基于产品层次语义的交互式产品设计方法研究

许晓云，高志婷

（河北工业大学，天津 300401）

随着互联网的发展，用户与产品的交互方式逐渐趋于多元化，市场上逐渐出现了具有多种强大功能的新产品，但目前大多数的产品主要以功能和技术的研发为主而忽视了对用户人性的关怀。在产品设计的初步阶段，并没有很好地对用户认知维度和需求定位进行深入的分析与研究。对于产品怎么结合先进的技术，语义符号该怎样传达并且能最大化兼顾用户的需求，我们可通过加强用户与产品之间的语义沟通来提升用户对产品的使用体验，对基于产品层次语义交互的产品设计方法进行探索，以语义交互的传达理念向用户提供信息能使用户获得更好的体验，满足用户对产品易理解、易操作的认知需求。

一、产品设计语义相关理论

产品语义学研究的内容：产品不仅要具备物理功能，还要能够提示用户如何操作，具有象征功能。索绪尔（Ferdinand de Saussure）将符号分为能指和所指。能指是指物体通过本身外部形式展示出的符号形式，所指是指产品符号深层的意义。在索绪尔研究的基础上，罗兰·巴特（Roland Barthes）提出了符号的意义包括外延和内涵两个部分。其中外延分为识别和使用两个层次，识别层次通常是指产品的图像性语义，使用层次通常是指产品的指示性语义，内涵通常是指产品的象征性语义。一种是表达自身的物理属性，另一种表达用户内心的情感意义。

二、用户认知与产品层次语义转换理论

文章将克里彭多夫的产品语义框架的内容进行深入、细化，研究主要意图是用户通过将感知到的产品动作语言和自然语言转换为产品造型语义，提出这种用户认知与产品语义的转换方式，并与符号外延和内涵理论相结合，构建用户认知与产品语义转换理论框架。

产品层次的语义概念分为三种类别：图像性语义，是以外观造型语言为基础，向用户传达审美形象—结构的认知语义，满足用户对产品外观上的需求；指示性语义，是以动作语言为基础，用户通过与产品进行人机交互获得对产品功能解释的认知语义，满足用户对产品操作上的需求；象征性语义，是以自然语言为基础，是用户对产品进行意向感知时所映射出的对风格、文化象征关联的认知语义，满足用户对产品情感上的需求。将产品交互设计问题进行分解与细化为层次语义，构建从用户认知到产品语义的感性设计流程，可最终实现产品方案的设计创新。

三、基于产品层次语义交互的产品设计流程构建

依据用户认知与产品层次语义转换理论，将探索基于产品层次语义的交互设计流程，内容为设定交互情景、明确用户认知、确定要素表达、提炼情感意向、实现方案设计5个步骤。（图1）

（一）设定交互情景

图1 产品层次语义交互设计流程

这里的交互情景的设定是关于用户、产品和使用环境的背景信息，可分别对用户和产品角色进行设定。

1.设定用户角色：根据用户认知、行为特性去把握一定范围内的意向诠释。包括用户的基本信息概况以及使用此类产品时的操作习惯，对产品的功能需求有哪些等。

2.设定产品角色：此款产品使用场景，确定具体位置环境包括周围自然物以及社会空间关系。产品语义表达的意义会随环境的不同而有相应的转变，产品应适应用户不同场景的需求，以达到产品与环境的和谐统一。

（二）明确用户认知

从用户的认知角度出发，分析用户对产品语义要素认知的过程，可确定产品的重要部件有哪些。分别从感觉通道、效应通道、反馈通道这三种模式进行分析。

1.感觉通道：是用户对产品进行信息认知与采集的首要途径，是对产品符号审美形象的处理，往往是通过产品外在的表现形式，如产品造型、色彩、材质等要素在一定的包装形式下向用户进行信息语义的传达。设计主要意图在于让用户对产品进行有效感知、识别。

