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【摘要】产品设计需要关注人的因素。本文从认知、操作和情感三个层面阐述了产品设计中涉及到的人的因素。认知因素主要包含感知觉、注意、认知负荷和记忆等纯认知加工过程;操作因素主要包括基本操作与学习、对不同人群的可操作性以及在特殊环境中的可操作性;情感层面则包括了产品使用中的情感状态、对产品的偏好形成以及最终的认可与抉择。文末从多因素的交互作用、神经生理机制以及生态化效度等三个方面提出了未来的研究方向。
【关键词】产品设计;认知因素;操作感受;情感体验;识别;容错性;可用性;工业设计
1引言
好的产品设计离不开对人的因素的重视。而人的因素可以包括三个层面，即认知层面、操作层面和情感层面［1］。这里，“认知层面”指的是，评估一件产品所传递的信息是否符合人的认知需求(如感知觉、注意、记忆等)，即是否能够容易而有效地被人们识别、注意和理解;“操作层面”指的是，评估一件产品在使用过程中所展现出的特性是否符合人们的操作习惯、是否足够简单易用、是否不容易犯错误，即解决适用性、易用性、容错性等问题;“情感层面”指的是，评估一件产品在与人交互的过程中的人的情感体验和态度形成，即产品是否能够最终被接纳和认可。现有研究通过多种测量方法对产品设计中的认知、操作、情感三个层面的人的因素进行了度量［1］，包括主观度量(即操作者或用户对自己的态度、操作感受和情感体验等进行主观的评定)、客观绩效测量(即对操作者或用户的认知绩效、学习曲线和操作过程等进行客观数据的采集)和神经生理测量(即使用多种神经生理技术对操作者或用户的认知、操作和情感等特性进行监测，如眼动、脑电、脑成像等)。本文分别从产品设计中的认知因素、操作因素和情感因素的表现及度量分析存在的问题，并对未来的发展方向进行展望。
2产品设计中的认知因素
产品设计需要符合人的认知需求，这里的认知需求是指人的多种纯认知加工过程。下面重点介绍感知觉、注意、认知负荷与记忆三种重要的认知因素。感知觉的良好控制有助于设计的可识别性的提高。产品的外观不仅具有审美价值，而且会影响个体对功能和经济价值的感知。好的产品会通过消费者对外观的感知，进一步影响到他对产品的功能、质量和易用性的感知。如控件数量(如按键)的减少会让产品看起来容易使用，而控件的增多会让人产生复杂的感觉［2］。个体通常喜欢选择低复杂、高统一、高对称和具有特定比例结构的产品。Creusen等人［3］让被试对8款录像机的按键面板(高复杂－高对称、高复杂－低对称、低复杂－高对称、低复杂－低对称型各两款)进行喜好评定，同时判断产品的审美性、功能和质量，以及经济性。结果表明，被试更喜欢低复杂－高对称的录像机，个体的价值取向会影响其对复杂性的偏好。还有研究者发现，符号的概念兼容性、熟悉性和可感知性对自行车交通符号的判断有重要影响。Kyunghui［4］将“抽象单调型”和“具体形象型”两种自行车交通符号呈现给被试，结果被试对具体形象型自行车交通符号给予了更高的评价，表现出更好的视觉识别性。相反，当产品设计违背了日常经验的形象、颜色和效用时，大脑的冲突机制就会被诱发，从而使人产生不适感［5］。注意保证了个体的心理活动能够指向特定的目标和对象。好的产品能有效的捕获客户的注意力。如广告警示语的研究表明，当警示语(如“吸烟有害健康”)以图片形式呈现时(相比于文字形式)，被试的凝视时间更长，表明更快更好的捕获了个体注意，是一种更为有效的警示语标识［6］。近年来广泛使用的APP，绝大部分都采用了图形界面形式。