采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中可用性度量指標(biāo)體系研究

關(guān)鍵詞：采茶機(jī)械 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 可用性 可用性度量 指標(biāo)評(píng)價(jià)體系

中圖分類(lèi)號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2022）02-0008-03

引言

我國(guó)是茶葉大國(guó)，采茶機(jī)械產(chǎn)品在我國(guó)茶葉產(chǎn)業(yè)中運(yùn)用較廣。隨著采茶機(jī)械功能的不斷增加，產(chǎn)品操作的邏輯變得越發(fā)復(fù)雜，用戶(hù)對(duì)于操作認(rèn)知的能力有限，繁雜的操作會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)體驗(yàn)的降低。隨著時(shí)代的發(fā)展，用戶(hù)對(duì)于采茶機(jī)械產(chǎn)品的需求與體驗(yàn)有了更高的要求，采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可用性度量體系研究變得至關(guān)重要?？捎眯远攘矿w系以研究用戶(hù)為設(shè)計(jì)中心出發(fā)，為采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中可用性量化評(píng)價(jià)提供依據(jù)，并且指導(dǎo)設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)采茶機(jī)械產(chǎn)品中存在的可用性問(wèn)題，不斷改良采茶機(jī)械產(chǎn)品，使用戶(hù)能夠更加高效與有效地使用采茶機(jī)械產(chǎn)品。

一、采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的可用性度量

諸多學(xué)者對(duì)可用性的定義、度量指標(biāo)等方面進(jìn)行研究，為采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的可用性度量研究提供了理論及實(shí)踐的基礎(chǔ)。JakobNielson 、Donald Norman以及Hartson等從用戶(hù)角度出發(fā)對(duì)可用性進(jìn)行定義研究，提出可用性擁有多種屬性定義。Jakob Nielson認(rèn)為可用性并不是單一的維度，它有多種要素構(gòu)成，包括五個(gè)屬性。DonaldNorman認(rèn)為產(chǎn)品擁有好的可用性是可以讓用戶(hù)使用起來(lái)更加方便、快捷與舒適，在使用產(chǎn)品過(guò)程中還能夠減少錯(cuò)誤的發(fā)生，達(dá)到良好的情感體驗(yàn)，讓用戶(hù)可以更加愉悅地使用產(chǎn)品。Hartson則認(rèn)為有用性和易用性是可用性的兩個(gè)基本屬性。

有效性、效率以及滿(mǎn)意度是采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中可用性度量指標(biāo)的主要研究對(duì)象。針對(duì)于采茶機(jī)械產(chǎn)品的有效性以及效率這兩個(gè)主要的要素進(jìn)行度量指標(biāo)的分解、度量數(shù)據(jù)的獲取以及度量數(shù)據(jù)的匯總與分析等進(jìn)行研究。與界面設(shè)計(jì)的可用性評(píng)價(jià)相比較，不僅要對(duì)用戶(hù)進(jìn)行主觀(guān)性評(píng)價(jià)，同時(shí)還要進(jìn)行客觀(guān)性的測(cè)試評(píng)價(jià)，主要考慮人與機(jī)之間的交互描述，更加強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互中存在的可用性問(wèn)題成因的分析與解釋?zhuān)⑶覍?duì)于如何優(yōu)化采茶機(jī)械產(chǎn)品的可用性問(wèn)題提供了量化數(shù)據(jù)的分析依據(jù)。從主觀(guān)與客觀(guān)的角度對(duì)采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行可用性評(píng)估，所得結(jié)論更加細(xì)致與精確，對(duì)于優(yōu)化采茶機(jī)械產(chǎn)品有著至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義與使用價(jià)值。

二、采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中可用性度量指標(biāo)體系構(gòu)建的方法

