Part 1 研究背景

1.1 觸屏手機(jī)界面設(shè)計(jì)的背景與挑戰(zhàn)

挑戰(zhàn)1：發(fā)展時(shí)間短，國(guó)內(nèi)外的研究都尚處在探索階段，充滿(mǎn)未知和不確定。

觸屏技術(shù)最早被應(yīng)用到手機(jī)上要追溯到1999年(motorola A6188)，至今雖然已有12年時(shí)間，但真正為手指操作的觸屏界面設(shè)計(jì)帶來(lái)革命性變化還是07年1月9日發(fā)布的iphone1代以及他的多點(diǎn)觸摸技術(shù)。時(shí)至今日，不過(guò)4年時(shí)間，以蘋(píng)果設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為先驅(qū)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域，包括觸摸的手勢(shì)、觸屏界面的規(guī)范、觸摸的可用性研究等等，都還處在探索階段，這也意味著有很多現(xiàn)有的東西都是建立在猜測(cè)和嘗試基礎(chǔ)上的，他們的成熟度也是有待時(shí)間檢驗(yàn)的。這些東西包括國(guó)外的期刊文獻(xiàn)和圖書(shū)，甚至是蘋(píng)果app開(kāi)發(fā)官網(wǎng)上的信息、設(shè)計(jì)原則。

挑戰(zhàn)2：從鼠標(biāo)鍵盤(pán)到手指，準(zhǔn)確率問(wèn)題、熱區(qū)和死角的問(wèn)題。

觸屏手機(jī)交互研究與PC交互的研究存在著質(zhì)的變化。輸入設(shè)備從鼠標(biāo)鍵盤(pán)變成手指，一方面，操作的精準(zhǔn)度上受到了挑戰(zhàn)，在密集的信息處理上，用戶(hù)常常會(huì)出現(xiàn)許多誤操作;另一方面，手指操作所特有的“死角和熱區(qū)”問(wèn)題也是PC界面設(shè)計(jì)中不會(huì)面臨的。

挑戰(zhàn)3：東西方生理指標(biāo)和文化差異對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)原則的影響。

即便是那些被證明了合理可行的理論，在飄揚(yáng)過(guò)海來(lái)到中國(guó)后，能克服東西方生理指標(biāo)和文化差異帶來(lái)的影響嗎?要知道，同樣大小的手機(jī)對(duì)中國(guó)人的手和老外的手握持的穩(wěn)定性而言也是可能存在差異的。所以，如何把成熟的西方知識(shí)拿來(lái)主義，進(jìn)行更符合生理特征和民族文化的調(diào)整，是我們要面對(duì)的第三個(gè)挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)4：普通WAP/APP設(shè)計(jì)原則對(duì)淘寶(APP/WAP)的適用性。

手機(jī)電子商務(wù)又是一個(gè)特殊的領(lǐng)域，我們面對(duì)海量決策信息與有限屏幕空間之間的矛盾，這是普通WAP網(wǎng)站或者APP應(yīng)用極少會(huì)面對(duì)的嚴(yán)峻局面。如何將其他產(chǎn)品的觸屏研究成果轉(zhuǎn)化成更適合電子商務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用，是我們要進(jìn)一步解決的問(wèn)題。

1.2 觸屏手機(jī)界面設(shè)計(jì)一些前人的經(jīng)驗(yàn)

《Tapworthy- Designing Great iphone Apps》Josh Clark 2010-6-25 (中文版：《觸動(dòng)人心 -設(shè)計(jì)優(yōu)秀的iPhone應(yīng)用》翻譯者包季真 )提到了iphone界面設(shè)計(jì)的兩條原則——Rule of Thumb 和 The Magic Number is 44(見(jiàn)下圖)。即，右利手觸屏操作時(shí)的熱區(qū)與死角(如下圖)，以及觸及控件設(shè)計(jì)的合理尺寸為至少44pix。

