基于聚類分析在老年易用性產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

張靜 顏妗真

關(guān)鍵詞：聚類分析 老年 易用性 設(shè)計 產(chǎn)品

引言

截止到2015年底，我國60歲以上人口大約有2.2億，65歲以上老齡人口有1.44億，分別占總?cè)丝诘?6.1%和10.40%，隨著我國人口老齡化的逐年增加，老年人群普遍對自身的生活質(zhì)量和健康也越來越重視，老年產(chǎn)品逐漸成為社會關(guān)注的熱點。老年人群使用的家庭血壓儀作為一種家庭醫(yī)療儀器類產(chǎn)品，可以有效提高老年人群預(yù)防突發(fā)疾病的能力，所以老年人群對血壓儀的使用也越來越頻繁。但是目前市場上的血壓儀基本都是通用的設(shè)計，沒有專門針對老年人群的使用需求，致使使用有一定困難。因此，本文采用人性化的易用性設(shè)計理念，通過調(diào)研問卷和聚類分析方法，收集老年人群對血壓儀產(chǎn)品的需求信息，把老年用戶的需求參數(shù)轉(zhuǎn)化為以“用戶為中心”進行設(shè)計，同時考慮產(chǎn)品易性用與使用者的情感的關(guān)系，達到人在使用產(chǎn)品時完美的體驗。

一、產(chǎn)品易用性需求

產(chǎn)品的易用性功能，從心理學的角度來說，通過觀察與使用，讓消費者感覺到簡單易用的特點，沒有使用的壓力，使產(chǎn)品對用戶來說具有高度的“透明性”，[1]這也是當前產(chǎn)品設(shè)計中的重點之一，并逐漸成為設(shè)計發(fā)展的主流。目前，隨著生活水平的普遍提高，老年消費人群對產(chǎn)品的人性化功能也在不斷提高，主要體現(xiàn)在對產(chǎn)品的易用功能方面。因為對于現(xiàn)代的老年人群來說，大多都是獨居，子女忙于工作，沒有太多的時間陪伴老人，老人也不想給子女添麻煩，很多事情都希望自己可以獨立操作完成，而且隨著年齡的增長，老年人群身體的各個部分變得不是很靈活，反映遲緩，適應(yīng)環(huán)境的能力也有所下降，對外界的刺激反應(yīng)也不夠靈敏，視力下降且眼花，對色彩的識別度不敏銳，聽覺也在下降等等的一切問題的存在，都會影響到對現(xiàn)有產(chǎn)品的使用體現(xiàn)。而易用性產(chǎn)品的設(shè)計可以使老人在簡單的引導(dǎo)下，快速領(lǐng)會產(chǎn)品的使用方法，避免繁冗復(fù)雜的操作流程，滿足老年消費者簡單、高效的使用需求和零負擔情感需求，產(chǎn)生一種愉悅的情感。（圖1）

二、用戶需求分析

針對老年人群生活習慣及行為的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)老年人群對于智能產(chǎn)品使用有一定的恐懼心理。以血壓儀為例，總體來講老年人群對現(xiàn)有血壓儀的操作使用不是很滿意，普遍認為產(chǎn)品組件有的太復(fù)雜，按鍵多不易辨識，操作過程相對也比較復(fù)雜，容易造成操作失誤，顯示的屏幕界面和數(shù)字都比較小，不便讀取，產(chǎn)品的體積比較大，不好外出攜帶等問題。因此，針對現(xiàn)有老年人群使用存在的問題，主要從老年人的易用功能出發(fā)，提出血壓儀設(shè)計新思路，首先，在設(shè)計時考慮產(chǎn)品使用人群的便捷性和體驗性，使老年人看到產(chǎn)品不會產(chǎn)生麻煩和恐懼的心理，需要具有操作簡單、安全、高效的使用方法。其次，產(chǎn)品的操作過程應(yīng)該簡潔易懂。由于老年人群的行為緩慢，應(yīng)盡可能減少較大動作的扭轉(zhuǎn)與動態(tài)，盡量避免重復(fù)性操作，并提供產(chǎn)品界面足夠大的空間和尺寸，最大可能地提供使用者適當?shù)牟僮骺臻g，而且盡量消除不同使用者的差異性。最后，使用產(chǎn)品的同時會產(chǎn)生體驗心理，進行優(yōu)劣評價，也就是價值體驗。（圖2）

