手機(jī)應(yīng)用程序組織方式對(duì)次任務(wù)操作的影響

秦　華,冉令華，邢慧寧

(1. 北京建筑大學(xué) 機(jī)電與汽車工程學(xué)院工業(yè)工程系，北京 100044; 2. 中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院，北京 100191)

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手機(jī)應(yīng)用程序組織方式對(duì)次任務(wù)操作的影響

秦華1,冉令華2，邢慧寧1

(1. 北京建筑大學(xué) 機(jī)電與汽車工程學(xué)院工業(yè)工程系，北京 100044; 2. 中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院，北京 100191)

本文目的是研究手機(jī)用戶在實(shí)施通話主任務(wù)時(shí)，應(yīng)用程序的組織方式對(duì)其完成次任務(wù)的績效和主觀滿意度的影響。利用手機(jī)模擬界面平臺(tái)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了3種應(yīng)用程序組織方式，分別為常用方式、歷史方式和層級(jí)分類方式。參試者在某種組織方式的菜單結(jié)構(gòu)中實(shí)施通話主任務(wù)，同時(shí)完成另一項(xiàng)應(yīng)用程序的次任務(wù)。在參試者完成任務(wù)過程中，記錄其眼睛的注視點(diǎn)、任務(wù)完成時(shí)間和對(duì)該組織方式的滿意度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析顯示采用常用方式菜單完成次任務(wù)時(shí)間顯著性地少于其它兩種方式，參試者對(duì)常用方式菜單的滿意度也最高，但是不同菜單組織方式下，眼睛的注視點(diǎn)數(shù)沒有顯著差異。該結(jié)果表明常用菜單的組織方式完成次任務(wù)的績效最優(yōu)，用戶滿意度最高。

手機(jī)應(yīng)用程序； 組織方式； 用戶行為

1　研究背景

隨著智能手機(jī)的出現(xiàn)，具有各種功能的應(yīng)用程序大量涌現(xiàn)，利用這些應(yīng)用程序可以玩游戲、導(dǎo)航、拍照、學(xué)習(xí)等等，到2015年，蘋果手機(jī)的應(yīng)用程序約有1 400 000種，安卓系統(tǒng)手機(jī)的應(yīng)用程序約有1 830 000種[1]，其中蘋果手機(jī)用戶的下載量已達(dá)到10億次。但是，由于手機(jī)屏幕尺寸有限，下載的應(yīng)用程序較多，用戶需要將其按照一定的方式進(jìn)行組織后安排在手機(jī)界面上。

對(duì)于手機(jī)的菜單組織形式，早期主要是靜態(tài)的形式，主要包括滾動(dòng)形式和層級(jí)形式等，研究表明滾動(dòng)菜單操作時(shí)會(huì)使效率降低[2-3]，但是如果層級(jí)菜單的層級(jí)較深，用戶需要更多的時(shí)間去學(xué)習(xí)，并且會(huì)在可能的路徑上作出較多錯(cuò)誤選擇[3-4]，比較層級(jí)菜單與滾動(dòng)菜單在小屏幕上的操作績效，發(fā)現(xiàn)層級(jí)菜單績效要優(yōu)于滾動(dòng)菜單[5]。

對(duì)于需要不斷安裝新程序和刪除舊程序的智能手機(jī)用戶來說，如果這些應(yīng)用程序采用靜態(tài)方式進(jìn)行呈現(xiàn)，顯然會(huì)對(duì)用戶造成困擾。目前采用的辦法主要有對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行歸類的分層管理，或者按照一定順序分頁呈現(xiàn)[6-7]，研究還認(rèn)為采用自適應(yīng)用戶界面也可以解決這種問題[8-9]，自適應(yīng)用戶界面 (adaptive user interface)，可以根據(jù)用戶的行為，改變其布局、功能、結(jié)構(gòu)等元素的用戶界面[10-12]，Mitchell等[13]根據(jù)菜單項(xiàng)的使用頻次,從高到低排列菜單項(xiàng)的順序。結(jié)果顯示這種方法并沒有提高操作績效,用戶表示更喜歡傳統(tǒng)靜態(tài)菜單。原因是這種方式改變了原有界面的結(jié)構(gòu),因此破壞了用戶的心理模型。然而也有人應(yīng)用了這種方法，結(jié)果卻提高了操作績效[14]。目前，針對(duì)手機(jī)自適應(yīng)菜單界面，也有一些研究開始從情境感知、快捷鍵等方面對(duì)其進(jìn)行研究[15-20]。

