使用者認知風格對選單架構設計之影響研究－以車載資訊系統為例

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(1)國立交通大學應用藝術研究所. 碩士論文. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究－以車載資訊系統為例 A Study of the Effect of User’s Cognitive Style on Menu Structure of Automotive Telematics Device. 研究生：黃至煌指導教授：莊明振. 中華民國九十五年一月.

(2) 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究－以車載資訊系統為例 A Study of the Effect of Users’ Cognitive Style on Menu Structure of Automotive Telematics Device. 研究生：黃至煌指導教授：莊明振. Chih-Huang Huang Ming-Chen Chung. 國立交通大學應用藝術研究所碩士論文 A Thesis Submitted to Institute of Applied Arts National Chiao Tung University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Arts in Design. January 2006 Hsin-Chu, Taiwan , Republic of China 中華民國九十五年一月.

(3) 摘要. 傳遞使用者與產品間的交流溝通，是介面存在的必然功能及目的。早期的數位產品系統皆以全螢幕的選項做為介面設計的配置方式，而當系統功能日漸複雜，他們開始使用選單架構，將資料與操作指示分屬配置。時至今日，選單架構雖有不同的形式呈現，但仍是做為軟體介面互動基礎的主要方式。從人因工程的動作分析到心理學的認知研究，已為使用者介面設計發展出許多規範與原則。然而，當數位化產品的使用，由專家普及至個人的生活領域時，使用者的定義即由訓練有素的專家轉變為泛指所有人群，此時將個人化差異的因素加入考量將是必要的。. 本研究以車載資訊系統，作為整合型數位化產品之研究範例，針對認知風格為個人差異的切入點，探討使用者於人機互動時，軟體介面產生的執行績效差異。基於文獻的引導進行GEFT與模擬操作介面的二階段性實驗，分別獲得受試者的認知風格類型、客觀操作績效與主觀使用性評量，據此進行量化統計分析，以探求二影響因子間的關係。最後，藉由觀察受試者在實驗中的互動過程，以質性的分析方式，釐清受試者可能在實驗中所發生的互動性問題。. 研究主要結論如下：（1）場域獨立型者，對於同步型與階層型選單架構具有較高的執行績效，而場域依賴型者則在連續線型選單架構中，具有較高的執行績效。（2）場域依賴型者較容易因為選單架構的差異，而在執行績效表現出顯著的差異性，尤其在於同步型選單架構的功能執行。（3）場域獨立型者較為偏好同步型選單架構，而場域依賴型者則較為偏好連續線型選單架構。（4）二類型的受試者對於執行績效高的選單架構，皆具有較高的主觀使用性評量。（5）介面設計者可以根據使用者的認知風格類型分布，選擇合適的基本選單架構為基礎，或為單一產品提供不同的選單架構設計，讓使用者可以自行選擇合適的互動流程。. 關鍵字：選單架構、認知風格、車載資訊系統. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. I.

(4) Abstract The essential purpose of user interface is to make communication between the user and products. The digital product of the earlier period used the way with the options of the whole screen as the interface design, and when the function becomes complicated gradually, they start using menu-structure to programming the interface. Up to now, menu-structure have the different forms to present, but still is to be used as the main way of the interaction. The researches from ergonomics to cognitive psychology have developed out many principles of users＇interface. However, when the usage of the digital products by the expert to personal living, the definition of the user namely the training expert change for all crowds, at this time, individual difference should be considered .. This research carries the automotive telematics device as the example of the integrating digital product, and make cognitive style as individual difference to study the effect of users＇s cognitive style on the performance of software. Acquires the users＇cognitive style by GEFT、the performance and the usability evaluation of menu-structure experiments in order to inquire the relationship between cognitive style and menu-structure through quantitative analysis. Finally, Analyzing participants in the interactive process of menu-structure experiments with qualitative ways ,to probe for interactive problems of them.. The study comes out conclusions from the experiments: （ 1 ） Filed- independent participants shows better performance at simultaneous and hierarchical menu-structure, on the contrary, fileddependent participants shows better performance at linear menu-structure. （2）The performance of fileddependent participants are easier to be influenced by menu -structure design ,particularly carrying out at simultaneous menu-structure.（ 3） Filedindependent participants show preference for simultaneous menu-structure, and fileddependent participants prefer linear menu-structure.（ 4）The result of the usability evaluation of all participants depends on the performance of the menu-structure.（5）The designers can choose the accommodation menu-structure as a foundation according to the distribution of the cognitive style of the users, or provide different menu-structures for the one product, and let the users be able to choose by themselves.. Keyword： menu-structure、cognitive style、automotive telematics device 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. II.

(5) 謝誌. 本論文的完成，由衷感謝指導教授莊明振的教導。在研究進行的過程中，由研究主題的訂定、論文架構與實驗方法的流程、乃至於研究成果與實驗分析的引導，各階段皆給予學生對於研究過程的認知與進行有偌大幫助，即使在論文撰寫的最後階段，仍保有嚴肅謹慎的研究態度，反覆地審視論文內容的完整性。. 感謝許尚華博士在工研院的計畫期間，對於本研究主題的啟蒙，並與鄧怡莘博士於論文口試時，不吝給予本研究的指正與意見，使本論文得以更加充實與完整地呈現，謹致上誠摯的謝意。. 最後，特別感謝父母與女友的支持與勉勵，以及所有給予關懷的親友們。由於你們在研究期間的幫助，才得以讓論文順利的完成，在此表達個人最誠摯的謝意。. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. III.

(6) 目錄中文摘要. …………………………………………………………………………. I. 英文摘要. …………………………………………………………………………. II. 謝誌. ………………………………………………………………………………. III. 目錄. ………………………………………………………………………………. IV. ……………………………………………………………………………. VI. 表目錄. 圖目錄 ……………………………………………………………………………. VIII. 一、緒論 1.1 研究背景及動機. …………………………………………………………. 2. 1.2 研究目的. …………………………………………………………………. 5. 1.3 研究假設. …………………………………………………………………. 5. 1.4 研究範圍與限制. …………………………………………………………. 1.5 研究流程與論文架構. 6. ……………………………………………………. 7. ………………………………………………………………. 8. ………………………………………………………………. 9. 二、文獻探討 2.1 使用者介面 2.1.1 互動形式. 2.1.2 選單架構類型. …………………………………………………………. 11. 2.1.3 任務分析模式. …………………………………………………………. 18. ………………………………………………………. 19. …………………………………………………………………. 22. 2.1.4 使用者介面評估 2.2 認知風格. 2.2.1 認知風格定義. …………………………………………………………. 22. 2.2.2 認知風格類型. …………………………………………………………. 24. 2.2.3 認知風格量測. …………………………………………………………. 27. ……………………………………………………………. 31. 2.3 車載資訊系統. 2.3.1 車載資訊系統定義. ……………………………………………………. 31. 2.3.2 發展現況. ………………………………………………………………. 32. 2.3.3 未來趨勢. ………………………………………………………………. 37. …………………………………………………………………. 39. 三、研究方法 3.1 研究流程. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. IV.