Lin等人［7］通过控制图标构成和背景两个因素，研究了六种界面条件:(1)线条图标与积极背景(即，白色背景);(2)平面图形图标与积极背景;(3)线条图标与消极背景(即，黑色背景);(4)平面图形图标与消极背景;(5)线条图标与无背景;(6)平面图形图标与无背景。结果表明，界面4的注意绩效最好;单看“图标构成”因素，平面图形图标的注意绩效优于线条图标;单看“背景”因素，消极背景最佳，积极背景其次，无背景最差。注意力的吸引还与产品的突显、广告的诉求方式等相关联。Poole等人［8］让被试通过两种电子书签快速寻找先前浏览过的网页。一种电子书签的信息结构方式为:自上而下(网站名称—栏目名称—网页或文章题目)，另一种为自下而上(网页或文章题目—栏目名称—网站名称)。结果表明，自下而上书签更具突显性，被试对自下而上结构中的引领信息的注视频率更低，时间也更短。广告设计也涉及到注意力的捕获和吸引，如明星代言被广泛应用到广告中来增加对消费者的吸引力。Kim和Na［9］发现，当产品与代言明星的形象特点具有一致性时(即运动明星代言运动产品)，消费者会对该产品表现出更加积极的态度。产品设计还需要考虑认知负荷与记忆因素。以用户界面为例，依据认知资源理论，人类的工作能力或心理资源是有限的，实际工作中越接近这一极限，则认知负荷越高，同时作业绩效越低。因而，优秀的人机界面设计需要降低用户在界面操作上的认知努力，从而保证足够的认知资源用于目标任务的完成。在评估产品或广告的长期效应方面，记忆是一个很好的测量指标。如Strasser等人［6］让被试观看配有文字型或图式型警示语的香烟广告。结果发现，文字警示语的回忆率显著低于图式警示语，表明图式警示语能更好地促进吸烟者对警告的回忆，从而避免健康风险。Rossiter等人［10］采用稳态地形探测技术(steady－stateprobetopography，SSPT)，研究了双侧额叶的活动是否能够用于推断电视广告中的哪些帧能够在一周后被消费者识别。结果发现:(1)呈现时间超过1．5秒的场景能被更好识别;(2)将呈现时间控制后，能够诱发左侧额叶快速活动的场景能被更好识别。这表明，广告中能诱发左脑快速电反应的视觉信息更有利于消费者记忆。
3产品设计中的操作因素
产品设计还需要符合人的操作需求，即实现操作最简化、最不容易犯错等目标。下面重点介绍基本操作与学习、对不同群体的可操作性以及特殊环境中的可操作性三种操作因素。有的产品设计包含了基本的操作与学习过程(如微波炉)，在这一过程中，操作流程是否足够简化、是否易于学习，以及是否不容易犯错等都会影响到用户对产品的评价。以触屏手机为例，触屏按键等设计都会影响产品的基本操作。Kim等人［11］发现，触屏手机的虚拟键盘的键的大小不宜小于16mm，更小的尺寸会使触屏打字的速度降低，导致用户的主观满意度降低，同时会导致用户更高水平的静态肩膀肌肉活动与更广的手腕伸展范围。产品设计还需要针对性的面向各类目标群体，满足消费者对个性化的追求。如年龄是一个重要的人群划分变量，以老年人为目标群体的产品就要考虑到老年人的特点。邵云洒等人［12］以医疗服务终端为研究对象，将图标分为图像型、情景型和半抽象型三种，并以线性与非线性两种形式展现。结果发现，老年人对情景图标的识别效率更高、喜爱度也更高，因为情景类图标提高了图标的可理解性，有助于老年人识别。对产品的熟悉度也是重要的人群因素。B?lte等人［13］让设计专家和外行者对网页的美学价值进行判断，同时记录了被试的脑电活动。结果发现，相比于外行者，设计专家更多的将预评为“美”的网页评估为“不美”，并在刺激呈现后的110～130ms时表现出更多EEG负波，表明专家对网页的加工更加深入和全面。在实际生活中，目标人群还有很多划分方法(如人格特质)。金信琴等人［14］通过“A型行为模式”测试把被试分为TypeA和TypeB两组，同时，通过特质焦虑测试将被试分为STAI普通群、高群和非常高群。