Promoting long term energy-efficient behaviour in work environments through persuasive technologies

Diego Casado Mansilla

12 de septiembre de 2016

2

Ámbito de investigacióny revisión de la literatura

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

Cambio comportamiento pro-ambientalÁmbito 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

Modelado del comportamientoÁmbito de investigación

_activación por elección racional (homo-economicus)

_activación normativa del comportamiento

_activación actitudinal/intencional)

6

PersuasiónÁmbito 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

Persuasión tecnológicaRevisión de la literatura

8

Persuasión tecnológicaRevisión de la literatura

9

Persuasión tecnológicaRevisión de la literatura

10

Persuasión tecnológicaRevisión 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):

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Persuasión tecnológica + SostenibilidadRevisión de la literatura

Principales problemas abordados:

_reducir las emisiones de CO2

_mejorar el reciclaje _reducir agua o papel _ahorro y eficiencia energética

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Eficiencia energéticaRevisión de la literatura

Automatización

Cambio de comportamiento

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Eco-feedbackRevisión 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)

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Eco-feedback: Fuente y canalRevisión de la literatura

Eco-feedback

Dashboards: Web, smart-phones

Interfaces ambientales, IoT, objetos inteligentes

Redes sociales

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Carencias detectadas en la literaturaRevisión 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)

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Hipótesis

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

CuestionesCuestiones 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?

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Solución propuesta:Eco-aware everyday things

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Automatización

Cambio de comportamiento

Eco-aware everyday things

Automatización Cambio de comportamiento

Aproximación híbridaSolución propuesta

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-makersSolución propuesta

C.1

* TopTen: http://www.topten.eu/english/household/coffee_machines/capsule_espresso_machines.html

22

Diseño automatizaciónSolución 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

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

Implementación (I): Eco-adaptorsSolución propuesta

25

Implementación (II): Recogida de datos

25

Solución propuesta

26

Implementación (III): Cálculo predicciónSolución propuesta

27 Experimento piloto

28

Experimento piloto

Dashboard

Eco-aware

Eco-feedback

C.2 C.3

29

Participantes y metodologíaExperimento 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

MetodologíaExperimento piloto

1º semana 2º semana 3º semana 4º semana

SmartLab

S3Lab

ProtoLab

31

Análisis cuantitativo: energíaExperimento 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

Análisis cualitativoExperimento 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 parano ver la energía desperdiciada”

33

A mayor aceptación, más influencia tendrá la persuasión.

91.67%

Análisis cualitativoExperimento 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

Experimento longitudinal

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

Análisis exploratorioExperimento longitudinal

Teoría del Comportamiento Planificado (Ajzen, 1991)

_condición eco-aware → Modelo activación actitudinal/intencional.

C.4

37

ParticipantesExperimento longitudinal: Metodología

N = 122. Reclutamiento (bola de nieve)

38

ParticipantesExperimento 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

Duración y FasesExperimento longitudinal: Metodología

40

Pre-experimentalExperimento longitudinal: Metodología

122 potenciales participantes

41

InformaciónSocio-demográfica

Pro-Environmnental Readiness to Change Questionnaire (PE-RTC-12)

Environmmental Attitudes Inventory (EAI-24)

Pre-experimentalExperimento longitudinal: Metodología

_formación académica_género_consumo medio de café_clima geográfico_espacio de trabajo

42

ExperimentalExperimento longitudinal: Metodología

Grupo de discusión

43

ExperimentalExperimento longitudinal: Metodología

Pro-Environmnental Readiness to Change Questionnaire (PE-RTC-12)

Environmmental Attitudes Inventory (EAI-24)

Grupo de discusión

44

Techabout

Serv. Generales Mobility

Post-ExperimentalExperimento longitudinal: Metodología

45

Análisis: Energía → comportamientoExperimento longitudinal

(%) Porcentaje de energía desperdiciada con respecto al consumo óptimo

δ= -1,84δ= 0,07δ= -18,06

13,50% 15,88%31,28% δ=-17,78 δ=-15,40

46(Milfont & Duckitt, 2010)

Environmmental Attitudes Inventory (EAI-24)

Análisis: Actitudes e IntencionesExperimento longitudinal

Pro-Environmnental Readiness toChange Questionnaire (PE-RTC-12)

(Tribble, 2008)

47

Análisis: Actitudes e IntencionesExperimento longitudinal

81 px. 48 px.

48

Análisis: Actitudes e IntencionesExperimento longitudinal

49

Resultados: Actitudes e IntencionesExperimento 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

Resultados: Actitudes e IntencionesExperimento 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

Análisis cualitativoExperimento longitudinal

¿Disonancia cognitiva?

Reforzar conclusiones

¿Teoría incipiente?

Interés y utilidad percibida

Grounded Theory

Grounded

The

52

Análisis cualitativo: Grounded TheoryExperimento longitudinal

Análisis cualitativoExperimento 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

Resultados cualitativosExperimento 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

Validación de la hipótesis

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

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Otros resultados

_rechazo a la interacción propuesta

_energía: efecto rebote

_ ↓ confianza en ciencia y tecnología _ ↓ estado de acción _emociones encontradas: comodidad vs. frustración

57

Summary of Main Findings

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

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

Eco-aware everyday objects

We have contributed with...

Combined strategy _ease the decision-making (nudging)

_eco-feedback real time

One year and a half

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

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.

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Questions?¿Preguntas?

Diego Casado Mansilladcasado@deusto.es@dieguich

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