趣味性進度提示設計對時距知覺的影響

張夢哲,宮勇,陳松,張三元

(1.寧波大學 潘天壽藝術設計學院， 浙江寧波 315211；2.浙江大學 計算機科學與技術學院， 杭州 310027)

1 引言

人機交互過程中，等待是一種常見現象，是用戶與系統交互過程中，由于硬件、軟件或業務等原因導致用戶被迫面對系統“?！被颉奥毕聛淼臓顟B，如打開一個新頁面需要等待手機緩慢的聯網加載過程，與微信好友一起玩游戲需要等待游戲資源加載，傳送一個大容量的數據文件電腦會出現明顯的停滯。等待是一種消極體驗，用戶不僅浪費了寶貴的時間資源和機會成本，同時還要經歷等待過程中內心的煎熬、焦慮、無聊等心理壓力，并且隨著等待時間的流逝，人們的焦慮和煩躁心情會變得越來越明顯[1]。等待時間包括物理等待時間和心理等待時間，物理等待時間可以通過使用計時工具測量時間信息，而心理等待時間受用戶主觀心理影響，是用戶內心認為的時間信息，不能標準量化。

時距是指兩個連續事件之間的間隔或某一事件持續的時間段[2]。時距知覺一般是指對幾百毫秒到幾分鐘范圍內的時間的知覺[3]。一般1～5秒被認為是短時距，5秒至幾十秒為長時距。無論是在短時距還是長時距下，個體的時距估計往往都是不準確的。已有研究表明，情緒[4-5]、刺激的運動狀態[6-7]、年齡[8]、認知負荷[9]、注意[10-11]等因素均會影響用戶時距知覺的準確性。

進度條主要用于在人機交互界面中指示當前任務的進展情況，其動態的進度反饋有助于降低用戶的煎熬、焦慮、煩躁、無聊等消極情緒，增加積極情感體驗。Harrison等[12]用比較法探究速度變化對進度條時距知覺的影響，結果發現相對于勻速和減速，加速的進度條能顯著減少用戶的時距知覺。另外，用戶對進度條的停頓會產生強烈的消極情緒，停頓是減速的極端表現，停頓的出現顯著增加了進度條的時距知覺。Harrison等[13]用比較法研究發現，相比勻速，加速的進度條有助于減少用戶的時距知覺，而減速的進度條卻增加了用戶的時距知覺，而改變進度條的花紋，同樣也會對用戶的時距知覺產生影響。楊林霖等[14]考察了進度條在不同時間間隔、速度狀態以及線索提示下對用戶時距知覺的影響，結果發現加速進度條以及采用無規則和多文件的線索提示能有效地降低用戶的時距知覺。儲雅芳等[15]運用單任務的預期式范式和口頭估計法，考察了進度條的時距長度和速度變化(勻速、加速、減速以及先加后減)對用戶時距知覺的影響，結果表明，時距長度和速度變化均會影響被試的時距知覺，時距長度與時距估計的比率分數(估計時距/物理時距)成反比關系，加速進度條的時距知覺最短，而勻速進度條的時距估計最長。Hamada等[16]的研究發現，進度條的色彩組合對時距知覺沒有顯著影響。Ohtsubo等[17]考察了10s時距上進度條的形狀對時距知覺的影響，結果發現被試對圓環形進度條的時距知覺最短。Ying等[18]的研究結果表明形狀會影響女性對進度條的偏好和速度感知，在等待時間較長的情況下，所有被試對環型進度條設計的等待體驗更好。方浩等[19]考察了移動端加載動效對時距知覺的影響機制，結果發現移動端加載動效會降低用戶等待焦躁感，且加速條件下的時距知覺最短，卡通與加速組合形式的時距知覺最短，文字與勻速組合形式的時距知覺最短，而減速情況下各種動效形式組合對時距知覺的影響沒有明顯差異。Chien-Hsiung等[20]研究了視覺反饋對時距知覺以及對移動應用程序用戶界面等待時間評估的基本影響，結果表明用戶的時距知覺和等待評估受反饋類型和等待時間的影響，較短的等待時間會對用戶的偏好產生積極影響，卡通類型的反饋可以減少用戶的時距知覺，但是在較短的等待時間下，并不一定能改善用戶體驗。Wenguo等[21]進一步研究了智能手機應用程序加載期間黑色加載屏幕和動畫加載屏幕對時距知覺和滿意度的影響。結果發現，隨著加載時間的增加，用戶的時距估計增加，對加載期的滿意度下降。與黑色加載屏幕相比，動畫加載屏幕延長了時距估計，并降低了速度和滿意度的評估。

