面向老年人的醫(yī)院智能終端可用性

夏婷， 張宜靜，2， 鄭奇鋒， 周佳*

(1.北京建筑大學(xué)機(jī)電與車輛工程學(xué)院， 北京 102616； 2.清華大學(xué)工業(yè)工程系， 北京 100084； 3.重慶大學(xué)管理科學(xué)與房地產(chǎn)學(xué)院， 重慶 400044)

醫(yī)院智能終端是設(shè)置在醫(yī)院中，用于優(yōu)化醫(yī)院流程的自助服務(wù)終端，它可提供就診卡發(fā)放、自助掛號(hào)、取號(hào)、檢查報(bào)告打印等多種功能[1]。它設(shè)置的目的是解決醫(yī)院排長(zhǎng)隊(duì)的問(wèn)題，提高患者就醫(yī)體驗(yàn)等。但實(shí)際卻存在以下兩個(gè)問(wèn)題。一是醫(yī)院智能終端各自不同，沒(méi)有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)。用戶在使用不同醫(yī)院智能終端時(shí)會(huì)面臨重新學(xué)習(xí)的問(wèn)題，而這點(diǎn)對(duì)于老年人而言，學(xué)習(xí)新事物的成本效益比更大，導(dǎo)致老年人的交互效率更低[2],用戶體驗(yàn)不佳。二是老年人對(duì)醫(yī)院智能終端的使用率很低。這是由于老年人身體和認(rèn)知能力的下降[3]。會(huì)給智能產(chǎn)品的使用帶來(lái)困難，而當(dāng)前智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員并沒(méi)有關(guān)注老年人群體[4]，使得老年人使用智能產(chǎn)品時(shí)遇到障礙而不愿意使用[5]。

信息架構(gòu)的深度和寬度一直是許多實(shí)證研究的主題，被一些研究人員認(rèn)為是在設(shè)計(jì)信息架構(gòu)系統(tǒng)時(shí)必須考慮的最重要的方面。Parkinson等[6]、Snowberry等[7]的研究認(rèn)為，搜索時(shí)間隨著深度的減少而縮短。Sepp?l?等[8]的研究發(fā)現(xiàn)，深度影響參試者的操作錯(cuò)誤率。Showberry等[9]的研究指出，菜單深度增加，用戶的認(rèn)知負(fù)荷會(huì)加重，在菜單中搜索時(shí)會(huì)失去方向感，從而增加搜索時(shí)間?，F(xiàn)有的關(guān)于信息架構(gòu)的研究主要是基于電腦網(wǎng)頁(yè)[10]、手機(jī)菜單[11]。對(duì)于公共場(chǎng)所的智能終端研究較少,尤其是醫(yī)院智能終端[12]。智能產(chǎn)品的老年用戶越來(lái)越多，這就需要在信息架構(gòu)的設(shè)計(jì)中考慮老年人的心理需求和認(rèn)知特點(diǎn)。

因此，現(xiàn)針對(duì)醫(yī)院智能終端的可用性問(wèn)題，探討信息架構(gòu)深度對(duì)老年人操作績(jī)效和過(guò)程的影響。設(shè)計(jì)以信息架構(gòu)深度為自變量的單因素組內(nèi)實(shí)驗(yàn)，研發(fā)實(shí)驗(yàn)原型任務(wù)平臺(tái)，招募11名老年人開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)任務(wù)完成時(shí)間、錯(cuò)誤率、方向迷失等結(jié)果進(jìn)行分析。研究結(jié)果可為醫(yī)院智能終端信息架構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論參考。

