基于UCD方法的智能印章設計研究

郭笑路 張磊 張阿維

摘要：針對智能印章存在的問題，基于UCD研究方法，探索智能印章創(chuàng)新設計，以便更好地滿足用戶需求的目的?；赨CD設計思維與方法，研究分析智能印章的主要用戶和主要使用場景，對主要用戶進行調研并提取其功能和情感方面的使用需求，提出基于UCD方法的智能印章設計方法和設計方案。設計了一款智能印章，經過可用性測試，該智能印章可以更好地滿足用戶使用需求。UCD方法可以對智能印章創(chuàng)新研發(fā)設計提供指導。

關鍵詞：UCD方法智能印章創(chuàng)新設計用戶需求可用性測試

中圖分類號：TB47

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（ 2021） 07-0011-03

Abstract： Aiming at the problems of smart seals. based on UCD researchmethods， explore the innovative design Of smart seals to better meet the needs0f usersBased on UCD design thinking and methods， the main users and mainusage scenarios of smart seals are researched and analyzed The main users areinvestigated and their functional and emotional use needs are extracted The smartseal design methods and design schemes based on the UCD method are proposedA smart seal was designed After usability testing， the smart seal can better meet theneeds of users.The UCD method can provide guidance for the innovative R&D anddesign of smart seals

Keywords： UCD Smart Seal Innovative DesignUserNeeds

引言

印章作為確認法人身份和意志行為的法律憑證，在我國社會經濟生活中一直發(fā)揮著不可或缺的作用[1]。任何一家企業(yè)單位，不論大小，都會至少有一枚印章。在企業(yè)單位簽署合同和審批文件的過程中，印章是一種權威的代表，同時也是一種法律效力的象征。印章對于企業(yè)，猶如身份證對于公民。快速發(fā)展的物聯(lián)網技術正在迅速改變各個行業(yè)，印章行業(yè)也正在面臨一系列改變。我國智能印章的種類和數(shù)量與日俱增，目前尚未形成統(tǒng)一的標準，導致智能印章行業(yè)產品具有一定的差別性，很多智能印章在使用過程中并不能很好地滿足用戶的需求。因此，有必要將UCD方法應用到智能印章產品的設計過程中，在智能印章的設計過程中，利用UCD方法充分了解、收集和轉化用戶需求，使智能印章可以更好地給用戶以及用戶所屬的企事業(yè)單位帶來便利，同時也為智能印章的設計帶來具有一定參考價值的設計方法指導。

一、智能印章發(fā)展現(xiàn)狀

目前，國內企事業(yè)單位使用最普遍的依然是傳統(tǒng)印章?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)公章在使用方式上存在諸多安全隱患，尤其在外出攜帶以及異地使用時。公司及企事業(yè)單位的印章數(shù)量可多達數(shù)枚甚至數(shù)十枚，對這些印章的使用管理和相關人員管理存在一定的困難。同時，雖然傳統(tǒng)實體印章的管理、存放一般有專人負責，但是也更容易被某些人員進行盜竊、偷用、偽造等各種印章違法行為，給企事業(yè)單位的安全管理和有序進行帶來極大的不確定性。另外，傳統(tǒng)實體印章僅依靠有關部門的備案進行真?zhèn)舞b定，印章本身不具備任何有效的方位措施或者相關設計，在某些情況下會導致印章真?zhèn)坞y辨?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)印章使用記錄難以追溯，印章一旦離開管理部門進行外帶異地使用時，印章的使用次數(shù)和當前狀態(tài)以及蓋章文檔的內容和數(shù)量都具有一定的不確定性，整個印章管理系統(tǒng)無法形成有效閉環(huán)。由于傳統(tǒng)實體印章存在以上諸多問題，科技的進步和時代的發(fā)展使得傳統(tǒng)印章得以發(fā)生一定的變革，傳統(tǒng)印章使用中的諸多問題也得到了一定的解決。

