定义指导用户界面设计的建议:多方法方法

介绍

在数字解决方案的背景下，用户界面设计包括正确定义界面元素，以便用户将执行的任务和交互易于理解[1］．因此，一个良好的用户界面设计必须允许用户轻松地与数字解决方案交互，以自然的方式执行必要的任务[2］．考虑到数字解决方案是由具有特定特征的个人在特定情况下使用的[3.-7]，在开发数字解决方案时，设计师必须注意用户界面设计的大量组件，例如颜色[8印刷术[1]、导航及搜寻[9]、输入控件和信息组件[10］．

数字解决方案及其界面必须可供所有受众使用，并力求在用户日益多样化的时代普遍使用[3.,4,11-17］．因此，设计师还应该意识到广泛而复杂的问题，如面向上下文的设计、用户需求、适应性和自适应的交互行为[5］．用户界面设计的通用方法遵循不同作者多年来系统化的启发式和原则[18-20.]，但这些都是一般性的指导方针，在实践中如何实施的例子很少。

文献提出了许多针对不同数字解决方案和用户的用户界面设计建议[21-25］．然而，缺乏详细的批判性分析来比较、评估和验证现有的建议，可能会促进越来越多的类似建议[12,26-29］．虽然现有的建议是指特定的技术、交互形式或最终用户，但有些建议的内容是通用的，适用于不同的技术和用户，例如“始终在文本和页面背景之间建立良好的对比”[30.];"背景与正面内容的颜色对比应清晰可见" [23];"在连结和按钮之间留出空间" [30.];和“按钮之间要有合理的间距”[31］．这些说明性的例子强调了聚合、分析和验证现有用户界面设计建议的必要性。因此，本研究旨在将现有的指导方针综合成一套实用的建议，可用于指导不同技术的用户界面设计。这很重要，因为它有助于良好实践的标准化，并且可以想象，在产品开发的早期阶段实现更好的界面设计。

方法

背景

在之前的工作中，确定了244个接口建议，它们构成了本研究的基础[32］．244条建议的确定结合了多个来源:(1)我们之前的工作[33]，(2)对Scopus数据库进行有目的的搜索，(3)界面设计领域专家提供的输入。通过这三个步骤确定的参考文献被提取到Excel (Microsoft)数据库中，总共有1210条推荐。我们筛选了这个数据库，寻找重复的推荐。在此分析过程中，非常通用的建议也被删除，处理类似内容的建议被合并。该数据库载有194项建议，并由10位在“长者参与支援系统”中聘请的用户界面设计专家进行分析。[34的项目合作伙伴，他们又增加了62条建议，总共有256条建议。进一步的分析确定了12个重复的参考文献被删除，从而产生了244条建议的最终列表。许多建议被认为是不切实际的，有必要采取进一步的行动。在此之前的研究的基础上，通过以下4个步骤产生了一组关于用户界面设计的建议:(1)与用户界面设计专家的访谈，(2)分析专家的反馈并起草一组建议，(3)由一组专家重新分析较短的建议列表，以及(4)完善和最终确定列表。下面详细介绍了每一个步骤，整个过程在图1。

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用户界面设计专家访谈

一份载有244条用户界面设计建议的Excel文件被发送给用户界面设计领域的外部专家。对于被认为是专家的个人，他们必须至少满足以下1个标准:(1)为至少2个项目/数字解决方案设计了用户界面，或(2)参与了至少2个项目/数字产品的用户界面评估。

专家们收到了一封邀请函，解释了这项研究的目标，并附上了一份包含244条建议的支持文件。他们被要求分析建议并报告(1)重复/相关性，(2)措辞，(3)组织，以及(4)他们认为相关的任何其他方面。他们有大约4周的时间来分析244条建议，并将他们的书面分析和评论反馈给我们。随后，他们被要求参加Zoom (Zoom视频通信)会议，目的是澄清他们的观点，并讨论可能相互矛盾的评论。书面评论(由专家提前发送)用于准备PowerPoint(微软)演示文稿，其中综合了所有专家的建议和各自的评论(匿名)。此演示文稿用于指导Zoom会议讨论。为了最大限度地提高讨论效率，没有任何评论的建议和得到不同专家类似评论的建议不包括在演示中。对于意见矛盾的建议，调解人主持讨论并试图达成共识。对于只有一位专家意见的建议，主持人会征求其他专家的意见。Zoom会议由一位作者(AIM)推动，并由另一位(作者CD)协助，他做了笔记。 The facilitator encouraged the discussion and exchange of opinions from all experts participating in each meeting. The Zoom meetings were recorded, and the experts’ arguments were transcribed and analyzed using content analysis by 2 authors (AIM and AGS) with experience in qualitative data analysis. Written comments sent by the experts as well as comments and relevant notes made during the meeting were transposed into a single file and subject to content analysis. After transcription, the notes were independently read by both the aforementioned authors and grouped into themes, categories, and subcategories with similar meaning [35］．然后对主题、类别和子类别进行比较，并通过讨论达成共识。