三、研究方法

血壓儀易用功能需要從老年人群現(xiàn)使用產(chǎn)品所出現(xiàn)的矛盾與困難來解決問題。本文采用聚類分析方法，按照現(xiàn)有市場產(chǎn)品相似性的特征，把近似產(chǎn)品的特征劃分為相同的一類，并把易用性詞匯按照表現(xiàn)風格歸類到不同簇中，同簇類群中的特征表達基本相似，不同簇群的特征差異性比較大，[2]這也是產(chǎn)品易用造型分類的依據(jù)，通過量化用戶的易用性詞匯的設(shè)計需求，有助于設(shè)計師挖掘產(chǎn)品易用特征和其獨特性，有效避免在傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計中，單獨依靠設(shè)計師個人喜好而進行的設(shè)計創(chuàng)造，可能會對產(chǎn)品設(shè)計和用戶需求分析有一定的判斷誤差，導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計失敗。

對于產(chǎn)品的消費群體而言，不同消費者在對待產(chǎn)品的認知和需求，有著較大的差異。所以，需要針對產(chǎn)品使用的目標用戶群的滿意度和需求層次進行調(diào)研，歸納用戶群體對產(chǎn)品設(shè)計特征感受并進行分析。以60-70歲老年人為主，采用調(diào)研問卷的方式，從目前市場上現(xiàn)有的血壓儀產(chǎn)品的形態(tài)、色彩、功能需求為主進行調(diào)查，收集信息，問卷內(nèi)容包括感知體驗、行為體驗和價值體驗三方面的問題。共發(fā)放問卷100分，回收100份。（表1）按照Kano的方式進行用戶的需求統(tǒng)計分析，從使用人群對血壓儀的使用進行設(shè)置問題。問題主要涉及到產(chǎn)品設(shè)計易用性的14個詞匯，包括外觀造型、開關(guān)按鍵、整體尺寸、色彩、材質(zhì)、使用方式等方面設(shè)置相關(guān)因素，具體包括：X1曲線;X2直線;X3材料;X4明亮;X5暗淡;X6文化;X7字體大;X8尺寸小;X9耗電量;X10按鍵方式;X11使用體驗;X12操作簡單;X13安全性;X14質(zhì)保服務(wù)等。（表2）

三、聚類分析過程

（一）提取方法

根據(jù)調(diào)研得到的數(shù)據(jù)，提取血壓儀使用需求的涉及到的詞匯X1-X14，建立老年消費人群對血壓儀易用性特征元素的集合X= {X1，X2，…X14 }，利用極好到極差的方法，選取設(shè)計詞匯集合中的特征元素進行數(shù)據(jù)化處理。利用公式如下：[3-4]

公式（1）中Xij為第i個元素的第j個特征的評價值，對同一特征因素的取值采用消費者最喜歡的最大值（max）和最不喜歡的最小值（min）進行同步計算，形成兩級之間的數(shù)據(jù)，便于數(shù)據(jù)分化聚類。

（二）構(gòu)建產(chǎn)品聚類

根據(jù)上述的調(diào)研數(shù)據(jù)及各個需求項分別對應(yīng)的Kano模型中消費者反映的使用需求，采用5點評價量方式，將造型設(shè)計14個詞匯進行用戶評價量化，最低級的需求項為X1，最高層為X14，項數(shù)為14個，將數(shù)據(jù)取值壓縮在到0和1之間，[5-6]利用Matlab軟件進行數(shù)據(jù)標準化，形成一個五維的（Xi1，Xi2，Xi3，Xi4，Xi5）的模型數(shù)據(jù)。

公式（2）中：rij表示元素的相似系數(shù)，在本設(shè)計中，i或j等于1、2、3… 14個選項，m為Kano模型中屬性類別，m等于1至5，c代表修正系數(shù)，取值在0到1之間，r的數(shù)值越大，表明第i項造型情感需求與第j項情感需求的相似度越高。針對表3的數(shù)據(jù)進行計算，得出相似的矩陣數(shù)據(jù)表。（表3）

（三）建立聚類圖表

按照數(shù)據(jù)表把接近的詞匯數(shù)據(jù)值進行歸類，按照產(chǎn)品特征的代碼對應(yīng)的數(shù)字，對產(chǎn)品易用的造型詞匯閾值進行聚類，[7]選取不同的數(shù)值，得到的分類也不同，產(chǎn)生的聚類形式和結(jié)果也就不同。[8]根據(jù)度量對象之間的相似程度，將研究對象分成不同的類別，可以直觀地對產(chǎn)品特點進行聚類，形成聚類圖表（圖3）。

