基于眼動及生理指標的航空公司官網界面評價

王秀紅 高清敏 賈佳

關鍵詞：眼動指標 生理指標 Technique for order preference by similarity toan ideal solution（TOPSIS）Criteria importance though intercrieria correlation（CRITIC）航空界面

引言

飛機是長距離出行的主要方式，有些國際旅行甚至是唯一方式。但隨著國內高鐵網建設的日趨完善及國際航線上國外航空公司競爭，我國航空公司面臨壓力日益增加。提高服務質量、增加用戶滿意度、進而增加自身競爭力已成為航空公司未來生存發(fā)展的唯一選擇。設計美觀、布局合理的官網購票網站是使顧客了解企業(yè)、選擇服務、傾向品牌的首要環(huán)節(jié)和重要媒介，從航空官網顧客可以方便快捷的獲取有效信息的同時，還要符合顧客的瀏覽習慣和審美標準。目前我國各航空公司網站設計形式多樣、內容豐富，但都存在著界面設計不合理的問題。因此，科學全面的評價航空公司官網界面設計的優(yōu)劣，分析影響因素，提出改進意見，有助于提高用戶滿意度，增強企業(yè)競爭力。

一、界面評價現狀

界面設計評價技術分為主觀評價和客觀評價兩種[1]。主觀評價是利用專家的經驗或者被調查者的調查數據統(tǒng)計，調查結果受被調查者主觀意愿的影響，具有片面性。如學者們提出了運用層次分析法（AHP）[2]、德爾菲法（Delphi）[3]進行界面設計評價，這些方法操作簡單，易于得到結果，但是容易受到用戶自身專業(yè)能力和經驗水平的影響，對專家有較高要求且無法得到用戶實時的評價結果。因此，?；诳陀^生理數據建立熵權法、CRITIC（Criteria ImportanceThough Intercrieria Correlation）、TOPSIS（Technique for OrderPreference by Similarity to an Ideal Solution）等綜合評價模型進行界面評價。

隨著眼動追蹤技術的發(fā)展，運用專業(yè)設備實時記錄顧客瀏覽網頁的生理數據，其結果科學客觀地反映了不同實驗樣本對被試的影響狀況，通過監(jiān)測眼動變化推斷被試的認知過程。王京[4]等證明注視點個數、眼跳次數、平均瞳孔直徑等眼動指標可用于界面評價。Guo[5]等基于首次注視時間、瞳孔直徑對新聞網頁布局進行分析。Jiang[6]等通過瞳孔直徑等眼動數據與主觀評價相結合評估呼吸機用戶界面的可用性問題。綜上，眼動指標可以用作反映界面設計優(yōu)劣的評價指標，但由于評價對象的不同，評價指標的選取也有所差異，傳統(tǒng)評價方法常針對特定界面，從界面布局、用戶需求等角度構建層次指標體系，此方法存在部分指標劃分不合理等問題。因此，針對航空公司界面評價，需要進一步明確眼動指標的選取。

官網界面設計評價不僅是眼動過程中大腦認知變化，還是生理測量過程中用戶情緒、疲勞等心理狀態(tài)變化，眼動技術與生理技術相結合成為必然趨勢。Ward[7]等通過實驗發(fā)現用戶的生理指標能夠反映界面設計是否合理，界面設計不合理的網頁用戶會產生緊張情緒。譚征宇[8]等通過實驗發(fā)現用戶在瀏覽網頁與靜息狀態(tài)心率發(fā)生明顯變化。因此，本研究認為用戶在瀏覽不同設計界面過程中，界面設計的優(yōu)劣會對用戶的生理指標產生影響，將生理指標與眼動指標相結合，以確保評價指標體系的全面性、科學性。目前很少有學者從眼動追蹤和生理測量兩種角度綜合評價航空界面設計，本研究在眼動技術和生理技術相結合的基礎上，首先提取影響界面設計的生理和眼動指標，其次基于生理與眼動指標，利用CRITIC方法求各評價指標權重，并利用TOPSIS對各航空官網界面進行綜合評價和排序，從客觀角度評價界面設計的優(yōu)劣，具體分析影響航空界面設計優(yōu)劣的設計要素。