分析专家反馈并起草一套建议

这份手稿的作者(内部专家)，包括在内容分析、用户界面设计和可用性方面具有专业知识的个人，参加了一系列的6次会议，每次会议持续大约2到3个小时。这些会议于2021年1月至4月在网上举行，旨在分析外部专家在前一步中提出的意见。根据专家的意见，每条建议可以(1)不修改(如果专家没有发表意见)，(2)删除，(3)与其他补充建议合并，(4)重写，或(5)拆分为1条以上的推荐。这些决定是根据提出相同建议的专家人数、与现有准则的一致性以及与以前关于类似建议的决定的一致性作出的。此外，根据外部专家的建议，将建议组织为:(1)根据详细程度和相互依赖程度进行分层;(2)可用性原则;(3)技术类型和交互范式。

重新分析更短的推荐列表

为了进一步验证内部小组作出的决定并探索减少建议数量的可能性，由另一个外部专家小组重新分析了前一步产生的一组建议(以及根据等级和原则分别组织)。再一次，要被认为是专家，个人必须满足先前确定的专家标准(为至少2个项目/数字产品设计用户界面或参与至少2个项目/数字产品的用户界面评估)。2021年5月，由一位作者(CD)对每位专家进行了一次在线个人访谈。专家们必须就每项建议回答3个问题:(1)你认为这项建议有用吗?(是/否);(2)你认为这个建议是强制性的吗?(是/否);(三)您对其中的建议或组织有何看法/评论?第一个问题用于确定建议的包含或排除，第二个问题用于通过有两组建议的可能性来告知建议的优先级:1组强制性建议和1组可选性建议。第三个问题的目的是就个别建议及其组织提出一般性意见。 Consensus on the first 2 questions was defined as 70% or more of the experts signaling a recommendation with “Yes” and less than 15% of experts signaling the same recommendation with “No.” Qualitative data from the third question was independently analyzed by 2 authors (CD and AGS) using content analysis, as previously described.

完善和最终确定建议清单

内部专家小组(本研究的作者)举行了一次在线会议，会上介绍和讨论了前一步的发现，并决定对现有建议列表进行修改，以生成最终的用户界面设计建议列表。

道德的考虑

这项研究的重点是分析以前发表的研究和建议;因此，伦理批准被认为是不必要的。

结果

用户界面设计专家访谈

共有9位专家参与了这一步的研究，其中女性5人，男性4人，平均年龄39.1 (SD 4.3)岁。参与者是用户界面设计师(n= 3,33%)和用户界面研究人员(n= 6,67%)，他们具有设计(n= 6,67%)，通信和技术科学(n= 2,22%)或计算机工程(n= 1,11%)的背景。共举行了3次会议，与会者1至3人，平均时间为2小时。在244条建议中，166条(68%)至少有一位专家发表了评论。

关于对专家的访谈和书面信息的分析，可以将评论汇总为两个主题:(1)建议的措辞和内容;(2)建议的组织。第一个主题分为5类:(1)不改变(如果没有专家发表评论);(2)删除建议(因为没有用处或相互矛盾);(3)合并建议(以解决用户界面设计的互补方面);(4)重写建议(为了清晰和连贯);(5)将推荐拆分为1个以上(因为它们包含了用户界面设计的不同方面)。在244项建议中，外部专家建议合并108项(通常是成对的建议，但也可能包括2项以上的建议)，29项应重写，4项应拆分为1项以上，44项应删除。在这些建议中，有78项没有得到评论。有19项建议未能在面谈阶段达成协商一致意见。

第二个主题(推荐的组织)分为2类:(1)推荐的分层和(2)推荐的分组。最后一类被细分为2个子类别:(1)根据可用性原则对建议进行分组;(2)根据建议是否适用于一般的数字解决方案或特定的数字解决方案/交互范例对建议进行分组。支持这些类别和子类别的引用示例见表1。至于根据可用性原则对建议进行分组，由5位专家提出的类别(表1)被重新组织并合并为12个类别:反馈、识别、灵活性、定制、一致性、错误、帮助、可访问性、导航、隐私、视觉组件和情感组件。专家提出的类别和12个类别(命名原则)的映射见多媒体附录1。

专家反馈分析与建议再分析

根据外部专家的意见，重新分析了这些建议。244条建议中，因重复或冗余删除61条(25%)，与其他补充建议合并48条(19.7%)，为澄清和语言标准化改写62条(25.4%)，拆分为2条及以上建议14条(5.7%)，未修改59条(24.2%)。这产生了一份包含175条建议的初步清单。表2比较外部专家的建议和内部专家的最终决定。

