秦　華,冉令華，邢慧寧

(1. 北京建筑大學 機電與汽車工程學院工業(yè)工程系，北京 100044; 2. 中國標準化研究院，北京 100191)

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手機應用程序組織方式對次任務操作的影響

秦華1,冉令華2，邢慧寧1

(1. 北京建筑大學 機電與汽車工程學院工業(yè)工程系，北京 100044; 2. 中國標準化研究院，北京 100191)

本文目的是研究手機用戶在實施通話主任務時，應用程序的組織方式對其完成次任務的績效和主觀滿意度的影響。利用手機模擬界面平臺，驗證實驗設計了3種應用程序組織方式，分別為常用方式、歷史方式和層級分類方式。參試者在某種組織方式的菜單結構中實施通話主任務，同時完成另一項應用程序的次任務。在參試者完成任務過程中，記錄其眼睛的注視點、任務完成時間和對該組織方式的滿意度。實驗數(shù)據(jù)分析顯示采用常用方式菜單完成次任務時間顯著性地少于其它兩種方式，參試者對常用方式菜單的滿意度也最高，但是不同菜單組織方式下，眼睛的注視點數(shù)沒有顯著差異。該結果表明常用菜單的組織方式完成次任務的績效最優(yōu)，用戶滿意度最高。

手機應用程序； 組織方式； 用戶行為

1　研究背景

隨著智能手機的出現(xiàn)，具有各種功能的應用程序大量涌現(xiàn)，利用這些應用程序可以玩游戲、導航、拍照、學習等等，到2015年，蘋果手機的應用程序約有1 400 000種，安卓系統(tǒng)手機的應用程序約有1 830 000種[1]，其中蘋果手機用戶的下載量已達到10億次。但是，由于手機屏幕尺寸有限，下載的應用程序較多，用戶需要將其按照一定的方式進行組織后安排在手機界面上。

對于手機的菜單組織形式，早期主要是靜態(tài)的形式，主要包括滾動形式和層級形式等，研究表明滾動菜單操作時會使效率降低[2-3]，但是如果層級菜單的層級較深，用戶需要更多的時間去學習，并且會在可能的路徑上作出較多錯誤選擇[3-4]，比較層級菜單與滾動菜單在小屏幕上的操作績效，發(fā)現(xiàn)層級菜單績效要優(yōu)于滾動菜單[5]。

對于需要不斷安裝新程序和刪除舊程序的智能手機用戶來說，如果這些應用程序采用靜態(tài)方式進行呈現(xiàn)，顯然會對用戶造成困擾。目前采用的辦法主要有對應用程序進行歸類的分層管理，或者按照一定順序分頁呈現(xiàn)[6-7]，研究還認為采用自適應用戶界面也可以解決這種問題[8-9]，自適應用戶界面 (adaptive user interface)，可以根據(jù)用戶的行為，改變其布局、功能、結構等元素的用戶界面[10-12]，Mitchell等[13]根據(jù)菜單項的使用頻次,從高到低排列菜單項的順序。結果顯示這種方法并沒有提高操作績效,用戶表示更喜歡傳統(tǒng)靜態(tài)菜單。原因是這種方式改變了原有界面的結構,因此破壞了用戶的心理模型。然而也有人應用了這種方法，結果卻提高了操作績效[14]。目前，針對手機自適應菜單界面，也有一些研究開始從情境感知、快捷鍵等方面對其進行研究[15-20]。

隨著程序功能的不斷擴展，人們使用手機的某一種應用功能的同時，越來越需要其他功能的使用，即在不關閉正在使用的一種功能的同時，使用另一種或者幾種功能，比如打電話的同時查找地圖。對于計算機這樣的大屏幕而言，可以在同一界面呈現(xiàn)多個應用程序，但是，對于手機來說，由于屏幕較小，往往很難在同一界面同時呈現(xiàn)兩個或多個應用程序界面，而小尺寸屏幕會使用戶對菜單結構形成心理模型變得困難,超出短時記憶的容量[21-22]。如果用戶在使用一項功能的同時需要打開另一項，那么這些應用程序以何種組織方式呈現(xiàn)，使得用戶的操作績效更高、滿意度更好就顯得尤為重要。

由于應用程序的不同組織方式對用戶形成不同的導航效果,因此，本研究目的是探索用戶在實施主任務的條件下，手機應用程序的組織方式對完成次任務操作績效和用戶主觀滿意度的影響。

