基于用戶認知和行為的交互設計方法研究

彭軍

基于用戶認知和行為的交互設計方法研究

彭軍

本文研究的交互設計方法區別于傳統設計中以產品作為對象（Object）、以效果圖作為表現手段的設計方法。在交互設計中要更多地關注用戶認知和行為，用目標導向的交互設計方法分析用戶認知和行為對交互設計的雙重導向作用，把產品只看作是實現認知和行為的工具或一個事件（Event）。通過合理組織邏輯性思考和行為流程匹配交互目標，進而完成交互設計流程，最后達到在交互系統中獲得最優體驗的設計目標。

交互設計；認知；行為；導向

交互設計的概念最早是由比爾·莫格里奇（Bill Moggridge）在1984年的一次會議中提出的，是定義和設計人造系統行為的設計領域。隨著信息和通信技術成為一種新的藝術媒介，設想和實驗新的生活樣式并提供更好的用戶體驗，使交互設計得以逐漸發展成為一種理念。它定義了兩個或多個互動的個體之間交流的內容和結構，使之相互配合，共同達成某種目的。這里互動的個體至少包含兩個層面，一是擁有獨立認知和行為能力的用戶（User），二是具有感知和反饋的交互設計對象（Object）。交互設計的過程便是一個基于認知和行為的研究，融合多個交叉領域的復雜導向性設計過程。

1.用戶認知與交互行為

認知是人認識和了解外界事物的心理活動，是人的個體思維對作用于人體感官的外界信息進行加工處理的過程。“人的認知分為感覺和知覺。感覺是人腦對直接作用于感覺器官的事物個別屬性的反映,感覺是人們了解外部世界的渠道,也是一切復雜心理活動的基礎和前提。感覺的類型包括視覺、聽覺、化學感覺（嗅覺和味覺）、皮膚感覺、本體感覺等。知覺是在人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物和主觀狀況整體的反映。知覺過程帶有意志成分,人的知識、經驗、需要、動機、興趣等因素直接影響知覺的過程。”[1]人們常常會遵循固有的生活經驗和理解與這個充滿著社會復雜性的物質世界進行互動。在用戶使用產品的過程中，認知能力也會因經驗、情感、環境的不同而有所差異。在對所使用產品的概念進行發問、解釋和判斷的過程中，常常因認知的固有缺陷而出現各種錯誤。所以，用戶認知能力的多樣性也一直是交互設計所面臨的挑戰。

交互設計的目標之一是創造體驗，而這一體驗是用戶在使用產品和接受服務的良性反饋中獲得的。交互行為則是獲得用戶體驗的基本活動要素。交互行為是一個區別于一般行為的概念。“行為”的一般解釋可以是受行為主體意志支配的主動活動，可以是在客觀環境中主體受外界刺激引發的條件反射，也可以是諸如思維、意識等心理活動。一般行為由行為主體、行為客體、行為環境、行為手段以及行為結果五個要素組成。行為主體是指具有認知和思維能力并具有情感和意志等心里活動的人。而交互行為是指在整個交互系統中，用戶與產品之間的行為。在這個系統中行為主體與行為客體是可以雙向轉換的，也就是說，主體與客體不斷地轉換身份，處于一個循環反饋的體系之中。在這個體系中要想獲得良性反饋，則需要主客體之間達到一個較高的共識度。共識度低的交互行為必然存在沖突。Norman認為“人與機器的行為沖突在本質上是存在的，無論機器的能力怎樣，它們都無法充分了解人的目標和動機，以及特定機器在被控制的環境下可以工作自如……”[2]。所以，交互行為的沖突問題成了交互設計的另一挑戰。

2.導向框架

因為認知與行為的活動都是對于用戶而言的，那么確定用戶的思維模型便要充分以用戶為中心考慮，并且切實將認知和行為作為考慮的對象和目標。在確定需求定義和定位產品目標之前，設計的目的在于對個體用戶（用戶群）的信息和假設進行收集。在這個過程中，以用戶數據為基礎（調查層），以用戶認知和行為為研究內容（研究層），以用戶模型為表達（表現層）的構成框架顯得尤為重要。正是由于認知和行為的雙重約束與導向，才使得交互設計在設計之初的定位變得清晰，目標變得具體。

這里的用戶數據包含實際用戶和潛在用戶。所謂用戶，其實就是產品的目標人群，分析和調研用戶數據是為了掌握一手的用戶資料。“用戶知道什么最好，使用產品或服務的人知道自己的需求、目標和偏好，設計師需要發現這些并為其設計”[3]。用戶思維模型的建立必須基于設計師對用戶的充分理解。