二、實驗

（1）實驗概況

為全面客觀的評價航空公司官網界面設計優(yōu)劣，相較于以往僅采用眼動追蹤的單一實驗方式，本實驗將眼動實驗和生理實驗相結合，選取常用的總注視時間、總注視次數、眨眼頻率、瞳孔直徑等眼動指標和具有顯著性差異的生理指標建立客觀評價指標體系。

（2）實驗材料

測試樣本來自8個使用率高、布局差異大的航空公司官網首頁，其中4個國內航空包括中國國際航空、中國南航航空、中國東方航空以及春秋航空（以下分別簡稱為國航、南航、東方和春秋），4個國際航空包括國泰航空、荷蘭皇家航空、美國聯合航空以及新加坡航空（以下分別簡稱為國泰、荷蘭、美國和新加坡），為避免語言對實驗數據的影響，國外航空公司官網的語言均選擇中文。8個樣本采用拉丁 表1 生理指標單樣本t檢驗結果方設計為8組實驗，樣本順序均不相同，避免樣本出現順序對實驗結果的影響。

（3）實驗被試

由于學生熟悉網絡環(huán)境，對陌生網站適應性強、接受程度高、上手速度快，因此本實驗選擇18名本科生和研究生作為被試參與，剔除無效數據，最終保留15名被試的實驗數據。被試的年齡為21.7±2.2歲，雙眼視力或矯正視力達到1.0以上，無色盲及色弱現象，為避免被試因熟悉樣本而產生情感偏向效應，所有被試均未有在航空公司官網購票的經歷。

（4）實驗設備

眼動儀實驗設備采用采樣率為40Hz的Tobii X2-30屏幕式眼動儀，生理實驗設備采用津發(fā)科技有限公司的ErgoLAB可穿戴生理記錄儀，ErgoLAB人機環(huán)境同步平臺軟件采集眼動數據和生理數據，并對實驗數據進行初步處理和導出，SPSS分析軟件對實驗數據分析，MATLAB軟件進行CRITIC-TOPSIS計算。

（5）實驗過程

本實驗在人因實驗室進行，實驗環(huán)境舒適、光線適宜，避免因光線問題影響實驗結果。每位被試僅參加一組實驗，實驗開始前主試向被試說明實驗流程及實驗須知，為被試佩戴生理記錄儀，被試靜坐于眼動儀屏幕前，采集被試靜息狀態(tài)下的生理數據，用于t檢驗選取有差異的生理指標。調整被試坐姿及距離，保證被試頭部固定，眼睛正對屏幕中央，進行眼動儀五點校準。實驗期間，被試自由瀏覽8張圖片，每張圖片持續(xù)20 s，兩張圖片之間有1.5 s中間為白色“十”字的黑底過渡圖片，所有圖片自動切換下一張圖片。

三、研究方法

（一）評價指標選取

界面設計研究中常用的眼動指標包括眨眼頻率、注視點個數、總注視時間等測量指標[9、10]，不同的眼動指標反映用戶不同的信息。如總注視時間反映用戶對實驗對象的感興趣程度[11]；注視點個數反映用戶對實驗材料的注意力程度[12]，注視點總持續(xù)時間表示興趣區(qū)內注視點的持續(xù)時間之和；注視點持續(xù)時間越長表明用戶對興趣區(qū)的感興趣程度越大，注意力程度越高；訪問次數興趣區(qū)內的訪問次數之和等。生理指標通過t檢驗進行選取，被試實驗與靜息狀態(tài)的生理指標數據進行單樣本t檢驗，確定具有顯著差異性（P<0.05）的生理指標作為評價指標。

