收集的位置数据”或“跟踪/跟踪用户的位置”。到2020年12月，与位置跟踪/追踪/数据收集相关的提及比例下降到428次中的263次(61%)，随后到2021年2月下降到388次中的25次(6.44%)。提及“安全数据收集”的比例从2020年7月至8月的18次(5.96%)(302次)增至2020年11月至12月的49次(12.63%)(388次)。然而，在2021年1月至2月的388个三角词中，有64个(16.49%)提到了使用TraceTogether为《刑事诉讼法》收集的数据。

关注TraceTogether的使用

我们展示了TraceTogether使用的比例(“你目前是否使用TraceTogether应用程序或令牌?”的问题项)和平均值而对TraceTogether的担忧情绪评分(开放式问题“请列出你最关心的三个问题[3.任何DCT技术的主要问题(不限于TraceTogether)”)图2．小区被划分为4类:老年男性、老年女性、年轻男性和年轻女性。老年人的年龄在51岁到80岁之间，而年轻人的年龄在21岁到50岁之间。在2020年10月中旬宣布强制在公共场所进行TraceTogether签到后，接入率迅速提高，到2020年12月达到70%。情绪评分的大小被用来比较情绪随时间的变化，TraceTogether的担忧总体上是负面的。

2020年7月上半日，年轻男性对TraceTogether的摄入量最高(24/ 40,60%)，而年长女性的摄入量最低(8/ 34,24%)。这一趋势在10月中旬在公共场所强制执行TraceTogether签到后得到了扭转。2021年2月中旬，老年人的TraceTogether吸收率超过90%(93/99)，而年轻人的吸收率为80%-90%(100/116)。

2021年1月，当媒体报道TraceTogether收集的数据被用于刑事调查时，平均情绪得分是最低的。随着时间的推移，老年女性对TraceTogether摄入量的增加，她们的情绪得分也会下降。这组受访者主要担心数据泄露、隐私侵犯，以及采用他们不熟悉的新技术的压力。四名受访者对蓝牙技术存在误解，并对TraceTogether可能释放的辐射表示健康担忧。年轻人对侵犯隐私也有类似的担忧，但他们也担心智能手机的蓝牙电池消耗。

我们呈现了在TraceTogether的使用中，被调查者的关注点的发生情况表2．这些数据被分为5类。每个组都有一个对应的回应陈述的例子和该陈述的情绪评分。

TraceTogether应用程序造成的不便

在这项研究中，3995个调查对象中有717个(17.95%)对TraceTogether应用程序带来的不便表示担忧。这些担忧包括蓝牙激活导致的智能手机电池耗尽、对技术故障的不满以及应用程序占用手机内存空间。老年人在使用这款应用程序时可能会有语言障碍，有家属的人可能会发现登记地点的过程很麻烦。

蓝牙需要被激活，这会导致电池耗尽，并减慢应用程序的运行速度。

不方便。如果我的手机电池没电了，TraceTogether就不能再用了。

用户不友好。如果您能将您的孩子包含在父母的应用程序中，我会很感激，这样可以节省扫描时间，因为孩子的详细信息在父母的应用程序中。

语言障碍。界面为英文。第一页应该特别用中文，因为70%的人口是中国人，有些人可能不懂[英语]。

关注TraceTogether应用程序和令牌中的数据安全

在本研究中，3995个bigrams中有1068个(26.73%)关注TraceTogether的数据安全性。受访者不喜欢位置跟踪或追踪，认为使用TraceTogether会侵犯他们的(数据)隐私。受访者还认为数据透明度不够，如果他们丢失了令牌，他们对数据泄露感到不安全。