綜上所述，進度條的速度變化、時距長度以及包括花紋、形狀、卡通形象等視覺形式均會影響用戶的時距知覺?！暗却爆F象永遠無法消除，但卻可以通過深入分析研究用戶的等待心理、交互行為、體驗感受，以豐富等待體驗等設計方式不斷提高用戶的等待感受和體驗。趣味性進度提示設計是一種交互過程中常見的豐富等待體驗的方式，本文將通過兩組時距估計實驗，重點考察趣味性設計對進度條時距知覺的影響。實驗1采用兩因素被試內設計，考察了較短時距下不同時距長度和有無趣味性對用戶時距知覺的影響。實驗2采用兩因素被試內設計，考察了較長時距下不同時距長度和有無趣味性對用戶時距知覺的影響。

2 實驗1

2.1 對象與方法

(1)被試.20名本校大學生參加了本次實驗，其中男生10名，女生10名，被試年齡范圍在19-24歲之間，平均年齡為20.8歲。所有被試視力均為正常或矯正正常，無任何心理或精神疾病。被試此前從未曾參加過類似實驗。為了鼓勵被試認真參與本次實驗，所有被試在實驗完成后都會獲得一定報酬。

(2)實驗設計.實驗采用2(時距長度：短時距vs 長時距)×2(有無趣味性：有vs 無)兩因素被試內設計。其中，短時距為3s，長時距為5s。為了減小隨機誤差，實驗中每個條件重復5次。所有試驗條件下的進度條均為長20cm的長條形刺激。因變量為估計時距。所有實驗因素構成4種測試條件，被試需要在每種測試條件下完成5次時距估計任務，共計20次。

(3)實驗材料.實驗所用進度條采用Premiere軟件進行設計制作，最終得到2種AVI格式的進度條反饋類型(無趣味性條形進度條、有趣味性條形進度條)，幀率為24幀/秒，背景均為白色，兩種類型的進度條如圖1所示。

a.無趣味性條形進度條

b.有趣味性條形進度條圖1 兩種類型的進度條

(4)實驗儀器.2.9Hz CPU的計算機一臺，刺激材料顯示在一個19英寸的Dell顯示器中央，顯示器屏幕分辨率為1024×768像素，刷新率為75Hz。眼睛與顯示屏中心的距離大約為60 cm。實驗控制程序采用E-Prime軟件編寫。

(5)實驗程序.實驗采用單任務的預期式實驗范式和口頭估計法。在正式實驗開始前，主試通過顯示器向被試呈現實驗指導語，告知被試需要進行時距估計。隨后被試按照要求按下空格鍵開始1組練習試驗，練習實驗隨機呈現3組進度條。練習實驗完成后，被試休息1分鐘。正式實驗開始時，屏幕中央呈現一個注視點，時間為2000ms，然后呈現進度條，進度條與注視點均位于屏幕中央。為了干擾被試的時距估計策略，要求被試在實驗過程中大聲、連續不斷地重復英文單詞“the”，直到進度條呈現完畢。之后實驗程序自動跳轉至注視點界面，在呈現注視點的過程中，被試需通過口頭報告的方式進行時距估計，估計完畢后，按下空格鍵進行下一組實驗。實驗過程如圖2所示。

