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Diego Casado-Mansilla - PhD thesis dissertation

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This is the presentation used for the viva of the PhD thesis entitled: "Promoting long term energy-efficient behaviour in work environments through persuasive technologies"

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Diego Casado-Mansilla - PhD thesis dissertation

  1. 1. Promoting long term energy-efficient behaviour in work environments through persuasive technologies Diego Casado Mansilla 12 de septiembre de 2016
  2. 2. 2 Ámbito de investigación y revisión de la literatura
  3. 3. 3 Motivación _el sector edificios → 40% de la energía total _70-90% de nuestro tiempo * _más de 1700h anuales en el trabajo _el comportamiento humano repercute en un 40-50% de las emisiones de CO2 en este sector Ámbito de investigación Fuente: IDAE, Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía “Se precisa incrementar la investigación en eficiencia energética y concienciación pro- ambiental en los entornos laborales para reducir las cifras presentadas” Fuente: IDAE, Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía * http://www.sustainia.me/buildings-sector-track/why-buildings-matter/the-challenge/
  4. 4. 4 Cambio comportamiento pro-ambiental Ámbito de investigación El comportamiento pro- ambiental viene definido por: _entorno/ambiente _grupo _uno mismo “el conjunto de acciones intencionales, dirigidas y efectivas que responden a requerimientos sociales e individuales que resultan de la protección del medio ambiente” (Corral Verdugo, 2000)
  5. 5. 5 Modelado del comportamiento Ámbito de investigación _activación por elección racional (homo-economicus) _activación normativa del comportamiento _activación actitudinal/intencional)
  6. 6. 6 Persuasión Ámbito de investigación La persuasión depende de varios factores: _fuente _mensaje _canal _audiencia “...es un conjunto de procesos simbólicos en el que el comunicador trata de convencer a una o más personas para cambiar sus actitudes y/o comportamientos a través de la transmisión de un mensaje. Todo ello en una atmósfera de libre decisión” (Simons, 1976)
  7. 7. 7 Persuasión tecnológica Revisión de la literatura
  8. 8. 8 Persuasión tecnológica Revisión de la literatura
  9. 9. 9 Persuasión tecnológica Revisión de la literatura
  10. 10. 10 Persuasión tecnológica Revisión de la literatura 1. Más persistentes. 2. Anonimato. 3. Grandes volúmenes de datos. 4. Diferentes modalidades. 5. Escalabilidad. 6. Ubicuidad. Las computadoras pueden tener un papel más relevante que las personas (B.J. Fogg, 2003):
  11. 11. 11 Persuasión tecnológica + Sostenibilidad Revisión de la literatura Principales problemas abordados: _reducir las emisiones de CO2 _mejorar el reciclaje _reducir agua o papel _ahorro y eficiencia energética
  12. 12. 12 Eficiencia energética Revisión de la literatura Automatización Cambio de comportamiento
  13. 13. 13 Eco-feedback Revisión de la literatura “Feedback de tipo informativo que se provee una vez captada la variable a medir a lo largo del tiempo” (Froehlich, 2009) Potencial ahorro energético del 5-15% en los hogares (Darby, 2006; Fischer, 2008)
  14. 14. 14 Eco-feedback: Fuente y canal Revisión de la literatura Eco-feedback Dashboards: Web, smart-phones Interfaces ambientales, IoT, objetos inteligentes Redes sociales
  15. 15. 15 Carencias detectadas en la literatura Revisión de la literatura _la mayoría de los trabajos se realizan en el ámbito privado/doméstico _el feedback informativo (eco-feedback) no sobrepasa el 15% del ahorro energético (Darby, 2006; Fischer, 2008; Delmas, 2013) _el eco-feedback se centra en el modelo racional del comportamiento _no se ha explorado el potencial de combinar estrategias persuasivas _se ha demostrado que la persuasión es efectiva en el corto plazo pero no se ha investigado lo suficiente como para asegurar que su influencia permanece en el largo plazo (DeYoung1993; Knowles, 2014) _la mayoría de los trabajos abordan el cambio de comportamiento con estudios de corta duración (Osbaldison, 2012; Delmas, 2013)
  16. 16. 16 Hipótesis
  17. 17. 17 Hipótesis “Las tecnologías persuasivas fomentan conductas de eficiencia energética en el corto y largo plazo con la utilización de dispositivos electrónicos de uso compartido dentro del entorno laboral”
  18. 18. 18 Cuestiones Cuestiones de investigación H: Las tecnologías persuasivas fomentan conductas de eficiencia energética en el corto y largo plazo con la utilización de dispositivos eléctricos de uso compartido dentro del entorno laboral. C.1 C.2 C.3 C.4 ¿Qué dispositivos de uso compartido son potenciales candidatos? ¿Qué estrategia produce mayor aceptabilidad dentro del entorno laboral? ¿Algunas de las estrategias propuestas genera afiliación grupal entre la fuente y el receptor/es? ¿Se pueden cambiar las intenciones, las actitudes o incluso el comportamiento pro-ambiental por el simple hecho de interactuar con una fuente (tecnología) persuasiva?