隨著程序功能的不斷擴(kuò)展，人們使用手機(jī)的某一種應(yīng)用功能的同時(shí)，越來越需要其他功能的使用，即在不關(guān)閉正在使用的一種功能的同時(shí)，使用另一種或者幾種功能，比如打電話的同時(shí)查找地圖。對(duì)于計(jì)算機(jī)這樣的大屏幕而言，可以在同一界面呈現(xiàn)多個(gè)應(yīng)用程序，但是，對(duì)于手機(jī)來說，由于屏幕較小，往往很難在同一界面同時(shí)呈現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序界面，而小尺寸屏幕會(huì)使用戶對(duì)菜單結(jié)構(gòu)形成心理模型變得困難,超出短時(shí)記憶的容量[21-22]。如果用戶在使用一項(xiàng)功能的同時(shí)需要打開另一項(xiàng)，那么這些應(yīng)用程序以何種組織方式呈現(xiàn)，使得用戶的操作績效更高、滿意度更好就顯得尤為重要。

由于應(yīng)用程序的不同組織方式對(duì)用戶形成不同的導(dǎo)航效果,因此，本研究目的是探索用戶在實(shí)施主任務(wù)的條件下，手機(jī)應(yīng)用程序的組織方式對(duì)完成次任務(wù)操作績效和用戶主觀滿意度的影響。

2　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了研究自適應(yīng)菜單結(jié)構(gòu)的組織方式對(duì)用戶完成次任務(wù)操作績效及滿意度的影響，利用Flash軟件模擬手機(jī)界面對(duì)參試者進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)。首先設(shè)計(jì)了3種應(yīng)用程序的組織方式，參試者在某種組織方式形成的菜單結(jié)構(gòu)中實(shí)施通話主任務(wù)，同時(shí)完成另一項(xiàng)應(yīng)用程序功能的次任務(wù)。

2.1菜單組織方式與模擬界面

實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了3種菜單組織方式。

1)常用方式。根據(jù)用戶菜單項(xiàng)目的使用頻率，在主任務(wù)界面呈現(xiàn)使用最多的6項(xiàng)，如果需要其他項(xiàng)目，需要點(diǎn)擊“home”按鈕，回到主界面再查找所需菜單項(xiàng)目。

2)歷史方式。按照時(shí)間的先后順序，即距當(dāng)前時(shí)間越近排在越前面，在主任務(wù)界面呈現(xiàn)曾經(jīng)使用過的菜單項(xiàng)目，沒有使用過的項(xiàng)目，需要點(diǎn)擊“home”按鈕，回到主界面再查找所需菜單項(xiàng)目。

3)層級(jí)分類方式。在主任務(wù)界面呈現(xiàn)第一層級(jí)項(xiàng)目，點(diǎn)擊之后呈現(xiàn)子菜單項(xiàng)目。

根據(jù)3種菜單組織方式，實(shí)驗(yàn)共設(shè)計(jì)了5個(gè)模擬界面。界面1為主界面，呈現(xiàn)所有的應(yīng)用程序圖標(biāo)，與界面2～4界面上的“home”按鈕建立鏈接關(guān)系。主界面共有2頁，共計(jì)34個(gè)應(yīng)用程序圖標(biāo)，圖標(biāo)分為2類，分別是任務(wù)類圖標(biāo)和非任務(wù)類圖標(biāo)。第1頁共有20個(gè)應(yīng)用程序圖標(biāo)，其中任務(wù)類圖標(biāo)有4個(gè)，非任務(wù)類圖標(biāo)16個(gè)；第2頁共有14個(gè)應(yīng)用程序圖標(biāo)，其中2個(gè)任務(wù)類圖標(biāo)，12個(gè)非任務(wù)類圖標(biāo)，任務(wù)類圖標(biāo)是參試者在完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)過程中選擇的圖標(biāo)。

