王春慧， 戚超樾， 田 雨， 劉 旺， 韓 博， 唐偉財(cái)，許瀟丹， 王篤明， 蔡柏翰

（1.浙江理工大學(xué)心理系， 杭州 310018； 2.中國航天員科研訓(xùn)練中心人因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100094）

1 引言

觸摸屏被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的電子交互設(shè)備，對提升其操作性能具有積極作用［1?4］。 傳統(tǒng)輸入設(shè)備，如鼠標(biāo)、鍵盤、軌跡球等在微重力環(huán)境下存在易漂浮的現(xiàn)象，而觸摸屏無此類問題，并在操作時(shí)上肢移動(dòng)較輕松，較適用于航天等特殊環(huán)境下的作業(yè)［5］。 此外，觸摸屏的一大優(yōu)勢是可以自定義地修改虛擬界面中的元素屬性［6］，比如在駕駛艙中更新飛行系統(tǒng)面板，只需要修改觸摸屏用戶界面而無需重新布置硬件［7］。 在航天器中觸摸屏相比傳統(tǒng)機(jī)械控制臺(tái)個(gè)性化更強(qiáng)，可以減少由文化差異導(dǎo)致的操作失誤［8］。 但是觸摸屏在使用時(shí)也存在一些不足，例如按鍵時(shí)的遮擋和缺乏反饋會(huì)影響其操作績效［9］，太空的微重力環(huán)境也會(huì)對操縱觸屏的精細(xì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生負(fù)面影響［10］。 為應(yīng)對航空航天任務(wù)的復(fù)雜性，進(jìn)一步提高使用觸摸屏?xí)r的績效，優(yōu)化觸摸屏的界面設(shè)計(jì)元素是一種重要方式。

Brewster 等［11］發(fā)現(xiàn)反饋機(jī)制會(huì)對觸摸屏任務(wù)績效產(chǎn)生顯著影響，其中聽覺反饋可以顯著地降低用戶的錯(cuò)誤率和主觀負(fù)荷。 Bender［12］發(fā)現(xiàn)在觸摸屏按鍵尺寸為10 mm 的情況下，有聲音反饋的按鍵操作績效顯著高于無聲音反饋。 然而，在Yeh 等［13］對遙控器按鍵的研究中發(fā)現(xiàn)，加入聽覺反饋對于操作績效并無影響。 此外，現(xiàn)有研究通常只針對單一反饋?zhàn)兞?，缺少與其他界面元素相組合的試驗(yàn)。

隨著技術(shù)進(jìn)步，在航天航空系統(tǒng)中需要顯示的可用信息數(shù)量在不斷增加，當(dāng)屏幕信息和按鍵元素較多時(shí)，顯示區(qū)、觸屏數(shù)字按鍵和屏幕上其他元素會(huì)相互爭奪空間［14］。 此時(shí)合理的按鍵尺寸和按鍵間距可在保證高效率操作的同時(shí)，使屏幕容納更多信息。 在按鍵尺寸方面，ANSI／HFES（2007） 標(biāo) 準(zhǔn)［15］建 議 最 小 適 宜 按 鍵 尺 寸 為9.5 mm，超過22 mm 時(shí)操作績效的提升不顯著；然而，ISO 9241－9［16］建議按鍵尺寸至少為18 ～20 mm；Schedlbauer［17］則推薦了12 mm 按鍵尺寸。在按鍵間距方面，ANSI／HFES（2007）標(biāo)準(zhǔn)建議按鍵間距的下限為3.2 mm［15］；而ISO 9241－9 推薦在每個(gè)觸摸目標(biāo)周圍至少設(shè)置一個(gè)5 mm 的不活躍區(qū)域［16］；Tao 等［18］研究了0，1，3 mm 按鍵間距的觸摸屏績效，發(fā)現(xiàn)0 mm 間距會(huì)降低用戶的操作績效，而1 mm 和3 mm 間距的操作績效取決于按鍵尺寸。 由于試驗(yàn)范式、設(shè)備迭代等原因，對按鍵最佳尺寸與間距并未達(dá)成一致標(biāo)準(zhǔn)。

