基于眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的健康檢測產(chǎn)品界面評估及優(yōu)化

石元伍，解永霞

基于眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的健康檢測產(chǎn)品界面評估及優(yōu)化

石元伍1，解永霞2

（1.武漢紡織大學(xué)，武漢 430299；2.武漢工商學(xué)院，武漢 430065）

為了優(yōu)化智能健康檢測一體機(jī)人機(jī)界面，提升自助老人檢測界面操作效率。以現(xiàn)有的智能健康檢測一體機(jī)PRS-X5界面為原型，通過問卷訪談與啟發(fā)式評估對一體機(jī)的操作系統(tǒng)進(jìn)行整體評估，以用戶調(diào)研與專家評估結(jié)果為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)出兩種不同的界面方案；利用眼動(dòng)追蹤技術(shù)與SPSS數(shù)據(jù)分析，對兩種界面方案進(jìn)行評估，并根據(jù)試驗(yàn)后用戶滿意度調(diào)查，對一體機(jī)界面進(jìn)行迭代優(yōu)化。將原界面與優(yōu)化后界面再次進(jìn)行眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，自助老人對優(yōu)化后的界面操作效率和準(zhǔn)確性均更高。結(jié)合眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)，綜合運(yùn)用定性與定量分析法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，有利于提高自助老人對智能健康檢測產(chǎn)品界面操作效率，同時(shí)，此方法可為智能健康檢測類產(chǎn)品界面評估與優(yōu)化提供可借鑒思路。

人機(jī)界面交互；健康檢測一體機(jī)；自助老人；眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)；界面優(yōu)化

《“十四五”健康老齡化規(guī)劃》指出我國正面臨著越來越嚴(yán)峻的人口老齡化問題，健康老齡化已經(jīng)成為健康中國非常重要的課題，老年非傳染性慢性病的發(fā)展也引發(fā)了廣泛的關(guān)注，成為威脅老年人健康的重要因素[1]。根據(jù)最新人口健康數(shù)據(jù)分析，我國約有2.5億老齡人口，其中有慢性病的患者約占3/4，在死亡總?cè)藬?shù)中約有86%與慢性病有關(guān)。診斷指標(biāo)準(zhǔn)確性程度，關(guān)乎診治慢性病的效率，迫切需要可用性高的智能健康檢測一體機(jī)來幫助檢測老年人的生理參數(shù)，以便預(yù)防疾病。智能健康檢測一體機(jī)是近幾年來應(yīng)用較多的醫(yī)療產(chǎn)品，該產(chǎn)品主要用于檢測人的體征跡象，其中用戶檢測界面是智能化體檢不可缺少的一部分。目前已有學(xué)者對此類產(chǎn)品進(jìn)行適老化設(shè)計(jì)研究，如陸寧[2]，蘭笑然[3]，宣艾祺[4]等；大部分集中在人機(jī)空間優(yōu)化及產(chǎn)品造型優(yōu)化等方面，鮮有人針對健康檢測一體機(jī)用戶界面可用性進(jìn)行評估與優(yōu)化。合理的界面評估與優(yōu)化不但能提升健康檢測一體機(jī)用戶界面的可用性，還可保證人機(jī)交互的有效性，以及健康檢測產(chǎn)品檢測的準(zhǔn)確性[5-6]。從檢驗(yàn)者角度用于可用性評估的定量測量法有訪談?lì)?、?shí)驗(yàn)研究類之分[7]；采用啟發(fā)式評估和眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的方法，具體評估與優(yōu)化人機(jī)界面，從而實(shí)現(xiàn)更為有效、客觀的界面可用性評估[8]。

1 專家評估與眼動(dòng)追蹤技術(shù)

1.1 可用性評估

國際上將可用性定義為特定用戶基于特定的環(huán)境中，主觀評價(jià)使用特定產(chǎn)品完成任務(wù)的效率、有效性及滿意度[9]。對用戶界面進(jìn)行可用性評估，即以可用性數(shù)值進(jìn)行評估，所得出的值能夠用于評估交互界面的優(yōu)化過程。HARTSON[10]認(rèn)為對產(chǎn)品界面或其設(shè)計(jì)原型進(jìn)行可用性評估，具有較大的實(shí)踐價(jià)值，其價(jià)值主要體現(xiàn)在改進(jìn)原界面及原型迭代等方面。

1.2 專家評估

專家評估采用啟發(fā)式評估法，尼爾森最早提出該法，其準(zhǔn)則如表1所示[11]；該研究表明，3～5位專家依據(jù)特定的評估準(zhǔn)則，即可檢測出研究對象面臨可能出現(xiàn)的潛在問題，其檢出率可達(dá)到74%～87%[12]。從專家的角度檢驗(yàn)可用性問題，可用較短時(shí)間有針對性地反饋所涉及的問題，保證反饋的有效性。這是單一用戶評估法所無法媲美的。

