彭 軍

（武漢理工大學，武漢 430070）

基于用戶認知和行為的交互設(shè)計方法研究

彭 軍

（武漢理工大學，武漢 430070）

文章研究的交互設(shè)計方法區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計中以產(chǎn)品作為對象，以效果圖作為表現(xiàn)手段的設(shè)計方法。在交互設(shè)計中要更多地關(guān)注用戶認知和行為，用目標導向的交互設(shè)計方法，分析用戶認知和行為對交互設(shè)計的雙重導向作用，把產(chǎn)品只看作是實現(xiàn)認知和行為的工具或一個事件。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(shè)計流程，最后達到在交互系統(tǒng)中獲得最優(yōu)體驗的設(shè)計目標。

交互設(shè)計；認知；行為；導向

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交互設(shè)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(shè)計人造系統(tǒng)的行為的設(shè)計領(lǐng)域。隨著信息和通信技術(shù)成為了一種新的藝術(shù)媒介，設(shè)想和實驗新的生活樣式并提供更好的用戶體驗，使交互設(shè)計得以逐漸發(fā)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(nèi)容和結(jié)構(gòu)，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(shè)計對象（Object），交互設(shè)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(lǐng)域的復雜導向性設(shè)計過程。

一、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?！叭说恼J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(chǔ)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(jīng)驗、需要、動機、興趣等因素直接影響知覺的過程?！雹偃藗兂３裱逃械纳罱?jīng)驗和理解與這個充滿著社會復雜性的物質(zhì)世界進行互動，在用戶使用產(chǎn)品的過程中，認知能力也會因經(jīng)驗、情感、環(huán)境的不同而有所差異。在對所使用產(chǎn)品的概念進行發(fā)問、解釋和判斷的過程中，常常因認知的固有缺陷而出現(xiàn)各種錯誤，所以，用戶認知能力的多樣性也一直是交互設(shè)計所面臨的挑戰(zhàn)。

交互設(shè)計的目標之一是創(chuàng)造體驗，而這一體驗是用戶在使用產(chǎn)品和接受服務(wù)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(qū)別于一般行為的概念?！靶袨椤钡囊话憬忉尶梢允鞘苄袨橹黧w意志支配的主動活動，可以是在客觀環(huán)境中主體受外界刺激引發(fā)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(huán)境、行為手段以及行為結(jié)果五個要素組成，它的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(tǒng)中，用戶與產(chǎn)品之間的行為，在這個系統(tǒng)中行為主體與行為客體是可以雙向轉(zhuǎn)換的，也就是說，主體與客體不斷的轉(zhuǎn)換身份，處于一個循環(huán)反饋的體系之中。在這個體系中要想獲得良性反饋，則需要這里的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(zhì)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(huán)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(shè)計的另一挑戰(zhàn)。

> 圖1 認知與行為的導向框架

> 圖2 IOS系統(tǒng)天氣查詢APP切換城市流程圖

> 圖3 墨跡天氣APP切換城市流程圖

二、導向框架

因為認知與行為的活動都是較于用戶而言的，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(chǎn)品目標之前，設(shè)計的目的在于對個體用戶（用戶群）的信息和假設(shè)進行收集，在這個過程中，以用戶數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)（調(diào)查層），以用戶認知和行為為研究內(nèi)容（研究層），以用戶模型為表達（表現(xiàn)層）的構(gòu)成框架顯得尤為重要（圖1），正是由于認知和行為的雙重約束與導向，才使得交互設(shè)計在設(shè)計之初的定位變得清晰，目標變得具體。

這里的用戶數(shù)據(jù)包含實際用戶和潛在用戶，所謂用戶，其實就是產(chǎn)品的目標人群，分析和調(diào)研用戶數(shù)據(jù)是為了掌握一手的用戶資料，“用戶知道什么最好，使用產(chǎn)品或服務(wù)的人知道自己的需求、目標和偏好，設(shè)計師需要發(fā)現(xiàn)這些并為其設(shè)計”③。用戶思維模型的建立必須基于設(shè)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(shè)計研究層的主要內(nèi)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(chǎn)品的過稱中基本的需求，以及某種新的需求出現(xiàn)時，產(chǎn)品可以有效地滿足和處理這些需求；用戶行為與產(chǎn)品的功能模塊是相關(guān)聯(lián)的，行為活動千變?nèi)f化，但是在使用產(chǎn)品和完成某套動作的時候，行為活動是受一些思維范式的指揮的，當產(chǎn)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(xiàn)誤差。

