基于认知的公共产品设计研究地铁自助售票机人机界面设计

1、基于认知的公共产品设计研究地铁自助售票机人机界面设计偶然用户用户体验 交互可用性认知重配置，轻使用。既生瑜，何生亮？能不能只花3秒钟，点3下就用钱换张车票呢？是我智商有问题？都是自助的了还要警察来帮忙，真麻烦！论文框架绪论公共产品及偶然用户人机界面中的认知心理学因素设计方案及评估结论绪论去物质化智能替代效果不好产业结构变革响应环境保护服务当前状况：相关学科转换滞后；工业设计学科方面：软件工程学科方面：实践与理论的不对等发展：互联网产品的特点是：变化快、.质量低、功能操作与信息传达并重、高速创新从而带来的无标准。这样使得我们对于相关学科的了解普遍存在浅入浅出的问题，没能形成一个稳定发展的学术环境

2、。夸大或偏低相关学科（如心理学）在界面设计中的作用。选题背景：理论基础：认知心理学人机工程学软件工程1对比要素机器时代信息时代用户需求体力劳动的减负脑力劳动的减负设计师侧重依据人机工程学人体测量解决工具效率、有用和满意度等可用性问题侧重依据信息加工的用户认知解决信息有效传达、服务良好交互、功能有用易用的问题研究热点人机工程学心理学信息时代人机关系研究的变化1软件工程：主要研究软件产品是否有效、易学以及用户的满意度方面进行分析。其研究主要涉及计算机和软件学科的范畴。这样的工作被人们成为工程师，因为它是一个更偏理性的，客观的工作。ATM 自动售货机 城市信息终端 自主存包 地铁自助售票系统公共产品

3、及偶然用户2公共产品 公共设施 个人消费型产品比较因素公共服务型产品个人消费型产品用户数量众多一个操作次数一人一次一人多次每次操作耗时短，很短不定归属权投放企业个人消费者使用权社会人个人使用目标完成重复性的社会任务娱乐、专家操作产品生命期限长淘汰快，流行运用空间固定位置相当不定，移动等。使用情景占用着社会成员资源（时间）自由控制时间赋予功能单一丰富2它们不被个人占有，但服务于每个人信息时代新服务公共产品是公共设施在信息时代有新鲜特征而提出的概念定义：这类产品是面向不同知识层次与背景的用户，此类产品由企业或政府机构为大众提供信息或功能服务，批量投放于固定位置实现某单一任务的产品。此类产品有效、可

4、靠地替代了一些低技能需求的人员岗位，面对的用户虽然众多，但是用户操作的频率很低而且每次操作必须能高效的完成用户有意向的任务，概括为：紧急任务型，排队取号、交通售票；随意浏览型，数字信息亭等。解决实质公共产品及偶然用户交互设计设计支持人们日常工作和生活的产品。交互设计就是界面设计吗？人们在软件操作时，对界面有了一定的关注，然而，交互设计更加注重产品和使用者行为上的交互以及交互的过程。是对一个有时间维度的过程设计。它是交互设计的某个过程某个时间节点上的片段。（softface）定义与界面设计流程理解用户开发原型 评估2Product structure diagramInteractive pro

5、totypesWordingUsability testing (UCD)Contextual studiesCompetitors comparisonsPersonas & ScenariosresearchconceptdesignimplementationlaunchFocus groupsDepth interviewsquestionnairesUser goalsUsability goalsConcept modelsPaper prototypingUsage scenariosExpert evaluationWire framesFunctional specifica

6、tionaccessibility evaluationmetricsFocus groupsdesigner截至2009年4月17日终端站数量已达65个，占7条线115个车站的57%。北京地铁线网内自助购票站超过车站总数一半。到2015年北京将建成19条地铁线路，运营总里程达到561公里，日输送旅客最高将达到900万人次，届时地铁运输比重将占公交运输总量的50以上。北京地铁自动售检票系统 地铁路网售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动化系统。英文名称是Automatic Fare Collection，取其第一个字母，简称AFC系统。它以非接触式IC卡为车票介质，利用车站自动