然后，分别对这些人群给予三种复杂程度(简单、中等和难)的图形界面操作任务。结果发现，在简单和中度复杂的界面操作中，TypeA组的行为绩效最好;在复杂的界面操作中，STAI普通群和高群的准确率显著高于非常高群。此外，产品设计还包含了特殊作业环境下(如应激状态、高温高压环境、失重环境等)的各类产品，这就涉及到特殊环境对产品可操作性的特异性需求。以特殊气温环境为例，Jogre等人［15］测试了被试在寒冷条件下(零下10摄氏度)，使用以打字输入任务为主的智能手机的输入绩效。结果发现，在寒冷条件下，被试完成打字输入任务的绩效降低。无论是单手还是双手操作，环境温度越低，个体的总处理能力越低，精准的绩效也越少。航天航空也是一类特殊的应用环境。唐伟财等人［16］通过在仿真机器人软件平台上模拟真实机械臂对接任务，探索了不同程度空间立体信息缺失对机械臂操作绩效、脑力负荷和情境意识的影响。结果发现，局部立体信息对提高遥操作任务完成率、减少撞击操作等指标有重要作用;而全局立体信息更有利于减少机械臂冗余行走距离和限位操作次数;两者对操作者的脑力负荷水平的降低均有显著影响。该结果表明，对于精度要求较高的操作任务，加强局部立体信息的补偿对提高任务的完成质量、降低航天员的操作负荷有重要作用;而对于大范围的搬运、转移任务，提高全局立体信息的质量有显著意义。
4产品设计中的情感因素
一个良好设计的产品，要想最终被用户或消费者使用、选择和接纳，投入市场产生价值，不仅涉及到理性设计和选择，还涉及到复杂的情感功能。下面重点介绍产品使用中的情感状态，以及对产品的偏好形成与决策选择。产品使用过程中会伴有用户情感的诱发和释放。以视频游戏为例，由视频游戏所引发的情绪状态可以由三个维度解释:效价、唤醒度和动机。视频游戏不仅会引发正向效价的情绪(如渴望、愉快)，也会引发消极效价的情绪(如压力、阻碍感)。Chloe［17］的研究发现，动作类和非动作类网络游戏均会引发较高的积极情绪和较高的趋近动机;但相比于非动作类游戏，动作类游戏还会引发更高的唤醒度和压力感。沉浸式虚拟现实技术使用户能够实际参与到由计算机创造的虚拟世界中去，通过使用交互设备让人们体验身临其境的效果。Weger和Loughnan［18］发现，沉浸式视频游戏会增强个体对游戏的投入，但当个体沉浸在机器人视角中时，会使人们对现实生活中的经历表现得更加麻木。产品的情感状态的诱发会进一步形成个体偏好。偏好评估即评价喜欢还是不喜欢可供选择的事物，并最终选择出最喜欢的一个或多个。偏好评估是产品选择和决策的重要组成部分。研究者发现了很多有关产品的偏好效应，如“产品来源国效应”，指的是消费者对产品做出评价时会受到产品来源国形象的影响［19］。也有研究者发现了本国产品偏好效应。如Elliott和Cam-eron［19］的研究发现，消费者对本国产品表现出普遍性的偏好:当本国产品(如轮胎、果酱)的价格和质量均优于或等同于外来品时，消费者对本国产品表现出强烈偏好;当本国产品(如计算机、鞋)仅质量可以与外来品相比时，消费者也愿意优先考虑本国产品;甚至当本国产品的质量仅处于平均水平时，消费者还是会对其表现出偏好。产品的自身设计也会影响用户偏好的形成。以智能手机为例，手机界面风格就是影响用户偏好的重要因素。Luo和Zhou［20］发现，在3．5英寸和4英寸手机显示屏上，方形与圆形之间的形状(如圆角方形)相比于方形和圆形，更有利于用户的界面搜索，用户满意度最优;在3．5英寸显示屏上，图像/背景面积比为60%时，以及在4英寸和4．7英寸显示屏上，图像/背景面积比为50%时，搜索绩效和用户满意度最佳。偏好的形成还反映在大脑活动中。