四、聚類分類與分析

（一）聚類分類

老年人身體各項機能會隨著年齡的增大會出現(xiàn)衰老和退化等現(xiàn)象，最普遍的特征就是視力衰退、聽力下降、反應(yīng)遲鈍、記憶力下降等因素，基于老年人群的以上的生理與行為特征，通過圖5和圖6的圖表分析，當聚類取值為c=0.7552232時，把產(chǎn)品設(shè)計中的14個需求特征元素按照老年人群需求，可以分成四類不同的產(chǎn)品設(shè)計要素，以最大化的滿足老年人群的易用使用特征。具體分類如下：第一類要素包含有{X1-X4，X11}等要素，有直線、曲線，色彩等顏色特征，是產(chǎn)品的外觀形態(tài)詞匯。第二類包含有{X5，X6，X7，X8，X10，X12 }等要素，在這一類要素中含有字體、大小、人機等操作體驗方面的詞匯，是產(chǎn)品易用性的關(guān)鍵部分。第三類包含{X13，X14 }等數(shù)字，是關(guān)于產(chǎn)品的質(zhì)保與售后等詞匯，是產(chǎn)品購買后的問題，在設(shè)計部占主要地位。第四類僅有{X9}的數(shù)據(jù)，是產(chǎn)品的省電詞匯表達，與第三類的問題基本類似，可以不予考慮。

（二）聚類分析

1.按照前面圖3的數(shù)據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)分析，以及聚類分析，發(fā)現(xiàn)第二聚類的簇群選擇人數(shù)較多，居于首位。包含有簡單操作，字體大、屏幕大等詞匯，這些表達基本都是實用、易用和可靠性的一些描述，通常都和設(shè)計因素結(jié)合在一起，是老年人群對產(chǎn)品易用性功能的基本需求，也是對血壓儀產(chǎn)品的使用功能的體驗，換句話說，就是這個產(chǎn)品給老年人群使用的第一直覺感受是易用還是難用，這點應(yīng)該是目前老年人群對產(chǎn)品設(shè)計中最注重的問題。因此，在產(chǎn)品設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)該特別重視，使產(chǎn)品的設(shè)計直接影響老年用戶對產(chǎn)品的認知和操作，減少產(chǎn)品給用戶帶來的陌生感，同時也降低了老年人群使用的心理壓力，以體現(xiàn)對老年人群的重視與尊重。[9]

2.產(chǎn)品的造型、色彩、材質(zhì)等外觀視覺要素，在所有要素中所占的比重排列第二。由于老年群體的特殊性，不太愿意學習新事物，更喜歡易用性的產(chǎn)品，而且對審美也有一定能的要求。也正好符合了唐納德A諾曼（Donald A. Norman）曾經(jīng)說過的話，即“美觀的物品更好用”。[10]就是說，可以從產(chǎn)品的形態(tài)、色彩、人機等方面使產(chǎn)品的易用性體現(xiàn)。通過外觀使人產(chǎn)生易用的視覺效果，獲得絕大部分人的喜歡。因此，在設(shè)計中，通常會把易用操作和外觀造型這兩類進行融合設(shè)計，讓老年人群有一個良好的視覺審美，也會自然聯(lián)想到美的產(chǎn)品的方便性和易用性，使老年人群不在產(chǎn)生丑陋的或者恐懼心理。

3.第三簇類和第四簇類分別是產(chǎn)品的售后和電源問題。這兩類因素在設(shè)計中所占比重最小。對于售后問題，主要是從技術(shù)方面考慮，屬于產(chǎn)品的質(zhì)量問題。老年群體雖然對產(chǎn)品的質(zhì)量比較關(guān)心，但不是外觀產(chǎn)品設(shè)計的主要因素，可以忽略不考慮在產(chǎn)品設(shè)計之內(nèi)。通過老年群體對產(chǎn)品的的打分以及聚類原因的具體分析，總結(jié)出老年人群關(guān)于易用性產(chǎn)品的設(shè)計，排列順序依次為：第2類>第1類>第3類>第4類。

