只是一时流行?健康和健身应用中的游戏化

简介

移动电话技术与健康行为改变

移动电话技术最近已成为传播健康行为改变干预措施的一个重点领域[1-3.］．该技术能够方便地收集个人健康相关数据，并提供及时的行为线索[4，5］．此外，研究的重点是移动和互联网技术在接触不同人群以减少健康差异方面的益处[6，7以及农村社区的卫生干预措施[8］．一些最知名的研究集中在短信干预或短信服务[9］．这项技术已被用于研究一些健康问题，如体育活动[10]、糖尿病自我管理[11]，以及戒烟[12］．

自2007年苹果推出iPhone、随后推出谷歌的Android以来，手机销量一直超过传统手机;56%的美国人现在拥有手机[13］．第三方应用程序是用于扩展移动设备效用的软件程序。在短短6年时间里，苹果的应用下载量达到了500亿次，而谷歌仅略落后于2013年5月的480亿次[14］．仅苹果的应用软件新市场就为开发者带来了超过90亿美元的收益[14］．健康应用程序也成为这个市场的一部分，有超过3.1万个健康和医疗应用程序可供下载[2］．随着移动电话的拥有率以及健康应用程序的数量和复杂性可能增加，以技术为基础的健康干预措施影响人口的潜力正在以以前不可能的方式扩大。

游戏化

“游戏化”一词最早出现于2008年，后来在2010年上半年被技术和健康专业人士广泛使用，它将广泛的技术和游戏元素带入了商业世界。15］．为了功能的目的，由迪特丁等人确定的定义将在本文的其余部分中使用。该定义指出“游戏化是在非游戏环境中使用游戏设计元素”。15］．许多公司已经广泛接受并采用了游戏化，将其作为一种提高期望行为发起和留存率的手段。16]，此外，据估计，现在工作场所的健康举措中有60%包含游戏化元素[17，18］．此外，到2016年，游戏化有望成为一个价值28亿美元的产业，而科学文献中几乎没有证据表明它在改善健康和健康行为方面的预期结果方面的有效性[19］．

手机应用技术中的游戏化已经成为一种流行的策略，无论是在商业文化还是在学术界，它都是一种影响行为的手段[15，16，20.，21］．游戏化是指使用类似游戏的奖励和激励，并与期望的行为相结合，以增加动机，并随着时间的推移维持个人的习惯。15，20.］．这一策略在健康和健身手机应用程序中的使用有所增加，尽管对其有效性和适当功能的深入调查很少，甚至没有。17，18］．本研究的目的是审查健康和健身应用的游戏化元素，确定健康应用的游戏化使用和有效游戏的核心元素之间的关系，并确定具有游戏化元素的应用在多大程度上包含关键的健康行为构造。

方法

研究设计与背景

这项研究设计包括分析从2014年冬天开始的苹果iPhone健康和健身应用的游戏化和健康行为构造。我们对每款应用的游戏化元素和健康行为进行了测量，如下面的小节测量所述。研究助理是从美国中西部一所大学的本科生和研究生中招募的。研究助理接受了游戏化和健康行为建构的训练表2而且3.．

样品确认

该样本于2014年冬天从苹果应用商店中收集。这个样本包含在App Store的健康和健身版块下的应用程序，它们与特定的饮食和体育活动等健康行为有关。在样本收集之前，使用可能包含游戏化的体育活动和饮食应用的关键短语建立了40个关键搜索词;关键词包括:“跑步”，“步行”，“健康游戏”，“游戏化”，“饮食”，“卡路里计算”，以及其他与这些行为相关的内容表1)．该研究的作者选择了搜索词，并接受过公共卫生和健康行为方面的正式培训。由于iPad允许用户过滤搜索结果，最新版本的iPad在苹果应用程序商店中输入了搜索词。搜索结果被缩小了:(1)iPhone专用，(2)免费应用程序，(3)健康和健身，(4)流行程度。根据最近的估计，苹果应用商店中90%的应用是免费的，这代表了一种日益增长的趋势免费增值模式平台，或用于升级的应用内部购买;因此，我们只将免费应用包含在样本生成中，因为它们最能代表大多数可用应用。22］．此外，之前对应用内容进行审查的研究还根据流行度对搜索结果进行排序，以确保被审查的应用被高度使用[23］．