表1 啟發(fā)式評估準(zhǔn)則[11]

Tab.1 Heuristic evaluation criteria[11]

1.3 眼動(dòng)追蹤技術(shù)與可用性評估

眼動(dòng)追蹤技術(shù)屬于一種使用較多的界面評估方法，該技術(shù)基于對眼球信息的捕獲，能夠顯示用戶在屏幕上注意的空間位置及轉(zhuǎn)移過程[13]。所以可以通過該技術(shù)對界面質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，從而為界面評估及優(yōu)化提供準(zhǔn)確的依據(jù)[14]。

2 智能健康檢測一體機(jī)及前期調(diào)研

2.1 產(chǎn)品概述及界面構(gòu)成

健康一體機(jī)（PRS-X5）是以工作站系統(tǒng)為核心，提供身高、體重、血壓、血糖、心電等20余項(xiàng)身體指標(biāo)的一站式自助檢測設(shè)備，針對常見的心腦血管疾?。ǜ哐獕?、高血脂等）、高尿酸、高血糖等重點(diǎn)人群提供早期檢測和篩查、形成健康評價(jià)報(bào)告。同時(shí)可依托健康管理云平臺(tái)，形成電子健康檔案，社區(qū)可結(jié)合這些信息開展老年健康管理服務(wù)。

智能健康一體機(jī)能夠滿足慢病、亞健康人群的日常管理需求，幫助他們隨時(shí)與醫(yī)生互動(dòng)交流，得到專業(yè)醫(yī)生的指導(dǎo)；能夠滿足醫(yī)院不能覆蓋的慢病人群的院外健康管理，從而有效管理自助老人健康問題。

健康一體機(jī)（PRS-X5）的用戶界面主要由3個(gè)部分組成：用戶登錄界面（見圖1a）；各人體成分檢測界面主要包括檢測項(xiàng)目選擇區(qū)域、檢測項(xiàng)目操作流程演示區(qū)域、結(jié)果展示區(qū)域（見圖1b）；檢測結(jié)果查詢界面（見圖1c）。

圖1 健康一體機(jī)PRS-X5界面構(gòu)成

2.2 健康檢測一體機(jī)PRS-X5功能構(gòu)成及服務(wù)系統(tǒng)

PRS-X5最新版本的健康檢測集成系統(tǒng)，從功能構(gòu)成方面分析，健康檢測集成設(shè)備主要包含操作顯示屏、多項(xiàng)人體成分檢測（血糖、尿酸、膽固醇、血脂、血氧和人體脂肪檢測等）、刷卡器、超聲波紅外線超聲探頭、體重檢測（自動(dòng)計(jì)算BMI數(shù)值）等，其詳細(xì)組成部分如圖2所示。

此設(shè)備結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)+云管理平臺(tái)”信息技術(shù)應(yīng)用，通過健康一體機(jī)綜合檢測血壓、血糖、血脂、身高、體重、心電等多項(xiàng)日常健康指標(biāo)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳云端管理平臺(tái)，通過大數(shù)據(jù)算法實(shí)時(shí)為老年人提供健康監(jiān)測、健康管理服務(wù)等，其服務(wù)系統(tǒng)如圖3所示。

圖2 健康一體機(jī)PRS-X5功能構(gòu)成[15]

圖3 健康一體機(jī)PRS-X5服務(wù)系統(tǒng)

2.3 問卷訪談?wù){(diào)查

通過問卷訪談能直接了解用戶意圖，收集各用戶使用一體機(jī)后的體驗(yàn)，并傾聽用戶的建議。啟發(fā)式評估法主要從專家的角度分析系統(tǒng)目前存在的問題，這樣更有利于直觀分析健康一體機(jī)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)上的潛在缺陷與待改進(jìn)之處。綜上所述兩種方法，有利于明確問題方向，橫向研究健康檢測一體機(jī)界面布局及操作流程、使用體驗(yàn)等方面的問題，為健康檢測產(chǎn)品界面提供優(yōu)化設(shè)計(jì)方向。

訪談問卷調(diào)查，即通過設(shè)計(jì)問題的方式了解情況。本問卷具體圍繞如下五個(gè)方面展開：一是自助老人了解自身健康情況；二是自助老人使用產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)；三是感知使用產(chǎn)品易學(xué)性的情況；四是感知產(chǎn)品易用性的情況；五是視覺呈現(xiàn)效果。如表2所示，本問卷共設(shè)計(jì)了14個(gè)題目。所訪談的對象均使用過健康檢測一體機(jī)。

表2 社區(qū)自助老人健康體檢訪談問題

Tab.2 Health examination interview questions in the community self-service for the elderly

