游戏化对吸烟者自我效能感和戒烟动机的影响:两个游戏化戒烟移动应用程序的观察性研究

介绍

吸烟是全世界过早死亡和残疾的第二大危险因素，每年约有800万人死亡[1，2]。在英国，2016年16%的死亡归因于吸烟[3.]。尽管大多数吸烟者都想戒烟，但研究表明，在过去的一年中，英国试图戒烟的吸烟者数量在2008年至2017年期间下降了7% [4]。在尝试戒烟的吸烟者中，只有3%-5%的人在一年后成功戒烟[5]。探索可以提高长期戒烟成功率的方法可以降低慢性病的患病率和过早死亡。先前的研究表明，高戒烟动机和自我效能感(这两个因素通常被纳入面对面的行为支持干预措施)可以增加尝试戒烟和成功戒烟的可能性[6-9]。

戒烟动机指个人对戒烟的决心和重视程度。[10]。另一方面，自我效能感，这个理论概念是由班杜拉[11]，在戒烟的语境中，指一个人在面对内外刺激时对自己戒烟能力的信心[11，12]。健康行为改变干预措施采用了几种策略来影响自我效能感或戒烟动机。例如，动机性访谈常被用来帮助吸烟者探索戒烟的原因，“使他们更愿意和能够戒烟”[13]。同样，替代经验和绩效成就是影响自我效能的策略。替代经验指“让个人接触成功的行为表现或通过实践获得经验”[14]。在戒烟的背景下，这可能意味着向吸烟者展示其他吸烟者在参加戒烟计划后成功戒烟的例子。业绩成就指有成功的经历[11，14];对于一个试图戒烟的吸烟者来说，这可能意味着保持一天的戒断，并承认这是一个成功。这些战略已被纳入面对面和数字干预措施，例如移动医疗(mHealth)解决方案，这对于改善不同背景和人口群体的获取、知识和行为变得越来越重要[15]。

一种经常用于物理和远程干预行为改变的策略是游戏化，也被称为在非游戏环境中使用游戏元素。16]。游戏元素的例子包括成就徽章、目标设定、进度跟踪、分享进度和关卡。17]。过去的研究发现，游戏化可以对行为改变的认知成分产生积极影响，包括自我效能感和动机。例如，自我效能感是被提到最多的游戏化教室的优势，因为它提高了学生的信心水平[18]。同样，Thorsteinsen等[19发现游戏元素显著提高了个人参与体育活动的动机。游戏化的使用逐渐变得越来越流行，因为它似乎与几个行为改变理论和技术共享关键组件[17，20.]。例如，关于动机的主流理论——自我决定理论(self-determination theory)认为，积分和徽章等游戏化元素可以作为信息反馈，向用户灌输一种内在激励能力。21]。同样，另一个著名的动机理论——目标设定理论也与游戏化有关;例如，排行榜和关卡等元素为个人提供了更小、更直接的目标，可以提高任务表现，从而增强人们完成任务的信心。21，22]。

虽然游戏化看起来很有希望，但游戏化在健康行为改变领域的影响主要集中在提高身体活动水平[23-25]。更具体地说，在其他行为(如吸烟)的背景下，还有进一步研究游戏化使用的空间。随着智能手机使用的普及和数字化干预措施的增加，至关重要的是要研究新的战略，如游戏化，以补充移动医疗解决方案，并符合当前的数字化趋势。大多数探索游戏化在戒烟背景下的影响的研究都是纯粹定性的，因此没有定量地实施游戏化。例如，Pløhn和Aalberg [26在参与者使用带有游戏化功能的数字戒烟干预措施后，对他们进行了采访，发现对游戏化的积极看法是帮助戒烟的重要动机因素。然而，戒烟干预并不是通过移动应用程序提供的。El-Hilly等人的另一项研究[27在移动健康的背景下，游戏化对吸烟者的动机和参与的影响发现了有希望的结果。类似于Pløhn和Aalberg的研究[26]， El-Hilly等人的研究[27]也是定性的，样本量较小(n=16)，阻碍了研究结果的外部有效性。另一方面，Lin等[28对游戏化进行了定量调查，发现戒烟移动应用程序中的程序进度或步骤完成作为游戏化元素对心理因素(如用户幸福感、灵感和赋权)有积极影响[28]。值得研究的是，戒烟应用程序中的游戏化是否也会对自我效能感和戒烟动机等基本认知因素产生积极影响。