針對已有研究和不同標(biāo)準(zhǔn)中對觸屏按鍵尺寸等參數(shù)的推薦值不一致，以及按鍵尺寸、間距、聲音反饋等設(shè)計(jì)要素對觸屏績效的交互影響不明確等問題，本文以數(shù)字輸入為典型任務(wù)開展了2 項(xiàng)觸摸屏按鍵工效試驗(yàn)，探究聲音反饋、按鍵尺寸、按鍵間距等設(shè)計(jì)要素對觸屏輸入績效和主觀體驗(yàn)的影響，并將觸屏操作行為績效、主觀體驗(yàn)數(shù)據(jù)與手指觸摸接觸區(qū)域?qū)挾鹊认嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，以期為觸屏按鍵工效設(shè)計(jì)提供支撐。

2 方法

2.1 試驗(yàn)一

已有研究通?；趩我宦曇舴答仐l件，缺少對于疊加組合條件的試驗(yàn)研究。 試驗(yàn)一將聲音反饋和按鍵尺寸作為試驗(yàn)變量，探究在不同按鍵尺寸下聲音反饋與操作績效的關(guān)系。

2.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用3×2 的雙因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)，將按鍵尺寸（5，10，20 mm）與聲音反饋（有反饋、無反饋）作為試驗(yàn)變量。 其中5 ～20 mm 按鍵尺寸覆蓋了從手表、手機(jī)到平板電腦的按鈕尺寸設(shè)計(jì)；按鍵后是否提供聲音反饋是觸屏輸入設(shè)備常見的一個(gè)設(shè)置選項(xiàng)。

試驗(yàn)測試指標(biāo)包括輸入速度、輸入正確率和主觀評價(jià)。 輸入速度指平均輸入每個(gè)字符所需要的時(shí)間，單位為ms／字符，該值越小速度越快。 輸入正確率指在本次試驗(yàn)中輸入正確組數(shù)占所有輸入組數(shù)的比率。 主觀評價(jià)采用NASA?TLX 量表打分，量表評價(jià)包含腦力需求、體力需求、時(shí)間壓力、任務(wù)績效（反向計(jì)分）、努力程度、挫折程度六個(gè)維度、每個(gè)維度分為0～10 分，0 分最低，10 分最高。

2.1.2 志愿者

本試驗(yàn)選取了30 名志愿者（28.4 ± 0.8）歲，均為第一次參加本試驗(yàn)，其中一位為左利手，所有志愿者視力正?；虺C正視力正常，聽力正常，無精神、運(yùn)動(dòng)或神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

2.1.3 試驗(yàn)設(shè)備與程序本試驗(yàn)程序由C＃語言編制。 使用觸控平板電腦（12.3 英寸、分辨率2736×1824 像素點(diǎn)）運(yùn)行試驗(yàn)程序。 根據(jù)Kaaresoja［19］對于虛擬按鍵反饋的研究結(jié)果，將按鍵的聲音反饋選為持續(xù)100 ms的1000 Hz 純音（聲音的開始和結(jié)尾各包含15 ms的漸強(qiáng)和漸弱過程），同時(shí)有代表正確輸入和錯(cuò)誤輸入的2 種聲音反饋。 鍵盤排列方式為橫向的1 行12 列，按鍵間距為1 mm，志愿者距離顯示屏幕約40 cm。

2.1.4 試驗(yàn)任務(wù)