175条建议被分成12个相互排斥的原则(反馈、识别、灵活性、定制、一致性、错误、帮助、可访问性、导航、隐私、视觉和情感)，并且在每个原则中，根据细节的特殊性/水平被组织成2个层次。

在175条建议中，70条被归类为一级建议，是适用于所有数字解决方案的通用建议，105条建议与1条一级建议相关联，并按数字解决方案类型/交互范例进行细分。这两个级别的建议是相互联系的，因为第2级建议详细说明了如何实施第1级建议。例如，第1级建议“系统应该被有效地使用，并且尽量减少疲劳”与针对特定交互范例的第2级建议相关联，例如足部交互和机器人技术:(1)“在足部交互中，系统应尽量减少重复动作和持续努力，使用合理的操作力，并允许用户保持中立的身体位置。”(2)“在机器人技术中，系统应具有适当的重量，允许人轻松移动机器人(这可以通过使用后驱动硬件来实现)。”表3显示175条建议的分布。

重新分析专家建议的较短清单

共有14名专家(女8名，男6名)对建议进行了反馈，平均年龄35岁(SD 8.8)。专家是用户界面设计师(n=6, 43%)和用户界面研究人员(n=8, 57%)，他们具有设计背景(n=8, 57%)或通信和技术科学(n=6, 43%)。每次采访持续了2个小时。

所有175项建议就有用性问题达成了协商一致意见。然而，对于问题2(你认为这个建议是强制性的吗?)，人们一致认为54条(77%)1级建议是强制性的。其余16项(23%)1级建议被5名(36%)至9名(64%)专家认为不是强制性的。对于105个二级建议，有91个(87%)是强制性的，其余14个(36%)到9个(64%)专家认为不是强制性的。

专家的意见被汇总为5个主题:(1)删除或重新分类推荐，(2)一致性，(3)矛盾，(4)不对称性，(5)不确定性。建议删除1条建议(“系统应该没有错误”)，另一条建议从视觉组件类别移到情感组件类别。没有就建议的结构提出其他建议。有一些评论与一致性有关，特别是关于在所有推荐中使用英式或美式拼写的需要，以及始终使用“users”而不是“persons”或“individual”。其余的评论大多适用于2级建议，专家们对此提出了相互矛盾的建议(例如，可访问性:“在机器人技术中，系统应该满足人的需求，速度慢，安全可靠，体积小，易于使用，外观不太像人类，不傲慢或侮辱”与情感:“在机器人技术中，系统应该通过显示一些自主行为、面部表情、手部/头部手势来激发参与，以及改变声音模式和节奏来显示不同的情绪。”)。专家们还评论了与1级推荐相关联的2级推荐数量的不对称，以及每种技术和交互范例的推荐数量的不对称。此外,专家不确定建议的措施表示的准确性(如视觉:“在机器人技术,系统图形用户界面元素和按钮应该足够大的规模,所以他们可以很容易地看到和使用,对~ 20毫米的触摸屏、按钮”vs视觉:“在脚交互,系统应该考虑一个适当的互动20厘米为半径,在前30厘米,25厘米在后面踢”)。

完善和最终确定建议清单

根据专家的意见和上一步提出的问题，在整个推荐中采用了“用户”一词，删除了1条推荐，并将1条从视觉组件移动到情感组件。此外，没有就是否强制性达成协商一致意见的所有第1级建议都被认为不是强制性的(在建议中使用“可能”一词来确定)。内部小组还认识到，二级建议不能用于指导当前阶段的用户界面设计，需要进一步开展工作。因此，提出了一份包含69项一般建议的最终清单(多媒体附录2）.

讨论

主要研究结果

据我们所知，这是第一个试图分析和综合现有用户界面设计建议的研究。这是一项复杂的任务，产生了大量相互依赖的建议，这些建议可以被组织成相互依赖的层次，并根据可用性原则进行分组。第1级建议是通用的，可用于告知不同类型的技术和交互范例的用户界面设计。同时，第2级建议更加具体，因此适用于不同类型的技术和交互范例。此外，这些措施的详细程度和证据的缺乏使人对其有效性产生怀疑。

外部专家的建议构成了内部专家(我们)分析的基础。然而，在应该删除、合并、重写、分割或不更改的建议数量方面，两个专家小组的分析存在差异。这是因为在分析建议时，内部小组证实，除了外部小组已经确定的建议外，还有更多重复或通用的建议需要删除。很可能由于大量的推荐而错过了这些，这使得分析成为一项耗时且复杂的任务。此外，根据外部专家的建议更改1项建议，导致随后不得不更改其他建议以保持连贯性和一致性，从而导致重写的建议数量增加。此外，外部专家之间缺乏协商一致意见，将最后决定留给内部专家(我们)，进一步造成差异。