從界面布局方面分析（問題7、10、11），自助老人對社區(qū)健康體檢一體機(jī)操作界面的可視化程度關(guān)注度比較高。55.27%的自助老人覺得界面布局不符合自己的認(rèn)知習(xí)慣，界面布局合理更有利于用戶高效檢測。

從檢測流程方面分析（問題8、9），健康體檢機(jī)的界面操作流程貫穿了體檢的始終，40.25%的自助老人認(rèn)為界面操作對新手用戶不友好，其操作流程繁瑣，難以操作。這部分用戶提出界面流程有必要減 少節(jié)點(diǎn)，讓用戶盡快掌握儀器操作技巧，提升用戶滿意度。

從感官視覺方面分析（問題14），自助老人在使用健康體檢一體機(jī)及相關(guān)應(yīng)用時(shí)，更加喜歡健康系顏色（綠色、灰藍(lán)色、暖橘色等）。在改進(jìn)檢測系統(tǒng)界面視覺設(shè)計(jì)方面，應(yīng)該遵循兩大原則：一是適老化產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則；二是醫(yī)療器械設(shè)計(jì)原則。

2.4 專家啟發(fā)式評估

本次邀請醫(yī)療產(chǎn)品人機(jī)界面設(shè)計(jì)相關(guān)方向的5位專家進(jìn)行啟發(fā)式評估。由于健康檢測一體機(jī)檢測項(xiàng)目較多，根據(jù)《醫(yī)療器械分類目錄》，選取6821-23（動(dòng)態(tài)血壓檢測）為主要操作項(xiàng)目。第一步，讓專家悉知界面操作步驟，使用檢測一體機(jī)進(jìn)行相關(guān)操作，并完整記錄操作過程中發(fā)現(xiàn)的各種問題，將發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行匯總，剔除重復(fù)的可用性問題，總結(jié)出代表性可用性問題；第二步，專家根據(jù)既定的啟發(fā)式準(zhǔn)則（見表1），對識(shí)別的問題和用戶交互界面的各元素展開評估，確定問題所違反的啟發(fā)式（見表3）；第三步，針對確認(rèn)的問題開展嚴(yán)重度打分，關(guān)聯(lián)各主要問題與所違反的啟發(fā)式準(zhǔn)則，針對已確認(rèn)的問題，向評估者提供獨(dú)特問題的列表，然后評價(jià)嚴(yán)重性等級，在此過程中需要采用Nielsen提出的嚴(yán)重度評價(jià)方法，依據(jù)各問題的描述，結(jié)合操作過程中對問題的整體感知、對嚴(yán)重性等級進(jìn)行評估。5位專家依據(jù)表4可用性問題程度評分量表，對總結(jié)的可用性問題進(jìn)行程度評分（評價(jià)法規(guī)定：嚴(yán)重性等級從0～4級，不同等級的含義如表4所示），各專家評分及平均分如表5所示。

表3 啟發(fā)式評估統(tǒng)計(jì)

Tab.3 Heuristic evaluation statistics

續(xù)表

表4 可用性問題程度評分量

Tab.4 Usability problem level rating scale

表5 專家評估可用性程度評分及均分

Tab.5 Expert evaluation usability score and average score

評估結(jié)果：在啟發(fā)式評估中，共發(fā)現(xiàn)35個(gè)問題，對重復(fù)問題進(jìn)行刪除處理后，合并報(bào)告，累計(jì)剩余可用性問題21個(gè)，主要包括不太合理的布局，操作流程導(dǎo)向不明確，背景顏色區(qū)分不夠明顯等，大多數(shù)集中在人機(jī)界面交互過程中出現(xiàn)的設(shè)計(jì)問題，這些問題將影響用戶使用效率，這與前期用戶訪談結(jié)果基本一致。在此次啟發(fā)式評估中，啟發(fā)式“匹配”“簡化”“終止”原則分別被違反了3次；接下來將針對啟發(fā)式評估中違反程度較高的相關(guān)可用性問題（f、g、s、u）及結(jié)合2.3章節(jié)問卷訪談結(jié)果進(jìn)行界面設(shè)計(jì)分析。

2.5 自助老人使用界面的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

自助老人的各項(xiàng)身體機(jī)能隨著其年齡的增大而逐步弱化，往往會(huì)出現(xiàn)對形象的分辨能力降低、注意力不夠集中、容易遺忘、理解能力下降等問題[16]，大量的界面信息及復(fù)雜的操作流程會(huì)影響自助老人的使用體驗(yàn)。對結(jié)構(gòu)布局而言，需遵循老年人眼部的視覺神經(jīng)運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律[17]，組織合理的結(jié)構(gòu)布局能夠聚集自助老人的注意力，增強(qiáng)界面操作過程中的舒適度，便于界面信息的閱讀與理解[18]；對于任務(wù)效率而言，簡單易懂的界面操作流程會(huì)增加自助老人在使用過程中的自信心，通過識(shí)別操作流程來彌補(bǔ)記憶遺忘的缺陷，有助于提升任務(wù)的成功率[19]；對于認(rèn)知理解而言，自助老人由于認(rèn)知能力的退化，其對界面信息（字體、背景色、按鍵）的理解能力會(huì)隨之減弱，因此應(yīng)該結(jié)合自助老人的認(rèn)知特征來實(shí)現(xiàn)對界面的設(shè)計(jì)，并降低其認(rèn)知負(fù)荷，改善其使用體驗(yàn)[20]。