  19. 19. 19 Solución propuesta: Eco-aware everyday things
  20. 20. 20 Automatización Cambio de comportamiento Eco-aware everyday things Automatización Cambio de comportamiento Aproximación híbrida Solución propuesta
  21. 21. 21 _los europeos consumimos el 31% del café del mundo * _hay máquinas de café en la mayoría de los centros de trabajo (30 millones solo en UE) * _consumen ~5.100 millones de kWh/año * (½ millón de hogares) _gran capacidad de mejora de la eficiencia energética → auto- power down (Nipkow, 2012) Eco-aware everyday coffee-makers Solución propuesta C.1 * TopTen: http://www.topten.eu/english/household/coffee_machines/capsule_espresso_machines.html
  22. 22. 22 Diseño automatización Solución propuesta _modelo predictivo basado en series temporales _capacidad de predecir el número de personas que utilizarán la cafetera en cada hora del día _predicción semanal en función del uso previo _el modelo predictivo mejora la eficiencia energética provista por el modo auto-power down Reducing Energy Waste through Eco-aware Everyday Things (López-de-Armentia, Casado-Mansilla et al. 2014)
  23. 23. 23 Diseño de la interacción Estrategia persuasiva combinada: _facilitar la toma de decisión (nudging) _eco-feedback en tiempo real Integrado en el dispositivo Externo al dispositivo Solución propuesta
  24. 24. 24 Implementación (I): Eco-adaptors Solución propuesta
  25. 25. 25 Implementación (II): Recogida de datos 25 Solución propuesta
  26. 26. 26 Implementación (III): Cálculo predicción Solución propuesta
  27. 27. 27Experimento piloto
  28. 28. 28 Experimento piloto Dashboard Eco-aware Eco-feedback C.2 C.3
  29. 29. 29 Participantes y metodología Experimento piloto _duración: 1 mes (2 fases) _100% hombres e ingenieros _ Edad: ẋ = 27,2; σ = 4,3 _pertenecientes a 3 laboratorios.  S3Lab (8)  ProtoLab (4)  SmartLab (8) N = 20. Reclutamiento por conveniencia S3Lab SmartLab ProtoLab
  30. 30. 30 Metodología Experimento piloto 1º semana 2º semana 3º semana 4º semana SmartLab S3Lab ProtoLab
  31. 31. 31 Análisis cuantitativo: energía Experimento piloto _solo la condición eco-aware redujo energía en la 3º y 4º semana _dashboard incrementó sustancialmente su consumo energético _eco-feedback tuvo resultados contrapuestos
  32. 32. 32 Análisis cualitativo Experimento piloto Entrevista semi-estructurada + cuestionario _56% aseguró que ha cambiado la forma de usar la cafetera (80% → eco-aware). “Ahora espero hasta que aparece el mensaje después de preparar un café” “Apago rápidamente la cafetera para no ver la energía desperdiciada”
  33. 33. 33 A mayor aceptación, más influencia tendrá la persuasión. 91.67% Análisis cualitativo Experimento piloto A mayor cooperación entre sujetos de un grupo más se está abierto a la influencia del compañero. _76.47% respondieron positivamente al factor interdependencia. _las respuestas del grupo eco-aware significativamente diferentes a las de los otros dos grupos (p=0.1560*10⁻³). C.2 C.3 Can computers be teammates? (Nass, Fogg & Moon, 1996)
  34. 34. 34 Experimento longitudinal
  35. 35. 35 Análisis confirmatorio “Un estudio longitudinal no es simplemente un estudio cualitativo alargado en el tiempo. Un estudio longitudinal se realiza para captar las dinámicas cotidianas que pueden surgir de forma esporádica y que son difíciles de recoger si la duración del experimento es limitada” (Karapanos et al. 2012) Dashboard Eco-aware Automation Experimento longitudinal
  36. 36. 36 Análisis exploratorio Experimento longitudinal Teoría del Comportamiento Planificado (Ajzen, 1991) _condición eco-aware → Modelo activación actitudinal/intencional. C.4