(7) 3.2 實驗設計. …………………………………………………………………. 3.2.1 互動任務分析. …………………………………………………………. 3.2.2 模擬介面操作實驗設置 3.3 實驗方法. 41. ………………………………………………. 45. …………………………………………………………………. 48. 3.3.1 群體藏圖實驗. …………………………………………………………. 3.3.2 模擬介面操作實驗. 48. ……………………………………………………. 49. ………………………………………………………. 49. …………………………………………………………………. 51. 3.3.3 系統使用性問卷 3.4 實驗分析. 41. 四、實驗結果與分析 4.1 認知風格實驗. ……………………………………………………………. 4.2 模擬介面操作實驗. ………………………………………………………. 54. ……………………………………………………. 54. …………………………………………………. 66. ………………………………………………………………. 69. 4.2.1 客觀操作績效分析 4.2.2 主觀使用性評量分析 4.3 問題與討論. 52. 4.3.1 執行錯誤的因素. ………………………………………………………. 4.3.2 任務達成方式的差異. 69. …………………………………………………. 72. ………………………………………………. 73. ………………………………………………………………………. 76. 4.3.3 互動過程的遲疑與停頓. 五、結論與建議 5.1 結論. 5.2 研究檢討與建議 5.3 後續研究方向. …………………………………………………………. 78. ……………………………………………………………. 79. 參考文獻. 附錄一. 系統使用性問卷. 附錄二. 模擬介面選單架構. 附錄三. 模擬介面標準操作步驟. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. V.

(8) 表目錄表 2-1 介面互動形式. ………………………………………………………………. 9. 表 2-2 認知風格類型與文獻. ……………………………………………………. 26. 表 3-1 影音功能. GOMS分析. ……………………………………………………. 42. 表 3-2 通訊功能. GOMS分析. ……………………………………………………. 43. 表 3-3 導航功能. GOMS分析. ……………………………………………………. 43. 表 3-4 模擬介面操作實驗指定任務表 3-5 標準步驟數及按鍵數表 4-1 GEFT 實驗分數統計. ……………………………………………. 44. ……………………………………………………. 45. ………………………………………………………. 52. 表 4-2 二認知風格類型受試者之GEFT分數表 4-3 整體績效統計摘要. ……………………………………. 53. ………………………………………………………. 54. 表 4-4 整體績效之二因子變異數分析摘要. ……………………………………. 55. …………………………………. 56. 表 4-6 場域依賴類型對選單架構之事後成對比較（執行總時間） ……………. 57. 表 4-7 影音功能之績效統計摘要. 58. 表 4-5 執行總時間之單純主要效果分析摘要. ………………………………………………. 表 4-8 影音功能之二因子變異數分析摘要. ……………………………………. 58. 表 4-9 認知風格因子之事後成對比較（影音功能之錯誤步驟數） ……………. 59. 表 4-10 選單架構因子之事後成對比較（影音功能之執行時間）. ……………. 59. ………………………………………………. 60. 表 4-11 通訊功能之績效統計摘要. 表 4-12 通訊功能之二因子變異數分析摘要. ……………………………………. 60. 表 4-13 通訊功能之單純主要效果分析摘要. ……………………………………. 62. ………………………………………………. 63. 表 4-14 導航功能之績效統計摘要. 表 4-15 導航功能之二因子變異數分析摘要. ……………………………………. 63. 表 4-16 導航功能之單純主要效果分析摘要. ……………………………………. 65. 表 4-17 場域依賴類型對選單架構之事後成對比較（導航功能之執行時間）…. 65. 表 4-18 主觀使用性評量之統計摘要. 66. ……………………………………………. 表 4-19 主觀使用性評量之二因子變異數分析摘要. ……………………………. 66. 表 4-20 選單架構因子之事後成對比較（主觀使用性評量）……………………. 66. 表 4-21 主觀使用性評量之單純主要效果分析摘要. ……………………………. 67. 表 4-22 場域依賴類型對選單架構之事後成對比較（主觀使用性評量）………. 68. 表 4-23 場域獨立類型對選單架構之事後成對比較（主觀使用性評量）………. 68. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. VI.

(9) 表 4-24 通訊功能之標準互動過程. ………………………………………………. 69. 表 4-25 受試者T18互動過程（通訊功能） … ……………………………………. 70. 表 4-26 受試者T5互動過程（通訊功能）. ………………………………………. 71. 表 4-27 受試者T38互動過程（影音功能） ………………………………………. 72. 表 4-28 受試者實驗結果比較. ……………………………………………………. 73. 表 4-29 受試者T20互動過程（影音功能） ………………………………………. 73. 表 4-30 受試者T27互動過程（影音功能） ………………………………………. 74. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例 VII.

(10) 圖目錄圖 2-1 獨立型選單內部運作流程. ………………………………………………. 12. ………………………………………………………. 13. …………………………………………………………. 14. 圖 2-2 連續線型選單架構圖 2-3 同步型選單架構. 圖 2-4 對稱性階層型選單架構. …………………………………………………. 15. ………………………………………………. 15. 圖 2-6 圖形連結型選單架構. ……………………………………………………. 16. 圖 2-7 事件觸發型選單架構. ……………………………………………………. 17. …………………………………………………………. 22. ………………………………………………………. 27. …………………………………………………………. 31. 圖 2-5 非對稱性階層型選單架構. 圖 2-8 Curry的洋蔥模型圖 2-9 群體藏圖實驗範例圖 2-10 車輛電子的範圍. 圖 2-11(a) BMW 硬體操作介面圖. ………………………………………………. 33. 圖 2-11(b) BMW 軟體介面主選單. ………………………………………………. 33. ……………………………………………………. 33. …………………………………………………. 34. ………………………………………………. 34. …………………………………………………. 35. ……………………………………………………. 36. …………………………………………………. 37. 圖 2-12 BMW收音機功能介面圖 2-13(a) Nissan硬體操作介面. 圖 2-13(b) Nissan軟體介面主選單圖 2-14 Nissan收音機功能介面圖 2-15 Lincoln硬體操作介面圖 2-16 Lincoln收音機功能介面圖 3-1 研究流程與目的. ………………………………………………………. 39. 圖 3-2 AUTORUN 實驗紀錄. …………………………………………………. 45. 圖 3-3 模擬操作介面實驗硬體. …………………………………………………. 46. 圖 3-4 模擬介面操作說明. ……………………………………………………. 46. 圖 3-5 模擬介面說明版本. ……………………………………………………. 47. 圖 3-6 模擬介面練習版本. ……………………………………………………. 47. 圖 3-7 系統使用性問卷計分方式（單數題號）. ………………………………. 50. 圖 3-8 系統使用性問卷計分方式（雙數題號）. ………………………………. 50. 圖 4-1 GEFT 實驗累計人數. ……………………………………………………. 53. 圖 4-2 二因子交互作用圖（執行總時間） ………………………………………. 56. 圖 4-3 二因子交互作用圖（通訊功能之執行時間） ……………………………. 61. 圖 4-4 二因子交互作用圖（導航功能之執行時間） ……………………………. 64. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例 VIII.