2.6 智能健康檢測一體機(jī)界面設(shè)計(jì)分析

通過問卷訪談及專家啟發(fā)式評估，系統(tǒng)分析健康一體機(jī)人機(jī)交互界面在設(shè)計(jì)上的潛在缺陷與待改進(jìn)之處，主要存在于界面布局、操作流程及界面背景色彩等方面，為自助老人健康檢測類產(chǎn)品界面提供優(yōu)化設(shè)計(jì)方向。通過調(diào)研市場現(xiàn)有的智能健康檢測一體機(jī)，總結(jié)得出兩類比較常見的用戶操作界面布局類型（以血壓測量界面為例）：分為上下型、左右“T”型，見圖4（界面布局結(jié)構(gòu)作為變量，為忽略其他無關(guān)變量，對圖片做灰度處理）；根據(jù)自助老人界面設(shè)計(jì)特點(diǎn)及老年人眼部的視覺神經(jīng)運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律，健康檢測一體機(jī)左右“T”型操作界面布局類型更符合自助老人，故選擇左右“T”型布局類型進(jìn)行界面方案的設(shè)計(jì)；面向自助老人的健康檢測類產(chǎn)品交互界面背景色彩設(shè)計(jì)，需要綜合考慮多方面的因素；除了自助老人的審美需求和行業(yè)需求（醫(yī)療器械），也需要發(fā)揮色彩對界面的編碼作用，以提高自助老人界面交互工效。因此，本文以用戶訪談與專家評估結(jié)果為導(dǎo)向，基于自助老人界面背景色彩設(shè)計(jì)原則及自助老人界面設(shè)計(jì)特點(diǎn)設(shè)計(jì)出（區(qū)別用戶操作界面布局、背景顏色）2款界面方案。

圖4 健康一體機(jī)用戶操作界面結(jié)構(gòu)布局類型

3 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)

3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

用眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)對比分析，來客觀驗(yàn)證并評價(jià)設(shè)計(jì)的兩款智能健康檢測一體機(jī)界面。

3.2 實(shí)驗(yàn)對象

眼動(dòng)追蹤研究通常和心理物理學(xué)或生理學(xué)研究很像，與無定向?yàn)g覽研究相比，使用目標(biāo)定向搜索任務(wù)的可用性實(shí)驗(yàn)需要更小的實(shí)驗(yàn)樣本?？傮w而言，眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究所需被試者在12～63名浮動(dòng)。由于本文所選取的眼動(dòng)受試者要滿足以下條件。

1）身體機(jī)能存在一定的老化現(xiàn)象，與其年輕時(shí)期相比各項(xiàng)生理指標(biāo)有所降低，但生活行為與常人無異，能自主開展各類活動(dòng)滿足自己需求，樂于接受新事物，有一定學(xué)習(xí)能力的自助老人。

2） 受試者均有使用智能健康監(jiān)測一體機(jī)體檢經(jīng)驗(yàn)。

為滿足以上條件，最終篩選受試者為20（男性10名，女性10名）名自助老人。實(shí)驗(yàn)設(shè)備為Tobii X2-30眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀，以30 Hz的頻率進(jìn)行采樣。

3.3 實(shí)驗(yàn)材料

選用根據(jù)前期訪談問卷調(diào)查和專家啟發(fā)式評估后設(shè)計(jì)的兩款（見圖5）自助老年用戶血壓測量界面作為實(shí)驗(yàn)材料，自變量包括用戶界面的背景顏色、布局；因變量為眼動(dòng)指標(biāo)，選出符合自助老年用戶的優(yōu)化方案。

1）設(shè)計(jì)方案A（見圖5a～b）：左右框架式，中間為操作流程圖（分為三個(gè)具體操作步驟），左邊為操作按鍵區(qū)，有藍(lán)、綠兩種不同背景色。

2）設(shè)計(jì)方案B（見圖5c～d）：左右框架式，中間為操作流程圖（分為三個(gè)具體操作步驟），右邊為操作按鍵區(qū)，有藍(lán)、綠兩種不同背景色。

3）健康一體機(jī)PRS-2000A原界面C（見圖6）：左右框架式，中間為操作圖，背景色為淺藍(lán)色。

3.4 實(shí)驗(yàn)任務(wù)

按照健康檢測一體機(jī)的血壓檢測界面使用流程，指定實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

