李昕，楊琳，李東勛（.內蒙古工業(yè)大學管理學院，呼和浩特　0005；.中國航天科工集團六院，呼和浩特　0005；.韓國東西大學設計學院）

數(shù)字界面人機交互過程復雜性來源研究

李昕1，楊琳2，李東勛3
（1.內蒙古工業(yè)大學管理學院，呼和浩特010051；2.中國航天科工集團六院，呼和浩特010051；3.韓國東西大學設計學院）

交互過程作為用戶交互行為的集合，以中介的形式連接系統(tǒng)設計與用戶體驗。數(shù)字界面完成精確信息交換，交互過程的復雜性是不可避免的。以交互過程本體為研究對象，從用戶行為和系統(tǒng)設計兩個維度，對交互過程中的現(xiàn)象進行分析，并提出交互過程復雜性的三個主要來源。

摘要：

交互過程；復雜性；數(shù)字界面；用戶行為

0　引言

數(shù)字交互界面作為人與數(shù)字產(chǎn)品信息交換的主要媒介，已經(jīng)滲透到生活的各個領域。與傳統(tǒng)硬件界面不同，數(shù)字界面信息獲取的靈活性與迭代性，使數(shù)字界面從本質上區(qū)別于傳統(tǒng)硬件界面。

近年來，數(shù)字界面的可用性、信息傳遞效率以及交互體驗逐漸成為研究的焦點，其原因之一在于數(shù)字產(chǎn)品的交互往往是一個動態(tài)的復雜過程，涉及到本能、行為和反思三個層面，傳統(tǒng)的界面評價標準與設計準則常常不能滿足數(shù)字界面的設計需求。隨著數(shù)字產(chǎn)品體量的逐漸龐大，用戶體驗下降和開發(fā)成本的增加成為數(shù)字產(chǎn)品設計、開發(fā)中的主要問題之一。盡管近年來極簡主義以不同形式表現(xiàn)在數(shù)字界面設計中，但從邏輯層面來看實現(xiàn)精確的信息傳遞，交互的復雜性是不可避免的。從數(shù)字媒體游戲到大型工廠的數(shù)字化控制系統(tǒng)，精確信息的傳遞都需要通過多個界面、一系列正確的交互決策才能完成。因此，數(shù)字產(chǎn)品的設計也越來越呈現(xiàn)出跨學科趨勢，涉及到認知科學、心理學、邏輯學、社會學等多個領域。正如諾曼所說，“復雜是世界的常態(tài)”［1］，數(shù)字產(chǎn)品交互過程的復雜性越來越成為人們關注的焦點。

1　交互過程復雜性的內涵

在交互設計領域，研究活動主要集中在兩個方向，一是交互產(chǎn)品本體的設計和屬性研究，例如界面、動效和信息架構等，產(chǎn)生了大量的設計原則和產(chǎn)品標準。另一個方向是以心理學為基礎視角，研究交互產(chǎn)品的受眾的主觀體驗，即用戶體驗，用戶在數(shù)字產(chǎn)品使用過程中的心理體驗和情緒變化是主要的研究對象。交互設計本質上是對行為的一種設計［2］，交互過程作為是交互行為的集合體，如圖1所示，連接了交互產(chǎn)品與用戶體驗，是一系列用戶行為與系統(tǒng)反饋的過程總和，對其屬性的研究有著重要的意義。

在設計實踐中我們觀察到，交互過程往往是一個復雜的過程，其表現(xiàn)形式一般為交互路徑的雜亂反復，用戶使用過程中體驗到的茫然以及由此引發(fā)的交互效率低下等現(xiàn)象。這種復雜無論從產(chǎn)品可用性角度觀察還是從用戶的主觀體驗觀察都是真實存在的。交互過程的復雜性本身是一個多因素問題，涉及到系統(tǒng)設計和用戶行為兩個維度的現(xiàn)象和屬性。本文嘗試通過對交互過程中典型現(xiàn)象的分析，尋找交互過程復雜性的產(chǎn)生原因。

