摘" 要：信息架构是人机界面中的重要研究内容，在人机界面中，信息架构的好坏会直接影响到界面的可用性和易用性，而深广度是其最直接的显性表现。本研究聚焦医院自助终端界面的信息架构深广度问题，选取自助挂号作为实验任务，设置三个梯度的深广度界面，在具体情境任务中获取不同深广度下用户的操作绩效和主观体验数据，最终指出在常见信息架构中最适合的深广度结构。研究表明，深而窄的终端交互界面在客观绩效和主观体验层面都表现良好，符合用户的使用习惯。
关键词：人机交互；医疗终端；信息架构；深广度
随着信息化的发展，自助类终端产品已经普遍应用在医疗场景中。医疗自助终端作为医院环境下的信息交互载体，是智能医疗体系中重要的组成部分，与医院人工服务相比，自助终端在服务效率和体验方面都表现出一定的优势，可以有效缓解排队时间长、人工成本高等问题[1]。多功能自助挂号一体机是医疗场景中最普遍的人机交互终端，患者通过对软件触控界面和其他硬件界面的操作，来完成自助查询、挂号、缴费等一系列任务。其中软件触控界面作为医院自助终端的核心组成部分，承载了大部分的信息内容的传递，其可用性和易用性直接影响着用户的操作与体验[2]。当前医疗终端的交互界面设计尚未成熟，存在诸多人机交互层面的缺陷，增加了用户的学习成本，甚至导致用户无法顺利完成任务，让用户产生困惑、排斥等心理。
医疗自助终端交互界面设计中影响人机交互的因素有很多，本文主要从终端界面信息架构中的深广度出发，研究在不同深广度下用户的任务绩效和主观体验，分析不同层次的深广度对用户行为产生的影响，探索在医疗自助挂号情境下最适宜的信息架构范式。
一、信息架构理论研究
（一）信息架构深广度研究
信息架构由理查德·所罗·乌曼提出，是指一个网站、一款软件或者任何一个面向用户的系统的导航或者内容结构的展现[3]。信息架构的核心是信息的合理组织和优化，主要关注如何将信息内容组织好并进行标注，以便用户快速寻找所需的信息[4]。良好的信息架构设计可以清晰地表达产品逻辑，高效地展现页面内容，为用户带来良好的使用体验。信息架构中的重要研究问题之一是信息的深广度[5]，深度通常定义为层次结构中的级别数，而宽度是指每个单一界面的选项数量[6]。浅而宽的信息层级结构特点是单页元素较多，层数较少，用户通常经过数量较少的页面就能完成任务；深而窄的信息层级结构特点是单页元素较少，层数较多，用户需要经过数量较多的页面才能完成任务。不同类型的界面需要具体的深广度层级设计讨论，而在深广度设计的整体目标上，需要保证单个页面在用户的认知负荷范围内的同时，合理控制点击跳转页面的数量，让用户更高效地在信息系统中完成搜索、查询等操作，达到降低用户认知负荷的效果。
当前关于深广度的研究多数集中在导航系统的搜索任务层面，探索不同深广度条件下用户进行搜索特定指标的绩效和主观满意度。众多研究表明较宽较浅的菜单更容易让用户进行导航搜索，也就是普遍意义而言，随着深度的增加，用户的搜索时间和准确度都会相应地降低。更深的信息架构往往意味着用户需要面对更多数量的界面和做出更多的决策，用户也就更容易在界面中迷失。但Landauer[7]在他的研究中指出，每个选项的决策是独立且缓慢的情况下，狭窄的层次结构反而更受青睐，单个界面中更少的视觉信息可以更好地降低用户的认知负荷，作者将其称之为“漏斗”优势。Zhou[8]等人的研究也指出，深而窄的信息架构有助于用户在学习阶段更好地进行人机界面操作任务，每页更少的交互步骤和信息量反而帮助用户缩短了任务完成时间。同时在其实验任务中，加入了文本编辑、滚动选择、切换选择等其他的交互动作，而不仅是对具体元素的导航搜索。这表明当前对于不同性质和不同操作类型的交互界面，并没有完全普适的信息架构设计规范，需要在深广度上进行权衡并找出最优的解决方案。
（二）医院自助终端界面信息架构分析
医院自助终端界面属于任务型交互界面，其核心是帮助用户进行信息交换并完成具体任务，本次研究选取挂号任务作为主要研究内容。由于挂号流程具备一定的复杂性，且用户的年龄层次、知识水平、健康程度等因素不一，这就要求医院自助终端的交互界面设计需要考虑多年龄层次人群的使用情况，通过优化界面信息架构深广度来使操作流程更加简易和高效[9]。
