醫(yī)療自助終端界面的信息架構(gòu)深廣度研究

摘" 要：信息架構(gòu)是人機界面中的重要研究內(nèi)容，在人機界面中，信息架構(gòu)的好壞會直接影響到界面的可用性和易用性，而深廣度是其最直接的顯性表現(xiàn)。本研究聚焦醫(yī)院自助終端界面的信息架構(gòu)深廣度問題，選取自助掛號作為實驗任務(wù)，設(shè)置三個梯度的深廣度界面，在具體情境任務(wù)中獲取不同深廣度下用戶的操作績效和主觀體驗數(shù)據(jù)，最終指出在常見信息架構(gòu)中最適合的深廣度結(jié)構(gòu)。研究表明，深而窄的終端交互界面在客觀績效和主觀體驗層面都表現(xiàn)良好，符合用戶的使用習(xí)慣。

關(guān)鍵詞：人機交互；醫(yī)療終端；信息架構(gòu)；深廣度

隨著信息化的發(fā)展，自助類終端產(chǎn)品已經(jīng)普遍應(yīng)用在醫(yī)療場景中。醫(yī)療自助終端作為醫(yī)院環(huán)境下的信息交互載體，是智能醫(yī)療體系中重要的組成部分，與醫(yī)院人工服務(wù)相比，自助終端在服務(wù)效率和體驗方面都表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，可以有效緩解排隊時間長、人工成本高等問題[1]。多功能自助掛號一體機是醫(yī)療場景中最普遍的人機交互終端，患者通過對軟件觸控界面和其他硬件界面的操作，來完成自助查詢、掛號、繳費等一系列任務(wù)。其中軟件觸控界面作為醫(yī)院自助終端的核心組成部分，承載了大部分的信息內(nèi)容的傳遞，其可用性和易用性直接影響著用戶的操作與體驗[2]。當(dāng)前醫(yī)療終端的交互界面設(shè)計尚未成熟，存在諸多人機交互層面的缺陷，增加了用戶的學(xué)習(xí)成本，甚至導(dǎo)致用戶無法順利完成任務(wù)，讓用戶產(chǎn)生困惑、排斥等心理。

醫(yī)療自助終端交互界面設(shè)計中影響人機交互的因素有很多，本文主要從終端界面信息架構(gòu)中的深廣度出發(fā)，研究在不同深廣度下用戶的任務(wù)績效和主觀體驗，分析不同層次的深廣度對用戶行為產(chǎn)生的影響，探索在醫(yī)療自助掛號情境下最適宜的信息架構(gòu)范式。

一、信息架構(gòu)理論研究

（一）信息架構(gòu)深廣度研究

信息架構(gòu)由理查德·所羅·烏曼提出，是指一個網(wǎng)站、一款軟件或者任何一個面向用戶的系統(tǒng)的導(dǎo)航或者內(nèi)容結(jié)構(gòu)的展現(xiàn)[3]。信息架構(gòu)的核心是信息的合理組織和優(yōu)化，主要關(guān)注如何將信息內(nèi)容組織好并進(jìn)行標(biāo)注，以便用戶快速尋找所需的信息[4]。良好的信息架構(gòu)設(shè)計可以清晰地表達(dá)產(chǎn)品邏輯，高效地展現(xiàn)頁面內(nèi)容，為用戶帶來良好的使用體驗。信息架構(gòu)中的重要研究問題之一是信息的深廣度[5]，深度通常定義為層次結(jié)構(gòu)中的級別數(shù)，而寬度是指每個單一界面的選項數(shù)量[6]。淺而寬的信息層級結(jié)構(gòu)特點是單頁元素較多，層數(shù)較少，用戶通常經(jīng)過數(shù)量較少的頁面就能完成任務(wù)；深而窄的信息層級結(jié)構(gòu)特點是單頁元素較少，層數(shù)較多，用戶需要經(jīng)過數(shù)量較多的頁面才能完成任務(wù)。不同類型的界面需要具體的深廣度層級設(shè)計討論，而在深廣度設(shè)計的整體目標(biāo)上，需要保證單個頁面在用戶的認(rèn)知負(fù)荷范圍內(nèi)的同時，合理控制點擊跳轉(zhuǎn)頁面的數(shù)量，讓用戶更高效地在信息系統(tǒng)中完成搜索、查詢等操作，達(dá)到降低用戶認(rèn)知負(fù)荷的效果。