侵犯数据隐私。尽管他们(当局)表示，他们收集的数据最少，但你不会知道他们以后是否会更改数据，因为没人会读这些条款和条件。

位置数据隐私侵犯。你不想让别人知道你去的一些地方。

不喜欢位置跟踪。这个应用程序会追踪我的位置就像罪犯的脚踝项圈一样。

不喜欢位置跟踪。不信任政府的数据安全。

数据使用缺乏透明度，担心数据不安全。

关注TraceTogether应用程序和令牌滥用数据

在这项研究中，3995个bigrams中有404个(10.11%)与数据滥用有关，如违反个人数据保护法(PDPA)、数据泄露、个人信息和信用卡详细信息泄露。受访者还认为，给TraceTogether设备打上标签，给人一种侵犯隐私的感觉，以及对可能发生的数据泄露的不安全感。

PDPA侵犯。不喜欢在使用它之前必须输入个人信息。

如果发生数据泄露，谁应负责?如何处理泄露?

隐私入侵。感觉自己被跟踪了。

关注接触者追踪的效率和效果

在这项研究中，3995个biggram中有70个(1.75%)提到了TraceTogether的准确性和延迟通知。受访者担心，如果大多数人没有恰当地使用TraceTogether, TraceTogether将是不准确的。一些受访者提到，他们没有及时收到有关可能暴露的应用程序通知。

工具效率低下。接触者追踪的成功取决于公民的合作。

应用程序在14日(本月)通知我可能会暴露，但我在30日(本月)才收到延迟通知。

对TraceTogether令牌设计的不满

在这项研究中，3995个对照中有47个(1.18%)提到了对TraceTogether令牌形式因子的不满。受访者认为代币的尺寸太大，携带起来很麻烦。与令牌相关的其他问题包括其有限的电池续航时间，难看的外观，以及在没有令牌扫描仪的小型商店无法办理入住。

这个令牌设计得很糟糕，使用寿命有限，而且它的大尺寸很麻烦。

令牌大小笨重，有些商店不接受。

首选TraceTogether工具

受访者对TraceTogether工具类型(智能手机应用程序或便携式令牌)的偏好，以及随着时间推移他们偏好类型的原因的情绪得分显示在图4．在数据收集的前两个月，即2020年7月和8月，三分之二(96/150,64%)和四分之三(161/217,74.2%)的受访者更喜欢智能手机应用程序而不是代币。随着时间的推移，随着令牌对整个人群变得可访问，受访者对TraceTogether工具类型的偏好趋于一致。

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对TraceTogether工具首选类型的原因的情感得分与受访者对该特定类型的偏好比例一致。随着代币偏好的增加，对代币相关评论的情绪变得更加积极。同样，随着智能手机应用偏好的下降，智能手机应用相关评论的情绪也变得不那么积极。总体而言，受访者对使用TraceTogether应用程序的态度比使用令牌更积极。

偏爱智能手机应用的受访者认为，这款应用是一个方便的选择，因为他们总是随身带着手机。喜欢这款应用的受访者还觉得出门时必须记得带代币很麻烦，他们担心代币如果放错地方，会被捡到的人误用。此外，一些受访者评论说，用于制造代币的塑料对环境不友好，代币不美观，携带起来也很笨重。也有一些不允许代币登记的小商店。

喜欢这种代币的受访者认为，这种代币适合使用智能手机应用程序有困难的老年人。他们喜欢这种代币，因为它不消耗智能手机的电池和移动数据，而且不需要给代币充电，也不需要担心智能手机的电池没电。

讨论

主要研究结果

我们发现，在自愿和强制使用TraceTogether软件的情况下，不同年龄、性别和时间的受访者的情绪存在差异。在一份持续实施了8个月的访谈问卷中，对开放式问题的非结构化自由文本回答应用NLP技术，使我们能够量化和研究随着COVID-19大流行演变的公众情绪变化。这种分析将就公共卫生政策和措施对人口的影响向决策者提供有用和及时的反馈，使他们能够对这些政策和措施进行微调，以提高公众的接受度和依从性。

