數(shù)字界面人機(jī)交互過程復(fù)雜性來源研究

李昕，楊琳，李東勛（.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，呼和浩特　0005；.中國航天科工集團(tuán)六院，呼和浩特　0005；.韓國東西大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院）

數(shù)字界面人機(jī)交互過程復(fù)雜性來源研究

李昕1，楊琳2，李東勛3
（1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，呼和浩特010051；2.中國航天科工集團(tuán)六院，呼和浩特010051；3.韓國東西大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院）

交互過程作為用戶交互行為的集合，以中介的形式連接系統(tǒng)設(shè)計(jì)與用戶體驗(yàn)。數(shù)字界面完成精確信息交換，交互過程的復(fù)雜性是不可避免的。以交互過程本體為研究對(duì)象，從用戶行為和系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)維度，對(duì)交互過程中的現(xiàn)象進(jìn)行分析，并提出交互過程復(fù)雜性的三個(gè)主要來源。

摘要：

交互過程；復(fù)雜性；數(shù)字界面；用戶行為

0　引言

數(shù)字交互界面作為人與數(shù)字產(chǎn)品信息交換的主要媒介，已經(jīng)滲透到生活的各個(gè)領(lǐng)域。與傳統(tǒng)硬件界面不同，數(shù)字界面信息獲取的靈活性與迭代性，使數(shù)字界面從本質(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)硬件界面。

近年來，數(shù)字界面的可用性、信息傳遞效率以及交互體驗(yàn)逐漸成為研究的焦點(diǎn)，其原因之一在于數(shù)字產(chǎn)品的交互往往是一個(gè)動(dòng)態(tài)的復(fù)雜過程，涉及到本能、行為和反思三個(gè)層面，傳統(tǒng)的界面評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則常常不能滿足數(shù)字界面的設(shè)計(jì)需求。隨著數(shù)字產(chǎn)品體量的逐漸龐大，用戶體驗(yàn)下降和開發(fā)成本的增加成為數(shù)字產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)中的主要問題之一。盡管近年來極簡主義以不同形式表現(xiàn)在數(shù)字界面設(shè)計(jì)中，但從邏輯層面來看實(shí)現(xiàn)精確的信息傳遞，交互的復(fù)雜性是不可避免的。從數(shù)字媒體游戲到大型工廠的數(shù)字化控制系統(tǒng)，精確信息的傳遞都需要通過多個(gè)界面、一系列正確的交互決策才能完成。因此，數(shù)字產(chǎn)品的設(shè)計(jì)也越來越呈現(xiàn)出跨學(xué)科趨勢(shì)，涉及到認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、邏輯學(xué)、社會(huì)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。正如諾曼所說，“復(fù)雜是世界的常態(tài)”［1］，數(shù)字產(chǎn)品交互過程的復(fù)雜性越來越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

1　交互過程復(fù)雜性的內(nèi)涵

在交互設(shè)計(jì)領(lǐng)域，研究活動(dòng)主要集中在兩個(gè)方向，一是交互產(chǎn)品本體的設(shè)計(jì)和屬性研究，例如界面、動(dòng)效和信息架構(gòu)等，產(chǎn)生了大量的設(shè)計(jì)原則和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。另一個(gè)方向是以心理學(xué)為基礎(chǔ)視角，研究交互產(chǎn)品的受眾的主觀體驗(yàn)，即用戶體驗(yàn)，用戶在數(shù)字產(chǎn)品使用過程中的心理體驗(yàn)和情緒變化是主要的研究對(duì)象。交互設(shè)計(jì)本質(zhì)上是對(duì)行為的一種設(shè)計(jì)［2］，交互過程作為是交互行為的集合體，如圖1所示，連接了交互產(chǎn)品與用戶體驗(yàn)，是一系列用戶行為與系統(tǒng)反饋的過程總和，對(duì)其屬性的研究有著重要的意義。