(11) 第一章緒論. 第一章. 緒論. 由於微處理器的出現與發展，讓產品增加機能與外觀形式的縮小成為可能。目前幾乎所有的產品，都可以化約為一個黑箱加上一個螢幕及若干按鍵（方裕民， 2003）。而使用者與產品之間的互動，則由一連串的「操作＞控制＞回饋」組合而成。多元化的數位產品整合，更是讓傳統的「形隨機能」原則顯得捉襟見肘，因為微處理器的結構，在感覺上既無法掌握，也無法透過形式傳達（Selle，1987）。然而，在產品的形式及硬體操作介面不斷地簡化下，固然擴張了單一產品的功能性，卻也可能相對地讓使用者對複雜的軟體系統產生混淆，增加其心智負荷，進而導致使用者於產品操作的挫折。因此，為了讓使用者有效地與產品進行互動，人機介面的安排規劃儼然成為一項重要的設計課題。. 從人因工程的動作分析到心理學的認知研究，已為人機介面設計發展出許多規範與原則，得以根據人類先天的能力及習慣，建立符合人性的溝通模式。然而，現行許多數位化產品對於使用者介面的設計，卻仍停滯於以外觀美化作為產品的附加價值。雖然美觀是讓使用者感到友善的因素之一，但是讓使用者與產品間達成具效率的溝通，才是使用者介面設計的重點。若要以使用者為中心，而與產品產生互動，就得在產品設計上發揮人類的思考特性（沈清松，1995），進一步瞭解科技、人類和認知之間互動的方式（Norman，1993）。而設計者在設計互動的過程中，更應該融入使用者的個人差異於心智模式之中，以創造出讓使用者與電腦互動更容易與愉悅的工作環境（陳建雄，1999）。. 本研究以車載資訊系統，作為整合型數位化產品之研究範例，以個人認知風格之差異為切入點，探討使用者於人機互動時，軟體介面產生的認知差異化。首先藉由文獻的引導進行產品互動的任務分析，歸納出軟體介面的選單架構，以進行模擬介面的設置。最後透過模擬操作實驗，探討對個人認知風格差異如何影響操作軟體的績效差異，以期對整合型數位化產品的軟體介面互動性，提出相關性理論的驗證及設計實務上的建議。. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 1.

(12) 第一章緒論. 1.1 研究背景及動機. 傳遞使用者與產品間的交流溝通，是介面存在的必然功能及目的。然而，使用者介面的積極目標，不僅要讓使用者可以與產品達成溝通目的，還要能夠降低使用者於操作時的心智負荷。Norman（1981）曾強調，介面系統是設計者與使用者溝通的管道，設計者必須了解使用者的心智模式（mental model）與設計者的設計模式（design model）兩者間的落差，以獲知設計過程的限制，讓產品的系統印象（system image）得以與使用者的心智模式達到透明（transparent）、一致（coherent）、支援（supportive）的要求。而使用者心智模式的建立來自於系統印象；系統印象則由軟硬介面的互動、回饋、說明等所提供。時下數位化產品的發展趨勢，傾向將多元化的功能集中於單項產品之中；使用者介面設計也逐漸由以往的類比式控制介面，轉換到數位式顯示介面上，不斷地降低使用者與硬體介面的互動。在此數位化產品中，雖然設計者得以藉此自由地塑造產品的外觀形式，創造產品的個性，卻使得原本提供使用者操作線索的硬體介面，不斷地內化於產品之中，而將使用者與產品間的溝通工作，交給隱藏在產品中的軟體介面處理。因此，為了讓使用者可以充分地享受到新產品所帶來的功能與便利，軟體介面的規劃與安排已愈形必要且迫切。. 早期的數位產品系統皆以全螢幕的選項做為介面設計的配置方式，而當系統功能日漸複雜，他們開始使用選單架構（menu structure），將資料與操作指示分屬配置（Shneiderman，1987）。時至今日，選單架構雖有不同的形式呈現，但仍是做為軟體介面互動基礎的主要方式。由於選單架構中的選項，能讓使用者降低學習過程中的記憶性負荷，設計者更可透過選單間架構的規劃與安排，設置正確的系統印象，以符合使用者的心智模式。因此選單架構的軟體介面形式，被視為人機介面中最容易的形式（Norman，1990），其中又以階層型選單架構（hierarchical menu structure）最為常見。雖然相關文獻對於選單架構有過諸多的探討，但是大多針對不同的階層型選單架構特性於瀏覽（navigation）行為所產生的影響為主，缺乏其他選單架構的相關探討。由於選單架構的邏輯與使用者的心智模型形成有關，因此選單架構的安排規劃與互動介面的任務目標息息相關。如果設計者在設置選單架構時，將任務目標的互動需求置之度外，便容易形成錯誤的系統印象，誤導使用者的心智模式，進而造成介面執行績效的降低。故設計者在使用者介面設計的初期，必須分析任務目標所需的互動行為，並設置適當的選單架構，以符合使用者的心智模式。. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 2.

(13) 第一章緒論. 認知科學（cognitive science）與認知心理學（cognitive psychology）的理論，若能被有效應用到人機介面設計上，將使人在使用時的資訊處理更為簡單與有效率（Eberts，1994）。因為透過認知心理學可較清楚地說明及解釋人在進行認知活動時，訊息處理的過程為何，例如他感知到物體的哪些特徵；所意識到事物間的關係為何；來自外界的訊息是如何儲存到大腦中；在解決問題時利用了什麼訊息，採取了什麼策略等（Simmons，1977）。此外，當數位化產品的使用，由專家普及至個人的生活領域時，使用者的定義即由訓練有素的專家，轉變為泛指所有人群。一個複雜的人類特質將被突顯出來，那就是我們都不同（Wilbert，1993）。所以設計者在執行介面的安排與規劃時，將「個人差異」的因素加入考量將是必要的（陳建雄， 1999）。對差異心理學（differential psychology）而言，有關學習的眾多個人差異因素之主體為「認知風格」（cognitive style）差異（Jonassen，Grabowski，1993），其影響被視為個人組織資訊的習慣模式，因而表現在個體對外界資訊的感知、注意、思維、記憶和解決問題的方式上（Riding，Rayer，1991）。然而，認知風格對於訊息組織與表達所造成的影響，是否直接影響使用者對人機互動間選單架構邏輯的理解，進而影響使用者心智模式的形成，仍需要相關研究來證實。. 針對認知風格對使用者介面設計的影響，陳俊瑋的研究指出，使用者的注意力，依據認知風格的不同，對圖示的排列具不同的注意力表現（陳俊瑋，2001）；黃純敏則針對認知風格影響圖示配置與影像比對能力做探討（黃純敏，1999）。這兩個研究皆著重於認知風格的感知層面，但認知風格對使用者介面操作的影響並不僅止於感知層面。另外，進一步在關於認知風格與資訊組織與表達的探討主題方面，Valentine（1990）在探討認知風格差異對電腦軟體適應性的影響時指出，不同認知風格的受試者，除了對資訊組織的能力不同外，對控制軌跡（locus of control）也有顯著的影響，並引用Chapelle與Jamieson（1986）對電腦輔助教學軟體（CAI， computer assisted instruction）的範例研究，說明具認知風格差異的受試者，會因為系統程式的架構形式差異，而具有不同的主觀感受。其研究內容主要以實際軟體為對象進行測試，但未針對選單架構的設計形式做探討，所以並無實驗的驗證階段。因此，深究認知風格差異於選單架構所產生的影響關係，仍需要相關的實證研究。. 與時俱進的數位化科技，正逐漸改變人們的生活方式，因為數位化產品即將佈滿生活的每一個角落，屆時人們必須隨時隨地地處理各式各樣的數位化資訊。透過設計者對未來生活情境的描繪，並整合新興的資訊與通訊等相關技術，讓現今的數位化產品不僅追求功能的豐富性，更以人性為依歸的考量，持續發展新的產品型使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 3.

