贯穿设计全流程的量化研究：采访交互设计研究学者吴琼
设计传统上是经验性的, 自包豪斯始，开始注重设计理念和设计的科学性。科学性体现在于其可计算、可重复、可评估。同时设计作为一门学科，要可总结、可量化、可传授。一个是科学，一个是学科，这两项内容是理解设计量化的两个基础。设计研究的运动中理性和计算的方式一直是一股潮流。
设计有比较强的交叉性，有两个学科跟设计的结合特别紧密。
一个学科是人因。主体上，工业设计、环境设计是比较早做量化的专业。工业设计跟工程紧密相关，工程参数是设计的一个重要输入，只不过当时量化没有作为输出。环境设计跟建筑有关，不可避免地与空间尺度、人的尺度关联，比如《室内资料设计集》就是为设计提供非常精准的数据，但这些数据并非按照我们现在所谓狭义的量化研究的方式采集。
另一个学科是心理学，尤其是实验心理学。交互设计与软件发展紧密相关，它面对的都是极大量的用户，而且有一个复杂的使用过程。换句话说，它涉及用户体验——人的主观层面的评估。好的交互符合人头脑预期的一些步骤，好的体验则符合人主观的判断。交互的三个维度，一个是视觉反馈，一个是操作，一个是头脑中的构想，这三点都是交互设计的重要内容。这很有意思，深入人头脑的部分变成设计思考的一个重要维度了。这时候问题就来了：人和人有很多不同，我们该怎么做呢？方法就是人机交互，进行用户测试。
早期谈论设计的市场价值的时候，用户的反馈是设计结束之后的环节，或者在设计之前会辅助性地进行市场调研。但时至今日，交互设计有一个非常重要的方法——以用户为中心的设计方法，用户评估处在整个设计流程里面非常重要的一个位置，这时候用户评估存在于设计之前、之中、之后，并不断迭代，有点像参与式设计。因此，对于交互设计来讲，没有用户评估应该说没有完成一个完整的设计流程，所以量化评估对于交互设计来讲，是必然的一环。
但反过来，用户评估对于设计师来讲是一个信息的来源，是过程中的一个输入，但它不会像其他学科那样成为唯一的依据。而且设计师还要避免这种唯一的依据。因为量化评估是基于过去的，没有基于未来的量化评估，而设计却是面向未来的，需要具有前瞻性。所以如何去理解和使用设计量化评估的结果尤为关键。
现代企业非常注重量化，它既是一个设计的引入，也是设计评估的一个重要的手段。如同一个工业流水线不见得最适合创新，但它一定是高效的。同理，对用户评估的这种严格遵守，不见得是适合特别具创新性的内容，但对于很多产品的效率、合作、提升，量化肯定是最重要的工具。（贾珊）
量化设计方法主要是指通过客观而科学的调研和实验获取数据并进行分析的方法，是被广泛应用于研究和分析用户、市场和社会需求以及设计成果评估的设计方法。随着技术和社会的发展，“设计科学，或一般设计研究，在过去几十年中受到越来越多的关注。产品、服务、系统、软件和架构的未来依赖于先进的设计”[1]。面向大规模的产业发展，无论是在设计研究还是设计实践领域，量化设计方法已经成为设计的一种重要方法。
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量化研究作为一种设计方法的引入
1.《乌尔姆设计学院学报》第10、11 期合刊（图片来自https://monoskop.org/Ulm）
乌尔姆设计学院的首任院长，也是包豪斯的毕业生马克斯· 比尔（Max Bill）将更多工程、科学类的课程引入教学中，如控制论、信息论、系统论、符号学、人体工程学、哲学理论和数理逻辑等。学生入学后需要经过这些基础课程的学习，才能进入更细分的设计专业。[4] 其中，人体工程学作为面向人的科学研究，成为自此以后直至现在的世界范围内的设计必修课之一。人体工程学是从人体解剖、生理的客观角度开展的、对人和机器配合与生产效率矛盾这一客观现象进行研究的学科[5]，它吸收了由德国人冯特（Wilhelm Wundt）创立的实验心理学中的“统计和实验”的量化方法，包括对人的疲劳、主观心理感受与人操作机器表现进行研究[6]。
随着个人计算机的普及和人机交互技术的高速发展，交互与用户体验设计应时而生。交互设计的先驱、斯坦福大学教授比尔· 弗布兰克（Bill Verplank）指出，对人们在交互过程中的认知的理解是交互设计的重要任务。心理学家唐·诺曼（Don Norman）用“心智模型”来描述用户建立的关于系统如何运行的概念或者解释。20 世纪90 年代初，哈佛大学建筑设计学院的教授彼得· 罗（Peter G.Rowe）在其著作《设计思维》（Design Thinking ）中提出“设计思维”的概念，他认为“设计思维是指设计师解决复杂问题并为客户找到理想解决方案的方法论的过程”[12]。此后，有很多机构、学者就设计思维开展研究，论述了如何围绕以人为中心来开展设计、定义和解决问题等。设计思维作为重要的设计方法论直至今日仍在不断更新，指导着设计方法的持续发展。90 年代后期，唐· 诺曼在可用性的基础上增加了情感、价值等人们的主观因素，提出了用户体验的概念，为了更好地评估用户体验的质量，在人因工程学基础上发展而来的认知人因工程学侧重从人的心理、认知的主观角度开展研究，为用户体验研究提供了理论和方法的支持，也成为量化设计方法的重要组成部分。[13]
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量化研究成为交互与体验设计流程中的必要环节
1999 年，国际标准化组织发布了基于计算机的人机交互产品的设计原则和程序规范ISO13407。在规范中，测试，也就是根据用户需求评价设计的环节被列为设计的四个主要活动之一。并且由于测试的引入，设计活动形成了一个典型的迭代过程，即逐步完善既定目标的过程。迭代原指一种计算方法，是在数值分析中通过从一个预估的初始值出发来反复寻找一系列近似解的求解过程。设计活动中的迭代就是根据测试的结果反复进行设计过程中的某些阶段。值得关注的是，在交互设计的过程中，测试还成为一个具有“动力”作用的环节，其结果决定了设计是否需要进入下一个迭代的过程。
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量化设计方法的特征