界面2模擬常用菜單方式，界面功能元素包括電話圖標(biāo)和6個(gè)常用功能圖標(biāo)，以及一個(gè)“home”按鈕(圖1)。

圖1　常用菜單界面

界面3模擬歷史菜單方式，界面功能元素包括電話圖標(biāo)和曾經(jīng)使用過的功能圖標(biāo)。曾經(jīng)使用過的圖標(biāo)可以通過左右滑動(dòng)按鈕的方式瀏覽，圖標(biāo)在界面的下方呈現(xiàn)(圖2)。

圖2　歷史菜單界面

界面4模擬層級(jí)分類菜單方式，將所有應(yīng)用按照兩個(gè)層級(jí)的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，其中第1級(jí)4種分類用4個(gè)圖標(biāo)表示，第2層級(jí)根據(jù)應(yīng)用程序的功能分別歸類到這4種分類中，點(diǎn)擊第1層級(jí)的圖標(biāo)，就會(huì)呈現(xiàn)其所包含的所有應(yīng)用程序，這4個(gè)分類分別為 “生活”、“娛樂”、“社交”、“系統(tǒng)”(圖3)。

界面5為測(cè)試結(jié)束界面。

實(shí)驗(yàn)?zāi)M手機(jī)界面觸摸交互方式，模擬界面的大小為7.9 cm×5.8 cm，圖標(biāo)大小為1.3 cm×1.3 cm，菜單名稱放置在圖標(biāo)的正下方，字體為宋體，字號(hào)為9pt。

2.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)與過程

本實(shí)驗(yàn)的被試者共有18人，年齡范圍是20～30歲，平均年齡為24歲，手機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)均在3年以上。對(duì)參試者采用隨機(jī)分組的方式將18人平均分為3組。每組參試者只針對(duì)一種菜單組織方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

每名參試者完成4個(gè)不同的任務(wù)，分別如下。

1)任務(wù)1：現(xiàn)在您正在與您的好朋友打電話，正在這時(shí)對(duì)方發(fā)給您一封郵件，而且此郵件很重要，需要您現(xiàn)在立刻去查找這封郵件。

圖3　層級(jí)分類菜單界面

2)任務(wù)2：現(xiàn)在您正在與您的好朋友打電話，正在這時(shí)您的微信提示音響起，您收到一條微信消息，您想現(xiàn)在就查看這個(gè)消息的內(nèi)容。

3)任務(wù)3：現(xiàn)在您正在與您的好朋友打電話，正在這時(shí)您覺得路邊的景色非常好看，您想要用手機(jī)拍下這個(gè)美麗的景色。

4)任務(wù)4：現(xiàn)在您正在與您的好朋友打電話，您的朋友正在給您介紹所要去的路線，但是您現(xiàn)在分不清楚東西南北，需要打開指南針確定一下方位。

實(shí)驗(yàn)開始前，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡慕榻B，讓參試者了解該實(shí)驗(yàn)的研究目的，然后簽寫書面《知情同意書》，并填寫個(gè)人基本信息和手機(jī)使用情況信息。接下來介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)M界面，并讓用戶實(shí)際操作直到參試者認(rèn)為已經(jīng)熟悉界面為止。