（一）可用性的構(gòu)成要素。

許多學(xué)者對(duì)可用性的構(gòu)成要素進(jìn)行研究，其中：Seffah與McCall等人對(duì)測(cè)量可用性提出了次級(jí)要素;Van Welie 與McCall等人提出可用性可以直接測(cè)量的指標(biāo)要素;Heo提出了關(guān)于適用于特異化手機(jī)可用性要素評(píng)估的分層體系框架[4] 。孫慧春等人通過(guò)微耕機(jī)設(shè)計(jì)將產(chǎn)品的可用性要素：有效性、效率以及滿(mǎn)意度三個(gè)方面，與微耕機(jī)使用的諸多方面因素相結(jié)合進(jìn)行綜合考慮，對(duì)可用性相關(guān)要素進(jìn)行研究[5] 。

（二）采茶機(jī)械可用性度量指標(biāo)體系構(gòu)建方法。

M c C a l l，Wa l t e r s與R i c h a r d s構(gòu)建了最早的可用性評(píng)價(jià)體系（Hierarchical Usabilit y Model），將可用性評(píng)估框架分為因素（Factor）、準(zhǔn)則（Criterion）和指標(biāo)（Metric）三個(gè)層次[6] 。Van DerVeer、Elins和Van Welie將可用性評(píng)價(jià)體系分為可用性（Usability）、使用指標(biāo)（Usage Indicators）、手段方法（Means）和知識(shí)（Knowledge）四個(gè)方面。劉涵等人提出了紡織機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可用性度量指標(biāo)體系，針對(duì)產(chǎn)品的可用性問(wèn)題，初步建立了評(píng)價(jià)體系;袁麗等人細(xì)化了白光干涉儀的可用性度量指標(biāo)，初步建立了評(píng)價(jià)體系。

可用性在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的運(yùn)用研究，基本都采用上述基礎(chǔ)理論和評(píng)價(jià)體系的框架結(jié)構(gòu)。

本章節(jié)通過(guò)以產(chǎn)品可用性的構(gòu)成要素為基礎(chǔ)。結(jié)合上述的基礎(chǔ)理論，將提出的可用性構(gòu)成要素設(shè)定為一級(jí)指標(biāo)。通過(guò)用戶(hù)研究與專(zhuān)家訪(fǎng)談來(lái)獲取影響用戶(hù)使用采茶機(jī)械產(chǎn)品的可用性要素，將它們?cè)O(shè)定為三級(jí)指標(biāo)。通過(guò)聚類(lèi)分析法，聚類(lèi)三級(jí)指標(biāo)從而獲得二級(jí)指標(biāo)，通過(guò)對(duì)采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的相關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行訪(fǎng)談得出二級(jí)指標(biāo)的有效排序，確定二級(jí)指標(biāo)權(quán)重。最后再次通過(guò)專(zhuān)家訪(fǎng)談法和聚類(lèi)分析法將專(zhuān)家提出的影響采茶機(jī)械產(chǎn)品的二級(jí)指標(biāo)分別歸至于一級(jí)指標(biāo)之下。

（三）采茶機(jī)械設(shè)計(jì)中可用性度量指標(biāo)權(quán)重設(shè)定。

利用序關(guān)系法中（3）和（4）的公式來(lái)求指標(biāo)集的各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，再對(duì)應(yīng)它們之間的關(guān)系從而得到評(píng)價(jià)指標(biāo)集中各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重值，如表2。

（四）采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中可用性度量數(shù)據(jù)獲取方法

常用的樣本選取方法主要包括：隨機(jī)抽樣法、機(jī)械抽樣法、分層抽樣法和整體抽樣法。采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)可用性度量中多采用“分層抽樣法”進(jìn)行樣本選取。樣本選取后，要根據(jù)設(shè)計(jì)的生命周期階段以及用戶(hù)人數(shù)來(lái)選擇適當(dāng)?shù)目捎眯詼y(cè)量方法來(lái)進(jìn)行指標(biāo)數(shù)據(jù)的獲取，其在采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中可用性度量指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取中的應(yīng)用主要包括以下幾類(lèi)，如表3。

