人機交互理論和原則 - 全文

　　交互其字面意思是互相交流，具體是指用戶與設(shè)備、界面、操作系統(tǒng)等的直接或間接的通信過程，最早是于1984年由IDEO的創(chuàng)始人比爾?莫格里奇所提出。隨著20世紀(jì)末層出不窮的新技術(shù)，特別是如互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、計算機等不斷被普及，針對ICT領(lǐng)域的發(fā)展，設(shè)計專業(yè)出現(xiàn)了一門嶄新的關(guān)于“用戶體驗”的新學(xué)科，稱之為“交互設(shè)計”。

　　交互設(shè)計的概述

　　交互設(shè)計是通過增強和豐富用戶日常工作、生活中與產(chǎn)品的交流互動，解決用戶體驗問題的一種設(shè)計策略。從用戶視角出發(fā)，交互設(shè)計是一種探討如何讓產(chǎn)品有效，易用且獲得操作愉悅感的技術(shù)，它致力于認(rèn)知目標(biāo)用戶和他們的需求，認(rèn)知用戶與產(chǎn)品交互時雙方的行為，認(rèn)知“人”所特有的行為和心理特點，最后，還包括認(rèn)知各種不同的有效交互方式，并對它們進行完善與擴充。交互設(shè)計應(yīng)用范圍廣泛，已深入到人類生活的方方面面，如自助存取款、坐地鐵、打電話等都展示著交互設(shè)計的作用。目前，在交互設(shè)計領(lǐng)域中，人機交互作為最備受關(guān)注及重要的研究和組成部分，正成為現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中不可或缺的設(shè)計原則和方法，通過將人機交互理論融入到產(chǎn)品的設(shè)計中，可以提升產(chǎn)品的可用性和用戶的交互體驗。

　　人機交互設(shè)計的定義

　　人機交互可以被看作是工業(yè)設(shè)計在軟件業(yè)中的延伸，它通過某種用戶和計算機兩大主體相互識別的“語言”或溝通手段來完成指令操控，是研究人、機以及兩者之間互相影響的技術(shù)，廣泛地被應(yīng)用于人－機－環(huán)境的系統(tǒng)研究中。通常可將人機交互的過程簡單的區(qū)分為“輸入”與“輸出”兩種。其中，輸入是指由人完成機械或設(shè)備的操作，命令的下達或保養(yǎng)維護等，強調(diào)將操作者的想法和需求轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器所能識別的語言，輸入至機器中;而輸出是指由機械或設(shè)備發(fā)出來的能夠被人所識別的語言，如提示、警告、故障、操作說明等。人機交互的發(fā)展。早期的人機交互主要是通過鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器等產(chǎn)品進行的，而如今隨著新技術(shù)的層出不窮，體現(xiàn)出人與機器之間的識別語言逐漸變得愈發(fā)人性化。下面將對人機交互的發(fā)展進行分析，從人機交互的不同階段所特有的內(nèi)容、手段和方式深入探究人機交互的發(fā)展趨勢。通過文獻資料的整理查閱，人機交互從最初的人適應(yīng)機器逐漸演變成機器適應(yīng)人，本文作者將人機交互的發(fā)展歸納為以下階段。

　　初期階段，用戶（更多是程序員）采用手工操作的方式，輸入算機語言（二進制代碼）在計算機上完成操作。語言命令交互階段，采用大量的交互命令與計算機交流，需要大量命令記憶，并熟悉鍵盤輸入方式。圖形用戶界面交互階段，基于位圖映像顯示的高分辨率圖形顯示設(shè)備以及鼠標(biāo)定位設(shè)備的應(yīng)用，加上小型計算機的普及和軟件技術(shù)的進步，出現(xiàn)了名為WIMP的界面，內(nèi)容包括窗口、圖標(biāo)、菜單、指向裝置等人機交互界面。網(wǎng)絡(luò)用戶界面交互階段，各種瀏覽器、網(wǎng)站、超文本和HTML語言使得互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展。人機交互從單機的交互轉(zhuǎn)變成在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)下的全球交互，搜索引擎、多媒體、聊天工具等新式的人機交互方式成為主流。通過上述對不同階段的人機交互進行分析和描述，可以發(fā)現(xiàn)，人機交互的方式從單一、復(fù)雜、耗時和實體化逐漸向多樣化、簡單、實時和虛擬化的狀態(tài)發(fā)生改變，這不僅符合了科技進步的趨勢，而且使得人機交互的方式愈發(fā)體現(xiàn)了“以用戶為中心”的設(shè)計原則。

