梅志成 李永鋒
(江蘇師范大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,江蘇 徐州 221116)
根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局研究,預(yù)計(jì)在2021到2025年期間,我國社會人口結(jié)構(gòu)將經(jīng)歷從輕度老齡化到中度老齡化轉(zhuǎn)變的過程。隨著1960年之后出生的群體逐漸達(dá)到退休年齡,老年人人口增長的速率會明顯加速。預(yù)計(jì)到2030年,我國老年人口將占總?cè)丝诘?5%左右[1]。然而,有許多公共服務(wù)類網(wǎng)站及移動(dòng)應(yīng)用程序(APP)無法實(shí)現(xiàn)無障礙化及老年模式普及,大多數(shù)網(wǎng)站和應(yīng)用存在復(fù)雜的界面交互、混亂的主頁布局和不友好的操作等問題,這使得老年人在如今的信息化社會中遇到各種障礙,面臨“數(shù)字鴻溝”[2]。
格式塔原理被廣泛運(yùn)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域中。20世紀(jì)初,德國科學(xué)家提出了“格式塔”這個(gè)概念,意為“形式”或“結(jié)構(gòu)”,并定義為一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)性特征大于其組成部分之和的現(xiàn)象。通過對格式塔的研究,可以更好地理解大腦工作的機(jī)制和認(rèn)知特征,不論是產(chǎn)品設(shè)計(jì)或是界面設(shè)計(jì),都可以從中得到啟發(fā)。許多研究人員已經(jīng)成功地將格式塔原理運(yùn)用到設(shè)計(jì)工作之中。例如,高洋等[3]使用格式塔原理來研究文創(chuàng)產(chǎn)品的造型,并將格式塔結(jié)合感性意象,探索及優(yōu)化系列文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程;楊梅等[4]以格式塔原理為指導(dǎo),探尋最符合用戶心理預(yù)期的界面設(shè)計(jì)風(fēng)格。
用戶對于設(shè)計(jì)作品的評價(jià)是模糊的、難以量化的,為了解決這一問題,Chou[5]把信息熵、信息公理和模糊數(shù)學(xué)理論融合起來,通過量化評估產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案來篩選出最佳設(shè)計(jì)方案。相較于產(chǎn)品設(shè)計(jì),界面設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是解決虛擬世界的信息傳遞問題,是設(shè)計(jì)者將信息通過有序的整合來傳達(dá)給用戶;Hsiao等[6]通過模糊熵來測量網(wǎng)頁設(shè)計(jì)的知覺度,以此來選取最優(yōu)的設(shè)計(jì);還有研究人員認(rèn)為可以使用熵權(quán)和灰關(guān)聯(lián)的方法來評估老年人界面設(shè)計(jì),以優(yōu)化現(xiàn)有界面設(shè)計(jì)[7]。
綜上所述,盡管格式塔原理在界面設(shè)計(jì)領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用,并且模糊信息公理為設(shè)計(jì)提供了量化評估手段,但在老年人APP界面設(shè)計(jì)中,很少有研究將兩者結(jié)合起來。相對于應(yīng)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域的格式塔原理,引入模糊信息公理,可以為設(shè)計(jì)評價(jià)提供量化手段,解決用戶對設(shè)計(jì)作品評價(jià)模糊、難以量化的問題。