1 研究方法

1.1 問(wèn)題提出

研究首先對(duì)6家醫(yī)院的智能終端進(jìn)行了使用現(xiàn)狀調(diào)查，發(fā)現(xiàn)不同醫(yī)院的智能終端的界面設(shè)計(jì)、信息架構(gòu)、操作流程均不相同。對(duì)66名老年人進(jìn)行了醫(yī)院智能終端使用情況問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，老年人使用醫(yī)院智能終端常用的前4項(xiàng)功能是自助掛號(hào)、自助繳費(fèi)、預(yù)約取號(hào)、打印報(bào)告。老年人使用這些功能時(shí)會(huì)出現(xiàn)操作問(wèn)題，主要是操作邏輯不清楚導(dǎo)致錯(cuò)誤操作、操作步驟煩瑣導(dǎo)致放棄使用等；這些操作問(wèn)題與信息架構(gòu)深度過(guò)深或是界導(dǎo)航難理解優(yōu)化。另外，老年人在使用智能終端時(shí)會(huì)出現(xiàn)方向迷失。Zaphiris[13]在信息架構(gòu)的深寬比例研究中發(fā)現(xiàn)，架構(gòu)過(guò)深或者過(guò)寬，會(huì)使老年人更容易在操作過(guò)程中迷失。此外，終端界面還存在字體太小、功能布局不合理等問(wèn)題。大多數(shù)可用性問(wèn)題都與信息架構(gòu)有關(guān)。因此，從醫(yī)院智能終端的信息架構(gòu)進(jìn)行分析，探究信息架構(gòu)深度對(duì)老年人操作績(jī)效和過(guò)程的影響。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究共招募了11名參試者，年齡范圍在60～69歲。實(shí)驗(yàn)采用線下操作智能平板方式進(jìn)行，以便采集參試者操作過(guò)程的全部數(shù)據(jù)。

1.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及任務(wù)

不同醫(yī)院的智能終端所具有的功能均不相同，但都具有自助掛號(hào)、預(yù)約取號(hào)、自助繳費(fèi)、打印報(bào)告、信息查詢、綜合服務(wù)6項(xiàng)主要功能，而且不同醫(yī)院智能終端的6項(xiàng)功能的信息架構(gòu)、操作流程、交互界面不相同。因此對(duì)不同醫(yī)院信息架構(gòu)進(jìn)行了總結(jié)提煉，設(shè)計(jì)出了一個(gè)可反映大多數(shù)醫(yī)院智能終端操作步驟的信息架構(gòu)，如圖1所示。

根據(jù)對(duì)醫(yī)院智能終端信息架構(gòu)的分析，參考了Zaphiris[13]、Jacko等[14]和Larson等[11]的研究中關(guān)于信息架構(gòu)的深度設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了架構(gòu)深度分別為2、4、6、8的4個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，分別是自助掛號(hào)、自助繳費(fèi)、預(yù)約取號(hào)、瀏覽醫(yī)生信息。實(shí)驗(yàn)的架構(gòu)深度即為操作任務(wù)的頁(yè)面數(shù)量，每個(gè)頁(yè)面中完成一次點(diǎn)擊任務(wù)，具體的實(shí)驗(yàn)任務(wù)及操作步驟如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)任務(wù)列表Table 1 List of experimental tasks

1.4 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備

實(shí)驗(yàn)共包含2個(gè)實(shí)驗(yàn)原型，分別為1個(gè)培訓(xùn)原型、1個(gè)任務(wù)原型。2個(gè)原型在Axure RP 8軟件上完成設(shè)計(jì)，并被安裝在智能平板的主屏幕上作為2個(gè)獨(dú)立的圖標(biāo)。培訓(xùn)原型用于在實(shí)驗(yàn)正式開(kāi)始前進(jìn)行培訓(xùn)，掛號(hào)、取號(hào)、繳費(fèi)、信息瀏覽各一次，共4次任務(wù)培訓(xùn)，讓老年人熟悉設(shè)備的操作和實(shí)驗(yàn)流程。在正式實(shí)驗(yàn)前，進(jìn)行了兩次預(yù)實(shí)驗(yàn)，參試者為23歲的年輕人，以檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原型是否存在問(wèn)題。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)原型的字體和界面背景色進(jìn)行了調(diào)整，最終得到滿足正式實(shí)驗(yàn)需求的原型。

實(shí)驗(yàn)中使用了Microsoft surface go智能平板電腦，屏幕分辨率為1 800像素×1 200像素,屏幕尺寸為10 in(1 in=2.54 cm)。智能平板電腦主要用于模擬醫(yī)院智能終端的操作界面，運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序，執(zhí)行實(shí)驗(yàn)任務(wù)。并使用自帶的錄屏工具，錄制參試者在平板電腦上執(zhí)行實(shí)驗(yàn)任務(wù)的時(shí)間、操作路徑等反應(yīng)數(shù)據(jù)。

1.5 測(cè)試指標(biāo)