编码过程

使用Qualtrics在线调查软件，对每个主题下搜索结果中出现的前20个应用程序的详细书面描述进行阅读，并编码到初始抽样规则中。这样做是为了确保下载和审核的应用至少包含一个游戏化元素。最初的标识包含基本的描述性信息(应用程序的名称、评论数量、价格、开发年份以及应用程序是否与健康或健康行为有关)和公共卫生文献中概述的游戏化的六个核心组成部分，并在下文的小节“措施”中加以解释。由于苹果应用商店不按页码对搜索结果进行排序，因此为每个搜索词建立了一个固定的页码;此外，搜索引擎中的其他抽样标准已经确定，浏览一定数量的主要结果(即1至2页)就足以确定抽样的质量，因为用户不太可能浏览超过结果的第一页[24，25］．

共返回800个应用程序进行初步编码。一些搜索词没有产生与研究目的相关的结果，因此结果没有对整个搜索词进行编码;例如，如果应用描述中没有包含任何游戏化元素，或者没有出现任何搜索结果。在剔除重复信息后，总共有261个应用描述被编入最终样本中。为了确保样本质量，我们使用了最初被编码为至少具有游戏化6个核心组件中的一个的应用程序来优化样本。在应用了这一标准后，129款应用因为没有游戏化元素而被排除在样本之外，总共剩下N款＝132个应用程序使用游戏化的最终分析。

评分者间信度

为了提供给每个编码人员定义每个术语的共同参考，我们向每个编码人员提供了一份带有每个游戏组件和行为结构解释的调查硬拷贝版本表2而且3.)．每个助手独立编码相同的10%的样本，以建立评估者之间的可靠性。kappa系数被用来衡量三个编码器之间的可靠性，这是一种成熟的方法，在类似的研究中也被使用过[23，26］．在对相同的10.6%的初始样本(14/132)进行编码后，测量到编码器之间的kappa系数为0.66。这被认为是编码员之间的实质性共识水平，是本研究的可靠性可接受度量[27］．

措施

每个应用程序都根据一般信息、游戏的10个有效元素、健康游戏化的6个核心组件和13个核心健康行为构造进行编码。鉴于上文对游戏化的定义是“在非游戏环境中使用游戏设计元素”，游戏化组件的定义与游戏元素的定义类似。这是因为电子游戏领域采用了游戏化;然而，如下图所示表3在美国，游戏元素的范畴更为广泛，包括“游戏情境”。在本文中，游戏的10个有效元素来自于当前游戏领域的文献，或者更确切地说，是由电子游戏行业专业人士为游戏设定的标准模型。28］．游戏化的六个核心组成部分来自于卫生专业人员定义的行为和公共卫生文献。一般信息包括应用评论数量、使用外部资源作为引用(内容有效性)、数据收集方法(被动或主动)、目标健康行为、应用与其他技术的整合，以及游戏化的感知目的。需要注意的是，应用评论的数量只是应用受欢迎程度的一个粗略衡量指标，因为拥有最多评论的应用通常都获得了更积极的评价，并且可能比其他应用获得了更多的下载量。此外，搜索结果是根据应用商店中的受欢迎程度排序的(如前所述)，排名靠前的结果总是拥有最多的评论。

10个有效游戏元素的编码来自Reeves和Read的工作，他们概述了游戏的10个有效元素，并引用了determinding等人的工作。15，28］．这些元素包括:(1)使用虚拟形象进行自我表现;(2)三维环境;(3)叙事语境(或故事);(4)反馈;(五)声誉、等级、级别;(六)市场和经济;(七)根据明确和执行的规则进行的竞争;(8)团队;(九)易于配置的并行通信系统; and (10) time pressure (see表3)．这些组件被编码为1=存在并在应用程序中使用，或0=不存在。

通过回顾当前的文献，找到影响健康行为的文献中使用或讨论的游戏化的共同主题和组成部分，确定了6个游戏化组成部分[15，17，18］．上面提到的编码过程被用于编码游戏化组件，其中包括:(1)排行榜，(2)关卡，(3)数字奖励(积分，徽章)，(4)现实世界的奖品，(5)比赛，(6)社交或同伴压力表3)．