當(dāng)前關(guān)于深廣度的研究多數(shù)集中在導(dǎo)航系統(tǒng)的搜索任務(wù)層面，探索不同深廣度條件下用戶進(jìn)行搜索特定指標(biāo)的績效和主觀滿意度。眾多研究表明較寬較淺的菜單更容易讓用戶進(jìn)行導(dǎo)航搜索，也就是普遍意義而言，隨著深度的增加，用戶的搜索時間和準(zhǔn)確度都會相應(yīng)地降低。更深的信息架構(gòu)往往意味著用戶需要面對更多數(shù)量的界面和做出更多的決策，用戶也就更容易在界面中迷失。但Landauer[7]在他的研究中指出，每個選項的決策是獨立且緩慢的情況下，狹窄的層次結(jié)構(gòu)反而更受青睞，單個界面中更少的視覺信息可以更好地降低用戶的認(rèn)知負(fù)荷，作者將其稱之為“漏斗”優(yōu)勢。Zhou[8]等人的研究也指出，深而窄的信息架構(gòu)有助于用戶在學(xué)習(xí)階段更好地進(jìn)行人機界面操作任務(wù)，每頁更少的交互步驟和信息量反而幫助用戶縮短了任務(wù)完成時間。同時在其實驗任務(wù)中，加入了文本編輯、滾動選擇、切換選擇等其他的交互動作，而不僅是對具體元素的導(dǎo)航搜索。這表明當(dāng)前對于不同性質(zhì)和不同操作類型的交互界面，并沒有完全普適的信息架構(gòu)設(shè)計規(guī)范，需要在深廣度上進(jìn)行權(quán)衡并找出最優(yōu)的解決方案。

（二）醫(yī)院自助終端界面信息架構(gòu)分析

醫(yī)院自助終端界面屬于任務(wù)型交互界面，其核心是幫助用戶進(jìn)行信息交換并完成具體任務(wù)，本次研究選取掛號任務(wù)作為主要研究內(nèi)容。由于掛號流程具備一定的復(fù)雜性，且用戶的年齡層次、知識水平、健康程度等因素不一，這就要求醫(yī)院自助終端的交互界面設(shè)計需要考慮多年齡層次人群的使用情況，通過優(yōu)化界面信息架構(gòu)深廣度來使操作流程更加簡易和高效[9]。

常見的醫(yī)院自助掛號任務(wù)通常包括任務(wù)選擇、日期選擇、科室選擇和醫(yī)生選擇等，用戶需要根據(jù)個人需求，按其線性結(jié)構(gòu)依次完成每個任務(wù)來完成掛號，如圖1所示。其中每個任務(wù)下會有相應(yīng)的子任務(wù)，如進(jìn)行“科室選擇”項目時，需要先選擇科室大類，再進(jìn)行具體科室的選取。同時，這四個任務(wù)具備獨立且緩慢的特征，每個任務(wù)沒有明顯的強關(guān)聯(lián)性，用戶需要在各個任務(wù)中進(jìn)行單獨的決策。

二、基于醫(yī)療自助終端界面的掛號實驗設(shè)計

本實驗研究的目的是測試用戶在不同深廣度界面的掛號任務(wù)情況下的表現(xiàn)；用戶通過交互原型完成具體的掛號任務(wù)，在實驗過程中對用戶的任務(wù)完成時間、查看提示次數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，完成后填寫量表問卷進(jìn)行主觀量表評分。最終通過SPSS分析工具對該三個維度進(jìn)行定量分析，以此獲取用戶表現(xiàn)最佳的信息架構(gòu)深廣度。主要從兩部分內(nèi)容展開：實驗材料和實驗程序。

（一）實驗材料

通過分析當(dāng)前常見的掛號流程和終端實際界面，總結(jié)歸納出掛號任務(wù)界面的四個模塊。根據(jù)前人的設(shè)計思路和本實驗設(shè)計的需要，將作為實驗自變量的深廣度設(shè)計為以下三個遞進(jìn)層次：結(jié)構(gòu)1×4、結(jié)構(gòu)2×2、結(jié)構(gòu)4×1（結(jié)構(gòu)m×n表示深度為m，廣度為n）。其中1×4界面為每個界面有四個模塊，共需要在一個界面內(nèi)完成任務(wù)，屬于淺而寬的深廣度界面；2×2界面為每個界面有兩個模塊，共需要在兩個界面內(nèi)完成任務(wù)；4×1界面為每個界面有一個模塊，共需要在四個界面內(nèi)完成任務(wù)，屬于深而窄的深廣度界面。