正式實(shí)驗(yàn)中，電腦屏幕程序手機(jī)模擬界面，隨后將參試者的任務(wù)融入實(shí)際情境中，當(dāng)參試者聽到“開始”時(shí)，即可開始尋找任務(wù)，實(shí)驗(yàn)人員開始計(jì)時(shí)，當(dāng)參試者找到目標(biāo)圖標(biāo)后，界面提示操作成功，并計(jì)時(shí)結(jié)束。在參試者實(shí)施任務(wù)的過程中，Tobii Studio眼動(dòng)儀會(huì)記錄下參試者的視線軌跡，并且錄像記錄其操作行為。完成所有任務(wù)之后，參試者需要填寫滿意度問卷調(diào)查。

3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1描述性統(tǒng)計(jì)

表1 顯示了在不同菜單組織方式的條件下各項(xiàng)任務(wù)完成時(shí)間的均值和方差。對(duì)于常用方式菜單，完成任務(wù)3的平均時(shí)間較短，為2.31 s，完成任務(wù)4的時(shí)間最長，為8.44 s，這種菜單組織方式條件下完成任務(wù)的平均時(shí)間為4.48 s；對(duì)于歷史方式菜單，完成任務(wù)2和任務(wù)4的平均時(shí)間都較短，分別為1.57 s和1.90 s，完成任務(wù)3的時(shí)間最長，達(dá)到25.62 s，這種菜單組織方式條件下完成任務(wù)的平均時(shí)間為8.41 s；對(duì)于層級(jí)方式菜單，完成任務(wù)2的平均時(shí)間較短，為3.93 s，完成任務(wù)1的時(shí)間最長，為12.10 s，這種菜單組織方式條件下完成任務(wù)的平均時(shí)間為10.43 s。由此可見，常用方式菜單的操作時(shí)間最短。圖1直觀呈現(xiàn)了不同菜單組織方式條件下完成任務(wù)的平均時(shí)間。

表2顯示了在不同菜單組織方式的條件下各項(xiàng)任務(wù)完成過程中界面的關(guān)注點(diǎn)數(shù)的均值和方差。對(duì)于常用方式菜單，完成任務(wù)3的平均關(guān)注點(diǎn)數(shù)最少，為30.50，完成任務(wù)4的平均關(guān)注點(diǎn)數(shù)最多，為52.17，這種菜單組織方式條件下完成任務(wù)的平均關(guān)注點(diǎn)數(shù)為36.96；對(duì)于歷史方式菜單，完成任務(wù)4和任務(wù)2的平均關(guān)注點(diǎn)數(shù)較少，分別為19.67和28.50，完成任務(wù)3的平均關(guān)注點(diǎn)數(shù)最多，達(dá)到92.67，這種菜單組織方式條件下完成任務(wù)的平均關(guān)注點(diǎn)數(shù)為46.75；對(duì)于層級(jí)方式菜單，完成任務(wù)2的平均關(guān)注點(diǎn)數(shù)最少，為26.67，完成任務(wù)1的平均關(guān)注點(diǎn)數(shù)最多，為76.67，這種菜單組織方式條件下完成任務(wù)的平均關(guān)注點(diǎn)數(shù)為43.96。由此可見，常用方式菜單條件下完成任務(wù)的平均關(guān)注點(diǎn)數(shù)最少。圖2呈現(xiàn)了不同菜單組織方式條件下完成任務(wù)的平均關(guān)注點(diǎn)數(shù)。

表3顯示了對(duì)不同菜單組織方式參試者滿意度的均值和方差。參試者對(duì)常用方式菜單的滿意度均值為6.35，對(duì)歷史方式菜單的滿意度均值為5.35，對(duì)層級(jí)方式菜單的滿意度均值為4.90。由此可見，參試者對(duì)常用方式菜單的平均滿意度值最高，對(duì)層級(jí)方式菜單的平均滿意度值最低。

表1　時(shí)間的描述性統(tǒng)計(jì)量

圖4　不同菜單組織方式的完成任務(wù)的平均時(shí)間

任務(wù)常用方式歷史方式層級(jí)方式均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差131.3311.0046.1720.8976.6722.33233.8311.2228.504.1426.6713.08330.509.7392.6732.2333.8322.12452.1722.8719.678.2438.6723.98平均36.9616.4346.7534.1743.9627.72