关于建议的组织，根据具体程度/详细程度将建议分为两个层次，这是由于外部专家的反馈，目的是使建议清单的协商更容易。这种细节层次的分层也被用于先前旨在综合现有指南的研究中[23,36］．

这些建议被分为12个类别，它们与现有的可用性原则(反馈、识别、灵活性、定制、一致性、错误、帮助、可访问性、导航和隐私)密切相关。18,37-39])。可用性原则被定义为广泛的“经验法则”或设计准则，描述系统的特征，以指导数字解决方案的设计[18,40］．此外，它们以改善用户交互为导向[3.]并影响数字解决方案界面的质量[41］．因此，以一种映射这些原则的方式组织建议有助于促进本文提出的建议的实际使用，因为这些可用性原则对于设计人员来说是熟悉的，并且在文献中得到了很好的建立，众所周知和接受[23,42］．

结果显示，在12个可用性原则中，建议的数量是不对称的(例如，对于第1级，一致性有2条建议，而视觉组件有16条建议)。这种差异表明，用户界面设计的某些领域(如视觉组件)可能更详细、更复杂，或者在文献中更有价值，但也可能表明，最初的搜索可能不够全面，因为它包含的数据库数量减少了[32］．然而，类别之间的异质性并不影响其相关性，因为影响数字解决方案的用户设计界面的是整套建议。

在每个1级建议之下汇总的2级建议的数量也不均衡。这项研究得出的大多数二级建议都涉及网络和移动技术，因为它们的使用在人群中很普遍[43]因此更有可能在文献中报告设计建议[23,31,44,45］．另一方面，新兴技术如机器人技术和交互范式(如手势、声音和脚)对研究人员提出了新的挑战，建议仍在制定中，导致发表的具体建议数量较少[46-49］．此外，二级建议引起了专家们的质疑，即(1)对它们是否是强制性的缺乏共识，(2)建议之间明显的矛盾，以及(3)一些建议的准确性不确定，特别是那些非常具体的建议(例如，关于按钮大小的毫米建议)。这些方面表明，2级建议需要在未来的研究中进一步验证。没有数据表明建议的作者是如何达到这种详细程度的，以及确切的建议如何因目标用户而异[50,51]，技术类型[49]、交互范式[46]，以及使用的语境[52］．要验证第2级的建议，可按技术/交互模式类别收集专家对建议是否足够的共识，并让真正的用户参与，以测试符合建议的特定用户界面是否能改善可用性和用户体验[50,53］．

我们认为，一级建议适用于不同的用户、环境和技术/交互范例，二级建议将给出必要的具体级别，并可进一步具体化为更详细的建议(例如，在二级建议之下创建三级建议)。例如，来自识别类别的建议1指出，“系统应该考虑使用上下文，使用用户熟悉的短语、单词和概念，并以实际惯例为基础，提供与系统和现实世界相匹配的体验”，这是一个适用于不同上下文(如健康或教育)的例子。类似地，来自灵活性类别的建议1指出，“系统应该同时支持没有经验和有经验的用户，易于学习和记忆，即使在不活跃的一段时间之后”，也显示了对不同类型用户的适应性。然而，每个1级建议的重要程度可能有所不同。例如，灵活性类别的建议6指出，“如果发生意外情况，系统可能使用户感到有信心操作并采取适当的行动”，外部专家小组并不认为这是强制性的。然而，有人可能会争辩说，在卫生领域，它应该被视为强制性的，因为在卫生领域，如果发生意外情况，控制和立即采取行动的感觉是最重要的。因此，第1级和第2级建议都需要跨不同类型的技术和交互范例进行进一步验证，而且还需要针对不同的目标用户和使用环境进行验证。还需要进行调查，以确定它们的使用是否会产生更好的数字解决方案，特别是在医疗保健领域，是否会提高干预措施的附着力和有效性。

综上所述，尽管本研究试图在用户界面设计领域采用一种更加标准化的方法，但本文提出的建议不应被视为最终的建议，而应被视为指南，由设计师根据上下文、技术类型、交互类型和数字解决方案所针对的最终用户进行批判性评估。

优势与局限

这组建议的优势在于，它是基于多个来源和多轮专家的反馈而制定的。然而，尽管几位专家参与了研究的不同步骤，但不能保证这些专家的观点代表了更广泛的用户界面设计专家群体的观点。这项研究的另一个局限性是，最初对建议的搜索可能不够全面。不过，外部专家有可能在清单上增加建议，但没有人认为有必要列入其他建议。第2级建议列表是一项正在进行的工作，应该进一步讨论并考虑到交互的技术/范式进行更改。最后，有些类型的技术和交互范例没有在建议中表现出来(例如，虚拟现实)，将来为所有类型的技术和交互范例提供具体的建议是很重要的。