基于老年用戶認知與反應特征的智能產品交互界面設計研究

鄭慧敏

摘要：探究符合老年用戶認知和反應特征的智能產品交互設計方法。通過文獻調查了解老年群體認知能力和反應能力特征;根據研究現狀選擇家用智能血壓儀為研究產品對象;通過觀察法觀察老年使用智能血壓儀的操作過程并進行記錄;通過問卷調查收集老年群體對現有產品界面語義的認知結果，并通過SPSS進行數據分析，總結和探索未來產品設計趨勢和傾向。得出符合老年用戶認知和反應特性的設計案例。提出符合老年用戶認知和反應特征的設計建議和策略。

關鍵詞：老年 認知與反應能力 智能產品 交互設計

中圖分類號：TB472

文獻標識碼：J

文章編號：1003-0069（2020）01-0079-03

引言

隨著信息時代智能產品的普及以及人口老齡化，越來越多的老年人開始使用智能產品，如智能手機、智能廚房產品、智能醫療器械等。但是目前在產品的開發上卻缺少針對老年人使用產品的具體情況的設計[1]。老年人隨著年齡的增長，其身體形態和生理各項機能都會發生不同程度的變化，而這些變化會隨時間的推移越發明顯，這被稱為衰老現象[2]。在使用智能產品時不容易接受和理解新的事物和信息，同時也不能做出正確和有效的反應，無法順利地與產品進行信息的交換，容易導致老年人對智能產品喪失耐心，同時產生焦慮、自卑、抑郁等負面心理現象[3]。產品交互界面作為產品與用戶信息交換的有效渠道，其設計直接影響產品與用戶之間溝通交流。因此在智能產品尤其是老年人常使用的智能產品的交互界面設計上，有必要充分考慮老年用戶的認知與反應特征，通過利用不同的感官通道，盡可能提高信息辨識度，向老年用戶清晰明了地傳達有用信息;要簡化產品功能，優化操作流程，同時減輕老年用戶對信息的記憶負擔[4]。

一、老年用戶人機交互特征分析

人機交互的過程可以簡化為“用戶對機器進行操作來發布命令—機器執行用戶操作的命令—機器向用戶反饋執行信息—用戶得到反饋信息再進行下一步操作”的一個循環往復的信息交換的閉環，如圖1所示[5]。其中A過程是用戶對智能產品表達信息的理解過程，該過程的順利進行需要用戶對接受的信息有正確的認知，主要依靠用戶的認知能力;B過程是用戶向智能產品傳達操作命令的過程，可以簡單地理解為用戶操作智能產品的過程，主要依靠用戶的反應能力。AB是兩個相互影響、相互依托的過程，正確理解產品所傳達的信息才能順利地進行下一步操作，正確地進行了操作才能從產品獲得有效的信息，從而形成信息交換閉環。在人機交互這個信息交換的閉環中，人的認知和反應能力起著至關重要的作用。

老年用戶由于年齡的增長各項機能會出現衰退的現象，如：視力下降、聽力下降、肌力減弱、活動靈活性降低等，其中較為顯性的是生理機能衰退，較為隱性的心智機能衰退。這些衰退現象會導致老年用戶從產品中接收信息以及向機器傳達信息的過程中產生障礙。因此，老年用戶能否順利自然地與智能產品進行溝通交流與老年用戶的認知能力和反應能力特征存在直接關系。

（一）老年用戶群體認知與反應特征

1.老年人認知能力特征：認知能力指人對外界信息的接收、提取、加工和儲存的能力，人的認知能力一般包括智力、學習能力等[6]，正確的認知首先需要有效地獲取信息，其次要在自身的知識背景和思維模式下正確處理和加工信息，最后完成對信息的理解。老年人隨著年齡的增長，其對周圍環境的感知能力會隨之下降，由于生活經歷和知識經驗豐富，建立了比年輕人更加穩定和不易變化的心智模型，因此老年人的智力一般衰退比較緩慢。但是，老年人思維容易形成固定模式，接受和理解新事的學習能力會降低[3]。同時，老年用戶對信息的儲存能力會減弱，短時記憶能力及將短時記憶轉化為長時記憶的能力較差，較難建立對智能產品的正確認知地圖。

