基于AHP的界面美度評(píng)價(jià)方法探究

戴一康 薛澄岐 王海燕

摘要：為客觀評(píng)價(jià)遙控器人機(jī)界面形態(tài)元素的布局美度，選取簡(jiǎn)潔度、次序感、關(guān)聯(lián)度、聯(lián)合感和規(guī)則感5項(xiàng)美度意象指標(biāo)，分別量化后引入層次分析法（AHP）分配各指標(biāo)的權(quán)重，提出了布局方案的綜合美度（OM）的計(jì)算方法；以空調(diào)遙控器的人機(jī)界面形態(tài)元素布局設(shè)計(jì)為例，驗(yàn)證了該方法有助于設(shè)計(jì)師優(yōu)選設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：人機(jī)界面 布局設(shè)計(jì) 界面美度 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的追求也越來越高，空調(diào)作為一種調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度非常方便的家電逐步走進(jìn)大眾生活中來，而空調(diào)遙控器因?yàn)閾碛斜姸喙δ芮野存I數(shù)目較多，界面布局的優(yōu)劣將會(huì)極大地影響用戶的使用體驗(yàn)和效率，而這些數(shù)量眾多的界面元素是界面布局中需要重點(diǎn)考慮的因素，簡(jiǎn)潔明了、秩序井然的元素布局方式能夠讓用戶更方便地使用遙控器。傳統(tǒng)遙控器的布局設(shè)計(jì)主要考慮從人機(jī)交互的方式、按鍵形狀和顏色編碼、按鍵功能分區(qū)等方面來進(jìn)行，對(duì)界面元素（多種按鍵以及顯示屏）的布置更多通過設(shè)計(jì)師主觀的審美來判斷其界面是否達(dá)到較好的美度，這類方法雖然能夠解決問題但設(shè)計(jì)方案需要經(jīng)過多次修改，且設(shè)計(jì)師個(gè)人的審美傾向并不能保證代表絕大多數(shù)用戶的觀點(diǎn)，所以可能產(chǎn)生一系列的問題從而導(dǎo)致界面布局混亂、美觀度達(dá)不到要求用戶要求。

一、評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇

Ngo（2002）在其論文中闡述了—種方法來評(píng)價(jià)用戶界面的美度，通過將界面的美度評(píng)價(jià)劃分簡(jiǎn)潔度、均衡度、對(duì)稱度、秩序度等14項(xiàng)指標(biāo)，運(yùn)用定量的方法來評(píng)價(jià)這些指標(biāo)，在很大程度上提出了一種直觀和相對(duì)合理的評(píng)價(jià)方法，但是其論文中僅僅給出了這14項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算方法，并未給出最終的綜合美度計(jì)算方法，因此本文從空調(diào)遙控器的用戶界面美度入手，選擇其中部分評(píng)價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用層次分析法來計(jì)算界面的綜合美度，利用得出的關(guān)系式，對(duì)現(xiàn)有空調(diào)遙控器的界面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)本文從中選取5項(xiàng)指標(biāo)作為最終界面評(píng)價(jià)體系中的因子。

（一）簡(jiǎn)潔度

設(shè)計(jì)合理的空調(diào)遙控器能夠提高用戶的使用效率，一個(gè)簡(jiǎn)潔的界面設(shè)計(jì)能夠讓界面的布局簡(jiǎn)單易讀，因此簡(jiǎn)潔度（Measure ofslmplicity）可以作為一項(xiàng)評(píng)價(jià)的指標(biāo)，而簡(jiǎn)介度的計(jì)算公式為：

（二）次序感

用戶在使用空調(diào)遙控器的過程中，如果能夠第一時(shí)間找到自己想要的功能按鍵，那么就能夠提高用戶的使用效率，這就要求在界面設(shè)計(jì)時(shí)，將最重要的功能按鍵放置在最引人注目的位置上，因此良好的次序感（Measure of sequence）也是評(píng)價(jià)其界面美度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，計(jì)算公式為：