探索移动医疗背景下的游戏化是否可以提高吸烟者的自我效能感和动机，从而设计出更有针对性的干预措施，从而提高戒烟率，减轻烟草消费的健康负担。这项研究的发现也可以为手机应用程序的有效设计提供见解。此外，由于移动医疗解决方案覆盖面广且成本低，了解游戏化对移动医疗的影响可能对帮助弱势群体和减少健康不平等有相当大的影响[29]。基于先前研究的局限性，本研究探索游戏化戒烟应用程序的目的也可以帮助增强当前对移动健康干预措施对行为改变的有效性的理解，并扩展我们对促进健康生活方式改变的新方法的了解。具体来说，我们的研究旨在定量评估游戏化功能的总体感知有用性、易用性和使用频率与吸烟者寻求戒烟的自我效能和动机之间的关系。

方法

抽样及资格

在先验分析的基础上，使用功率水平为1−β=。80，显著性水平α=。2005年，我们的目标是招募140名参与者。之前的一项研究调查了健身应用中的游戏化元素对感知能力(自我效能的代表)的影响，结果表明需要112名参与者才能完成这项研究[25]。与之前的手机应用研究类似，我们认为退出率约为20% [30.-32]，结果招募了140名参与者。样本量计算还假设基于之前的手机应用评论，这两个应用是相似的[33]。

参与者必须年满18岁，并且目前是吸烟者(每天至少抽一支烟，一生中至少抽100支烟)。此外，要参加这项研究，个人必须报告他们正在尝试或愿意在未来30天内戒烟，并且没有使用其他形式的戒烟治疗。被诊断患有精神疾病的个体被排除在研究之外。

研究设计

2019年6月至2020年7月进行了一项为期四周的观察性研究，评估了游戏化、自我效能感和戒烟动机之间的关系。不需要面对面的接触，研究是在互联网上进行的。参与者是通过社交媒体招募的，海报被张贴在伦敦的公共场所。最初，对表示对研究感兴趣的参与者(N=326)进行筛选，以评估他们的资格。符合条件的参与者提供知情同意书(n=170)，并分配参与者识别号(PID)。然后，他们被要求完成一份基线问卷，询问一般人口统计(年龄、性别、教育程度、婚姻状况、教育程度、居住国家等)、吸烟习惯(吸烟数量、尼古丁依赖等)、自我效能感和戒烟动机。

总共有154名参与者完成了基线评估，并获得了如何下载和开始使用该应用程序的说明。偶数pid分配给移动应用程序Quit Genius，奇数pid分配给移动应用程序Kwit。这种确定性方法用于确保参与者在两个应用程序之间的平均分配。参与者被要求使用指定的移动应用程序总共4周。研究人员向参与者发放了使用该应用程序两周后的研究中期问卷和使用该应用程序四周后的研究结束问卷。

在完成基线评估的参与者中，138人安装了应用程序，116人完成了全部4周的研究。研究中和研究结束评估包括游戏化、自我效能和戒烟动机等问题。参与者可以免费使用该应用程序的所有功能，并有机会赢得50英镑(合68美元)的亚马逊代金券。在研究的每个阶段的参与者人数的概述是在多媒体附录1．

移动应用程序

该研究的移动应用程序是根据移动应用程序审查选择的，该审查发现这两个应用程序具有高度嵌入游戏化功能，并且高度遵守英国的戒烟指南[33，34]。两个应用程序的截图显示在多媒体附录2．

Kwit

Kwit是一款戒烟手机应用程序，可以帮助人们开始戒烟之旅，并帮助人们戒烟。35]。这款应用程序包括几个功能，比如计算器、帮助吸烟者记录和分析烟瘾和诱因的吸烟日记、动机卡、社交媒体分享、等级和成就卡。这款应用基于认知行为疗法(CBT)和游戏化策略。在研究期间使用的Kwit版本包括从2019年6月(v.4.1)到2020年7月(v.4.4)发布的版本。