2.老年人反應能力特征：反應指人體感受器接收到外界刺激通過神經傳至大腦并經過效應器發出相應反應的反射活動過程，反應能力即為人體進行反射活動的能力[6]。老年人腦細胞的減少，使其反射活動過程會消耗更多時間，對外界刺激的判斷能力和反應能力會隨之降低，思維反應的速度和靈活性下降。骨骼肌系統的退化，導致其肢體不靈活、反應遲鈍、身體協調性差等癥狀[7]。

（二）老年用戶的認知與反應特征在交互過程中的表現

在老年用戶對智能產品的認知過程中，首先由于老年用戶肌肉反應能力衰退，其在視力、聽力、觸覺、嗅覺和味覺等方面均會出現感知下降的現象，其中在視力和聽力的衰退直接影響其對智能產品信息的接收，會常出現“看不清、聽不清“的現象。其次老年用戶比較難建立對智能產品的感知地圖，會常因為不了解智能產品而出現即使“看清了、聽清了”也“不明白、記不住”的現象。老年人通常經常會對智能產品上的各種按鈕或信息感到困惑和不解，年輕人能很容易識別的符號和信息老年用戶卻容易產生認知障礙，設計師的設計意圖以及機器要反饋的信息無法順利地傳達給老年用戶，容易造成較大的認知摩擦[8]。老年人的反應特征通常表現在讀取信息后操作產品的過程中常遇到困難，不能在有效時間內完成操作或不能完成正確的操作。

二、老年用戶對現有產品交互界面的認知與操作分析

（一）研究產品對象選擇及現狀分析

為將研究具體化，研究前期將研究定位于老年人常使用的一類產品——家用醫療產品，并對家用多參數監護儀、手指血氧儀、智能血壓計、服藥提醒器、智能手環等智能家用醫療產品以及老年人的擁有和使用頻率進行隨機調查。調查顯示家用智能血壓計為普及率最高的家用醫療產品，其中46%的被調查老年人表示擁有和使用過家用智能血壓計。因此，為了使研究更加具體、收集數據更加可靠，進一步將研究產品范圍縮小至家用智能血壓計。

隨著我國居民健康衛生意識的提升以及家用醫療產品的普及，如家用血壓計一類的家用醫療產品已經成為絕大部分家庭必備的家用醫療設備。通過文獻調查和實地調查發現，目前市場上的家用血壓計以數字化、智能化產品為主，根據佩戴的位置不同主要分為手指式、手腕式、上臂式（臂桶式）三類[9]，如圖2所示。

1.手指式血壓儀：手指式血壓儀與傳統家用血壓儀相比，具有較大的突破，利用體積小巧便于攜帶和收納，使用時對用戶的姿勢要求不大。其原理是通過光電透射測量法，來計算人體的血壓值，但是由于人的手指和血管粗細不同，血液流量不同，存在測量的誤差較大、測量穩定性不高等問題。

2.腕式血壓儀：腕式血壓儀是佩戴于手腕通過示波法分析腕動脈強壓中的波動分量來計算血壓值的家用血壓計，用戶在使用時，尤其是在冬天穿衣物較多的時候，不用脫掉衣物便可以直接測量。但是腕式血壓儀對使用者測量時的姿勢要求高，使用者需要將前臂向上彎曲，貼近于胸前放置，使腕帶與心臟平齊，右手輕托左胳膊肘并保持動作，否則會導致測量數值不準確。同時腕式血壓儀也不適用于患有血液循環疾病和血管病變人群，對用戶限制較大。

3.上臂式血壓儀：上臂式血壓儀是佩戴于上臂的電子血壓儀器，通常體積偏大，使用時使用者需要挽起袖子，穿著衣物較厚時建議脫去上衣袖子，但對患者限制小，對使用時的姿勢要求不高，測量信息較為準確。普通上臂式血壓儀需要患者自行綁手臂綁帶，臂桶式血壓計只需將手臂伸入臂桶，儀器會自動充氣并在放氣時測量血壓值，使用較為方便。

