基于C-MKE模型的交互界面設(shè)計(jì)

陽(yáng)明慶，趙 銳，肖華亮，林 麗

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基于C-MKE模型的交互界面設(shè)計(jì)

陽(yáng)明慶，趙 銳，肖華亮，林 麗

(貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

為了滿足用戶對(duì)交互界面設(shè)計(jì)的感性需求，提出了基于C-MKE模型的交互界面設(shè)計(jì)方法。首先應(yīng)用感性工學(xué)(KE)理論構(gòu)架中的類(lèi)目層次法(CC)推論交互界面設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并在與現(xiàn)有交互界面對(duì)比分析的基礎(chǔ)上建立設(shè)計(jì)變量空間。其次，通過(guò)感性意象認(rèn)知實(shí)驗(yàn)構(gòu)建感性意象認(rèn)知空間，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型方程法(MM)實(shí)現(xiàn)交互界面設(shè)計(jì)變量與感性意象的映射模型，進(jìn)一步通過(guò)T檢驗(yàn)法驗(yàn)證了該模型的有效性。最后依據(jù)C-MKE模型推導(dǎo)出苗族銀飾文化傳播APP首頁(yè)界面設(shè)計(jì)的參考性結(jié)論，并進(jìn)行了界面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

感性意象；感性工學(xué)；類(lèi)目層次法；映射模型

隨著信息社會(huì)的迅猛發(fā)展，海量的交互界面已經(jīng)能基本滿足用戶對(duì)其功能性和工具性的需求。然而長(zhǎng)久以來(lái)關(guān)于用戶體驗(yàn)的交互界面設(shè)計(jì)研究主要集中在可用性方面[1-2]，鮮有交互界面設(shè)計(jì)將滿足用戶隱性的情感訴求納入考慮范疇[3]。時(shí)下用戶越來(lái)越強(qiáng)調(diào)交互界面帶來(lái)的情感體驗(yàn)，交互界面設(shè)計(jì)與用戶感性意象偏好的吻合已然成為吸引用戶并產(chǎn)生用戶黏性的重要因素[4]。

近年來(lái)，設(shè)計(jì)者和研究者均將設(shè)計(jì)重點(diǎn)由傳統(tǒng)的可用性等方面拓展到用戶的情感訴求方面，利用感性工學(xué)(kansei engineering，KE)理論，探索用戶感性意象和交互界面設(shè)計(jì)要素的關(guān)系，其研究取得了一定的成果。WANG[5]提出了一種基于KE、粗糙集理論和灰色系統(tǒng)理論的綜合研究方法，并以電子商務(wù)網(wǎng)頁(yè)為研究案例，建立了用戶感性意象與網(wǎng)頁(yè)交互界面設(shè)計(jì)要素之間的映射關(guān)系模型。郭伏等[6]構(gòu)建了網(wǎng)頁(yè)交互界面設(shè)計(jì)要素、感性意象詞匯對(duì)以及用戶感性偏好的結(jié)構(gòu)方程類(lèi)型，明確了各交互界面設(shè)計(jì)要素與用戶感性偏好之間的影響程度及優(yōu)化方向，最后建立網(wǎng)頁(yè)交互界面設(shè)計(jì)要素與用戶感性意象之間的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系模型，運(yùn)用遺傳算法得出結(jié)論并指導(dǎo)網(wǎng)頁(yè)交互界面設(shè)計(jì)優(yōu)化方案的完成。QU[7]基于KE的整體用戶偏好，通過(guò)眼動(dòng)儀實(shí)驗(yàn)提取電子商務(wù)網(wǎng)站交互界面設(shè)計(jì)元素，并設(shè)計(jì)了基于正交試驗(yàn)的代表性交互界面。最后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)化遺傳算法，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn)了電子商務(wù)網(wǎng)站交互界面的全局優(yōu)化設(shè)計(jì)，為網(wǎng)站設(shè)計(jì)人員提供了有效的建議。張情華和王以群[8]采用混合式KE對(duì)少兒類(lèi)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行分析，推論出少兒類(lèi)網(wǎng)頁(yè)交互界面的感性意象樹(shù)形圖，并提出了網(wǎng)頁(yè)交互界面設(shè)計(jì)中的不足以及改進(jìn)方向。

