選單不同呈現程度時的適用性效應

全文

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行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

選單不同呈現程度時的適用性效應

計畫類別: 個別型計畫

計畫編號: NSC91-2213-E-011-060-

執行期間: 91 年 08 月 01 日至 92 年 07 月 31 日 執行單位: 國立臺灣科技大學工業管理系

計畫主持人: 許勝雄

報告類型: 精簡報告

處理方式: 本計畫可公開查詢

中 華 民 國 92 年 10 月 27 日

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行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告

選單不同呈現程度時的適用性效應

計畫類別:■ 個別型計畫 □ 整合型計畫 計畫編號:NSC 91-2213-E-011-060-

執行期間: 91 年 8 月 1 日至 92 年 7 月 31 日 計畫主持人:許勝雄 教授

共同主持人:

計畫參與人員: 林煜超、蔡武晃、蔡爭岳

本成果報告包括以下應繳交之附件:

□赴國外出差或研習心得報告一份 □赴大陸地區出差或研習心得報告一份

□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份 □國際合作研究計畫國外研究報告書一份

執行單位:國立台灣科技大學工業管理系

中 華 民 國 92 年 10 月 10 日

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行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 專 題 研 究 計 畫 成 果 報 告

選單不同呈現程度時的適用性效應

Usability Effect under Different Extents of Menu Displayed

計畫編號:NSC 91-2213-E-011-060

執行期限:91 年 8 月 1 日至 92 年 7 月 31 日

主持人:許勝雄 國立台灣科技大學 工業管理系

計畫參與人員:林煜超 國立台灣科技大學 工業管理系 蔡武晃 國立台灣科技大學 工業管理系 蔡爭岳 國立台灣科技大學 工業管理系

摘要

本研究旨在探討選單在不同呈現程度

(單一呈現選單、有限呈現選單和一般呈 現選單)下及不同的先前知識(管理學系、

工程學系和人文學系)下,選單驅引介面 設計對使用者關於產品功能操作的知識建 構與學習之效應。實驗結果顯示,一般呈 現選單(ODM)與有限呈現選單(LDM)

之績效較佳;然而,對於知識建構的績效 上,先前知識與選單內容類別的交互作用 有些許效應。是故,本研究建議,若受限 於產品介面之面積大小,則可以使用有限 呈現選單(LDM)來表示。而當設計與發 展選單結構時,建議將使用者的先前知識 背景納入設計考量。

關鍵詞: 選單設計、選單有限呈現、適用性 效應。

Abstract

The purpose of this study is to investigate the effects of the different extended menu displayed and prior knowledge of subjects on the performance of knowledge constructed and learning. The results showed that the ODM and LDM had better knowledge constructed performance. However, the interaction between prior knowledge and menu content had showed marginal effect on performance of knowledge constructed.

These results lead to the conclusion that the LDM is suggested to be used if the display area is limited. There is also suggested that the users’ prior knowledge should be considered when the menu structures are developing.

Keywords: menus design, limited menu

displaying, usability effects

1.緒論

消費性電子產品的設計,隨著科技 的發展與技術的進步,其產品功能日益繁 多且複雜,而其樣式設計則趨向短、小、

輕、薄。在這種產品發展趨勢下,如何讓 使用者能輕鬆有效地操控此類產品,乃是 介面設計工程師一項重大的挑戰。介面設 計的目的是讓使用者易於使用(ease of use )產品,提昇產品的使用績效。然而,