用戶模型的實質(zhì)就是用戶如何理解和操作系統(tǒng)的的心里模型，從交互系統(tǒng)的視角，這種模型是基于數(shù)據(jù)分析和認知與行為的研究所得出的，而且更多地體現(xiàn)在行為層面上。

三、導向過程

天氣查詢APP是一款滿足人們查詢當?shù)貙崟r天氣信息的一個線上手機應(yīng)用，以IOS系統(tǒng)自帶天氣查詢APP為例，其主要內(nèi)容包括：當日實時天氣狀況、未來幾日天氣預(yù)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(shù)、運動及外出建議等內(nèi)容。因為天氣查詢APP的受眾人群廣，使用頻率高，與我們的日常生活聯(lián)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(shè)計之前，認知與行為的導向過程。

（一）關(guān)注用戶目標 確定人物角色

關(guān)于用戶的說法，有觀點認為：“設(shè)計者更是用戶”④，即設(shè)計師首先應(yīng)該是用戶，其次才是設(shè)計師，為了設(shè)計環(huán)節(jié)的每一步都準確的適用于使用者，把產(chǎn)品的功能與服務(wù)有效的傳遞給用戶，設(shè)計師應(yīng)當關(guān)注用戶目標，清楚用戶使用產(chǎn)品的動機以及產(chǎn)品的定位。通過用戶群的分類，直接找到交互系統(tǒng)的目標用戶，且保留住最穩(wěn)定、最重要的中間用戶。

針對于天氣查詢APP來說，使用APP的網(wǎng)民群體便是用戶，他們通過網(wǎng)絡(luò)在APP中查詢天氣信息，是APP所提供的天氣信息服務(wù)的接受者。這些使用查詢軟件的網(wǎng)民群體可能有不同的年齡、身份和職業(yè)，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(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而且使用天氣查詢APP的用戶需要快速直接的了解到天氣信息，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(jù)以上信息可知天氣查詢APP需要便利發(fā)達的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和智能手機的使用經(jīng)驗，其用戶群相對而言會集中在城市區(qū)域，再依據(jù)年齡段和職業(yè)背景分析可以大膽假設(shè)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(wù)工人員）是基數(shù)最大，經(jīng)常使用且最穩(wěn)定的用戶。

（二）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(yīng)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(shè)問和假想；以不同功能屬性將交互任務(wù)分類，并且模擬執(zhí)行順序（即行為邏輯）。前者是用戶理解和認知產(chǎn)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(chǎn)品的功能、信息以及架構(gòu)提出的發(fā)問和解釋過程。在天氣查詢APP的使用過程中，用戶會產(chǎn)生一系列的發(fā)問，怎樣定位城市？怎樣更新數(shù)據(jù)？當日天氣狀況如何？本周天氣如何？最高最低氣溫分別是多少？是否要做防曬/防雨準備？怎樣穿衣？怎樣設(shè)置提醒？等等。這些發(fā)問反映的是用戶的想象和理解，同時也是用戶的期待和需求。IOS系統(tǒng)的天氣查詢APP整體風格簡潔明了，在反映天氣狀態(tài)的圖標設(shè)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(shè)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(huán)反饋的系統(tǒng)中的，描述用戶使用APP的可能行為及區(qū)分行為的主次關(guān)系，有利于構(gòu)建出系統(tǒng)的整體架構(gòu)，交互任務(wù)分類及模擬執(zhí)行順序的目的在于理清任務(wù)輸入與輸出的前后邏輯，從而對用戶在產(chǎn)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(shù)據(jù)—滑動/點擊查看數(shù)據(jù)—退出程序，其中的行為有打開軟件、定位城市、刷新數(shù)據(jù)、獲取咨詢、退出應(yīng)用。一般情況下，智能手機的GPS定位系統(tǒng)會自動幫你把位置切換到你所在的城市，但不乏有需要關(guān)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(tǒng)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（圖2）；墨跡天氣APP切換城市的流程是：點擊頁眉定位區(qū)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（圖3）。對于不想保留的城市可以在條框中左滑刪除，在刷新數(shù)據(jù)上，二者都是采用主界面下滑刷新的方式。（圖4）