腹内侧前额叶(VentromedialPrefrontalCortex，VmPFC)被认为在品牌偏好中起关键性作用。Paulus和Frank［21］发现，当要求被试做喜好判断时(你喜欢哪种饮料?)，相比于视觉辨别判断(哪种饮料是瓶装的、罐装的或盒装的?)，vmPFC得到了显著激活。相应的，vmPFC损伤的个体对品牌偏好会出现异常［22］。此外，对产品的喜爱还会激活奖赏环路。Schaefer和Rot-te［23］给被试进行功能磁共振扫描(FunctionalMagneticResonanceImaging，fMRI)的同时，要求其想象正在使用和驾驶某个品牌的汽车，随后评价品牌的吸引力、类型(奢华型或运动型)、是否是理性的选择以及对该品牌的熟悉性。结果表明，右腹侧壳核(Putamen，为奖赏相关脑区)的激活随着奢华/运动属性的升高而增强，随着理性属性的升高而减弱;最喜欢的品牌诱发了背外侧前额叶(DorsolateralPrefrontal，dlPFC，为认知控制相关脑区)的激活减弱。上述结果意味着，当人们看到自己最喜欢的品牌时，会产生类似获得奖励的反应，但同时以策略为基础的推理和决策过程的作用降低了。情感因素最终会影响用户对产品的认可度和抉择。以股票投资为例，传统的观点认为，个体进行股票投资时会纯粹地基于投资回报的理性计算。但Aspara和Tikkanen［24］发现两个因素对股票投资有重要影响，且影响作用超过了投资回报。第一个因素是个体与被投资股票企业的关联度，第二个因素是个体对公司品牌的情感评估，也就是说，如果公司品牌给个体带来正向的情感体验，则有助于个体对其进行股票投资。黎光明等人［25］发现，广告的两种诉求方式(基于产品质量、性能、价格的理性诉求和基于感情共鸣的感性诉求)对品牌偏好有着交互影响，偏好品牌的理性诉求优于感性诉求，非偏好品牌的感性诉求优于理性诉求。此外，情感因素对决策的影响还反映在神经生理水平上。Santos等人［26］让被试评估喜欢的、不关心的和虚拟的品牌，结果发现，当综合分析决策前后两段时间的fMRI数据时，喜欢的品牌诱发了vmPFC的更强活动。McClure等人［27］发现，vmPFC能够预测被试的选择偏好，品牌信息影响了被试的选择，表现为海马、背外侧前额叶和中脑的激活。
5小结与展望
有关产品设计中的人的因素的探讨已经积累了比较丰富的资料，本文分析和总结了三大类因素:认知因素、操作因素和情感因素。认知因素侧重于在产品设计中考虑人的认知需求，如感知觉、注意、认知负荷和记忆等;操作因素侧重于在产品设计中考虑人的操作需求，如操作的易学性、容错性等;而情感因素则涉及产品设计过程中对人的情感状态、喜好评价以及决策过程的考虑。未来研究还需要在以下方面继续深入:(1)已有的人的因素的探讨主要是针对了产品设计中的“某一类”因素，而不同的因素之间可能存在交互作用。因此，未来的研究需要探讨不同种类的因素对产品设计的影响，确定在不同的产品设计中各类因素的影响权重以及影响的时间进程等机制，尝试建立产品设计评估的多指标判别模型。(2)人的心理的各个层面，其基础是人的神经系统的功能，因此从神经生理角度去研究设计问题，有其独特的长处，也因此产生了神经设计学。但现有研究更多探讨了单个脑区(如腹内侧前额叶)在产品设计中的作用，未来的研究可采用更多的分析方法(如动态因果模型、小世界脑网络分析等)对脑区之间的交互作用、神经网络等进行探索。(3)已有的研究多在实验室条件下进行，未来的研究可采用便携式的仪器设备(如便携式眼动仪、近红外光谱成像仪等)，在自然环境中对涉及产品设计的因素进行深入的考察，提高研究的生态效度和可推广性。
作者:孟令浩 刘宏艳 胡信奎 刘宏钰 单位:胡治国浙江理工大学 暨南大学 杭州师范大学