常见的医院自助挂号任务通常包括任务选择、日期选择、科室选择和医生选择等，用户需要根据个人需求，按其线性结构依次完成每个任务来完成挂号，如图1所示。其中每个任务下会有相应的子任务，如进行“科室选择”项目时，需要先选择科室大类，再进行具体科室的选取。同时，这四个任务具备独立且缓慢的特征，每个任务没有明显的强关联性，用户需要在各个任务中进行单独的决策。
二、基于医疗自助终端界面的挂号实验设计
本实验研究的目的是测试用户在不同深广度界面的挂号任务情况下的表现；用户通过交互原型完成具体的挂号任务，在实验过程中对用户的任务完成时间、查看提示次数进行数据记录，完成后填写量表问卷进行主观量表评分。最终通过SPSS分析工具对该三个维度进行定量分析，以此获取用户表现最佳的信息架构深广度。主要从两部分内容展开：实验材料和实验程序。
（一）实验材料
通过分析当前常见的挂号流程和终端实际界面，总结归纳出挂号任务界面的四个模块。根据前人的设计思路和本实验设计的需要，将作为实验自变量的深广度设计为以下三个递进层次：结构1×4、结构2×2、结构4×1（结构m×n表示深度为m，广度为n）。其中1×4界面为每个界面有四个模块，共需要在一个界面内完成任务，属于浅而宽的深广度界面；2×2界面为每个界面有两个模块，共需要在两个界面内完成任务；4×1界面为每个界面有一个模块，共需要在四个界面内完成任务，属于深而窄的深广度界面。
为保证单一变量原则，每个模块都需要对两个子任务进行选择来完成，被试需要在规定时间内记忆并依次完成八个任务，任务列表如图2所示。具体任务描述如下：（1）任务选择模块，点击挂号任务进入挂号类型列表，选择具体挂号类型；（2）日期选择模块，点击相应的年月选项进入日期列表，选择具体日期；（3）科室选择模块，点击相应的大科室选项进入细分科室列表，选择具体科室；（4）医生选择模块，点击相应的医生等级进入医生列表，选择具体医生。为保证模块之间复杂度的均衡，除日期选择外，其他三个模块的选项数量均设置为4。
三组实验材料通过原型软件Mastergo进行设计，被试在原型软件中通过点击来完成选择，所有操作任务都由鼠标点击进行。为保证排除色彩和图标的因素干扰，所有原型界面均做了去色处理，三组不同深广度挂号界面的初始界面如图3所示。
被试在正确选择相应选项后，页面会进行响应和跳转，最终完成所有任务时的挂号界面（结构1×4）如图4所示。
最后基于在线问卷工具设计了SUS（System Usability Scale）系统可用性量表一份，Tullis等人研究表明，在样本量有限时，SUS量表可以最快评估界面的可用性[10]。问卷问题由标准系统可用性量表更改，便于实验被试主观体验评分的收集。
（二）实验程序
本研究共计招募被试18人，其中男性10名，女性8名，年龄处在18-40岁区间，均不是色盲色弱，视力或矫正视力正常。实验设备为17.3英寸的笔记本电脑一台以及9.7英寸的平板电脑一台。笔记本电脑在运行交互原型软件的同时，开启bandicam软件进行屏幕录制，便于被试完成时间的记录。平板电脑放置在笔记本电脑右侧，进行提示界面的显示，便于被试查看提示次数的记录和分析。提示界面与当前挂号任务开始前的提示内容保持一致，在清楚展示四个模块中具体选项任务的同时，加入辅助情景介绍句段，便于被试带入实际的挂号任务场景并完成记忆，提示界面如图5所示。
被试需要在短时间对提示页面任务记忆的基础上，对原型界面开展模拟挂号任务，快速、准确地识别目标并进行点击跳转，整体流程如图6所示。实验任务包含一次预实验和三次正式模拟挂号实验，每轮具体的挂号任务互不相同；在预实验中被试有充足的时间熟悉实验规则和流程。正式实验开始后，要求被试通过10s的时间查看提示界面，对挂号任务完成记忆；10s后点击开始，开展视觉搜索和点击，依次完成界面的具体任务。正式实验期间，被试可查看平板电脑提示界面来重复记忆实验任务。每个挂号任务完成后被试休息15s再进入下一个挂号任务，完成全部界面任务的平均所需时间为4分钟。实验结束后要求被试填写在线SUS问卷量表，并告知在三个任务中分别查看提示界面次数。