（三）關(guān)聯(lián)感

良好的次序感能夠通過對(duì)界面上按鍵進(jìn)行合理功能分區(qū)來取得，將功能上相關(guān)的按鍵放置在相同區(qū)域不僅能夠大大提高用戶的使用效率，也能夠使界面更加規(guī)整緊湊，因此關(guān)聯(lián)性也能夠作為評(píng)價(jià)界面美度的一項(xiàng)指標(biāo)，其計(jì)算公式為：

（四）聯(lián)合感

聯(lián)合感是伴隨關(guān)聯(lián)感產(chǎn)生的，經(jīng)過功能分區(qū)之后的界面會(huì)顯得非常有秩序，相同的界面元素被歸為一個(gè)區(qū)域因而產(chǎn)生了聯(lián)合在一起的感覺，這樣的聯(lián)合感使界面布局相對(duì)比較有秩序，用戶只要熟悉了相關(guān)的功能分區(qū)就能夠快捷地使用空調(diào)遙控器，而不會(huì)因?yàn)橄胍夷硞€(gè)按鍵花費(fèi)太長(zhǎng)時(shí)間，其計(jì)算公式為：

（五）規(guī)則感

空調(diào)遙控器功能相對(duì)比較單一，布局要素也相對(duì)比較清晰，因此良好的規(guī)則感能夠讓界面元素看起來整齊，有利于用戶使用和搜索，其計(jì)算公式為：

二、樣本選擇

樣本選擇參考的是網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物中綜合銷量以及評(píng)論數(shù)比較靠前的幾款空調(diào)遙控器產(chǎn)品，并選取外輪廓為矩形或圓角矩形的空調(diào)遙控器作為樣本，把產(chǎn)品圖片等比例縮放，將產(chǎn)品輪廓在Photoshop軟件中用鋼筆工具以及矢量工具勾畫出來，利用軟件中的信息窗口讀取，包括產(chǎn)品外輪廓寬度和高度，各種布局要素（顯示屏以及按鍵）的長(zhǎng)寬在內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)以及其在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)等一系列的信息。通過PS軟件的信息窗口，可以很準(zhǔn)確地得到每一個(gè)界面布局元素的寬高以及坐標(biāo)信息（見表1）。

三、各樣本指標(biāo)得分

利用C#語言編程并在Microsoft Visual Studi02012環(huán)境中運(yùn)行，能夠保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與計(jì)算的便捷性，得到的相關(guān)數(shù)據(jù)（見表2）。

四、基于層次分析法的評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

由于評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的定量關(guān)系并不是十分明確，因此本文將采用層次分析法來確定這四個(gè)指標(biāo)與產(chǎn)品總體美度之間的權(quán)重關(guān)系。通常，利用AHP分析問題大體要經(jīng)過以下五個(gè)步驟：（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型；（2）構(gòu)造判斷矩陣；（3）層次單排序；（4）層次總排序；（5）一致性檢驗(yàn)。其中后三個(gè)步驟在整個(gè)過程中需要逐層。

針對(duì)本文，將層次分析法的總目標(biāo)設(shè)定為空調(diào)遙控器界面美度，將選定的五個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)確定為第一指標(biāo)層，從此建立層次結(jié)構(gòu)模型，（如表3）所示：

在建立遞階層指標(biāo)結(jié)構(gòu)以后，上下層次指標(biāo)之間指標(biāo)的隸屬關(guān)系就被確定了，對(duì)于本文的問題，指標(biāo)的權(quán)重并不容易直接獲得，這時(shí)就需要通過適當(dāng)?shù)姆椒▽?dǎo)出它們的權(quán)重所用的導(dǎo)出權(quán)重的方法，就是兩兩比較的方法，本文中的評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成了一個(gè)兩兩比較的判斷矩陣：

本文用求解特征方程來得到權(quán)重向量，針對(duì)本文中的數(shù)據(jù)，通過Matlab軟件求矩陣A的最大特征根n。為5.1361，權(quán)重向量為[0.4353，0.8672，0.0892，0.2064]。