在設(shè)計(jì)實(shí)踐中我們觀察到，交互過程往往是一個(gè)復(fù)雜的過程，其表現(xiàn)形式一般為交互路徑的雜亂反復(fù)，用戶使用過程中體驗(yàn)到的茫然以及由此引發(fā)的交互效率低下等現(xiàn)象。這種復(fù)雜無論從產(chǎn)品可用性角度觀察還是從用戶的主觀體驗(yàn)觀察都是真實(shí)存在的。交互過程的復(fù)雜性本身是一個(gè)多因素問題，涉及到系統(tǒng)設(shè)計(jì)和用戶行為兩個(gè)維度的現(xiàn)象和屬性。本文嘗試通過對(duì)交互過程中典型現(xiàn)象的分析，尋找交互過程復(fù)雜性的產(chǎn)生原因。

圖1　交互過程是交互行為的集合

2　數(shù)字界面交互復(fù)雜現(xiàn)象的分析

數(shù)字界面在整個(gè)界面生態(tài)中有著獨(dú)特的生態(tài)位。由于信息的獲取成本低、獲取渠道廣，用戶常以“掃描”的形式瀏覽數(shù)字界面，通過標(biāo)志性的符號(hào)和文字片段進(jìn)行交互決策，用戶感知到的界面常常是“模糊”的。這一現(xiàn)象不僅發(fā)生在用戶的視覺認(rèn)知層面，更是一種心理的準(zhǔn)備狀態(tài)。在交互過程中，當(dāng)出現(xiàn)用戶感覺可能是有效的按鈕時(shí)，便會(huì)立即點(diǎn)擊，當(dāng)發(fā)現(xiàn)反饋結(jié)果與期望不符時(shí)，會(huì)馬上返回并重新開始“掃描”，如此循環(huán)往復(fù)。這一現(xiàn)象只有信息獲取成本增加時(shí)才會(huì)改變，例如在內(nèi)容格外重要或網(wǎng)絡(luò)速度極慢的情況下。這一心理準(zhǔn)備狀態(tài)使交互任務(wù)的完成路徑看起來雜亂無序。

另外，數(shù)字產(chǎn)品的交互越來越呈現(xiàn)碎片化趨勢(shì)。隨著移動(dòng)智能終端的普及，人們使用數(shù)字產(chǎn)品已經(jīng)很少受限于場(chǎng)所和時(shí)間，這就意味著與數(shù)字產(chǎn)品的交互過程常常與其他生活事務(wù)混雜在一起，用戶會(huì)在毫無準(zhǔn)備的情況下被其他事件打斷，當(dāng)用戶回到交互任務(wù)時(shí)，需要重新進(jìn)行內(nèi)容識(shí)別、任務(wù)回想并進(jìn)行界面邏輯的定位。這一現(xiàn)象的頻繁發(fā)生增加了交互過程的復(fù)雜性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要讓用戶能夠更快的回到交互任務(wù)序列中，并正確判斷交互的邏輯位置。

John Sweller于20世紀(jì)80年代提出認(rèn)知負(fù)荷理論，認(rèn)為當(dāng)所有活動(dòng)所需的資源總量超過個(gè)體擁有的資源總量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)認(rèn)知超載現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致個(gè)體解決問題的效率下降［3］。隨著硬件性能的提升和網(wǎng)絡(luò)速度的提高，數(shù)字產(chǎn)品所承載的信息量越來越大，界面所產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷也隨之增加。

在界面設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師時(shí)常使用具有強(qiáng)烈視吸引力的元素來吸引用戶注意力，例如使用閃爍的圖標(biāo)或鮮艷的顏色，這種方式可以有效的在短時(shí)間內(nèi)讓用戶聚焦于界面中的重點(diǎn)內(nèi)容。但當(dāng)同一界面集成了過多的強(qiáng)烈視覺元素后，便會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知超載現(xiàn)象，用戶面對(duì)過于花哨的界面無法迅速判斷內(nèi)容的重要性，難以做出高效的交互決策。這種現(xiàn)象一般稱為 “視覺噪聲過大”。

另一層面，如果一個(gè)界面所承載的選項(xiàng)過多，而又缺乏必要的信息篩選機(jī)制時(shí)，同樣會(huì)在記憶邏輯上給用戶造成高強(qiáng)度的認(rèn)知負(fù)荷。我們經(jīng)常觀察到一些公告性類的Web產(chǎn)品，羅列了大量超鏈接條目供用戶閱讀，當(dāng)缺少用戶身份分類功能時(shí)，由于不想錯(cuò)過與自己有關(guān)的公告信息，用戶不得不逐一閱讀這些條目，從中找出與自己相關(guān)的的內(nèi)容，有效交互的成本大大增加。

