基于認知心理學的信息系統界面導航設計研究

田勝 溫陽

摘 要：導航在信息系統界面中發(fā)揮著重要作用，但傳統的導航設計通常依賴設計師的經驗和實現模型，缺乏對用戶認知心理的關注，易造成界面信息迷航和操作效率下降。文章從認知心理學角度研究界面導航設計，提出了“以用戶為中心”的信息系統界面導航設計原則，包括：（1）導航的信息架構：廣度與深度的平衡，滿足用戶的心智模型。（2）導航的交互行為：操作與反饋的統一，和諧自然的導航流。（3）導航的視覺形式：風格一致性，簡潔易用性。

關鍵詞：認知心理學；信息系統界面；導航設計；以用戶為中心

引言

隨著人機界面的不斷發(fā)展，信息系統界面的功能越來越強大，應用也更加廣泛。導航作為信息系統界面的重要組成部分，貫穿整個界面的始終，起到橋梁和路標的作用。它解決用戶“現在在哪、從哪而來、要去哪里、如何到達”等一系列問題，既涉及一個界面到另一界面的過渡，也包含單個界面信息間的關聯。

目前，國內外對信息系統界面的導航研究較少，傳統的導航設計存在著許多問題，例如：只注重導航的功能需求，忽視導航的信息架構、交互行為和視覺形式；或者僅選取易于編程的導航模式構建導航系統，導致操作效率下降等。究其根源，以上問題的產生是由于缺乏對用戶認知心理的關注。

1 認知心理學概述

認知心理學研究人類是如何認識事物以及處理信息的心理過程，它為界面設計提供了科學的理論基礎。在信息系統界面導航設計中，應當充分遵循用戶的認知過程和認知特性，降低認知負荷。

1.1 認知過程

認知過程是人腦對信息輸入、轉換、存儲、提高的過程，包括感知和注意階段、記憶階段、思維和決策階段等。信息經過感覺系統被短暫保存，再經過控制系統進入短時記憶和長時記憶，之后通過問題決策等過程，實現當前的工作任務。

1.2 認知特性

認知特性由感知、注意和記憶等心理因素構成[1]，感知是客觀事物通過感覺器官在人腦中的直接反映，包括感覺和知覺。注意是心理活動對一定對象的指向和集中，包括選擇注意、聚焦注意、分割注意和持續(xù)注意[2]。記憶是人腦對過去經驗的反映，包括識記、保持、再現和回憶等階段。

1.3 認知負荷

認知負荷是人在任務過程中耗費認知資源進行信息加工所必需的心理資源總量，包括外在認知負荷、內在認知負荷和相關認知負荷。人的認知資源是有限的，若任務消耗資源總量超過個體擁有的總量，認知資源無法滿足個體的需要，就會影響問題解決的效率。

2 信息系統界面導航類型及特征

信息系統界面導航依據不同角度有不同分類方法，常見的導航類型包括：主導航、局部導航、菜單導航、分步導航、樹形導航、Tab導航、選項卡導航等，如表1。

在信息系統界面中通常存在多種導航類型的組合，不同導航類型各有優(yōu)缺點。只有取長補短，遵循“以用戶為中心”的導航設計原則，才能構建一個高效、易用的導航系統。

3 信息系統界面導航設計原則

3.1 導航的信息架構

3.1.1 廣度與深度的平衡

導航的結構包括廣度與深度[3]，一方面，由于眼睛掃描比鼠標點擊運行得快，在廣度選項間的掃視比在深度選項間的選擇更輕松；另一方面，如果廣度太大而將所有選項全部展示出來，缺少一定的深度層級，用戶的記憶負荷會增加，很難快速選擇。導航的信息架構需要實現廣度與深度的平衡，即界面可見菜單項的數目與層級結構數目的平衡。其特點是：導航廣度越大，深度越淺；導航廣度越小，深度越深。通常運用卡片分類法將所有導航選項分組，歸納出一定的廣度類別，再組織深度結構。

3.1.2 滿足用戶的心智模型

導航通過為用戶指路幫助其完成目標，但同一目標的實現可能存在多種導航路徑，有些導航路徑來源于實現模型。例如：某些基于任務流的信息系統界面，采用了“下拉菜單導航”模式，將所有功能模塊全部裝進下拉菜單，導致任務過程中頻繁調用菜單，操作效率嚴重下降。

