基于用户体验的大型印刷设备界面交互设计研究

李晓英， 周晓琳， 李欣然

(湖北工业大学工业设计学院， 湖北 武汉 430068)

基于用户体验的大型印刷设备界面交互设计研究

李晓英， 周晓琳， 李欣然

(湖北工业大学工业设计学院， 湖北 武汉 430068)

在用户体验分析的基础上，提取印刷设备界面交互设计的用户体验构成要素，通过spss软件进行主成因子分析，得到设备用户体验模型和各体验要素权重排序。将研究成果应用于印刷设备界面交互的设计实践，结果表明，优化方案有助于提升印刷设备界面的用户体验。

界面交互设计；用户体验；主成因子分析 ；大型印刷设备；满意度

印刷机作为一种结构复杂、高精密性的仪器，其设计、安装、调试、操作培训过程复杂，难度高[1]。文献[2]讨论了人机界面设计方法在印刷机界面设计中的应用。葛锁良等为基于PLC的4色平台式丝网印刷机控制系统提供了设计方案[3]。本文基于用户体验模型的构建与研究，对印刷机操作界面进行优化设计，使其最终能够达到人机交互的最佳效果。

1 用户体验研究

1.1 用户体验要素

用户体验要素指标选取应满足以下原则：用户体验满意度指标体系必须是用户认为重要的；用户体验要素满意度指标必须是可控的；用户体验要素指标必须是可测量的，建立用户体验要素满意度指标体系时，要考虑到同类产品的特性，且将同类产品作为比较对象[4]。

根据以上原则，选取30名有经验用户，采用焦点小组讨论法提取印刷机设备界面交互的用户体验构成要素[5](表1)。

1.2 用户调查与样本描述

在用户体验要素分析的基础上，初拟印刷机界面交互设计调查问卷。为保证问卷框架的效度和调查结果分析的信度，对30位有相关从业经验的用户进行预调查。根据调研数据统计分析结果，对初拟问卷的相关变量进行修正，最终形成由14个要素构成的李克特(Liket)五级量表调查问卷。该量表陈述由“非常不满意”、“不满意”、“一般”、“满意”、“非常满意”组成，并依次计分为1、2、3、4、5。建立总用户样本，样本总人数120人。其中：专家用户10人，经验用户72人，无经验用户38人；男性84人，女性36人；年龄分布在26～42岁。此样本具有较高的信度与效度。调查渠道通过由网上发放问卷及相关单位走访填写问卷调查，共回收有效问卷118份。其中男性82人，女性36人，均操作过印刷设备，其中79人有过大型印刷机操作经验。

表1 印刷机设备界面用户体验要素

1.3 用户体验要素满意度测评

数据统计得到每个指标满意度平均分(表2)。结果显示出各指标满意度在“满意”与“一般”之间，说明用户对该类产品基本满意。其中该类设备界面交互设计的新颖程度(x1)、认知程度(x4)和准确程度(x5)的满意度得分较低，优化方案需要对此方面做出改进。

表2 各指标满意度均值

1.4 用户体验模型构建

利用SPSS统计软件对样本数据进行处理，分析步骤如下。

1)数据分析显示：KMO统计量为0.671。此结果显示该组数据适合进行因子分析。

2)由公因子碎石图(图1)可见，前5个公因子的特征曲线斜度很大，变化明显，且5个公因子特征值均大于1，因此考虑提取5个因子。根据公因子分析法计算结果得出其累计方差贡献率达到73.080%，说明5个公因子对所有指标有较大的影响力[6]。

图 1 公因子碎石图

3)5个因子分别在(X1、X2、X3、)(X4、X5、X6、X7)(X8、X9、X10)(X11、X12)(X13、X14)有较高的载荷数，通过最大方差法对提取的公因子进行旋转，对于每一个变量，相应因子的权重取最大的项(通常大于0.5)，由此可得旋转后因子载荷矩阵(表3)。

表3 IBM SPSS因子分析表

1.5 成分指标权重计算

各指标权重计算采用主成分方法，由各指标在各主成分线性组合中的系数、主成分的方差贡献率,进而将指标权重进行归一化，即可得出各要素权重系数[7](表4)。结果表明，用户较关注该产品界面交互的直观程度与准确度，对于界面的新颖程度、独特程度、认知程度和即时程度较为重视。

可将(X1、X2、X3、)命名为感官体验，(X4、X5、X6、X7)命名为交互体验，(X8、X9、X10)命名为行为体验，(X11、X12)，命名为情感体验，(X13、X14)命名为可靠性体验。建立如图2所示大型印刷设备用户体验模型。

图 2 大型印刷设备用户体验模型

用户体验要素线性组合中的系数主成分1主成分2主成分3主成分4主成分5综合得分模型中的系数权重值新颖程度(x1)0．45240．1846-0．1743-0．03780．03450．16120．0813独特程度(x2)0．43700．2224-0．1504-0．0147-0．01480．16720．0843直观程度(x3)0．3965-0．10300．26380．3355-0．04630．20230．1020认知程度(x4)-0．08040．46760．26310．2738-0．03450．16120．0813准确程度(x5)0．00480．36980．25360．38620．12010．19620．0990即时程度(x6)0．10110．5524-0．0492-0．06730．15950．15990．0807流畅程度(x7)0．03410．52240．01440．0111-0．08760．12170．0642易用程度(x8)-0．06390．11090．52080．07560．16640．13650．0689学习成本(x9)0．01280．00390．5638-0．07650．00100．12150．0613可操作程度(x10)0．00430．05930．5338-0．08660．31700．14880．0751满足程度(x11)0．0719-0．06520．00410．7199-0．08960．08450．0426吸引程度(x12)0．05320．0965-0．12440．65900．05710．09610．0485安全程度(x13)-0．02500．06650．11820．15300．82200．13160．0664准确程度(x14)0．01700．04500．0362-0．15880．81700．08830．0445