（五）采茶機(jī)械設(shè)計(jì)中

可用性度量數(shù)據(jù)分析方法可用性度量數(shù)據(jù)獲取方法中，各個(gè)方法都有其對(duì)應(yīng)的分析方法，例如：績(jī)效度量法是將影響產(chǎn)品可用性要素進(jìn)行量化比較分析的可用性測(cè)試方法。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，兩款不同的采茶機(jī)械完成前進(jìn)換擋的次數(shù);在采茶機(jī)械轉(zhuǎn)彎時(shí)，不同的兩款自走式采茶機(jī)械所需要花費(fèi)的時(shí)間;在采茶機(jī)械完成一次采茶任務(wù)時(shí)，兩款不同的采茶機(jī)械所犯的操作錯(cuò)誤數(shù)量。

測(cè)試完成后，整理以下兩個(gè)方面的數(shù)據(jù)：第一，整理各個(gè)記錄數(shù)據(jù)，匯總測(cè)試中發(fā)生的問(wèn)題，并且對(duì)問(wèn)題進(jìn)行描述;第二，依據(jù)參數(shù)度量，分析測(cè)試數(shù)據(jù)。參數(shù)度量包括：有效性參數(shù)（如任務(wù)完成率、出錯(cuò)率以及幫助下的完成率等）、效率參數(shù)（如完成任務(wù)的時(shí)間平均數(shù)）以及滿(mǎn)意度參數(shù)（問(wèn)卷調(diào)查后所得參數(shù)）。

三、可用性度量體系在采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

以?xún)煽畈刹铏C(jī)械產(chǎn)品作為度量對(duì)象，運(yùn)用本次研究中面向采茶機(jī)械產(chǎn)品構(gòu)建的可用性指標(biāo)度量體系，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重的設(shè)定，運(yùn)用績(jī)效度量法對(duì)采茶機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行可用性度量和比較，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總與分析，以驗(yàn)證度量體系的可行性，如圖1與圖2所示。

（一）采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可用性度量體系構(gòu)建

構(gòu)建采茶機(jī)械產(chǎn)品的可用性度量體系，主要利用上述文章中的構(gòu)建方法對(duì)采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可用性度量指標(biāo)體系進(jìn)行構(gòu)建。先通過(guò)序關(guān)系法確定采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中可用性度量指標(biāo)體系的權(quán)重系數(shù)。然后，選取規(guī)范權(quán)重前30%的二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行度量，如表4。

選擇十名用戶(hù)，用序關(guān)系法按照排序進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重的賦值，如表5。

從表5中可以看出用戶(hù)在操作采茶機(jī)械產(chǎn)品時(shí)更注重采茶機(jī)械產(chǎn)品的安全滿(mǎn)意度、出錯(cuò)率以及一致性。出錯(cuò)率是指發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后忘記開(kāi)關(guān)風(fēng)門(mén)、采茶機(jī)械打火操作等出錯(cuò)率;一致性是指發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式、前后換擋操作以及標(biāo)準(zhǔn)按鈕排布等一致性;安全滿(mǎn)意度是指緊急按鈕操作、誤操作信息反饋以及采茶機(jī)械產(chǎn)品安全保護(hù)設(shè)施等滿(mǎn)意度。

本文聚焦在二級(jí)指標(biāo)層面，因其各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重不等，本文選取規(guī)范權(quán)重前30%的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。進(jìn)行量化測(cè)試的指標(biāo)分別為采茶機(jī)械產(chǎn)品的有效性維度下的出錯(cuò)率、效率維度下的一致性以及滿(mǎn)意度維度下的安全滿(mǎn)意度三個(gè)指標(biāo)。

（二）采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可用性度量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

文章采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)法，兩個(gè)相似的采茶機(jī)械產(chǎn)品形成對(duì)比關(guān)系;將績(jī)效度量法得出的客觀(guān)數(shù)據(jù)與likert量表法得出的主觀(guān)數(shù)據(jù)形成對(duì)比關(guān)系。