(14) 第一章緒論. 態。此時，若以使用者介面設計的相關研究議題涉入，對於新型態產品的功能整合與形式發展，則具有實質應用的意義。以近年來各家研發廠商重點發展的車載資訊系統為例，該產品以資訊與通訊技術的應用為發展重點，整合車輛的電子設備與雙向行動通訊的功能，期望達到人們想要隨時隨地交流數位化資訊的目的。該型態的產品雖已有實際商品於市面流通，但普及率並不高，且各研發廠商所整合的功能及形式均有所差異，所以仍屬於開發中的狀態。在車載資訊系統的廣泛應用被視為勢在必行的情形下，功能整合的完整性與使用者介面的互動性成為重要的研發標的。因此，利用車載資訊系統為本研究之範例，除了有助於該產品的發展外，其使用環境的特點更能彰顯互動績效的重要性。. 基於上述的研究之背景，本研究之動機可歸納如下：. 1. 個人差異的考量是讓介面設計回歸以使用者為中心的原則。個人差異對於介面設計可以有多方面的考量。就心理層面而言，時下的產品大多以外觀呈現，讓使用者感到友善為主要考量，然而，認知活動對介面使用性的助益不容置疑，但認知風格類型的差異，在使用者介面設計應用中卻鮮少被提及，此則值得吾人深究。. 2. 軟體互動模式的架構應依據互動任務的需求進行考量，而非規格化的設計配置，例如：最常見的階層性選單架構是以瀏覽的互動需求為前提。雖然瀏覽行為是人機互動必然的過程，但在面對非以瀏覽為重的任務目標時，階層型選單架構是否仍為選單架構的最佳選擇，是一個有待釐清的問題。. 3. 使用者認知風格與選單架構設計的研究領域，雖然歷年來已經有許多相關的探討，但是對於現有產品的實證研究仍顯不足。故針對此影響關係的相關性研究，仍需要藉由現有產品的分析與探討，進而釐清二者間的相互影響關係，才得以為使用者介面設計提供更實際的應用資訊。. 4. 以新型態的數位化產品而言，現有車載資訊系統的功能性符合本研究需要，且互動績效的良莠對車用產品而言，是直接影響安全性的因素。由於其仍屬開發中的產品，形式及功能的發展仍未定型，因而使用者介面的研究議題涉入此類產品，具有相當的重要性及可行性。. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 4.

(15) 第一章緒論. 1.2 研究目的. 近年來，為數眾多軟體介面的相關研究，著重於介面顯示的特性與原則，尤其在於圖形化使用者介面（GUI，graphic user interface）的實現上。此外，個人差異於認知活動的重要性，也逐漸在使用者介面設計的議題上受到重視。然而，其探討的主題皆關乎於使用者偏好與認知活動的感知層面。認知活動之於使用者介面設計非僅止於感知，其他諸如資訊處理與決策、行動功能等相關議題，皆足以影響使用者介面設計的良莠。因此，本研究以車載資訊系統為整合型數位化產品之範例，進行模擬操作介面的設置，針對使用者的認知風格類型、選單架構差異的執行績效等，進行影響關係的探求，以期藉此提供車載資訊系統的選單架構設計建議及相關系統的參考依據。主要目的歸納如下：. 1. 評估不同選單架構對具認知風格差異之使用者執行績效影響。 2. 了解不同認知風格類型之使用者對選單架構設計的偏好。 3. 探討使用者認知風格類型對客觀執行績效及主觀使用性評量的關係。. 1.3 研究假設. 本研究主要以使用者的認知風格類型與介面的選單架構設計為實驗變項，分別探討各變項對使用者於操作車載資訊系統時的使用性（客觀執行績效及主觀使用性評量）影響，以及其間的交互作用。因此，本研究的假設如下：. 1. 客觀執行績效會因認知風格不同而具差異性；場域獨立型者優於場域依賴型者。 2. 客觀執行績效會因選單架構不同而具有差異性；階層型選單架構的使用性較差。 3. 不同認知風格類型的受試者，會因選單架構設計的不同而影響使用性。 3a. 場域獨立型者在同步型選單架構中，具有較佳的使用性 3b. 場域依賴型者在連續線型型選單架構中，具有較佳的使用性 4. 受試者的主觀使用性評量會受到客觀執行績效的影響；受試者在某選單架構的客觀執行績效良好者，對該選單架構具有較好的主觀使用性評量. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 5.

(16) 第一章緒論. 1.4 研究範圍與限制. 本研究旨在探討使用者認知風格對選單架構設計的影響，主要藉由了解現有車載資訊系統的功能性及軟體介面，輔以相關文獻對於選單架構的探討，設置模擬操作實驗；而後藉由受試者的認知風格、操作歷程及績效等相關因子，進行相關議題的比較及探討，以求研究目的的達成。完整的互動介面設計原則，所相關的範圍並非單一研究所完全能及，在考慮時間與資金的限制下，本研究的範圍及限制如下：. 1. 研究範例的調查：本研究以車載資訊系統為新型態數位化產品之範例，進行研究主題的相關探討。由於其仍屬開發中的產品，形式及功能的發展仍未定型，普及率亦不高。因此，在研究範例的現有產品介紹，僅以功能性類似且具代表性的三款車載資訊系統進行說明。. 2. 系統功能的界定：由於現有車載資訊系統的功能性不一，故系統功能的界定以本研究主題的需求為主。本研究主要探討選單架構的類型差異與互動任務需求，故將以選單架構形式及互動任務需求為主，現有產品的功能性為輔，進行系統功能的界定。. 3. 模擬介面的設置：由於本研究以認知風格作為訊息組織與表達的類型分別，而認知風格的影響因素仍涉及感知層面。因此，對於模擬介面的設置，將以單純、可視的任務類型及顯示方式為原則，以減少認知風格對研究主題外的影響，力求模擬介面操作實驗的效度。. 4. 實驗工具的限制：現有車載資訊系統的操作介面，以觸碰式螢幕為趨勢。由於資金及技術的限制，本研究模擬的軟硬體介面無法完全與現有產品相同。本研究以Macromedia Flash MX程式建構軟體介面，在電腦LCD螢幕上模擬車內的資訊系統，以滑鼠作為硬體輸入介面，並對受測者的電腦使用背景作限制，以降低對實驗誤差的可能性。. 5. 受測樣本的數量：本研究以程式模擬介面的操作實驗，將對受試者執行的動作歷程進行紀錄，包含移動座標、按鍵次數及時間等數據資料，所獲得的資料相當龐大。顧及研究進行的時間有限，本研究以使用者認知風格類型為主要因變項，共採12個受試者進行模擬操作實驗，並作為實驗結果討論及分析重點。使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 6.