試驗(yàn)界面包含字符顯示欄及字符輸入按鍵，試驗(yàn)時(shí)觸控平板電腦平放，志愿者呈坐姿以俯視姿態(tài)面對屏幕，并使用利手食指在觸摸屏上進(jìn)行點(diǎn)擊任務(wù)。 志愿者按下開始鍵后會(huì)出現(xiàn)6 位隨機(jī)數(shù)字串，志愿者按照所呈現(xiàn)的數(shù)字串按鍵輸入，所輸入的數(shù)字串會(huì)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在第二行輸入框內(nèi)。 當(dāng)一組數(shù)字串輸入完成或輸入中出現(xiàn)錯(cuò)誤后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到下一組。 志愿者正確輸入30 組數(shù)字串后該條件的測試結(jié)束。 每名志愿者需要完成6 種變量組合條件的數(shù)字串輸入任務(wù)。 每種條件正式測試開始前，有6 組數(shù)字串輸入練習(xí)（同樣要求正確輸入6 組數(shù)字串）。 每種條件的練習(xí)與測試結(jié)束后進(jìn)行主觀評價(jià)。

2.2 試驗(yàn)二

試驗(yàn)一中志愿者在按鍵尺寸10 mm 和20 mm之間的交互績效均并未表現(xiàn)出顯著差異性，與歷史研究中并不一致，如ISO9241－9［16］的推薦按鍵尺寸傾向于較大尺寸。 為了進(jìn)一步探究合適的按鍵尺寸標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)二圍繞10 ～20 mm 按鍵尺寸范圍設(shè)置了更多的水平，同時(shí)為了探索不影響觸屏交互績效的最小按鍵尺寸，研究中還設(shè)計(jì)了8 mm按鍵尺寸。 此項(xiàng)試驗(yàn)中，通過加入按鍵間距變量，與按鍵尺寸變量相組合，以得到一組合適的按鍵尺寸和間距參數(shù)。

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用了4×2 的雙因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)，將按鍵尺寸（8，11，14，17 mm）與按鍵間距（1，4 mm）作為試驗(yàn)變量。

試驗(yàn)測試指標(biāo)包括輸入速度、輸入正確率和主觀評價(jià)。 其中主觀評價(jià)對滿意度打分，分值為0～10 分，0 分最低、10 分最高。

2.2.2 志愿者

本試驗(yàn)選取了24 名志愿者（30.5 ± 0.5 歲），均為第一次參加本試驗(yàn)，均為右利手，所有志愿者視力正?；虺C正視力正常，聽力正常，無精神、運(yùn)動(dòng)或神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

2.2.3 試驗(yàn)設(shè)備與程序

本試驗(yàn)設(shè)備同試驗(yàn)一。 為了減小在較大按鍵間距下手指移動(dòng)距離對于輸入速度的影響，按鍵排列方式設(shè)置為四行三列。 被試距離顯示屏幕約40 cm。

2.2.4 試驗(yàn)任務(wù)

試驗(yàn)時(shí)觸控平板電腦平放，志愿者呈坐姿以俯視姿態(tài)面對屏幕，并使用利手食指在觸摸屏上進(jìn)行點(diǎn)擊任務(wù)。 志愿者按下開始鍵后會(huì)出現(xiàn)6 位隨機(jī)的數(shù)字串，志愿者按照所呈現(xiàn)的數(shù)字串進(jìn)行按鍵輸入，所輸入的數(shù)字串會(huì)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在輸入框內(nèi)。 當(dāng)一組數(shù)字串輸入完成或輸入中出現(xiàn)錯(cuò)誤后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到下一組。 被試正確輸入30組數(shù)字串后該條件的測試結(jié)束。 每名志愿者需要完成8 種變量組合條件的數(shù)字串輸入任務(wù)。 每種條件正式測試開始前，有6 組數(shù)字串輸入練習(xí)（要求正確輸入6 組數(shù)字串）。 每種條件的練習(xí)與測試結(jié)束后進(jìn)行主觀評價(jià)。

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 試驗(yàn)一

3.1.1 輸入速度

各條件下志愿者的輸入速度如圖1（a）所示。重復(fù)測量方差分析顯示：

圖1 不同條件下志愿者的輸入速度和正確率Fig.1 Input speed and input accuracy under different conditions