同時(shí),模糊信息公理和格式塔原理結(jié)合,強(qiáng)調(diào)對老年人認(rèn)知和心理特點(diǎn)的關(guān)注,為評價(jià)提供了更具針對性和全面性的框架。本文提出一種基于模糊信息公理與格式塔原理的界面設(shè)計(jì)評價(jià)方法,先根據(jù)格式塔原理在界面設(shè)計(jì)中的作用來構(gòu)建格式塔評價(jià)體系,再通過模糊信息公理來計(jì)算各界面信息量,進(jìn)而根據(jù)信息量來進(jìn)行決策。本文以老年人銀行APP首頁界面為案例進(jìn)行研究,并對其方法進(jìn)行驗(yàn)證。
公理設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是將設(shè)計(jì)的過程抽象為域、層次結(jié)構(gòu)、映射等概念以及獨(dú)立公理和信息公理。獨(dú)立公理強(qiáng)調(diào)在保持功能需求獨(dú)立性的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì);信息公理則在獨(dú)立性公理的基礎(chǔ)上,認(rèn)為最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案是包含信息量最少的方案[8]。信息量的多少則是由它所滿足的功能需求的成功概率來決定的[9],也就是若滿足指定功能要求的成功概率為P,那么其對應(yīng)的信息量I是:
在針對老年人APP界面設(shè)計(jì)實(shí)施中,成功概率P可通過系統(tǒng)范圍與建議的設(shè)計(jì)方案的完整性來衡量,即P為系統(tǒng)范圍S與公共范圍C的比值[10],則信息量I可以由公式(2)表示:
信息公理雖然為設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)可量化的設(shè)計(jì)評價(jià)準(zhǔn)則,然而需要事先知道評價(jià)對象指標(biāo)的確切數(shù)值,才能進(jìn)行信息量的計(jì)算。老年人APP界面設(shè)計(jì)中的眾多因素具有讓人難以確定數(shù)值的隨機(jī)性和模糊性,往往通過類似于“較好”“好”“一般”“較差”等模糊的評價(jià)詞語而非準(zhǔn)確的數(shù)字來描述[11]。模糊信息公理就是使用模糊數(shù)學(xué)的方法與定性的文字描述指標(biāo)集相結(jié)合,將模糊的評價(jià)詞語進(jìn)行數(shù)值化處理,再運(yùn)用信息公理計(jì)算來計(jì)算信息量,以進(jìn)行綜合評價(jià)的一種方法。
格式塔原理的基礎(chǔ)理論認(rèn)為,人類視覺系統(tǒng)具有自動(dòng)輸入和構(gòu)建結(jié)構(gòu)的能力,能夠?qū)⑿螤?、圖形和物體等視覺元素進(jìn)行整體組織,而不是對單個(gè)元素進(jìn)行分析[12]。共有 7 個(gè)格式塔原理,分別是接近性(Proximity)、相似性(Similarity)、封閉性(Closure)、連續(xù)性(Continuity)、對稱性(Symmetry)、主體與背景(Figure and Ground)以及共同命運(yùn)(Common Fate)。
接近性指的是人們在視覺上會自動(dòng)將靠得近的元素歸為一組或一類;相似性指的是人們在視覺上會把具有明顯共同特征(形狀、大小、共同運(yùn)動(dòng)、方向、色彩等)的物象作為一個(gè)整體歸為一類;封閉性指的是人們在視覺上會把不完全封閉的物象當(dāng)成一個(gè)統(tǒng)一的整體;連續(xù)性指的是人們傾向于在一系列點(diǎn)或線條中看到連續(xù)的流動(dòng)路徑;對稱性指的是人們傾向于圍繞中心點(diǎn)或軸線感知對稱的形狀為整體;主體與背景指的是用戶焦點(diǎn)所在的元素稱為主體,其余元素則構(gòu)成了背景,在主體和背景重疊的情況下,人類視覺系統(tǒng)會傾向于將較小的物體識別為主體,而將較大的物體視為背景;共同命運(yùn)指的是當(dāng)一組對象以相同的方式或同步移動(dòng)時(shí),觀察者會認(rèn)為它們是一個(gè)整體或?qū)儆谕粋€(gè)組,人們傾向于把以相同方式移動(dòng)的物體群組化在一起。格式塔原理常以多個(gè)組合的形式運(yùn)用在界面設(shè)計(jì)之中,可以讓信息傳遞更有效率、更精確,實(shí)現(xiàn)高效的信息傳達(dá)[13]。