實(shí)驗(yàn)有3個(gè)測(cè)試指標(biāo)，分別為任務(wù)完成時(shí)間、錯(cuò)誤率和方向迷失，同時(shí)還觀察了參試者操作過(guò)程中無(wú)效點(diǎn)擊情況。任務(wù)完成時(shí)間是從參試者點(diǎn)擊界面中的“開(kāi)始”按鈕的時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，到完成所有操作步驟結(jié)束計(jì)時(shí)，由錄屏工具進(jìn)行記錄。方向迷失通過(guò)頁(yè)面迷失度和迷失問(wèn)題兩部分統(tǒng)計(jì)。頁(yè)面迷失度通過(guò)式(1)進(jìn)行測(cè)量[15]，迷失問(wèn)題指參試者在執(zhí)行任務(wù)時(shí)的操作詢問(wèn)和錯(cuò)誤返回。錯(cuò)誤是指參試者在操作時(shí)發(fā)生的任何無(wú)效點(diǎn)擊、出錯(cuò)和返回，錯(cuò)誤率是參試者總錯(cuò)誤操作次數(shù)與總操作次數(shù)的比值。

L=sqrt[(N/S-1)2+(R/N-1)2]

(1)

式(1)中：N為操作任務(wù)時(shí)所訪問(wèn)的不同的頁(yè)面數(shù)目；S為操作任務(wù)時(shí)訪問(wèn)的總的頁(yè)面數(shù)目，其中重復(fù)訪問(wèn)的頁(yè)面記為相同的頁(yè)面；R為完成任務(wù)時(shí)必須訪問(wèn)的最小的(最優(yōu)的)頁(yè)面數(shù)目。

1.6 實(shí)驗(yàn)流程

正式實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，實(shí)驗(yàn)人員向參試者介紹實(shí)驗(yàn)的目的、流程、需完成的實(shí)驗(yàn)任務(wù)等。然后參試者填寫知情同意書和基本資料問(wèn)卷。最后參試者進(jìn)行簡(jiǎn)單的觸屏操作練習(xí)。

在熟悉實(shí)驗(yàn)流程和設(shè)備的操作后進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)需1～5 min，全部實(shí)驗(yàn)完成需要10～20 min。參試者按照實(shí)驗(yàn)任務(wù)的順序依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。每個(gè)任務(wù)制作成一張任務(wù)卡。任務(wù)卡上寫有任務(wù)的操作具體步驟及任務(wù)目標(biāo)，參試者閱讀并理解任務(wù)內(nèi)容后點(diǎn)擊“開(kāi)始”按鈕，屏幕會(huì)呈現(xiàn)所需任務(wù)的操作界面，參試者根據(jù)任務(wù)內(nèi)容執(zhí)行操作。一個(gè)任務(wù)完成后需拿取下一張任務(wù)卡，直到4個(gè)任務(wù)全部完成。任務(wù)的操作沒(méi)有時(shí)間限制，每個(gè)任務(wù)間可自己安排休息時(shí)間。

任務(wù)全部完成后對(duì)參試者進(jìn)行簡(jiǎn)短的訪談，詢問(wèn)在操作中遇到的困難，了解老年人的想法。

2 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 24.0軟件對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用有Kruskal-Wallis非參數(shù)檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2.1 任務(wù)完成時(shí)間

首先進(jìn)行了描述性統(tǒng)計(jì)，如表2所示，結(jié)果顯示：任務(wù)1完成時(shí)間11.80 s,任務(wù)2完成時(shí)間21.73 s，任務(wù)3完成時(shí)間34.45 s，任務(wù)4完成時(shí)間78.45 s，分別對(duì)應(yīng)醫(yī)生信息瀏覽、預(yù)約取號(hào)、自助繳費(fèi)、自助掛號(hào)。深度為2瀏覽醫(yī)生信息任務(wù)完成時(shí)間最少，深度為8掛號(hào)任務(wù)完成時(shí)間最多?？?cè)蝿?wù)完成時(shí)間為146.43 s。

表2 任務(wù)完成時(shí)間描述統(tǒng)計(jì)Table 2 Descriptive statistics of task completion time

進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了正態(tài)性和方差齊次性檢驗(yàn)，采用SW檢驗(yàn)(Shapiro-Wilk test)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的正態(tài)性，結(jié)果顯示只有任務(wù)1、任務(wù)2和任務(wù)3通過(guò)了正態(tài)性檢驗(yàn)。采用Levene檢驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的方差齊性，結(jié)果顯示在顯著性水平為0.05的水平下方差非齊性。因此，不能采用方差分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用了非參數(shù)分析方法(Kruskal-Wallis檢驗(yàn))，檢驗(yàn)結(jié)果顯示，4種不同深度的任務(wù)完成時(shí)間存在差異(H=35.691,P=0.000)。結(jié)果表明信息架構(gòu)深度顯著影響任務(wù)完成時(shí)間。