1） 按鍵尺寸主效應(yīng)顯著（F（1.662，48.203）＝32.524，P＜ 0.001，η2＝ 0.529），志 愿 者 在10 mm 和20 mm 尺寸上的按鍵速度顯著快于5 mm（P＜0.001），但10 mm 和20 mm 尺寸之間并無明顯差異（P＝0.111）。

2） 聲 音反 饋 主 效應(yīng) 顯 著（F（1，29） ＝15.063，P＜0.001，η2＝0.342），有聲音反饋的按鍵速度明顯高于無聲音反饋。

3） 按鍵大小與聲音反饋交互效應(yīng)不顯著（F（2，58） ＝ 0.327，P＝0.723，η2＝0.011）。結(jié)果顯示，在5 mm 按鍵尺寸條件下，加入聲音反饋后將輸入速度從（818.2 ± 22.1） ms／字符提升至（789.5 ± 20.9） ms／字符（P＝ 0.007）；在10 mm 按鍵尺寸條件下，加入聲音反饋后將輸入速度從（744 ± 20.6） ms／字符提升至（717.4 ±20.9） ms／字符（P＝0.037）；在20 mm 按鍵尺寸條件下，加入聲音反饋對輸入速度的提升并不顯著（P＝0.115）。

3.1.2 輸入正確率

各條件下志愿者輸入正確率繪制在圖1（b）。重復(fù)測量方差分析顯示：

1）按鍵尺寸的主效應(yīng)顯著（F（1.611，46.711） ＝13.858，P＜ 0.001，η2＝ 0.323），志 愿 者 在10 mm 與20 mm 按鍵尺寸上的輸入正確率要顯著高于5 mm（P＜0.001），而10 mm 與20 mm 尺寸間的輸入正確率無明顯差異（P＝0.989）。

2）聲音反饋主效應(yīng)顯著（F（1，29） ＝7.685，P＜0.01，η2＝0.209），有聲音反饋的數(shù)字串輸入正確率顯著高于無聲音反饋的輸入正確率。

3）按鍵大小與聲音反饋交互效應(yīng)顯著（F（2，58） ＝ 3.832， P ＝0.027，η2＝0.117）。 簡單效應(yīng)分析顯示，在5 mm 按鍵尺寸條件下，加入聲音反饋后將輸入正確率從0.888 ± 0.016 提升至0.937 ± 0.008（P＝0.008）；在10 mm 按鍵尺寸條件下，加入聲音反饋對輸入正確率的提升并不顯著（P＝0.501）；在20 mm 按鍵尺寸條件下，加入聲音反饋后將輸入正確率從0.939 ± 0.009 提升至0.962 ± 0.006（P＝0.042）。

3.1.3 主觀評價(jià)

各條件下志愿者的主觀評價(jià)如圖2 所示。 主觀數(shù)據(jù)的重復(fù)測量方差分析顯示，在腦力需求維度，聲音反饋主效應(yīng)顯著（F（1，29） ＝ 4.258，P＝0.048，η2＝0.128）；在任務(wù)績效、努力程度和受挫程度3 個(gè)維度，均顯示志愿者在10 mm 和20 mm 按鍵尺寸上的主觀評價(jià)顯著小于5 mm 按鍵尺寸；在體力需求和時(shí)間壓力2 個(gè)維度上的主觀評價(jià)并未發(fā)現(xiàn)有顯著差異。

圖2 不同條件下志愿者的主觀評價(jià)［21］Fig.2 Subjective evaluation under different conditions［21］

3.2 試驗(yàn)二

3.2.1 輸入速度

各條件下志愿者的輸入速度如圖3（a）所示。重復(fù)測量方差分析顯示：

圖3 各條件下輸入速度、輸入正確率和主觀滿意度Fig.3 The input speed， input accuracy and subjective satisfaction under different conditions