基于模糊信息公理與格式塔原理的老年人APP界面評價(jià)研究的過程包括:構(gòu)建格式塔評價(jià)體系;隸屬函數(shù)類型及系統(tǒng)范圍確立;進(jìn)行界面評價(jià)實(shí)驗(yàn);選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。具體研究過程,如圖1所示。
圖1 研究框架。
根據(jù)老年人APP界面設(shè)計(jì)的特點(diǎn),格式塔原理中的親密性、相似性、封閉性、主體與背景和共同命運(yùn)這5個(gè)原則在APP界面設(shè)計(jì)中起重要作用[14]。所以在本研究中,根據(jù)格式塔原理在界面設(shè)計(jì)的作用,構(gòu)成格式塔評價(jià)體系,具體評價(jià)指標(biāo)如下:
(1)接近性。在實(shí)際的界面設(shè)計(jì)中,可以合理利用信息之間的間距差異來達(dá)到信息分組歸類的作用,有利于用戶更好地理解和分辨界面信息。同時(shí),可以合理利用留白,使信息組之間被留白區(qū)分開來,從而使頁面更加整潔有序。相較于年輕人,老年人的記憶能力大幅衰退,在菜單設(shè)計(jì)中,同類功能可以放在一起,可以幫助老年人更好地理解和記住功能布局,減少認(rèn)知負(fù)荷[15]。
(2)相似性。在界面設(shè)計(jì)及布局的時(shí)候?qū)⑼燃壍脑卦诖笮?、風(fēng)格、色彩上保持一致,從而有利于用戶對于信息的理解[16]。老年人的信息處理能力相對較弱,利用相似性原則進(jìn)行設(shè)計(jì),可以降低認(rèn)知負(fù)荷,使信息處理過程更加順暢。例如,所有的相關(guān)功能都可以使用相同的顏色或圖標(biāo),這樣老年人可以更容易地識別功能區(qū)域。
(3)封閉性。封閉性原則可以幫助設(shè)計(jì)師在APP界面設(shè)計(jì)中控制應(yīng)用程序中顯示的信息和元素?cái)?shù)量,提高用戶體驗(yàn)和可用性,使應(yīng)用程序更易于使用、更加簡單明了。對于老年人來說,封閉性可以幫助更好地理解和使用界面,減少了需要處理的視覺復(fù)雜性[17]。例如,使用明顯的邊框或背景色來區(qū)分不同的功能區(qū)域。
(4)主體與背景??梢酝ㄟ^大小和與背景的關(guān)系來突出希望傳達(dá)的內(nèi)容[18]。對于老年人來說,主體與背景可以幫助更容易地關(guān)注到最重要的信息或功能。例如,將最常用的功能設(shè)計(jì)成主體元素,將輔助功能設(shè)計(jì)成背景元素。
(5)共同命運(yùn)。在APP界面中,滾動(dòng)、動(dòng)畫或其他界面元素的移動(dòng)中,統(tǒng)一的、同步的動(dòng)作可以減少界面的復(fù)雜性,使用共同命運(yùn)原則可以幫助老年人更容易區(qū)分和識別信息,減輕老年人的混淆和焦慮[19]。
各指標(biāo)屬性值量化的方法根據(jù)不同的指標(biāo)類型而不同,通??梢哉須w納為三類:效益型、成本型和目標(biāo)型。效益型指標(biāo)要求其屬性值越大越好;成本型指標(biāo)要求其屬性值為越小越好;目標(biāo)型指標(biāo)要求其屬性值要接近一個(gè)特定的值。
