基于AHP和熵權法的移動醫療APP界面設計

呂春賀 胡昌格 彭鵬

關鍵詞：移動醫療；APP 界面設計；AHP ；熵權法；評價模型

伴隨經濟蓬勃發展，移動設備和應用程序的廣泛應用，移動醫療具有巨大發展潛力[1]。全新的“互聯網+”醫療模式提供了便民服務，如診前環節類的應用程序使用占比最高，可提供在線醫療信息查詢、預約掛號和咨詢問診等服務，但對診前預約掛號信息界面未能做出系統化、定量化的分析。因此，提高可用性并開發針對其需求量身定制的APP 至關重要。部分學者對于如何在“互聯網+”背景下對用戶特定需求方面進行了相關的研究和分析[2]?，F有的醫療程序APP 與商業化服務類別的APP 相比存在較大差距，醫療訊息推薦和信息完善性及用戶界面設計需充分了解用戶需求、文字準確性等多個因素組成，其界面可用性、有效性和可靠性，也是當今需要研究嚴峻問題，且未形成一套完善的評估模型體系，以得出更全面和精確評價結果[3-4]。近年來，研究者們使用不同的方法對各項指標進行分析，如德菲爾法和AHP、視覺認知理論、利用眼動實驗法、熵權法等[5-8]。文章從界面可用性出發，構建界面設計評價指標體系，使用熵權法計算出各指標的重要程度與排序，同時以國內具有代表性的科瑞泰Q 醫APP 界面作為研究樣本，得到各項設計因素優劣排序。以期對診前環節類APP 提出進一步建議和完善，進而優化醫療診前界面。

1 基于AHP 和熵權法的界面評價模型構建

1.1 醫療診前界面的整體評價流程

醫療診前界面受多種設計因素影響，通過對層次分析法的相關文獻分析，提出如圖1 所示的手機界面評價流程。

1.2 界面設計可用性分析

用戶界面不僅實現APP 人機互動，還提供滿足用戶特定需求的信息服務[9]。Schneiderman 提出了界面設計的八大黃金法則，用于評估APP 系統的原則和理論[10]。人機界面可通過人因工程和可用性測試的過程完成迭代更新，設計者如何使用戶更容易使用開發的APP，因而其可用性與有效性成為重要衡量因素?？捎眯酝ㄟ^多場景測試與使用揭示用戶交互方式進行研究和推廣。可學習性、效率、可記憶性、出錯和滿意度是Jakob Nielsen 提出設計的五個基本可用性屬性[11]。在滿意度上，感知易用性、有用性等是較大的影響因素[12]。簡單易操作性可提高用戶操作能力，降低困難感知和運營成本亦能提升滿意度，增加UI 界面的可用性[13]。

可用性研究對象主要針對APP 界面，只有8％的可用功能信息在頂層可見， 92％的功能是“缺失”的，這引發了有關如何評估UI 界面可見性以及將評估納入設計實踐的關鍵問題[14]。

1.3 基于AHP 的主觀賦權法

1.3.1 界面設計可用性和多層次評價模型構建

AHP 是一種數據化與科學化相結合的方法，可對多層次的復雜問題進行條理化的數據梳理[15]。數字終端所用的可用性指標是可用性評估的基礎，由于診前環節類的APP 功能普遍單一化，對指定用戶在特定環境中實現指定目標的準確性和完整性的完成度低，需要減少短期記憶負荷[10]。APP 應該在美學上令人愉悅，視覺上的舒適感有利于提高完成過程中的有效性、效率和滿意度。因此，界面美觀性也應納入評價指標[16]。將可用性與AHP 相結合，明確各因素間的關系，并用可用性設計將界面設計相關指標歸類劃分，構建界面設計問題多層式的結構模型[17]。其中準則層包括界面美觀性L1、學習性L2、有效性L3 和滿意度L4 共4 個方面；再根據以上4 個方面劃分出布局L11、色彩搭配L12、易讀性L13、幫助導引L21、易理解操作性L22、任務完成度L23、出錯頻率L24、功能完備性L31、資源全面性L32、任務操作次數L33、響應速度L34、滿足感L41、信任感L42、使用意愿L43 共14 個次準則指標，如圖2 所示。