从Doshi等人、Cowan等人和Michie等人的联合工作中确定了13种健康行为构想[23，29，30.］．Doshi等人建立了一个用于评估身体活动网站健康行为构建的标准，其中包括公共卫生实践中使用的最常见行为模型中的20个构建，健康信念模型(HBM)、跨理论模型、计划行为理论和社会认知理论(SCT) [29］．Cowan等人在此基础上将同样的规则应用于体育活动应用[23］．然而，并不是所有的结构都适用于移动应用程序，许多结构具有类似的重叠定义和组件。由于这些限制，为了清晰起见，编制和合并了一个新的规则。此外，Michie等人的工作概述了行为改变干预概念化的“行为改变轮”。该框架确定健康行为有3个主要组成部分:(1)能力(心理和身体)，(2)动机(自动和反思)，(3)机会/触发(社会和身体)(COM-B) [30.］．在“先行”模型和BJ Fogg行为模型中也存在类似的概念化和同一模型的迭代[31，32］．Doshi等人和Cowan等人的20个构造是基于COM-B系统的这些组件进行分类和合并的。

最后的标识包含了以下用于测量共13个结构的指标(参见表2）;能力(心理、一般信息、自我监控、压力管理;体力、技能训练、简单性或赋能因素)、动机(自动、激励、社会支持;反思、目标设定、HBM的认知策略、自我效能)和机会/诱因(社会、同伴压力;身体，行动的线索，刺激控制)。如果构造具有清晰可区分的定义，并且它们直接应用于移动电话上的应用程序的功能(表2)．为了消除主观偏见，行为结构被编码，得分与游戏和游戏化规则相同(Yes=1, No=0)。

数据分析

描述性统计数据用于报告游戏化组件融入健康和健身应用的情况。在为每个应用程序编写有效的游戏元素、游戏化组件和健康行为结构之后，每个类别的最终得分都是总和。采用线性回归分析对其余两个假设进行检验。第一个回归分析评估了游戏元素和整体游戏化组件之间的关系;将总机会/触发评分、应用程序评论、目标健康行为以及应用程序与其他技术的集成集成到模型中。第二个回归评估了游戏化的总组成部分，包括三个个体的亚行为得分，能力、动机和机会/触发;利用游戏化的目的和应用程序集成，将其他技术集成到模型中。最后回归比较了行为建构总分与游戏元素总分和游戏化总分的关系;将应用评论的数量、目标健康行为、内容有效性、数据收集方法以及应用与其他技术的集成集成到模型中。

结果

描述性统计

在最初编码的261个应用描述样本中，52.5%(137/261)包含至少一个游戏化元素，约23.8%(62/261)包含至少一半(3个或以上)的6个最常用的游戏化元素。社交或同伴压力是最常见的游戏化元素，只有45.2%(118/261)的应用包含这一元素，紧随其后的是数字奖励、竞赛、排行榜、成就级别或排名以及现实世界的奖励(24.1%，63/261;18.4%, 48/261;14.2%, 37/261;13.4%, 35/261;10.0%，分别为26/261)。在编码的应用程序中，共有88.5%(231/261)的样本与健康行为有关，而剩下的11.5%(30/261)要么主要是教育，要么不关注健康行为改变。

在最终的综合分析中下载和编码的132个应用程序中，68.2%(90/132)是专门针对身体活动的，9.1%(12/132)是针对饮食跟踪和行为的，19.7%(26/132)是综合或同时针对身体活动和饮食的，3.0%(4/132)针对其他健康行为。91.7%(121/132)的应用程序中没有引用或链接来源来验证应用程序中提供的信息，29.5%(39/132)的应用程序被发现与其他技术或媒体集成。约97.7%(129/132)的应用程序跟踪用户的某种数据，27.9%(36/129)是被动跟踪(不需要手动输入数据)，55.0%(71/129)是主动跟踪(需要用户手动输入数据)，17.1%(22/129)使用两种方法。最后，编码人员对应用程序中使用游戏化的感知目的进行了评估。14.4%(19/132)的感知应用目的被编码为“让人们更多地与应用互动”，32.6%(43/132)被编码为“让人们更多地完成预期行为”，43.2%(57/132)被编码为两者都有，9.8%(13/132)被编码为两者都没有或“目的不明确”。