1）按鍵尺寸的主效應(yīng)顯著（F（3，69） ＝2.754，P＝0.049，η2＝0.107），14 mm 按鍵尺寸條件下的平均輸入速度最快為（573.8 ± 14.5）ms／字符，在14 mm 按鍵尺寸上的輸入速度顯著快于8 mm 按鍵尺寸（P＝0.002）。

2）按鍵間距的主效應(yīng)不顯著（F（1，23） ＝0.491，P＝0.491，η2＝0.021）。

3）按鍵尺寸與按鍵間距的交互作用不顯著（F（3，69） ＝ 0.278，P＝0.841，η2＝0.012）。3.2.2 輸入正確率

各條件下志愿者的輸入正確率如圖3（b）所示。 重復(fù)測量方差分析顯示：

1）按鍵尺寸的主效應(yīng)不顯著（F（3，69） ＝0.584，P＝0.627，η2＝0.025）。

2）按鍵間距的主效應(yīng)顯著（F（1，23） ＝4.567，P＝0.043，η2＝0.166），志愿者在4 mm按鍵間距上的輸入正確率顯著高于1 mm 按鍵間距。

3）按鍵尺寸與按鍵間距交互效應(yīng)不顯著（F（3，68） ＝ 0.189，P＝0.903，η2＝0.008）。

3.2.3 主觀滿意度

各條件下志愿者的滿意度評價(jià)如圖3（c）所示。 重復(fù)測量方差分析顯示：

1） 按 鍵 尺 寸 的 主 效 應(yīng) 顯 著（F（1.676，38.548） ＝ 9.947，P＜ 0.001，η2＝ 0.302），14 mm 按鍵尺寸的滿意度最高（7.4 ± 0.2）；志愿者在8 mm 按鍵尺寸上的滿意度顯著低于11 mm（P＜0.001）、14 mm（P＜0.001）和17 mm（P＝0.028），在14 mm 按鍵尺寸下的滿意度顯著高于17 mm 按鍵尺寸條件下的滿意度。

2）按鍵間距的主效應(yīng)顯著（F（1，23） ＝9.006，P＝0.006，η2＝0.281），按鍵間距4 mm的滿意度顯著高于按鍵間距1 mm 條件。

3）按鍵尺寸與按鍵間距交互效應(yīng)不顯著（F（3，69） ＝2.265，P＝0.089，η2＝0.09）。 結(jié)果顯示，在8 mm 按鍵尺寸條件下，從1 mm 按鍵間距到4 mm 按鍵間距，滿意度從5.4 ± 0.4 上升到6.2 ± 0.4（P＝0.021）；在11 mm 按鍵尺寸條件下，從1 mm 按鍵間距到4 mm 按鍵間距，滿意度從6.5 ± 0.3 上升到7.5 ± 0.3（P＝0.004）；在14 mm 和17 mm 按鍵尺寸下，1 mm 按鍵間距的滿意度與4 mm 無顯著差異。

4 討論

本文開展了按鍵聲音反饋和按鍵尺寸、按鍵尺寸和按鍵間距2 個(gè)組合試驗(yàn)。 試驗(yàn)一發(fā)現(xiàn)在加入了聲音反饋后，志愿者的輸入速度和輸入的正確率均得到了顯著提升，說明聲音反饋對于志愿者的觸摸屏操作績效存在積極作用，同時(shí)相較于10 mm 或20 mm 的按鍵尺寸，志愿者在5 mm 按鍵尺寸上的交互績效提升更為明顯，說明在按鍵尺寸較小的觸摸屏產(chǎn)品中加入聲音反饋具有一定必要性。 此外，使用較大按鍵尺寸（10 mm、20 mm）的輸入速度和輸入正確率都顯著高于較小按鍵尺寸（5 mm），可見在5 mm 的按鍵尺寸下任務(wù)難度更高；志愿者的主觀評價(jià)中發(fā)現(xiàn)5 mm 按鍵在任務(wù)績效、努力程度和受挫程度維度上的得分都顯著高于其余2 個(gè)尺寸，但是10 mm 和20 mm按鍵尺寸間的輸入速度和正確率并無明顯差別，更大尺寸的20 mm 按鍵并未帶來更高的交互績效，與ISO9241－9［16］推薦使用18 ～20 mm 按鍵尺寸的結(jié)論并不一致，試驗(yàn)一結(jié)果更偏向支持ANSI／HFES［15］和Schedlbauer［18］的最小按鍵標(biāo)準(zhǔn)，約為10 mm。 但試驗(yàn)一按鍵尺寸水平的設(shè)置間距較大，不能排除10 ～20 mm 間存在更優(yōu)按鍵尺寸設(shè)置。