隨著物聯(lián)網等諸多相關科技的發(fā)展，出現(xiàn)了一種新的印章使用形式，即電子印章。電子印章是將傳統(tǒng)印章與電子簽名技術進行結合，通過采用組件技術、PKI技術、圖像處理技術以及密碼技術，按照公鑰密碼技術標準體系，以電子形式對電子文檔進行數(shù)字簽名及簽章，以確保文檔來源的真實性及文檔完整性，防止對文檔未經授權的篡改，并確保簽章行為的不可否認性[2]。雖然使用了先進的電子簽名技術，但是電子印章的使用方法基本上遵從了傳統(tǒng)實體印章的使用形式，只是實體印章被替換為其他有效加密介質。由于符合用戶使用傳統(tǒng)印章的習慣，因為電子印章使用起來不需要耗費人們過多的學習成本，用戶經過簡單的培訓之后可以很快正常使用電子印章。同時，電子印章儲存介質的管理辦法也跟傳統(tǒng)實體印章具有很大的相似性，存儲介質的使用、保管也都和傳統(tǒng)印章基本相近。

電子印章很好地針對傳統(tǒng)印章用戶的使用習慣進行了相關設計，減小了用戶初次使用電子印章時可能產生的疏離感，其設計方式方法具有一定的借鑒價值。

使用電子印章可以一定程度解決傳統(tǒng)印章在使用管理過程中存在的一些問題，例如安全性不足、審批效率過低等。但是，由于電子印章所需使用到的相關技術過于復雜，再加上電子印章是推廣使用過程中還涉及到國家相關政策法規(guī)、行業(yè)標準化等諸多問題，因此，電子印章的普及具有一定的難度。

智能印章是一種新型印章，它聯(lián)合使用硬件技術和物聯(lián)網技術，對內置的公章進行多重保護。未經授權，用戶無法自行更換或者使用內部的公章。有賴于搭載的物聯(lián)網技術，智能印章可以實現(xiàn)多種物聯(lián)網功能，例如遠程授權、實時追蹤等。在應對外出使用場景時，部分智能印章搭載了攝像頭，可以自動對拍攝使用場景并上傳后臺系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)需要進行遠程授權或者遠程使用。所有的使用以及授權記錄都可以進行后臺查詢。同時，在與APP配合使用時，用戶可以在移動端對智能印章進行一系列操作，方便高效。由于不能智能印章可以配合APP使用，使得其使用方式具有很大程度的可定制性，不同的企事業(yè)單位可以對APP進行不同的設置，以便符合不同的使用方式，更大程度上滿足了用戶不同的需求。

智能印章兼?zhèn)淞藗鹘y(tǒng)印章使用方式和電子印章的安全可靠，具有一定的優(yōu)勢。但是，作為新興產物，工業(yè)設計領域對智能印章的研究內容并不充足，現(xiàn)有的智能印章并沒有很好地滿足用戶的需求，有鑒于此，有必要使用相關工業(yè)設計方法對智能印章的設計進行一定的指導。

二、UCD方法概述

1980年代，設計領域出現(xiàn)了一種新的設計方法，即UCD方法。與之前設計方法不同的是，UCD方法更多聚焦于產品的目標用戶和潛在用戶。UCD方法認為，應該在充分調研用戶使用習慣的基礎上，依靠調研得到的用戶資料進行設計，以便最終設計的產品可以很好地與用戶已有的使用習慣相融合。

在學術領域，UCD方法最初見于美國的Donald Norman（唐納德·諾曼）的相關研究。1986年，在Donald Norman參與編著的一本書《User-Centered System Design： New Perspectives onHuman-Computer Interaction》（用戶中心系統(tǒng)設計：人一電腦互動研究的新視角）中，首先提出了UCD的相關概念。1988年，在其著作《The Psychology Of Everyday Things》（設計心理學）中，Donald Norman進一步完善了UCD的概念。在這本書中，DonaldNorman提出了七條UCD準則：使用真實世界與用戶腦中的知識;簡化工作的結構;讓系統(tǒng)信息能夠被看到，以減少評估與操作間的差距;讓操作對應關系能被用戶了解;利用人為與自然的操作限制，避免操作發(fā)生錯誤;容錯設計;當以上六項準則無法使用時，將其標準化[3]。UCD的基本準則是：產品在特定使用環(huán)境下為特定的用戶用于特定的用途時所具有的有效性、效率和用戶主觀滿意度，延伸開來還包括對特定用戶而言，產品的易學程度、對用戶的吸引程度、用戶在體驗產品前后時的整體心理感受等[4]。