圖5　不同菜單組織方式的完成任務(wù)的平均注視點(diǎn)數(shù)

菜單組織方式均值標(biāo)準(zhǔn)差常用方式6.350.73歷史方式5.850.90層級(jí)方式4.901.29平均5.701.16

3.2統(tǒng)計(jì)分析與討論

實(shí)驗(yàn)的目的是要驗(yàn)證自適應(yīng)菜單結(jié)構(gòu)的組織方式對(duì)用戶完成次任務(wù)操作績效及滿意度是否存在影響，數(shù)據(jù)分析采用方差分析模型，任務(wù)完成時(shí)間、關(guān)注點(diǎn)數(shù)以及參試者滿意度的方差分析結(jié)果如表4～表6所示。

表4　操作時(shí)間的方差分析

表5　注視點(diǎn)數(shù)的方差分析表

表6　滿意度的方差分析表

從表4的結(jié)果可知，不同的自適應(yīng)菜單結(jié)構(gòu)的組織方式對(duì)用戶操作次任務(wù)的完成時(shí)間存在顯著性的影響(P=0.004)，兩兩比較之后發(fā)現(xiàn)，采用常用方式菜單的次任務(wù)完成時(shí)間顯著性地少于其他2種方式菜單結(jié)構(gòu)的完成時(shí)間，但參試者采用歷史方式菜單完成次任務(wù)時(shí)間與采用層級(jí)方式菜單完成次任務(wù)時(shí)間之間沒有顯著性差異。表5的結(jié)果顯示，參試者完成任務(wù)的過程中，在3種菜單組織方式的界面上留下眼睛的關(guān)注點(diǎn)數(shù)沒有顯著性的差異(P=0.310)。

從表6的結(jié)果可知，參試者完成任務(wù)之后對(duì)不同自適應(yīng)菜單結(jié)構(gòu)組織方式的滿意度存在顯著性的差異(P=0.000)，兩兩比較之后發(fā)現(xiàn)，參試者對(duì)常用方式菜單的滿意度最高，其次是歷史方式菜單，對(duì)層級(jí)方式菜單的滿意度的顯著性低于其他兩種。

通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明，用戶在執(zhí)行主任務(wù)的同時(shí)需要實(shí)施次任務(wù)時(shí)，將常用的應(yīng)用程序排列在主任務(wù)界面，用戶的操作時(shí)間和主觀滿意度明顯優(yōu)于其他形式。參試者在完成任務(wù)過程中，如果次任務(wù)需要的應(yīng)用程序圖標(biāo)在主任務(wù)界面，那么參試者直接點(diǎn)擊進(jìn)入即可；如果不在主任務(wù)界面，那么需要參試者通過“home”鍵，點(diǎn)擊進(jìn)入手機(jī)的主界面進(jìn)行查找。這種常用方式的菜單結(jié)構(gòu)對(duì)于用戶來說，構(gòu)造心理模型簡單，查找時(shí)間就會(huì)較短。盡管歷史方式的菜單結(jié)構(gòu)類似于常用方式，對(duì)于用戶來說心理模型也相對(duì)簡單，但是主任務(wù)界面放置的應(yīng)用程序中有一半為非常用程序，即使實(shí)驗(yàn)任務(wù)需要的程序在其列，也需要參試者從中查找，所以這種方式?jīng)]有起到快捷作用，且干擾了參試者的心理模型。對(duì)于層級(jí)方式菜單，盡管只有兩級(jí)，但是由于這種層級(jí)方式不是由參試者組織應(yīng)用程序，所以可能出現(xiàn)程序歸類與參試者的歸類不一致的現(xiàn)象，造成其在查找過程中容易迷失，盡管實(shí)驗(yàn)前讓參試者熟悉每種方式，但是由于應(yīng)用程序相對(duì)較多，還是存在不熟悉的應(yīng)用程序。另一方面，當(dāng)參試者在次級(jí)菜單中沒有查到所需應(yīng)用程序，需要回到上一級(jí)，然后點(diǎn)擊進(jìn)入另一次級(jí)菜單，如果各次級(jí)之間直接跳轉(zhuǎn)可以減少操作時(shí)間。這種方式的菜單結(jié)構(gòu)對(duì)于用戶來說，構(gòu)造心理模型相對(duì)比較復(fù)雜。

