基于信息架構(gòu)的軟件界面設(shè)計(jì)研究綜述

張宏婧

（四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，成都610065）

0 引言

隨著智能移動(dòng)設(shè)備的快速發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)逐漸滲透到了生活的方方面面，移動(dòng)應(yīng)用程序也成為我們生活中不可或缺的一部分。面對(duì)龐大的市場(chǎng)，移動(dòng)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)者們也在不斷的開(kāi)發(fā)、更新他們的產(chǎn)品。根據(jù)《2020年移動(dòng)應(yīng)用程序趨勢(shì)報(bào)告》[1]顯示，2020年新應(yīng)用程序發(fā)布超過(guò)20億。對(duì)移動(dòng)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)廠商而言，要使應(yīng)用能夠在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中受到用戶(hù)的青睞，除了功能要滿足用戶(hù)的需求外，還需要有高質(zhì)量的用戶(hù)界面。軟件的用戶(hù)界面作為軟件與用戶(hù)溝通的橋梁，是用戶(hù)和軟件交互最直接的接口，界面的好壞直接影響應(yīng)用程序可用性和易用性。

信息架構(gòu)設(shè)計(jì)作為軟件界面設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)界面的好壞起到至關(guān)重要的作用，一個(gè)脈絡(luò)清晰邏輯自恰的信息架構(gòu)可以幫助用戶(hù)界面的設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出更加合理，更容易被用戶(hù)接受、方便用戶(hù)使用的界面。對(duì)于交互設(shè)計(jì)師和界面設(shè)計(jì)師而言，信息架構(gòu)設(shè)計(jì)可以說(shuō)是工作中最核心的內(nèi)容之一。信息架構(gòu)是一個(gè)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)的規(guī)劃，包含應(yīng)用的層級(jí)關(guān)系以及每個(gè)層級(jí)中包含哪些內(nèi)容，構(gòu)成了應(yīng)用程序的骨架，不僅在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段決定了后續(xù)產(chǎn)品的布局和定位，基于優(yōu)秀的信息架構(gòu)還能幫助用戶(hù)快速地瀏覽、獲取內(nèi)容，從而影響用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的第一印象和使用體驗(yàn)。然而，由于信息架構(gòu)的構(gòu)建需要時(shí)間，具有一定復(fù)雜性，包括圖書(shū)館學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)和建筑學(xué)知識(shí)，而且需要相應(yīng)的設(shè)計(jì)知識(shí)在界面設(shè)計(jì)中具體實(shí)施，要求設(shè)計(jì)師不僅有設(shè)計(jì)知識(shí)，還要有非常強(qiáng)的邏輯思維能力和全面的整體思考能力，須要掌握系統(tǒng)且科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，如何構(gòu)建優(yōu)秀的信息架構(gòu)，如何應(yīng)用信息架構(gòu)等問(wèn)題逐漸出現(xiàn)在應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者眼前。同時(shí)，相同的信息架構(gòu)在不同應(yīng)用程序的用戶(hù)界面中受到應(yīng)用風(fēng)格、產(chǎn)品特性、功能特點(diǎn)等因素的影響，往往有不同的表達(dá)方式，如何基于信息架構(gòu)設(shè)計(jì)出易用又美觀的用戶(hù)界面也就成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

為了解決上述問(wèn)題，很多研究者提出了與信息架構(gòu)相關(guān)的用戶(hù)界面研究。本文基于信息架構(gòu)的理論，對(duì)基于信息架構(gòu)的軟件界面設(shè)計(jì)流程和方法進(jìn)行綜述和分析，以期為未來(lái)開(kāi)展關(guān)于基于信息架構(gòu)的界面設(shè)計(jì)的研究提供可能的方向。

1 信息架構(gòu)的定義

信息架構(gòu)（Information Architecture，IA）一詞最早由平面設(shè)計(jì)師和建筑師Richard Saul Wurman于1975年提出。在《連線雜志》[2]中有關(guān)Wurman的文章中，作者Gary Wolf解釋了Wurman的工作有助于“信息的呈現(xiàn)比信息本身更重要”的觀點(diǎn)。在20世紀(jì)80年代中期，信息架構(gòu)主要的作用是作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)層的一種設(shè)計(jì)工具，主要在信息網(wǎng)絡(luò)的組織和業(yè)務(wù)方面起到梳理信息數(shù)據(jù)的作用[3-4]。