辞职的天才

Quit Genius是一款基于CBT的游戏化戒烟手机应用程序[36]。它为寻求戒烟的个人提供个性化的支持，并帮助戒烟者保持戒烟状态。它包括几个功能，如跟踪器，允许戒烟者记录他们的渴望和触发因素的每日日记，戒烟工具箱，目标设定功能，成就徽章，相互建立的信息阶段，以及一个戒烟教练，他提供持续的个性化支持。参与者下载的版本为2019年6月(v1.1)至2020年7月(v1.9)发布的版本。

措施

社会人口因素

在基线时评估常见的社会人口因素。年龄分为18-29岁、30-41岁、42-53岁、54-65岁，性别分为男、女。婚姻状况分为单身、已婚和民事伴侣。教育是根据联合国教育、科学及文化组织(United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization)将教育分为三类:完成小学教育为低水平，完成中学教育为中等水平，获得学院或大学学位为高水平[37]。就业状况分为失业(有工作意愿和能力但没有工作的人)、就业(学生和家庭主妇等没有工作能力的人)和失业(没有工作能力的人)。居住是根据世界卫生组织的区域分类的:西太平洋、美洲、东南亚、欧洲、非洲和东地中海[38]。

尼古丁依赖

采用含有6个项目的Fagerström测试来测量参与者对尼古丁的耐受性和依赖性[36]。根据参与者的回答，将他们分为3个等级:低(0-4分)、中(5-7分)和高(8-10分)[39，40]。

自我效能感

参与者的自我效能感是用一份名为“吸烟自我效能问卷”的12项量表来测量的。12]。该量表评估个人在面对内部和外部刺激时对自己戒烟能力的信心。回答选项包括完全不确定、不太确定、比较确定、相当确定和绝对确定。每个参与者的总分从12分到60分不等，得分越高表明自我效能越高。

戒烟的动机

参与者被问及戒烟研究中常用的两个问题，以衡量他们戒烟的动机[10，41，42]。第一个问题是这样的:戒烟对你来说有多重要?回答包括:非常重要，非常重要，相当重要，并不是那么重要。被问到的第二个问题是:你戒烟的决心有多大?回答选项包括:非常确定、非常确定、相当确定和不完全确定。每个参与者的总分从2分到8分不等，分数越高表示积极性越高。

游戏化

每个应用的游戏化功能都是使用Cugelman游戏化战略和战术框架确定的，并显示在多媒体附录3［17]。对于每个确定的游戏化功能，参与者被问及他们在戒烟过程中发现它有多有用和容易使用。参与者被提供5分李克特量表反应:强烈同意，同意，既不同意也不反对，不同意，强烈不同意。感知有用性和易用性是技术接受模型的两个重要组成部分，在现有文献中已被广泛使用，以更好地了解用户对移动应用程序和应用程序功能的接受程度和态度[43，44]。

参与者还被问及他们在戒烟过程中使用每个游戏化元素或功能的频率。参与者被提供5分李克特量表反应:几乎总是，经常，有时，很少，从不。对每个游戏化特征的回答打分从1到5分。我们计算了所有特征的混合平均值，较高的平均值(从1到5)表明玩家对游戏化的整体参与度更高。

统计分析

采用统计软件STATA 13.1 (StataCorp)进行分析。建立了盒状图和须状图，以概述参与者在不同研究时间点的自我效能和戒烟动机水平。在研究中期和研究结束时计算游戏化特征的感知频率、易用性和有用性的平均值。双向配对样本t通过测试来检验在研究的各个时间点上，自我效能感和戒烟动机的差异是否有统计学意义。此外，我们探索了各种线性回归模型来检验游戏化是否与自我效能感和戒烟动机的变化有关。在考虑数据与模型拟合的迭代过程(即比较赤池信息准则和贝叶斯信息准则)的基础上，建立了2个线性回归模型。第一个测试了感知易用性、使用频率和游戏化有用性与自我效能改变之间的关系，第二个测试了感知易用性、使用频率和游戏化有用性与戒烟动机改变之间的关系。两个模型都控制了年龄、性别、教育程度、婚姻状况、尼古丁依赖、基线自我效能和基线戒烟动机。在5%水平上的显著性(0.05)，以及所有纳入系数的95% ci，在结果部分。