五、實踐設(shè)計

通過上述的聚類樹狀與排列順序的分析，發(fā)現(xiàn)老年人對產(chǎn)品的易用性功能比較關(guān)心，按照產(chǎn)品設(shè)計的原則，除去產(chǎn)品內(nèi)在的技術(shù)功能，產(chǎn)品設(shè)計首先可以通過產(chǎn)品的外在表現(xiàn)，多種細節(jié)表現(xiàn)去傳達產(chǎn)品易用性功能，主要滿足老年特殊人群的需求。

（一）設(shè)計定位1.形態(tài)的易用性設(shè)計。對于老年群體而言，對后現(xiàn)代風格和奇形怪狀的形態(tài)不感興趣，因此血壓儀的造型盡量簡潔，不需要用復(fù)雜的色彩搭配，配色也要簡單，讓老年使用者感受到平和與容易使用的心態(tài)，在產(chǎn)品的形態(tài)結(jié)構(gòu)上一定要符合老年人的生理需求，本著舒適、方便的設(shè)計理念。使產(chǎn)品的外觀形狀、尺寸大小、顏色等方面設(shè)計因素，在易用功能方面都要明確、顯而易見，操作按鍵的顏色也要相對鮮明，界面要簡潔，一目了然等，同時注重材質(zhì)的選擇，因老年身體機能的變化，會比較注重產(chǎn)品的用戶心理的人性化關(guān)懷，這些因素的設(shè)計表達可以將產(chǎn)品的操作難度降到最低，使老年人用的得心應(yīng)手，就容易產(chǎn)生一種愉悅的心理。[11]同時外觀設(shè)計的文化性，也要符合老年人群的審美語義。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計的容錯性設(shè)計。產(chǎn)品的外觀設(shè)計無論是在功能方面還是在材質(zhì)方面以及其他一些細節(jié)方面都要注重產(chǎn)品的容錯性設(shè)計，這些設(shè)計可以幫助老人減少錯誤操作。因為老年人群固執(zhí)的心態(tài)、以及身體各項機能都在不斷下降，容易在產(chǎn)品的具體操作中出現(xiàn)一些操作失誤，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的功能性錯誤出現(xiàn)。因此，在設(shè)計中應(yīng)盡量簡化產(chǎn)品的操作過程，將復(fù)雜的界面簡單化，按鍵盡量減少，并可以通過不同的色彩來引導(dǎo)老年人對產(chǎn)品按鍵的使用，以提高產(chǎn)品使用的方便性。

（二）設(shè)計實踐針對老年人群的血壓儀設(shè)計定位為功能性產(chǎn)品設(shè)計，是通過簡單、易學的操作滿足老年人使用產(chǎn)品的需要，隨時了解自身的血壓，從而保持身體健康，體現(xiàn)產(chǎn)品對老年人群的人性化設(shè)計理念，降低產(chǎn)品在操作中的錯誤，快速、高效實現(xiàn)產(chǎn)品的使用目標。主要可以從產(chǎn)品形態(tài)、界面、色彩以及產(chǎn)品附加文化的表現(xiàn)等進行設(shè)計。

1.易用性造型設(shè)計。優(yōu)美的造型和色彩會吸引用戶的注意力，[12]這是用戶易用情感產(chǎn)生的第一步。針對上述聚類分析的排列結(jié)果，具體從以下幾個方面進行設(shè)計。

第一，首要設(shè)計要素是產(chǎn)品的易用性操作表達。由于產(chǎn)品的第一視覺要素非常重要，第一要素給消費者的感覺也決定了產(chǎn)品的市場。

在產(chǎn)品設(shè)計中，易用這類要素通常與造型表現(xiàn)的第二聚類緊密聯(lián)系在一起。因此，在設(shè)計血壓儀時，會把外觀造型和易用功能人性化結(jié)合在一起。由于老年人群需要簡潔的造型和易用的功能性，血壓儀的造型選擇簡潔的幾何形態(tài)和圓潤的曲線相結(jié)合的方式，方中帶圓，簡單大方，扁平化設(shè)計，特別是曲線的輔助設(shè)計，避免尖銳的直角設(shè)計，有效地改變了方形的粗狂的感覺，使整體造型具有細膩，親和的情感要素，適當緩解老年使用者的心理壓力，從使用方面也最大化滿足了產(chǎn)品儀器操作界面較大的空間應(yīng)用。同時，產(chǎn)品整體造型還體現(xiàn)了中國傳統(tǒng)文化中“方中帶圓，柔中帶剛”情感表達，使消費者與產(chǎn)品產(chǎn)生一定的情感共鳴。

