可供性视域下的交互式产品设计研究

2024-02-07沈星星蒋晓

设计 2024年1期

沈星星蒋晓

摘要：将可供性理论引入交互式产品设计，以具身交互逻辑来探究设计师-用户-产品系统间的信息交互要素和规则，帮助设计师基于用户自然行为隐喻来提高产品可用性。从信息媒介、类别和噪声来源3方面来拆解交互式產品设计流程中的可供性要素，总结了基于可供性的交互式产品设计路径。将可供性交互信息分类，并从生态心理学视角解读了交互式产品的信息噪声来源，总结了设计师到产品、产品组件间和产品到用户3种交互过程中的可供性设计路径和规则。

关键词：产品设计；可供性；交互式产品；意向图式；信息

中图分类号：TB47 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2024）01-0120-03

Abstract：The theory of availability is introduced into interactive product design，and embodied interactive logic is used to explore the information interaction elements and rules between designer-user-product system，which helps designers improve product usability based on metaphor of user’s natural behavior. The availability elements in interactive product design process were disassembled from three aspects： information media，categories and noise sources，and the compilation rules of interactive product information based on availability were summarized. The available interactive information is classified，and the information noise sources of interactive products are interpreted from the perspective of ecological psychology. The rules and applicable methodologies in the process of interactive information between designers and products，between product components and between products and users are summarized.

Keywords：Product design；Availability；Interactive product；Intentional schema；Information

IDEO公司的杜安布雷提出，交互式产品是数字界面和物理界面的集合体。人在和物理事物交互时主要依靠的是日常生活经验，群体差异性小。数字界面是在物理界面基础上将规则、形式和经验知识抽象化的结果，所形成的符合数理逻辑，不符合生态形象的表征形式人类需要调取短期记忆，通过重复的学习形成新的心智模型。[1]数字界面可以实现很多超越时间和空间的交互方式，功能实现没有物理限制，两种界面的设计路径和优劣势不相同。生态心理学中的可供性理论提出人的行为是和环境交互过程中的可能性集合，可以解决产品设计过程中的“传达什么信息高效率”这一问题，但产品作为技术人工物需要设计师将想传递的信息转译在上面，如何在产品、设计师和用户之间建立正确的信息传达方式也很重要。本课题将基于可供性和概念隐喻学说提出两种界面设计形式的结合策略。

可供性理论起源自生态学，指大自然为人类提供的动作可能集合。可供性存在于物体-智慧生物-环境这3种属性的动态行为系统中，作为一种关系属性既具有主观特性又具有客观特性，应用于设计领域可帮助用户高效率拾取产品有用信息，从而获得正向的情绪体验。[2]用户发生的行为是对自身条件与物品物理属性匹配程度进行判断产生的无意识结果，是用户从行为环境中拾取的结果。

可供性强调知觉来源的直接性，知觉是智慧生物的一系列输入器官、输出器官在同外部环境交互过程中产生的神经递质，经过大脑组织、加工形成的对客观事物的整体感觉，通常表现为包含了借喻性描述、集体经验和规则的抽象概念，例如人“知觉”苹果是圆形、红色，吃起来甜甜的，也就是形成了对这种物体的知觉。可供性强调智能体不是被动知觉，其可以通过与环境的互动去获得环境对于它的意义。

（一）情境具身性

动作机器是人创造出来的生态逻辑下本来没有的物品。[3]所谓动作机器，即以实现人的动作替代为主要目的的机器，和产品在设计领域的概念相同，产品设计是利用可供性的结果，产品是身体部分能力的加强版。

每一个产品行为都面对特定环境的约束，这就是交互式产品的具身情境特性。交互式产品为人所使用，人具有生态属性，人和环境有天然的互动关系，交互式产品设计也要以实现人的动作替代为目的，需要和人的感觉器官通过某种介质建立连接，人可以通过这种介质传达自己的动作意图和接收动作的完成情况，以便进行下一步操作的指示。

（二）界面的生态逻辑

吉布森认为，“表面为什么如此重要是因为大多数行为发生在表面，表面是光形成反射或者散射反应的地方，也是极大部分化学反应发生的介质[4]”。交互式产品虽然是基于数理逻辑来大倍数提高人类的工作效率，人仍然需要通过与交互式产品直接接触来获得感知，所以交互式产品的界面必然遵循可供性的理论，人与交互式产品界面的生态逻辑不管是搭载在什么形式的表面上，仍然建立在具身经验之上。例如，电视机的界面是电视背部、电视正面和遥控器，用户坐在沙发上操作电视这一行为，可将电视屏幕定义为遥控器进行功能操作的反馈界面，设计时如果安装在遥控器上方，则会导致物理尺寸变小，行为的空间和视觉域等也会相应变化。