隨著更多的科研工作者對UCD方法進行研究、實踐，UCD方法逐漸應用于更多領域，如產品設計、交互設計。同時，UCD方法也已經不僅僅適用于產品的設計階段，而是適用于產品從開始研發(fā)到批量化生產直至最終報廢回收的整個生命周期。在不同的階段，UCD方法的使用各有不同的側重。設計師和項目管理人員需要靈活使用UCD方法中的相關策略，以確保UCD方法可以更好地適用于當前階段。

三、UCD方法在智能印章設計中的策略

如圖l，在使用UCD方法對產品設計過程進行指導時，一般可以依次采用如下四個步驟：確定使用場景、轉化設計需求、構建設計方案、評估設計方案。

（一）確定使用場景

在使用UCD方法進行設計的過程中，首先需要確定的是產品的目標用戶，以及用戶的使用場景。產品目標用戶的特性決定了產品的設計需求，進而影響了后續(xù)產品設計步驟。

在通過調研確定產品使用場景的過程中，需要確定一系列問題，例如，產品的目標用戶是哪類群體，該類群體使用產品的動機是什么，該類群體有何使用訴求以及該類群體在何種場景下使用該產品。

在確定產品使用場景過程中常用到的方法有焦點小組法、實境調查法、任務角色法（persona）等。在進行具體的設計過程時，可以根據(jù)實際的最終設計需求選擇一種或者多種方法進行。

（二）確定用戶需求

在上一步得到的用戶使用場景基礎上，需要進一步篩選用戶的使用需求，一以便后續(xù)確定產品的詳細開發(fā)需求。這個過程進一步幫助設計者創(chuàng)建用戶故事板，并對其設定重要目標以使產品成功。

隨著科技的發(fā)展和生產能力的提升，如今的用戶需求更加多樣化，不僅具有一定的共性，也具有一定的個性。用戶所處的地域、用戶的群體結構、用戶的情感等多方面的因素都可以影響用戶的具體需求。在每種產品的用戶群體的子維度，

分布多種具有一定差異性的用戶亞群體。對產品的樣式、風格、情感體驗等多種維度進行一定的差異化設計，可以更好地滿足共性的用戶需求和個性的用戶需求。用戶的體驗性維度關注技術使用中情境性與暫時性[5]。

在進行智能印章設計時，可以從功能、外觀和情感三個維度，對要對目標用戶的所有需求進行數(shù)據(jù)化分析，確定其中的共性需求和個體需求。將獲得的用戶需求作為智能印章的基本功能屬性，同時，在尊重用戶個體需求的基礎上，可以進行相應的特殊設計以滿足用戶個性化需求，例如可以從產品的配色、燈光以及聲音反饋等方面進行個性化設計，以期設計出可以滿足更多用戶需求的智能印章。

（三）以用戶需求為導向的智能印章設計

根據(jù)用戶對電子智能印章功能、外觀和情感三個維度的需求，對智能印章進行具體設計，如圖2。

從功能維度出發(fā)，智能印章是在傳統(tǒng)智能印章基礎上發(fā)展而來，因此不僅要具備傳統(tǒng)印章的基本功能，同時也應當具備一些先進的用戶共性化的智能功能，比如遠程授權、后臺監(jiān)控等。這些功能需求，主要通過結構設計、控制系統(tǒng)設計等方法進行實現(xiàn)。

從產品的外觀維度出發(fā)，產品的外觀主要包括色彩、材料、表面處理等，這些是用戶使用智能印章時的交互媒介。用戶通過產品的外觀獲得產品功能和使用方式等相關信息，并在使用過程中獲得使用感受。

從情感化維度出發(fā)，需要將用戶情感進行具體分析，從細分情感角度入手進行設計。諾曼將人類的認知和情感分為三個層次，分別是本能層、行為層和反思層[6]。對于智能印象的情感化設計，可以從這三個層次進行。本能層是用戶接觸產品時的本能反應，一般是指用戶的感性主觀第一反應。行為層主要是指產品的有效性，即產品的功能是否能夠滿足用戶的使用需求。反思層則是指用戶使用電子智能印章之后所得到的感覺和記憶。