　　好的人機交互設(shè)計（UX）評判標(biāo)準(zhǔn)的四個原則

　　一些設(shè)計的基本原則往往是通用的，甚至可以說放之四海皆準(zhǔn)的，例如優(yōu)先級、一致性、界面的隱喻等等，好的設(shè)計都需要考慮到這些問題，甚至再更廣的范圍內(nèi)也同樣適用，而不僅僅是交互設(shè)計范疇。

　　一個設(shè)計師&產(chǎn)品經(jīng)理應(yīng)該在決策時下意識的、本能的考慮這些原則。就像以前很多零售業(yè)者能夠一抓準(zhǔn)，你要一斤糖，他抓起來就是一斤，不多不少，靠的就是不斷的練習(xí)＋思考，最后將其變成了自己的本能。

　　越是通用的標(biāo)準(zhǔn)，往往也就離細節(jié)越遠，需要結(jié)合界面的具體部分（信息架構(gòu)、導(dǎo)航、交互、語詞、視覺等）和產(chǎn)品的具體領(lǐng)域（例如音樂播放器、閱讀軟件等）來看。

　　1. 優(yōu)先級

　　蘋果的設(shè)計為什么讓我們覺得精彩？為什么我們父母級的用戶都能夠很快入手？

　　我曾經(jīng)觀察我的父母試用 iPad，他們能夠很快開始嘗試操作，而不像面對很多其他的數(shù)碼產(chǎn)品時那樣無從入手。其中的一個重要原因是蘋果在處理設(shè)計的優(yōu)先級方面非常成功。

　　當(dāng)我在看 iPhone 非常細節(jié)的設(shè)計時，常常非常佩服他們的設(shè)計師&產(chǎn)品經(jīng)理能夠如此有魄力地砍掉功能和界面元素，從而讓重點的變得更重點，讓需要突出的變得更突出。

　　一個基本的假設(shè)：如同經(jīng)濟學(xué)里資源的稀缺性假設(shè)一樣，用戶的認(rèn)知資源和系統(tǒng)的界面資源都是稀缺的。

　　當(dāng)你把所有重要的東西都擺上桌面，就沒有重要的東西了。用戶的認(rèn)知空間和認(rèn)知能力有限，當(dāng)他們面前有 1 條路可以選擇時，事情會變得很簡單，但是當(dāng)他們面臨 3 條路時，往往會躊躇不前。盡管我們難以量化地說用戶有多少精力在這種抉擇中損耗掉了，但這種損失是顯而易見的。

　　看看 Android 原生系統(tǒng)的設(shè)計，用戶想要運行一個應(yīng)用時，有幾條路？

　　設(shè)計中對優(yōu)先級的把握就是要讓我們能夠?qū)⒄嬲匾墓δ埽瘍?nèi)容／元素放到突出的位置，以最多的界面資源去展示它們，而將次要的部分弱化、隱藏起來，再次的部分則索性砍掉。

　　具體來說：

　　a. 用戶優(yōu)先級

　　把握核心用戶，為產(chǎn)品自己真正的用戶群做設(shè)計，不要天真地認(rèn)為你的設(shè)計可以滿足所有用戶。

　　b. 功能優(yōu)先級

　　把握核心需求，亮點功能往往兩三個就足夠多了。功能航母往往容易沉沒（看看為何現(xiàn)代戰(zhàn)爭中巨型戰(zhàn)列艦都逐漸被淘汰了），Nokia VS Apple 也是這樣。有一次 Tina（創(chuàng)新工場的 COO）的一句話讓我很受教，她說她以前做 Marketing 時，給客戶講產(chǎn)品，往往一次只講三個 Feature，即使這個產(chǎn)品或版本其實有更多的亮點。設(shè)計或者開發(fā)產(chǎn)品時我們總是想盡可能地將好東西放進去，但是打動客戶／用戶的點卻往往只在三個以內(nèi)。

