基于行为改变理论的家庭能源管理系统设计

2025-05-11 上传，收录于 2025届研究生毕业设计作品

随着全球能源危机与气候变化的日益严峻，节能减排已成为当前社会发展的重要议题。家庭作为社会能源消耗的基础单元，家庭用能行为的优化不仅关系到个体能源使用效率，更是实现可持续发展目标的关键切入点。随着物联网、智能电网的兴起和发展，近年来家庭能源管理系统逐渐成为一种重要的家庭节能解决方案。然而，现有家庭能源管理系统在设计过程中普遍存在技术导向、对用户的用能行为和需求考虑较少等问题，难以有效引导用户节能。本研究采用跨学科研究方法，将行为改变理论引入并应用到家庭能源管理系统的设计实践中，旨在探索如何设计以用户需求为核心、行为干预为导向的家庭能源管理系统，从而为家庭节能提供科学化、系统化的解决方案。 本研究通过桌面调研梳理了现有家庭能源管理系统的核心功能，分析了其局限性，并整合计划行为理论与人际行为理论中的多维度节能行为影响因素，作为调研和分析用户节能行为的基础。基于此，本研究首先通过文献调研明确了能耗较高、节能潜力较大的设备类型及其对应的典型用能行为，为后续用户行为研究提供基础。其次，本研究开展了实地调研，以了解用户的真实用能场景和现存问题，为后续研究提供参考和现实依据，并通过问卷调研量化评估了典型不节能行为的发生强度、调研了制约和促进用户节能行为的原因和用户对于家庭能源管理系统的功能期待。然后，本研究选择了代表性用户进一步开展了深度访谈，以深入探究用户不节能行为背后的原因、用户对节能问题的认知，并询问了用户对于家庭能源管理系统功能的需求和建议。在此基础上，本研究基于上述节能行为影响因素框架对调研中得到的不节能行为和原因进行了分析；并引入CREATE动作漏斗模型，通过分阶段行为转化路径分析用户在使用产品的过程中可能会遇到的阻碍。此后，本研究结合前期研究成果，基于CREATE动作漏斗模型中的五个关键干预节点，针对性提出了用户行为的干预策略和产品的设计策略。基于上述设计策略，本研究梳理出了产品的功能并构建了产品的系统架构，以移动端应用为载体开展了家庭能源管理系统的设计实践，依次完成了产品的低保真原型设计和高保真设计。最后，本研究对产品从系统整体可用性和行为引导效果两方面展开测试，并根据测试结果对设计方案进行了优化改进。 本研究的创新价值在于以用户需求和行为改变作为出发点，引入行为改变理论对家庭用能行为展开深入调研和分析，提出了可以有效提高用户节能意识、促进节能行为改变的设计策略，并指导了家庭能源管理系统的创新设计、测试与优化。本研究的成果可为引导用户节能行为和基于行为改变理论指导产品设计的相关研究提供方法和路径参考，同时对于促进节能减排工作的开展也具有一定的实践价值。