通過T.D.Wilson的研究我們發(fā)現(xiàn)，用戶的信息行為模式與用戶所處環(huán)境、用戶的社會(huì)角色都有著密切的聯(lián)系［4］。與使用功能相對(duì)確定的硬件界面的產(chǎn)品不同，在集合了諸多功能的數(shù)字產(chǎn)品中，不同的用戶有著不同的使用動(dòng)機(jī)，每個(gè)交互任務(wù)只使用整個(gè)系統(tǒng)中的一部分資源，因此交互系統(tǒng)的價(jià)值對(duì)于每一個(gè)用戶都是不同的，每個(gè)用戶的任務(wù)流程、決策方式都因其價(jià)值目標(biāo)而重新定制。這一現(xiàn)象使得同一數(shù)字產(chǎn)品使用方式的可能性大大增加，可供設(shè)計(jì)師選擇的界面解決方案也隨之增多。設(shè)計(jì)師通常通過對(duì)視覺反饋、符號(hào)識(shí)別和信息架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，以被人們廣泛接受的行為方式來實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)功能，從而提高數(shù)字界面的可用性，確保每一個(gè)交互行為都能夠順利實(shí)施。

交互過程中，用戶既有理性的思考和分析，又有感性的行為和活動(dòng)［5］。用戶的交互決策常常和情感因素緊密相關(guān)，對(duì)數(shù)字產(chǎn)品的反饋結(jié)果有著不同的期待，因此在交互過程中用戶加入大量感性判斷因素，交互決策出現(xiàn)“個(gè)人化”的傾向。這種傾向性由用戶的知識(shí)背景、使用環(huán)境和交互目的等因素共同決定，交互過程呈現(xiàn)出決策多樣性特征。

數(shù)字界面作為信息傳播的載體連接了界面的兩端，一端是數(shù)字產(chǎn)品的開發(fā)者，包括策劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施等整個(gè)團(tuán)隊(duì)，另一端是數(shù)字產(chǎn)品的最終使用者，即龐大的用戶群體。由于數(shù)字產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者幾乎不可能與用戶直接見面，因此數(shù)字界面便承擔(dān)了信息傳遞的中介角色。

圖2　信息傳遞模型

Young在2008年提出心智模型的概念，通過研究用戶的活動(dòng)序列，獲取、歸納用戶的心智模型，以探討整體交互及體驗(yàn)流程［6］。諾曼的信息傳遞模型為我們揭示了信息傳遞的過程［7］，如圖2所示，設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)映像，通過數(shù)字界面展示給終端用戶。由于用戶與設(shè)計(jì)師的心智模型不可能完全一致，用戶只能通過數(shù)字界面間接地將自己的心智模型映射到設(shè)計(jì)師所提供的系統(tǒng)映射坐標(biāo)上，這一過程中經(jīng)常產(chǎn)生概念、認(rèn)知和邏輯上的不一致。這一沖突的強(qiáng)弱取決于兩個(gè)方面，一方面是設(shè)計(jì)模型在轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)映像時(shí)的信息損失，另一方面，則來自于設(shè)計(jì)模型與用戶模型的不匹配。

用戶通過數(shù)字界面與系統(tǒng)溝通，必然受到系統(tǒng)表現(xiàn)形式和邏輯框架的限制和影響［8］。由于一個(gè)界面能交換的信息量有限，今天我們所使用的數(shù)字產(chǎn)品，是通過一系列圖形界面對(duì)信息不斷進(jìn)行迭代，從而將用戶的最終使用目的傳遞到系統(tǒng)中。這就需要信息不斷地穿梭于用戶和系統(tǒng)之間，用戶需要在多個(gè)頁面中不斷跳轉(zhuǎn)，做出一系列正確決策才能完成交互任務(wù)，這使得心智模型不匹配所帶來的交互過程的復(fù)雜性問題更加嚴(yán)重。這也是以用戶為中心（UCD）的設(shè)計(jì)方法逐漸被重視的原因之一［9］。