對(duì)于這個(gè)研究結(jié)果，我們不難發(fā)現(xiàn)兩個(gè)疑問(wèn)——

• 問(wèn)題1：這個(gè)熱區(qū)圖和所謂的標(biāo)準(zhǔn)尺寸是怎么得來(lái)的，在書(shū)中并沒(méi)有詳細(xì)的敘述，是基于“研究結(jié)果”還是設(shè)計(jì)者自身的“經(jīng)驗(yàn)主義”我們也不得而知。根據(jù)書(shū)中的描述和作者的專(zhuān)業(yè)背景推測(cè)，這些很有可能是作者在收集大量iphone界面案例后的自己的分析和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
• 問(wèn)題2：很多設(shè)計(jì)師在看完44pix這個(gè)數(shù)字后都很容易犯一個(gè)錯(cuò)誤——不同分辨率的屏幕所對(duì)應(yīng)的44pix實(shí)際物理大小是有很大差異的。在Iphone3下，44pix約等于7mm ;在iphone4下，卻不足6mm。書(shū)中的討論背景是iphone3，所以需要設(shè)計(jì)師根據(jù)物理尺寸進(jìn)行對(duì)應(yīng)的換算。

1.3 觸屏手機(jī)界面設(shè)計(jì)一些前人的研究

Josh Clark也許是個(gè)經(jīng)驗(yàn)主義者，那讓我們重新審視這個(gè)44pix。事實(shí)上，iphone團(tuán)隊(duì)把觸擊控件的界面最小尺寸限定為44pix(7mm)并非是沒(méi)有依據(jù)的。早在人機(jī)工效學(xué)的研究中，前人曾得出結(jié)論，認(rèn)為用食指操作，觸擊范圍在7mm左右比較合適;而用拇指操作，合適的觸擊范圍需在9mm左右。為給設(shè)計(jì)師們提供較為準(zhǔn)確的工學(xué)指標(biāo)，對(duì)按鍵操作進(jìn)行精密的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必不可少。

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Part 2 研究目的

• 中國(guó)用戶(hù)的單手拇指操作熱區(qū)真的是這么分布的嗎?
• 熱區(qū)與死角的差異有多大?
• 那使用雙手，食指操作還有沒(méi)有熱區(qū)和死角的差異呢?
• 熱區(qū)和死角如果存在差異，7mm這個(gè)設(shè)計(jì)原則在屏幕的任何區(qū)域都適用嗎?
• 單手拇指操作和雙手食指操作對(duì)于控件尺寸的設(shè)計(jì)要求又有什么差異?

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Part 3 研究理論基礎(chǔ)

3.1 分析用戶(hù)按鍵誤操作成因

• 沒(méi)有擊中按鍵(空擊)
• 想按某個(gè)按鍵時(shí)卻按到相鄰的另一個(gè)按鍵上(錯(cuò)擊)

對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，第二種錯(cuò)誤是更為致命的，這需要他花費(fèi)更多的精力來(lái)糾正這一錯(cuò)誤;而相對(duì)來(lái)說(shuō)第一種情況就不那么嚴(yán)重了。因此在我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中只取第二種情況為錯(cuò)誤操作。

3.2 實(shí)驗(yàn)情景

考慮影響用戶(hù)按鍵操作難易度的兩大情景因素：一為用戶(hù)的狀態(tài)(靜止、走動(dòng)、公交車(chē)上等);二為做按鍵操作使用的手指(食指、拇指等)。將這兩個(gè)因素結(jié)合，正式實(shí)驗(yàn)中取兩種最為常見(jiàn)的操作情景狀態(tài)(均為單手操作)：靜止時(shí)用食指操作、走動(dòng)時(shí)用拇指操作。前者相對(duì)容易，后者較為困難。

3.3 心理物理法——恒定刺激法：

本實(shí)驗(yàn)研究采用心理物理法中的恒定刺激法，也叫正誤法、恒定法、次數(shù)法。它的特點(diǎn)是只采用少數(shù)幾個(gè)刺激(一般是4—9個(gè))，且這幾個(gè)刺激在整個(gè)測(cè)定閾限的過(guò)程中是固定不變的，主試把這幾個(gè)刺激以隨機(jī)的方式反復(fù)向被試呈現(xiàn)。用恒定刺激法測(cè)感覺(jué)閾限之前，先要進(jìn)行預(yù)備實(shí)驗(yàn)，以選定刺激并確定各刺激呈現(xiàn)的順序。所選刺激的最大強(qiáng)度應(yīng)為每次呈現(xiàn)幾乎都能被感覺(jué)到的強(qiáng)度，被感覺(jué)到的可能性最好在95%左右;所選刺激的最小強(qiáng)度應(yīng)為每次呈現(xiàn)幾乎都不能被感覺(jué)到的強(qiáng)度，被感覺(jué)到的可能性最好在5%左右。選定刺激范圍以后，再在這個(gè)范圍內(nèi)選出4—9個(gè)間距相等的刺激。正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，每種刺激強(qiáng)度呈現(xiàn)的次數(shù)不能少于20個(gè)，且呈現(xiàn)的次數(shù)要相等，呈現(xiàn)的順序要隨機(jī)排列。用恒定刺激法測(cè)絕對(duì)閾限時(shí)，絕對(duì)閾限的值可以根據(jù)操作定義由直線(xiàn)內(nèi)插法或其他方法求得。恒定刺激法測(cè)差別閾限時(shí)，也可以用相同的方法求得差別閾限。#p#