(17) 第一章緒論. 1.5 研究流程與論文架構. 本研究主要藉由認知風格實驗與操作模擬實驗，獲得受試者的認知風格型態與選單架構的執行績效差異，故認知風格實驗的選擇與介面模擬實驗的設置，將直接影響研究與探討的結果。因此，本論文將根據本研究主題的方向，著重於認知風格與操作模擬實驗的探討與設置，所擬定之研究流程與論文架構共分為五個章節，其內容分述如下：. 第一章緒論：以時下趨勢與相關研究為背景，引述本研究之動機及目的，並利用車載資訊系統作為研究範例，據此敘述本研究之範圍及限制。. 第二章文獻探討：針對本研究相關領域之研究成果與文獻進行探討，主要探討範圍為認知風格型態與使用者介面相關的相關議題，以為本研究尋求學理的支持與借鑑，作為研究架構基礎。. 第三章研究方法：根據研究流程的實驗目的，針對本研究所採用的GEFT認知風格實驗、模擬介面操作實驗與系統使用性問卷，進行實驗設計、實驗流程及分析方法等說明。. 第四章實驗結果與討論：根據受試者的認知風格類型測驗與模擬介面操作實驗結果，進行研究目的的相關分析，並針對二者的關聯性尋求其關係。. 第五章結論與建議：依據實驗的結果與相關文獻的探討歸納結論，進而提出使用者介面相關的設計建議，並針對研究檢討及建議，提出後續相關研究方向。. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 7.

(18) 第二章文獻探討. 第二章. 文獻探討. 本章所探討的主題可分為三部分，內容分別為使用者介面與認知風格的相關研究文獻回顧，及車載資訊系統的相關介紹。使用者介面所探討的內容範圍，為針對過去學者對於使用者介面設計、軟體介面的互動形式、選單架構類型及介面評估等所做的相關研究及探討，藉以了解選單架構於人機互動的重要性。認知風格方面則彙整以往學者對其定義、分類及量測的相關文獻，並根據相關性實驗，探討認知風格與人機互動間的影響關係。車載資訊系統的相關介紹，主要藉由該系統的定義、發展現況及未來趨勢，對車載資訊系統的功能與特性進行廣泛的了解，再以不同現有產品為範例，說明使用者介面設計的差異性，以做為實驗設計的參考依據。. 2.1 使用者介面. 人與電腦化產品的互動是一種訊息轉換的過程，過程由電腦到使用者，再由使用者到電腦，意即人透過電腦介面與電腦所完成互動的內容為訊息，因此，所謂的人與電腦的互動，簡單地來說，即是關於人、電腦與這兩者相互影響之關係的研究。研究使用者介面的目的則是要幫助設計者了解人機互動的需求，進而讓使用者可以更容易地利用電腦科技。另外，Dix等學者（1993）認為在進行人機互動研究的同時，有三件事必須被瞭解，分別為電腦科技（the computer technology）、與電腦互動的使用者（people who interact with it）以及使用性（usability）的意義。. 人與電腦化產品間憑藉硬體、軟體、資料作為溝通媒介，這些統稱做使用者介面（Dewitz， 1996）。由於本研究的範疇主要針對人機互動介面的選單架構部分，因而以下對於使用者介面的探討範疇，皆著重於軟體介面的互動相關議題。電腦業界所稱人機互動的研究議題，在早期著重於硬體的設計，而隨著近年來硬體的研發趨於成熟，專家也開始注意如何在軟體設計領域也能夠將人因工程包含在內（劉明強，2002）。Logan & Lenzi（1995）說明消費者的購買動機已從實體物件，轉向於注目更多抽象的資訊或內容，也就是使用者介面所包含的軟體介面。軟體介面是使用者所接觸到產品的軟體部份，隨著以使用者為中心的設計思維興起，軟體使用者介面已然成為決定產品良莠的一項重要因素。使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 8.

(19) 第二章文獻探討. 2.1.1 互動形式使用者介面是產品與使用者間的溝通橋樑，使用者需要透過介面以使用產品的功能；反之，產品要傳遞本身所具備的功能及操作提示，也必須透過介面來告知使用者。因此，為了創造出讓使用者與電腦的互動更容易與更愉悅的工作，可以從使用者與介面間的互動形式，作為認識使用者介面的開端來探討。互動形式的選擇對使用者介面的適切性，直接關係到使用者在操作產品時的績效及滿意度。William及 Michael（1995）將人機互動形式分為三個種類、八種形式（如表2-1所示）。. 表 2-1 介面互動形式種類語言模式（linguistic）. 形式 ‧指令列互動（command-line interaction） ‧自然語言文字（text-based natural language） ‧選單互動（menu-based interaction）. 線索模式（key-model）. ‧問答形式（question-and-answer） ‧功能鍵互動（function-key interaction） ‧語音互動（voice-based interaction）. 直接操作模式（direct manipulation）. ‧圖形直接操作（graphical direct manipulation） ‧填入式（fill-in forms）. 語言模式（linguistic）包含了指令列互動與自然語言文字，其特徵是對於操作的限制較為嚴格。該互動形式的進行具有一定的規範及結構，例如：DOS作業系統及程式語言等。指令列互動的優點，在於設計者得以降低系統硬體的要求及負荷，進而增加產品的普及性與穩定性；缺點則在於該產品只適合有經驗的專業使用者，對於陌生的使用者則需經過長時間學習，才得以充分地使用產品的功能。而自然語言文字的互動模式，雖然讓使用者得以用最自然的溝通方式達成人機互動，但系統需要完善的人工智慧（AI，artificial intelligence）才得以實現。對於現階段發展的科技而言，尚無法提供互動完整且普及的AI技術。. 線索模式（key-model）的特徵為使用者得以遵循系統所提示的步驟，操作產品的功能，進而產生互動。根據使用的硬體及情境不同，其包括選單互動形式、問答形式、功能鍵形式及語音互動等四類。該模式的優點在於降低使用者的學習時間、錯誤率及心智負荷等，讓即使是初接觸的使用者，都可以經由使用者介面的提示而達成互動。然而，在日漸擴大的產品功能下，提供互動的選項必須經過完善的安排使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 9.