　　c. 內(nèi)容／信息優(yōu)先級

　　將內(nèi)容分成不同的層次，核心內(nèi)容需要明顯地突出出來。報紙上的標(biāo)題、摘要、征文等層次清晰、涇渭分明也是這個原因。

　　d. 交互優(yōu)先級

　　主要的交互路徑需要讓用戶以最小的精神代價就能走得通，盡量減少這條路上的分支。為此，一些時候不得不將一些次要的交互路徑更含蓄地隱藏起來。最常用的可能是「高級設(shè)置」這樣的形式。

　　e. 視覺優(yōu)先級

　　視覺更需要層次，重點的視覺元素需要讓用戶一眼掃過去就能看到，而次要的信息則要拉開距離，通過留白、顏色對比等等手段。一個例子是做 PPT，當(dāng)我們看到好的 PPT 時，總發(fā)現(xiàn)里面有大量的空間、有灰色的文字，這樣將重點突出出來，而很多人在做 PPT 時則會直接 COPY 大段文字，直接用粗體、黑色，滿屏幕只見到黑色的一片。

　　和優(yōu)先級這個原則互通的概念還有簡化（簡化的目的實際上就是突出重點）、減法原則等等。

　　2. 一致性

　　一致性可以讓界面更容易被預(yù)知，可以降低用戶的學(xué)習(xí)成本等等。一致性幾乎是設(shè)計中最普遍的一條原則，也是缺乏設(shè)計經(jīng)驗的團隊最容易犯的錯誤。做可用性評估時，幾乎每次都能找出一堆的不一致問題。

　　通常需要注意一致性的地方包括：

　　a. 交互邏輯的一致性

　　完成同樣功能，交互邏輯是否一樣，流程是否相似。

　　b. 元素的一致性

　　同樣的交互邏輯，使用的控件等是否一致，不允許這里用按鈕來執(zhí)行動作，在那邊變成了圖標(biāo)，另一個地方又是鏈接。

　　c. 語詞的一致性

　　界面上使用的語言，在描述同一個事物時是否是一致的。

　　d. 信息架構(gòu)的一致性

　　信息的組織層次方面是否是一致的，導(dǎo)航是否是一致的，等等。

　　e. 視覺的一致性

　　界面的圖標(biāo)、顏色、區(qū)域的分隔、指向等方面是否是一致的。

　　通常一致性還有另一個問題，就是在什么時候做出權(quán)衡取舍。

　　有時強制的一致性會引發(fā)其他問題，例如用戶在執(zhí)行某些任務(wù)時效率會降低，會導(dǎo)致界面的復(fù)雜度增加等等。這時我們不得不做出權(quán)衡，決定是保持一致性，還是采用一個異常的但又合理的設(shè)計。有時需要說服做開發(fā)和測試的同事們在某些特殊的地方犧牲一致性來得到更好的設(shè)計。

　　3. 感覺

　　可用性工程的教科書里，往往會有「主觀滿意度」的內(nèi)容（實際上這也是 ISO9241 的內(nèi)容之一），但是卻也往往語焉不詳，因為主觀的問題往往難以通過工程／經(jīng)驗的方法來解決。

　　但是我們還是可以找出幾個明顯的能夠在設(shè)計中考慮到的點，來照顧用戶的感覺。

　　例如以下幾點：

　　a. 快的感覺

　　天下武功，無堅不摧，唯快不破。IBM 做測試的同事會拿秒表（當(dāng)然他們似乎還有更好的工具）來掐時間測試 Performance，如果某個版本的 Case 有 Performance 的明顯下降，會是個大事故。

　　我們通常還可以在設(shè)計上有很多處理來產(chǎn)生快的感覺，例如先讓界面顯示出結(jié)果，同時后臺再去做操作（例如存儲等耗時間的操作），避免用戶的等待（當(dāng)然最痛苦的是被工程師告知界面上的顯示效率就已經(jīng)低到需要用戶等待了）。