圖1　交互過程是交互行為的集合

2　數(shù)字界面交互復雜現(xiàn)象的分析

數(shù)字界面在整個界面生態(tài)中有著獨特的生態(tài)位。由于信息的獲取成本低、獲取渠道廣，用戶常以“掃描”的形式瀏覽數(shù)字界面，通過標志性的符號和文字片段進行交互決策，用戶感知到的界面常常是“模糊”的。這一現(xiàn)象不僅發(fā)生在用戶的視覺認知層面，更是一種心理的準備狀態(tài)。在交互過程中，當出現(xiàn)用戶感覺可能是有效的按鈕時，便會立即點擊，當發(fā)現(xiàn)反饋結果與期望不符時，會馬上返回并重新開始“掃描”，如此循環(huán)往復。這一現(xiàn)象只有信息獲取成本增加時才會改變，例如在內容格外重要或網(wǎng)絡速度極慢的情況下。這一心理準備狀態(tài)使交互任務的完成路徑看起來雜亂無序。

另外，數(shù)字產(chǎn)品的交互越來越呈現(xiàn)碎片化趨勢。隨著移動智能終端的普及，人們使用數(shù)字產(chǎn)品已經(jīng)很少受限于場所和時間，這就意味著與數(shù)字產(chǎn)品的交互過程常常與其他生活事務混雜在一起，用戶會在毫無準備的情況下被其他事件打斷，當用戶回到交互任務時，需要重新進行內容識別、任務回想并進行界面邏輯的定位。這一現(xiàn)象的頻繁發(fā)生增加了交互過程的復雜性，系統(tǒng)設計需要讓用戶能夠更快的回到交互任務序列中，并正確判斷交互的邏輯位置。

John Sweller于20世紀80年代提出認知負荷理論，認為當所有活動所需的資源總量超過個體擁有的資源總量時，會出現(xiàn)認知超載現(xiàn)象，進而導致個體解決問題的效率下降［3］。隨著硬件性能的提升和網(wǎng)絡速度的提高，數(shù)字產(chǎn)品所承載的信息量越來越大，界面所產(chǎn)生的認知負荷也隨之增加。

在界面設計中，設計師時常使用具有強烈視吸引力的元素來吸引用戶注意力，例如使用閃爍的圖標或鮮艷的顏色，這種方式可以有效的在短時間內讓用戶聚焦于界面中的重點內容。但當同一界面集成了過多的強烈視覺元素后，便會產(chǎn)生認知超載現(xiàn)象，用戶面對過于花哨的界面無法迅速判斷內容的重要性，難以做出高效的交互決策。這種現(xiàn)象一般稱為 “視覺噪聲過大”。

另一層面，如果一個界面所承載的選項過多，而又缺乏必要的信息篩選機制時，同樣會在記憶邏輯上給用戶造成高強度的認知負荷。我們經(jīng)常觀察到一些公告性類的Web產(chǎn)品，羅列了大量超鏈接條目供用戶閱讀，當缺少用戶身份分類功能時，由于不想錯過與自己有關的公告信息，用戶不得不逐一閱讀這些條目，從中找出與自己相關的的內容，有效交互的成本大大增加。

通過T.D.Wilson的研究我們發(fā)現(xiàn)，用戶的信息行為模式與用戶所處環(huán)境、用戶的社會角色都有著密切的聯(lián)系［4］。與使用功能相對確定的硬件界面的產(chǎn)品不同，在集合了諸多功能的數(shù)字產(chǎn)品中，不同的用戶有著不同的使用動機，每個交互任務只使用整個系統(tǒng)中的一部分資源，因此交互系統(tǒng)的價值對于每一個用戶都是不同的，每個用戶的任務流程、決策方式都因其價值目標而重新定制。這一現(xiàn)象使得同一數(shù)字產(chǎn)品使用方式的可能性大大增加，可供設計師選擇的界面解決方案也隨之增多。設計師通常通過對視覺反饋、符號識別和信息架構的標準化，以被人們廣泛接受的行為方式來實現(xiàn)預設功能，從而提高數(shù)字界面的可用性，確保每一個交互行為都能夠順利實施。

交互過程中，用戶既有理性的思考和分析，又有感性的行為和活動［5］。用戶的交互決策常常和情感因素緊密相關，對數(shù)字產(chǎn)品的反饋結果有著不同的期待，因此在交互過程中用戶加入大量感性判斷因素，交互決策出現(xiàn)“個人化”的傾向。這種傾向性由用戶的知識背景、使用環(huán)境和交互目的等因素共同決定，交互過程呈現(xiàn)出決策多樣性特征。