模糊評價(jià)不是用確切的數(shù)值,而是用等級概念(如優(yōu)、良、中、差)來評價(jià)隸屬度的高低。對于模糊評價(jià)指標(biāo)需要通過使用介于0和1之間的實(shí)數(shù)來證實(shí)其程度,這個(gè)實(shí)數(shù)就是隸屬度。描述模糊概念的準(zhǔn)確度可以表示為不相同情況下隸屬度的不同的變化規(guī)律,這種描述其變化規(guī)律的函數(shù)被稱為隸屬函數(shù)。選擇合適的隸屬函數(shù)是描述模糊概念的關(guān)鍵。一般而言,隸屬函數(shù)可以表示為三角形、梯形、鐘形、嶺形、矩形等。三角形隸屬函數(shù)的形狀非常簡潔,而且它們的計(jì)算過程也相對容易[20],因此本研究采用三角形隸屬函數(shù)。
系統(tǒng)范圍表達(dá)了設(shè)計(jì)者的意圖和對各評價(jià)指標(biāo)重要性的判斷,同時(shí)反映出用戶需求這一核心因素。在確定隸屬函數(shù)類型后,根據(jù)構(gòu)建的評價(jià)體系,按各指標(biāo)的相對重要程度規(guī)定系統(tǒng)范圍。
老年人界面評價(jià)實(shí)驗(yàn)分為兩步進(jìn)行,分別是:
(1)實(shí)驗(yàn)樣本生成。本研究以老年人的實(shí)際需求為基礎(chǔ),分析APP首頁界面的功能,結(jié)合基本用例模型和通用設(shè)計(jì)原則,以當(dāng)下老年人最常使用的APP為依據(jù),選取部分已有的適老化界面,隱去影響老年人客觀判斷的信息來生成實(shí)驗(yàn)樣本。
(2)老年人界面評價(jià)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)樣本制作完成后,本研究邀請老年人在實(shí)驗(yàn)樣本上執(zhí)行使用頻率較高的任務(wù),根據(jù)構(gòu)建的格式塔評價(jià)體系,采用問卷形式對其中的主觀指標(biāo)進(jìn)行評價(jià),其中“好”表示該樣本完全符合格式塔評價(jià)要求,“差”表示該樣本完全不符合格式塔評價(jià)要求。
將收集到的評價(jià)指標(biāo)集合與評價(jià)指標(biāo)集合進(jìn)行整合:
模糊設(shè)計(jì)范圍和模糊系統(tǒng)范圍的交集為模糊公共范圍,該部分可以滿足功能要求,如圖2所示。每個(gè)格式塔評價(jià)體系的模糊信息量計(jì)算公式為[21]:
圖2 系統(tǒng)范圍與設(shè)計(jì)范圍的隸屬函數(shù)曲線。
每個(gè)樣本的界面評價(jià)模糊信息總量計(jì)算公式為,其中m表示格式塔評價(jià)指標(biāo)的數(shù)量:
模糊信息量越小,代表著樣本接近最優(yōu)方案的可能性就越大。根據(jù)界面評價(jià)模糊信息量的計(jì)算,確定模糊信息量最小的樣本為最優(yōu)方案。這個(gè)評估過程可以幫助評估界面設(shè)計(jì)的優(yōu)劣,并為設(shè)計(jì)者提供有價(jià)值的反饋信息,以進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。
金融服務(wù)類是首批針對老年人用戶體驗(yàn)進(jìn)行改造的APP類別之一,同時(shí)老年人也越來越傾向于在線上辦理業(yè)務(wù),所以銀行APP的改造顯得更加重要。并且銀行APP所包含的功能眾多,老年人用戶對于各樣本界面各功能布局與交互設(shè)計(jì)提出了更高的要求,因此選擇了目前蘋果手機(jī)應(yīng)用商店下載量最大的6家銀行的APP老年模式界面作為案例。
根據(jù)老年人銀行APP界面設(shè)計(jì)的特點(diǎn)結(jié)合格式塔原理構(gòu)建格式塔評價(jià)體系,對各項(xiàng)格式塔的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行釋義以便于老年人理解,具體如表1所示。
表1 格式塔評價(jià)體系各評價(jià)指標(biāo)釋義