由於產品功能的多樣化與相應地操作的複 雜化,消費者在使用上的心智負荷便大為 增加,因而降低產品的適用性( usability)。

如何才能設計出適用性良好的產品,一直 是介面工程師所企求達成的目標。

在 小 型 化 的 顯 示 幕 上 , 選 單 驅 引

(menu-driven)的介面被認為是較佳的設 計。此種設計易於使用,幾乎每個人都會 使用選單,而不需額外的訓練與文件。此 乃選單可提供線索誘導使用者的認知,因 而降低記憶負荷,而不像電腦介面中的指 令(command)一般,需回憶出正確的指 令與語法。此外,選單設計也可引導使用 者選擇適當的資訊路徑,透過適當的導 引,讓使用者能有效地執行特定的作業 [5]。然而,選單驅引的介面設計並不保證 易於使用或吸引使用者,唯有經過詳細的 考慮與測試,方能設計出高適用性的選單。

根據 Shneiderman[7]的歸納,對不同的

使用群體與不同的作業特性,應建立不同

的適用性目標,而衡量適用性的人因效標

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主要有:(1)學習所需時間、(2)速度績 效、 (3)使用者的錯誤率或錯誤次數、 (4)

資訊保留時間、(5)主觀滿意度等。對於 這些效標應審慎取捨,以滿足不同使用者 的需求。對消費性電子產品而言,消費者 首重學習的容易性、較低的錯誤率與主觀 滿意度。尤其對初次使用者(novice users) 而言,學習使用產品的容易性更是重要。

此外,由於產品各項功能的使用頻率不 同,不常使用的功能縱使在學會以後往往 因記憶的消退,而不復記得如何使用或使 用錯誤的情形,因而造成使用者在使用上 的心智負荷與挫折感,如此也將降低產品 在市場上的競爭力。

由 於 消 費 性 電 子 產 品 的 功 能 日 趨 複 雜,選項繁多,往往超出記憶負荷;因此,

將相似的選項分類成組,建立樹狀結構選 單可有效降低記憶負荷[3, 6]。因而大多數 的消費性電子產品的選單設計均以樹狀結 構為主。然而其分類的方法與指標仍沒有 一個令人們都能接受的方案,唯有透過消 費者行為研究,經由不斷調查使用者的嚐 試、更正與熟悉,才能建立出有效的樹狀 結構選單。此外,由於人類資訊處理模型 中資訊處理能力的限制,不同程度的資訊 呈現也可能造成記憶負荷。在選單的深度 與廣度之研究中,Kiger[4]認為,在長期記 憶幫助短期記憶的情況下,顯示器上選單 選項的數目可達 7-9 個; 然而對初次學習 者而言,在沒有先前的使用經驗下,長期 記憶能否適時的提供幫助,彼並未加以探 討。此外,該研究雖考慮了人類短期記憶 中資訊處理的能力,但是否有助於整體系 統知識結構的建立與維持,仍有待進一步 的深究。

由於使用者在組建產品知識結構時,其 過程可能是採由下而上或由上而下的方 式,端賴使用者的先前知識而定[8],然而,

當資訊的呈現受限於螢幕大小時,則使用 者所能採用的方法必將有所限制。因此,

為探究使用者在樹狀結構的選單選項中,

各種不同程度的選項顯示數量對產品知識 建構的影響,必須能客觀衡量使用者在嘗 試與學習後的知識建構之程度。朱俊豪[1]

在超媒體教材之知識建構和分析的論文 中,提出了計算知識結構相似度的相對度 量法,來量化不同知識結構間的差異。其 基本觀念認為在知識結構上位於同一層的 節點是屬於同等地位,因而順序不同,對 整個知識結構在知識語意上的傳達差異影 響不大;而位於不同層級的節點,在知識 結構上有先後之關係,若順序顛倒,在語 意的傳達上則完全相反,因而在比較相似 度時,位於不同層級之節點應賦予不同之 權重。因而可在選單組織中不同層級的節 點以三位元(Level, Parent, Sibling)的數字 賦予不同的權重,而計算出受試者所繪出 產品功能知識結構圖的 LPS 值。若將受試 者的 LPS 值與標準 LPS 值相較,便可知受 試者的產品功能知識結構的建構程度。

在單一呈現選單(single display menu;