在試驗(yàn)二中設(shè)置了更有針對性的按鍵尺寸水平（8，11，14，17 mm），并加入1 mm 和4 mm 的按鍵間距與之組合。 在任務(wù)績效上，描述統(tǒng)計(jì)顯示14 mm 按鍵尺寸在輸入速度上最優(yōu)，在14 mm 按鍵尺寸上的輸入速度顯著高于8 mm 按鍵尺寸，其余兩兩尺寸間無顯著差別。 在主觀滿意度上，志愿者對于14 mm 按鍵尺寸的滿意度最高，對8 mm 的按鍵尺寸滿意度最低。 試驗(yàn)二結(jié)果表明，相對于更大按鍵尺寸，8 mm 按鍵尺寸下志愿者的交互績效與主觀體驗(yàn)均相對較低；在所設(shè)置的按鍵尺寸（8，11，14，17 mm）中，14 mm 有更優(yōu)的綜合表現(xiàn)（綜合考慮交互績效和主觀滿意度）。 在按鍵間距上，志愿者在4 mm 按鍵間距上的輸入正確率顯著高于1 mm 按鍵間距，同時(shí)4 mm 間距也帶來了更高的主觀滿意度。 按鍵尺寸與按鍵間距之間并未發(fā)現(xiàn)顯著的交互效應(yīng)。 綜上，推薦使用14 mm 按鍵尺寸與4 mm 按鍵間距的組合。

在實(shí)際使用時(shí)觸摸屏?xí)嬖谄聊豢臻g不充足的情況，此時(shí)需要在不影響用戶正常操作的前提下減小虛擬按鍵的空間占用。 為了探索按鍵尺寸大小的下限，以往的部分標(biāo)準(zhǔn)基于人手指寬度作為觸屏按鍵尺寸設(shè)計(jì)的參照，如ISO9241－9［16］標(biāo)準(zhǔn)建議依按鍵尺寸的下限為成年男性食指寬度的第95 百分位數(shù)，依據(jù)GB 10000－88［20］對于中國成年人人體尺寸的測量數(shù)據(jù)，18 ～60 歲中國男性食指寬度的第95 百分位數(shù)約為18 mm，與觸屏輸入工效試驗(yàn)結(jié)果并不一致。 本文研究參照Par?hi［21］的方式，測量了試驗(yàn)二志愿者手指在觸摸屏上的接觸區(qū)域?qū)挾龋▓D4），發(fā)現(xiàn)隨著按鍵寬度和按鍵間距增加，志愿者觸屏?xí)r手指與屏幕的接觸區(qū)域會(huì)增加，但增加幅度非常有限：在8 mm 按鍵尺寸下，無論按鍵間距是1 mm 還是4 mm，志愿者的觸屏區(qū)域?qū)挾绕骄鶠?.7 ± 0.2 mm，單側(cè)95%置信區(qū)間的上限為10.5 mm，表明8 mm 的按鍵空間不夠充足；而在17 mm 按鍵尺寸下，無論按鍵間距是1 mm 還是4 mm，接觸區(qū)域?qū)挾绕骄鶠?.3 ± 0.2 mm，單側(cè)95%置信區(qū)間的上限為11.1 mm，表明為了滿足大部分用戶的需求，按鍵最小適宜尺寸應(yīng)不低于11 mm，但無需達(dá)到17 mm。 即使要求志愿者刻意用力按壓屏幕（紙面），使手指的接觸面積增大，收集到的接觸面積寬度的單側(cè)95%置信區(qū)間的上限為14.2 mm，仍未達(dá)到17 mm。 根據(jù)接觸區(qū)域的測量結(jié)果，研究推薦的最小按鍵尺寸范圍為11 ～14 mm。