圖2 測試過程示例

2.2 結果

本實驗測試了較短時距下進度條趣味性對用戶時距知覺的影響。圖3所示為時距長度和進度條趣味性對時距估計的影響。從圖3a可見，短時距下的時距估計明顯小于長時距下的時距估計，且在不同時距長度下，被試的時距估計均大于進度條物理時距；圖3b表明，有趣味性條件下的時距估計明顯小于無趣味性條件下的時距估計。

圖3 實驗1各因素與時距估計的關系

利用統計產品與服務解決方案(statistical product and service solutions,SPSS)軟件，對被試的時距估計進行時距長度(短，長)×有無趣味性(有，無)的兩因素重復測量方差分析，結果如表1所示。

表1 實驗1兩因素方差分析結果

從表1可以看出，有無趣味性(F(1,19)=11.206,P<0.05)的主效應顯著，時距長度(F(1,19)=141.596,P<0.05)的主效應顯著，有無趣味性與時距長度(F(1,19)=4.967,P<0.05)的交互作用也顯著。進一步的簡單效應檢驗表明,在短時距的水平上,有無趣味性的簡單效應非常顯著,F(1,19)=182.46,P<0.001；在長時距的水平上，有無趣味性的簡單效應也非常顯著，F(1,19)=98.83,P<0.001.如圖4所示，有趣味性進度條的時距估計明顯小于無趣味性進度條的時距估計；無趣味性進度條的時距估計明顯更大，且短時距與長時距下的時距估計差異更大。

圖4 有無趣味性與時距長度的交互作用

以上分析表明，無論是短時距還是長時距，有趣味性進度條的時距估計均小于無趣味性進度條的時距估計，差異達到顯著水平，這表明進度條的趣味性設計對時距知覺有顯著影響。時距長度也顯著影響時距估計，且不論是短時距還是長時距，時距估計均大于進度條物理時距，這與儲雅芳等[15]的研究結果一致，但前者的研究結果表明，在較短時距下，時距估計大于進度條物理時距，而在較長時距下，時距估計則小于進度條物理時距。實驗2將進一步驗證在較長時距下，時距估計是否會小于進度條物理時距，以及在較長時距下趣味性效應是否依然顯著。

3 實驗2

3.1 對象與方法

本實驗測試較長時距下趣味性對時距知覺的影響。實驗采用2(時距長度：短時距vs 長時距)×2(有無趣味性：有vs 無)兩因素被試內設計。其中，短時距為10 s，長時距為30 s。實驗材料、實驗任務、實驗程序以及實驗裝置均與實驗1相同。

實驗用20名被試，男女各半，均為在校大學生，被試的年齡在18～28歲之間，平均年齡為21.4歲，視力或矯正視力正常，無色盲。所有被試均有電腦使用經驗，完成實驗后給予一定報酬。

3.2 結果

本實驗測試了不同時距下進度條趣味性對用戶時距知覺的影響。圖5所示為時距長度和進度條趣味性對時距估計的影響。從圖5a可見，短時距下的時距估計明顯小于長時距下的時距估計，且在不同時距長度下，被試的時距估計均小于進度條物理時距；圖5b表明，有趣味性條件下的時距估計明顯小于無趣味性條件下的時距估計。

圖5 實驗2各因素與時距估計的關系

用SPSS對被試的時距估計進行時距長度(短，長)×有無趣味性(有，無)的兩因素重復測量方差分析，結果如表2所示。

表2 實驗2兩因素方差分析結果

從表2可以看出，有無趣味性和時距長度的主效應均十分顯著，二者分別為：F(1,19)=9.479,P<0.05;F(1,19)=155.542,P<0.001。有無趣味性與時距長度的交互效應不顯著，F(1,19)=2.704,P=0.117.實驗2結果與儲雅芳等[15]的研究結果一致，即在較長時距條件下，時距估計小于進度條物理時距，并且在較長時距下，趣味性效應依然顯著，即有趣味性條件下的時距估計明顯小于無趣味性條件下的時距估計。