為保證單一變量原則，每個模塊都需要對兩個子任務(wù)進(jìn)行選擇來完成，被試需要在規(guī)定時間內(nèi)記憶并依次完成八個任務(wù)，任務(wù)列表如圖2所示。具體任務(wù)描述如下：（1）任務(wù)選擇模塊，點擊掛號任務(wù)進(jìn)入掛號類型列表，選擇具體掛號類型；（2）日期選擇模塊，點擊相應(yīng)的年月選項進(jìn)入日期列表，選擇具體日期；（3）科室選擇模塊，點擊相應(yīng)的大科室選項進(jìn)入細(xì)分科室列表，選擇具體科室；（4）醫(yī)生選擇模塊，點擊相應(yīng)的醫(yī)生等級進(jìn)入醫(yī)生列表，選擇具體醫(yī)生。為保證模塊之間復(fù)雜度的均衡，除日期選擇外，其他三個模塊的選項數(shù)量均設(shè)置為4。

三組實驗材料通過原型軟件Mastergo進(jìn)行設(shè)計，被試在原型軟件中通過點擊來完成選擇，所有操作任務(wù)都由鼠標(biāo)點擊進(jìn)行。為保證排除色彩和圖標(biāo)的因素干擾，所有原型界面均做了去色處理，三組不同深廣度掛號界面的初始界面如圖3所示。

被試在正確選擇相應(yīng)選項后，頁面會進(jìn)行響應(yīng)和跳轉(zhuǎn)，最終完成所有任務(wù)時的掛號界面（結(jié)構(gòu)1×4）如圖4所示。

最后基于在線問卷工具設(shè)計了SUS（System Usability Scale）系統(tǒng)可用性量表一份，Tullis等人研究表明，在樣本量有限時，SUS量表可以最快評估界面的可用性[10]。問卷問題由標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)可用性量表更改，便于實驗被試主觀體驗評分的收集。

（二）實驗程序

本研究共計招募被試18人，其中男性10名，女性8名，年齡處在18-40歲區(qū)間，均不是色盲色弱，視力或矯正視力正常。實驗設(shè)備為17.3英寸的筆記本電腦一臺以及9.7英寸的平板電腦一臺。筆記本電腦在運行交互原型軟件的同時，開啟bandicam軟件進(jìn)行屏幕錄制，便于被試完成時間的記錄。平板電腦放置在筆記本電腦右側(cè)，進(jìn)行提示界面的顯示，便于被試查看提示次數(shù)的記錄和分析。提示界面與當(dāng)前掛號任務(wù)開始前的提示內(nèi)容保持一致，在清楚展示四個模塊中具體選項任務(wù)的同時，加入輔助情景介紹句段，便于被試帶入實際的掛號任務(wù)場景并完成記憶，提示界面如圖5所示。

被試需要在短時間對提示頁面任務(wù)記憶的基礎(chǔ)上，對原型界面開展模擬掛號任務(wù)，快速、準(zhǔn)確地識別目標(biāo)并進(jìn)行點擊跳轉(zhuǎn)，整體流程如圖6所示。實驗任務(wù)包含一次預(yù)實驗和三次正式模擬掛號實驗，每輪具體的掛號任務(wù)互不相同；在預(yù)實驗中被試有充足的時間熟悉實驗規(guī)則和流程。正式實驗開始后，要求被試通過10s的時間查看提示界面，對掛號任務(wù)完成記憶；10s后點擊開始，開展視覺搜索和點擊，依次完成界面的具體任務(wù)。正式實驗期間，被試可查看平板電腦提示界面來重復(fù)記憶實驗任務(wù)。每個掛號任務(wù)完成后被試休息15s再進(jìn)入下一個掛號任務(wù)，完成全部界面任務(wù)的平均所需時間為4分鐘。實驗結(jié)束后要求被試填寫在線SUS問卷量表，并告知在三個任務(wù)中分別查看提示界面次數(shù)。

三、掛號任務(wù)實驗分析

（一）任務(wù)完成時間分析

任務(wù)完成時間根據(jù)bandicam錄屏軟件記錄并進(jìn)行統(tǒng)計，表示被試在掛號任務(wù)中消耗的客觀時長，被試完成任務(wù)耗時短，可以表明該界面在可用性方面表現(xiàn)良好，便于用戶快速執(zhí)行相應(yīng)的掛號任務(wù)。在SPSS軟件中對三組界面在任務(wù)完成時間上的整體分析如下：1x4組（M=34.00，SD=9.387），2x2組（M=28.89，SD=8.422），4x1組（M=27.28，SD=6.433）（單位為秒），初步描述統(tǒng)計表明，被試在淺而寬的深廣度界面中耗時最長，意味著操作績效較低。在SPSS軟件中進(jìn)行重復(fù)方差分析，結(jié)果顯示，格林豪斯—蓋斯勒對偏離球度的估計值ω=.994，這表明三組實驗的任務(wù)完成時間存在顯著性差異，進(jìn)一步得出F =（1.988，33.789）=6.286，p = .005＜.05，偏η2=.270。后續(xù)成對如表1所示，通過比較表明，1x4組和4x1組在任務(wù)完成時間上存在顯著性差異（p=.008），其他組別之間差異性不顯著。整體結(jié)果表明，醫(yī)院掛號界面的深廣度變化會對用戶的認(rèn)知和決策時長產(chǎn)生影響，深而窄的任務(wù)界面在時間績效方面的表現(xiàn)明顯優(yōu)于淺而寬的任務(wù)界面，意味著單個頁面中呈現(xiàn)較少數(shù)量的任務(wù)模塊對于提高用戶的操作效率起到了正向作用。