良好的導航信息架構應當滿足用戶的心智模型，即以用戶目標為導向，以用戶容易理解的方式進行。上個例子中的界面可采用“主導航+分步導航”的導航模式：依據任務流程將同一任務所需的功能封裝在主導航任務模塊中，點擊主導航，界面上方以分步導航形式呈現該任務的操作步驟，完成當前步驟自動進入下一步驟，步驟之間可以自由切換，無需通過菜單頻繁調用對話框，有效降低了認知負荷。

3.2 導航的交互行為

3.2.1 操作與反饋的統一

操作與反饋是一對信息輸入和輸出的關系，在導航的交互行為中，操作體現在搜索導航選項，點擊導航控件等過程，反饋體現在導航的形態(tài)變化、色彩變化等狀態(tài)。合理的操作反饋能幫助用戶及時獲知上一步的操作結果，并產生下一步的操作動機。

操作與反饋的統一應當實現：操作前導航界面可預知，操作中導航方向有指示，操作后導航結果可撤銷。為此要求導航的每步操作都應具備合乎邏輯的反饋，例如：導航的控件操作中分別包含了初始狀態(tài)、劃過狀態(tài)、按下狀態(tài)等多種反饋。同時反饋形式應盡可能的新穎醒目，以更好的吸引用戶注意。

3.2.2 和諧自然的導航流

當用戶全身心地關注某項任務時，不會意識到外界干擾，這種狀態(tài)稱為流[4]，用戶在導航過程中也會產生導航流。信息系統界面的導航發(fā)生在多個層級，如菜單與對話框間導航，菜單與工具欄間導航，多窗口間導航等，若導航設計不當將打斷導航流。

構建和諧自然的導航流，需提供清晰的導航標志加強用戶位置感知，例如：呈現簡潔易懂的導航標簽，或者通過色彩區(qū)分不同導航情境；同時提供上下文導航，如嵌入式導航，讓用戶不必通過主導航就能快速鏈接到目的界面；此外還需設計“逃生艙”，如上一步，回到首頁等，幫助用戶隨時隨地返回到初始界面。

3.3 導航的視覺形式

3.3.1 風格一致性

界面風格與界面的色彩編碼、形狀編碼、文字編碼等相關，信息系統界面的導航風格應當保持一致，并且從屬于界面整體風格。當同一系統界面中引入不同導航風格時，用戶會產生認知上的混亂和語義上的誤讀，從而導致信息傳達的低效和失敗[5]。

隨著用戶體驗時代的到來，導航風格也更加新穎多樣。目前常用的信息系統界面導航風格包括擬物化風格、扁平化風格、科幻風格等，如圖1。

3.3.2 簡潔易用性

導航的視覺元素包括導航控件、圖標、文字、色彩等，太過復雜的視覺元素不符合用戶的視覺認知規(guī)律。例如：絢麗花哨的導航控件有時會分散用戶注意，導致視覺重心偏離界面主體對象。

導航的視覺形式在本質上是為交互行為服務的，它應依據“少即是多”的設計原則，使視覺元素盡可能的簡潔易用。例如：色彩是用戶最先感知的視覺元素，但色彩不宜過多，否則各種色彩的意義會占據大腦短期記憶儲存空間，降低用戶的處理速度[6]。通常運用同一色系的不同明度和純度變化，對導航的背景色、主色和輔助色進行搭配設計。

4 結束語

在信息系統界面中，良好的導航設計能降低用戶的認知負荷，促使用戶的注意中心聚焦在任務本身，而不受界面其他因素的干擾。為此，應當從用戶認知心理出發(fā)，遵循“以用戶為中心”的導航設計原則，實現導航信息架構、交互行為和視覺形式三者的統一，提升信息系統界面的可用性和用戶體驗。

參考文獻

[1]羅仕鑒，朱上上，孫守遷.人機界面設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2]王輝.基于用戶認知的數字界面綜合評價方法研究[D].東南大學，2011.

[3]KALBACB J. Web導航設計[M].李曦琳，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[4]COOPER A， REIMANN R. About Face[M].詹劍鋒，張知非，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[5]何麗萍.淺談網頁導航欄設計的有效性[J].河南機電高等專科學校學報，2009，17（1）：44.

[6]呂麗娟.認知心理學在導航設計上的應用[D].北京郵電大學，2011.