样本中包含的132款应用的平均行为得分为4.99分(总分13分)(38.4%;Cronbach alpha= 0.65)，在13个可能的游戏中，平均游戏得分是3.80 (29.25%;Cronbach alpha= 0.72)，平均游戏化得分为2.28(总分为6)(38.13%;克伦巴赫α= .64点)。行为评分进一步被分解为三个部分(如上所述):(1)能力(平均2.11(总分5分);(2)动机(平均2.30 / 5;(3)机会/触发(平均0.58 / 3;19.4%)。表3显示为本研究设计的3个度量标准的每个组成部分的详细描述性统计。

线性回归分析

回归分析的结果(表4-6)表明，游戏元素的更多包含与游戏化组件显著相关(P<.001)，与总机会/触发评分(P< . 05)。其次，在应用设计中融入游戏化元素与总动机得分显著相关(P<.001)，而与总能力得分或总机会得分无相关性。最后，回归结果显示，在应用程序中包含行为理论与包含游戏化组件相关(P<.05)，但与游戏元素的包含无关。此外，行为理论与应用评论数量呈正相关(P<.05)，目标健康行为(P<.05)，与数据收集方法有关(P< . 05)。

讨论

游戏化使用

据我们所知，这项研究是对游戏化在健康和健身应用中的应用的首次全面综述。结果显示，在健康和健身应用中使用游戏化已经变得越来越普遍，应用商店中发现的应用数量至少包含一些游戏化元素。游戏元素的使用与游戏化的使用是相关联的，这是意料之中的，因为游戏化借鉴了游戏领域的结构。游戏化得分与健康行为理论的使用相关，尽管进一步的分析表明，只有动机可以解释这种关联。这是意料之中的，因为游戏化在行业中通常被用于增加用户的动机;然而，这可能突出了游戏化应用主要关注行为的动机组件，而没有充分解决能力或行为触发器的错失机会。

尽管包含了至少一些游戏化的组成部分，但游戏化组成部分的整合平均分仍然低于50%。游戏元素的加入和健康行为理论结构的使用也是如此，这表明在健康和健身应用中缺乏任何明确的有效游戏、游戏化或行为理论的行业标准。然而，制定行业标准可能具有挑战性，因为如果不进行与应用设计功能影响相关的实验，就很难衡量游戏化的真正影响。在很大程度上，在确保商业健康和健身应用的质量或为使用游戏化建立有效和有意义的标准方面，几乎没有付出什么努力。事实上，当前健康游戏的成功是基于收益而不是行为参数。20.，33，34］．迄今为止，许多关于游戏化和健康的研究都专注于锻炼游戏，即要求玩家在玩游戏时进行身体活动的游戏。35］．像任天堂Wii或Xbox Kinect这样的游戏主机已经使用了交互式传感器，以允许更多整合类型的游戏玩法，这在以前是不可能的。17，34］．Adams等人的工作重点是开发锻炼游戏中有效组件和体力消耗的评估框架[35］．这项研究的结果表明，为了衡量游戏化对健康的真正益处，有必要在受控环境下通过大样本研究进一步检验游戏对健康的影响。

正如假设的那样，游戏化的使用与电子游戏产业所建立的有效游戏元素相关。此外，游戏元素与应用流行度相关，即应用评论数量。考虑到苹果App Store没有通过下载量或特定应用的持续使用来报告受欢迎程度的数据，评论是唯一可用于分析的受欢迎程度的量化指标。相反，在回归分析中，游戏化与应用受欢迎程度并无关联(未在表格中报告)。这对于开发者和健康从业者在设计健康游戏时具有重要意义。如果游戏确实更受大众欢迎，那么开发者的重点应该是创造有深度、叙事的游戏体验，而不是仅仅使用游戏或游戏化的便利元素的应用。