第一步：點(diǎn)擊測量血壓按鈕；

第二步：觀看測量血壓儀器操作流程；

第三步：點(diǎn)擊開始測量按鈕。

被試者需要按照指定實(shí)驗(yàn)任務(wù)分別完成界面測試任務(wù)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束，填寫問卷，下個(gè)被試者重復(fù)以上流程。

3.5 實(shí)驗(yàn)流程

在同一個(gè)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程無外界干擾，這樣更有利于保證實(shí)驗(yàn)的有效性，實(shí)驗(yàn)流程見圖7。

3.6 眼動(dòng)數(shù)據(jù)指標(biāo)

本次研究運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS Statistics 25，分別統(tǒng)計(jì)分析兩種改良方案對應(yīng)的眼動(dòng)數(shù)據(jù)。選取以下眼動(dòng)指標(biāo)。

圖5 自助老年用戶血壓檢測界面圖設(shè)計(jì)方案A、B

1）總注視時(shí)間（任務(wù)完成總時(shí)間）。采用被試者完成任務(wù)的總時(shí)長；被試者用越短的時(shí)間完成任務(wù)，則說明交互界面可識(shí)別性、可讀性越強(qiáng)，反之亦然（總注視時(shí)間越短越好）。

2）首次注視時(shí)間（從界面呈現(xiàn)到被試者目光集中到實(shí)驗(yàn)任務(wù)開始之前的時(shí)間）。首次注視時(shí)間越短，證明被試者對該操作界面的可讀性越強(qiáng)（首次注視時(shí)間越短越好）。

3）注視次數(shù)。任務(wù)完成時(shí)注視的總次數(shù)，反映被試者對界面信息的加工難度，如存在過多注視點(diǎn)，則說明界面布局不夠合理，元素排列不當(dāng)，瀏覽效率較低（注視次數(shù)越少越好）。

圖6 健康一體機(jī)（PRS-X5）原界面C

Fig.6 Original interface of health all-in-one machine (PRS-X5)

圖7 實(shí)驗(yàn)流程

Fig.7 Experiment process

3.7 統(tǒng)計(jì)分析流程

在此實(shí)驗(yàn)中，分別采用了前期設(shè)計(jì)的兩款自助老年用戶界面設(shè)計(jì)方案A、B；設(shè)計(jì)方案A中，A1（藍(lán)色背景）和A2（綠色背景）界面布局相同（左“T”型），但背景色不同；設(shè)計(jì)方案B中，B1（藍(lán)色背景）和B2（綠色背景）界面布局相同（右“T”型），但背景色不同；選取合適的眼動(dòng)指標(biāo)（3個(gè)），分別是總注視時(shí)間、注視次數(shù)、首次注視時(shí)間；在每個(gè)眼動(dòng)指標(biāo)中，均采用配對樣本檢驗(yàn)對每次對比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，具體如下：對相同布局下，不同背景色的界面采用配對樣本檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（A1-A2，B1-B2），在相同的背景色下，不同布局的界面采用配對樣本檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（A1-B1，A2-B2）；之后將更優(yōu)結(jié)果與原始界面C進(jìn)行配對樣本檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，四種方案之間與原始界面C在三個(gè)眼動(dòng)指標(biāo)的綜合對比結(jié)果，篩選出最優(yōu)界面搭配。

3.8 具體數(shù)據(jù)分析

3.8.1 總注視時(shí)間指標(biāo)數(shù)據(jù)分析

在總注視時(shí)間指標(biāo)上，對相同布局不同背景色進(jìn)行配對樣本檢驗(yàn)，見表6；結(jié)果顯示，方案A中綠色背景A2的總注視時(shí)間顯著短于藍(lán)色背景A1，=2.259, Sig.<0.05，方案B中綠色背景B2的總注視時(shí)間顯著短于藍(lán)色背景B1，=2.456, Sig.<0.05。得出相同布局下，綠色背景界面更優(yōu)。（任務(wù)完成總時(shí)間）

表6 相同布局不同背景色的數(shù)據(jù)對比

Tab.6 Data comparison of different background colors in the same layout

對相同背景色不同布局進(jìn)行配對樣本檢驗(yàn)，見表7，結(jié)果顯示：在藍(lán)色背景色下，布局A1的總注視時(shí)間顯著少于布局B1，Sig.<0.005，在綠色背景下，布局A2總注視時(shí)間顯著少于布局B2。得出相同背景色下，A方案布局界面更優(yōu)。

表7 相同背景色不同布局的數(shù)據(jù)對比

Tab.7 Data comparison of different layouts with the same background color

將前文得到的更優(yōu)背景色（綠色）中的布局A2和B2與原始界面C進(jìn)行配對樣本檢驗(yàn)，見表8；結(jié)果顯示，A2界面的總注視時(shí)間顯著短于原始界面，Sig.<0.005，B2界面的總注視時(shí)間顯著短于原始界面，Sig.<0.05。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：以總注視時(shí)間指標(biāo)為準(zhǔn)，設(shè)計(jì)方案A2為最優(yōu)界面且優(yōu)于原界面。