7、售票机、半自动售/补票机、自动检票机、查询机等终端设备，使乘客在乘坐地铁时，能够实现自动购票、自动检票、自动充值和自动查询等功能。公共产品及偶然用户目前北京地铁售票机的特点：不按里程分段计价，全线2元。这个情况应该说不会持续很长时间，随着城市建设的发展，分段计价是必然趋势，因此本文设计研究将考虑分段计价的需求。自助售票和窗口售票相结合。这种配合工作模式是地铁售票系统过渡的一个过程。完全放弃窗口售票还需要一定的时间。自助售票机前门可罗雀现象严重，这个问题一方面表现了公众购票行为的倾向性，还是喜欢通过售票员购票，售票员毕竟能处理复杂的情况，另一方面则说明而自助售票机交互设计的不足，还不能完全胜任售

8、票一职。公众在机器面前表现出迷惑、犹豫、恐惧的心理，正是产生这些现象的原因，为更快、更好地实现自助售票机的职能替代，人机交互有很大的提高空间。现象2Beijing subway ticket vending system引导性。一个产品之所以不被人使用，去除技术实现的因素和系统响应等客观因素，在界面上需要考虑更多的如何诱导用户使用，增强使用带来的快乐感受。这可以从语言、动画、形象、视觉和听觉上考虑。易读性（功能自我展现）。公共产品的用户时间宝贵，不允许时间浪费在信息的解读上，有什么功能直接明确的展现在界面上。可靠性。高效是可靠的结果，可靠的操作就是要不动则已，一动则成。容错性。允许错误是公共产

9、品必须满足的目标，用户能取消、能返回。用设计将技术行为降级。保密性票据证明。需求使用频率低。一方面是技术可靠度不高，没能完全放弃人工服务。缺乏诱导。公共产品比较生硬，没有任何诱导使用的信息鼓励用户。技术心理障碍。总认为是高科技的东西，用户感到陌生和害怕。也许有过坏印象，也许对新产品有不信任感。问题公共产品及偶然用户2让用户尽快离开我。谷歌价值观中有一条就是：快比慢好。“Google 相信瞬间带来的喜悦。 您需要解答的时候，往往是希望马上就能得到。 这点是无庸置疑的吧？ Google 的目标就是希望用户使用 Google 网站的时间越短越好，这样的公司世界上可能也独一无二。 Google 执著地

10、消减网页多余的空间，不断地提高服务环境的效率，并一次次地打破自己创造的速度记录。 别人认为大型服务器是处理海量数据的最快方式， 但 Google 却发现 PC 机联网速度会更快。 在别人都认为搜索算法会明显限制速度时，Google 却写出了新的算法，证明了速度无限的真理。 Google 一直在不断地努力，让速度再快一点。”公共产品的设计目标：偶然用户用户分类新手用户。就是还没有使用过产品或还没有学习操作知识的用户。对于新手用户，需要了解他们的产品使用知识、使用经验和学习过程。一般用户。他们基本能够自己完成一个操作任务，但是并不熟练，长期不操作，可能就会忘记所学习过的东西。一般用户往往只会正常操

11、作过程，面临非正常操作情况或新问题时，往往在解决问题时有许多困难。专家用户。偶然用户。偶然用户：也称作一次性用户。以上三类用户可以说都是针对频繁使用的产品而言的。偶然用户放在公共产品上来说比较好理解，就是偶然会有对此类产品功能的需求。偶然用户不存在某个具体的特征，我们无法从年龄、知识结构、操作喜好等来界定。因而我们每个人都是潜在的偶然用户。最大的共同点就是：走来即用。一个走来即用的设计是不言自明和直观的，所以第一次和一次性用户可以有效的使用它，而不需要实现介绍或培训。公共产品及偶然用户2norman用户行为模型意图选择执行评估心理判断自我认知情绪任务分析：我们提炼了用户需求：在短时间内（5-1