游戏化这个广泛使用的术语引发了很多争议。游戏化在健康应用中的广泛采用受到了游戏开发者领域的批评，因为它只将功能性游戏的选择性或“方便”组件引入到非游戏设置中。15，18，36］．这种适应性消除了一个事实，即传统游戏已经具有自然的强化和激励作用，而复杂的行为如饮食和体育活动则可能没有。18，33，34］．费拉拉在描述这种游戏化的快速扩张和广泛采用时，提到了Gartner的工作，认为这是伴随新技术出现的自然重复的“炒作”周期的一部分，在该领域出现越来越多的失败和挫折后逐渐消失。18，37］．此外，游戏化的推动假设使用奖励、关卡、排行榜和外部激励就足以维持(健康)行为反应，而无需使用游戏的其他组件，如解决问题、讲故事和幻想。15，18，36］．这反映了本研究的发现，结果显示很少使用3d环境和叙事背景。

最后，分析结果表明，健康行为理论的使用与游戏化的使用相关，而与游戏元素的使用无关。进一步分析表明，游戏化与综合动机得分相关，而与能力或机会/触发无关。也许使用游戏化的应用程序试图影响用户参与期望行为的动机，同时潜在地忽略了个人执行行为的能力和参与行为的触发器。然而，针对个人参与某种行为的能力是实现长期行为改变的核心[30.］．对动机的单一关注可能暂时支持健康行为，但如果没有能力的增强，动机和自我效能感可能无法持续。32，38］．

虽然游戏化这一新领域很有前景，但在游戏化健康的发展和实施过程中，它忽略了健康行为理论的其他主要组成部分。首先，使用激励来增加行为的采用和保留的概念起源于操作性条件反射/强化，或将行为的完成与外部奖励的重复配对[35，38］．然而，没有人试图评估游戏化在手机应用程序中的使用，因为它与操作性条件反射有关。通过对健康应用游戏化的回顾，我们发现许多应用都依赖于用户所重视的徽章或积分等数字奖励，而实际上这可能并不正确。这一观点在传统的行为改变设置中并不受支持，一些专业人士批评这种使用游戏化的做法，认为它只不过是一个不适应全面行为改变的客户忠诚计划[18］．其次，没有评估手机应用程序中的外部激励是否充分符合健康行为理论应用的最佳实践。事实上，许多应用需要花费太多精力去吸引用户，但却没有多少感知价值或收益，这种不平衡导致了不可靠的健康行为。35，39，40］．

限制

这项研究的发现应该在一些关键局限性的背景下进行解释。首先，在本研究的样本中主要是免费应用，这可能排除了可能使用游戏化的相关付费应用。然而，近年来应用免费下载的趋势越来越明显，目前90%的应用都是免费的。22］．因此，考虑到这一行业趋势，这个样本应该被认为是可用应用的充分代表。

其次，应用程序最初是通过查看Apple App Store中的描述编码到示例中的。因此，一些最初评估的应用(约16.7%，22/132)实际上并不包含之前编码的游戏化元素。然而，这个潜在的错误发生在应用下载后的复杂审查之后，是不准确描述的结果，而不是这项研究的研究人员。应用行业应该进一步强调描述和应用内容的质量控制，以便为用户提供更高质量的内容。最后，本研究没有评估应用程序的设计特征在影响其行为效能方面的作用。因此，我们应该谨慎解读研究结果，并将其用于为未来的研究奠定基础框架，以便将应用设计元素纳入评估中;例如，随机对照试验。

结论

在传播健康行为改变干预措施方面，应用程序代表了一个非常有前途的新兴市场和前景。初步结果显示，游戏化在健康和健身应用程序中的应用非常广泛，这就需要对游戏化改变健康行为的潜力进行深入研究和评估。试图影响行为改变和健康结果的开发者和健康从业者应该考虑全面整合行为理论，独立于是否使用游戏或游戏化。然而，游戏化可能是一种针对动机组件的有效手段，游戏可能有效地激发个人和提高应用的受欢迎程度。就目前的情况来看，当前行业对游戏化、游戏元素和行为理论的使用都不达标，这表明可供下载的应用程序数量激增，但目前没有固定的行业标准。这篇论文不仅有可能影响健康和健身应用游戏化的蓬勃发展，还可能为将游戏和行为理论整合到移动干预中提供一个有效的实践框架，从而更好地影响人群的健康。