表8 較優(yōu)背景色下不同布局界面與原始界面的數(shù)據(jù)對比

Tab.8 Data comparison between different layout interfaces and the original interface under better background color

3.8.2 首次注視時(shí)間指標(biāo)數(shù)據(jù)分析

在首次注視時(shí)間指標(biāo)上，對相同布局不同背景色進(jìn)行配對樣本檢驗(yàn)，見表9；結(jié)果顯示，方案A中綠色背景A2的首次注視時(shí)間顯著短于藍(lán)色背景A1，=4.217, Sig.<0.005，方案B中綠色背景B2的首次注視時(shí)間顯著短于藍(lán)色背景B1，=3.44, Sig.<0.05。得出相同布局下，綠色背景界面更優(yōu)。

表9 相同布局不同背景色的數(shù)據(jù)對比

Tab.9 Data comparison of different background colors in the same layout

對相同背景色不同布局進(jìn)行配對樣本檢驗(yàn)，見表10；結(jié)果顯示，藍(lán)色背景色下，A1的首次注視時(shí)間與B1的首次注視時(shí)間無顯著差異（Sig.>0.05），綠色背景下，A2的首次注視時(shí)間顯著短于布局B2，=3.26, Sig.<0.05.得出相同背景色下，A2方案布局 更優(yōu)。

表10 相同背景色不同布局的數(shù)據(jù)對比

Tab.10 Data comparison of different layouts with the same background color

將前文得到的更優(yōu)布局A2與原始界面C進(jìn)行配對樣本檢驗(yàn)，見表11；結(jié)果顯示，A2界面的首次注視時(shí)間與原始界面差異不顯著（Sig.>0.05）。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：以首次注視時(shí)間為準(zhǔn)，A2布局界面為最優(yōu)界面。

表11 較優(yōu)布局界面與原始界面的數(shù)據(jù)對比

Tab.11 Data comparison between different layout interfaces and the original interface under better background color

3.8.3 注視次數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)分析

在注視次數(shù)指標(biāo)上，對相同布局不同背景色進(jìn)行配對樣本檢驗(yàn)；見表12；結(jié)果顯示，方案A中的藍(lán)色背景A1的注視次數(shù)與綠色背景A2差異不顯著（Sig.>0.05），方案B中的藍(lán)色背景色的注視次數(shù)與綠色背景色差異不顯著（Sig.>0.05）。

表12 相同布局不同背景色的數(shù)據(jù)對比

Tab.12 Data comparison of different background colors in the same layout

對相同背景色不同布局進(jìn)行配對樣本檢驗(yàn)，見表13；結(jié)果顯示，在藍(lán)色背景色下，A1的注視次數(shù)顯著少于B1, Sig. <0.05，在綠色背景下，A2的注 視次數(shù)著少于B2. 得出相同背景色下，方案A布局更優(yōu)。

表13 相同背景色不同布局的數(shù)據(jù)對比

Tab.13 Data comparison of different layouts with the same background color

將前文得到的更優(yōu)布局A1和A2與原始界面C進(jìn)行配對樣本檢驗(yàn)，見表14；結(jié)果顯示，A2界面的注視次數(shù)顯著少于原始界面，=2.991, Sig.<0.05，B2界面的注視次數(shù)與原始界面無顯著差異（Sig.> 0.05）。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：以注視次數(shù)為準(zhǔn)，A2界面為最優(yōu)界面。

表14 較優(yōu)布局界面與原始界面的數(shù)據(jù)對比

Tab.14 Data comparison between different layout interfaces and the original interface under better background color

3.8.4 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)值統(tǒng)計(jì)與結(jié)論

從三個(gè)眼動(dòng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果（見表15）可以看出，A2界面在總注視時(shí)間指標(biāo)上平均值最小，并且不論是從布局還是顏色進(jìn)行對比均優(yōu)于其他界面方案和原始界面，在首次注視時(shí)間指標(biāo)上平均值最小，且在布局對比和綠色背景的對比中，優(yōu)于其他界面方案，在注視次數(shù)指標(biāo)上平均值最小，因此可篩選出A2界面在四種方案里面為最優(yōu)界面。