2.2 錯(cuò)誤率

首先進(jìn)行了描述性統(tǒng)計(jì)，如表3所示，結(jié)果顯示：錯(cuò)誤主要集中在任務(wù)2、任務(wù)3、任務(wù)4，分別對(duì)應(yīng)深度4、6、8。深度為2的任務(wù)出錯(cuò)率最低(0)，深度為8的出錯(cuò)率最高(11.4%)?？偛僮麇e(cuò)誤率為7.27%。

表3 不同任務(wù)錯(cuò)誤率對(duì)比統(tǒng)計(jì)Table 3 Comparison statistics of error rates of different tasks

進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了正態(tài)性和方差齊次性檢驗(yàn)，采用SW檢驗(yàn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的正態(tài)性，結(jié)果顯示任務(wù)2、任務(wù)3和任務(wù)4均沒(méi)有通過(guò)正態(tài)性檢驗(yàn)。采用Levene檢驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的方差齊性，結(jié)果顯示在顯著性水平為0.05的水平下方差齊性。因此，不能采用方差分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用了非參數(shù)分析方法(Kruskal-Wallis檢驗(yàn))，檢驗(yàn)結(jié)果顯示，4種不同深度的任務(wù)完成時(shí)間不存在差異(H=3.000,P=0.392)。

2.3 方向迷失

Smith發(fā)現(xiàn)頁(yè)面迷失度得分小于0.4時(shí)，參試者不會(huì)顯示出任何可觀察到的迷失方面的特征，頁(yè)面迷失度得分大于0.5時(shí)，參試者就會(huì)出現(xiàn)迷失特征[14]。通過(guò)式(1)計(jì)算出所有參試者頁(yè)面迷失度均小于0.4，即從定量分析的角度上，參試者不會(huì)顯示出明顯的迷失特征。但是在實(shí)際的操作中，有7名參試者出現(xiàn)了10次操作詢問(wèn)，平均每人1.43次操作詢問(wèn)，3名參試者出現(xiàn)了3次錯(cuò)誤返回，平均每人1次錯(cuò)誤返回。這表明，老年人在使用醫(yī)院智能終端時(shí)，即使信息架構(gòu)深度不深，也會(huì)存在方向迷失情況。

2.4 無(wú)效點(diǎn)擊

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，參試者在任務(wù)操作過(guò)程中出現(xiàn)多次無(wú)效點(diǎn)擊的情況，即點(diǎn)擊無(wú)交互效果的文字或?qū)Ш?、錯(cuò)誤的操作按鈕等。如表4所示，任務(wù)1操作較簡(jiǎn)單沒(méi)有出現(xiàn)這種情況，但是預(yù)約取號(hào)、自助繳費(fèi)、自助掛號(hào)3項(xiàng)任務(wù)共出現(xiàn)了11次無(wú)效點(diǎn)擊。尤其是任務(wù)4，選擇科室、選擇日期、選擇時(shí)間3個(gè)頁(yè)面都出現(xiàn)了無(wú)效點(diǎn)擊，這表明在掛號(hào)操作這一環(huán)節(jié)，還存在較多可用性問(wèn)題，不便于老年人使用。并且參試者在選擇科室、選擇日期、選擇時(shí)間3個(gè)頁(yè)面停留時(shí)間較長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)參試者進(jìn)行訪談得知，老年人出現(xiàn)這些情況的原因是不知道哪些是可點(diǎn)擊區(qū)域，希望有人指導(dǎo)。