  37. 37. 37 Participantes Experimento longitudinal: Metodología N = 122. Reclutamiento (bola de nieve)
  38. 38. 38 Participantes Experimento longitudinal: Metodología N = 122. Reclutamiento (bola de nieve) Bailén Comunica Computing Cowork3C Euskaltegi IEEC Life MediaLab Mobility MORElab S.Gen. Techabout TLogica Ucrania Wikitoki 0 5 10 15 20 25
  39. 39. 39 Duración y Fases Experimento longitudinal: Metodología
  40. 40. 40 Pre-experimental Experimento longitudinal: Metodología 122 potenciales participantes
  41. 41. 41 Información Socio-demográfica Pro-Environmnental Readiness to Change Questionnaire (PE-RTC-12) Environmmental Attitudes Inventory (EAI-24) Pre-experimental Experimento longitudinal: Metodología _formación académica _género _consumo medio de café _clima geográfico _espacio de trabajo
  42. 42. 42 Experimental Experimento longitudinal: Metodología Grupo de discusión
  43. 43. 43 Experimental Experimento longitudinal: Metodología Pro-Environmnental Readiness to Change Questionnaire (PE-RTC-12) Environmmental Attitudes Inventory (EAI-24) Grupo de discusión
  44. 44. 44 Techabout Serv. Generales Mobility Post-Experimental Experimento longitudinal: Metodología
  45. 45. 45 Análisis: Energía → comportamiento Experimento longitudinal (%) Porcentaje de energía desperdiciada con respecto al consumo óptimo δ= -1,84 δ= 0,07 δ= -18,06 13,50% 15,88%31,28% δ=-17,78 δ=-15,40
  46. 46. 46(Milfont & Duckitt, 2010) Environmmental Attitudes Inventory (EAI-24) Análisis: Actitudes e Intenciones Experimento longitudinal Pro-Environmnental Readiness to Change Questionnaire (PE-RTC-12) (Tribble, 2008)
  47. 47. 47 Análisis: Actitudes e Intenciones Experimento longitudinal 81 px. 48 px.
  48. 48. 48 Análisis: Actitudes e Intenciones Experimento longitudinal
  49. 49. 49 Resultados: Actitudes e Intenciones Experimento longitudinal Sin agrupación previa (pre-post): _ ↓ confianza en ciencia y tecnología (Actitudes) _ ↑ Utilización (Actitudes) Con agrupamiento previo (pre-post): _↓ confianza en ciencia y tecnología -Bloque A- (Actitudes) _↑ utilización humana de la naturaleza -Bloque C- (Actitudes) _↓ estado de acción -Bloque C- (Intenciones)
  50. 50. 50 Resultados: Actitudes e Intenciones Experimento longitudinal Efecto de las condiciones sobre los constructos (ANCOVA): _confianza en ciencia y tecnología -Bloque A- (Actitudes) → σ² = 0,223 _estado de acción -Bloque C- (Intenciones) → σ² = 0,714 _cambio de estado -Bloque C- (Intenciones) → σ² = 0,739
  51. 51. 51 Análisis cualitativo Experimento longitudinal ¿Disonancia cognitiva? Reforzar conclusiones ¿Teoría incipiente? Interés y utilidad percibida Grounded Theory Grounded The
  52. 52. 52 Análisis cualitativo: Grounded Theory Experimento longitudinal Análisis cualitativo Experimento longitudinal “Es un método de investigación en el que la teoría emerge de los datos. A través de esta metodología podemos descubrir aquellos aspectos (sociales) que son relevantes de una determinada área de estudio” (Glaser y Strauss, 1967) 132 códigos unitarios: _automation (49) _dashboard (29) _eco-aware (54) 5 categorías axiales: _interacción _mediador/emoción _apego/confianza _contexto _comportamiento
  53. 53. 53 Resultados cualitativos Experimento longitudinal _tema transversal _rechazo y satisfacción Mediador: _relaciones intra-grupales _el factor decae (tiempo) Emoción: _frustración y orgullo Apego: _deseo permanencia Confianza: _alta en aut. y eco. _exportar e importar aprendizajes _tema transversal Automation: _no adquieren hábito Eco-aware: _cámbio de hábito consciente _hábito duradero _incertidumbre post- experimental
  54. 54. 54 Validación de la hipótesis