（二）案例分析

通過對市場現有家用血壓儀的調查和研究，選取圖3四款具有不同操作方式和交互界面的典型家用血壓儀產品作為案例樣本，通過問卷調查法和觀察記錄法，隨機對老年人對智能血壓儀的認知和操作進行調查和記錄。分析老年用戶對智能產品界面語義的識別，觀察老年用戶實際的智能產品操作情況，整合老年用戶在智能產品交互過程中遇到的界面信息識別和操作障礙。

1.老年用戶對產品界面語義認知分析

本次調查根據家用智能血壓儀界面對四款家用血壓儀提出了10對界面語義詞匯對，每組詞匯對有-2至2分的差額分值。邀請八位老人對四個樣品進行語義評分，收集八組數據，并記錄他們對四款樣品界面信息的識別評價，如圖4所示。

將所提取的八組數據進行因子分析，提取出“清晰地—模糊的”、“動態的—靜態的”兩組關鍵形容詞對進行多維尺度分析。分析結果顯示目前市場上大多數產品與樣品一、樣品二相似，交互界面設計傾向于靜態和簡潔的設計，能夠盡量精簡使用者的操作步驟，減少誤操作的發生，但是給與用戶的提示較少;樣品四屬于較為高端的臂桶式血壓儀，動態的設計能夠更好地提示和適應使用者，但是樣品四的操作界面設計較為復雜，讓使用者容易理解和操作錯誤。根據樣品維度分析，可以看出，未來的家用智能血壓儀會更加傾向于動態以適應人的使用行為，使老年用戶使用起來更加方便，同時要有簡潔的操作界面，讓老年用戶能夠更輕松地看懂。

2.老年用戶對產品的實際操作分析

在對老年用戶的走訪和問卷調查中我們發現，45%的老年人與老伴一起居住，只有26%的老年人與子女一同居住，這意味著老年人要經常獨自佩戴、識別和操作智能產品，在他們獨自使用智能血壓儀的過程中發現存在以下問題：

（1）在佩戴手腕式和上臂式血壓儀粘綁帶時，單手操作十分不方便，通常需要別人協助;

（2）在按完開始鍵之后，使用者并不清楚自己應該保持什么樣的測量姿勢;

（3）完成測量后老人便取下測量儀度數，度數完成后，取下電池，使用全程沒有觸碰其他按鍵，沒有使用其他功能。

（4）老年人在識別智能血壓儀的過程中老年人能夠很好地識別開關鍵，大部分在識別測量后顯示的數值時有些吃力，他們常常能識別測量完成的信號，無法判斷測量是否已經結束;

（5）無法判斷綁帶是否將儀器佩戴在了合適的位置;

（6）部分老年用戶尤其是學歷較低的用戶經常不記得或不知道自己正常血壓值范圍，所以讀取數據后也不清楚是否正常;

（7）使用手腕式和上臂式血壓儀時常不清楚佩戴的松緊是否合適;（8）部分顯示信息和按鈕不知道其含義和功能。

三、老年人認知與反應特征影響下的智能產品交互界面設計策略

通過老年用戶對現有產品交互界面的認知與操作分析可以看出，目前市場上的智能產品針對老年用戶的交互設計還是處于比較欠缺狀態，老年用戶在使用過程中仍存在大量問題和障礙，但智能產品與老年用戶的聯系卻越來越多，智能產品交互界面的優化和改進可以提升老年用戶對智能產品的滿意度，豐富老年用戶使用智能產品的用戶體驗，減小認知摩擦，讓老年用戶使用智能產品的過程更加順利[8]。