（二）CRITIC-TOPSIS方法確定權重及綜合排序

CRITIC法是基于評價指標的對比強度和指標間的沖突性綜合確定指標權重的客觀賦權法，為了更直觀地比較不同航空官網界面設計的優(yōu)劣，在通過CRITIC客觀賦權法確定不同評價指標的權重后，運用TOPSIS方法獲得研究對象的綜合排序結果。TOPSIS法對樣本數據無特殊要求，具有真實、直觀、可靠的優(yōu)點，最大程度上確保排序結果的可信度。

四、結果分析

（一）顯著性分析及CRITIC-TOPSIS評價結果

被試實驗狀態(tài)與靜息狀態(tài)的生理指標數據進行單樣本t檢驗，結果如表1所示，被試在完成實驗任務時，其平均心率（AVHR）、全部IBI連續(xù)差異的均方根（RMSSD）、低頻與高頻的能量比（LF/HF）及平均呼吸頻率（AVRESP）低于靜息狀態(tài)，且單樣本檢驗結果均具有顯著差異性（P<0.05），表明上述4項生理指標與界面設計優(yōu)劣相關，可用于航空購票官網評價。

本文根據CRITIC-TOPSIS方法，利用MATLAB編程建立綜合評價模型，將各評價指標的實驗數據結果帶入到評價模型中，最終得到8個指標的權重W為[0.13 0.16 0.13 0.12 0.13 0.11 0.10 0.13]，評價對象的貼近度數值Ti為[0.64 0.64 0.52 0.50 0.50 0.46 0.450.43]。Ti的取值范圍為[0，1]，根據貼近度數值大小進行排序，數值越大表明評價對象越接近最優(yōu)水平，即各航空界面評價結果為：南航=美國>春秋>新加坡=東方>荷蘭>國航>國泰，說明綜合考慮反映被試的認知狀況及心理變化的8項指標，南航和美國的用戶體驗最好，是8個樣本中的最優(yōu)方案，后續(xù)分析優(yōu)劣樣本之間存在的差異，為改進樣本設計提供建議。

（二）生理數據分析

生理數據能客觀反映實驗過程中用戶情緒變化，從心理角度展現被試對樣本的滿意度水平。研究發(fā)現被試相較于悲傷狀態(tài)，高興時HR、LF/HF均有所增加[13]；RMSSD在積極狀態(tài)下要高于消極狀態(tài)；呼吸速率高表示用戶處于情緒激動狀態(tài)，可能是興奮、害怕和緊張等情緒。被試的生理指標變化趨勢如圖1所示。

由圖1（a）可知，AVHR整體隨界面評價排序結果的降低而下降，其中春秋的AVHR最低，可能與被試發(fā)現廣告產生反感情緒有關。由圖1（c）可知，評價結果較差的樣本AVRESP高于較優(yōu)樣本，其設計導致被試產生緊張情緒。由圖1（b）（d）可知，除國泰外，前4項樣本的LF/HF、RMSSD值均高于其他樣本，說明優(yōu)秀的界面設計能夠促使被試產生積極的情緒。綜上，界面設計優(yōu)劣可以從心理層面影響用戶體驗，提高界面設計水平可以促使用戶產生中性或正面的情緒，進而提高用戶的滿意度水平。

（三）熱點圖分析

熱點圖更直觀地展示了被試對樣本內容的注意力分配情況，紅色區(qū)域表示被試的關注程度最高，黃色區(qū)域次之，綠色區(qū)域最低[14]， 表2 功能區(qū)模式劃分樣本熱點圖如圖2所示。從熱點圖可以看出，熱區(qū)主要集中于文字和圖像部分，其次集中于樣本的色塊區(qū)域，由此說明文字和圖像部分應被設計承擔更多重要作用，提高用戶感興趣程度及使用欲望。通過樣本間的對比分析可知，南航、美國等評價結果優(yōu)的樣本，熱點圖紅色區(qū)域呈現大且連續(xù)的特點，說明被試關注區(qū)域較為集中，能夠更快速地獲取信息，這與文獻[15]中改進的人機界面特點相同。東方和新加坡由于界面底端獨立設置的小圖標易于吸引用戶視線，導致用戶注意力一定程度上的分散，但由于小圖標簡單易懂，不會增加用戶認知難度，因此樣本評價結果較好。