2.效应通道：是用户对获取的产品语义信息进行理解的途径，对产品符号功能解释的处理，这里的效应通道包括触控和语音，触控又可分为触屏和物理按键等。运用任务分解法对任务进行分解，根据不同任务环节并有效结合用户的行为特征对操控方式进行选择、执行。设计过程研究用户的行为方式，用户可根据其生理特点和心理趋向对触控方式、声音高低、语音分贝进行选择。

3.反馈通道：是用户对信息进一步的加工和思考，是对产品符号象征关联的处理，是指用户对产品实施一个操作口令，产品相应做出一些信息输出和信息反馈。用户对于产品每一步的反馈所做出的大脑反应主要是思考和记忆。

（三）确定语义要素

通过用户感知过程找到对应的重要产品部件，分别对产品部件的图像语义、指示语义和象征语义进行分析，进一步确定产品语义要素的表达。

1.图像性语义要素表达：是分析产品外在表现形式，可运用形态分析法对产品的形态进行划分，分析产品要素的特征，从体量、形面、图案三个层次对产品语义要素进行分解，体量包括产品的外观造型、比例大小，包括尺寸、关键轮廓线等特征。形面是指产品部件之间的连接、位置、组合等关系。图案层，是利用材质、纹理、标识等对产品局部的细节描绘。

2.指示性语义要素表达：通过动作分解法分解产品部件的运作流程和用户的动作轨迹，将产品部件要素与用户动作要素建立关联。依据用户的生理和行为特征去判断，分析产品部件都有哪些指示状态，探索与指示相关的语义要素的表达方式。

3.象征性语义要素表达：是用户对产品进行意向感知的过程，只有了解用户对产品的风格意向，才有助于我们找到产品设计的方向，将通过意向调研法获取用户对产品的感知意向，是对产品整体设计方向的把控。

（四）提炼情感意向

通过对产品图像语义要素、指示语义要素的分析，进一步提炼适合产品语义表达的重点要素。将语义设计要素收集后进行编码分类并与典型产品样本逐一匹配。运用感性工学对所有感性词汇的定量分析结果进行数据统计，进而得到产品语义交互设计要素的表达重点。

（五）实现方案设计

开始进行产品方案的设计。根据目标感性词汇将设计要素合理分配并运用层次分析法进行推论。对产品设计细节及语义进行分析以达成最终产品设计方案的实现。（图1）

四、老年家用吸尘器产品设计实践

（一）设定交互情景

1.设定用户角色：此次的设计实践以家用轻便的手持式吸尘器为例进行，用户对象限定为具有生活自理能力以及对新兴科技产品有一定理解与使用倾向的老年用户。选取天津市幸福里小区的10位老人为目标对象。采用观察法，观察并记录老人在使用吸尘器时的行为特点，分析其产生的原因及潜在需求。采用问卷调查法，收集老人在与吸尘器进行互动中发生频率较高的行为以及需求最多的产品功能。

2.设定产品角色：（1）语义场景位置。根据调查，用户频繁清洁的区域主要集中在客厅、卧室、角落等。（2）语义场景信息。一般放到卫生间和阳台居多，由于卫生间杂物多、地面难免积水，不适合放电子产品，而且光线暗，用户一般使用完毕后会放到阳台。现在市场上有很多小型吸尘器，占地面积小，用户也会选择放在客厅，具体根据个人家庭面积以及生活习惯而定。（3）对话发生的时段。老人一般起得早，睡得早，早上打扫居多。白天光线好，清洁效率高，晚上光线暗，不易看清。

（二）明确用户认知

从老人认知出发，将吸尘任务分解为开关机、档位调节、吸尘、集尘盒清理等。从用户感知、操作到反馈分别进行分析，因吸尘器结构复杂，在进行其造型设计时，只选取产品的主体作为分析依据，不考虑其附件（如地刷、接管等）。提取产品重要部件为集尘盒、按键、显示屏、指示灯和把手。（图2）