中國(guó)具有極為豐富多彩的民族文化資源，苗族文化就極具代表性。然而隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)和苗族文化有效傳播方式的缺乏，年輕一代對(duì)于苗族文化知之甚少。苗族銀飾文化作為苗族文化的重要分支，有著區(qū)別于其他民族銀飾的獨(dú)特自身魅力，在經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的黔東南地區(qū)未得到有效地保護(hù)[9]。目前，民族文化在傳承、創(chuàng)新方面還非常缺乏對(duì)內(nèi)容的保護(hù)以及更多樣化載體的開(kāi)發(fā)利用，民族文化的傳承、創(chuàng)新需要將科學(xué)與文化相結(jié)合，技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合，通過(guò)信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、藝術(shù)手段并用，才能最大程度地使民族文化得以保護(hù)、開(kāi)發(fā)、傳承和創(chuàng)新[10]。

時(shí)下APP作為智能手機(jī)功能實(shí)現(xiàn)的主要載體，以其輕便、迅捷等特點(diǎn)在信息服務(wù)和知識(shí)傳播領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文針對(duì)苗族銀飾文化陷入的窘境，擬將苗族銀飾璀璨的文化依托于APP載體，研究建立一種能夠滿足用戶感性需求APP交互界面的設(shè)計(jì)方法，為交互界面的感性設(shè)計(jì)提供借鑒與參考，同時(shí)也通過(guò)數(shù)字化方式促進(jìn)苗族銀飾文化的保護(hù)和傳播。

1 基于感性工學(xué)的C-MKE模型構(gòu)建

KE是一套將使用者感性心理因素量化的理論及以消費(fèi)者為導(dǎo)向的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù),其將感性信息與設(shè)計(jì)特征的關(guān)系用量化的模型表示出來(lái)[11]，即KE模型。該模型使設(shè)計(jì)者能夠明確應(yīng)操作哪些設(shè)計(jì)特征，來(lái)增強(qiáng)設(shè)計(jì)的特定情感反應(yīng)[12]，是一種研究人的情感與產(chǎn)品交互的有效方法[13]。為此，本文綜合應(yīng)用KE理論構(gòu)架中的類(lèi)目層次法(category classification, CC)對(duì)人類(lèi)感性體驗(yàn)與設(shè)計(jì)變量的定性分析建立交互界面設(shè)計(jì)項(xiàng)目的樹(shù)形圖，進(jìn)而推論交互界面的設(shè)計(jì)變量，再與數(shù)學(xué)模型方程法(mathematical model, MM)對(duì)人類(lèi)感性體驗(yàn)與設(shè)計(jì)變量的定量分析進(jìn)行關(guān)聯(lián)從而構(gòu)建C-MKE模型。最終推導(dǎo)設(shè)計(jì)指導(dǎo)性結(jié)論，協(xié)助設(shè)計(jì)師將用戶感性訴求落實(shí)到可操作的設(shè)計(jì)變量上，并以苗族銀飾文化傳播APP的首頁(yè)界面設(shè)計(jì)為例，驗(yàn)證方法的可行性。本文研究框架流程如圖1所示。

圖1 研究框架流程圖

1.1 交互界面的設(shè)計(jì)變量推論

KE的要旨就是將能刺激用戶產(chǎn)生某種特定情感的設(shè)計(jì)要素在設(shè)計(jì)結(jié)果中予以表現(xiàn)。因此，為了推論出能夠引發(fā)某種特定情感的交互界面設(shè)計(jì)項(xiàng)目，建立起設(shè)計(jì)變量空間，從用戶對(duì)產(chǎn)品的感性需求(即0階感性概念)出發(fā)，以定性推論的方式進(jìn)行逐步分解，從而得到設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)[14]。此過(guò)程是以“為了達(dá)到······的要求，必須做到的項(xiàng)目有哪些？”的設(shè)問(wèn)方式開(kāi)始，采用逐層遞推的方法，細(xì)化感性為新的階層，把復(fù)雜約束分解為約束子問(wèn)題進(jìn)行求解，并以樹(shù)形圖的形式表示出來(lái)，建立產(chǎn)品的感性結(jié)構(gòu)以獲取與感性最相關(guān)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，逐步實(shí)現(xiàn)將人對(duì)物的感性期望轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。在這個(gè)推論過(guò)程中，隨著0階感性的分解，細(xì)化了用戶感性訴求，同時(shí)也建立起了設(shè)計(jì)感性空間。CC法的層次推論樹(shù)形示意圖如圖2所示。