Part 4 實(shí)驗(yàn)規(guī)劃

4.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與人群配比

由于本實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)研究，因此對(duì)于用戶(hù)的要求不高，不一定非要淘寶用戶(hù)。面向的對(duì)象可以是有潛在觸屏手機(jī)使用能力的所有正常成年人。右利手為宜。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，需對(duì)用戶(hù)的手掌大小等尺寸進(jìn)行測(cè)量，以選擇手部尺寸適中的用戶(hù)。詳見(jiàn)國(guó)標(biāo)《中國(guó)成年人人體尺寸》GB10000-88中的手部尺寸。采用被試間測(cè)試，初步定被試數(shù)量為40人左右，要求被試年齡在20歲以上，男女各半。

4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

自變量

• 使用情景(2)：靜止時(shí)用食指操作、走動(dòng)時(shí)用拇指操作(被試間設(shè)計(jì))
• 刺激呈現(xiàn)區(qū)域位置(16)：將手機(jī)屏幕劃分為4*4的區(qū)域(被試內(nèi)設(shè)計(jì))
• 可觸擊區(qū)域的大小(5)：設(shè)計(jì)5種可觸擊區(qū)域——拇指7\8\9\10\11;食指5\6\7\8\9(實(shí)驗(yàn)為被試間設(shè)計(jì)，每種水平至少要求被試反應(yīng)10次，則共要求被試反應(yīng)16*5*10=800次。)

因變量

• 觸擊正確率：在單個(gè)反應(yīng)中，取被試正確擊中目標(biāo)刺激為結(jié)束，但只要觸擊次數(shù)大于1則認(rèn)為反應(yīng)錯(cuò)誤。即，手指首次成功擊中刺激紅點(diǎn)的次數(shù)占紅點(diǎn)出現(xiàn)總數(shù)的比率。
• 觸擊熱區(qū)：在整個(gè)屏幕中，觸擊正確率顯著高于其他部位的區(qū)域。
• 觸擊死角： 在整個(gè)屏幕中，觸擊正確率顯著低于其他部位的區(qū)域。
• 觸擊范圍最小尺寸：特定手指在觸擊正確率均值達(dá)到95%及以上的最小尺寸。

手機(jī)原始屏幕參數(shù)設(shè)置

• 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：iphone4手機(jī)3.5英寸屏幕
• 分辨率：640*960
• 物理尺寸：4.93*7.40CM，平均1cm有130個(gè)像素點(diǎn)左右
• 底色為灰色RGB(144，144，144)

注：屏幕區(qū)域的劃分和標(biāo)記都是虛擬的，不直接呈現(xiàn)在屏幕上。一開(kāi)始呈現(xiàn)給被試的仍是原始屏幕，而在后臺(tái)刺激呈現(xiàn)和和數(shù)據(jù)處理時(shí)需要用到區(qū)域的概念。

實(shí)驗(yàn)步驟

• Step1：指導(dǎo)與過(guò)后，計(jì)入實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置。屏幕上部呈現(xiàn)文本框“請(qǐng)輸入?yún)?shù)”，下面有一個(gè)輸入框，要求可以輸入數(shù)字，并且輸入的數(shù)字可以被程序讀取。按確認(rèn)鍵進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)。
• Step2：每次只展現(xiàn)一個(gè)紅點(diǎn)，不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)。要求被試盡可能快速地完成觸擊，但并非在考驗(yàn)被試的反應(yīng)能力和時(shí)間，保持平和心態(tài)。拇指實(shí)驗(yàn)者在特定范圍內(nèi)正常步行速度(1-1.5m/s)。
• Step3：每個(gè)參數(shù)值有16×10次點(diǎn)擊，耗時(shí)大約4-5min。共5輪，每輪之間可休息。
• step4：交由研究員截屏保存，再后期手工錄入SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

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Part 5 單手·拇指·行走 研究中的發(fā)現(xiàn)