对TraceTogether的了解在不同年龄组之间没有差异。受访者对TraceTogether的用途的了解并没有随着时间的推移发生实质性的变化，除了从使用联系方式追踪到扫描二维码进行位置登记的细微变化。一小部分受访者(450/5206,8.64%)误以为TraceTogether可以追踪他们的位置。民意调查显示，人们对TraceTogether犹豫不决的一个原因是，人们错误地认为TraceTogether跟踪用户的位置。28］．当局可以做更多的工作来解决公共教育中的这种误解。

受访者对TraceTogether收集的数据安全性的看法，从2020年7月至12月期间的地点焦点，转变为2021年1月至2月期间的《刑事诉讼法》和自由和隐私的丧失。关于TraceTogether的担忧的总体情绪在2021年1月最负面。尽管对使用TraceTogether数据为CPC带来负面情绪，但在2021年1月至2月期间，也有更高比例的人提到了安全的数据收集，这意味着一些受访者对TraceTogether数据处理的了解和信心有所提高。媒体在引起公众下意识反应方面很有力量。尽管这种反应可能是短期的，但必须迅速解决公众的任何关切，以防止产生长期影响[29］．

在政府宣布强制使用TraceTogether来登记进入公共场所后，对TraceTogether的关注情绪变得更加消极，尽管报告的TraceTogether的吸收率有所提高。这一观察结果表明，恢复社交活动所需的TraceTogether的不由自主吸收。在另一项研究中，我们评估了社会互动和使用DCT工具的动机之间的权衡，发现在COVID-19大流行期间的社会限制条件下，大多数人更愿意使用DCT工具，以换取更多的社会互动。

由于缺乏对数据透明度的理解，以及用户需要用该工具标记自己的标识符，不自觉地使用TraceTogether可能会导致负面情绪。尽管负面情绪可能是短暂的，只在COVID-19大流行期间存在，但如果强制性措施的好处没有得到重视，长期的负面情绪可能会导致未来的政治影响[30.］．

在向公众大规模分发令牌后，对TraceTogether令牌的情绪和偏好有所改善。尽管智能手机应用程序是首选，但拥有另一种类型的TraceTogether工具可以提高TraceTogether的整体吸收。减少可及性障碍可能有助于提高“一起追踪”工具的采用率，因为没有任何其他国家在全国分发了DCT工具的替代形式或采用率超过70% [31］．

限制

这项研究有各种各样的局限性。首先，观察结果是横断面的，因为我们没有评估同一受访者随时间的意见变化。尽管如此，按比例抽样的、每个时期都能很好地反映年龄和性别的受访者的连续横断面调查，为了解民众意见随时间的变化提供了宝贵的见解。第二,stopwords软件包删除了太多的单词，而现有的情感库没有对诸如“不喜欢”、“不想要”和“不友好”等口语短语的情感评分。我们必须手动将这些单词替换为情绪库中找到的单词，以便为短语应用情绪评分。不管怎样，这些词的意思被保留了下来。第三，手动数据清理是耗时的，对于在短时间内分析大量数据集可能是不可行的。最后，受访者是公立医院的病人和访客，可能不能代表新加坡人口。然而，样本中有很好的代表性别和年龄群体。

未来的研究可以探索众包开发更适合当地环境的情绪库，以减少数据预处理的时间。排除(不删除)俗语中使用的单词的停止词库也将减少数据预处理的工作量。决策者应及时了解公众对新政策的意见，以便调整与公众沟通的方式[32］．从技术不熟练的老年人和成年人等亚人群中获得的见解为制定干预措施提供了机会，可以帮助他们更好地适应新技术。

结论

总之，随着COVID-19大流行的演变，公众对使用强制性DCT工具的了解和关注随着国家法规和公共沟通的推移而变化。针对不同人群进行有效沟通，提高数据处理的透明度，将有助于减轻公众对数据滥用的担忧，并提高对当局的信任。拥有不同形式的DCT工具可以增加对DCT工具的吸收和积极情绪。