人機互動與使用者介面設計

一、 人機互動與行動載具上的使用者介面設計

早期的電腦或科技設備使用者，僅限於較為專業與肯花時間鑽研的人，其使用電腦 的目的比較單純，電腦操作能力也較為專精，因此早期的電腦科技在使用者介面的設計 與現今不同。但接下來數十年發展的議題，將會是如何讓電腦的操作和效能更貼近使用 者的需求與感受，以心理學為架構，廣泛收集各種資料，並整合各領域的學者，如資訊 設計師、人因工程學家、教育學家和圖形介面設計專家等，形成一個重要的研究領域，

即人機互動（Human-Computer Interaction, HCI）科學（Shneiderman & Plaisant，2005）。

一個理想的人機互動介面應該讓使用者產生正面的感受、提供清晰的思路、提供優 勢並協助完成工作，並且讓使用者使用時不會產生困擾，達到「高親和度」（user friendliness）的使用者介面（Shneiderman & Plaisant，2005）。Salvendy和Smith（1993）

則認為一個合適的人機介面必須滿足三個要素：

（一）任務導向（task-orientation）

應用軟體或程式可以讓使用者完成其目標。

（二）明確的使用者目標（explicit user’s goals）

先了解使用者的需求，再讓使用者完全了解應用程式如何操作。

（三）問題解決和學習能力（problem-solving and learnability）

讓使用者能藉著使用應用程式去解決產生的問題，進而使其增進專業能力。

其他學者也相繼提出使用者介面設計的準則，本研究整理 Dix 等人（2003）與 Shneiderman 和 Plaisant（2005）所分別提出的六項與八項設計準則，歸納出以下九點作 為本研究設計之準則。

（一）有效性（availability）

在使用者與系統介面互動的期間，必須保持能夠隨時存取並使用的狀態。

（二）適應性（flexibility）

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理想的系統介面應該要能針對不同使用者，如幼童、老人、專家等去設計相對應的應用 程式或輔助程式，例如對初學者加入更多導覽說明的功能，同時也應針對不同環境去製 作相對應的功能。

（三）一致性（consistency）

系統的文字、顏色、流程、相關術語、提示、功能選單、字型、版本、不同系統部分以 及表達方式等，應該要有類似的操控介面和方式，例外的狀況不能過多，能讓使用者只 要熟悉一種使用方法就可以輕易的駕馭整個系統介面。

（四）整合性（intergration）

能因應軟體更新頻率的速度以及不同作業系統間的差異，如果介面系統使用的是一致的 檔案格式，使用者就可以利用應用程式去遷移、轉換或修改他們的資料。

（五）穩健性（robustness）

系統應預防或避免產生嚴重的錯誤，即使使用者遇到操控上的問題，系統也應有相關的 解決措施，例如提供簡單的恢復程序等。

（六）提供有效的回饋（offer informative feedback）

使用者操控系統的每個動作都應該要有回饋，若是經常出現但較不重要的動作，可以給 予少量的回應；若是不常出現但具高重要性的動作，則應該要回應更多相關內容。回應 的內容包括視覺的、聽覺的，甚至在虛擬環境（virtual reality）下有觸覺的回饋。

（七）可簡易的取消動作（permit easy reversal of actions）

使用者操作系統的每個動作理論上都應有回復的功能，讓使用者犯了錯誤有可以復原的 機會，降低使用的焦慮感，更可藉此讓使用者去嘗試系統介面上較少用的功能，增加系 統的可用性。

（八）支援內在控制（support internal locus of control）

每個操作者都會有想要控制整個系統介面的感受，若系統有過多預期之外的運作、冗長 的資料、產生與使用者觀感不同的結果等，都會讓使用者產生焦慮或不滿感，因此系統 應盡量符合使用者的期望，讓操作系統的人成為駕馭者而不是被動的回應者。

（九）減少短期記憶負荷（reduce short-term memory）

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人們在短期記憶上的限制通常只有五到九組的資訊，因此為了避免造成使用者的負擔，

系統介面應盡量保持簡潔化、單一化，例如減少視窗的移動頻率、畫面的頁數精簡化，

而最好能讓使用者在線上可讀取控制命令等資訊。

而 Dix 等學者（2003）也提出了五種支援使用者的方法：

（一）控制輔助（command assistance）

在特定的控制命令上，系統應給予使用者一個幫助的畫面或是簡易的操作手冊去輔助使 用，因為使用者必須正確地知道他們在尋找的東西是什麼，才能有效的運用系統。

（二）命令提示（command prompt）

在使用者遭遇一個使用上的錯誤時，系統應給予更正的提示。

（三）文字感知輔助（context-sensitive help）

系統應依照使用者的動作、下指令的脈絡而給予不同的輔助資訊，範圍涵蓋專業的、特 殊的使用者，到僅能輸入簡單的命令的使用者，都應適性地去編譯輔助文字。

（四）線上教學（online tutorial）

允許使用者在測試的環境中使用應用程式，一種可替代傳統線上教學的方法為讓使用者 探索、體驗有限使用性的系統版本，進而從中學習。

（五）線上的教學文件（online documentation）

為了廣大的使用者而言，應該將具有詳盡的使用說明、描述的文件放置於系統上，對於 進階的、專業的使用者也應該放置簡易的使用手冊。但 Heyhoe（2001）和 Lumsden（2008）