（四）各樣本不同興趣區(qū)特征分析

各航空界面的基本組成結構相似，根據航空界面設計特征及熱點圖集中區(qū)域分布將樣本劃分為導航區(qū)、功能區(qū)、廣告區(qū)三個興趣區(qū)（AOI），如圖3所示。

根據實驗數據可以發(fā)現各樣本AOI受關注程度有所差異。南航、美國、新加坡、國泰4個樣本，用戶關注程度最高的是功能區(qū)，關注程度最低的是導航區(qū)，但相較于其他3個樣本，國泰的評價結果明顯較差、注視點總持續(xù)時間顯著較短且平均心率下降了1.67，說明國泰對被試的情緒喚醒度較低。東方與國航均對功能區(qū)的關注程度最高，廣告區(qū)關注程度最低，但國航排序明顯低于東方，對比發(fā)現相較于東方三個AOI的受關注程度主次分明，國航在導航區(qū)的注意力占比過高，分散了用戶注意力。春秋對廣告區(qū)的關注程度最高且平均心率下降最多為3.25，這與用戶發(fā)現廣告時會產生不滿情緒相符，荷蘭雖然對廣告區(qū)關注程度最高但心率下降較少，可能與荷蘭廣告區(qū)面積較大且無明顯廣告指向有關。為進一步明確影響注意力分配的因素，對三個AOI進行具體分析。

1.功能區(qū)分析：功能區(qū)是航空官網界面設計最重要的人機交互部分，樣本功能區(qū)模式劃分為如表2所示。對AOI的眼動數據分別進行方差齊性檢驗，當P>0.05時，說明方差齊可繼續(xù)使用單因素方差分析法，否則無意義，僅功能區(qū)的數據符合方差分析要求。針對功能區(qū)的注視點總持續(xù)時間、注視點個數、訪問次數進行單因素方差分析，發(fā)現不同樣本功能區(qū)的注視點總持續(xù)時間、注視點個數、訪問次數（P1=0.37，P2=0.01，P3=0.009）均存在顯著影響。

南航、美國、新加坡、東方的眼動數據明顯大于其他樣本，被試對其關注程度高于其他樣本，分析發(fā)現樣本功能區(qū)均兼具面積較大且長寬比較小的特點，依據注視點總持續(xù)時間從大到小，對樣本功能區(qū)面積占比和長寬比進行統(tǒng)計結果如圖4所示。東方和新加坡的面積占比最大為18.48%和17.27%，但其注視時長低于南航和美國，說明被試對長寬比更接近于1的南航和美國關注程度更高；國泰和國航雖然面積最小7.46%、5.85%，但相較于荷蘭和春秋長寬比更接近1，故國泰和國航的受關注程度較高。綜上所述，被試對功能區(qū)關注程度主要受功能區(qū)面積大小及長寬比的影響，選擇面積適中、長寬比接近1的功能區(qū)能夠提高用戶的感興趣程度，未發(fā)現功能區(qū)與廣告背景相對位置對界面設計優(yōu)劣產生顯著影響。

2.導航區(qū)分析：導航區(qū)所占區(qū)域較小，除美國樣本的導航區(qū)嵌入在廣告背景中，其他樣本的導航區(qū)均獨立于界面最頂端，樣本導航區(qū)模式劃分如表3所示。綜合分析發(fā)現，導航欄為單行時，無背景導航區(qū)的關注程度更高，其中春秋注視時間較短主要因為其寬度較窄，但仍大于有背景色的新加坡；導航欄為雙行時，南航的注視時長明顯大于東方和國泰，說明有背景色的窄行在下時，更有利于吸引用戶。綜上所述，導航區(qū)宜獨立設置為無背景色、面積大的單行導航欄，若必須設置為兩行，則寬行無背景色在上行，窄行有背景色在下行。