（三）设计遵循生态尺寸

行為是随着环境的物理属性动态变化而产生的无限的行为机会，应用在设计领域需借助人的能力来约束。可供性视域下，人的能力分为可知觉和可操作。人的操作能力与其具身体验的事物尺寸、方位、触感等物理属性相关。沃润的登台实验根据生物力学，以物体承载动作和人体发生动作的物理尺寸之比，作为人类对可供性的知觉变量，可测算出最优值和极限值两种数据。[5]对于交互式产品设计来说，最优值可计算出用户群体操作最舒适的物理属性；极限值可计算出何时产生新的可供性，例如，可测量老年人在使用电子血压仪时小臂围度与不同臂带长度之比，将极限值设置为可调节尺寸的端点，最优值可被用户的视觉、听觉和触觉感官感知。

环境与用户之间的相对尺度关系可划分为相对姿态关系、相对形态关系和相对形状关系，相对尺度关系和绝对尺度关系的区分在于前者是双向动态的，后者是基于用户心理映射的。[2]人-环境的尺寸度量关系属于相对尺度关系，包含可供性交互环境、人的能力两个维度：人的能力由上文需要了解老年群体身体属性在交互环境下的最优值和极限值，可供性交互环境是空间和时间环境与人能力的匹配关系，如图1。

交互式产品是由信息组成的，包含信息介质、信息种类和信息噪声3类要素。

（一）信息介质

可供性视角下媒介可以分为3类：智能生物、技术人工物和环境，智能生物的特点在于可以对信息进行编码和解码，设计师和用户都可以作为信息的编码者和解码者，举例来说，设计师需要从用户对现有人工物的行为信息解码出用户的需求，进而基于新产品的可供性要素对需求信息编码，让用户可解码新产品的可供性。产品功能设计来源于用户身上拾取的需求，用户除了提供需求，还与产品进行交互，可供性理论更关注的是智能生物体和环境交互的感受器和操作器，不关注大脑的高级认知系统，感受器指的是感知世界的器官，例如，用眼睛看世界、用耳朵听世界，用手触摸世界等，操作器指的是智能生物体执行动作的器官，例如，旋转瓶盖用的手，发语音时的嘴巴。

环境在可供性视角下指智能生物和技术人工物交互状态下所处的生态环境，描述生态环境可基于以下句式：用户在某个动作下涉及的感受器属性以及和感受器交互的表面属性，可供性视角下还可以通过是否达成操作目标来将产品环境分类为：易于操作的产品环境和不可操作的产品环境。比如针对拧瓶盖这个动作，感受器属性是人的手掌尺寸和力度，环境属性是圆柱侧面的摩擦力和受力面积，如果在相对尺寸比例下人拧开了瓶盖，那说明产品环境是易于操作的。

（二）信息类别

产品可供性可被分类为客观可供性和主观可供性，客观可供性是产品与用户客观属性相协调的关系产物，例如垃圾桶的可投掷性就是垃圾桶口的高度这一客观属性和人手的高度这一客观属性协调的结果，主观可供性是用户基于某一目标或者指示信息“自然选择”的行为，用户通过拾取到知觉信息判断出操作什么、怎么操作，这种知觉信息在现代智能产品设计中多表现为：语音交互、逻辑图形界面等。产品中的主观可供性包含了客观可供性和产品交互性信息，交互性信息可以细分为以下5项：指示型信息、结果型信息、干扰型信息、组织型信息和技术型信息。盖弗（Gaver）以是不是被感知、是不是和设计用意相同作为横纵坐标将可供性分为4种类型：准确的可供性、错误的可供性、可感知的可供性和隐蔽的可供性。[11]

1.指示型信息指示时间分割的节点。所有的行为均被下一层行为的规则、对象等要素所影响，在当前行为与下一层行为的连接之际，通常需要针对上一行为的反馈和针对下一行为的指示。[6]这种行为间的停顿往往来源于交互事件的结束，一个可供性交互事件包含了判断-动作-结果知觉3个步骤，且几乎是同一时间内发生的，产品交互行为由一系列事件串联或并联而成。

2.结果性信息往往和用户操作目标或功能需求相关，往往代表一种长期维持的状态，例如机器的关机状态，或者代表某一类型信息的集合，例如电子血压仪的血压记录表单。

3.组织型信息和干扰性信息不是信息的直接表现形式，是信息与信息之间的构造形式，人的视觉知觉结构不是对单个元素进行分析而是对图像、文字和符号等视觉要素进行同一规划，格式塔心理学提出了接近性、相似性、闭合性、连续性、对称性和简单性等帮助优化组织性、排除干扰性信息的设计原则。