在信息獲取上，二者都有當日氣溫、最高/低溫、未來一周預(yù)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(yè)類型的APP，還有許多其他的功能服務(wù)，而且包括一些廣告欄的推送。這些信息都可以在APP內(nèi)部點擊圖標獲取，同時，一些廣告內(nèi)容會跳轉(zhuǎn)到其他APP應(yīng)用和網(wǎng)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(yīng)的信息架構(gòu)和交互架構(gòu)，但是，由于設(shè)計師的設(shè)計思維并不能完全代表用戶思維，在具體的交互設(shè)計中，還需要對直接用戶和相關(guān)用戶做樣本調(diào)查，以此獲得更加全面的信息。

（三）明確需求定義 優(yōu)化產(chǎn)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(zhì)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(guān)于氣溫和天氣狀況的基本數(shù)據(jù)是用戶基本需要，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(tǒng)提供的天氣查詢APP就是直接滿足用戶的基本需要層，而墨跡天氣則是在提供基本信息基礎(chǔ)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卡通人物設(shè)計，點擊人物圖像可彈出對話框，為用戶提供穿搭建議，并且提出一些問候語，這體現(xiàn)了良好的人文關(guān)懷和人本主義。

無論是滿足用戶基本需求還是隱性的潛在需求，這些都是用戶的需求目標，是交互系統(tǒng)所要考慮的實際問題，并且在交互設(shè)計時考慮，當用戶新的（隱性的）需求出現(xiàn)時，能有一個合理的信息架構(gòu)可以滿足這種需求，有效的解決問題。

產(chǎn)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(jié)果。產(chǎn)品目標要始終以用戶的目標作為導向，為滿足用戶目標而制定設(shè)計方案。通過建立一個整體框架和設(shè)計腳本優(yōu)化產(chǎn)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。

> 圖4 IOS系統(tǒng)天氣查詢APP和墨跡天氣APP主界面、城市對比

四、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(shè)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(chǎn)品的綜合設(shè)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(xiàn)設(shè)計目標的同時滿足用戶目標呢？這也涉及到交互設(shè)計中的容錯性研究，即產(chǎn)品對用戶誤操作的承載能力。在控制誤差范圍的同時，產(chǎn)品對用戶在認知差異和行為沖突上出現(xiàn)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(shè)計而言，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(gòu)，考慮用戶認知的多樣性和用戶的需求個性，盡可能全面多層的覆蓋用戶認知領(lǐng)域。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(guī)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(chǎn)品時，就可以具備自我思考和解決問題的能力。

五、結(jié)論

交互設(shè)計主要關(guān)注用戶目標，基于目標導向設(shè)計，而不是基于任務(wù)和功能設(shè)計，設(shè)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(chuàng)建多個解決方案。使用產(chǎn)品或享受服務(wù)所獲得的整體體驗是產(chǎn)品主要的比較差異，設(shè)計師努力在整個設(shè)計過程中都要試圖尋找這種比較差異，特別是行為領(lǐng)域。如果匹配信息架構(gòu)與行為邏輯解決的是決策問題，那么研究用戶認知和行為則是解決的思維問題?；谟脩粽J知和行為導向的分析、努力解決用戶認知偏差問題和交互沖突問題，我們可以尋找到用戶本身與產(chǎn)品服務(wù)之間的普遍聯(lián)系和既定規(guī)律，從而更好的體現(xiàn)以人為本的設(shè)計理念。

基于用戶認知和行為的交互設(shè)計方法是對交互設(shè)計方法理論的完善與創(chuàng)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，2009.7.1：51-55.

② Norman.D.A..未來產(chǎn)品設(shè)計[M]. 劉松濤,譯.北京：電子工業(yè)出版社，2009.6∶15.

③（美）Dan Saffer.交互設(shè)計指南[M].陳軍亮，等譯.北京：機械工業(yè)出版社，2010.6：29.

④ 胡飛，編著.聚焦用戶名UCD觀念與務(wù)實[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.10：1-2.

Research on Interactive Design Method Based on User 's Cognition and Behavior

PENG Jun
（Wuhan University of Technology，430070 Wuhan, China）

The interactive design method studied in this paper is different from the design method of using the product as the object (Object) and the effect graph as the expression means in the traditional design. In the interactive design, we should pay more attention to the user's cognition and behavior, and use the goal-oriented interactive design method to analyze the dual guiding effect of user cognition and behavior on the interactive design. The product is only regarded as the tool to realize cognition and behavior Or an event. Through the rational organization of logical thinking and behavioral processes to match the interactive goals, and then complete the interactive design process, and finally achieve the optimal experience in the interactive system design goals.

interactive design cognitive behavior orientation

TP311

A

1008-2832(2017)08-0080-03

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