(20) 第二章文獻探討. 及規劃，才不至於讓選單的提示特性成為使用者額外的負荷。. 直接操作模式（direct manipulation）由Shneiderman（1987）所提出，該模式具有以下特性：必須持續呈現給使用者可操作的物件；使用者以操作物件的動作取代輸入複雜語法。任何操作的改變能夠即時於使用者前呈現，且操作的結果也具有回復性。其優點是讓使用者與系統的互動更具直覺性，透過使用者介面所顯示的指令或圖形的模擬，讓使用者得以利用生活經驗或其他背景知識，執行預期的互動。然而，雖然設計者可藉由使用者的經驗，以規劃使用者介面的設置，但是個人或文化間所存在的差異性，則成為影響使用者介面的重要因素。因此，為數眾多的圖像設計議題，皆針對該互動模式提供相關的研究。. 在這八種形式之中，需要注意的是介面設計者並非只能作單一的選擇；依據不同的任務執行或操作介面需求，設計者可以重覆或結合運用，以求最好的介面互動形式（William&Michael，1995）。此外，Norman（1991）提到現今的消費性產品，無論利用何種形式以增進使用者介面的互動性，都應以選單作為互動形式的基礎。因為選單是以項目列表的方式告知使用者，以進行互動的選擇。使用者可藉由介面的導引進行操作，不需記憶系統操作的流程，就得以順利地完成互動的過程。. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 10.

(21) 第二章文獻探討. 2.1.2 選單架構類型選單的基本形式經常以不同的方式呈現，諸如工具列，超連結文字等。配合硬體介面的使用，使用者可以更容易地進行選單的項目選擇動作。但也由於使用者介面設計，隨著功能的多樣化，過於頻繁地使用目錄的方式呈現選擇，卻無法保證其必定易於使用。Norman曾在＂The Psychology of Menu Selection＂（1991）一書中提到，一個具效率的使用者介面，其選單架構必然經過下列八個要項的考量：. 1. 相關任務的結構（task-related organization） 2. 選項的措辭（phrasing the items） 3. 選項的順序（sequence of items） 4. 圖像的設計與配置（graphic layout and design） 5. 回應時間（respond time） 6. 即時協助（online help） 7. 錯誤更正（error correction） 8. 選擇方式（selection mechanisms）. 其中相關任務分類的結構與選擇方式，即為本研究所探討的重點，因為一個具有效率的使用流程及架構模式，可以提供使用者清楚的認知，而不需要使用者強記指令的順序及組成。對大多數使用者而言，階層式的任務分析（HTA，hierarchical task analysis）是最自然且易於理解的模式，因為似乎每一個選項必定存在於某一類別。然而，在某些工作中，某些項目並無法單純的的歸屬於單一類別（Shneiderman， 1998），選擇的項目及複雜度也可能增加，使用者也可能沒有助手以供詢問（Norman and Chin，1989）。因此，選單的架構方式，由細瑣的兩個選項到繁雜的資訊系統所提供的上千個選項，皆可能存在。Norman（1991）針對以選單架構為基礎的互動模式，依據使用者介面的使用流程及組織形式的特性，將其分成以下六個類別：. 1. 獨立型選單（single menu） 2. 連續線型選單（sequence linear menus） 3. 同步型選單（simultaneous menus） 4. 階層型選單（hierarchical menus） 5. 連結圖型選單（connected graph menus） 6. 事件觸發型選單（event trapping menus）. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 11.

(22) 第二章文獻探討. 獨立型選單的選項不經過任何路徑的連結與分類，完整的呈現於使用者眼前，使用者經由單一明確的問題回應，完成互動的過程。雖然對於使用者而言，該架構並未有複雜的互動過程，但是在軟體介面與系統間的運作，仍呈現反覆性的循環（iteration cycle）。由於獨立型選單是選單架構中，最基本也是最原始的形式，故該循環也存在於每一種選單架構的互動過程中。系統與軟體介面的運作循環（如圖 2-1所示，Norman，1991），灰色區域代表系統在面對介面接受使用者的操作後，進行判斷的運行過程；當使用者進行錯誤的操作時，系統將錯誤訊息回饋至使用者介面的顯示；反之，使用者介面則繼續顯示系統所給予的指示。. 圖 2-1. 獨立型選單內部運作流程（Norman，1991）使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 12.

(23) 第二章文獻探討. 連續線型選單具有固定且單一的路徑，選單的呈現順序皆經過預先的設定，因此使用者介面的互動流程控制完全由系統提供，每階段的選單僅具有單一問題，且不提供重複性的作答，如圖2-2所示（Norman，1991）。該範例為一問卷系統的互動流程，使用者僅可依據使用者介面所顯示的流程，依序進行互動，並無法挑選或省略問題出現的順序。因此，設置連續線型選單架構的系統，在使用者介面上應設置回復操作（undo）或取消（cancel）的功能，以避免出現使用者執行錯誤操作，卻又得依循固定路徑的窘境。該架構對於陌生或不熟練的使用者而言，可遵循系統提供固定且單一的互動流程，得以免除對使用者介面的陌生感及記憶負荷。但是對於進階或熟練的使用者而言，該選單架構卻容易導致困惑與笨拙的互動經驗。. 圖 2-2. 連續線型選單（問卷系統例）. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 13.

(24) 第二章文獻探討. 同步型選單則不經過任何路徑的連結，因此所有的選項同時呈現於使用者介面的顯示上。選項的數目眾多時，則以捲軸與頁面等作為選單延伸的形式。同於獨立型選單架構的所有的選項，其並未經過任何路徑的連結，而不同的是，選用獨立型選單架構的介面具單一問答的特性；同步型選單架構則否，所以也不具有固定的互動流程。以麥金塔系統的功能設定介面為例（如圖2-3所示，Norman，1991），該系統的使用者介面將設定的相關選項，同時顯示於同一選單中，除了可進行數個不同項目間的設定之外，還可以利用同步型選單架構提供複選的特性。然而，相對於連續性架構而言，以其為互動模式的使用者介面，尚需經過妥善的分類，使用者才得以區別選項間的異同性。. 圖 2-3. 同步型選單架構（麥金塔系統例）. 階層型選單較為一般使用者熟知，其特性為選項皆經過階層化的任務分析及規劃，選單的互動流程與連結也都經過事先的分類與安排。雖然該架構給予使用者自訂互動流程的空間，但是當使用者的操作邏輯與設計者的規劃安排發生歧誤時，既定的使用流程便容易困惑使用者。因此，有許多學者（Norman and Chin，1988；Salvendy & Jacko，1996）曾針對不同階層架構，其選項分類與關係進行研究。Norman（1991）進一步地對階層型選單架構，分為對稱性和非對稱性的階層型選單架構。階層型選單的架構變化在於其深度及廣度，深度代表任務架構的階層數；而廣度則表示每階層所提供的選項數。對稱性與非對稱性的關鍵差異在於對稱性階層型選單架構（如圖2-4所示）中，每階層所提供的選項數相同；而非對稱性階層型選單架構（如圖2-5 所示）則否。在實際的系統應用而言，由於使用者介面的設計是根據任務執行需求，使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 14.

(25) 第二章文獻探討. 以進行選單架構的安排，所以對稱性階層型選單架構較為少見，其多用於配合研究需求的實驗模型。. 圖 2-4. 圖 2-5. 對稱性階層型選單架構（Norman，1991）. 非對稱性階層型選單架構（Norman，1991）. 圖形連結型的選單架構，就如同一組直接或間接組織而成的節點網路。組織於網路中的每個節點都得以相互連接，因而該選單架構的互動流程具高度變化性。雖然，階層型選單的樹狀結構也屬於圖形連結型選單架構的一種，但是對使用者而言，圖形連結型的選單架構並無所謂的選單層次，也就是由上而下的組織流程，取而代之的是如同地圖般多路徑的節點網路。圖形連結型選單架構的變化性，在於其網路構成的循環性、對稱性及連結路徑的方向。如圖2-6所示（Norman，1991），對循環的特性而言，Graph A與B同具循環性，但連結路徑的方向有所不同；Graph C 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 15.