在理解用戶的過程中，用戶認知和行為是所要考慮的最基本也是最重要的變量因素，是交互設計研究層的主要內容。通過從用戶的角度分析和理解其思維方式與認知習慣，可以了解到用戶在使用產品的過程中基本的需求，以及某種新的需求出現時，產品可以有效地滿足和處理這些需求。用戶行為與產品的功能模塊是相關聯的，行為活動千變萬化，但是在使用產品和完成某套動作的時候，行為活動是受一些思維范式指揮的。當產品的功能與用戶認知和用戶行為的一致性不高時，就會出現誤差。

用戶模型的實質就是用戶如何理解和操作系統的的心里模型。從交互系統的視角來看，這種模型是基于數據分析和認知與行為的研究所得出的，而且更多地體現在行為層面上。

3.導向過程

天氣查詢APP是一款滿足人們查詢當地實時天氣信息的一個線上手機應用。以IOS系統自帶天氣查詢APP為例，其主要內容包括：當日實時天氣狀況、未來幾日天氣預報、日出日落時間、降雨概率（降水量）、濕度、風速、體感溫度、氣壓、能見度、紫外線等等。其他天氣查詢類的APP，如墨跡天氣等還包含了：穿衣助手、化妝建議、感冒指數、運動及外出建議等內容。因為天氣查詢APP受眾人群廣，使用頻率高，與我們的日常生活聯系緊密，具有典型性。本文選取天氣查詢APP的人機界面作為樣例，具體闡述在進行交互設計之前，認知與行為的導向過程。

3.1 關注用戶目標 確定人物角色

關于用戶，有觀點認為：“設計者更是用戶”[4]，即設計師首先應該是用戶，其次才是設計師。為了使設計環節的每一步都準確適用于使用者，把產品的功能與服務有效地傳遞給用戶，設計師應當關注用戶目標，清楚用戶使用產品的動機以及產品的定位。通過用戶群的分類，直接找到交互系統的目標用戶，且保留住最穩定、最重要的中間用戶。

對于天氣查詢APP來說，使用APP的網民群體便是用戶。他們通過網絡在APP中查詢天氣信息，是APP所提供的天氣信息服務的接受者。這些使用查詢軟件的網民群體可能有不同的年齡、身份和職業，但是，可以確定的一些信息是：用戶需要一部智能手機和良好的網絡環境，而且使用天氣查詢APP的用戶需要快速直接地了解天氣信息。所以，用戶需要有獨立閱讀理解和判斷的能力。最后，天氣狀況對有外出需求的人員意義較大。根據以上信息可知天氣查詢APP需要便利發達的網絡環境和智能手機的使用經驗，其用戶群相對而言會集中在城市區域。再依據年齡段和職業背景分析，可以大膽假設年齡集中在18—60周歲的城市人員（包括長住市民及暫住的學生和務工人員）是基數最大、經常使用且最穩定的用戶。

3.2 用戶認知研究 交互行為分析

基于以用戶為本的原則，我們應該思考用戶使用APP的動機以及想要獲得的信息。這就需要我們從用戶思維模式及行為邏輯進行分析：以不同認知能力將用戶群分類，提出設問和假想；以不同功能屬性將交互任務分類，并且模擬執行順序（即行為邏輯）。前者是用戶理解和認知產品的過程，后者是用戶操作和使用的過程。

一般來講，用戶認知共有三層。第一層是通過感官和知覺認識對象，是思維的感性階段。第二層是回憶感知到的信息以便采取合適的行動，是思維的理性階段。第三層是思考和決策階段。用戶的思維過程是基于用戶的知覺及認知特性對所使用產品的功能、信息以及架構提出的發問和解釋過程。IOS系統的天氣查詢APP整體風格簡潔明了，在反映天氣狀態的圖標設計和背景圖案上都能直觀顯示天氣情況。墨跡天氣APP上的文字說明、背景圖以及卡通人物設計也可以直觀顯示出主要信息。