表4 無(wú)效點(diǎn)擊情況統(tǒng)計(jì)Table 4 Statistics of invalid clicks

3 結(jié)果討論

結(jié)果表明：信息架構(gòu)深度會(huì)顯著影響老年人的操作績(jī)效和過(guò)程，具體總結(jié)與討論如下。

架構(gòu)深度顯著影響任務(wù)完成時(shí)間(H=35.691,P=0.000)。信息架構(gòu)深度越深，老年人操作的完成時(shí)間越長(zhǎng)，錯(cuò)誤率越多。這與信息架構(gòu)深度和老年人的短期記憶有關(guān)。當(dāng)信息架構(gòu)深度較淺時(shí)，頁(yè)面上整合的信息較多[16]。減少了翻看頁(yè)面搜索信息的時(shí)間，也避免了老年人采用短期記憶來(lái)記憶更多信息；當(dāng)信息架構(gòu)深度增加時(shí)，操作頁(yè)面增多[17]，老年人需要去記憶的信息也增多[18]。但老年人的短期記憶和認(rèn)知資源有限，導(dǎo)致了時(shí)間增多、錯(cuò)誤率增加。因此，為了減少老年人的任務(wù)完成時(shí)間和錯(cuò)誤率，除了降低信息架構(gòu)深度以外，還可以通過(guò)提高界面元素的操作可識(shí)別性，使老年人在眾多頁(yè)面信息中，快速地識(shí)別目標(biāo)信息。而且建議老年人最好避免單獨(dú)操作頁(yè)面多的任務(wù)，因?yàn)樘嗟牟僮黜?yè)面會(huì)增加他們的認(rèn)知負(fù)荷[19]；或是老年人使用智能終端時(shí)有醫(yī)護(hù)人員在旁邊指導(dǎo)操作。

老年人在使用醫(yī)院智能終端時(shí)常出現(xiàn)方向迷失的情況，即會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤操作返回、不會(huì)操作多次詢問(wèn)等。究其原因，一是智能終端的信息架構(gòu)與老年人的心智模型不一致[20]，影響了老年人的方向感。二是老年人對(duì)界面導(dǎo)航理解困難，導(dǎo)致操作時(shí)無(wú)法方便快捷地獲取所需的信息[21]。因此，為了提高老年人的方向感，設(shè)計(jì)者在構(gòu)建信息架構(gòu)時(shí)，應(yīng)該符合老年人的認(rèn)知特點(diǎn)，如減少操作頁(yè)面中的操作步驟數(shù)量等[22]；或是在界面中添加可以快速檢索的標(biāo)簽，通過(guò)使用關(guān)鍵字搜索高效地達(dá)到目標(biāo)。

參試者在任務(wù)操作過(guò)程中出現(xiàn)多次無(wú)效點(diǎn)擊情況。這與界面中的按鈕設(shè)計(jì)、文字等界面交互元素有關(guān)，導(dǎo)致了老年人無(wú)法準(zhǔn)確判斷出界面中的可點(diǎn)擊元素?，F(xiàn)有的智能終端終按鈕的設(shè)計(jì)大多為扁平化設(shè)計(jì)，扁平化設(shè)計(jì)失去了交互元素的可點(diǎn)擊信號(hào)，會(huì)使老年人群體產(chǎn)生認(rèn)知障礙，導(dǎo)致使用時(shí)不能確定哪些是可以點(diǎn)擊的，而哪些不可以點(diǎn)擊[23]。可用性工程專家Nielsen[24]在 Windows8 系統(tǒng)的可用性測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，扁平化元素讓用戶很難發(fā)現(xiàn)哪些元素可點(diǎn)擊而哪些不可以。對(duì)交互元素添加漸變、陰影等擬物化設(shè)計(jì)效果，能夠使用戶對(duì)交互元素的識(shí)別效率和點(diǎn)擊正確率有明顯提高[25]。因此，為了減少無(wú)效點(diǎn)擊的情況，提高老年人對(duì)按鈕、文字等交互元素的辨識(shí)，可以適當(dāng)?shù)貙?duì)界面元素進(jìn)行擬物化設(shè)計(jì)，以提升產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)。

4 結(jié)論

探究了醫(yī)院智能終端的信息架構(gòu)深度對(duì)老年人操作績(jī)效和過(guò)程的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和討論，得出如下結(jié)論。

信息架構(gòu)深度影響了老年人的操作績(jī)效和過(guò)程。架構(gòu)深度顯著影響了任務(wù)完成時(shí)間。架構(gòu)深度越高，操作錯(cuò)誤率越高。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，最適合老年人的信息架構(gòu)深度為2層。

界面交互設(shè)計(jì)會(huì)影響老年人對(duì)可點(diǎn)擊元素的判斷。因此，為了讓老年人能快速且準(zhǔn)確地找到按鈕，可以對(duì)按鈕的布局進(jìn)行優(yōu)化，置于操作頁(yè)面的左側(cè)?；蚴菍⑽淖衷O(shè)計(jì)為可點(diǎn)擊的按鈕，以便老年人能通過(guò)多個(gè)按鈕完成相同的任務(wù)。

設(shè)計(jì)者可以對(duì)界面中的按鈕、文字等交互元素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)頁(yè)面中的信息排布、信息架構(gòu)的寬度時(shí)應(yīng)該考慮老年人的認(rèn)知特征，以降低老年人的認(rèn)知負(fù)荷，提高操作績(jī)效。