今天的信息架構(gòu)依然專(zhuān)注于解決訪問(wèn)和使用當(dāng)今大量信息的基本問(wèn)題。信息架構(gòu)是當(dāng)今大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中逐漸引入的一種新范式，被定義為構(gòu)建、組織和管理信息的科學(xué)，其中可用性在[5]創(chuàng)建的解決方案中起著重要的作用。其主要目的是促進(jìn)信息的處理和同化，以及理解用戶(hù)在定義的信息空間[6]中執(zhí)行的任務(wù)。人們與數(shù)字信息環(huán)境的交互方式直接受到信息體系結(jié)構(gòu)[7]的影響。

《用戶(hù)體驗(yàn)的要素：以用戶(hù)為中心的Web設(shè)計(jì)》[8]一書(shū)中，對(duì)網(wǎng)站的信息架構(gòu)是這樣描述的：信息架構(gòu)著重于設(shè)計(jì)組織分類(lèi)和導(dǎo)航的結(jié)構(gòu)，從而讓用戶(hù)可以高效率、有效地瀏覽網(wǎng)站的內(nèi)容。

《信息架構(gòu)：超越Web設(shè)計(jì)》[6]一書(shū)中提到，信息架構(gòu)很難用簡(jiǎn)短的一句話進(jìn)行概括，因?yàn)樗旧砭途哂卸嘀睾x。在這本書(shū)中提到的信息架構(gòu)不僅是一種關(guān)于創(chuàng)建站點(diǎn)地圖、線框圖和網(wǎng)站導(dǎo)航菜單的方式，廣義上的信息架構(gòu)更是共享信息環(huán)境的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，是數(shù)字、物理和跨渠道生態(tài)系統(tǒng)中組織、標(biāo)簽、搜索和導(dǎo)航系統(tǒng)的合成；信息架構(gòu)創(chuàng)建信息產(chǎn)品和體驗(yàn)的藝術(shù)及科學(xué)以提供可用性、可尋性和可理解性，也是一種新興的實(shí)踐性科學(xué)群體，目的是把設(shè)計(jì)和建筑學(xué)的原理導(dǎo)入數(shù)字領(lǐng)域中。

在軟件產(chǎn)品中的信息架構(gòu)，可能用戶(hù)在使用中并不會(huì)感受到它的存在，很少會(huì)有用戶(hù)對(duì)軟件評(píng)價(jià)“這個(gè)軟件的信息架構(gòu)非常好。”但信息架構(gòu)卻使信息變得更容易理解，用最合適的方式來(lái)組織信息，讓軟件好用、易用。

2 信息架構(gòu)相關(guān)研究

當(dāng)前針對(duì)信息架構(gòu)的研究，主要可以分為兩種，信息架構(gòu)的構(gòu)建與評(píng)估研究和信息架構(gòu)的應(yīng)用研究。

2.1 信息架構(gòu)的構(gòu)建與評(píng)估研究

關(guān)于信息架構(gòu)在計(jì)算機(jī)軟件中如何構(gòu)建的一般流程與方法研究，Lamar[9]研究認(rèn)為信息架構(gòu)師定義了網(wǎng)頁(yè)之間的關(guān)系，同時(shí)這些關(guān)系反過(guò)來(lái)定義了用戶(hù)在這些頁(yè)面之間可以采取的路徑：用戶(hù)對(duì)站點(diǎn)的總體體驗(yàn)的一個(gè)重要方面。概述了信息架構(gòu)過(guò)程中的主要步驟：理解戰(zhàn)略目標(biāo)，定義用戶(hù)需求，定義所需信息的交互性，創(chuàng)建站點(diǎn)地圖，設(shè)計(jì)線框圖。Henderson等人[10]提供了一種創(chuàng)新的表達(dá)信息架構(gòu)的方式，解釋了信息架構(gòu)的每個(gè)步驟（需求分析、競(jìng)爭(zhēng)分析、受眾定義、用戶(hù)場(chǎng)景、流程和站點(diǎn)地圖）是如何與每個(gè)人的日常生活相關(guān)的。