根据移动吸尘特点，明确老人与其进行语义沟通的具体感官要素为：视觉—眼；触觉—手；听觉—耳朵。考虑到所处环境的特点，因早晚环境光线的不同，老人使用吸尘器的感官对话顺序略有偏差。白天明亮：视觉（用户视线聚焦）→触觉（握住把手操作感觉产品震动或声音提示启动）→听觉（听到声音）。晚上黑暗：触觉（伸手触碰产品）→视觉（视线随着亮起的灯光聚焦到把手）→听觉（听到声音）。

（三）确定要素表达

对吸尘器的外观形态和交互行为进行感性语义评价，以操作方式、使用场景、造型、视觉设计等要素作为筛选参考依据，去除相同的产品，随机抽取有使用经验的25名老年人参与吸尘器样本的挑选，最终确定20款产品作为研究样本。

通过用户的认知过程提取到的吸尘器重要部件，进一步对吸尘器图像性语义、指示性语义要素进行分析。

1.图像性语义要素：通过形态分析法将其划分为体量：外观造型、尺寸、比例、关键轮廓线；形面：集尘盒、把手与主体连接关系；图案：材质、细节、标示等。

2.指示性语义要素：通过动作分析法分析老人操作吸尘器所产生的每一个动作要素，通过寻找动作要素在产品造型中的映射关系，可对应找到老人与吸尘器发生行为动作的指示部件。经过分析，将与指示相关的要素表达形式整理为正面按键、顶部按键、正面屏幕、顶部屏幕、正面指示灯和顶部指示灯这六类并进行分类整理。（图3）

3.象征性语义要素：吸尘器描绘的感性词汇有很多，通过意向调研法对搜集到的多组感性词汇进行筛选，提炼出6个具有代表性的感性意象词汇，分别为简约的、圆润的、协调的、安全的、省力的、怀旧的。

（四）提炼情感意向

对典型产品样本应用数据进行分析，对感性数据进行分析，通过SPSS软件对数据进行线性回归分析，提取重点语义设计要素。

（五）实现方案设计

对吸尘器语义造型要素进行重点归纳之后，结合前期用户调研的功能需求清单，根据目标感性词汇将设计要素进行合理分配，将所有的需求设计点转化为语义设计要素并整理分类。（表1）

表1 基于层次语义的产品设计表达分析

将用户的需求可视化，最终方案设计要点如下（图4）：

图2 用户认知过程

图3 产品语义设计要素分类

图4 老年家用吸尘器设计

1.产品图像性语义分析。老人喜欢整体形态偏圆润一些，圆润无棱角的造型符合老人对安全性的要求。集尘盒所占比例不宜太小，与主机平行且在同一方向上，达成一种平衡的状态。

2.产品指示性语义分析。在开关机设计方面。利用按压式和卡扣相配合的操作方式，当老人按压开启工作，松开停止吸尘，又可选择将卡扣上扳，即产品可自动控制吸尘，持续吸尘状态，减少了老人重复操作。增添了微尘感知功能，当开始清尘到吸尘完毕时，界面会出现由红转绿色的变换过程，清晰直观地向用户传达微尘清除的状态，向老人友好地展示并反馈了洁净的状态。

3.产品象征性语义分析。提取陀螺“旋转”元素，将旋转的语义映射到吸尘器的集尘盒开启方式上，提示用户采取旋转的方式将吸尘器打开。老人通过旋转可调控力度，灰尘自行排出。这种熟悉的隐喻操控方式，符合老人的怀旧心理，增强了老人与产品之间的互动感。

五、结语

基于产品符号学和认知语义学理论，提出产品层次语义交互设计流程，对于交互式产品设计有着重要的研究意义。在产品设计开发前期从用户认知到产品语义的转换，应用感性工学等科学表义和产品语义学等艺术表义方法，逐层深入提取产品图像性语义、指示性语义和象征性语义设计要素，使用清晰的设计线索来引导产品设计。这种以认知需求与语义传达为导向的设计理念符合以人为本的人性化服务设计特征，提高了产品交互的易用性，增强了用户体验的愉悦感。