SDM)的顯示視窗上,一次僅能呈現一個 選單選項,使用者可能難以掌握整體選單 的型態和建立類目間的從屬關係[7]。反 之,一般呈現選單(ordinary display menu;

ODM)的顯示器之大螢幕,較不受限制地容 許選單的整體呈現; 從而有助於選單地圖 的建立,讓使用者快速了解系統功能的涵 蓋幅度與結構關係,而不致迷失在選單的 樹狀結構之糾葛中[2]。由於螢幕空間的大 小除影響字體或圖示的大小外,也影響選 單中可同時呈現的選項之數目。因而本研 究之目的旨在(1)探討當選單選項只能被部 分呈現的情況下,是否會影響使用者對系 統整體功能的知識建構之完整性;(2)初次 使用者在練習使用時建構選單內容知識的 快慢與正確度的關聯性為何;(3)其影響機 制可能為何?

2.研究方法 2.1 受試者

本研究共招募 27 位受試者參與實 驗,其中包括管理學系 9 位、人文學系 9 位以及工程學系 9 位,且均為研究所研究 生,其平均年齡為 25.8 歲(標準差為 4.5),

介於 22~39 歲之間,且均為使用電腦超過 一年以上者,並於實驗後給予酬勞。

2.2 實驗設計

本研究係採二因子受試者間設計,包

(5)

3

含選單呈現程度(項目數),以及先前知識等 二個因子。每一受試者依其先前知識平均 分 配 於 選單 呈 現程 度(項目數)之各水準 中,並測量受試者在不同選單呈現程度(項 目數)下之階層之認知正確性、選單知識結 構相似度以及知識建構時間之效應。

1)自變項

選單呈現程度(項目數):為了瞭解不同 先前知識的受試者,在學習與建構選單功 能知識的歷程,是從下而上的程序或從上 而下的程序或兩者兼用,本研究則採用相 同 的 選 單 結 構 , 分 別 以 單 一 呈 現 選 單

(single display menu; SDM)即每層僅呈現 一 個 選 單 選 項 、 有 限 呈 現 選 單 ( limited display menu; LDM)即每層同時呈現三個 選單選項(部分呈現)和一般呈現選單

(ordinary display menu; ODM)即每一層 的選單選項(全部)同時呈現於螢幕中,

探索受試者的選單內容知識結構的知覺與 認知歷程是否受選單項目呈現程度的影 響。

先前知識:受試者先前接觸選單內容的 經驗。先前知識的有無會影響受試者知覺 與認知的歷程,在沒有先前知識的情況下 受試者在建構選單內容的知識結構時,不 論選單呈現程度如何,只能採取由下而上 的歷程,反之,具有先前知識的受試者在 SDM 下只能採行由下而上的策略,但在 ODM 下卻可採用由上而下或兩者兼用的 策略,故而透過本變項的操弄,可瞭解受 試者建構選單內容知識的歷程及其效應。

由於本研究以現行中文圖書分類之圖書結 構為藍本,是故,本研究以就讀管理學系、

人文學系以及工程學系做為受試者所具有 先前知識之背景。

2)依變項

產品知識結構相似度:計算受試者所畫 出的選單內容的知識結構圖與所採用測試 系統原設計的知識結構之總差距值(LPS 值)。

學習時間:在某種呈現程度下學習選單 之內容結構,受試者主觀認為學會整個選 單內容的總時間。

建構時間:將所學習之選單架構完整重

新建構完成的總時間(單位:秒)。

2.3 實驗材料與作業

本專題研究以現行中文圖書分類之圖 書結構為藍本,共選定哲學類、應用科學 類、社會科學類等三 大類;並利用 MS Visual Basic 6.0 在 筆 記 型 電 腦 (Compaq 1700)中分別依三種不同選單項目呈現數 量建構顯示畫面(圖 1、圖 2、圖 3) ,並於 實驗時,受試者只需進行三種不同選單呈 現程度之其中一種作業;作業內容包括: (1) 學習選單內容; (2)判斷選單結構之階層關 係; (3)將習得之選單內容重新建構。