一个优秀的设计师大都具备极强的观察和共情能力，能够将观察到的问题转化为设计的问题，寻找解决问题的思路并提出解决方案。很多研究者都试图建立一个标准的设计思维模型，来指导、优化设计过程，以形成更理想的解决方案。较为知名的如2005 年斯坦福大学设计学院（d.school）的五步设计思维模型和英国设计委员会的双钻设计思维模型。斯坦福大学设计学院将设计明确划分成可循环往复执行的五个步骤，即“同理心思考”（Empathy）、“需求定义”（Define）、“概念生成”（Ideate）、“原型实现”（Prototype）、“原型测试”（Test），如图5所示。
斯坦福大学设计学院设计思维模型的“原型测试步骤”，以及双钻设计思维模型的“设计评估”和“测试”，通常采用的是定量设计研究法，即通过测量法如评分量表获取用户对设计方案的感受及程度，允许个人量化他们对设计方案的想法、感受或体验，使用数字可以帮助人们更精确地评估，而不是使用“好”或“坏”等性质描述方式。表1 列举了几种常用的设计定量方法，定量研究法的目标明确，结论来自于基于测量而来的结构化的数据。
量化设计方法提供了证明设计方案科学性的工具：明确设计假设方案内容及方案自变量、因变量，确定控制变量和自变量与因变量的关系，招募目标用户体验设计方案，收集用户行为和评价等结构化数据，清洗、去除无效数据，分析得到的结果并得出结论——不仅每个步骤力求客观地获取结构化的数据，整个流程也是环环相扣，经得起再验证和数据复现。典型的过程如图7 所示。
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量化设计方法的价值和局限
[1] Katherine K. Fu, Maria C. Yang. Kristin L. Wood.Design Principles: Literature Review, Analysis, and Future Directions[J]. Journal of Mechanical Design , 2016, 138(10): 101103. USA: ASME International. DOI: 10.1115/1.4034105.
[2] David Raizman. History of Modern Design: Graphics and Products Since the Industrial Revolution, 3rd edition [M]. USA: Laurence King Publishing, 2023.
[3] Julian Bicknell, Liz McQuiston. Design for Need, The Social Contribution of Design: An anthology of papers presented to the Symposium at the Royal College of Art, London [M]. 1976. London, UK: Pergamon Press (Elsevier). 2014.
[4] Fern Lerner. Foundations for Design Education: Continuing the Bauhaus Vorkurs Vision[J]. Studies in Art Education, 2005, 46(3): 211-226.
[5] Hugo Münsterberg ：《心理学与经济生活》[M]，项东、郭晓杨译，北京：北京理工大学出版社，2014。
[6] Wilhelm Wundt ：《生理心理学原理》[M]，上海: 上海译文出版社，2022。
[7] 皇家艺术学院官方网站. https://www.rca.ac.uk/more/history/.
[8] L. Bruce Archer. Systematic Method for Designers [M]. Edition, Revised. Council of Industrial Design, UK, 1965.
[9] J. Christopher Jones, D. G. Thornley. Papers Presented at the Conference on Systematic and Intuitive Methods in Engineering, Industrial Design, Architecture and Communications [M], London, UK: Pergamon Press (Elsevier). 1963.
[10] 同[9].
[11] John Chris Jones. Design Methods: Seeds of Human Futures [M]. USA: Wiley-Interscience, 1970.
[12] Peter G. Rowe. Design Thinking [M]. Cambridge, USA: The MIT Press, 1991.
[13] John R. Wilson. Fundamentals of Ergonomics in Theory and Practice[J]. Applied Ergonomics. Elsevier , 2001. 31(6):557-567.
[14] 唐·诺曼：《情感化设计》[M]，付秋芳、程进三译，北京：电子工业出版社，2005。
[15] K. Väänänen-Vainio-Mattila. V. Roto, M. Hassenzahl. Towards Practical User Experience Evaluation Methods[J]. Proceedings of the International Workshop on Meaningful Measures: Valid Useful User Experience Measurement (VUUM) . Reykjavik, Iceland, 2008: 19-22.
[16] Jacqueline Bloomfield. Murray Fisher. Quantitative Research Design[J]. Journal of the Australasian Rehabilitation Nurses' Association , 2019, 22: 27-30.
[17] 同[13].
[18] 同[16].
延伸阅读：
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