表15 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

Tab.15 Eye movement experiment statistics

3.8.5 熱區(qū)圖分析

用熱區(qū)圖來反映自助老人在該區(qū)域關(guān)注的持續(xù)時(shí)間，若時(shí)間越長，則表明該用戶更加關(guān)注該區(qū)域的特征元素。其中紅色區(qū)域代表用戶關(guān)注時(shí)間最長，綠色區(qū)域代表關(guān)注時(shí)間最短；黃色區(qū)域則表示關(guān)注較少。原界面熱區(qū)圖與A2熱區(qū)圖，見圖8所示；在原界面熱區(qū)圖中，紅色區(qū)域主要集中在操作流程觀看區(qū)域，表明自助老年用戶在此區(qū)域用時(shí)過長；A2界面熱區(qū)圖顯示操作流程觀看區(qū)紅色區(qū)域明顯減少，表明自助老年用戶在此界面流程觀看區(qū)域用時(shí)較短。

圖8 原界面熱區(qū)圖（左）A2熱區(qū)圖（右）

Fig.8 Original interface heat map (left) and A2 heat map (right)

由原界面和方案A2熱區(qū)圖對比分析可知，原界面視覺熱點(diǎn)，大多數(shù)處于操作流程觀看區(qū)域及任務(wù)目標(biāo)區(qū)域；設(shè)計(jì)方案A2流程區(qū)域視覺熱點(diǎn)較原方案明顯減少，受試者在A2查驗(yàn)及結(jié)束按鍵區(qū)域注視時(shí)間延長，在此步驟界面熱點(diǎn)分布較廣，后續(xù)將對其進(jìn)行優(yōu)化迭代。

3.8.6 被試者訪談及結(jié)果

被試者進(jìn)行眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)后，結(jié)合用戶訪談定性分析，獲得用戶在各方面關(guān)于改進(jìn)檢測界面所提出的改進(jìn)意見。訪談結(jié)果與A2熱區(qū)圖顯示結(jié)果一致（認(rèn)為A2查驗(yàn)及結(jié)束按鍵區(qū)域不符合老人認(rèn)知狀態(tài)，應(yīng)突出按鍵區(qū)域及放大加粗字體）。

4 設(shè)計(jì)優(yōu)化

4.1 面向自助老年用戶的健康檢測類產(chǎn)品界面設(shè)計(jì)優(yōu)化思路

基于自助老人視覺認(rèn)知特征，在自助老年用戶界面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以減輕視覺負(fù)荷為準(zhǔn)則；界面設(shè)計(jì)應(yīng)采用功能設(shè)置簡單、操作流程簡便、占用時(shí)間短的信息架構(gòu)方式，從而提高界面易用性與實(shí)用性。頁面布局在遵循自助老人視覺規(guī)律的同時(shí)，也要遵循穩(wěn)定 原則，選擇簡單、整齊的頁面布局風(fēng)格。按鈕要明 顯，避免出現(xiàn)不可讀、難讀的元素。界面視覺設(shè)計(jì)（布局、色彩搭配）的合理呈現(xiàn)，能夠保證信息傳達(dá)的 舒適性。

在本次健康檢測一體機(jī)的優(yōu)化界面中，采用左“T”型界面布局（眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)最優(yōu)布局結(jié)構(gòu)），將檢測項(xiàng)目選擇功能放在左欄并突出按鍵；具體操作流程示范講解區(qū)域放在視覺重點(diǎn)區(qū)，并突出相應(yīng)操作按鍵，將原界面操作流程示范改為三個(gè)具體示范步驟；簡潔易懂的操作流程，減少自助老年用戶的記憶負(fù)擔(dān)。按鈕采用斜面和浮雕方式，并選擇較高對比度的配色方案，這樣可以將色彩與質(zhì)感在按鈕上的凝聚力和表現(xiàn)力最大化，從而減輕自助老年用戶視覺認(rèn)知負(fù)荷。

4.2 健康一體機(jī)血壓檢測界面優(yōu)化設(shè)計(jì)

在研究過程中，針對不同界面方案的眼動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析，發(fā)現(xiàn)在注視次數(shù)、總注視時(shí)間、首次注視時(shí)間三項(xiàng)指標(biāo)上，左“T”型布局、綠色背景方案表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。因此，最終優(yōu)化方案以A2為基礎(chǔ)進(jìn)行智能健康檢測一體機(jī)界面優(yōu)化迭代設(shè)計(jì)。結(jié)合A2熱點(diǎn)圖及用戶訪談獲得的關(guān)于改進(jìn)檢測界面所提出的改進(jìn)意見，各操作按鍵部分采用斜面和浮雕方式，并選擇較高對比度的配色方案，優(yōu)化后界面D與熱點(diǎn)分布圖D1，見圖9；從熱點(diǎn)分布圖D1中看出，用戶在各操作按鍵區(qū)域關(guān)注的持續(xù)時(shí)間較A2方案有所減少；通過描述統(tǒng)計(jì)分析與檢驗(yàn)對比分析被試者使用經(jīng)二次改良后方案的相關(guān)情況，包括首次注視時(shí)間、完成任務(wù)的總時(shí)間，注視次數(shù)等，分析上述各指標(biāo)是否有顯著性差異，數(shù)據(jù)結(jié)果見表16（由于A2方案跟原界面在前文已做眼動(dòng)對比分析，D方案又是在A2界面基礎(chǔ)上進(jìn)行的改良設(shè)計(jì)，所以選擇A2跟D方案作對比分析）。

在對A2界面進(jìn)行改良后，將A2界面與改良后的界面D的三個(gè)眼動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，配對樣本檢驗(yàn)表明，在總注視時(shí)間上，改良后的界面D的總注視時(shí)間顯著短于改良前的A2界面，=2.629, Sig.<0.05；在注視次數(shù)上，改良后的界面D的注視次數(shù)顯著少于改良前的A2界面=2.555，Sig.<0.05.