12、0秒，通过调查和观察获得）通过较少的步骤（2-4个步骤，依据互联网设计经验，别人总结的准则）用自己的钱换到自己要去地方的车票。选择目的地选择数量投币拿票重选找零放弃放弃放弃取回钱币确定购买意图角色设计创建用户角色和情景是一个先调查后描述的方法：1、调查用户数据。2、用叙述的形式描述人物角色。1、为直观形象的理解用户、理解产品功能的实现，为建造产品打好基础。有利于把前期对用户需求调查数据形象化的表现出来；2、在方案设计中，对应的应用在这样的角色上，模拟是否能顺利完成任务，为产品的顺利设计提供假象的用户。然后在交互原型设计完成之后，使用人物角色进行验证，验证交互设计的优劣，是否实现了设计目标。意义

13、方法公共产品及偶然用户2于倩女，32岁 中学教师性格活泼，不够有耐心。经常会说“怎么会这样？”对费脑子的事物不愿过多的尝试。Senario：每周末都会和老公、 5 岁的孩子乘坐地铁，去孩子姥姥家。由于家里只有一张公交卡，所以通常使用终端购买3张单程票；在地铁站，人潮涌动，窗口售票排满了人，相比之下就决定在人稍微少些的自助售票机上操作。到自己操作了，在她后面排着不少的人，给她不小的压力，生怕稍微缓慢就会有抱怨。自身在紧张的状态下，希望尽快离开自助售票机。张文斌，男，28岁，刚到北京上班的白领，在国贸工作，固定时间上下班，总觉得通过终端购票很繁琐，只是因为刚到北京不久还不知道办理公交卡； 刘妍，女

14、，18岁，高中生，周末经常有活动，会约朋友出去玩，如果有人在旁看她怎么使用终端的话，她会觉得很得意；Robot Gates，男，44岁，美国人，在一所外语教学机构教书，乘坐地铁来回于学校和住所； 于倩，女，32岁，每周都会乘坐地铁去孩子姥姥家，常会带上老公和 5 岁的孩子，由于家里只有一张公交卡，所以通常使用终端购买3张单程票； 周卫国，男，58岁，退休干部，偶尔参加一些会议，厌恶志愿者在一旁指导，常找没人排队的终端购票； 游客民工高效，准确好看英语界面简便，一次购买多张准确 ，自我实现游客游客游客用户界面中的认知心理学因素3认知心理学是一门研究认知活动的功能、表现、内在结构和心理机制的学科。

15、它既是心理学的一个分支，也是认知科学的一个一个重要组成部分。其诞生的标志是奈瑟1967年出版的认知心理学.简单的来说它是研究人是怎样学习知识、存储知识和运用知识的学科，研究的范围包括注意、知觉、记忆、思维、问题解决、言语、认知发展等.认知心理学是二十世纪50年代中期在西方兴起的一种心理学思潮，二十世纪70年代成为西方心理学的一个主要研究方向。信息加工学说（information-processing theory）是目前认知心理学的主导思想，他把人看作是信息加工系统，认为认知就是信息加工。它是建立在所谓的“计算机隐喻”基础上的。注意知觉记忆知识思维言语认知心理学的核心是揭示认知过程的内部心理机

16、制，研究信息是如何获得、贮存、加工和使用的，表现在注意、知觉、表象、记忆、思维和语言阶段的试验研究。用户界面中的认知心理学因素3信息的检测和加工记忆结构和过程高级的认知认知心理学中的提出的“有限容量”、信息加工学说和格式塔完型学说将是本文的研究重点。用户界面中的认知心理学因素注意3美国著名心理学家威廉詹姆斯（James，1890）对注意的定义是：“心灵从若干项同时存在的可能事物或思想的可能序列中选取一项，以清晰、生动的形式把握它。聚焦、集中、意识就是注意的本质。它意味着从若干事物前脱身，以便更有效地处理其他事物。”注意是信息加工的最初阶段，回答“我该关注什么？”这个问题。注意有着几个方面的功能