2　實驗設計

為了研究自適應菜單結構的組織方式對用戶完成次任務操作績效及滿意度的影響，利用Flash軟件模擬手機界面對參試者進行了實驗評測。首先設計了3種應用程序的組織方式，參試者在某種組織方式形成的菜單結構中實施通話主任務，同時完成另一項應用程序功能的次任務。

2.1菜單組織方式與模擬界面

實驗中設計了3種菜單組織方式。

1)常用方式。根據(jù)用戶菜單項目的使用頻率，在主任務界面呈現(xiàn)使用最多的6項，如果需要其他項目，需要點擊“home”按鈕，回到主界面再查找所需菜單項目。

2)歷史方式。按照時間的先后順序，即距當前時間越近排在越前面，在主任務界面呈現(xiàn)曾經(jīng)使用過的菜單項目，沒有使用過的項目，需要點擊“home”按鈕，回到主界面再查找所需菜單項目。

3)層級分類方式。在主任務界面呈現(xiàn)第一層級項目，點擊之后呈現(xiàn)子菜單項目。

根據(jù)3種菜單組織方式，實驗共設計了5個模擬界面。界面1為主界面，呈現(xiàn)所有的應用程序圖標，與界面2～4界面上的“home”按鈕建立鏈接關系。主界面共有2頁，共計34個應用程序圖標，圖標分為2類，分別是任務類圖標和非任務類圖標。第1頁共有20個應用程序圖標，其中任務類圖標有4個，非任務類圖標16個；第2頁共有14個應用程序圖標，其中2個任務類圖標，12個非任務類圖標，任務類圖標是參試者在完成實驗任務過程中選擇的圖標。

界面2模擬常用菜單方式，界面功能元素包括電話圖標和6個常用功能圖標，以及一個“home”按鈕(圖1)。

圖1　常用菜單界面

界面3模擬歷史菜單方式，界面功能元素包括電話圖標和曾經(jīng)使用過的功能圖標。曾經(jīng)使用過的圖標可以通過左右滑動按鈕的方式瀏覽，圖標在界面的下方呈現(xiàn)(圖2)。

圖2　歷史菜單界面

界面4模擬層級分類菜單方式，將所有應用按照兩個層級的方式進行呈現(xiàn)，其中第1級4種分類用4個圖標表示，第2層級根據(jù)應用程序的功能分別歸類到這4種分類中，點擊第1層級的圖標，就會呈現(xiàn)其所包含的所有應用程序，這4個分類分別為 “生活”、“娛樂”、“社交”、“系統(tǒng)”(圖3)。

界面5為測試結束界面。

實驗模擬手機界面觸摸交互方式，模擬界面的大小為7.9 cm×5.8 cm，圖標大小為1.3 cm×1.3 cm，菜單名稱放置在圖標的正下方，字體為宋體，字號為9pt。

2.2實驗任務與過程

本實驗的被試者共有18人，年齡范圍是20～30歲，平均年齡為24歲，手機使用經(jīng)驗均在3年以上。對參試者采用隨機分組的方式將18人平均分為3組。每組參試者只針對一種菜單組織方式進行實驗。

每名參試者完成4個不同的任務，分別如下。

1)任務1：現(xiàn)在您正在與您的好朋友打電話，正在這時對方發(fā)給您一封郵件，而且此郵件很重要，需要您現(xiàn)在立刻去查找這封郵件。

圖3　層級分類菜單界面

2)任務2：現(xiàn)在您正在與您的好朋友打電話，正在這時您的微信提示音響起，您收到一條微信消息，您想現(xiàn)在就查看這個消息的內(nèi)容。

3)任務3：現(xiàn)在您正在與您的好朋友打電話，正在這時您覺得路邊的景色非常好看，您想要用手機拍下這個美麗的景色。

4)任務4：現(xiàn)在您正在與您的好朋友打電話，您的朋友正在給您介紹所要去的路線，但是您現(xiàn)在分不清楚東西南北，需要打開指南針確定一下方位。

實驗開始前，通過對實驗目的的介紹，讓參試者了解該實驗的研究目的，然后簽寫書面《知情同意書》，并填寫個人基本信息和手機使用情況信息。接下來介紹實驗模擬界面，并讓用戶實際操作直到參試者認為已經(jīng)熟悉界面為止。