结果

研究参与者

如图所示表1在美国，使用Kwit(58/ 116,50 %)和Quit Genius(58/ 116,50 %)应用程序的参与者比例相等。大多数参与者是男性(71/116,61.2%)，受过高等教育(87/116,75%)，单身(77/116,66.4%)，有工作(76/116,65.6%)，居住在欧洲(67/116,57.8%)。超过一半的参与者每天吸烟10支或更少(63/116,54.3%)，大多数人对尼古丁有低到中度依赖(107/116,92.2%)。

自我效能和戒烟动机

图1显示平均戒烟动机从基线时的5.94分增加到使用应用2周后的6.20分，使用应用4周后增加到6.32分。基线时戒烟动机(和IQR)的中位数为6.00 (IQR 5-7)， 2周时为6.00 (IQR 5-8)， 4周时为7.00 (IQR 5-8)。同样，平均自我效能评分从基线时的37.38分增加到使用应用程序2周后的41.37分，使用应用程序4周后增加到42.47分。基线时的自我效能(和IQR)中位数为37.00 (IQR 27-39)，在2周时增加到42.50分(IQR 33-50)，在4周时进一步增加到44.00分(IQR 35-51)。配对t测试发现，平均自我效能和戒烟动机在基线和研究中期以及基线和研究结束之间的增加具有统计学意义(多媒体附录4)。

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游戏化

表2显示研究中和研究结束的平均感知有用性，易用性，以及使用整体游戏化和嵌入应用程序中的特定游戏化功能的频率。在研究中期和研究结束时，目标设定被认为是最有用的游戏化特征(4.14分)，而分享被认为是最没用的特征(研究中期为3.72分，研究结束为3.28分)。参与者还认为目标设定是研究中期和研究结束时最容易使用的特征(分别为4.31分和4.36分)。在使用频率方面，参与者自我报告他们在研究中期和研究结束评估期间最常使用进度指示板(分别为3.23和3.30)。据报道，使用频率最低的功能是分享功能，因为没有多少参与者与他人分享他们的进展或结果。

给出的线性回归模型结果表3显示游戏化特征的平均感知频率每增加1点，从基线到研究结束，自我效能感增加3.35点，在统计上显著相关(β= 3.35;95% ci 0.31-6.40)。游戏化的平均感知易用性和有用性与自我效能感的变化无关。此外，基线自我效能增加1点与基线和研究结束时自我效能降低1.06点相关。β=−1.06;95% CI为- 1.22 ~ - 0.90)。性别、婚姻状况、尼古丁依赖、基线动机、平均感知易用性和游戏化特征的有用性与自我效能从基线到研究结束的变化无统计学显著相关。中提出的第二个线性回归模型表3结果显示，中等或高等教育程度的人的戒烟动机比低教育程度的人平均低1.31点(95% CI - 2.60至- 0.01)和1.21点(95% CI - 2.32至- 0.10)。此外，与基线相比，使用游戏化功能的平均感知频率增加1点与研究结束时戒烟动机增加0.54点在统计学上显著相关(β= 54;95% ci 0.15-0.94)。同样，有一些迹象表明，游戏化的平均有用性和基线自我效能感与戒烟动机的变化有关。最后，基线戒烟动机每增加1分，戒烟动机就会减少0.69分(β=−i;95% CI为- 0.90 ~ - 0.49)。

讨论

主要研究结果

我们发现，与基线相比，使用Kwit和Quit Genius与使用应用程序4周后自我效能和戒烟动机水平的提高有关。我们的研究还发现，使用游戏化功能的感知频率与自我效能感和戒烟动机的增加有关。最后，与使用手机应用程序前相比，使用手机应用程序4周后，更高的基线自我效能感和戒烟动机都与自我效能感和戒烟动机水平的小幅增长有关。