第二，易用性細節(jié)設(shè)計。因為老年人對物體識別度的退化，為了老人的方便操作，在產(chǎn)品界面上要盡量簡潔，避免過多復(fù)雜的裝飾，使老人操作方便。按鍵也不宜過多，如果產(chǎn)品按鍵較多，在操作中容易造成錯誤按壓，產(chǎn)生錯誤的讀數(shù)，也容易給老年人群造成緊張的心理。鑒于此，本血壓儀界面設(shè)計僅三個按鍵，分別是高壓、低壓和脈搏，并且按鍵的尺寸也略大一些，保證老年人群的認知與使用，并且每個按鍵具有血壓的歷史記憶功能，便于老人比較。同時顯示數(shù)字的界面屏幕比較大，是老年人群因視力下降因素，可以清楚地看到屏幕上的數(shù)字顯示，了解自身的健康情況。為了區(qū)別操作按鍵，把血壓儀的整體通電開關(guān)設(shè)計與操作按鍵分離，設(shè)計在產(chǎn)品的背面，可以使老人清楚地認知和區(qū)分使用。血壓儀細節(jié)設(shè)計簡潔，功能易用，操作一目了然，很容易激發(fā)老年消費群體的愉快的情緒。

2.易用性色彩設(shè)計。色彩可以表達產(chǎn)品不同的使用功能外，還會給使用者不同的心里感受。對血壓儀的色彩設(shè)計，也遵循這個原則，每個按鍵設(shè)計成不同的色調(diào)，老年人因視覺退化問題，對于色彩的冷暖認知有很大的區(qū)別，一般情況下，對于冷色調(diào)的認知是高于暖色調(diào)的。因此，在設(shè)計中，采用主體色彩是白色的冷色調(diào)。而且從色彩的色相來說，白色還屬于無色相的顏色，可以與其他任何色彩搭配，白色色調(diào)還具有平靜的視覺效應(yīng)，有利用老年人群產(chǎn)生情緒的穩(wěn)定。為了避免血壓儀色調(diào)的單調(diào)，對血壓儀局部按鍵的色彩采用較高純度的紅色、橙色和藍色，按鍵造型也較大，具有醒目的提示作用，便于清楚地發(fā)現(xiàn)并操作按鍵，降低了老年人群使用的困難，同時也豐富了產(chǎn)品的色彩，便面單一的視覺感受。紅藍互為補色，但是黃色色調(diào)作為紅和藍的中間色調(diào)，有效地調(diào)節(jié)了紅藍色相的對比，使老年人群容易看到按鍵的提示，同時也緩解了看到紅色時緊張、壓力等情緒。

3.易用性人機工程設(shè)計。產(chǎn)品的人機表現(xiàn)主要需要表現(xiàn)的是使用過程的舒適性以及產(chǎn)生的愉快心理。對于老年人而言，由于身體機能原因，無法完成連續(xù)的復(fù)雜操作，因此在程序設(shè)計上和操作上與醫(yī)用的需要有些區(qū)別。在整體尺寸上，一般是按照手握的大小形態(tài)來設(shè)計，使老人拿在手里，便可以直接利用拇指進行操作，比較方便。由于老年人群的視力較弱，為了數(shù)值顯示得清晰，觀看視線與血壓儀的顯示角度也需要有一個20度的角度，因此，在血壓儀背面設(shè)計有支架，放置在桌面時，可以使顯示面成為一個斜面，不會產(chǎn)生界面的放光，使老人準確地進行讀數(shù)。血壓儀的材質(zhì)采用了磨砂質(zhì)感的外觀，保證老年人在使用時，手與產(chǎn)品表面有一定的摩擦力，不容易滑落。（圖7）

結(jié)語

本文采用聚類分析方法，分析老年人的生理、心理需求，提出老年用戶對血壓儀的易用使用需求，依次從產(chǎn)品功能、造型、人機工程學等方面入手，具體分析了老年人群在產(chǎn)品設(shè)計中的易用使用需求與產(chǎn)品設(shè)計元素的匹配關(guān)系，按照分析的數(shù)據(jù)，以理論指導(dǎo)實踐進行了血壓儀的易用性設(shè)計實踐，使優(yōu)化后的血壓儀更加符合老年人群的使用行為，真正做到實際為老年用戶的易用性設(shè)計，同時也驗證了聚類分析方法在產(chǎn)品的易用性功能設(shè)計中的可行性，完全可以作為產(chǎn)品設(shè)計的一種新方法。