正式實驗中，電腦屏幕程序手機模擬界面，隨后將參試者的任務融入實際情境中，當參試者聽到“開始”時，即可開始尋找任務，實驗人員開始計時，當參試者找到目標圖標后，界面提示操作成功，并計時結束。在參試者實施任務的過程中，Tobii Studio眼動儀會記錄下參試者的視線軌跡，并且錄像記錄其操作行為。完成所有任務之后，參試者需要填寫滿意度問卷調(diào)查。

3　實驗結果與分析

3.1描述性統(tǒng)計

表1 顯示了在不同菜單組織方式的條件下各項任務完成時間的均值和方差。對于常用方式菜單，完成任務3的平均時間較短，為2.31 s，完成任務4的時間最長，為8.44 s，這種菜單組織方式條件下完成任務的平均時間為4.48 s；對于歷史方式菜單，完成任務2和任務4的平均時間都較短，分別為1.57 s和1.90 s，完成任務3的時間最長，達到25.62 s，這種菜單組織方式條件下完成任務的平均時間為8.41 s；對于層級方式菜單，完成任務2的平均時間較短，為3.93 s，完成任務1的時間最長，為12.10 s，這種菜單組織方式條件下完成任務的平均時間為10.43 s。由此可見，常用方式菜單的操作時間最短。圖1直觀呈現(xiàn)了不同菜單組織方式條件下完成任務的平均時間。

表2顯示了在不同菜單組織方式的條件下各項任務完成過程中界面的關注點數(shù)的均值和方差。對于常用方式菜單，完成任務3的平均關注點數(shù)最少，為30.50，完成任務4的平均關注點數(shù)最多，為52.17，這種菜單組織方式條件下完成任務的平均關注點數(shù)為36.96；對于歷史方式菜單，完成任務4和任務2的平均關注點數(shù)較少，分別為19.67和28.50，完成任務3的平均關注點數(shù)最多，達到92.67，這種菜單組織方式條件下完成任務的平均關注點數(shù)為46.75；對于層級方式菜單，完成任務2的平均關注點數(shù)最少，為26.67，完成任務1的平均關注點數(shù)最多，為76.67，這種菜單組織方式條件下完成任務的平均關注點數(shù)為43.96。由此可見，常用方式菜單條件下完成任務的平均關注點數(shù)最少。圖2呈現(xiàn)了不同菜單組織方式條件下完成任務的平均關注點數(shù)。

表3顯示了對不同菜單組織方式參試者滿意度的均值和方差。參試者對常用方式菜單的滿意度均值為6.35，對歷史方式菜單的滿意度均值為5.35，對層級方式菜單的滿意度均值為4.90。由此可見，參試者對常用方式菜單的平均滿意度值最高，對層級方式菜單的平均滿意度值最低。

表1　時間的描述性統(tǒng)計量

圖4　不同菜單組織方式的完成任務的平均時間

任務常用方式歷史方式層級方式均值標準差均值標準差均值標準差131.3311.0046.1720.8976.6722.33233.8311.2228.504.1426.6713.08330.509.7392.6732.2333.8322.12452.1722.8719.678.2438.6723.98平均36.9616.4346.7534.1743.9627.72

圖5　不同菜單組織方式的完成任務的平均注視點數(shù)

菜單組織方式均值標準差常用方式6.350.73歷史方式5.850.90層級方式4.901.29平均5.701.16

3.2統(tǒng)計分析與討論

實驗的目的是要驗證自適應菜單結構的組織方式對用戶完成次任務操作績效及滿意度是否存在影響，數(shù)據(jù)分析采用方差分析模型，任務完成時間、關注點數(shù)以及參試者滿意度的方差分析結果如表4～表6所示。

表4　操作時間的方差分析

表5　注視點數(shù)的方差分析表

表6　滿意度的方差分析表

從表4的結果可知，不同的自適應菜單結構的組織方式對用戶操作次任務的完成時間存在顯著性的影響(P=0.004)，兩兩比較之后發(fā)現(xiàn)，采用常用方式菜單的次任務完成時間顯著性地少于其他2種方式菜單結構的完成時間，但參試者采用歷史方式菜單完成次任務時間與采用層級方式菜單完成次任務時間之間沒有顯著性差異。表5的結果顯示，參試者完成任務的過程中，在3種菜單組織方式的界面上留下眼睛的關注點數(shù)沒有顯著性的差異(P=0.310)。

從表6的結果可知，參試者完成任務之后對不同自適應菜單結構組織方式的滿意度存在顯著性的差異(P=0.000)，兩兩比較之后發(fā)現(xiàn)，參試者對常用方式菜單的滿意度最高，其次是歷史方式菜單，對層級方式菜單的滿意度的顯著性低于其他兩種。