我们分析的关键发现表明，与使用应用程序之前相比，使用游戏化的频率与使用应用程序后自我效能和戒烟动机的水平增加有关。一个可能的原因是，游戏化使用的频率会影响用户对应用的整体参与度，进而影响自我效能感和退出动机。现有文献中的一些研究发现了游戏化对用户粘性的积极影响。例如，Othman等[45发现游戏化对Play4fit(一款健身智能手机应用)的用户粘性产生了积极影响。46发现游戏化在提高基于应用程序的项目的参与度方面是有效的。因此，游戏化带来的更高的整体应用粘性可能会增加吸烟者对自己戒烟能力的信心和戒烟的动力。此外，研究发现，较高的参与程度与干预效果呈正相关[47，48]，与没有游戏化功能的应用相比，具有影响整体参与度的游戏化功能的应用可能具有更好的戒烟效果。

虽然在我们的研究中没有明确的调查，但游戏化使用的频率也可能对用户的享受产生影响，从而影响戒烟的动机和自我效能水平。较高的用户粘性会从本质上影响动机水平，因为无论最终结果如何，应用的使用都会给用户带来回报或乐趣。心流理论认为人们可以体验到的状态流在这种情况下，他们高度参与一项活动，因为它是如此令人愉快，他们甚至愿意付出代价参与其中[49]。研究表明，游戏化元素可以提高体验的乐趣水平，从而产生更高层次的动机[49]。游戏化使用频率被发现与自我效能水平增加有关的另一个可能的理论解释是，游戏化可能会影响用户的能力和信心。某些游戏化功能(游戏邦注:如提供对表现的即时反馈、渐进式关卡和提供成就徽章)可以提供一种低风险的尝试任务的方式，同时还可以提高他们实现既定目标的信心水平。50]。根据自我决定理论，三种心理需求(自主性、能力和相关性)的满足可以促进动机[51]。游戏化通过徽章、升级和进度跟踪等游戏元素为玩家的表现提供即时反馈，有助于满足能力需求，增强自我效能感。另一方面，分享功能等元素可以帮助支持和增强亲切感，从而提高动机水平。

使用游戏化功能的感知频率与戒烟动机和自我效能感的增加之间的联系，对于在非游戏环境(如健康行为改变)中使用游戏化和游戏设计原则具有重要意义。我们发现在应用使用4周后，进度跟踪是最常使用的游戏化功能。根据对手机戒烟应用程序的调查，这一功能通常被应用程序开发者集成到应用程序中[52]。然而，我们还发现，用户经常互动的游戏化功能之一(解锁关卡或完成阶段)也是在审查中调查的戒烟应用中只有20%采用的功能。对于应用开发者来说，研究这种游戏化功能的影响是很有价值的，因为它们通常不会被整合到手机应用中，但却有可能提高用户粘性，从而提高自我效能和退出动机。这也凸显了移动应用开发者、研究人员和行为改变专家之间合作的重要性和必要性，以创建干预措施，通过游戏化等策略有效地瞄准和影响重要的认知因素。

我们的研究还发现了一些迹象，表明与基线相比，游戏化的平均感知有用性与自我效能水平和戒烟动机的提高有关。这一发现与之前探索游戏化对戒烟动机影响的研究相一致。例如，Pløhn和Aalberg [26发现在使用基于游戏化应用程序的戒烟计划后成功戒烟的参与者报告说，游戏化的有效性是一种激励因素[26]。同样，一项对16名参与者的研究发现，参与游戏化戒烟干预的个体比那些参与非游戏化戒烟干预的个体具有更高的动机水平[27]。我们的发现得到了其他研究的支持，强调了进一步调查特定游戏化功能的有用性，以更好地设计旨在促进健康行为改变的移动健康解决方案的价值。

除了我们关于游戏化的发现之外，我们分析的一个普遍发现是，在使用应用程序后的基线和4周之间，自我效能感有所提高。这意味着，参与者不仅在面对渴望和情绪等内部刺激时，而且在面对被其他吸烟者包围或引发吸烟渴望的社交场合等外部刺激时，对戒烟的信心都有所提高。同样，在研究开始和结束之间，戒烟动机的增加表明，参与者有更高的戒烟决心，并且更重视当前戒烟尝试的成功戒烟。高自我效能感与戒烟动机之间的关联与更好的戒烟结果已经在大量先前的研究中得到证实[6-9]。虽然我们在研究中没有评估戒烟结果，但有证据表明，自我效能感和戒烟动机的提高可以提高戒烟率，这对游戏化戒烟应用程序来说是一个令人鼓舞的发现。此类应用程序可被视为寻求戒烟的吸烟者可用的可能的戒烟干预措施。增加使用移动应用程序戒烟也可能对减轻健康不平等现象产生广泛影响，因为移动医疗解决方案能够以低成本接触到大量人群[15]。