2.4 實驗步驟

於實驗進行前招募受試者,並依其先前 經驗(所就讀之學系)區分成三個群組,並隨 機平均分配於三種不同選單呈現程度/項目 數之水準中。

圖 1 單一呈現選單(SDM)

圖 2 有限呈現選單(LDM)

圖 3 一般呈現選單(ODM)

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實驗時,首先介紹本研究之目的與背 景,讓受試者瞭解測試畫面的主要功能與 操作方式。之後,讓每位受試者進行瀏覽 作業,要求每位受試者盡量瞭解該選單呈 現下之選單項目內容與架構。隨後要求受 試者填寫所學習之選單內容的階層數,並 建構所認知的選單內容功能結構圖。實驗 者再根據受試者建構之產品功能結構,計 算其 LPS 值,以作為產品功能知識結構相 似性之比較。

透過上述的實驗程序與資料收集,吾人 可以分別探討不同選單項目呈現數目對不 同使用群體在學習選單內容時的影響,同 時也可以推論不同使用群體在學習使用新 產品時所使用的知覺與認知過程是否會影 響其學習效果,也因此可在新產品開發中 有關人機介面的設計,從知覺與認知的觀 點提出適切的設計建議。

3.結果

表 1 為本研究依變項的變異數分析彙總 表,以下僅就各依變項之分析結果扼要說 明。

3.1 學習時間

由表 1 可看出,先前知識與選單呈現程 度(項目數)對學習時間均未達統計顯著效 應(P>0.05)。

3.2 建構時間

由表 1 可看出,先前知識對建構時間具 有顯著效應(P<0.05) ,而選單呈現程度(項 目 數 ) 對 建 構 時 間 亦 具 有 顯 著 效 應

(P<0.05)。更進一步由表 2 之 Duncan 多 重分析比較得知,就先前知識而言,管理 學系與工程學系背景者的受試者之建構時 間顯著少於人文學系背景者,但管理學系 與工程學系背景者之間無顯著差異。而就 選單呈現程度(項目數)而言,ODM 與 LDM 之建構時間顯著少於 SDM,但 ODM 與 LDM 之間無顯著差異。

3.3 產品知識建構相似性

由表 1 可看出,先前知識對產品知識建構 LPS 相 似 度 (%) 並 未 達 統 計 顯 著 效 應

(P>0.05);而選單呈現程度(項目數)對產 品知識建構 LPS 相似度(%)具有非常顯著 效應(P<0.01) 。更進一步由表 2 之 Duncan

多重分析比較得知,ODM 與 LDM 顯著優 於 SDM,但 ODM 與 LDM 之間無顯著差 異。

3.4 各選單內容類別之知識建構相似性

更進一步地,本研究欲了解選單內容的 不同類別是否會對受試者知識建構相似性 產生效應,所以將哲學類、應用科學類、

社會科學類等三大類下之知識建構相似性 加以分析。

表1 本研究所有依變項的變異數分析彙總表

變異來源

學習 時間(s)

建構 時間(s)

建構 相似度

(%)

先前知識 - * -

選單呈現程度(項目數) - * **

先前知識×選單呈現程度(項目數) - - -

**:P<0.01 *:P<0.05 -:P>0.05

表2 以各依變項的Duncan多重比較檢定彙總表 變項

排 序

學習 時間(s)

建構 時間(s)

建構 相似度(%) 1* 人文 A 管理 A 工程 A 先前知識 2 工程 A 工程 A 管理 A 3 管理 A 人文 B 人文 A 1 SDM A ODM A ODM A 選單呈現程度(項目數) 2 LDM A LDM A LDM A

3 ODM A SDM B SDM B * 數字越小:時間越少、相似度越高

60.00 80.00 100.00

人文 工程 管理 先前知識

知識結構相似度(%)