圖2 CC法的層次推論樹(shù)形示意圖

1.2 感性意象認(rèn)知空間構(gòu)建

認(rèn)知實(shí)驗(yàn)是構(gòu)建感性意象認(rèn)知空間的必須環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，首先有目的地甄選實(shí)驗(yàn)樣本，然后將前一步推論獲取的設(shè)計(jì)變量結(jié)合語(yǔ)意差異法(semantic differences，SD)，形成意象認(rèn)知實(shí)驗(yàn)問(wèn)卷。最后，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)測(cè)試者觀察實(shí)驗(yàn)樣本，并記錄對(duì)每一個(gè)樣本的感性意象認(rèn)知值。

1.3 C-MKE模型構(gòu)建

由于交互界面設(shè)計(jì)變量無(wú)法直接應(yīng)用于C-MKE模型的構(gòu)建，因此，首先需將設(shè)計(jì)信息進(jìn)行參數(shù)化表達(dá)，其參數(shù)化處理過(guò)程如下：

C-MKE模型的構(gòu)建過(guò)程，是交互界面設(shè)計(jì)變量空間與設(shè)計(jì)感性空間量化映射的過(guò)程，對(duì)于第類(lèi)情感，樣本的感性意象與交互界面設(shè)計(jì)變量的映射描述數(shù)學(xué)表達(dá)為

(=1,2,···,；=1,2,···,)

2 基于C-MKE模型的界面設(shè)計(jì)實(shí)例

2.1 感性意象及實(shí)驗(yàn)樣本確定

本文在苗族銀飾文化內(nèi)容及其現(xiàn)狀研究基礎(chǔ)上，用戶和設(shè)計(jì)師們通過(guò)頭腦風(fēng)暴法確定出苗族銀飾文化傳播APP的總目標(biāo)感性意象為“傳趣達(dá)意”。為了詳解研究過(guò)程，選擇APP首頁(yè)的界面設(shè)計(jì)作為實(shí)例。課題組從網(wǎng)站和應(yīng)用商店等多種渠道廣泛地收集文化類(lèi)APP首頁(yè)圖片，進(jìn)過(guò)分析、整理并聚類(lèi)出10個(gè)代表性實(shí)驗(yàn)樣本，如圖3所示。

2.2 獲取目標(biāo)交互界面設(shè)計(jì)項(xiàng)目

以“為了到達(dá)傳趣達(dá)意的要求，必須做到的項(xiàng)目有哪些？”的設(shè)問(wèn)開(kāi)始下一步的推理，即以“傳趣達(dá)意”作為0階感性，分解推論出4個(gè)1階感性，分別是：易用感、美觀感、文化感和趣味感，其共同實(shí)現(xiàn)對(duì)“傳趣達(dá)意”感性的解釋。然后繼續(xù)設(shè)問(wèn)：“為了滿足易用感的需要，必須做到的項(xiàng)目有哪些？”，進(jìn)一步分解成“交互感”、“操作感”和“識(shí)別性”，再針對(duì)“交互感”進(jìn)行3階推論，得出交互界面的“層級(jí)邏輯順暢”和“功能明確”兩個(gè)特性，進(jìn)而對(duì)“層級(jí)邏輯順暢”推論出“邏輯層級(jí)”這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。同理，針對(duì)其他的1階、2階及3階感性進(jìn)行逐一推論，直到推論出對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目為止。推論結(jié)果如圖4所示。

圖3 10個(gè)代表性實(shí)驗(yàn)樣本

圖4 苗族銀飾文化傳播APP交互界面設(shè)計(jì)項(xiàng)目樹(shù)形圖

2.3 交互界面設(shè)計(jì)變量空間構(gòu)建

通過(guò)與交互界面設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行討論，將CC法推出的交互界面設(shè)計(jì)項(xiàng)目和收集的10個(gè)首頁(yè)樣本進(jìn)行反復(fù)對(duì)比、分析和研究，篩選出被唯一確定的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，其可直接用于APP首頁(yè)界面的設(shè)計(jì)，如邏輯層級(jí)、背景色彩、圖文內(nèi)容和功能。同時(shí)，由于設(shè)計(jì)目標(biāo)為首頁(yè)界面，界面流程故不在此研究范圍。最后確定出“圖標(biāo)樣式”、“文字樣式”、“界面布局”、“界面主體色”和“界面風(fēng)格”作為本研究涉及的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，通過(guò)結(jié)合現(xiàn)有APP，對(duì)其進(jìn)一步分類(lèi)，共得到8類(lèi)交互界面設(shè)計(jì)變量及21個(gè)變量水平，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 交互界面設(shè)計(jì)變量及其水平