　　曾經(jīng)看過一個研究，在進度條的顯示上，越來越快的進度條最能夠讓用戶感覺到快，而不是那些完全真實反應(yīng)內(nèi)部進度的進度條（真實的情況可能是越來越慢）。

　　b. 安全的感覺

　　用戶敢在看起來很「山寨」的界面上輸入自己的密碼么？用戶需要經(jīng)常自己保存么？Google 的 Gmail 是個好例子，而 MS Windows 的升級后自動重啟是個壞例子，某一次我同時遇到了它們：Windows XP 打完某些補丁后，會要求重新啟動系統(tǒng)，這時你可以選擇立刻重啟，或者點擊一個按鈕，等待若干時間后再提醒，如果什么都不做，它會在一小短時間內(nèi)自動重啟。當(dāng)我正在工作時，顯然不愿意立刻重啟系統(tǒng)，于是我選擇了稍后提醒，然后又工作了很久，在 Gmail 里寫了一封郵件。這時剛好有人來找我討論問題，等回到電腦前后，發(fā)現(xiàn)它自動重啟了……沒有保存的工作都丟失了。但是好在 Gmail 會自動保存我已經(jīng)寫過的郵件內(nèi)容，讓人稍稍安心。

　　知乎的文本編輯框也是一個好例子。

　　c. 其他感覺

　　例如界面語言是否讓用戶感覺到尊重。

　　一個小例子，新浪微博的客戶端里，用戶發(fā)完微博后，有時因為系統(tǒng)的原因（發(fā)送按鈕監(jiān)聽到了兩次事件，或者別的什么原因），微博內(nèi)容可能會在用戶不知情的情況下「試圖」重復(fù)發(fā)送，這時會彈出一個提示框，告訴用戶說「不要太貪心哦……」 用戶多委屈。

　　4. 臨界點

　　臨界點就是壓倒大象的最后一根稻草。是什么讓用戶決定注冊產(chǎn)品開始使用的？往往就是多動那么一下手指、多學(xué)習(xí)思考一小下，用戶就從門口溜走了。臨界點往往是多種因素綜合的作用，與用戶的主觀心理（感覺）、客觀因素（績效）等有關(guān)系，姑且作為半個原則來看。

　　常常驚訝于一些產(chǎn)品（特別是移動產(chǎn)品）能夠在用戶看到的第一個界面，放一個大大的登陸或者注冊框在上面，任何好東西都沒給用戶看到，就讓用戶先來注冊。

　　以前在一個設(shè)計中，給一個公司的同事講過一個故事：如果有一天你在街上找人問路，那人說「給我 5 毛我才能告訴你」，盡管你不情愿但還是給了他 5 毛，他拿了錢告訴你說「經(jīng)過查詢我發(fā)現(xiàn)自己不知道」。在實際的設(shè)計中，用戶付出的并不僅僅是金錢的費用，他們的精力也是成本，這時用戶就會去盤算到底值不值得來進行下一步的操作。

　　聽曾在 Google 工作的同事講過這樣一個例子：Google 的右邊欄廣告以前點擊率總是上不去，后來做了一個改動，這些廣告點擊率立刻上升了很多。這個改動就是：讓這些廣告的區(qū)域離搜索結(jié)果區(qū)域的距離更近一點……

　　Kik 這個產(chǎn)品的成功，和他們不動聲色地利用用戶通訊錄來幫用戶快速匹配好友有很大的關(guān)系。姑且不論這樣做是否合乎道德和法律，他們的確幫助用戶跨越了臨界點。如果它需要讓用戶自己通過昵稱、賬號來一個一個地添加好友，還能有今天的成果么？

　　一個注冊的流程、一個對話框、一次點擊……這些小地方就很有可能會是用戶的臨界點，設(shè)計的價值往往也就在這些地方，小改動往往會有大變化。

　　通常我們要特別注意優(yōu)先級高的任務(wù)／界面里，是否會存在臨界點的問題。如果優(yōu)先級最高的任務(wù)里，用戶難以跨越我們的門檻，就很難保證產(chǎn)品的成功。

　　這是一個細膩的工作，有時作為設(shè)計師&產(chǎn)品經(jīng)理，你可能不得不為了一個小細節(jié)和開發(fā)團隊討論／爭取很久，因為別人會覺得這個細節(jié)不值得投入工作量，但你知道這可能會決定用戶能否跨越臨界點。

