基于AHP和熵權(quán)法的移動醫(yī)療APP界面設(shè)計

呂春賀 胡昌格 彭鵬

關(guān)鍵詞：移動醫(yī)療；APP 界面設(shè)計；AHP ；熵權(quán)法；評價模型

伴隨經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，移動設(shè)備和應(yīng)用程序的廣泛應(yīng)用，移動醫(yī)療具有巨大發(fā)展?jié)摿1]。全新的“互聯(lián)網(wǎng)+”醫(yī)療模式提供了便民服務(wù)，如診前環(huán)節(jié)類的應(yīng)用程序使用占比最高，可提供在線醫(yī)療信息查詢、預(yù)約掛號和咨詢問診等服務(wù)，但對診前預(yù)約掛號信息界面未能做出系統(tǒng)化、定量化的分析。因此，提高可用性并開發(fā)針對其需求量身定制的APP 至關(guān)重要。部分學(xué)者對于如何在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下對用戶特定需求方面進(jìn)行了相關(guān)的研究和分析[2]?，F(xiàn)有的醫(yī)療程序APP 與商業(yè)化服務(wù)類別的APP 相比存在較大差距，醫(yī)療訊息推薦和信息完善性及用戶界面設(shè)計需充分了解用戶需求、文字準(zhǔn)確性等多個因素組成，其界面可用性、有效性和可靠性，也是當(dāng)今需要研究嚴(yán)峻問題，且未形成一套完善的評估模型體系，以得出更全面和精確評價結(jié)果[3-4]。近年來，研究者們使用不同的方法對各項指標(biāo)進(jìn)行分析，如德菲爾法和AHP、視覺認(rèn)知理論、利用眼動實驗法、熵權(quán)法等[5-8]。文章從界面可用性出發(fā)，構(gòu)建界面設(shè)計評價指標(biāo)體系，使用熵權(quán)法計算出各指標(biāo)的重要程度與排序，同時以國內(nèi)具有代表性的科瑞泰Q 醫(yī)APP 界面作為研究樣本，得到各項設(shè)計因素優(yōu)劣排序。以期對診前環(huán)節(jié)類APP 提出進(jìn)一步建議和完善，進(jìn)而優(yōu)化醫(yī)療診前界面。

1 基于AHP 和熵權(quán)法的界面評價模型構(gòu)建

1.1 醫(yī)療診前界面的整體評價流程

醫(yī)療診前界面受多種設(shè)計因素影響，通過對層次分析法的相關(guān)文獻(xiàn)分析，提出如圖1 所示的手機(jī)界面評價流程。

1.2 界面設(shè)計可用性分析

用戶界面不僅實現(xiàn)APP 人機(jī)互動，還提供滿足用戶特定需求的信息服務(wù)[9]。Schneiderman 提出了界面設(shè)計的八大黃金法則，用于評估APP 系統(tǒng)的原則和理論[10]。人機(jī)界面可通過人因工程和可用性測試的過程完成迭代更新，設(shè)計者如何使用戶更容易使用開發(fā)的APP，因而其可用性與有效性成為重要衡量因素。可用性通過多場景測試與使用揭示用戶交互方式進(jìn)行研究和推廣?？蓪W(xué)習(xí)性、效率、可記憶性、出錯和滿意度是Jakob Nielsen 提出設(shè)計的五個基本可用性屬性[11]。在滿意度上，感知易用性、有用性等是較大的影響因素[12]。簡單易操作性可提高用戶操作能力，降低困難感知和運(yùn)營成本亦能提升滿意度，增加UI 界面的可用性[13]。

可用性研究對象主要針對APP 界面，只有8％的可用功能信息在頂層可見， 92％的功能是“缺失”的，這引發(fā)了有關(guān)如何評估UI 界面可見性以及將評估納入設(shè)計實踐的關(guān)鍵問題[14]。