(26) 第二章文獻探討. 則不具循環性；而Graph D是由兩個非循環性網路組合而成的非循環性架構。對於架構的對稱性而言，Graph A、B與C都屬於對稱性的架構；Graph D則否。該類型的選單架構多數用於作業平台（operating system）或應用程式（application programs），目的在以選單架構取代傳統指令列的互動之外，更提供使用者互動流程的完整控制權。. 圖 2-6. 圖形連結型選單架構（Norman，1991）. 事件觸發型選單的本質，如同以同步型選單作為其他選單架構的組織方式，意即在互動任務的執行過程中，依據使用者的需求，可使用類似同步型選單的架構，隨時啟動不同的選單架構，因此可說是一種混合式的選單架構。而不同於同步型選單的選單互動模式，為該架構的操作與呈現方式，例如：按下特定的功能鍵，而以下拉式（pull-down）或蹦現式（pop-up）的功能選單呈現，如圖2-7所示之麥金塔系使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 16.

(27) 第二章文獻探討. 統中繪圖程式的執行狀態（Norman，1991）。除此之外，其主要提供的功能如下：. 1. 在維持使用者介面顯示的操作環境為前提下，執行某特定功能或進行環境設定，並將執行後的結果直接呈現在使用者眼前。 2. 於互動任務執行的同時啟動子程式，讓使用者暫時性地離開目前的操作環境，待該任務執行完畢後，自動回到原先的操作環境。 3. 隨時切換操作環境，以進行不同的互動任務，意即系統即時多工的運作狀態。. 事件觸發型選單的變化性，主要在於以上三個功能狀態的交互使用，與所連結的其他選單架構數量。所以該選單除了具有相當大的彈性之外，同時也增加了其複雜性。隨著選單與選項的數量增加，對使用者而言的心智負荷也將隨之增加。. 圖 2-7. 事件觸發型選單架構（麥金塔系統例）. 利用以上各種選單結構為基礎的結合或變化，得以呈現各式各樣的互動形式與內容。每種不同的選單系統架構都具有若干的優缺點。而對於互動品質的得失衡量，則成為使用者介面的良莠評估標準。為了提供理想的互動環境，介面設計者必須考量產品所提供的功能、使用者介面的互動模式等，依據不同的互動需求，採用不同的架構方式。針對本研究的範例而言，由於單一型選單架構為基礎的使用者介面，因其功能性定義並不敷車載資訊系統之使用需求；而圖形連結式與事件觸發式的選單架構，皆屬於混合型架構，並非本研究所要討論的選單架構基本型態。因此，本研究進行模擬操作實驗設置的選單架構，分別為連續線型、階層型及同步型等三種選單架構。使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 17.

(28) 第二章文獻探討. 2.1.3 任務分析模式任務分析提供了系統功能應該如何被達成的方法，其中包含各種技術的通用名稱。這些技術詳細說明了人員和機器的分工界限，預測各種任務疑難問題，和評估系統的使用性及機能需求（劉明強，2002）。對於使用者介面而言，任務分析的目的在於增進互動進行的品質與績效，因此必須著重的是任務的組成與使用者需求。為了讓任務分析相關的資訊彙整更具系統化，關於使用者介面的研究已經發展出許多任務分析的方法。. Card，Moran & Newell（ 1983）提出的GOMS方法（goal，operator，method，selection rules）是一個以使用者行為建置互動介面模型的技巧。簡單的說，其模型以達到目的（G，goal）的方法（M，methods）所組成，而方法是由一連串以供使用者操作的元素（O，operators）條列所組成，如果可以達成目的的方法不只一種時，則需要以抉擇法則（S，selection rules）作為依據，選擇達成目的所適宜的方法，而抉擇法則是由使用者對互動整體的邏輯脈絡所形成。以使用收音機為例，當使用者希望可以收聽某一頻道時，其目的可能是搜尋或是執行已儲存的頻道，因此使用者的操作元素為向前、向後搜尋或執行已儲存頻道的號碼；而要達成收聽某一頻道的目的時，所選用的操作元素組合與順序即為其方法；最後使用者運用抉擇法則來確認，將以何種操作元素的組合與順序作為方法，以促使其互動目的達成。. 對於設計者而言，GOMS的執行可以提供功能性結合、執行績效及系統說明的建立。當設計者得以掌握使用者的可能目的時，GOMS可以幫助設計者分析使用者可能達到互動目的的方法，因而可以將功能作最具操作效率的安排；GOMS也可以在不發生操作錯誤的前提下，幫助設計者預測互動介面的操作時間，設計者即可以此作為往後績效評估的標準。此外，更可以進一步地根據以上二者，將使用者於介面的互動過程明確化，用以作為使用者介面的說明依據。過去有許多學者針對任務分析提出相關的方法，例如：Card，Morn and Newell（1983）所提出的CMN-GOMS （Card，Morn and Newell GOMS）及John& Kieras（1996）所提出的NGOMSL（Natural GOMS Language）、CPM-GOMS（Cognitive- Perceptual-Motor GOMS）等皆與GOMS相關，或以之為發展基礎，而針對不同的研究議題所做的任務分析探討。. 本研究主要透過GOMS的任務分析，針對車載資訊系統所需要的介面互動進行分析，用以獲知互動流程所需要的使用者介面元素，配合所選用的三種選單架構進行模擬操作介面實驗的設置，作為探討使用者認知風格對選單架構之影響的依據。使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 18.

(29) 第二章文獻探討. 2.1.4 使用者介面的評估評估是指彙整關於系統所呈現或潛在的使用性資訊，用以評量整個使用者介面，進而改善使用者介面與其所支援的內容（Jenny，1993）。評估的過程與系統的發展過程緊密結合，可以在任何設計與發展階段中進行。根據評估所展開的階段性不同，可以分為發展式（ formative evaluation）與總括式（summative evaluation）評估兩種。發展式評估的實施階段為系統發展前或發展中，因此，評估的結果將成為系統建構的基礎，並以此作為整體的設計方針。總括式評估的實施階段則在於系統建置完成之後，其目的為驗證設計的適切性，而其評估的結果可作為修正設計的依據，讓設計流程呈現反覆性的發展。在總括式與發展式評估的交互影響之下，反. 覆性地進行設計與評估就是互動設計的本質。良好的互動性設計就是在不同的階段中，利用不同的原型工具執行並評估，再根據問題反覆地修正（劉明強，2002）。. Bailey（1993）認為要達到使用者為中心的介面，需由評估方法專家、受過訓練或有經驗的人因工程師、圖像設計師與互動設計師互相配合而達成。使用者介面的評估方法是指收集關於使用者介面的操作方式及使用者狀態資料的程序。Jenny （1993）依據評估的實施過程及重點，將使用者介面常用的評估分為以下五種方法：. 1. 分析式（analytic）評估 2. 專家式（expert）評估 3. 觀察式（observational）評估 4. 調查式（survey）評估 5. 實驗式（experimental）評估. 分析式評估是以紙上作業為主（paper-based）的評估方法，可以運用非正式（例如：自然語言）或半正式（例如：程式語言）的使用者介面描述方式，進行使用者介面的定義分析，並進行使用者績效的預測。該評估方法的實施屬於發展式評估，主要實施於設計發展前，以使用者介面的整體定義及目標作為評估目的。由於此評估方法在過程中多以紙上分析作業為主，因此評估的依據可能是文字敘述、流程圖表或手繪使用者介面配置等表現方式，並不需要進行使用者介面原型的建立，也不需要安排真實使用者參與，但參與者需要具備心理學背景的專業知識。此評估方法除了可能花費較長的時間外，也難以預測使用者可能執行的錯誤與學習行為。. 專家式評估又稱為啟發式（heuristic）評估，其特點是以專家參與使用者介面的使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 19.