前文提到在交互行為中，主體和客體是處在一個循環反饋的系統中的。描述用戶使用APP的可能行為及區分行為的主次關系，有利于構建出系統的整體架構。交互任務分類及模擬執行順序的目的在于理清任務輸入與輸出的前后邏輯，從而對用戶在產品使用過程中的操作流程有一個整體把握。天氣查詢APP的使用流程一般是：打開軟件-定位城市-刷新數據-滑動/點擊查看數據-退出程序。其中的行為有：打開軟件、定位城市、刷新數據、獲取咨詢、退出應用。一般情況下，智能手機的GPS定位系統會自動幫你把位置切換到你所在的城市，但不乏有需要關注其他城市天氣的需要，這時就需要手動定位和添加城市。IOS系統的查詢APP切換城市的流程是：點擊右下角菜單圖標—點擊加號—輸入城市/郵編/機場位置—點擊選擇—完成添加。墨跡天氣APP切換城市的流程是：點擊頁眉定位區域—點擊加號—在搜索欄輸入城市名稱或選擇熱門城市—點擊選擇—完成添加。對于不想保留的城市可以在條框中左滑刪除。在刷新數據上，二者都是采用主界面下滑刷新的方式。

在信息獲取上，二者都有當日氣溫、最高/低溫、未來一周預報、濕度、風力等基本信息項目。除基本項外，墨跡天氣作為一款商業類型的APP，還有許多其他的功能服務，而且包括一些廣告欄的推送。這些信息都可以在APP內部點擊圖標獲取。同時，一些廣告內容會跳轉到其他APP應用和網頁形式。

由用戶的認知體系和行為體系綜合考慮可以得到各項功能模塊以及各項模塊的基本交互流程，建立起相應的信息架構和交互架構。

3.3 明確需求定義 優化產品目標

用戶需求的定義包含兩個層面：Need（需要/必要)和Want（想要/希望）。前者是物質層面的基本需要，后者是精神層面的需要。在天氣查詢APP上，關于氣溫和天氣狀況的基本數據是用戶的基本需要，如何穿搭、是否適合運動、能否一鍵分享等等是用戶的隱性需求。IOS系統提供的天氣查詢APP就是直接滿足用戶基本需要層，而墨跡天氣則是在提供基本信息的基礎上做了新的嘗試，即試圖滿足用戶的希望層。值得一提的是墨跡天氣首頁的卡通人物設計，點擊人物圖像可以彈出對話框，為用戶提供穿搭建議，并且提出一些問候語。這體現了良好的人文關懷和人本主義。

無論是用戶基本需求還是隱性的潛在需求，都是用戶的需求目標，是交互系統所要考慮的實際問題，并且在交互設計時考慮。當用戶新的（隱性的）需求出現時，能有一個合理的信息架構可以滿足這種需求，有效地解決問題。

產品目標即用戶基于某種需要或為了達到某種目的而期望達到的最終結果。產品目標要始終以用戶的目標為導向，為滿足用戶目標而制定設計方案。通過建立一個整體框架和設計腳本優化產品目標。盡管使用的解決方法和解決路徑各不相同，但最后的目的只有一個，就是滿足用戶目標的需求。

4.認知負荷與行為偏差

由于用戶認知的多樣性以及交互行為的沖突性，在交互設計的過程中必須要考慮誤差因素。這種誤差一方面來自于用戶主體的認知習慣和認知能力，另一方面來自于產品的綜合設計需求與用戶個性化需求的鴻溝。如何減少誤差、降低出錯率，在實現設計目標的同時滿足用戶目標呢？這也涉及到交互設計中的容錯性研究，即產品對用戶誤操作的承載能力。在控制誤差范圍的同時，產品對用戶在認知差異和行為沖突上出現的問題解決效率越高，包容尺度越大，則容錯性越好。

對于交互設計，解決認知負荷與行為偏差問題要依靠兩個方法：第一是建立延展性的信息架構，提供給用戶一題多解和殊途同歸的方案。第二是尋找用戶行為的普遍規律，使之與用戶思維模型達成有效共識。如此一來，用戶在使用產品時，就可以具備自我思考和解決問題的能力。

5.結論

交互設計主要關注用戶目標，基于目標導向設計，而不是基于任務和功能設計。設計師所做的工作不是從選項中選擇方案，而是為一個問題創建多個解決方案。基于用戶認知和行為的交互設計方法是對交互設計方法理論的完善與創新。

注釋:

[1][英]艾森克.認知心理學[M].上海:華東師范大學出版社,2009.51-55

[2][美]Norman.D.A.未來產品設計[M].劉松濤譯.北京:電子工業出版社,2009.15

[3][美]Dan Saffer.交互設計指南[M].陳軍亮等譯.北京:機械工業出版社,2010.29

[4]胡飛編著.聚焦用戶名UCD觀念與務實[M].北京:中國建筑工業出版社,2009.1-2

彭軍 武漢理工大學藝術與設計學院碩士研究生