1.3 基于AHP 的主觀賦權(quán)法

1.3.1 界面設(shè)計可用性和多層次評價模型構(gòu)建

AHP 是一種數(shù)據(jù)化與科學(xué)化相結(jié)合的方法，可對多層次的復(fù)雜問題進(jìn)行條理化的數(shù)據(jù)梳理[15]。數(shù)字終端所用的可用性指標(biāo)是可用性評估的基礎(chǔ)，由于診前環(huán)節(jié)類的APP 功能普遍單一化，對指定用戶在特定環(huán)境中實現(xiàn)指定目標(biāo)的準(zhǔn)確性和完整性的完成度低，需要減少短期記憶負(fù)荷[10]。APP 應(yīng)該在美學(xué)上令人愉悅，視覺上的舒適感有利于提高完成過程中的有效性、效率和滿意度。因此，界面美觀性也應(yīng)納入評價指標(biāo)[16]。將可用性與AHP 相結(jié)合，明確各因素間的關(guān)系，并用可用性設(shè)計將界面設(shè)計相關(guān)指標(biāo)歸類劃分，構(gòu)建界面設(shè)計問題多層式的結(jié)構(gòu)模型[17]。其中準(zhǔn)則層包括界面美觀性L1、學(xué)習(xí)性L2、有效性L3 和滿意度L4 共4 個方面；再根據(jù)以上4 個方面劃分出布局L11、色彩搭配L12、易讀性L13、幫助導(dǎo)引L21、易理解操作性L22、任務(wù)完成度L23、出錯頻率L24、功能完備性L31、資源全面性L32、任務(wù)操作次數(shù)L33、響應(yīng)速度L34、滿足感L41、信任感L42、使用意愿L43 共14 個次準(zhǔn)則指標(biāo)，如圖2 所示。

1.3.2 判斷矩陣的構(gòu)建和指標(biāo)權(quán)重的計算

使用標(biāo)度法（1-9 級），如表2 所示，將各項指標(biāo)分別進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)建判矩陣，獲得各因素的量化數(shù)據(jù)。計算各準(zhǔn)則層λmax（最大特征值）和各因素e（權(quán)重值）。

1.3.3 診前界面一致性計算

界面一致性的比率MQ ：

1.4 基于熵權(quán)法的客觀賦權(quán)法

診前界面APP 設(shè)計中將多個因素指標(biāo)的數(shù)據(jù)化，運(yùn)用熵權(quán)法處理各項因素的數(shù)據(jù)，獲取各項因素的客觀權(quán)重，方法如下。

1.5 基于線性加權(quán)的組合賦權(quán)法

組合賦權(quán)法主要分乘法合成，或者線性加權(quán)組合。使用線性加權(quán)獲取R 組合權(quán)重。

2 移動醫(yī)療APP 界面評價實例分析

2.1 實例概況

科瑞泰Q 醫(yī)APP 是一款就醫(yī)治病助手應(yīng)用，是將互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)醫(yī)療服務(wù)相結(jié)合而構(gòu)建的移動互聯(lián)就醫(yī)平臺。利用先進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提供國內(nèi)三甲醫(yī)院“約專家、約檢查、約病床、約手術(shù)、約藥品”五約服務(wù)；用戶就診時使用科瑞泰Q 醫(yī)APP 線上體驗鎖定醫(yī)生快捷就醫(yī)、化驗結(jié)果實時推送、劃價繳費在線支付、實時查看就診順序，實現(xiàn)輕松就醫(yī)、看病繳費不排隊。對科瑞泰Q醫(yī)APP 數(shù)字信息界面進(jìn)行可用性設(shè)計診斷，提出的設(shè)計評價模型14 項評價指標(biāo)，構(gòu)建數(shù)字信息界面評價影響因素。

2.2 確定AHP 指標(biāo)權(quán)重的計算

經(jīng)收集多位行業(yè)專家和UI 設(shè)計師意見，運(yùn)用標(biāo)度法把多個準(zhǔn)則層指標(biāo)進(jìn)行比較，再相互比較14 個次準(zhǔn)則層，得到判斷矩陣。通過Matlab 計算出各指標(biāo)權(quán)重E，如表3—表7 所示；各指標(biāo)綜合權(quán)重E 及層次總排序，如表8 所示。