2.4 基于實(shí)驗(yàn)的感性意象認(rèn)知空間構(gòu)建

(1) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模@取用戶對(duì)APP首頁(yè)界面的感性認(rèn)知量值，建立感性意象認(rèn)知空間；

(2) 測(cè)試者，不同性別、年齡及職業(yè)的網(wǎng)絡(luò)用戶共80人；

(3) 實(shí)驗(yàn)樣本，10個(gè)文化類(lèi)APP首頁(yè)界面；

(4) 實(shí)驗(yàn)方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式發(fā)放，應(yīng)用語(yǔ)意差異法(SD)的問(wèn)卷進(jìn)行；

(5) 實(shí)驗(yàn)步驟，發(fā)放10個(gè)實(shí)驗(yàn)樣本給測(cè)試者，指導(dǎo)其針對(duì)每一個(gè)樣本在“易用的——難用的”、“美觀的——丑陋的”、“有文化的——沒(méi)有文化的”和“有趣的——乏味的”4類(lèi)感性詞對(duì)上進(jìn)行5點(diǎn)等級(jí)量表上打分。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果，回收有效問(wèn)卷72份，測(cè)試者平均年齡為25.8歲，其中普通用戶45人、設(shè)計(jì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生23人、交互界面設(shè)計(jì)師4人。在收集整理所有樣本的評(píng)價(jià)后，形成4類(lèi)感性的意象認(rèn)知空間。

2.5 基于多元回歸分析的C-MKE模型構(gòu)建

以此類(lèi)推，整理每個(gè)樣本在4個(gè)感性意象詞匯下的參數(shù)化數(shù)組及評(píng)價(jià)均值，并運(yùn)用SPSS進(jìn)行以多元線性回歸為數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的分析，得到“易用的”、“美觀的”、“有文化的”和“有趣的”4個(gè)感性意象詞匯的C-MKE模型，即

其中，1、2、3、4分別表示“易用的”、“美觀的”、“有文化的”、“有趣的”4個(gè)意象值。通過(guò)對(duì)模型的分析，設(shè)計(jì)者可知道全局導(dǎo)航位置選擇底部(12)等為影響界面“易用性”最為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。根據(jù)自變量前的偏相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值可知，文字大小選擇適中11(0.79)對(duì)“易用性”具有最大影響力，線面圖標(biāo)11(0.69)對(duì)“有文化的”的感性意象具有最強(qiáng)影響。

2.6 模型效用檢驗(yàn)

為了驗(yàn)證KE模型的效用，選擇10個(gè)實(shí)驗(yàn)樣本以外的2個(gè)首頁(yè)樣本進(jìn)行驗(yàn)證調(diào)查，樣本如圖5所示。

圖5 模型驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)樣本

首先分別應(yīng)用上述的4個(gè)C-MKE模型對(duì)2個(gè)驗(yàn)證樣本進(jìn)行感性預(yù)測(cè)，再以“易用的”、“美觀的”、“有文化的”和“有趣的”4類(lèi)感性作為標(biāo)準(zhǔn)意象，由10名測(cè)試者對(duì)這2個(gè)樣本的總體意象予以評(píng)價(jià)，采用SD法5點(diǎn)李克特量表打分，分別得出預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)值，再對(duì)預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行單一樣本T檢驗(yàn)。設(shè)定顯著性水平=0.05，若實(shí)際顯著性水平<0.05，則此預(yù)測(cè)值可以被接受。通過(guò)T檢驗(yàn)(表2)，結(jié)果均滿足<0.05，表明預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)顯著性差異，說(shuō)明C-MKE模型具有可靠的效用，其能幫助設(shè)計(jì)者快速并且準(zhǔn)確地找到影響感性的關(guān)鍵設(shè)計(jì)特征，從而設(shè)計(jì)出能滿足用戶感性訴求的交互界面。

表2 模型預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)實(shí)際值

2.7 交互界面首頁(yè)設(shè)計(jì)

根據(jù)4個(gè)感性意象的C-MKE模型，將關(guān)鍵的交互界面設(shè)計(jì)變量進(jìn)行歸納總結(jié)出適用于苗族銀飾文化傳播APP首頁(yè)的交互界面設(shè)計(jì)參考性結(jié)論(表3)。