17、选择、放大、指引;分派，它们彼此并不孤立，而是相互依存、相互补充。主要是选择与分配功能。注意是加强某一部分信息让其进入意识，而忽略另外的信息达到对信息的选择和放大注意是信息加工的入口，要把目标信息推送给目标用户，首先就是要吸引用户的注意，而前文所讲的注意的特征要求我们在做设计的时候需要控制注意的度。增强对目标元素的注意，同时减少冗余信息的干扰。一方面我们的设计要让用户注意到需要注意的地方，而减少分散注意的背景噪音（选择性）。设计中关注点：意向性。选择性。有限容量。注意与设计特异:特异依赖于秩序而存在 热区12312视觉注意在计算机屏幕上的分布（staufer，1987）40%20%25%15%

18、注意分区倒金字塔折叠位置边界效应中心凹区边界效应（有人称为折叠位置fold），就是在一个区域的边界上，越靠边的元素是最可能被操作的，因为操作任何控件都需要手（光标的定位），在边界上，这个定位的动作可以被cut掉，所以考边界的操作应该是任务的默认操作（最优先操作），对一个任务的操作cancel还是ok，从经验上看，ok绝对是大多数的操作。因此mac放在了边界位置。用户界面中的认知心理学因素3对事物各方面感觉特性的整体的、综合的反映。综合性选择性整体性理解性恒常性非理性：相对性、错觉在认知过程中处于最底层，是最初的认知。它回答的问题是：个体正在关注的对象（客体）是什么？知觉特性知觉用户界面中的认知

19、心理学因素3导向的知觉理解：可靠的知觉理解。连贯的知觉理解。直接的知觉理解。明确的知觉理解。避免知觉系统弱点。用户界面应当显示与用户行动有关的7种信息：（1）用户的操作目的；（2）表示操作开始和结束的提示信息；（3）表示行动过程的步骤；（4）表示下一步行动信息；（5）反映行动结果的信息；（6）事故和错误纠正信息；（7）紧急处理信息。知觉与设计相似律接近律图像与背景律闭合律良好连续律重复律“格式塔原则”诞生于20世纪20年代，从设计的角度来说，它描述了设计的整体性：一个设计作品整体大于部分的总和。作为一个设计师，套用这些组织信息的原则确保用户能很快理解屏幕上的内容，理解他们所代表的数据或功能，以

20、此做出明智的决定。它主要包括：相似律、接近律、重复律、图像与背景律、闭合律、良好连续律等。相似律接近律图像与背景律闭合律良好连续律重复律相似律接近律图像与背景律闭合律良好连续律重复律相似律接近律图像与背景律闭合律良好连续律重复律相似律接近律图像与背景律闭合律良好连续律重复律相似律接近律图像与背景律闭合律良好连续律重复律用户界面中的认知心理学因素记忆3记忆是过去经验在人脑中的反映是人脑对感知过的事物，思考过的问题，体验过的情绪和做过的动作的反应。记忆是个过程，它包括信息的编码（识记）、储存（保持）和提取（回忆与再认）这三个环节。按照信息加工学说的认知过程和保持时间的长短分为感觉记忆、短时记忆、和

21、长时记忆。感觉记忆：不到1s 感觉残像 为认知提供广泛的素材短时记忆：不到20s 将重要的少数刺激提取来进行精细加工的准备期长时记忆：超过1m长时记忆的编译形式有两类：一种是图形、物景和画面；另一种是文字，它用命题来表示知识。长期记忆有以下几个特点：（1）人们记忆的不是完整画面，也不是故事的准确逐字逐句原文，而是人们理解的画面含义和文字的含义，人很难记住画面的细节和文章的完整语句；（2）画面记忆能力比文字记忆能力强得多，斯丹丁(Anderson,1990)曾做过一个实验，人们可以记忆一万幅画面的73；（3）人对文字的识别能力比对文字的记忆力强得多，即人的内容识别能力比回忆能力强得多。反应发生器

22、反应输出刺激输入感觉登记短时储存易迅速消退的记忆库控制过程：刺激分析器编程改变感觉通道的偏向激活复述机制将信息从感觉登记引入短时储存将信息从短时储存引入长时储存引起和校正长时记忆的搜索对储存信息的直觉推断确定决策标准激发反应发生器复述缓冲器长时储存不易衰退的记忆库7个功能模块其中通话功能右侧为下拉三角，为类似功能的集合。“72”原则：信息组块（chunk）减少外界信息量，减少思维量，可以改进工作记忆图形和文字的搭配。72 7+1个功能模块多余功能用“更多”压缩用户界面中的认知心理学因素公共产品的交互设计指导原则3为了使界面简单并使用快速、愉快，我们设计的指导原则就是：减少视觉压力。从注意上讲，