指出，在行動裝置上如 PDA，觀看線上的教學文件最大的窒礙在於螢幕的解析度較小，

在有限的螢幕範圍內必須展示所有的資訊是很困難的，在線上所閱讀的電子文件不能與 一般列印在紙上的大小相比擬，必須用捲軸式（scrolling）的移動來瀏覽；若要增加螢 幕解析度，又必須考量到行動載具的執行速度和電池續航力問題，且在顯示方面（如亮 度、字體大小、圖示大小、應用程式中的物件大小），對於設計者也是一個困難的挑戰，

因此線上的教學和文件較不適合，應著手於讓系統介面更容易上手、簡單使用的方向設 計。

關於 PDA 上的介面設計，Curtis（2002）的研究表示，PDA 在教育上的使用具有下

25 列三種特性：

（一）可負擔性（affordability）：價格約為 100 美元左右，比電腦便宜，因此師生比較 能夠負擔。

（二）可攜性（portability）：PDA 的體積輕巧，便於師生在進行戶外研究時攜帶。

（三）擴充性（versatility）：PDA 日漸普及，周邊之軟硬體商紛紛投入研發，因此師生 皆能依照不同學科領域和教學的需要，取得相對應之軟體或硬體。

本研究是以 PDA 為行動載具平台進行發展設計，因此如何在行動裝置上設計最理 想的系統介面是接下來要探討的。如上所述，在行動載具上設計系統介面與一般使用者 介面最大的不同在於螢幕的解析度。本文整理 Heyhoe（2001）、Luchini 等學者（2004）

和 Weiss（2002）所分別提出在行動載具上設計系統介面的七項、兩項和十一項準則，

提出比一般設計準則更需注意之處。

（一）介面簡化

盡可能地使介面只留下必要的選項工具和資訊欄，同時讓使用簡單化，例如提供使用者 會使用到的行事曆功能，而省去其餘複雜的小工具。

（二）介面輸入自動化

減少使用者需要做輸入動作的頻率，因為行動載具體積小，使用者可能同時進行兩個以 上的工作，例如邊走路邊瀏覽資訊等，有時甚至只用單手操作，因此可利用觸控、傾斜、

手勢等更直覺性（intuitive）的動作去控制系統（Lumsden，2008）。

（三）介面圖示化

適當的使用圖示或圖表可以讓使用者更快熟悉系統的操作，但在設計時須考量圖示不能 過大或過小，過大可能產生讀取速度變慢的問題，過小則會讓使用者難以理解。此外直 覺上看起來可以按的圖示應是可按的，反之看起來不能按的就不應該可按，圖示的色彩 豐富度也需適中。

（四）使用捲軸介面

行動裝置與桌上型電腦最大的差異即是螢幕的尺寸，尺寸小的螢幕若要達到能刊載所有 資訊，則必須使用捲軸的介面。

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（五）平台一致化

盡可能地保持系統在所有平台間都可以使用，包括行動裝置與行動裝置之間、行動裝置 與桌上型電腦之間；另一方面也要保持不同的作業系統間的一致性，如此才可增進系統 的易用性。

以上設計準則的概念雷同處很多，但沒有一種標準是可以普遍適用於所有情況，因 為沒有一種單一的設計可以滿足所有的使用狀況。遇到不同的行動裝置、不同使用者族 群或是不同的環境等，就還有修改的空間及適用性的問題。因此一個成功的系統介面設 計必須完善分析並描繪使用者的需求和特質，才可以設計出完善的使用者介面。

二、 使用性評估

上一節描述了系統介面的設計準則，若系統設計人員能適當地分析使用者的需求，

並且依著介面設計的準則設計出系統雛型後，接著就是進行評估設計的部分。開發人員 耗盡心力所設計的系統，對某個族群的使用者而言或許是最佳的使用介面，但也有可能 對別的使用者而言未必最好；同時就使用者目標而言，對於某個工作或許是最佳的介 面，但反而會使其他工作造成阻礙、難以進行（Marchionini，1995）。ISO9241-11（1998）

提出評估的標準著重於以下三點：

（一）有效性（effectiveness）

意旨一個任務或一個目標能達成的程度，若實際使用系統過後只能達到使用者自訂目標 的一半，則有效性為 50%。

（二）效率（efficiency）

表示使用系統所需花費的心力程度，若所需的努力愈少，則效率愈高。

（三）滿意度（satisfaction）

此衡量標準較難數據化測量，大致意指使用者使用系統後所感受到的舒適程度以及接受 程度。

Shneiderman 和 Plaisant（2005）則又提出學習時間、執行速度和錯誤率也應納為考

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量之一。每個設計者都希望能將上述的種種介面評估標準列入評估的目標，但執行上並 不容易。對於商業而言，執行速度最重要；對於個人娛樂和家庭而言，容易學習和滿意 度較為重要；對於教育系統而言，容易學習和有效性最為重要。因此必須對於目標必須

量之一。每個設計者都希望能將上述的種種介面評估標準列入評估的目標，但執行上並 不容易。對於商業而言，執行速度最重要；對於個人娛樂和家庭而言，容易學習和滿意 度較為重要；對於教育系統而言，容易學習和有效性最為重要。因此必須對於目標必須