基于用戶體驗的商用打印機設計研究

劉寶順，曾 爽

（1.河北工業大學，天津 300401； 2.天津商業大學，天津 300134）

隨著社會的發展，人們越來越重視用戶體驗，關注工作生活中的舒適度和精神上的愉悅。安全、健康、舒適、高效的工作環境不僅是員工的追求也是企業可持續發展的重要戰略。打印機作為現代辦公不可或缺的辦公產品，如何從用戶需求的角度挖掘新的設計思路，提高用戶的滿意度，進而獲得更加輕松的工作環境是本文研究的重點。

本文根據用戶體驗的特征和商用打印的特點，首先，通過調研得到用戶體驗評價指標；其次，采用SD調查問卷得到用戶對產品的評價值；然后，利用粗糙集理論中的屬性約簡理論計算出影響用戶體驗的關鍵指標；最后，運用TRIZ理論和QFD法分別從技術功能維度和美學情感維度提出優化打印機用戶體驗的措施。

一、獲取用戶體驗評價指標

用戶體驗最具影響力的定義是ISO.9241-210給出的定義：人們對于使用或期望使用的產品、系統或者服務的所有反應和結果。這種反應和結果主要是用戶主觀的的心理感受。有學者基于心理學家莫瑞的人的社會心理需求理論，將用戶體驗劃分為感官體驗、交互體驗、情感體驗、瀏覽體驗和信任體驗等5種體驗維度。而依據產品或系統幫助用戶完成任務的有效程度，用戶體驗又可以分為功能體驗、技術體驗和美學體驗3種體驗維度。

商用打印機主要分為針式打印機、噴墨式打印機、激光打印機和多功能一體機。在此選擇應用范圍最廣泛的激光打印機，根據打印機以及用戶行為特點，將打印機的用戶體驗分為技術功能體驗維度和美學情感體驗維度。技術功能體驗是用戶與打印機交互過程中高效、便捷、流暢的體驗與感知，評價依據是機器能否幫助用戶高效地完成任務。美學情感體驗是用戶與打印機交互過程中用戶通過視覺、聽覺、觸覺等產生的直接的、表層的體驗與感受，以及在此基礎上形成的情感體驗，評價依據是機器能否使用戶身心愉悅地完成任務。根據上述依據，本著明確、可理解、可操作的原則，通過實地觀察和用戶訪談獲得用戶體驗評價指標，將抽象的用戶體驗評價維度轉化為具有直觀性、切合實際、可衡量的特征。

技術功能維度評價指標：可靠性—字符、圖像等打印清晰；方便性—取放紙張、更換耗材方便；時效性—打印速度快；流暢性—打印順暢、無卡頓現象；易學易用性—學習、使用操作簡單；完備性—功能齊全；環保性—能效低、清潔、可回收。美學情感維度指標：簡潔性—外觀布局簡練清晰；美觀性—外觀協調漂亮。

圖 1 打印機的總功能

圖 2 打印機功能模型

二、計算用戶體驗評價關鍵指標

粗糙集理論是Pawlak在1982年提出的一種處理不精確、不一致、不完整信息與知識的數學工具，能有效地分析和發掘隱藏在各種不完備信息中的知識和規律。目前，粗糙集理論已經廣泛且成功運用在知識發現、決策支持與分析、數據挖掘、機器學習、物聯網等領域。該理論與其他處理不確定、不精確問題理論的最顯著的區別是它無需提供問題所需處理的數據集合之外的任何先驗信息，因此無需認為制定隸屬度或隸屬度函數，所以對不確定性問題的處理比較客觀。

屬性約簡是粗糙集理論的重要內容，可在保證信息系統中數據結構和決策力不變的情況下，解決指標冗余性問題，提高數據挖掘的簡潔性。由于獲得的用戶體驗評價指標并不是完全相互獨立的，而且可能存在多余的、不確定的信息，通過屬性約簡去掉對用戶滿意度沒有影響的評價指標，篩選出關鍵指標是指導產品研發提高用戶體驗的重要環節。過程如下：