4 討論

本文的兩組實驗結果表明，有無趣味性和時距長度對進度條的時距知覺有顯著影響,結果分析如下：

(1)注意是導致有無趣味性影響時距知覺的重要因素。當刺激能夠引起興趣時，個體往往會低估時距，而當刺激非常普通，無法引起足夠的興趣時，個體往往會高估時距[15]。注意閘門模型(Attention Gate Mode，AGM)是以時鐘模型為基礎，結合注意分配和信息加工模型提出的理論模型[22]。如圖6所示，該理論模型認為，閘門打開就可以允許時間信息(由起搏器產生的脈沖)通過開關(刺激的時間含義)進入“認知計數器”。閘門受注意控制，對時間信息的注意越多，閘門打開越廣，就會有更多的時間脈沖經過。當人們將注意力轉移到其他事物上時，閘門關閉，計數的脈沖減少。開關即在任務“開始”信號出現的時刻開始傳送時間脈沖，而“開始”信號可被認為是時間刺激的開始。當開始一個刺激就可以表明一個時距的開始，這時開關就打開，信號流到達計數器，由0開始計數。與此同時，未分配給時間信息的脈沖受到喚醒水平的影響。脈沖數量首先取決于產生速率，其次取決于閘門打開寬度。如果時間信息與任務要求不相關，閘門開放就會比較窄，有較少的脈沖通過該閘門。閘門是注意資源的分配，開關是選擇性注意的形式。在本實驗中，趣味性進度條作為對時間信息的干擾，更容易引起被試的興趣，緩解了實驗過程中的無聊情緒。被試的注意力從時距估計本身轉移到進度條的趣味性設計上，分配給時間的注意資源減少，從而累計的脈沖數減少，導致被試低估時距。

圖6 注意閘門模型

(2)時距估計的長度效應。時距估計的長度效應是指不同長度的時距加工存在不同的加工機制和表征方式[23]。在時距加工過程中，不同的加工機制會產生相應的代碼，加工的時距越長，涉及到的加工機制也會越多，產生的代碼分別從表象碼、前語義碼向語義碼依次轉變，而時距加工也從以自動化為主的類型向以認知控制為主的類型轉變[24]。短時距被加工為大致同時或一個整體，而長時距則通過記憶和認知重構的方式被分為許多小的單位進行加工。實驗1中，較短時距(3 s和5 s)下時距估計大于進度條物理時距；實驗2中，較長時距(10 s和30 s)下時距估計小于進度條物理時距。這一結果與前人研究結果一致，表明在單任務范式下，沒有其他任務干擾和競爭注意資源，被試依然傾向于高估短時距，低估長時距。該結果與背景變化模型(Contextual Change Model)理論相一致[25]，即時距判斷取決于認知背景變化的數量，與記憶編碼中的背景變化數量成正比，編碼背景數量越多，時距知覺越長。當時距增加時，編碼頻率由快變慢，由多變少。因此，相比于較短時距，較長時距下的估計時距比進度條物理時距更小。本研究也進一步證實了時距估計中的時距長度效應。

5 結論

本文研究結果表明，趣味性設計會顯著影響進度條的時距知覺，有趣味性進度條比無趣味性進度條的時距知覺更短。研究結果也證實了時距知覺中的時距長度效應，即在較短時距下，進度條的時距估計大于其物理時距，而在較長時距下，進度條的時距估計小于其物理時距。本文對交互等待狀態的研究有助于將關注用戶體驗的設計思想貫徹到產品和服務設計的整個流程中，提醒設計者和開發者重視交互等待體驗，從而進一步提升產品和服務的整體用戶體驗。本實驗主要考察了條形進度條的趣味性設計對時距知覺的影響，已有研究表明形狀對進度條時距知覺有顯著影響，在未來的研究中，可以進一步研究不同形狀下的趣味性進度條設計對時距知覺的影響。