LDM ODM SDM

圖 4 不同先前知識與選單呈現程度(項目數)下之知識 建構相似性 (單位:%)

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5

是故,由表 3 可看出,先前知識對產品 知 識 建 構 LPS 相 似 度 (%) 有 些 許 效 應

(P<0.1) ;而選單呈現程度(項目數)對產品 知識建構 LPS 相似度(%)具有顯著效應

(P<0.05) 。此外,選單內容類別對產品知 識建構 LPS 相似度(%)並未達統計顯著效 應(P>0.05) ;但是,就交互作用而言,選 單 內 容 類 別 × 先 前 知 識 對 產 品 知 識 建 構 LPS 相似度(%)有些許效應(P<0.1) ;而選 單內容類別×選單呈現程度(項目數)對產品 知識建構 LPS 相似度(%)亦有些許效應

(P<0.1) 。更進一步由表 4 之 Duncan 多重 分析比較得知,就先前知識而言,管理學 系與工程學系背景者顯著優於人文學系背 景者,但管理學系與工程學系背景者之間 無顯著差異。而就選單呈現程度(項目數) 而言,ODM 與 LDM 顯著優於 SDM,但 ODM 與 LDM 之間無顯著差異。

4.討論

4.1 選單呈現程度(項目數)

研究結果顯示,選單呈現程度(項目數) 為一般呈現選單(ODM)時,對於建構時 間、產品知識結構相似度上均顯示較佳。

主要為當螢幕中能一次就顯示全部的選項 時,使用者對產品知識的建立則可利用從 上而下的過程(top-down process)或兩者兼 用[8]所致。其次為有限呈現選單(LDM)

時較好,主要為使用者可以根據多個項目 指標來建構產品知識結構,且可以增加使 用者快速了解產品知識結構的階層關係。

此外,由於隱藏於選單結構內的產品知 識,受限於顯示幕大小而無法完全呈現其 產品功能結構,並且從上而下的知覺歷程 也深受脈絡效應(context effect)的影響,

再加上使用者的先前知識可能也深深影響 著再認的歷程[8];所以,若受限於產品介 面之面積大小,則可以使用有限呈現選單

(LDM)來表示。此外,從圖 4 中可知,

不論在何種先前知識背景下,單一呈現選 單(SDM)之績效均較差。

表3 以各選單內容類別之產品知識結構相似度為依變 項的變異數分析表

變異來源 DF SS MS F 先前知識 2 707.31 353.65 2.65 選單呈現程度(項目數) 2 1546.16 773.08 5.79*

先前知識×選單呈現程度(項目數) 4 455.88 113.97 0.85 受試者×先前知識×

選單呈現程度(項目數) 18 2404.03 133.56 2.34*

選單內容類別 2 85.51 42.75 0.75 選單內容類別×先前知識 4 554.97 138.74 2.43 選單內容類別×

選單呈現程度(項目數) 4 503.84 125.96 2.21 選單內容類別×先前知識×

選單呈現程度(項目數) 8 458.94 57.37 1.00

誤差 36 2055.73 57.10

總和 80 8772.37

**:P<0.01 *:P<0.05 -:P>0.05 &:P<0.1

表4 以各選單內容類別之產品知識結構相似度為依變 項的Duncan多重比較檢定表

變項

排 序

產品知識結構相 似度(%)

集群

1* 管理 93.33 A 先前知識 2 工程 92.45 A 3 人文 86.67 B

1 ODM 94.41 A 選單呈現程度(項目數) 2 LDM 93.38 A

3 SDM 84.67 B

1 社會科學 92.26 A 選單內容類別 2 應用科學 90.26 A 3 哲學 89.93 A

* 數字越小:相似度越高

60.00 80.00 100.00

人文 工程 管理 先前知識

知識結構相似度(%)

社會科學 哲學 應用科學

圖 5 先前知識與選單內容類別之交互作用(單位:

%)

(8)

60.00 80.00 100.00

SDM LDM ODM 選單呈現程度(項目數)

知識結構相似度(%)

社會科學 哲學 應用科學

圖 6 選單呈現程度(項目數)與選單內容類別之交互 作用(單位:%)

4.2 先前知識

而就先前知識方面而言,整體而言,以 工程與管理學系背景的受試者較佳,而以 人文學系背景者較差;更由於使用者在組 建產品知識結構時,其過程可能是採由下 而上或由上而下的方式,端賴使用者的先 前知識[8],然而,當資訊的呈現受限於螢 幕大小時,則使用者所能採用的方法必將 有所限制。而當使用者對電子產品接觸的 越多,其所能使用的方法則越多,此與一 般工程與管理學系的教育訓練過程有莫大 的關係。

4.3 選單內容分類

本研究更進一步想了解選單內容的不 同類別(哲學類、應用科學類、社會科學 類等三大類)是否會對受試者。整體而言,

選單內容分類並未對知識建構相似性產生 效應,然而,選單內容分類與先前知識以 及 選 單 呈現 程 度(項目數)有些許交互作 用。從圖 5 可以看出,先前知識為人文學 系者對哲學類之知識建構相似度最差,主 要可能因為人文學系所之學習領域較為狹 隘,且本研究所取之哲學類內容除了形而 上學外,尚包含有美學與心理學,使得受 試者並未將後二者歸類為哲學類。此外,

從圖 6 則可以看出,選單呈現程度(項目數) 為 SDM 者對應用科學類之知識建構相似 度最差,而不論在何種類別下,則均以 SDM 最差,主要因為在單一呈現選單(single display menu; SDM)的顯示視窗上,一次 僅能呈現一個選單選項,使用者可能難以 掌握整體選單的型態和建立類目間的從屬 關係[7]。

5.結論與建議

歸結上述的分析結果與討論,本研究可 得下列結論;

(1)就選單呈現程度/項目數而言,一般 呈現選單(ODM)與有限呈現選單(LDM)

之整體績效較佳。然而,若受限於產品介 面之面積大小,則可以使用有限呈現選單

(LDM)來表示。而單一呈現選單(SDM)

則建議盡量不採用。

(2)就先前知識方面而言,整體而言,以 工程與管理學系背景的受試者較佳,而以 人文學系背景者較差。建議在設計與發展 選單結構時,建議將使用者的先前知識背 景納入設計考量。

此外,本研究中僅針對學習結果做探 討,是否意味學習之過程也是影響選單結 構設計時的一個重要因素,值得進一步探 討,以建立個別適用的設計準則。

誌謝

本研究要感謝所有協助與參予本實驗 之所有人員與受試者。

參考文獻

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2. Billingsley, P. A, ”Navigation Through Hierarchical Menu Structure: Dose It Help to Have Map?”, Proceedings of the Human Factors Society, 26, 103-107 (1982).

3. Clauer, C. K., “An Experimental Evaluation of Hieracrchical Decision-making for Information Retrieval.” IBM Research Report RJ 1093, San Jose, CA (1972).

4. Kiger, J. I., “The Depth/Breadth Trade-off in the Design of Menu-Driven User Interfaces”, International Journal of Man-Machine Studies, 20, 201-213 (1984).

5. Koved, L., and B. Shneiderman,

“Embedded menus: Menu Selection in Context”, Communications of the ACM, 29, 312-318(1986).

6. Norman, K. L., The Psychology of Menu Selection: Designing Cognitive Control at the Human/Computer Interface.

Norwood, NJ. :Ablex. (1991).

7. Shneiderman, B., Designing the User

Interface: Strategies for Effective (1998).

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8. Wickens, C. D., S. E. Gordon,, and Y.

Liu,, An Introduction to Human Factors

Engineering. NY: Addison-Wesley. (1997).

數據

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參考文獻

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