三角形隸屬函數(shù)的形狀非常簡潔,其計(jì)算過程也相對容易,所以在計(jì)算老年人移動(dòng)應(yīng)用界面時(shí)的計(jì)算精度要高于其他更加復(fù)雜的隸屬函數(shù),因此本研究采用三角形隸屬函數(shù)。研究人員用模糊詞語評價(jià)等級集合B={好、較好、一般、較差、差}來評價(jià)設(shè)計(jì)方案是否與某個(gè)格式塔原理要求相符合的程度,其隸屬函數(shù)的分布曲線見圖3。邀請6名界面設(shè)計(jì)專家,以焦點(diǎn)小組的形式,根據(jù)老年人銀行APP界面設(shè)計(jì)的特點(diǎn)以及格式塔原理在老年人銀行APP界面設(shè)計(jì)中的運(yùn)用,討論出一個(gè)確定的銀行APP界面系統(tǒng)范圍。
圖3 三角形隸屬函數(shù)。
3.3.1 實(shí)驗(yàn)樣本生成
在APP界面中,主頁是用戶了解應(yīng)用信息的重要入口,也是用戶觸達(dá)各功能的最主要入口。因此,一個(gè)優(yōu)秀的老年人主頁設(shè)計(jì)應(yīng)該注重用戶的理解和認(rèn)知。為了避免品牌影響到本次實(shí)驗(yàn),在最大限度地保持界面原本設(shè)計(jì)特點(diǎn)的原則下,隱去了界面所有品牌有關(guān)的信息,最終生成了銀行APP首頁樣本,見圖4。
圖4 銀行 APP 樣本。
3.3.2 銀行APP老年人界面評價(jià)實(shí)驗(yàn)
本研究邀請52名老年人,其中26名男性、26名女性,平均年齡63.5歲,矯正后視力為0.8以上,無色盲、色弱問題,被邀請的老年被試者都有著1年以上的智能手機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)。在日常居家使用手機(jī)的情景下,根據(jù)各功能的使用頻率,選擇老年人使用次數(shù)較高的三個(gè)任務(wù)作為測試任務(wù),分別是余額查詢、轉(zhuǎn)賬以及生活繳費(fèi)。每位被試者以自己最為舒服的姿勢對APP界面進(jìn)行操作體驗(yàn),同時(shí),實(shí)驗(yàn)樣本被隨機(jī)化處理,以此平衡實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的練習(xí)效應(yīng),來確保評價(jià)內(nèi)容真實(shí)且準(zhǔn)確。最后,被試者對APP界面設(shè)計(jì)根據(jù)格式塔評價(jià)體系進(jìn)行主觀評價(jià),由研究人員對被試主觀評價(jià)進(jìn)行匯總結(jié)果統(tǒng)計(jì),第1位被試的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2。
表2 第1位被試各樣本界面主觀評價(jià)表
根據(jù)公式(3)(4),將收集到的52名被試的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)整合,結(jié)果如表3所示。
表3 各樣本界面主觀評價(jià)整合表
以樣本1為例,計(jì)算其信息量。如圖5所示,圖中填充為深灰色的區(qū)域就是評價(jià)等級為“一般”時(shí)的模糊公共范圍;箭頭所指淺灰色區(qū)域就是模糊系統(tǒng)范圍。根據(jù)公式(5)計(jì)算樣本1的接近性信息量為1.778 8。以此類推,計(jì)算樣本1其他4個(gè)格式塔評價(jià)指標(biāo)信息量,并最后根據(jù)公式(6)得出樣本1的總信息量為8.513 0。同理,所有樣本的信息量計(jì)算結(jié)果如表4所示。
表4 各樣本界面信息量計(jì)算結(jié)果
圖5 格式塔隸屬函數(shù)曲線。
由表3可知,樣本4模糊信息量最小,屬于最優(yōu)方案;其次是樣本3和樣本5其設(shè)計(jì)也獲得了較高的評價(jià);樣本6和1號樣本的評價(jià)則居中,它們的設(shè)計(jì)沒有明顯的優(yōu)勢;而樣本2的評價(jià)最低,其在老年人首頁界面設(shè)計(jì)方面的表現(xiàn)欠佳。