 結(jié)論1：通過(guò)檢驗(yàn)，《Tap Worthy》書(shū)中建議的右手拇指觸擊熱區(qū)的合理性尚存在問(wèn)題

為了驗(yàn)證這一理論，本實(shí)驗(yàn)近似取“B1+B2+B3+C1+C2+C3+D1+D2+D3”為檢驗(yàn)區(qū)，定義為“建議熱區(qū)”，其余區(qū)域定義為“非建議熱區(qū)”。如果這種建議的“熱區(qū)”的假設(shè)成立，那么“建議熱區(qū)”與“非建議熱區(qū)”應(yīng)該存在正確率上的顯著差異，并且這種差異在不同刺激參數(shù)值下都成立，在紅點(diǎn)大小在7/8/9/10/11的情況下，建議熱區(qū)的正確率都應(yīng)該顯著高于建議死角。

但是，通過(guò)配對(duì)T檢驗(yàn)，建議區(qū)正確率略高于非建議區(qū)，僅在參數(shù)值為7的時(shí)候表現(xiàn)為差異顯著，但在紅點(diǎn)大小為8/9/10/11的時(shí)候，兩個(gè)區(qū)域差異不顯著。即這個(gè)建議熱區(qū)的劃分方式合理性存在一定的問(wèn)題，意味著控件觸擊尺寸為8/9/10/11及以上的情況下，這種劃分意義可能不大，兩個(gè)區(qū)域基本不存在差異。

結(jié)論2：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)更合理的右手拇指操作熱區(qū)

我們猜測(cè)，在拇指自然彎曲且處在指肚觸及的狀態(tài)下，手持機(jī)的穩(wěn)定性最佳，手指移動(dòng)的靈活性也相對(duì)佳。所以我們模擬這種狀態(tài)下手指觸及的區(qū)域，大致呈現(xiàn)出一個(gè)“扇環(huán)”區(qū)域，在本實(shí)驗(yàn)中定義為“探索熱區(qū)”，而其他區(qū)域?yàn)?ldquo;非探索熱區(qū)”。同理，如果這次探索的“熱區(qū)和死角”的假設(shè)成立，那么“探索熱區(qū)”與“非探索熱區(qū)”應(yīng)該存在正確率上的顯著差異，并且這種差異在不同刺激參數(shù)值下都成立，在紅點(diǎn)大小在7/8/9/10/11的情況下，建議熱區(qū)的正確率都應(yīng)該顯著高于非建議熱區(qū)。

結(jié)果，通過(guò)配對(duì)T檢驗(yàn)，當(dāng)紅點(diǎn)大小為7/8/9/10時(shí)，探索區(qū)正確率均顯著高于非探索區(qū)。差異隨紅點(diǎn)的變大而減弱，可能因?yàn)楫?dāng)紅點(diǎn)增大到11后，觸擊定位變得更為簡(jiǎn)單，整體正確率都得到了提高，區(qū)域間的差異就消失了。較《tapworthy》所建議的操作熱區(qū)，右側(cè)通過(guò)我們探索得到的熱區(qū)劃分更為合理。尤其在控件尺寸大小被限定的前提下，放在熱區(qū)與非熱區(qū)的差異就會(huì)很大。

結(jié)論3：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)右手拇指操作的死角

通過(guò)比較16個(gè)區(qū)域的在不同紅點(diǎn)大小實(shí)驗(yàn)下的正確率均值，發(fā)現(xiàn)A4\C4\D1\D4 四個(gè)區(qū)域觸擊正確率顯著低于整體均值。死角區(qū)誤操作比率高，在控件布局時(shí)應(yīng)考慮死角問(wèn)題，特別是在處理高頻操作位置時(shí)。

結(jié)論4：44pix(7mm)的原則在“單手/行走/拇指”操作狀態(tài)下并不適用

在本研究中，當(dāng)紅點(diǎn)大小值為7mm時(shí)，行走狀態(tài)下單手拇指操作觸擊正確率均未達(dá)到95%。7mm or 44pix 的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足移動(dòng)單手持機(jī)操作的狀態(tài)，容易引起較高的誤操作率。

結(jié)論5：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)更具體的拇指操作尺寸要求

在本研究中，在行走狀態(tài)下單手拇指操作觸擊正確率均值達(dá)到95%的最小尺寸見(jiàn)下圖。且可以發(fā)現(xiàn)，不同區(qū)域?qū)τ|擊的尺寸要求是有差異的。在設(shè)計(jì)單手操作的界面時(shí)，參考控件所在位置的觸擊尺寸要求，避免因尺寸小帶來(lái)誤操作，影響操作效率。