三、挂号任务实验分析
（一）任务完成时间分析
任务完成时间根据bandicam录屏软件记录并进行统计，表示被试在挂号任务中消耗的客观时长，被试完成任务耗时短，可以表明该界面在可用性方面表现良好，便于用户快速执行相应的挂号任务。在SPSS软件中对三组界面在任务完成时间上的整体分析如下：1x4组（M=34.00，SD=9.387），2x2组（M=28.89，SD=8.422），4x1组（M=27.28，SD=6.433）（单位为秒），初步描述统计表明，被试在浅而宽的深广度界面中耗时最长，意味着操作绩效较低。在SPSS软件中进行重复方差分析，结果显示，格林豪斯—盖斯勒对偏离球度的估计值ω=.994，这表明三组实验的任务完成时间存在显著性差异，进一步得出F =（1.988，33.789）=6.286，p = .005＜.05，偏η²=.270。后续成对如表1所示，通过比较表明，1x4组和4x1组在任务完成时间上存在显著性差异（p=.008），其他组别之间差异性不显著。整体结果表明，医院挂号界面的深广度变化会对用户的认知和决策时长产生影响，深而窄的任务界面在时间绩效方面的表现明显优于浅而宽的任务界面，意味着单个页面中呈现较少数量的任务模块对于提高用户的操作效率起到了正向作用。
（二）查看提示次数分析
查看提示次数根据被试在实验中查看平板电脑提示界面的次数进行统计，表示在任务过程中因为认知负荷导致需要重复记忆的次数。在SPSS软件中经过方差齐性分析显示不满足参数检验标准，因此采用非参数独立样本克鲁斯卡尔—沃利斯检验，显著性p=.047，表明三组之间的查看提示次数存在显著性差异，且随着深度的增加，提示次数的均值相应地在提高，描述性箱型图如图7所示。经过克鲁斯卡尔—沃利斯检验的成对比较显示，1x4组和4x1组在提示次数上面存在显著性差异（p=.016），成对比较如图7所示。这表明虽然在时间消耗上深而窄的界面表现出优势，但经过更多数量的界面会影响用户对任务的记忆，导致遗忘的次数增加。即相比较浅的挂号任务界面，用户在较深的界面中完成任务需要的提示次数更多。
（三）SUS系统可用性量表分析
SUS系统可用性量表指标根据在线问卷数据进行统计和计算，表示用户对不同深广度界面可用性和用户体验的评价。对量表数据进行公式计算后，在SPSS软件中对三组界面在SUS量表得分上的整体分析如下：1x4组（M=55.00，SD=20.10），2x2组（M=52.08，SD=13.29），4x1组（M=65.97，SD=19.04）（单位为分数）。初步描述统计表明，用户对深而窄的界面主观评价最优，处于中间层级的2x2组评分最低。在SPSS软件中进行重复方差分析的结果显示，格林豪斯—盖斯勒对偏离球度的估计值ω=.820，三组实验的SUS量表分数存在显著性差异，进一步得出F = （1.640，27.881）=3.775，p = .043＜.05，偏η²=.182。后续成对如表2所示。通过比较表明，2x2组和4x1组在SUS量表分数上存在显著性差异（p=.008），其他组别之间差异性不显著。整体结果表明，用户对三种不同深广度的界面在主观使用体验上存在差异，深而窄的任务界面在可用性和用户体验方面的表现优于其他任务界面。
四、结语
本文采用情景实验研究的方法，对不同深广度下的医疗自助终端挂号界面操作过程进行研究，并对用户的操作绩效和主观体验进行了定量分析。结果显示，深而窄的信息架构深广度更适合医疗挂号界面场景下用户的行为习惯，能有效减少用户的操作时间和失误，在主观体验层面也表现良好。这表明对于由多个独立的任务组成的信息界面而言，深而窄的信息深广度表现出更优的可用性和易用性。本研究可为医院自助终端界面的深广度设计提供理论指导，同时在后续研究中可以进一步对深广度的变量范围进行拓展。
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作者简介：祝硕培，南京理工大学设计艺术与传媒学院硕士研究生。研究方向：人机交互。
指导老师：周明，南京理工大学设计艺术与传媒学院副教授、硕士生导师。