2.3熵權(quán)法確定指標(biāo)客觀權(quán)重的計算

2.3.1 語言屬性值的規(guī)范化方法

通常9 級定性{ 極差、稍差、很差、差、相當(dāng)、稍好、好、很好、極好}，作為屬性規(guī)范量語言使用與各項指標(biāo)因素的對應(yīng)數(shù)值上，數(shù)值化關(guān)系如圖4 所示。

如表9 所示，使用5 個場景對13 項任務(wù)進(jìn)行操作，并通過操作之后得到快速反饋，對布局L11，色彩搭配L12 等在內(nèi)的14 項指標(biāo)進(jìn)行打分。對于界面設(shè)計相關(guān)影響因素這類定性指標(biāo)，選取集合V = {v1，v2，…，v7} = {2，3，4，6，7，8，9} 分別對應(yīng){ 很差，差，稍差，稍好，好，很好，極好}7 個等級來進(jìn)行描述，將定性指標(biāo)轉(zhuǎn)化為定量指標(biāo)。

用戶下載并使用診前環(huán)節(jié)類APP 的主要目的是訪問數(shù)字終端，眾多大型互聯(lián)網(wǎng)公司選擇設(shè)計開發(fā)掙錢掛號APP，然而防止網(wǎng)絡(luò)用戶流失成為了困擾研發(fā)者和運(yùn)營機(jī)構(gòu)的首要問題，即能否保證用戶未來繼續(xù)使用[18]。測試場景主要分為任務(wù)時的用戶信息、線上醫(yī)院查詢與掛號、使用數(shù)字資源、查看近期動態(tài)、使用個性化服務(wù)等。

2.3.2 評價指標(biāo)客觀權(quán)重的計算

需要行業(yè)內(nèi)人員（7 名）評價，建立如表10 所示各項因素指標(biāo)的數(shù)據(jù)評分，使用語言屬性值打分標(biāo)準(zhǔn)，再借用Matlab 軟件進(jìn)行計算，獲得各項因素指標(biāo)的熵值及熵權(quán)，如表11 所示。

綜上有E*=（0.067，0.07，0.066，0.07，0.077，0.077，0.069，0.072，0.076，0.066，0.07，0.075，0.071，0.075）T。

2.4 基于線性加權(quán)的組合權(quán)重的計算

根據(jù)組合權(quán)重的計算公式Rk=oek+（1-o）ek*，o 是主觀權(quán)重值（0 ≤ o ≤ 1），為設(shè)計人員在界面設(shè)計中的客觀性，因此行內(nèi)專家建議，o 取值為0.4，即Rk=0.4ek+0.6ek*，最終權(quán)重向量為（如圖5 所示）：R=（0.043，0.043，0.052，0.044，0.058，0.069，0.045，0.061，0.101，0.052，0.163，0.076，0.134，0.059）。

3 移動醫(yī)療APP 界面優(yōu)化設(shè)計方案

根據(jù)上述評價結(jié)果，可知資源全面性L32、響應(yīng)速度L34、信任感L42 三種數(shù)據(jù)值較高，其次滿足感L41、使用意愿L43、任務(wù)完成度L23 緊隨其后同時具備一定影響力。由權(quán)重值對現(xiàn)有界面設(shè)計提出改進(jìn)意見，最終得到如圖6 所示的設(shè)計方案。

4 結(jié)語

通過分析討論診前環(huán)節(jié)類APP 的綜合評價問題，運(yùn)用層次分析法分別得出14 項評價指標(biāo)，構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療APP 手機(jī)界面評價指標(biāo)體系，計算得出主觀性權(quán)重，運(yùn)用熵權(quán)法計算得出客觀權(quán)重值獲得最終組合權(quán)重。根據(jù)組合權(quán)重值建立實驗?zāi)Ｐ?，降低了因信息偏差所造成的設(shè)計影響，對數(shù)字終端APP 界面系統(tǒng)完成定量應(yīng)分析評價，針對性提出科學(xué)的建議和完善措施并完成改進(jìn)方案，為其他診前環(huán)節(jié)類的APP 界面設(shè)計和使用提供了參考。