通過實驗數(shù)據(jù)分析表明，用戶在執(zhí)行主任務的同時需要實施次任務時，將常用的應用程序排列在主任務界面，用戶的操作時間和主觀滿意度明顯優(yōu)于其他形式。參試者在完成任務過程中，如果次任務需要的應用程序圖標在主任務界面，那么參試者直接點擊進入即可；如果不在主任務界面，那么需要參試者通過“home”鍵，點擊進入手機的主界面進行查找。這種常用方式的菜單結構對于用戶來說，構造心理模型簡單，查找時間就會較短。盡管歷史方式的菜單結構類似于常用方式，對于用戶來說心理模型也相對簡單，但是主任務界面放置的應用程序中有一半為非常用程序，即使實驗任務需要的程序在其列，也需要參試者從中查找，所以這種方式?jīng)]有起到快捷作用，且干擾了參試者的心理模型。對于層級方式菜單，盡管只有兩級，但是由于這種層級方式不是由參試者組織應用程序，所以可能出現(xiàn)程序歸類與參試者的歸類不一致的現(xiàn)象，造成其在查找過程中容易迷失，盡管實驗前讓參試者熟悉每種方式，但是由于應用程序相對較多，還是存在不熟悉的應用程序。另一方面，當參試者在次級菜單中沒有查到所需應用程序，需要回到上一級，然后點擊進入另一次級菜單，如果各次級之間直接跳轉(zhuǎn)可以減少操作時間。這種方式的菜單結構對于用戶來說，構造心理模型相對比較復雜。

對于常用方式和歷史方式的菜單結構，參試者在完成任務過程中，有的需要通過點擊“home”鍵進入手機的主界面進行查找，盡管主界面的應用程序只是沒有規(guī)律的分頁呈現(xiàn)，但是并沒有過多增加用戶的操作時間。相反地，按照規(guī)律組織的層級方式卻增加了完成任務的時間，這個結果表明，對于小屏幕來說，心理模型比較簡單的菜單組織方式更重要。

另外，參試者在完成任務過程中，在3種組織方式的界面上眼睛的關注點數(shù)并沒有顯著的差異，表明需要關注的區(qū)域沒有太大差異，只是需要關注的時間不同。

4　結論

本研究目的是探索用戶在實施打電話主任務的條件下，手機應用程序的組織方式對完成次任務操作績效和用戶主觀滿意度的影響。實驗表明將常用應用程序排列在主任務界面的組織方式，用戶的操作時間和主觀滿意度明顯優(yōu)于歷史方式和層級方式，其次是將曾經(jīng)使用的應用程序排列在主任務界面。

盡管目前用戶在操作某一應用程序時，界面只呈現(xiàn)該種程序單一界面，但隨著手機應用功能的不斷增多，需要同時操作兩個甚至多個應用程序的需要越來越多，如何在操作一種應用功能的同時易于找到其他應用程序，提高其操作績效與滿意度，對于小屏幕來說，這與菜單的組織方式息息相關。

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A Study of the Influence of Application Arrangement of Smartphones on User Performance of a Sub-task

QIN Hua1, RAN Linghua2, XING Huining1

(1. Department of Industrial Engineering, School of Mechanical-electronic and Automobile Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044，China; 2. China National Institute of Standardization, Beijing 100191，China)

The influence of smartphone application arrangement on user performance of completing a sub-task and satisfaction in the course of telephoning is studied. Based on simulated smartphone interface, three kinds of application arrangement are designed for the experiment, which are frequently-used style, historical style, and hierarchical style. Participants begin to conduct another application in a kind of application arrangement while telephoning. While participants conduct these tasks, the points of gaze, task completing time, and satisfaction are all recorded. The results show that the user′s completing time is less significant than the other two and satisfaction is the best while the frequently-used style is arranged on the telephoning interface. But the points of gaze have no significant difference among them. Therefore, the performance and satisfaction is the best while the frequently-used style is arranged on the telephoning interface.

smartphone application; application arrangement; user behavior

2015- 12- 09

科技部十二五支撐計劃子課題資助項目(2014BAK01B01)

秦華(1971-)，女，安徽省人，副教授，博士，主要研究方向為人因工程.

10.3969/j.issn.1007- 7375.2016.04.017

TB18

A

1007-7375(2016)04- 0115- 07