（四）評估產品

為確保最終設計方案符合用戶需求，需要對最終產品進行評估。對產品進行評估多采用可用性測試的方法進行?？捎眯允潜砻饔脩裟芊耥樌褂卯a品或系統(tǒng)功能的指標[7]，也可以用于表示產品或系統(tǒng)的易用程度與友好度[8]。產品的可用性測試是收集用戶在特定情景下使用產品時可能出現(xiàn)的問題的過程[9]。

在進行可用性測試之前，要首先針對提取的用戶需求制定相關的測試問題和測試流程，以便在進行可用性測試時可以更有針對性地測試是否有滿足用戶需求。同時，應該注意到可用性測試過程中可能發(fā)生的不確定性，例如用戶的不配合以及用戶因受外界影響而做出的非真實性反饋。應當提前針對可能發(fā)生的各種不確定性預制訂相關措施。同時，在條件允許下，可以邀請用戶一定程度參與制訂可行性測試，使得最終的測試更加符合用戶的個人特征，可以有助于減小用戶在進行可用性測試過程中可能產生的消極情緒。

在進行可用性測試時，要通過可用性測試讓目標用戶對智能印章設計方案的外觀、功能等多個角度進行評估，收集用戶的正向反饋和負向反饋。在對電子智能印章進行下一步的迭代設計中，對用戶的正向反饋進行保留或者加強，對用戶的負向反饋進行削弱或者舍棄。

通過可用性測試，設計人員可以更深刻地理解用戶需求如何才可以被更好地滿足，同時，在可用性測試過程中也可能發(fā)現(xiàn)一些新的用戶需求，這些用戶需求可能是用戶自身都不曾意識到的，有時甚至是用戶更真實也更高級別的需求，這都為后續(xù)的產品再設計提供了可靠參考。可用性測試能夠直接面向產品的最終使用用戶，因此測試結果對改進產品設計具有重要的意義[10]。

四、基于UCD方法的電子智能印章設計實踐

公司印章主要包括多種印章，如公章、財務專用章等。其中，從法律效力角度來講，公章是對公司最重要的印章。一般情況下，公章可以作為公司主體的代表，對外執(zhí)行簽訂合同、條約等相關責任行為。因此，選取公章作為智能印章的主要設計對象，同時，在設計時也可考慮印章的可更換性。

選取60名公章使用相關人員進行調研，其中，財務會計人員25名，出差業(yè)務人員25名，公司高管10名。經過調研得知，當印章在公司外部使用時，由于全程處在不可控范圍內，印章的使用具有最大的安全隱患，因此選擇公司外部使用作為電子智能印章的主要使用場景。在此使用場景下，財務會計人員主要在工商管理部門和銀行部門使用，多為室內短途出行。出差業(yè)務人員主要是長距離異地使用。因此，選擇25名業(yè)務人員作為電子智能印章的直接用戶，選擇10名公司高管作為電子智能印章間接用戶。

對選取的25名出差業(yè)務人員和10名高管人員進行問卷調查，篩除個別無效問卷之后，對問卷結果進行統(tǒng)計，排名前四的用戶需求分別為：安全、穩(wěn)定、直觀、美觀。

根據(jù)得到的用戶需求，進行用戶建模，如圖3。

根據(jù)得到的設計需求，對智能印章進行設計，最終結果如圖4所示。在色彩方面，具備法律效力的智能印章應該具有一定的威嚴性，同時，由于印章本身具有一歷史文化性，因此最終選用在中國歷史上具有一定特殊性的黃色作為產品的主色調。黃色在古時是皇家象征，具有一定的威嚴性?，F(xiàn)代社會黃色已不再是皇家的象征，成為了年輕活力的代表色，符合智能印章這一科技新生事物的特征。除此之外，智能印章從用戶需求著手，具備一些列更能滿足用戶需求的設計。