　　人機交互的輸入方式

　　一、請求模式

　　在請求模式下，輸入設(shè)備的初始化是在應(yīng)用程序中設(shè)置的。即通過輸入設(shè)置命令（或語句），對相應(yīng)的設(shè)備設(shè)置所需要的輸入模式后，該設(shè)備才能作相應(yīng)的輸入處理。

　　在請求命令中要指定是哪個應(yīng)用程序調(diào)用的和調(diào)用的是哪個輸入設(shè)備。

　　請求模式的工作過程

　　當(dāng)程序運行時，輸入設(shè)備處于等待狀態(tài)，等待程序的請求。

　　當(dāng)程序運行到request語句時就向輸入設(shè)備提出輸入請求，同時程序停止運行，等待輸入設(shè)備輸入數(shù)據(jù)。

　　輸入設(shè)備立即進入工作狀態(tài)，直到請求滿足之后，程序才繼續(xù)運行。

　　輸入設(shè)備重新處于等待狀態(tài)。

　　因此，在請求方式下，程序和輸入設(shè)備輪流處于工作狀態(tài)和等待狀態(tài)，由程序支配輸入設(shè)備的啟動。

　　二、采樣模式

　　當(dāng)把一臺或多臺輸入設(shè)備定義為采樣模式后，這些設(shè)備會連續(xù)不斷地把信息輸入進來，而不必等待應(yīng)用程序的輸入語句，即信息的輸入和應(yīng)用程序中的輸入命令無關(guān)。當(dāng)應(yīng)用程序遇到取樣命令時，就把相應(yīng)物理設(shè)備此時的值作為采樣數(shù)值。

　　采樣模式的優(yōu)點：該模式不像請求模式那樣要求用戶有一明顯的動作，它對連續(xù)的信息流輸入比較方便，也可同時處理多個輸入設(shè)備的輸入信息。

　　采樣模式的缺點：當(dāng)處理某一種輸入耗費的時間較長時，可能會失掉某些輸入信息。

　　采樣模式的工作過程

　　在采樣輸入模式的工作過程中，程序和輸入設(shè)備同時運行。

　　輸入設(shè)備不斷地產(chǎn)生數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)緩存區(qū)，數(shù)據(jù)緩存區(qū)的內(nèi)容不斷刷新。

　　程序在運行時若遇到采樣語句，就到數(shù)據(jù)緩存區(qū)中讀取數(shù)據(jù)。這樣，程序所取得的就是最新的數(shù)據(jù)。

　　三、事件模式

　　當(dāng)設(shè)備設(shè)置成事件模式后，輸入設(shè)備和程序并行工作。所有被設(shè)置成事件方式的輸入數(shù)據(jù)（或事件）都被存放在一個事件隊列中，該隊列是以事件發(fā)生的次序排列的。

　　當(dāng)用戶在輸入設(shè)備上完成一個輸入動作（如按一下按鈕）便產(chǎn)生一個事件，輸入的信息及該設(shè)備的編號等便被存放到事件隊列中。不同的應(yīng)用程序可到隊列中來查詢和提取與之有關(guān)的事件。

　　事件模式的工作過程

　　在事件模式下，輸入設(shè)備和程序獨立運行。

　　輸入設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被組織成事件節(jié)點，插入事件隊列中等待程序的處理。

　　程序運行到事件處理語句時，就從事件隊列中取出隊首事件進行處理。

　　如果事件隊列為空，程序則等待一定的時間片，等待事件的發(fā)生。

　　通過整理并總結(jié)交互的概念由來理清交互的定義，幫助理解人機交互設(shè)計的定義。接著通過文獻資料的整理對人機交互設(shè)計的定義做出總結(jié)，即基于人－機－環(huán)境的系統(tǒng)，解決或改善人與機器相互“輸入”和“輸出”的策略方法。然后分別敘述了人機交互設(shè)計的發(fā)展過程，共分為5個階段。對人機交互設(shè)計的要素及原則進行分析和闡釋，其中人機交互設(shè)計的原則包括人機工學(xué)原則、感性工學(xué)原則、一致性原則、層次性原則、功能性原則，人機交互設(shè)計的要素包括交互界面、用戶、環(huán)境和操作行為四個方面。