（二）查看提示次數(shù)分析

查看提示次數(shù)根據(jù)被試在實驗中查看平板電腦提示界面的次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，表示在任務(wù)過程中因為認(rèn)知負(fù)荷導(dǎo)致需要重復(fù)記憶的次數(shù)。在SPSS軟件中經(jīng)過方差齊性分析顯示不滿足參數(shù)檢驗標(biāo)準(zhǔn)，因此采用非參數(shù)獨立樣本克魯斯卡爾—沃利斯檢驗，顯著性p=.047，表明三組之間的查看提示次數(shù)存在顯著性差異，且隨著深度的增加，提示次數(shù)的均值相應(yīng)地在提高，描述性箱型圖如圖7所示。經(jīng)過克魯斯卡爾—沃利斯檢驗的成對比較顯示，1x4組和4x1組在提示次數(shù)上面存在顯著性差異（p=.016），成對比較如圖7所示。這表明雖然在時間消耗上深而窄的界面表現(xiàn)出優(yōu)勢，但經(jīng)過更多數(shù)量的界面會影響用戶對任務(wù)的記憶，導(dǎo)致遺忘的次數(shù)增加。即相比較淺的掛號任務(wù)界面，用戶在較深的界面中完成任務(wù)需要的提示次數(shù)更多。

（三）SUS系統(tǒng)可用性量表分析

SUS系統(tǒng)可用性量表指標(biāo)根據(jù)在線問卷數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和計算，表示用戶對不同深廣度界面可用性和用戶體驗的評價。對量表數(shù)據(jù)進(jìn)行公式計算后，在SPSS軟件中對三組界面在SUS量表得分上的整體分析如下：1x4組（M=55.00，SD=20.10），2x2組（M=52.08，SD=13.29），4x1組（M=65.97，SD=19.04）（單位為分?jǐn)?shù)）。初步描述統(tǒng)計表明，用戶對深而窄的界面主觀評價最優(yōu)，處于中間層級的2x2組評分最低。在SPSS軟件中進(jìn)行重復(fù)方差分析的結(jié)果顯示，格林豪斯—蓋斯勒對偏離球度的估計值ω=.820，三組實驗的SUS量表分?jǐn)?shù)存在顯著性差異，進(jìn)一步得出F = （1.640，27.881）=3.775，p = .043＜.05，偏η2=.182。后續(xù)成對如表2所示。通過比較表明，2x2組和4x1組在SUS量表分?jǐn)?shù)上存在顯著性差異（p=.008），其他組別之間差異性不顯著。整體結(jié)果表明，用戶對三種不同深廣度的界面在主觀使用體驗上存在差異，深而窄的任務(wù)界面在可用性和用戶體驗方面的表現(xiàn)優(yōu)于其他任務(wù)界面。

四、結(jié)語

本文采用情景實驗研究的方法，對不同深廣度下的醫(yī)療自助終端掛號界面操作過程進(jìn)行研究，并對用戶的操作績效和主觀體驗進(jìn)行了定量分析。結(jié)果顯示，深而窄的信息架構(gòu)深廣度更適合醫(yī)療掛號界面場景下用戶的行為習(xí)慣，能有效減少用戶的操作時間和失誤，在主觀體驗層面也表現(xiàn)良好。這表明對于由多個獨立的任務(wù)組成的信息界面而言，深而窄的信息深廣度表現(xiàn)出更優(yōu)的可用性和易用性。本研究可為醫(yī)院自助終端界面的深廣度設(shè)計提供理論指導(dǎo)，同時在后續(xù)研究中可以進(jìn)一步對深廣度的變量范圍進(jìn)行拓展。

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作者簡介：祝碩培，南京理工大學(xué)設(shè)計藝術(shù)與傳媒學(xué)院碩士研究生。研究方向：人機交互。

指導(dǎo)老師：周明，南京理工大學(xué)設(shè)計藝術(shù)與傳媒學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師。