卡片分類(lèi)法是設(shè)計(jì)網(wǎng)站信息體系結(jié)構(gòu)的主要方法之一[11]。如圖1所示，在應(yīng)用該方法時(shí)，向具有代表性的用戶(hù)提供一堆索引卡，每個(gè)索引卡包含一個(gè)表示在網(wǎng)頁(yè)上提供的信息或服務(wù)的單詞或短語(yǔ)。他們被要求將卡片成幾組，然后命名由此產(chǎn)生的組。卡片分類(lèi)“能夠洞察用戶(hù)的心理模型，闡明他們通常在自己的頭腦中對(duì)任務(wù)和內(nèi)容進(jìn)行默認(rèn)分組、分類(lèi)和標(biāo)記的方式”。文獻(xiàn)[12]利用卡片分類(lèi)的方法對(duì)移動(dòng)平板應(yīng)用（App）的信息架構(gòu)展開(kāi)研究，對(duì)其進(jìn)行方法論層面的探索，并通過(guò)具體的設(shè)計(jì)案例進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。然而，這種方法有許多缺點(diǎn)。雖然卡片分類(lèi)研究的結(jié)果在20人甚至更少的參與者中是穩(wěn)定的[13]，但在軟件開(kāi)發(fā)生命周期早期尋找具有代表性的用戶(hù)的過(guò)程是耗時(shí)且成本高昂的，導(dǎo)致該方法難以被普遍采用。

圖1 卡片分類(lèi)法流程

針對(duì)卡片分類(lèi)法存在的問(wèn)題，Katsanos等人[14]提出了一種創(chuàng)新的、基于工具的自動(dòng)卡片分類(lèi)（AutoCar?dSorter）方法來(lái)設(shè)計(jì)和評(píng)估網(wǎng)站的信息體系結(jié)構(gòu)。該方法采用潛在語(yǔ)義分析算法（LSA）和聚類(lèi)算法來(lái)支持網(wǎng)站架構(gòu)設(shè)計(jì)或重新設(shè)計(jì)的早期步驟，模擬了一個(gè)開(kāi)放式卡片分類(lèi)實(shí)驗(yàn)。首先，設(shè)計(jì)器提供Web站點(diǎn)將包含的頁(yè)面的描述。然后，該工具使用LSA算法將LSA作為距離度量來(lái)創(chuàng)建內(nèi)容項(xiàng)描述之間語(yǔ)義差異的距離矩陣，用于計(jì)算所有Web頁(yè)面描述之間的語(yǔ)義相似度。然后利用聚類(lèi)算法將語(yǔ)義相似的頁(yè)面分組，構(gòu)造信息空間和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)運(yùn)行自動(dòng)分析。最后輸出是一個(gè)交互式樹(shù)圖，介紹了包含網(wǎng)站導(dǎo)航模型的頁(yè)面的推薦聚類(lèi)。實(shí)現(xiàn)了以自動(dòng)化的方式提供最優(yōu)的信息架構(gòu)導(dǎo)航方案。

類(lèi)似的研究還有文獻(xiàn)[15]，研究了一種基于層次聚類(lèi)算法對(duì)軟件系統(tǒng)信息架構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)劃分的方法。該方法通過(guò)對(duì)各功能點(diǎn)進(jìn)行特征詞分析，為特征詞添加屬性權(quán)值，進(jìn)行向量化，然后通過(guò)層次聚類(lèi)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)信息架構(gòu)功能的自動(dòng)劃分，使用歐幾里得距離計(jì)算對(duì)象距離，公式為：

最后用卡片分類(lèi)法進(jìn)行驗(yàn)證。該方法在數(shù)據(jù)處理完畢后依然需要設(shè)計(jì)師再次處理簡(jiǎn)單分類(lèi)數(shù)據(jù)，考慮人的記憶影響，過(guò)多的分類(lèi)數(shù)量會(huì)影響分類(lèi)質(zhì)量。