安全性設計。智能印章前后各配備一組攝像頭，用戶在使用智能印章對文件進行審批時，電子智能印章的兩組攝像頭會自動分別對用戶和文件進行拍照上傳存儲，管理員可以隨時調取檢查，有效防止印章偷用、誤用，如圖5。搭載一塊屏幕，用戶需要掃描屏幕上生成的二維碼進行印章使用申請，在得到管理員同意后方可使用。同時，智能印章配備GPS定位模塊，可在手機端隨時查看當前所處位置。

穩(wěn)定性設計。智能印章內部配有備用電池，在印章電力不足時可以補充供電。電子智能印章內部采用高強度塑料滑道翻轉結構，可以滿足5萬次高頻使用。

直觀性設計。智能印章使用聽覺和視覺雙重反饋。每一個操作步驟順利完成后，電子智能印章都會發(fā)出聲音提醒。同時，智能印章的一組燈光可以采用不同的光照組合顯示當前的使用狀態(tài)，例如，當印章正在下滑進行蓋章時，該組指示燈會自上而下依次閃爍，提示用戶印章正在下滑蓋章。如圖6。同時，為了提升與傳統(tǒng)智能印章之間的聯(lián)系，電子智能印章以傳統(tǒng)印章外形為設計元素，將其與內部結構匹配再設計，最終得到的造型似一只加大的傳統(tǒng)印章，使用更加直觀。如圖7。

美觀性設計。智能印章采用分段式設計，上、中、下三部分比例協(xié)調，具有一定的形式美感。其中，上部分外殼采用塑膠材質，下部分外殼采用磨砂亞克力材質，中段和下段透明度形成對比，增加智能印章的視覺層次。上段主體采用灰色，中段主體采用黃色，下端主體采用黑色，上、中、下三種顏色對比，豐富了智能印章的審美細節(jié)。同時，雖然中段主體和下段主體的形態(tài)體積接近，但是由于黑色在視覺上更具重量感，因此下段采用黑色設計可以增加智能印章的視覺穩(wěn)定性，也進一步增強了智能印章的美感。最后，整體外形采用大圓角過渡設計，造型柔和，不僅使得手感更加舒適，也減小了用戶使用時可能產生的緊張心理。如圖8。

對最終的設計結果進行評估，用戶滿意度為83%，證明該方案具有一定的可行性，也證明了基于UCD的智能印章設計方法的合理性。

結論

對傳統(tǒng)印章進行升級改造再設計，可以解決使用中的諸多痛點。通過使用以用戶體驗為中心（UCD）的設計方法，可以更加清晰明了地發(fā)現(xiàn)用戶真實需求，使得電子印章的設計更加符合目標用戶期望。基于UCD方法的智能印章設計，例證了UCD方法的科學有效性，為相關設計研究和設計實踐提供了方法和參考。

參考文獻

[1]鄒翔，陳兵基于國產密碼算法的印章防偽技術研究[J].信思網絡安全，2019（1）：76-82

[2]朱慶蓉，吳勇華，周文卓構建電子印章一體化管理體系初探[J].網絡安全技術與應用，2021（1）：33-36

[3]鄭小鋒基于UCD方法的麻醉機設計[J].科技創(chuàng)新導報，2011，（17）：15-16

[4]虞慧嵐，黃珺琪UCD方法在家川移位器設計中的應用研究[J].設計，2020，33 （24）：133-135

[5]方興基于UCD的海上救援設備設計[J].包裝工程，2020，（4）：103-109

[6]許小俠不同類型兒童陪伴機器人的造型設計與情感化設計淺析[J].工業(yè)設計，2019. （10）：58-59

[7]梁華坤，張麗霞，何志杰，等.可用性測試平臺[J].計算機工程與設計，2010，31（3）：634-637

[8]吳彬星，孫雨生，張智君.產品可用性測試中的情緒評價[J].應用心理學，2015，2l（1）：89-96

[9]王建冬國外可用性研究進展述評[J].現(xiàn)代圖書情報技術，2009 （09）：7-16

[10]袁一然針對老年衛(wèi)浴產品的可川性測試和設計思考[J].設計，2020，33（5）：126-129