表3 交互界面設(shè)計(jì)參考性結(jié)論

將表3的交互界面設(shè)計(jì)指導(dǎo)性結(jié)論作為苗族銀飾文化傳播APP首頁(yè)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，結(jié)合C-MKE中的偏相關(guān)系數(shù)的綜合考慮，確定參考性方案：界面的主體色為土黃色、圖標(biāo)樣式為線面圖標(biāo)、文字樣式為字體大小適中；在界面布局設(shè)計(jì)方面，全局導(dǎo)航位置確定為底部位置、界面布局樣式為混合樣式；在界面風(fēng)格方面，標(biāo)題欄背景色彩確定為黃色且有文化性底紋的樣式。最后根據(jù)苗族銀飾文化內(nèi)容，以及確定的首頁(yè)功能，并結(jié)合蘋(píng)果IOS10的官方人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)指南進(jìn)行設(shè)計(jì)得出最終的設(shè)計(jì)方案，結(jié)果如圖6所示。

圖6 苗族銀飾文化傳播APP首頁(yè)

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)交互界面設(shè)計(jì)缺乏對(duì)用戶感性訴求的滿足，本文首先確定了用戶對(duì)于目標(biāo)交互界面的感性需求意象，并通過(guò)類(lèi)目層次法推論獲取交互界面的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，然后在與文化類(lèi)交互界面進(jìn)行對(duì)比分析基礎(chǔ)上，分類(lèi)整理出交互界面的設(shè)計(jì)變量。其次，在將交互界面設(shè)計(jì)定性變量通過(guò)參數(shù)化處理后轉(zhuǎn)化為定量變量后，運(yùn)用多元線性回歸分析建立起感性意象與交互界面設(shè)計(jì)變量之間的映射關(guān)系模型。進(jìn)一步地，通過(guò)T檢驗(yàn)法，驗(yàn)證了模型效用是可靠的。最后，依據(jù)C-MKE模型推導(dǎo)出苗族銀飾文化傳播APP首頁(yè)界面設(shè)計(jì)的參考性結(jié)論，并進(jìn)行了界面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

基于C-MKE模型的界面設(shè)計(jì)方法從用戶感性訴求出發(fā)，通過(guò)定性推論的方式建立起設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)與感性訴求的關(guān)聯(lián)，進(jìn)一步通過(guò)映射模型的構(gòu)建，定量化地將感性需求轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)變量，將原來(lái)割裂的設(shè)計(jì)師的編碼過(guò)程及用戶的解碼過(guò)程進(jìn)行融合，為設(shè)計(jì)師站在用戶感性需求的視角，客觀、高效地產(chǎn)生更多設(shè)計(jì)方案提供了新途徑和方法，協(xié)助提升用戶的滿意度和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，亦為其他產(chǎn)品的交互界面設(shè)計(jì)提供了借鑒和參考。

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Interface Design Based on C-MKE Model

YANG Mingqing, ZHAO Rui, XIAO Hualiang, LIN Li

(School of Mechanical Engineering,Guizhou Univesity,Guiyang Guizhou 550025, China)

In order to meet the users' kansei requirements for the interfaces design, a design method of interface based on C-MKE model is proposed. Firstly, the category classification (CC) in the theoretical frame work of the kansei engineering (KE) was used to infer the interactive interface design project, and the design variables space is established based on the comparative analysis with the existing inter active interface.Secondly, constructing cognition space of the kansei images through the kansei image cognition experiment, in combination with the mathematical model equation (MM) to realize the mapping model between the interface design variables and the kansei image, furthermore verifying the validity of the model through T-test. Finally, based on the C-MKE model, the reference conclusions of the homepage interface design of the Miao silver jewelry culture communication APP are derived, and the interface is innovatively designed.

kansei image; kansei engineering; category classification; mapping model

TP 391

10.11996/JG.j.2095-302X.2018040635

A

2095-302X(2018)04-0635-07

2018-04-07；

2018-06-11

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51465007)

陽(yáng)明慶(1973-)，男，貴州遵義人，副教授，碩士。主要研究方向?yàn)楫a(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、認(rèn)知交互及設(shè)計(jì)。E-mail：yangmq99@126.com

林 麗(1973-)，女，四川南充人，教授，博士，碩士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)、感性工學(xué)、民間藝術(shù)。E-mail：linlisongbai@163.com