  55. 55. 55 Validación de la hipótesis “Las tecnologías persuasivas fomentan conductas de eficiencia energética en el corto y largo plazo con la utilización de dispositivos electrónicos de uso compartido dentro del entorno laboral” -18,06% -15,405% _ ↑ estado de acción _ mejora el cambio de estado _cambio de hábito consciente _hábito duradero
  56. 56. 56 Otros resultados _rechazo a la interacción propuesta _energía: efecto rebote _ ↓ confianza en ciencia y tecnología _ ↓ estado de acción _emociones encontradas: comodidad vs. frustración
  57. 57. 57 Summary of Main Findings
  58. 58. 58 Sumary of Main findings _persuasive technologies are propitious forming pro-environmental behaviour in the mid and in the long term _combined persuasive strategy helps to reduce more energy in workplaces than automation or informative eco-feedback
  59. 59. 59 Sumary of Main findings _persuasive technologies are propitious forming pro-environmental behaviour in the mid and in the long term _combined persuasive strategy helps to reduce more energy in workplaces than automation or informative eco-feedback _eco-aware everyday objects creates a sense of interdependence between people and the eco-augmented appliances to save energy _applying automation (i.e. preventing users from controlling these devices) in favour of comfort, is associated with a reduction of people confidence in technology as a means to solve all current environmental problems
  60. 60. 60 Eco-aware everyday objects We have contributed with... Combined strategy _ease the decision-making (nudging) _eco-feedback real time One year and a half
  61. 61. Publications Academia _3 JCR journals (1 Q1, 1 Q2 y 1 Q3) _7 international conferences (CHI14, CHI15) Projects _GreenSoul EU H2020-funded project Media 61 2014 2014 2015
  62. 62. 62 Future work _continue exploring why automation is contrary to some utilization factors of the pro-environmental attitudes (confidence in science and technology). _expand the set of appliances which are prone to be augmented with eco- adaptors. _explore how to balance or taper off the eco-feedback throughout the time to maintain motivation. _spillover effects of pro-environmental persuasive technologies from work (or other shared-contexts) to home (private context) and vice versa.
  63. 63. 63 Questions? ¿Preguntas? Diego Casado Mansilla dcasado@deusto.es @dieguich
  64. 64. 64 Imágenes usadas • https://static.pexels.com/photos/52910/pexels-photo-52910.jpeg • http://www.betterefficiencysolutions.com/sites/default/files/seed_grade_1000.jpeg • https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2a/Brain's_On-Off_Switch.jpg/1280px-Brain's_On-Off_Sw itch.jpg • https://flic.kr/p/cy9gio • https://static.pexels.com/photos/9816/pexels-photo-9816.jpeg • http://www.kachwanya.com/wp-content/uploads/2015/04/PLOT.png • https://pixabay.com/static/uploads/photo/2016/03/27/00/30/poetry-1281965_960_720.jpg • http://www.cognovo.eu/img/projects/project13.jpg • https://pixabay.com/static/uploads/photo/2015/07/25/16/50/problem-860227_960_720.jpg • http://www.flaticon.com • http://www.vizkinect.com/wp-content/uploads/2015/02/focus-group-sillhouette1.jpg • http://www.navantis.com/wp-content/uploads/2015/01/MangagedMonitoringConsole.png • https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/Social_Network_Analysis_Visualization.png • https://c1.staticflickr.com/8/7199/6791950592_2c42b87b31_b.jpg • http://d225fqn1pkg6mt.cloudfront.net/wp-content/uploads/2014/01/What_business_to_start_2014_niche_price_co mparison_marketplace.jpg • https://static.pexels.com/photos/68364/pexels-photo-68364.jpeg •

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