3　對(duì)交互中復(fù)雜現(xiàn)象的反思

上述對(duì)于交互現(xiàn)象的分析，為交互過程中復(fù)雜性來源提供了重要的參考坐標(biāo)。從分析中不難發(fā)現(xiàn)，交互過程復(fù)雜性的產(chǎn)生是一個(gè)多維問題，來自用戶屬性和系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面，交互行為中的諸多因素相互影響，共同構(gòu)成交互過程的復(fù)雜性。綜合分析后，交互過程的復(fù)雜性主要集中在以下三個(gè)層面。

數(shù)字界面交互過程中用戶對(duì)界面的認(rèn)知方式，成為交互過程復(fù)雜性的來源之一。首先，由于信息獲取成本的降低，用戶通常進(jìn)行快速掃描瀏覽，雖然在感覺上加快了瀏覽速度，但事實(shí)上卻降低了信息交換的效率。觀察這一類用戶在瀏覽過程中的交互路徑不難發(fā)現(xiàn)，存在大量重復(fù)和無效路徑，信息獲取的效率不高，交互過程變得復(fù)雜。其次，由界面設(shè)計(jì)不當(dāng)引發(fā)的認(rèn)知負(fù)荷問題，進(jìn)一步加劇了交互過程的復(fù)雜性。用戶由于不能進(jìn)行有效地信息篩選，大量無效信息混在在交互過程中，提高了用戶做出正確決策的成本。

對(duì)同一數(shù)字產(chǎn)品的不同使用目的是交互過程變得復(fù)雜的另一個(gè)原因，這種不同的使用目的來自于數(shù)字產(chǎn)品集合大量信息的屬性。我們觀察傳統(tǒng)機(jī)械界面，操作方式往往是確定的，一個(gè)界面提供有限的操作目的供用戶選擇。例如汽車的方向盤，只允許用戶通過操作完成輪胎轉(zhuǎn)向的功能，這是由方向盤的物理限制和功能預(yù)設(shè)所決定的。而數(shù)字產(chǎn)品由于集成了大量信息，為用戶在一個(gè)數(shù)字產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)多個(gè)目的提供了可能性，每個(gè)用戶的使用動(dòng)機(jī)對(duì)于交互系統(tǒng)來說都是不確定的，因此，系統(tǒng)對(duì)每一個(gè)用戶的滿足程度也不盡相同。用戶使用目的的多樣性使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度大大增加，尤其是當(dāng)用戶聚焦于某一個(gè)特定任務(wù)時(shí)，界面的自解釋能力顯得尤為重要，需要更多的路徑提示時(shí)來降低交互過程的復(fù)雜性。

隨著使用時(shí)間的累積，一個(gè)數(shù)字產(chǎn)品的交互過程復(fù)雜性會(huì)逐漸減弱，其原因在于在使用過程中，用戶通過交互行為不斷地修正對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)知，最終逐漸建立起了正確的系統(tǒng)框架概念模型。但這一建立和修正過程，往往是一個(gè)試錯(cuò)的過程，給用戶帶來大量挫折體驗(yàn)。

設(shè)計(jì)師與用戶解決同一問題的方法、手段不進(jìn)行同，如前文所述，表現(xiàn)在心智模型的不匹配上。在交互過程中，每一個(gè)獨(dú)立的交互動(dòng)作都是簡單直觀的，但當(dāng)把這些行為放置于整個(gè)系統(tǒng)框架內(nèi)的時(shí)候，由于不同的任務(wù)目標(biāo)使這些單獨(dú)的交互行為出現(xiàn)不同的排列組合形式，形成一個(gè)交互任務(wù)的行為組合序列，當(dāng)使用者與設(shè)計(jì)是在組合序列上出現(xiàn)信息不對(duì)稱時(shí)，交互過程就會(huì)變得非常復(fù)雜。這種信息的不對(duì)稱在不同程度上必然產(chǎn)生，如何引導(dǎo)用戶快速的建立起與系統(tǒng)映像相匹配的概念模型，一直以來都是交互設(shè)計(jì)關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著數(shù)字產(chǎn)品體量的不斷增大，信息架構(gòu)扁平化不足時(shí)，信息的迭代現(xiàn)象將不斷增加，需要用戶作出正確交互決策的數(shù)量也隨之增多，這成為交互過程復(fù)雜度增加的又一原因。