首先，采用SD問卷調研的方式獲取用戶體驗信息。調研對象是有商用打印機使用經驗的職場工作人員。用戶根據使用打印機的感受，按照1（非常差）、2（比較差）、3（一般）、4（比較好）、5（非常好），五級度量對打印機整體及各項指標進行評價，共收回有效問卷30份。

然后，運用粗糙集理論，根據調研得到的數據構建決策表。條件屬性C，為用戶對打印機9項體驗評價指標（可靠性、方便性、時效性、流暢性、易學易用性、完備性、簡潔性、環保性、美觀性），決策屬性D，為用戶對打印機整體體驗，對象集U，為調研對象的樣本量。

最后，運用由挪威科技大學計算機與信息科學系和波蘭華沙大學數學研究所合作開發的一個粗糙集理論工具包Rosetta軟件篩選關鍵核心指標。采用Rosetta軟件中基于Johnson算法的屬性約簡算法獲得約簡集A。由此得到影響用戶體驗的4個關鍵指標：方便性、流暢性、易學易用性和簡潔性。

三、優化用戶體驗的措施

TRIZ理論由前蘇聯發明家阿奇舒勒（G.S.Altshuller）在1946年創立，是基于多學科多領域的創新設計及發明問題解決的方法論，已經在產品開發與創新領域產生重要影響。它揭示了發明創造的內在規律，大量實踐證明，運用TRIZ原理能幫助人們系統地分析問題，快速發現問題的本質，找到解決問題的途徑與方法。

QFD法由日本質量管理大師赤尾洋二（Yoji Akao）和水野滋（Shigeru Mizuno）于20世紀70年代初提出，是將用戶需求轉化為指導產品開發依據的設計思想。

產品美學質量促進用戶體驗，而實用性質量是保障用戶體驗的核心。依據用戶體驗特征、商用打印機特性以及發展趨勢，采用TRIZ理論從技術功能方面研究產品的改進措施，利用QFD法分析用戶體驗評價指標與產品外觀設計的關系，從實用性和美學兩個方面改善用戶體驗。

（一）技術功能方面

為了實現從技術功能維度提高用戶體驗水平，需要分析打印機的功能組件、工作原理和工作過程。

激光打印機主要由激光掃描系統、成像轉印系統、機械傳動系統、傳感器和電路等部件組成。激光打印機的工作原理主要是利用靜電。工作工程：感光鼓充滿電荷—處理器處理圖像資料—激光掃描系統照射感光鼓—吸附墨粉—輸入打印紙并使其帶上電荷—墨粉轉印到打印紙上—紙張放電、感光鼓恢復到初始狀態—融化墨粉使其與紙張纖維融合—輸出紙張。

根據對打印機功能組件、工作原理和工作過程的分析，理清打印機系統的總功能（圖1）。然后分解功能元件，建立功能模型。（圖2）

從提高產品的方便性、流暢性、易學易用性的角度分析打印機功能模型中存在的問題：用戶需要經常往進紙盒里添加紙張；打印機存在卡紙現象；用戶在操作打印機控制面板時會感到迷惑；打印出的多份文件會毫無區分的疊放在出紙槽，導致用戶區分文件困難。運用TRIZ理論中的物質—場與標準解或發明原理分析解決上述問題，最后得到改進方案。

Altshuller認為，所有功能都可以分解為兩種物質和一種場，分別為（S1）目標、（S2）工具和（F）場。圖3中（a），紙盒（S2）在機械場（RMe）的作用下作用于紙（S1）。這是一個效果不足的完整模型，用戶需要經常往紙盒里補充紙，造成使用不便。根據標準解：增加物質S3或增加另一個場F2來強化效果，S3可以是現成物質，或是S1、S2的變異，或是環境，可得出解決方案：適當增加紙盒深度，減少用戶給打印機裝紙的頻率。這一方案雖然會增加打印機的體積，但只是在高度上有所增加，占地面積不變，卻可以較大程度地提高用戶使用的便捷性。