圖4 志愿者手指觸屏?xí)r的接觸區(qū)域平均寬度Fig.4 Average touch area width of the subject’s fingers

同時(shí)上述的測量結(jié)果顯示，在實(shí)際操作時(shí)手指與屏幕的接觸面積要小于手指本身的寬度，在設(shè)計(jì)按鍵尺寸的最小規(guī)格時(shí)，不能僅參照用戶的手指生理指標(biāo)，還應(yīng)考慮實(shí)際的點(diǎn)擊行為。 點(diǎn)擊時(shí)的接觸區(qū)域?qū)挾瓤赏ㄟ^手指寬度乘以一定的系數(shù)推測，研究以正常按壓下單側(cè)95%置信區(qū)間的接觸區(qū)域?qū)挾龋?1.1 mm）為下限，以用力按壓下單側(cè)95%置信區(qū)間的接觸區(qū)域?qū)挾龋?4.2 mm）為上限，基于GB 10000－88［20］中國男性食指寬度標(biāo)準(zhǔn)（18 mm），初步推薦該系數(shù)為0.6～0.8。

基于觸屏接觸區(qū)域?qū)挾葴y量得到的按鍵尺寸設(shè)計(jì)推薦范圍（11 ～14 mm）與觸屏輸入工效試驗(yàn)結(jié)果的推薦值（約14 mm）較一致。 當(dāng)使用大于14 mm 按鍵時(shí)，用戶的任務(wù)績效和主觀體驗(yàn)并不會(huì)有明顯的提高，同時(shí)在屏幕較小時(shí)還會(huì)占用其他界面元素的顯示空間；而使小于11 mm 的按鍵可能不適合部分用戶的手指寬度，會(huì)造成任務(wù)績效和主觀體驗(yàn)的降低。 試驗(yàn)二的結(jié)果顯示14 mm尺寸的按鍵的表現(xiàn)在描述統(tǒng)計(jì)上優(yōu)于11 mm，但在方差分析中二者間并無顯著差異，因此本文推薦的最小按鍵尺寸為11 ～14 mm。

5 結(jié)論

本文探究設(shè)計(jì)元素對觸摸屏操作的影響，主要選取了按鍵反饋、按鍵尺寸和按鍵間距3 個(gè)因素，通過數(shù)字輸入任務(wù)的績效分析出合適的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 可以得到如下結(jié)論：

1） 聲音反饋可提升按鍵任務(wù)的交互績效。相比于大尺寸按鍵（10 mm，20 mm），聲音反饋對于小尺寸按鍵（5 mm）的績效提升更為明顯，在使用小按鍵的觸屏交互中，加入聲音反饋設(shè)計(jì)是有必要的。

2） 在按鍵尺寸和間距方面，發(fā)現(xiàn)相對于10 mm 左右按鍵尺寸，已有文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)中推薦的20 mm 左右的按鍵寬度未能顯著地提升用戶的交互績效。

3） 推薦以用戶手指在觸摸屏上的接觸區(qū)域?qū)挾葹閰⒖?，設(shè)計(jì)最小適宜按鍵尺寸，接觸區(qū)域?qū)挾燃s為手指寬度乘以一定比例系數(shù)（0.6～0.8）。

4） 綜合考慮交互績效、主觀體驗(yàn)、手指在按鍵上的接觸區(qū)域?qū)挾?，推薦的按鍵尺寸為11 ～14 mm，按鍵間距推薦選取4 mm。