在客觀(guān)度量方面采用績(jī)效度量法，針對(duì)規(guī)范權(quán)重前30%的指標(biāo)設(shè)計(jì)相應(yīng)的任務(wù)。相同的任務(wù)以及操作用戶(hù)，用秒表記錄用戶(hù)分別操作兩臺(tái)采茶機(jī)械產(chǎn)品所需要的時(shí)間，計(jì)算出每個(gè)任務(wù)所用時(shí)間的平均值，然后將匯總的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，來(lái)驗(yàn)證指標(biāo)評(píng)估的可行性;在主觀(guān)方面，采用likert量表法，被測(cè)的十名用戶(hù)操作完兩臺(tái)采茶機(jī)械產(chǎn)品后，對(duì)他們發(fā)放問(wèn)卷，讓用戶(hù)對(duì)兩款不同的采茶機(jī)械產(chǎn)品的二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總與分析。通過(guò)主觀(guān)評(píng)價(jià)的結(jié)果以及客觀(guān)評(píng)價(jià)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，來(lái)驗(yàn)證可用性度量指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的可行性。

實(shí)驗(yàn)設(shè)定4個(gè)操作任務(wù)，選擇十名被測(cè)用戶(hù)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，被測(cè)試人員的專(zhuān)業(yè)不限，年齡不限，其中新手用戶(hù)5名，熟練用戶(hù)5名;被試完成操作任務(wù)填寫(xiě)上述兩個(gè)量表，如表6。

（三）采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可用性度量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

1.績(jī)效度量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：對(duì)兩個(gè)采茶機(jī)械產(chǎn)品的績(jī)效度量表數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，結(jié)果如下，如表7。

從表8中可以看出，相同用戶(hù)操作兩款采茶機(jī)械產(chǎn)品在同樣任務(wù)下操作所用的時(shí)間是不同的。通過(guò)操作時(shí)間的平均值來(lái)看，采茶機(jī)械產(chǎn)品A比采茶機(jī)械產(chǎn)品B更加的耗時(shí)。通過(guò)錯(cuò)誤數(shù)量的平均值來(lái)看，采茶機(jī)械產(chǎn)品A出錯(cuò)率要高于采茶機(jī)械產(chǎn)品B。通過(guò)對(duì)比分析，采茶機(jī)械產(chǎn)品A在操作過(guò)程中由于出錯(cuò)率偏高，造成時(shí)間上的消耗，所以整體的效率要低于采茶機(jī)械產(chǎn)品B。

2.Likert量表數(shù)據(jù)獲取及處理：對(duì)兩款采茶機(jī)械產(chǎn)品的三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)均值處理，如表9所示。

（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)論及分析

對(duì)兩款采茶機(jī)械產(chǎn)品可用性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)得到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的均值進(jìn)行匯總，如表10。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均值的匯總與分析，可以看出績(jī)效度量表的各項(xiàng)度量數(shù)據(jù)的平均值與Likert量表的各項(xiàng)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的平均值共同顯示采茶機(jī)械產(chǎn)品B的可用性要高于采茶機(jī)械產(chǎn)品A，兩種量表法的結(jié)果是一致的，如表10所示。

首先，從采茶機(jī)械產(chǎn)品的出錯(cuò)率來(lái)看，在任務(wù)四中可以發(fā)現(xiàn)采茶機(jī)械產(chǎn)品B的出錯(cuò)率要低于采茶機(jī)械產(chǎn)品A。主要原因是采茶機(jī)械產(chǎn)品B的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式更加的方便、左右轉(zhuǎn)向的操作更加符合用戶(hù)認(rèn)知以及安全性要高等，所以用戶(hù)在操作時(shí)錯(cuò)誤率會(huì)更低。針對(duì)這些問(wèn)題，通過(guò)Likert量表法對(duì)兩款采茶機(jī)械產(chǎn)品的出錯(cuò)率進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到的結(jié)果是采茶機(jī)械產(chǎn)品B的均分要大于采茶機(jī)械產(chǎn)品A的均分。