數(shù)字界面作為信息傳播的載體連接了界面的兩端，一端是數(shù)字產(chǎn)品的開發(fā)者，包括策劃、設計、實施等整個團隊，另一端是數(shù)字產(chǎn)品的最終使用者，即龐大的用戶群體。由于數(shù)字產(chǎn)品的設計者幾乎不可能與用戶直接見面，因此數(shù)字界面便承擔了信息傳遞的中介角色。

圖2　信息傳遞模型

Young在2008年提出心智模型的概念，通過研究用戶的活動序列，獲取、歸納用戶的心智模型，以探討整體交互及體驗流程［6］。諾曼的信息傳遞模型為我們揭示了信息傳遞的過程［7］，如圖2所示，設計師的設計模型轉換為系統(tǒng)映像，通過數(shù)字界面展示給終端用戶。由于用戶與設計師的心智模型不可能完全一致，用戶只能通過數(shù)字界面間接地將自己的心智模型映射到設計師所提供的系統(tǒng)映射坐標上，這一過程中經(jīng)常產(chǎn)生概念、認知和邏輯上的不一致。這一沖突的強弱取決于兩個方面，一方面是設計模型在轉換為系統(tǒng)映像時的信息損失，另一方面，則來自于設計模型與用戶模型的不匹配。

用戶通過數(shù)字界面與系統(tǒng)溝通，必然受到系統(tǒng)表現(xiàn)形式和邏輯框架的限制和影響［8］。由于一個界面能交換的信息量有限，今天我們所使用的數(shù)字產(chǎn)品，是通過一系列圖形界面對信息不斷進行迭代，從而將用戶的最終使用目的傳遞到系統(tǒng)中。這就需要信息不斷地穿梭于用戶和系統(tǒng)之間，用戶需要在多個頁面中不斷跳轉，做出一系列正確決策才能完成交互任務，這使得心智模型不匹配所帶來的交互過程的復雜性問題更加嚴重。這也是以用戶為中心（UCD）的設計方法逐漸被重視的原因之一［9］。

3　對交互中復雜現(xiàn)象的反思

上述對于交互現(xiàn)象的分析，為交互過程中復雜性來源提供了重要的參考坐標。從分析中不難發(fā)現(xiàn)，交互過程復雜性的產(chǎn)生是一個多維問題，來自用戶屬性和系統(tǒng)設計兩個方面，交互行為中的諸多因素相互影響，共同構成交互過程的復雜性。綜合分析后，交互過程的復雜性主要集中在以下三個層面。

數(shù)字界面交互過程中用戶對界面的認知方式，成為交互過程復雜性的來源之一。首先，由于信息獲取成本的降低，用戶通常進行快速掃描瀏覽，雖然在感覺上加快了瀏覽速度，但事實上卻降低了信息交換的效率。觀察這一類用戶在瀏覽過程中的交互路徑不難發(fā)現(xiàn)，存在大量重復和無效路徑，信息獲取的效率不高，交互過程變得復雜。其次，由界面設計不當引發(fā)的認知負荷問題，進一步加劇了交互過程的復雜性。用戶由于不能進行有效地信息篩選，大量無效信息混在在交互過程中，提高了用戶做出正確決策的成本。

對同一數(shù)字產(chǎn)品的不同使用目的是交互過程變得復雜的另一個原因，這種不同的使用目的來自于數(shù)字產(chǎn)品集合大量信息的屬性。我們觀察傳統(tǒng)機械界面，操作方式往往是確定的，一個界面提供有限的操作目的供用戶選擇。例如汽車的方向盤，只允許用戶通過操作完成輪胎轉向的功能，這是由方向盤的物理限制和功能預設所決定的。而數(shù)字產(chǎn)品由于集成了大量信息，為用戶在一個數(shù)字產(chǎn)品中實現(xiàn)多個目的提供了可能性，每個用戶的使用動機對于交互系統(tǒng)來說都是不確定的，因此，系統(tǒng)對每一個用戶的滿足程度也不盡相同。用戶使用目的的多樣性使得系統(tǒng)設計的難度大大增加，尤其是當用戶聚焦于某一個特定任務時，界面的自解釋能力顯得尤為重要，需要更多的路徑提示時來降低交互過程的復雜性。