在界面改良前后的三個(gè)眼動(dòng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)對比中，可以看出，雖然改良后的界面D與改良前的界面A2在首次注視時(shí)間上沒有顯著差異，但是在總注視時(shí)間和注視次數(shù)上，改良后的界面D均優(yōu)于改良前的界面A2。因此，可認(rèn)為改良后的界面是更加合理的，可以更好的縮短用戶對界面的整體加工時(shí)間，提高界面的認(rèn)知速度。

圖9 最終優(yōu)化方案D（左）與熱點(diǎn)分布圖D1（右）

Fig.9 Final optimization plan D (left) and hotspot distribution map D1 (right)

表16 優(yōu)化迭代前后的數(shù)據(jù)對比

Tab.16 Data comparison before and after optimization iteration

5 結(jié)語

通過用戶訪談及專家啟發(fā)式評估，明確智能健康檢測一體機(jī)在界面操作流程、界面布局等方面的大量可用性問題，對其操作流程進(jìn)行優(yōu)化，減少節(jié)點(diǎn)數(shù)，調(diào)整界面布局及背景顏色，提高核心操作內(nèi)容的吸引力，為此確定兩類界面設(shè)計(jì)方案；運(yùn)用眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)對智能健康檢測一體機(jī)界面方案進(jìn)行可用性評估，左“T”型布局優(yōu)于右“T”型布局，綠色背景優(yōu)于藍(lán)色背景且優(yōu)于原界面；借助SUS系統(tǒng)可用性量表，再次明確自助老人對健康檢測一體機(jī)的界面使用滿意度及相關(guān)建議，對優(yōu)選設(shè)計(jì)方案A2進(jìn)行迭代優(yōu)化得到界面D。

對界面迭代前后的三個(gè)眼動(dòng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，改良后的界面D各指標(biāo)優(yōu)于改良前的界面A2，因此可認(rèn)為優(yōu)化后的健康檢測界面系統(tǒng)易用性、可用性更強(qiáng)。該方案提出了健康檢測類產(chǎn)品界面布局符合行業(yè)要求及用戶使用規(guī)范且統(tǒng)一、操作流程簡潔明了的設(shè)計(jì)原則，優(yōu)化了設(shè)計(jì)師依靠主觀經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)界面的不足。證明了采用專家評估和眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)對比分析，定性與定量分析相結(jié)合的方法，對智能健康檢測相關(guān)產(chǎn)品的界面進(jìn)行評估及優(yōu)化迭代具有可行性。同時(shí)，此研究方法對其他相關(guān)健康檢測系統(tǒng)可用性研究具有借鑒（參考）意義。

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Evaluation and Optimization of Health Detection Product Interface Based on Eye Movement Experiment

SHI Yuanwu1, XIE Yongxia2*

(1. Wuhan Textile University, Wuhan 430299, China; 2. Wuhan Technology and Business University, Wuhan 430065, China)

The work aims to optimize the man-machine interface of the intelligent health detection all-in-one machine and improve the operation efficiency of the self-service detection interface for the elderly. Based on the existing PRS-X5 interface of the intelligent health detection all-in-one machine, the overall evaluation of the operating system of the all-in-one machine was carried out through questionnaire interviews and heuristic evaluations, and two different interfaces were designed based on the results of user research and expert evaluation. The eye-tracking technology and SPSS data analysis were used to evaluate the two interface schemes, and iteratively optimize the all-in-one interface according to the user satisfaction survey after the test. The original interface and the optimized interface were compared and analyzed again by eye movement experiment and t-test data. The experimental results found that the self-service for the elderly had higher efficiency and accuracy in operating the optimized interface. Therefore, combined with eye movement experiments, qualitative and quantitative analysis methods are used to optimize the design, which is conducive to improving the operation efficiency of self-service for the elderly on the interface of intelligent health detection products. At the same time, this method can provide a reference for the evaluation and optimization of intelligent health detection product interface.

human-machine interface interaction; health detection all-in-one machine; self-service for the elderly; eye movement experiment; interface optimization

TB472

A

1001-3563(2024)02-0286-11

10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.02.030

2023-08-12