3.廣告區(qū)分析：廣告區(qū)指航空官網首頁的廣告或背景，樣本廣告區(qū)的模式劃分如表4所示。綜合分析發(fā)現被試對廣告區(qū)所占面積最大的荷蘭關注程度最高，說明面積大小影響用戶的關注程度。春秋面積明顯小于美國但兩者注視時長相似，說明除面積外還有其他影響因素，對比發(fā)現春秋色彩鮮艷，飽和度和亮度均更高，說明色彩對被試視線分布產生重要影響，這與文獻[12]發(fā)現的評價高的背景顏色均為淺色且亮度較高現象相符合。東方廣告區(qū)由于面積較小、顏色較淺且亮度較低無法吸引用戶目光，故注視時間和注視點個數均較小。綜上所述，廣告區(qū)宜設置為面積較大、色彩較淺、但飽和度和亮度較高的廣告。

（五）討論

結合各航空官網樣本眼動及生理實驗數據對比與C R I T I C -TOPSIS排序的結果，從界面布局和色彩兩個角度對航空官網首頁界面設計提出改進意見。

1.界面布局：根據航空網站的功能及用戶需求，航空官網界面設計應分清主次關系，合理布局導航區(qū)、功能區(qū)及廣告區(qū)，使各部分用戶注意力分配達到平衡，提高用戶滿意度。導航區(qū)作為首次使用網站時的功能性引導，導航信息分類應簡單明確，避免增加用戶認知負荷，實驗數據表明，使用獨立設置于界面頂端的無背景色單行導航欄更能吸引用戶關注，使用戶快速獲取網站的功能信息。功能區(qū)作為航空網站的核心內容，需要重點突出，保證用戶對其較高的視覺搜索績效，實驗結果表明，用戶瀏覽網站時長寬比越接近于1、面積較大的功能區(qū)，用戶感興趣程度越高；廣告區(qū)作為廣告促銷信息的載體，避免與功能區(qū)的雙欄設計，能夠在提高用戶關注程度的同時避免用戶對廣告產生排斥情緒。因此，在進行航空官網界面設計時，廣告區(qū)全鋪于界面，將正方形功能區(qū)嵌入廣告區(qū)中上方，合理分配用戶注意力，并提高用戶對廣告促銷信息的關注程度。

2.界面色彩：色彩是影響界面設計優(yōu)劣的重要因素，它對用戶的心理情緒變化、視覺感知產生不同的影響，適宜的界面色彩風格可以提高用戶滿意度。通過色彩對比可以突顯信息的重要程度，如網站的logo、重點標識等重要信息使用鮮明的色彩，同時降低其他信息的色彩特征，實驗結果證明，用戶對色彩顯著的文本、圖片等關注程度較高。但是過多的色彩會導致用戶視覺雜亂，降低整體用戶體驗，如導航區(qū)的背景色對用戶的注意力分配起消極作用。因此，航空官網界面設計時，應統(tǒng)一界面整體風格，增加界面留白，使用顏色較淺、飽和度和亮度較高的色彩突顯重點內容，充分發(fā)揮色彩的優(yōu)勢，提高用戶滿意度水平。

結語

本研究通過眼動和生理實驗相結合的方式，全面研究用戶在瀏覽不同航空官網界面的瀏覽習慣及心理變化，發(fā)現與用戶體驗相關的眼動及生理指標，并利用CRITIC-TOPSIS方法對樣本進行排序，彌補了單一評價方法的不足，排序結果科學客觀。最后結合實驗結果，從界面布局和色彩兩個角度為航空官網界面設計提供改進意見。本文研究仍存在不足之處，未來將增加腦電信號實驗，通過用戶對航空網站的具體操作深入分析影響用戶體驗的因素。