圖3中（b）、（c）也是效果不足的完整模型。圖3中（b），傳紙機構（S2）通過機械場（RMe）傳送紙張（S1）的過程中會出現卡紙現象；圖3中（c），人（S2）操作打印機控制界面（S1）時常會感到困惑或出錯。根據上述標準解得出解決方案：通過在搓紙輪表面附加增大摩擦力和耐磨性的物質改善卡紙現象，提高用戶使用打印機過程中的流暢性體驗；使按鍵圖標體現具體任務，并按照用戶的典型任務流程分區，避免用戶誤操作，提高產品的易用性。

將問題“打印出的多份文件會毫無區分的疊放在出紙槽，導致用戶區分文件困難”轉換為沖突描述“為了使打印出的文件易于區分，需要打印出的紙張與出紙槽之間產生左右位移，但是這會導致打印機變得更復雜”。進一步轉換成TRIZ標準沖突：改善的參數：可靠性（No.27）、自動化程度（No.38），惡化的參數：裝置的復雜性（No.36）。查找沖突矩陣，得到7個發明原理：No.10預操作、No.12等勢性、No.15動態化、No.24中介物、No.26復制、No.32改變顏色。

依據No.10預操作原理得到改進措施：預先將紙張放置在兩個左后相互錯開的紙盒里，打印不同的文件時，交替從這兩個紙盒進紙。依據No.24中介物原理得到改進措施：設計專門的紙盒放置不同形狀或不同顏色的紙張，并自動將紙張添加在兩個相鄰的文件之間。依據No.32改變顏色原理得到改進措施：在每份文件的最后一頁紙的邊緣印上顏色。

不斷提高產品的理想化水平是產品設計的重要目標也是技術進化規律。理想化水平等于有用功能之和與有害功能之和的比，可通過4種方法增加產品的理想化水平：1）增大分子，減小分母；2）增大分子，分母不變；3）分子不變，分母減??；4）分子分母都增大，但分子增加的速率大于分母增加的速率。

從功能模型中可以得出，打印機的有用功能是打印文件，為辦公提供方便，并且緩解用戶工作壓力。代價和危害是打印機所占據的空間，所消耗的電能，所產生的噪音和刺激性氣體，原材料及耗材的成本等。

在打印機技術條件一定的條件下，根據理想化水平公式，上述運用功能模型、物質-場模型和標準解得到的改進方案可以顯著增加有用功能與有害功能的比例，符合功能進化規律，從功能技術維度提高了用戶體驗水平。

圖3 物質-場模型

圖4 關系矩陣

（二）外觀方面

采用QFD法研究體驗評價指標與產品外觀的關系。依據上述改進措施和專家意見制作體驗評價指標與造型要素、造型要素之間的關系矩陣（圖4）。從關系矩陣中可得出從外觀方面改善產品體驗設計的措施：

各體驗指標均涉及到的形態要素，但產品改造首先要考慮功能方面對尺寸空間的需求，造型需方便開合取放；

整體感與用戶美學情感體感關系密切，心理學上認為整體感差的物品容易使人產生煩躁情緒；

色彩對情感的影響強烈且直接，產品色彩搭配需和環境協調，利用色彩的識別度提示產品功能和操作；

合理控制色彩的種類數量，以免影響產品的整體感。

四、結語

具有良好用戶體驗的辦公產品是高質量辦公的重要保證。以上的分析研究提煉出了影響商用打印機用戶體驗的關鍵指標，并將抽象的、感性的體驗評價指標轉化為可執行的、可操作的設計改進措施，從功能技術和外觀兩方面提出了改進意見，對優化產品體驗設計有一定的實踐意義■