23、页面元素根据交互的具体阶段，展示相应信息，避免干扰信息的出现；减少思考压力。从认知上讲就是加强惯例知觉的运用，在识别文字或者图像时尽量是日常生活中常见元素，避免牛头不对马嘴的专业隔阂；减少记忆压力。不同阶段的界面上，尽量保持一致性，包括布局、信息架构的一致性，运用“72”和“组块”原理，让用户在操作中通过位置的回忆，对交互有高效的把握；合理运用图标和文字，提高交互的可靠性和效率； 减少移动压力。合理运用知觉的连贯性，更多考虑上下文关系，简化交互流程，增进各个页面间的关联。移动包括两方面：一是眼球移动，二是肢体，特别是手的移动。最好是眼球和手的移动能很好的匹配。争取以图像移动而肢体少动的状态。减

24、少或消除任何技术带来的负担。技术不是了炫耀的，技术是提高产品操作效率的保证，虽然说曾经历史上把技术作为一种表现手段，形成高技术风格的设计。但是在界面设计中，技术是个隐形因素，设计师应该寻找一个符合现实的隐喻，成功的完成产品的功能实现与展现。第四章 设计方案及评估4终端外形硬界面 终端交互软界面积极按钮消极按钮取消 返回交互原则视觉 和手指移动方向积极与消极操作各地地铁动态注意视觉引导功能完型人性关怀外观尺寸：高1700mm，宽 800m，深800mm 22寸 56cm的电容触屏最小移动130mm知觉中的连贯与引导放置物品牵手20倾角寿命、维护决定材料和工艺第四章 设计方案及评估4终端交互软界面

25、设计以确定的任务：位于复兴门的乘客，为购买4张前往东单的车票来贯穿整个流程通过了三轮迭代设计完成的：基础的交互原型建立，确定交互、操作动作规则。确定交互界面的主要任务包括线路查询、英语操作界面、公交卡充值、定额票购买（在后面的测试中取消了此功能）、订购界面用语与布局、订购界面流程、取消订购等任务界面。用户测试，总结设计和需求问题。取消购买定额票的功能、确定界面图形风格，参考北京公共交通和城市色彩，确定灰蓝色为底色、红色与金黄色的按钮、淡蓝色的提示信息这样的视觉规范。依据上文总结的交互设计原则、公共产品的需求完成界面设计单一任务功能可见用户掌控现实原型从上到下近实远虚不再确定的第四章 设计方案及

26、评估可用性：专家走查用户体验：用户调查4系统状态可视性用户是否能够随时掌握系统的运行状况？是否及时为用户提供了有关造作的提示信息？系统应与真是世界相符界面使用的语言是否简单明了？用户是否熟悉系统用到的词汇、惯用语和概念？用户的控制权及自主权用户能否方便地退出异常状况？一致性和标准化相似操作的执行方式是否相同？帮助用户识别、诊断和修复错误错误提示是否有用？预防错误是否容易出错？何处易出错？为什么？以来识别而非记忆对象、动作和选项是否清晰可见？使用的灵活性及有效性是否使用了快捷键，以便有经验的用户快速执行任务？最小化设计是否存在一些不必要或者不相关的信息？帮助及文档帮助信息是否易于检索，是否易于理

27、解？评估问题主要在：系统状态展示不够，在售票界面方案中，本站位置、所属线路等信息没能在全局上展示。帮助信息不足最小化设计表现突出,信息量少。“定额票”功能意义不大。Jacob Nielsen 1994Useful If its not useful, who cares if its usable?Usable Dont make me think!Desirable Positive experiences build brand loyalty.Accessible Available to all, regardless of disability.Findable You cant use what you cant find.Credible Quality design builds trust.1 品牌(branding)2 可用性(usability)3 功能性(function