4.技术型信息是隐藏的可供性，因为是不可见的，隐藏在产品表示逻辑之下的，在产品设计过程中，要避免将技术性信息展示给用户。

（三）信息噪声来源

信息噪声是人类遭遇无法利用现有动作经验和意向范式的复杂系统规则时产生的摩擦阻力。[7]该概念应用在产品设计领域中代表复杂产品交互规则给用户造成了较大的理解负担和学习成本。可供性交互的特性为以下两点：基于生态逻辑和低信息熵，基于生态逻辑与之相反的是技术人工物的底层实现逻辑，例如，计算机系统的电路通信系统等是基于复杂数理逻辑实现的，这些是超出普通人在生态环境下养成的生存技能范围的，人不需要可以学习怎么旋转按钮，但是如果让人同时操控3个按钮来控制机器的运转就需要学习很久了；信息熵指的是信息的不确定性，产品设计中信息的不确定性和以下的行为特性相关：空间无序性、时序因果性和技术逻辑性，且信息熵会随着产品的智能化逐渐增大。

1.空间无序性和时序因果性：指的是人在使用产品时操作实现的顺序决定了能够完成什么操作目标，例如操作A完成后执行操作B可以实现目标1，操作B完成后执行操作A可以实现目标2，随着操作选择的增多，达成的结果也会增多，但产品操作界面在表面上没有操作先后的示能信息，而是只包含当前时间点下的物理状态，比如按钮的示能信息只有当下旋转的角度，旋转过多少角度是不可感知的可供性，以上这些过程信息如果无法在产品层面示能，则需要用户记忆存储，从而造成了认知摩擦。

2.技术逻辑性指的是产品行为产生的结果可以脱离数理规则限制，产生无数交互方式，例如，旋转圆柱体可以调整音量、打开机器甚至调整复杂的机器学习参数，交互设计其实就是将技术人工物需要人主动控制的部分抽象为简单的数学逻辑模型，用可视化的方式在界面上展示，例如，人调节台灯亮度的行为映射的是电阻丝的电阻参数，示能信息越接近技术逻辑认知摩擦越大，越接近日常生活逻辑认知摩擦越小。

交互式产品设计路径是信息编译事物过程，是设计方和使用者向产品获取信息的两条不断延续、螺旋上升的通道，即设计方编码规则与使用者解码规则都来源于旧产品已在用户心中建立的稳定心智模型，设计方基于功能需求、产品愿景和具象概念系统设计新产品，再由使用者的抽象经验范式解码，而新产品的编解码过程可以继续丰富了产品概念系统素材库，如图2。[8]

（一）基于环境和用户的关系属性分析限制因素

设计对产品来讲，即一种可供性。[9]可供性理论指导下设计师先将用户操作旧技术人工物的行为拆解为产品物理属性、用户环境客观属性、交互规则、用户能力等可供性要素，作为非关系型语料库，然后再基于功能需求绘制用户行为地图。产品功能需求可以拆解为产品存在属性实现的可供性和产品意义属性实现的可供性，产品存在属性是一种生态属性，是在人现实生活中看得见、摸得着的事物，比如灯光、盒子等，产品意义属性是在产品存在属性基础上利用概念隐喻等信息加工方法产生的整体性设计，保证可供性是可被感知可供性，它们是一种递增且互相补充的设计关系。

1.绘制用户行为地图。由于可供性的时空三维特性，用户行为地图就是将产品愿景具象化的过程，包括了将行为按照时间顺序排列，且在描述用戶行为的时候去除主观性词语或者技术性词语，例如“打开机器”而不是“开启机器电能”也不是“打开从而观看电视”。

2.建立可供性要素库。用户行为地图里面描述的行为大多数来源于人的内隐记忆，人交互过程中利用的内隐记忆不具备强大的推理能力，不能被感官系统所感知。[10]内隐记忆在集体中会形成共性，不容易受个别特殊经验影响。所以设计师可以通过观察目标用户使用其他日常用品的无意识行为建立可供性要素库，可供性要素可分为基于生态逻辑的要素，如尺寸、形状等和基于数理逻辑的要素，如符号、解释性语言等。

3.构建可供性交互环境。可供性交互环境影响用户的视知觉移动路径和操作姿势，例如，在卧室环境中人在站立姿态下和坐卧姿态下的操作能力和视知觉灵敏度差异很大。产品作为有着不同表面朝向的“容器”，为了方便示能和引导用户自然行为，人的姿势和操作方向也对界面的示能效率有影响。