除卡片分類(lèi)法外，Ren Long等人[16]研究了圖形推理的形式結(jié)構(gòu)與心理模型表征形式之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)布局、信息分類(lèi)等心理模型要素與圖形的形式結(jié)構(gòu)有一定的共性推理，通過(guò)探索界面設(shè)計(jì)信息架構(gòu)的構(gòu)建和心理模型表示來(lái)研究界面設(shè)計(jì)信息架構(gòu)的構(gòu)建。通過(guò)對(duì)形式推理和圖形推理心理模型的形式結(jié)構(gòu)的研究和比較，發(fā)現(xiàn)隱藏在推理系統(tǒng)背后的信息架構(gòu)指導(dǎo)是從可用性設(shè)計(jì)的起源角度出發(fā)的。

2.2 信息架構(gòu)的應(yīng)用研究

文獻(xiàn)[17]中，提出了一個(gè)形式化的方法來(lái)表示來(lái)自IA概念定義的知識(shí)，以及一種機(jī)制來(lái)將這些知識(shí)轉(zhuǎn)化為分析和設(shè)計(jì)信息，供軟件工程師處理，以便開(kāi)發(fā)交互式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。自動(dòng)從信息架構(gòu)師輸出的信息架構(gòu)轉(zhuǎn)化到軟件工程師所需的用于分析和設(shè)計(jì)的UML元素，解決了信息架構(gòu)師和軟件工程師信息傳輸困難的問(wèn)題。

文獻(xiàn)[18]研究了來(lái)自不同文化的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)者如何將注意力分配到信息架構(gòu)的四個(gè)主要部分（標(biāo)簽、組織、導(dǎo)航和搜索），探究了網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)者的文化背景如何與不同信息架構(gòu)中網(wǎng)絡(luò)組件的關(guān)注相關(guān)聯(lián)。最終解釋揭示全球網(wǎng)絡(luò)社區(qū)中特定文化的信息架構(gòu)的主題，以幫助更好的Web設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。

文獻(xiàn)[19]基于Kuk和Janssen[20]提出的信息體系結(jié)構(gòu)和商業(yè)模式的二元性，提出了一個(gè)理論框架來(lái)理解物聯(lián)網(wǎng)和智能社區(qū)之間的關(guān)系，將智能社區(qū)發(fā)展的路徑視為一組配置，包括信息架構(gòu)因素和商業(yè)模型模式。利用定性比較分析（QCA）方法，發(fā)現(xiàn)智能社區(qū)依賴(lài)于信息架構(gòu)和業(yè)務(wù)模型兩方面，不同的業(yè)務(wù)模型模式如何受到信息架構(gòu)的影響。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)當(dāng)前信息架構(gòu)的相關(guān)研究的總結(jié)和分析，我們可以發(fā)現(xiàn)仍然存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題值得深入研究和改進(jìn)：

（1）傳統(tǒng)的信息架構(gòu)方法是基于卡片分類(lèi)法進(jìn)行構(gòu)建的，很多研究試圖將這一過(guò)程自動(dòng)化，但這種方法對(duì)于導(dǎo)航此類(lèi)粒度較大的信息分類(lèi)效果顯著，但對(duì)于粒度更小的信息結(jié)構(gòu)劃分效果不好，信息粒度不容易確定。同時(shí)由于軟件應(yīng)用有自己獨(dú)特的功能特征和風(fēng)格，語(yǔ)義分析聚類(lèi)無(wú)法針對(duì)每個(gè)應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。因此如何自動(dòng)化生成合適粒度，又具有針對(duì)性的信息架構(gòu)，是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。

（2）信息架構(gòu)的應(yīng)用研究多聚焦于如何利用信息架構(gòu)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，通過(guò)信息架構(gòu)給與軟件開(kāi)發(fā)人員在界面設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方面的幫助。但無(wú)法解決從現(xiàn)有界面中抽取信息架構(gòu)，檢索信息架構(gòu)等問(wèn)題，這些領(lǐng)域依然值得探索。