值得注意的是，在应用程序使用的前两周，自我效能感和戒烟动机的大部分增长都很明显。这可能意味着游戏化的移动应用程序在最初使用应用程序后具有饱和效应，之后它们帮助参与者保持自我效能感和动力水平。过去的研究发现，在干预过程中，自我效能感的提高可以带来更大的长期成功的可能性[53]。另一项研究表明，在为期12周的戒烟干预的前两周内，自我效能感有所提高的参与者在治疗后更有可能继续戒烟[54]。该研究还揭示了促进吸烟者早期对自己戒烟能力的信心的重要性，以增加干预结束后很长时间内成功戒烟的几率。54]。这些发现可能会对未来的戒烟干预措施产生影响，特别是在干预过程中采用提高自我效能感和动机水平的策略在早期．

最后，我们的分析还表明，受过高等教育、基线自我效能感和戒烟动机与自我效能感和戒烟动机的小幅改善有关。这表明，在我们的研究中，游戏化的移动应用程序对那些对自己的戒烟能力缺乏信心的人、戒烟决心较低的人、受教育程度较低的人或社会经济地位较低的人更有好处。由于在吸烟率和成功戒烟方面都存在社会经济差异，这一发现可用于为未来的干预措施提供信息，以帮助弱势群体，从而减少不平等。

限制

通过定量研究游戏化戒烟移动应用程序的影响，我们试图解决现有文献中的空白。然而，为了做到这一点，我们开发了一份需要参与者自我报告的问卷来定量评估游戏化。自我报告可能导致不同或不准确的感知，特别是在回答有关使用频率的问题时。此外，所编制的问卷还没有经过科学的验证。未来的研究可以更严格地测试游戏化评估问卷的有效性和可靠性。我们研究的另一个缺点是，大多数参与者报告对尼古丁有低到中度的依赖。这可能是因为对尼古丁高度依赖的个体的研究结果有所不同。因此，未来的研究可以探索不同类型吸烟者之间的差异。同样，有精神健康问题的参与者也没有资格参加这项研究，可能这些发现并不能推广到所有人群。最后，我们的研究包含了积极的志愿者，这可能会使研究结果受到志愿者偏见的影响。

为了解决本研究设计的自然局限性，未来的研究可以考虑使用两个尽可能相似的戒烟应用程序进行随机对照试验，仅在游戏化元素的数量上不同，或者更重要的是，游戏化元素的类型不同，以强有力地测试游戏化的影响。我们的研究不足以调查单个游戏元素的影响;因此，我们无法探究游戏元素之间的影响和差异。未来的研究可以尝试分离和测试行为改变干预中的单个游戏元素，因为并非所有游戏化元素都具有相同的影响或功能。可能是某些游戏化元素与其他元素相互作用，或与个人倾向、情境环境和特定目标活动的特征不同[20.]。因此，对于未来的研究来说，重点放在理论驱动的研究上，即调查个体游戏化元素是如何运作的。

结论

总之，我们的研究发现，更频繁地使用戒烟应用程序中的游戏化功能与更高的自我效能和戒烟动机有关。本研究结果为进一步研究游戏化在改善吸烟者戒烟过程中重要认知因素中的作用提供了良好的平台。未来的研究应该继续探索游戏化在移动医疗背景下的影响和有用性。基于我们的研究结果和现有文献，我们建议移动应用开发者与行为改变专家合作，开发更有针对性的、基于证据的、理论驱动的干预措施。与此同时，应该鼓励应用开发者与科学家一起探索和测试策略，比如游戏化，这可以瞄准行为改变的重要心理因素，同时可能提高应用的参与度。