其次，從采茶機(jī)械產(chǎn)品的一致性出發(fā)，通過(guò)任務(wù)一可以發(fā)現(xiàn)采茶機(jī)械產(chǎn)品B的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)平均用時(shí)要低于采茶機(jī)械產(chǎn)品A。主要原因在于采茶機(jī)械產(chǎn)品B將采茶機(jī)械產(chǎn)品A的原始機(jī)械啟動(dòng)方式改良為電子啟動(dòng)方式，電子啟動(dòng)方式在目前的機(jī)械產(chǎn)品中使用較廣，更加符合一致性的設(shè)計(jì)原則，有效提高產(chǎn)品的使用效率。通過(guò)Likert量表法對(duì)采茶機(jī)械產(chǎn)品的一致性進(jìn)行主觀(guān)評(píng)價(jià)，結(jié)果體現(xiàn)采茶機(jī)械產(chǎn)品B的一致性均分要高于采茶機(jī)械產(chǎn)品A的均分。

最后，從采茶機(jī)械產(chǎn)品的安全滿(mǎn)意度出發(fā)，通過(guò)任務(wù)二與任務(wù)三的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采茶機(jī)械產(chǎn)品B在前后啟停操作的平均用時(shí)也同樣優(yōu)于采茶機(jī)械產(chǎn)品A。其中，主要原因在于采茶機(jī)械產(chǎn)A采用的兩桿式自動(dòng)換擋的方式在操作時(shí)比采茶機(jī)械產(chǎn)品B更加容易出錯(cuò)以及受傷，造成采茶機(jī)械產(chǎn)品A的效率更低。通過(guò)以上問(wèn)題，采用Likert量表法對(duì)安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，可以看出采茶機(jī)械產(chǎn)品B的安全滿(mǎn)意度均分要高于采茶機(jī)械產(chǎn)品A的均分。

通過(guò)此次的對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證了本文采用的可用性指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的可行性。總的來(lái)說(shuō)客觀(guān)量表法是對(duì)主觀(guān)量表法一種科學(xué)解釋。通過(guò)對(duì)比分析可以看出，客觀(guān)量表法比主觀(guān)量表法更能看出產(chǎn)品存在的具體可用性問(wèn)題以及出現(xiàn)問(wèn)題的原因，客觀(guān)地體現(xiàn)了兩款產(chǎn)品的優(yōu)劣性?？陀^(guān)量表法可以作為主觀(guān)量表法的依據(jù)，兩者可以相輔相成，本文將兩種方法進(jìn)行結(jié)合，對(duì)現(xiàn)有的兩款采茶機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行全面的可用性評(píng)價(jià)，更加清晰地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有采茶機(jī)械存在的可用性問(wèn)題，并且針對(duì)問(wèn)題對(duì)現(xiàn)有的采茶機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行改良與優(yōu)化。

總結(jié)

本文將可用性理論運(yùn)用于采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)新中，厘清了采茶機(jī)械產(chǎn)品可用性度量的方法。其中方法包括生成可用性度量指標(biāo)、設(shè)定指標(biāo)權(quán)重、測(cè)試數(shù)據(jù)的獲取以及比較分析的方法等。以可用性理論中構(gòu)成要素為基礎(chǔ)，構(gòu)建了基于采茶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可用性指標(biāo)度量體系。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)兩款采茶機(jī)械產(chǎn)品的可用性度量指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取和分析，并對(duì)度量的信度和效度進(jìn)行了校驗(yàn)，應(yīng)用與證明了論文度量體系的合理性與可行性。為后期改進(jìn)采茶機(jī)械產(chǎn)品可用性問(wèn)題建立理論基礎(chǔ)，運(yùn)用已有的可用性評(píng)價(jià)體系對(duì)采茶機(jī)械進(jìn)行更深層次的測(cè)試，找出可用性的問(wèn)題，對(duì)采茶機(jī)械進(jìn)行不斷的改良與優(yōu)化。