4　結(jié)語

交互過程的復(fù)雜性是一個(gè)多維概念，在使用過程中一般表現(xiàn)為“可用性””有用性”和“用戶體驗(yàn)”等方面的問題。交互過程作為用戶與數(shù)字產(chǎn)品交互行為的集合，對(duì)其本體的研究現(xiàn)階段仍很不成熟。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，設(shè)計(jì)師通常使用“符號(hào)”、“反饋”、“約束”等設(shè)計(jì)手段，增強(qiáng)數(shù)字產(chǎn)品的適應(yīng)性，以此提高數(shù)字產(chǎn)品的可用性，使用戶快速建立起對(duì)數(shù)字產(chǎn)品的正確概念模型，從而降低交互過程復(fù)雜性的產(chǎn)生。另一方面，應(yīng)真正建立起以用戶為中心的設(shè)計(jì)實(shí)踐觀點(diǎn)，從用戶獲取信息的需求本質(zhì)出發(fā)，構(gòu)建適應(yīng)用戶思維習(xí)慣與認(rèn)知特征的數(shù)字交互產(chǎn)品，進(jìn)一步探索從設(shè)計(jì)師模型到用戶模型的匹配原則。

［1］唐納德，A諾曼著.設(shè)計(jì)心理學(xué)2:與復(fù)雜共處（修訂版）［M］．張磊譯．中信出版社，2015（第2版）.

［2］辛向陽．交互設(shè)計(jì):從物理邏輯到行為邏輯［J］．裝飾，2015，261（01）:58-62.

［3］Sweller J.Cognitive Load During Problem Solving:Effects on Learning.Cognitive Science，1988，12.257-285.

［4］T.D.Wilson.Models in Information Behavior Research［J］.Journal of Documentation，1999，55（3）:249-270.

［5］劉冰.基于用戶體驗(yàn)視角的信息質(zhì)量反思與闡釋［J］.圖書情報(bào)工作，2012，06.

［6］Indi Young.Mental Models:Aligning Design Strategy with Human Behavior.New York:Rosenfeld Media，2008.

［7］唐納德·A·諾曼著.設(shè)計(jì)心理學(xué)1：日常的設(shè)計(jì)（增訂版）［M］．小柯譯．中信出版社，2015（第1版）.

［8］Elaine G.Toms.Information Interaction:Providing a Framework for Information Architecture［J］.Journal of the American Society for Information Science and Technology Volume 53，Issue 10，pages 855-862，2002.

［9］Dan Saffer.，交互設(shè)計(jì)指南［M］.陳軍亮，陳媛嫄，李敏等譯.機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

Interactive Process；Complexity；Digital Interface；User Behavior

The Complexity Source Research of Human-Computer Interaction Process Based Digital Interface

LI Xin1，YANG Lin2，LI Dong-hun3
（1.School of Management，Inner Mongol University of Technology，Hohhot 010051；2.The 6th Academy of China Aerospace Science&Industry Corp，Hohhot 010051；3.The School of Design of Korea Dongseo University，Busan）

1007-1423（2015）35-0043-05

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.35.009

李昕（1985-），男，內(nèi)蒙古包頭人，碩士，韓國東西大學(xué)在讀博士，韓國BK21項(xiàng)目成員，研究方向?yàn)榻换ピO(shè)計(jì)、自然人機(jī)界面設(shè)計(jì)

楊琳（1984-），女，遼寧海城人，碩士研究生，中級(jí)政工師，研究方向?yàn)槲幕缃缪芯?、文藝批評(píng)

李東勛（1971-），男，韓國釜山廣域人，博士，教授，研究方向?yàn)閿?shù)字媒體設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)

2015-11-05

2015-11-26

內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（No.NJZY12060）

Interactive process is the set of user's behavior；it connects to the system design and user experience as a form of mediation.To make digital interface to complete accurate information exchange，so the complexity of interaction process is inevitable.Studies the ontology of interactive process，analyses the phenomenon of interactive process from the two dimensions of user behavior and system design，and proposes three sources of interactive process complexity.