（一）符合老年認知特征和產品信息表達

在產品界面信息表達上，要考慮到老年用戶已建立的認知系統，和老年人對新知識較低的接受和學習能力，盡量采用老年熟悉或者簡單易學易懂方式進行的表達。要盡量清晰化交互語義，強調重要功能，放大重要信息，減少老年用戶不太熟悉的圖標的使用，采用簡潔的、辨識度高的文字和色彩，提高功能的可見性，使老年用戶能看一眼就懂。在顯示測量信息時，提示數值是否屬于正常范圍。要從向用戶傳遞的信息中教育老年用戶如何使用產品，在信息層面主動引導用戶進行正確操作。除了視覺上向老年用戶傳達信息外，還可以采用聽覺上聲音信息的傳達，增加語音提示功能，如，在老人按下開始鍵后，語音提示用戶：“請將手臂放于桌上，掌心向上，手指自然彎曲，保持綁帶于心臟處于同一高度，五、四、三、二、一，開始檢測”;在檢測期間語音提示用戶：“請放松，不要說話，保持姿勢幾分鐘，滴聲后測量結束”等。語音的提示不僅可以彌補視覺感知上的不足，人聲也會給老年用戶帶來貼心溫暖的心理感受。同時為滿足用戶對是否需要語音的不同需求，語音可以設置開關模式。

（二）適應老年反應特征的產品的操作流程

在老年與產品的操作交互過程設計上，要充分考慮老年人反應慢、容易出錯的特征，要盡量減少操作的步驟，達到能一鍵操作。要對老年用戶的誤操作行為進行限制，在老年用戶操作的過程中提示用戶是否操作正確，若機器運行正常應適當給老年用戶信息反饋。盡量采用方便單手操作的結構設計，老年人很容易忘記動作的連貫性，因此要增加用戶在操作時的指導性建議，引導老年用戶進行儀器的操作。系統的進程要放緩，文字出現時間要增加以適應老年用戶的反應速度。

（三）設計實踐

通過老年用戶認知和反應特性以及其在智能產品使用上的障礙分析，得出的智能產品交互界面設計策略結果，將得出的理論結果應用到設計實踐中，如圖5所示。

1.產品功能設計

該產品在普通血壓儀測量血壓的基礎上增加老年用戶需要的心率監控功能，通過光電透射測量法檢測脈搏的傳導速率得到心電和脈率時間差值來計算血壓數值。支持通過藍牙連接手機，完成測量后將測量數據上傳到綁定的用戶本人或兒女的手機，監控各項指標動態。

2.產品交互界面設計

信息輸出上采用多通道信息輸出結合的設計，利用視覺、觸覺、聽覺結合，相互彌補不足，讓老年用戶可以清晰容易的獲取信息。視覺上，電子屏幕顯示相關測量信息，精簡信息內容，加大符號標志，采用辨識度高的顏色。觸覺上，通過在不同時間點的微震動提示用戶測量進程，如測量結束后，通過震動提醒用戶測量結束。聽覺上，通過語音為用戶傳達操作提示信息，測量結束后為用戶播報測量結果，同時播報內容采用精簡話術，方便老年用戶理解和記憶。

在操作流程設計上，采用簡單方便的佩戴方式，用戶可以單手操作，一鍵測量。具體操作步驟如下：取出智能血壓儀，在手指處佩戴血壓儀，按下開始測量按鈕，等待測量結束（此過程中會提示用戶保持什么動作，不要說話等），測量結束，讀取或播報測量信息，同步測量信息到移動端，取下智能血壓儀。

總結

隨著產品的數字化和智能化，越來越多的產品用復雜的操作流程來實現豐富繁雜的功能，能夠很好滿足年輕人操作和使用的需求，卻使老年人感到困惑和復雜。隨著社會的老齡化，越來越多的老年人更加頻繁地接觸各類智能產品，但是老年人的認知和反應能力會跟不上時代的變化。老年用戶和智能產品出現“代溝”的最主要的兩個原因就是：一、老年人的認知系統與擁有全新信息構架的智能產品不符合;二、老年人的反應能力與快速運轉的智能產品不適應。因此，智能產品的設計必須要適當地考慮老年人這一特殊的群體的特征，尤其是面向老年用戶的智能產品。在設計智能產品時，應該充分考慮老年用戶的認知能力和反應能力特征，在符合老年人認知和反應能力的基礎上進行智能產品設計，采用符合老年用戶認知特性的信息表達方式以及適應老年用戶反應特性的操作界面及流程設計，讓老年人在使用智能產品過程有更良好的用戶體驗。

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