在上述方案中,樣本4以其簡潔明了的設(shè)計(jì)在老年人界面設(shè)計(jì)中表現(xiàn)最佳,采用淡黃色背景的功能圖標(biāo)和3×3排列的布局,使得主要功能在首頁約占60%的空間,大型元素和鮮明色彩的運(yùn)用易于吸引老年用戶的注意,便于快速識別和操作。樣本5通過巧妙布局減少了首頁信息密度,盡管功能間分隔不夠明顯,但將最常用功能固定在顯眼位置,其他功能則巧妙折疊,有效降低了認(rèn)知負(fù)擔(dān)。相比之下,樣本3雖功能數(shù)量少,但因功能間視覺相似性高,實(shí)際增加了老年用戶的識別難度。樣本6因功能區(qū)域視覺差異不明顯而顯得平庸,而樣本1的復(fù)雜圖標(biāo)設(shè)計(jì)可能對老年用戶造成過大認(rèn)知負(fù)荷。樣本2因主體與背景區(qū)分不清、圖標(biāo)線條不清晰及色彩對比度不足,在信息量和用戶評價(jià)上表現(xiàn)最差。
為了設(shè)計(jì)出更加符合老年人認(rèn)知規(guī)律的界面,在過程中應(yīng)該遵守以下設(shè)計(jì)原則:
(1)簡單明了的主體設(shè)計(jì)。接近性和封閉性原則可以幫助信息和功能的有效組織。每個(gè)頁面應(yīng)只顯示與當(dāng)前任務(wù)直接相關(guān)的信息和選項(xiàng),減少界面的信息量,避免信息過載。
(2)明顯的主體與背景區(qū)分。主體與背景原則強(qiáng)調(diào)區(qū)分重要元素和次要元素。常用和重要的功能應(yīng)該在界面上有明顯的提示,可以通過顏色、大小、形狀或明度來區(qū)分主體和背景。
(3)視覺效果的差異性。相似性原則指導(dǎo)通過不同的視覺效果區(qū)分各個(gè)功能。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能使各功能的視覺效果有所區(qū)分。
(4)功能區(qū)分與布局。接近性和共同命運(yùn)原則指導(dǎo)組織和布局功能。常用的功能圖標(biāo)固定在顯眼位置;次常用的功能降低展示面積;其他功能則折疊至全部的二級菜單。
(5)色彩和對比度。相似性和接近性原則指導(dǎo)界面上的不同部分之間的關(guān)聯(lián)性。在設(shè)計(jì)中應(yīng)使用明快且對比度強(qiáng)的色彩,凸出重要功能信息,減少不必要的信息量,以便于老年人更好地認(rèn)知界面。
本研究構(gòu)建了一種APP界面設(shè)計(jì)評價(jià)方法,它將模糊信息公理與格式塔原理有機(jī)結(jié)合,從而為用戶提供了一種具有可衡量性的設(shè)計(jì)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),有效地解決了在老年人信息終端界面設(shè)計(jì)中存在的主觀性和模糊性問題,進(jìn)一步提升了設(shè)計(jì)評價(jià)的質(zhì)量。案例研究表明該評價(jià)方法可以有效地辨別出更適合老年人使用的APP界面,從而為老年人在使用界面時(shí)的用戶體驗(yàn)提供了理論支持。本研究提出的評價(jià)方法不僅適用于老年人APP界面,同樣適用于其他類型的界面設(shè)計(jì),可在智能交通、工業(yè)界面、社交媒體、醫(yī)療信息系統(tǒng)、游戲設(shè)計(jì)和教育技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮作用。通過關(guān)注用戶認(rèn)知和體驗(yàn),該評價(jià)方法為提高產(chǎn)品和服務(wù)的用戶體驗(yàn)及用戶滿意度提供了廣泛的潛在價(jià)值,使得其能夠?yàn)椴煌I(lǐng)域的設(shè)計(jì)問題提供解決方案。為了提供更具體和深入的設(shè)計(jì)洞見,后續(xù)研究將綜合考慮用戶的更多背景信息,如教育背景、生活環(huán)境以及使用場景等,深入分析這些因素對用戶體驗(yàn)的具體影響,以期進(jìn)一步提升老年人的使用體驗(yàn)。