(30) 第二章文獻探討. 評量過程，以描述使用者在互動過程中可能遭遇的潛在問題。該評估方法屬於發展式評估，主要實施於設計發展前或發展中，以設立使用者介面的規範或進行原型建立作為目的。參與評估專家通常是指非該使用者介面的設計小組成員，除了具備獨立完成介面評估工作的能力，並具有使用者介面設計經驗的設計者，或是從事人因工程相關的研究者。專家小組的參與，除了可以發掘大部分使用者可能面對的潛在問題外，更可為設計者提供進一步的建議及修正方案。其相較一般使用者的參與更具效率；但也有可能因為專家的身分，而表現出強烈的主觀意見及偏見，缺乏真實使用者的反應及背景知識。. 觀察式評估是指在使用者實際操作介面時，對其行為進行觀察與追蹤，所蒐集的資料提供使用者與介面互動的相關資訊。該評估方法的實施主要在於設計發展的中期或後期，其目的通常提供設計者於建立原型或進行原型測試之用。根據其評估目的的不同，可以選擇不同的資料蒐集技術。觀察資料的蒐集技術包括直接觀察（direct observation）、影片紀錄（video recording）、軟體記錄（software logging）、互動式觀察（interactive observation）及口語調查（verbal protocols）。該過程的參與者為真實的介面使用者，所以在進行紀錄工作時，應避免干擾受試者與介面的互動行為。此外，根據資料蒐集的方法不同，可能同時具備的資料型態與數量眾多，在事後的分析作業因而需要大量的時間與人力。. 調查式評估乃藉由訪談與問卷的形式，求得真實使用者對使用者介面的主觀意見。通常訪談的進行需事先規劃其形式、內容的主題及問題。關於訪談的形式可分為結構式與彈性式的訪談，差別在於結構式訪談需事先設定問題的內容與次序；而彈性式訪談則因應當時受試者的態度而定，意即結構式訪談的結果已將受試者態度納入探求的範圍。另外，若採用問卷形式的評估，依據問題的回答方式可分開放式及封閉式兩種類型。開放式問卷可以讓受試者根據題目自由作答，因此雖然答案可能提供豐富的資訊，但結果也可能難以分析；反之，封閉式問卷則要求受試者於答案中選擇較為符合的選項，相較於前者的分析工作則較為簡單。因此針對評估實施階段而言，封閉式問卷較適合於設計發展後的總括性評估；而開放式問卷則適用於設計發展前或發展中的發展式評估。. 實驗式評估乃使用科學的實驗方法，用以印證設計者所提出對使用者介面的假設，該假設必須具有操作型定義可供測試驗證。因此，設計者通常在進行評估前需控制相關的變數，以釐清相關因素間的條件及關係，讓評估結果的數據不受其他因使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 20.

(31) 第二章文獻探討. 素的影響，最後再選用適當的統計學方法加以分析。該評估方法所產生數據的質與量可以獲得有效的控制，因為完善設立的實驗也可以重複地的進行，且實驗的結果具有良好的信度（reliability）與效度（validity）。但是實驗的設立與實施，乃至於事後的分析，皆需要花費大量的時間與人力。此外，由於實驗的目的性與設定條件不同，其評估結果不一定可以直接套用於現實產品的應用。因此對於現實產品的開發而言，該評估方式的採用與否，勢必要經過適當的考量。. 本研究主要以模擬操作介面實驗與系統使用性問卷的量化分析，作為探討使用者認知風格對選單架構設計之影響依據，即包括上述的調查式與實驗式評估方法。實驗的分析內容，以受試者的認知風格與模擬介面選單架構的類型為因變項，受試者客觀績效及主觀評量為依變項，利用混合設計（mixed design）的方式進行，以受試者的認知風格類型作為組間比較（between subjects）的因子；而選單架構的類型為組內比較（within subjects）的因子。根據實驗過程所紀錄的數據資料，進行變異數分析，以瞭解研究所設定之因變項對依變項的影響關係，並以之為本研究結論的依據。. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 21.

(32) 第二章文獻探討. 2.2 認知風格. 關於認知風格的起源可以追溯到許多相關研究的先例，相關的早期研究來自於各心理學的領域。在過去的一百年內，許多傳統心理學領域的相關研究，都對認知風格的研究領域有所貢獻。其中，Allport（1937）曾在其著作中提到生活風格（life-styles）的說法，Riding（1998）認為這可能是最早對認知行為採用風格的說法。當部分的學者專注於重新組織差異心理學（differential psychology）的觀點（Jonassen and Grabowski，1993；Messick，1996 ）時，許多學者已然成為認知心理學家，而將注意力轉移至認知行為的過程與能力（Furnham，1995；Riding，1997），試圖更進一步地了解人類的認知領域，並為認知風格的存在提供更有利的證據。. 2.2.1 認知風格定義歷年來各心理學領域的學者，已為認知能力與過程貢獻許多的研究心力，其中部分以組織的差異心理學的觀點為主；部分則對認知過程與能力提供相關的探討。 Jonassen and Grabowski（ 1993）提到認知風格是包括差異心理學中眾多觀點的一項主題，而其相關於個人身處學習環境中的個人特質，因而反應於個人對學習方法與態度的差異，這些觀點包括個人於影響（affect）、認知（cognition）及行為（behavior）的差異性。Messick（1996）則說認知的過程、態度及控制之相關性研究，為認知風格帶來許多概念的支持與分類方式。這些為數眾多的分類方式，其實有些是關於認知的過程與風格；有些則關於學習與思考的能力。對於學習與認知風格的關係，Curry （1987）對相關研究進行組織並提出說明，將學習風格（learning style）的組成比喻成洋蔥的三個層次，稱為洋蔥模型（如圖2-8所示）。. 訊息處理層次. 個人認知層次. 學習偏好層次. 圖 2-8. Curry的洋蔥模型. 使用者認知風格對選單架構設計之影響研究 - 以車載資訊系統為例. 22.