2 人机交互设计优化方案

2.1 设计方案

基于人机工程学原理，对大型印刷设备的屏幕进行设计。人与触摸屏幕之间应保持在50～72cm的距离，触摸屏幕高度范围在0.8～2.2m之间，此位置较为符合人的操作范围与最佳视角。印刷机机身以蓝白两色为主，以风帆的造型表达印刷的速度感，其配置的触摸屏界面设计与印刷机的风格应保持一致(图3)。因此，界面元素采用扁平化设计，根据印刷流程对界面进行合理布局，确保与机身整体形象和谐、统一。

图 3 印刷设备界面人机效果图

根据各指标的权重计算可知，用户对印刷设备界面的直观度与操作准确度非常重视，所以在整个人机界面交互过程中，必须实现印前、运行、印后的各种有效控制。为延长印刷机使用寿命，使其能在良好的状态下长时间运行，需要对印刷机进行维护和保养，由此在页面设计时增加维护保养作为人机界面的第三大结构(图4)。

在直观程度上，主界面通过印刷机功能分类对整个界面进行区域划分，主菜单有利于用户进行快速切换，对安全显示状态栏进行图标设计，以区分印前印中所使用的功能按键。所有功能按键之间的距离控制在20mm，字体大小在7～8号之间，重要按键面积应比一般按键面积大，以凸显重要按键信息功能(图4)。

在准确程度上，根据印刷设备操作流程对按键进行编码布局，以符合用户的动作流程，并确保每一个操作都具有对应的提示反馈。

在独特程度上，界面与动作流程保持一致，界面风格与整机风格保持一致。

在认知程度上，过多的图案符号不利于用户对机器功能的认知。以简洁的文字信息作为按键设计的承载对象，并对重要按键进行区域划分并高亮显示，提高用户对重要功能的认知程度(图4)。

图 4 印刷设备界面交互设计方案

2.2 用户体验满意度

为验证优化方案用户体验的满意度，进行用户任务测试。从总样本人群中抽取30人，测试年龄在27～45岁之间，男女比例为3∶2，均未参与过相同性质的可用性测试，均有操作印刷设备的经验。测试任务为输入订单任务并完成打印。测试完成后，对用户体验要素各项进行满意度评分，评分标准采用Likert五级量表法。由表5可以看出各指标满意度均高于表4指标值，优化方案的效果明显。

表5 满意度均值

3 结论

提取用户体验要素，运用spss统计分析软件，通过主成因子分析，得到各体验要素分组及权重排序，并用于指导产品界面交互设计实践，该设计方法可应用于各类印刷设备。由于用户调查数据有一定主观因素，相关测试设备条件一般，存在一定的差异。后期将考虑对用户体验调查数据的指标进一步客观量化分析，挖掘深层次影响用户体验的因素。

[1] 李文霞，司占军，张妍.数码印刷机虚拟演示系统的设计与制作[J].包装工程，2014,35(7):114-118.

[2] 赖艺, 徐志明, 杨家荣. 人机界面在印刷机中的应用[J]. 科学之友, 2012(9):31-32.

[2] 葛锁良，张瑞祥. 基于PLC的4色平台式丝网印刷机控制系统的设计[J].合肥工业大学学报(自然科学版) ，2013，36(8)：915-918

[4] 郝声云. 因子分析在报纸满意度权重确定中的应用——对《包头晚报》2013年的市场调查[J]. 企业研究, 2013(10):22-24.

[5] 刘锦宏，安珍珍，张亚敏.增强现实互动游戏用户体验模型构建研究[J]出版科学，2015,32(2):85-88

[6] 钟金文.移动应用可用性计算模型[D]．杭州:浙江大学， 2015.

[7] 韩小孩，张耀辉，孙福军等.基于主成分分析的指标权重确定方法[J].四川兵工学报，2012,33(10):124-126.

[责任编校： 张 众]

Interactive Design of Large scale Printing Equipment Interface Based on User Experience

LI Xiaoying，ZHOU Xiaolin，LI Xinran

(SchoolofIndustrialDesign,HubeiUniv.ofTech.,Wuhan430068,China)

Based on the analysis of user experience, the user experience elements of interactive design of printing equipment interface are extracted. SPSS software is used to analyze the main factors, and the user experience model and the weight of the experience elements are obtained. The results show that the optimization scheme improves the user experience of the printing equipment interface.

Interface interaction design; user experience; principal component analysis; Large printing equipment; satisfaction

2017-03-03

李晓英(1973-)， 女， 湖北广水人，湖北工业大学副教授，研究方向为工业设计，交互设计

1003-4684(2017)02-0034-04

TB472

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