隨著使用時間的累積，一個數(shù)字產(chǎn)品的交互過程復雜性會逐漸減弱，其原因在于在使用過程中，用戶通過交互行為不斷地修正對系統(tǒng)的認知，最終逐漸建立起了正確的系統(tǒng)框架概念模型。但這一建立和修正過程，往往是一個試錯的過程，給用戶帶來大量挫折體驗。

設計師與用戶解決同一問題的方法、手段不進行同，如前文所述，表現(xiàn)在心智模型的不匹配上。在交互過程中，每一個獨立的交互動作都是簡單直觀的，但當把這些行為放置于整個系統(tǒng)框架內的時候，由于不同的任務目標使這些單獨的交互行為出現(xiàn)不同的排列組合形式，形成一個交互任務的行為組合序列，當使用者與設計是在組合序列上出現(xiàn)信息不對稱時，交互過程就會變得非常復雜。這種信息的不對稱在不同程度上必然產(chǎn)生，如何引導用戶快速的建立起與系統(tǒng)映像相匹配的概念模型，一直以來都是交互設計關注的焦點。隨著數(shù)字產(chǎn)品體量的不斷增大，信息架構扁平化不足時，信息的迭代現(xiàn)象將不斷增加，需要用戶作出正確交互決策的數(shù)量也隨之增多，這成為交互過程復雜度增加的又一原因。

4　結語

交互過程的復雜性是一個多維概念，在使用過程中一般表現(xiàn)為“可用性””有用性”和“用戶體驗”等方面的問題。交互過程作為用戶與數(shù)字產(chǎn)品交互行為的集合，對其本體的研究現(xiàn)階段仍很不成熟。在設計實踐中，設計師通常使用“符號”、“反饋”、“約束”等設計手段，增強數(shù)字產(chǎn)品的適應性，以此提高數(shù)字產(chǎn)品的可用性，使用戶快速建立起對數(shù)字產(chǎn)品的正確概念模型，從而降低交互過程復雜性的產(chǎn)生。另一方面，應真正建立起以用戶為中心的設計實踐觀點，從用戶獲取信息的需求本質出發(fā)，構建適應用戶思維習慣與認知特征的數(shù)字交互產(chǎn)品，進一步探索從設計師模型到用戶模型的匹配原則。

［1］唐納德，A諾曼著.設計心理學2:與復雜共處（修訂版）［M］．張磊譯．中信出版社，2015（第2版）.

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［6］Indi Young.Mental Models:Aligning Design Strategy with Human Behavior.New York:Rosenfeld Media，2008.

［7］唐納德·A·諾曼著.設計心理學1：日常的設計（增訂版）［M］．小柯譯．中信出版社，2015（第1版）.

［8］Elaine G.Toms.Information Interaction:Providing a Framework for Information Architecture［J］.Journal of the American Society for Information Science and Technology Volume 53，Issue 10，pages 855-862，2002.

［9］Dan Saffer.，交互設計指南［M］.陳軍亮，陳媛嫄，李敏等譯.機械工業(yè)出版社，2010.

Interactive Process；Complexity；Digital Interface；User Behavior

The Complexity Source Research of Human-Computer Interaction Process Based Digital Interface

LI Xin1，YANG Lin2，LI Dong-hun3
（1.School of Management，Inner Mongol University of Technology，Hohhot 010051；2.The 6th Academy of China Aerospace Science&Industry Corp，Hohhot 010051；3.The School of Design of Korea Dongseo University，Busan）

1007-1423（2015）35-0043-05

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.35.009

李昕（1985-），男，內蒙古包頭人，碩士，韓國東西大學在讀博士，韓國BK21項目成員，研究方向為交互設計、自然人機界面設計

楊琳（1984-），女，遼寧海城人，碩士研究生，中級政工師，研究方向為文化跨界研究、文藝批評

李東勛（1971-），男，韓國釜山廣域人，博士，教授，研究方向為數(shù)字媒體設計、交互設計

2015-11-05

2015-11-26

內蒙古自治區(qū)高等學?？茖W技術研究項目（No.NJZY12060）

Interactive process is the set of user's behavior；it connects to the system design and user experience as a form of mediation.To make digital interface to complete accurate information exchange，so the complexity of interaction process is inevitable.Studies the ontology of interactive process，analyses the phenomenon of interactive process from the two dimensions of user behavior and system design，and proposes three sources of interactive process complexity.