計(jì)算單準(zhǔn)則下排序權(quán)重向量時(shí)，還必須進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，因?yàn)樵谌藗兓卮饐栴}的過程中，由于客觀事物的復(fù)雜性和用戶認(rèn)知的多樣性，并且在構(gòu)造判斷矩陣的過程中并不要求判斷矩陣的一致性，這就導(dǎo)致了混亂，從而導(dǎo)致用戶在評(píng)判時(shí)出現(xiàn)失誤。當(dāng)判斷矩陣偏離一致性過大時(shí)，這種近似估計(jì)的可靠程度也就值得懷疑。因此需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。用n‘表示帶有偏差的最大特征值，則n‘與n之差的大小反映了不一致的程度。考慮到因素個(gè)數(shù)的影響，saaty將CI定義為一致性指標(biāo)。為了確定不一致程度的允許范圍，saat又定義了一個(gè)一致性比率CR，CR=CI/RI，當(dāng)cR<1時(shí)，認(rèn)為其不一致性可以被接受，不會(huì)影響排序的定性結(jié)果，RI取值（見表4）。

因此認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的。

利用上述所得權(quán)重值，可以得到如下所有樣本綜合美度（OM）的數(shù)值：樣本一為0.9153，樣本二為0.6881，樣本三為0.4573樣本四為0.3516，樣本五為0.7141，樣本六為0A521，樣本七為0.6679，樣本八為0A018。

結(jié)論

有上述結(jié)果可以看到在所有的八個(gè)樣本中，樣本一的得分最高而樣本四的得分位于最后，這是由多重原因所造成，從產(chǎn)品的線框圖來看，基本上所有樣本的按鍵布局都非常集中且分布均衡，功能分區(qū)明顯，而樣本四的最后三個(gè)圓形按鍵采用了豎直方向排列，與上方剩余的按鍵排列方式不相一致，這使得整個(gè)界面的規(guī)則感遭到了一定程度上的破壞；從整體上來看樣本四，除了溫度調(diào)節(jié)鍵外，幾乎所有的按鍵都是相同形狀、大小，這使得界面的次序感不強(qiáng)，界面上沒有主次之分，用戶很難在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)最重要的按鍵（比如模式調(diào)節(jié)、風(fēng)速調(diào)節(jié)等），如果用戶不能夠很好地了解界面上按鍵的分布，也就很難繼續(xù)使用下去本文基于其他樣本中按鍵布局，重新進(jìn)行界面布局的設(shè)計(jì)，并采用與上文相同的方法（通過計(jì)算綜合美度的方式）來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果是否達(dá)到要求。

根據(jù)上述計(jì)算過程，可以得到改進(jìn)方案的五項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的得分以及綜合美度值為0.3644>0.3516。具體數(shù)據(jù)（見表5、表6）。

由計(jì)算所的數(shù)值可知，設(shè)計(jì)方案中的規(guī)則感得分得到了較好的提升，同時(shí)綜合美度得分也得到了相應(yīng)提升，因此該方法在一定程度上能夠指導(dǎo)設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)。在得到結(jié)論的同時(shí)也能夠看到，樣本的次序感和簡(jiǎn)潔感在改進(jìn)之后并沒有得到提升，這是由于簡(jiǎn)潔感相關(guān)的計(jì)算公式中，涉及到布局元素的個(gè)數(shù)，而空調(diào)遙控器由于界面上按鍵數(shù)量較多，因此在不改變按鍵數(shù)量的前提下會(huì)造成簡(jiǎn)潔感的評(píng)分很低，而對(duì)于界面次序感，由于在計(jì)算過程中，本文仍然將左上角作為權(quán)重最高的象限，而現(xiàn)實(shí)中，市面上的大多數(shù)空調(diào)遙控器都將布局元素對(duì)稱分布，并將重要的元素放置在界面的中央上部，因此在次序感得分上很難達(dá)到較高分?jǐn)?shù)。

本文為了使得設(shè)計(jì)出的界面符合用戶對(duì)于使用功能需求的同時(shí)又能夠滿足消費(fèi)者的美感需求和產(chǎn)品形式的愉悅感，使用層次分析法構(gòu)建界面綜合美度的評(píng)價(jià)指標(biāo)模型并在界面設(shè)計(jì)實(shí)踐中進(jìn)行了初步探索，取得了一定的成果。