國
立 政 治 大 學
‧
Na tiona
l Ch engchi University
第 一 章 緒論
1.1
研究背景與動機
隨著科技的普及，數據量暴增，然而人們不易在短時間內吸收大量訊息，所以需 要改由其他方式呈現資料，不論是日常生活的新聞閱讀，或是專業領域的資料，圖像 解說漸漸取代了文字，以提升閱讀速度與效率，資料視覺化就此應運而生。視覺化的 意義為「使某事、某物以可見的表現方式增強人類的感知」，是一個圖像化的過程，作 法為將不可見物轉化成圖形、符號、顏色、紋理等，也就是將資訊對應到視覺元素的 過程，其結果讓只能維持幾分鐘的人類視覺搜索動作得以完成，意即在短時間內接收 完大量的資訊 [1] [2]。
在此釐清一些容易混淆的概念：(余民寧, 2000)
1. 資訊視覺化（Information Visualization，簡稱 InforVis）將抽象物可視化，包含數 字、文字、地理資訊等，呈現方式不限 [3]；
2. 資訊圖表（Infographics）將資訊、資料或知識可視化，以圖或表的方式呈現 [4]；
3. 資料視覺化（Data Visualization）將數字或數據可視化，以統計圖、圖或資訊圖表 的方式呈現 [5]。
三者之間依被抽象物分為資訊、資料兩類，資料被包含於資訊，另外又可依呈現 方式分為限定圖表或泛指所有可視化的呈現，所以三者有互相包含、獨立的部分。
本研究的對象「互動式資料視覺化（Interactive Data Visualization）」與一般靜態資 料視覺化的不同之處在於可互動性，非由設計者直接提供單一觀點，而是讓資料在不 同使用者的互動操作下有各自的詮釋，依循的原則為 Ben Shneiderman 於 1996 年所提
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
Na tiona
l Ch engchi University
出之「視覺化資訊檢索真言（Visual Information-Seeking Mantra）：先有整體輪廓，再做 放大檢視或過濾，接著是依個別需求提供細節。」換句話說，使用者對一個互動式資料 視覺化工具的第一印象形成了最初步的了解，接著透過實際操作，一一獲得想知道的 資訊。圖 1.1解釋了互動式資料視覺化的意義，灰色方塊的寬度表示需要花費多少力 氣，康仕仲博士指出人與資料的互動是透過呈現與操作介面的設計，若善用資料的特 性和使用條件，則可降低原始資料之複雜程度至人類視覺可理解範圍，意即讓使用者 面對資料的障礙藉由介面的加入而降低 [6]，且能在資料中自由探索、得到洞見 [1]。簡 言之，使用者需要透過互動，一步一步探索更深層的資料，才能從中得到洞見。
(a) 原本使用者與資料的互動狀況
(b) 視覺化參與後使用者與資料的互動狀況
圖 1.1 人與資料互動的三層架構
任何互動設計都應該要有評估方法，倘若它不易使用，便會降低使用意願與次數，
使得此設計的意義沒有辦法發揮。隨著適合資訊工程師的 D3.js [7] 和給非程式開發者 的 tableau [8] 等工具的出現，讓人人都可以做互動式資料視覺化，它們因應新的需求 與演算法被開發出來，或是舊有的呈現方式根據不同的資料產生變形，然而這些不被 大家熟悉的設計卻很少被評估、驗證。目前尚未有互動式資料視覺化專門的評估方法，
少數有嘗試評估者，方法單一，都是沿用靜態資料視覺化的評估方法，藉由任務設計
‧
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
Na tiona
l Ch engchi University
本論文研究貢獻如下：
1. 在我們所知的相關研究裡，本研究第一個評估互動式資料視覺化的使用者行為。
2. 因為互動式資料視覺化的特性為使用滑鼠操作與眼睛接收，所以應用眼動與滑鼠 追蹤來蒐集使用者量化資料，並詳述具體實驗方法。
3. 分析方法包含改進興趣區域法，並提出將使用者行為轉成序列，進行序列運算。
4. 提出評估互動式資料視覺化的指標，包含：吸引力、易發現性、困難度、易識別 性、易理解性、精準表達程度、使用效率。
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
Na tiona
l Ch engchi University
1.3
研究流程與方法
圖 1.2 互動式資料視覺化量化評估流程圖
1.4
論文架構
本論文共分為六個章節，其內容綱要如下：第二章探討資料視覺化的評估方式和 電腦操作量化評估方法，第三章為研究方法，參考使用者經驗研究方法與量化資料分 析方法，並依實驗流程分別介紹如何做實驗任務設計、資料蒐集、資料分析，第四章 為初始以及經過前期研究後改進的實驗設計，第五章為實驗結果，驗證各評估指標與 描述研究限制，第六章為結論與未來展望。
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
Na tiona
l Ch engchi University