1.3.2 判斷矩陣的構建和指標權重的計算

使用標度法（1-9 級），如表2 所示，將各項指標分別進行兩兩比較，構建判矩陣，獲得各因素的量化數據。計算各準則層λmax（最大特征值）和各因素e（權重值）。

1.3.3 診前界面一致性計算

界面一致性的比率MQ ：

1.4 基于熵權法的客觀賦權法

診前界面APP 設計中將多個因素指標的數據化，運用熵權法處理各項因素的數據，獲取各項因素的客觀權重，方法如下。

1.5 基于線性加權的組合賦權法

組合賦權法主要分乘法合成，或者線性加權組合。使用線性加權獲取R 組合權重。

2 移動醫療APP 界面評價實例分析

2.1 實例概況

科瑞泰Q 醫APP 是一款就醫治病助手應用，是將互聯網與傳統醫療服務相結合而構建的移動互聯就醫平臺。利用先進互聯網技術，提供國內三甲醫院“約專家、約檢查、約病床、約手術、約藥品”五約服務；用戶就診時使用科瑞泰Q 醫APP 線上體驗鎖定醫生快捷就醫、化驗結果實時推送、劃價繳費在線支付、實時查看就診順序，實現輕松就醫、看病繳費不排隊。對科瑞泰Q醫APP 數字信息界面進行可用性設計診斷，提出的設計評價模型14 項評價指標，構建數字信息界面評價影響因素。

2.2 確定AHP 指標權重的計算

經收集多位行業專家和UI 設計師意見，運用標度法把多個準則層指標進行比較，再相互比較14 個次準則層，得到判斷矩陣。通過Matlab 計算出各指標權重E，如表3—表7 所示；各指標綜合權重E 及層次總排序，如表8 所示。

2.3熵權法確定指標客觀權重的計算

2.3.1 語言屬性值的規范化方法

通常9 級定性{ 極差、稍差、很差、差、相當、稍好、好、很好、極好}，作為屬性規范量語言使用與各項指標因素的對應數值上，數值化關系如圖4 所示。

如表9 所示，使用5 個場景對13 項任務進行操作，并通過操作之后得到快速反饋，對布局L11，色彩搭配L12 等在內的14 項指標進行打分。對于界面設計相關影響因素這類定性指標，選取集合V = {v1，v2，…，v7} = {2，3，4，6，7，8，9} 分別對應{ 很差，差，稍差，稍好，好，很好，極好}7 個等級來進行描述，將定性指標轉化為定量指標。

用戶下載并使用診前環節類APP 的主要目的是訪問數字終端，眾多大型互聯網公司選擇設計開發掙錢掛號APP，然而防止網絡用戶流失成為了困擾研發者和運營機構的首要問題，即能否保證用戶未來繼續使用[18]。測試場景主要分為任務時的用戶信息、線上醫院查詢與掛號、使用數字資源、查看近期動態、使用個性化服務等。

2.3.2 評價指標客觀權重的計算

需要行業內人員（7 名）評價，建立如表10 所示各項因素指標的數據評分，使用語言屬性值打分標準，再借用Matlab 軟件進行計算，獲得各項因素指標的熵值及熵權，如表11 所示。

綜上有E*=（0.067，0.07，0.066，0.07，0.077，0.077，0.069，0.072，0.076，0.066，0.07，0.075，0.071，0.075）T。

2.4 基于線性加權的組合權重的計算

根據組合權重的計算公式Rk=oek+（1-o）ek*，o 是主觀權重值（0 ≤ o ≤ 1），為設計人員在界面設計中的客觀性，因此行內專家建議，o 取值為0.4，即Rk=0.4ek+0.6ek*，最終權重向量為（如圖5 所示）：R=（0.043，0.043，0.052，0.044，0.058，0.069，0.045，0.061，0.101，0.052，0.163，0.076，0.134，0.059）。

3 移動醫療APP 界面優化設計方案

根據上述評價結果，可知資源全面性L32、響應速度L34、信任感L42 三種數據值較高，其次滿足感L41、使用意愿L43、任務完成度L23 緊隨其后同時具備一定影響力。由權重值對現有界面設計提出改進意見，最終得到如圖6 所示的設計方案。

4 結語

通過分析討論診前環節類APP 的綜合評價問題，運用層次分析法分別得出14 項評價指標，構建互聯網醫療APP 手機界面評價指標體系，計算得出主觀性權重，運用熵權法計算得出客觀權重值獲得最終組合權重。根據組合權重值建立實驗模型，降低了因信息偏差所造成的設計影響，對數字終端APP 界面系統完成定量應分析評價，針對性提出科學的建議和完善措施并完成改進方案，為其他診前環節類的APP 界面設計和使用提供了參考。