设计师基于产品愿景推演出可供性环境中包含的物质以及物质所包含的形式、规则信息，最终得出产品的放置环境。通过观察目标用户在可供性环境下的自然行为，总结出用户在哪儿知觉和用户在哪儿动作，再结合以上两条结论可以进一步得出环境与用户间的关系属性，即量化用户的动作能力和知觉能力。

（二）基于用户具身尺寸设计产品存在属性

基于用户实施行为的感受器官和动作器官，通过量化用户的具身尺寸进一步计算出产品的相对尺寸，尺寸的定义不单纯指数理逻辑上的，而是指颜色、大小、形状、材料和表面工艺这5类产品存在属性，它们整体性的意义在于利用程序实现逻辑，在自然环境下给予用户指示、接收用户动作、反馈用户状态和构建空间概念系统。

（三）基于用户具象概念模型设计产品意义属性

交互式产品的每个可供性节点都是用户基于对抽象概念的意义判断做出的动作。第一步是可供性节点分析，用户是客体，当客体在交互式产品空间状态和时间状态出现偏移的时候就是关键行为节点。

1.用户空间状态界面指的是可供性视域下，用户在操作使用一个产品时主要经历选择意向、实施动作、知觉反馈、选择新意向4个阶段，可供性概念具有连续性和可嵌套性，应用在交互式产品设计中体现在对于用户连续交互行为过程中“停顿点”的判断影响。举例来说就像人在产品中的行为就像一场马拉松跑步，有明确的起点和终点：开机关机，会面向很多未知路途风景的岔路口，人在“跑步”时需要根据环境条件去进行判断，人在现实生活中移动出行会自主建立一个空间概念系统，记录自己在路途中的即时位置和行走路线，方便自己返程，遇到路况复杂的环境还会借助地图等工具来帮助自己记忆，地图提供的信息就包括以下3点：我在哪里、我可以去哪里以及我从哪里来，所以在产品也需要构造虚拟空间概念系统，随时回答用户的以上3个问题，且保证用户的每次空间偏移都有机会得到修正和回退，用户在产品中每个行为都有可能使自己的空间概念位置发生偏移，这种偏移一般体现在两种方向：同层级偏移、跨层级偏移。

（1）同层级偏移界面。第一步用户需要知觉到自己可以进行同层级位移，人在现实生活中怎么识别选择这一事件？是由于可以预见到结果的不同、状态的不同、形式的不同，总结来说就是在感官上知觉到了两个“容器”的不同，进而开始选择。用户在进行抽象层面的平行位移时还需要建立的基础知觉是两种事物，虽不同但也相同，是基于上一根层级的处于同一时空维度的事物，界面需要同时传达用户的空间偏移意义和功能意义。

（2）跨层级偏移界面。也可以称为二维空间概念系统，因为希望用户在这里可以以俯瞰的角度知觉自己在哪里，来自哪里。例如web端网站中的侧边栏导航就是很常见的跨层级偏移界面设计。通过外-左和内-右的空间概念隐喻来让用户建立层级认知，但盒子形式还是来源于前端编程语言这种技术路径，对于老年人来说脱离了现实生活的本体隐喻形式。

2.用户时间状态界面是人在操作交互式产品的过程中会知觉到两种时间状态，分别是数理逻辑上的时间和生态逻辑上的时间，生态逻辑上的时间应用在交互式产品设计上是方便人体会在现实生活中的真实时间的，比如早上7点钟提醒用户需要去晨练，而数理逻辑上的时间是人为设置的有起点有终点、有规则和特定行为的“容器”里的时间，比如计时器功能，用户设置时间段来定义一个虚拟任务所需要的时间，时间结束时触发其他行为。交互式产品界面设计需要让用户在知觉上对两种时间逻辑作出功能意义上的区分。

第二步是对每个可供性节点涉及的抽象概念进行展开描述，抽象概念可以比喻为一个容器，容器分为内外两面，用户体验功能就相当于是进入这个“容器”参观，容器内有形式、规则、行为和状态等具象概念，设计者可以借助这种分析方法來完成抽象到具象概念的转化。如表1。

交互式产品即物理界面和数字界面相结合的技术人工物的统称，随着智能信息化的发展，交互式产品将越来越普及人们的生活。本课题基于可供性理论的生态逻辑，结合概念隐喻理论中的意向图式方法，将交互式产品设计路径隐喻为信息交互过程，从信息媒介、信息类别、信息噪声来源3个角度全新论述了设计师-用户行为-产品系统的生成逻辑，帮助设计师设计更贴合用户具身经验的交互式产品，提高可用性和易用性。