對(duì)于常用方式和歷史方式的菜單結(jié)構(gòu)，參試者在完成任務(wù)過程中，有的需要通過點(diǎn)擊“home”鍵進(jìn)入手機(jī)的主界面進(jìn)行查找，盡管主界面的應(yīng)用程序只是沒有規(guī)律的分頁呈現(xiàn)，但是并沒有過多增加用戶的操作時(shí)間。相反地，按照規(guī)律組織的層級(jí)方式卻增加了完成任務(wù)的時(shí)間，這個(gè)結(jié)果表明，對(duì)于小屏幕來說，心理模型比較簡單的菜單組織方式更重要。

另外，參試者在完成任務(wù)過程中，在3種組織方式的界面上眼睛的關(guān)注點(diǎn)數(shù)并沒有顯著的差異，表明需要關(guān)注的區(qū)域沒有太大差異，只是需要關(guān)注的時(shí)間不同。

4　結(jié)論

本研究目的是探索用戶在實(shí)施打電話主任務(wù)的條件下，手機(jī)應(yīng)用程序的組織方式對(duì)完成次任務(wù)操作績效和用戶主觀滿意度的影響。實(shí)驗(yàn)表明將常用應(yīng)用程序排列在主任務(wù)界面的組織方式，用戶的操作時(shí)間和主觀滿意度明顯優(yōu)于歷史方式和層級(jí)方式，其次是將曾經(jīng)使用的應(yīng)用程序排列在主任務(wù)界面。

盡管目前用戶在操作某一應(yīng)用程序時(shí)，界面只呈現(xiàn)該種程序單一界面，但隨著手機(jī)應(yīng)用功能的不斷增多，需要同時(shí)操作兩個(gè)甚至多個(gè)應(yīng)用程序的需要越來越多，如何在操作一種應(yīng)用功能的同時(shí)易于找到其他應(yīng)用程序，提高其操作績效與滿意度，對(duì)于小屏幕來說，這與菜單的組織方式息息相關(guān)。

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A Study of the Influence of Application Arrangement of Smartphones on User Performance of a Sub-task

QIN Hua1, RAN Linghua2, XING Huining1

(1. Department of Industrial Engineering, School of Mechanical-electronic and Automobile Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044，China; 2. China National Institute of Standardization, Beijing 100191，China)

The influence of smartphone application arrangement on user performance of completing a sub-task and satisfaction in the course of telephoning is studied. Based on simulated smartphone interface, three kinds of application arrangement are designed for the experiment, which are frequently-used style, historical style, and hierarchical style. Participants begin to conduct another application in a kind of application arrangement while telephoning. While participants conduct these tasks, the points of gaze, task completing time, and satisfaction are all recorded. The results show that the user′s completing time is less significant than the other two and satisfaction is the best while the frequently-used style is arranged on the telephoning interface. But the points of gaze have no significant difference among them. Therefore, the performance and satisfaction is the best while the frequently-used style is arranged on the telephoning interface.

smartphone application; application arrangement; user behavior

2015- 12- 09

科技部十二五支撐計(jì)劃子課題資助項(xiàng)目(2014BAK01B01)

秦華(1971-)，女，安徽省人，副教授，博士，主要研究方向?yàn)槿艘蚬こ?

10.3969/j.issn.1007- 7375.2016.04.017

TB18

A

1007-7375(2016)04- 0115- 07