本篇論文目錄導航：

【題目】手持移動設備界面設計中設計模式思想的應用
【第一章】移動設備界面設計問題研究緒論
【第二章】界面設計框架的理論基礎
【第三章】手持移動設備界面設計框架
【4.1 4.2】模式的編目方式與格式規范研究
【4.3】界面設計模式的建立
【4.4 - 4.6】模式的檢索流程與模式的修改
【第五章】水下數碼相機界面設計實踐
【總結/參考文獻】手持設備界面優化設計研究總結與參考文獻

第 2 章 基礎理論研究

2.1 界面設計模式的優勢及特點

2.1.1 設計模式與其他設計工具的對比

目前，Alexander 的設計模式思想在建筑規劃以及軟件工程以外的設計領域尚未廣泛普及。相對于常見的設計指南（guideline）而言，這種思想尚未被廣大產品設計師和界面設計師所熟知。

本節對設計指南、設計模式及實例推理機制這三種設計方法進行了比較。三者都基于前人的有效經驗為設計提供指導，具有一定的相似性，但它們的本質并不相同。在界面設計工作中，我們需要根據實際情況選擇最有效的工具。設計指南通常由企業或機構發布，為該企業產品的界面設計提供指導和參考，以保證設計風格的統一，幫助設計師提高設計質量。例如，蘋果公司發布了《iOSHumanInterfaceGuidelines》[23]、《iOS7UITransitionGuide》[24]等設計指南，以指導軟件開發者為該公司的iOS 移動操作系統設計軟件界面。與設計模式庫相比，設計指南通常實例數量較少，且多闡述抽象和綱領性原理，而非像設計模式那樣提供具體設計案例，因此難以為設計師提供具體問題的解決方法。而利用設計模式，設計師可更為系統化、具體化地解決設計問題。

此外，實例推理機制（Case-based reasoning,CBR）也是一種基于以往設計經驗的問題求解工具。它從其實例庫中檢索以往解決方案，以解決當前的設計問題。該工具常用于機械設計等領域。

設計模式、設計指南及實例推理機制的特點如表 3 所示。

上表歸納和比較了三種工具的主要特點?？傮w而言：

設計指南：較為抽象，難以指導具體設計。

實例推理機制：依靠機器算法進行問題解的推理，解決與用戶體驗有關的定性問題時靈活性不足。

設計模式：位于其他兩種工具之間的平衡點。

綜上所述，對于需要關注用戶心理、需要從用戶角度來處理問題的界面設計問題來說，使用設計模式工具是較為合適的。設計模式不僅能有效地解決問題，而且從方法論的角度高屋建瓴地闡述了解決方案的原理及問題所處的情境，意在“授人以漁”.此外，模式既保證了一定的抽象通用性，也具有具體的實踐指導意義，這有效地彌補了設計指南缺乏細節，難以指導具體設計的不足。

2.1.2 界面設計模式的特點

總體而言，界面設計模式具有如下特點[25]xix:

（1） 模式是具體的，而不是泛泛而談的。如前所述，設計指南和設計原則作為界面設計師的工具得到廣泛應用。例如，“減少層級結構”、“降低信息噪音”、“將頁面元素對齊”等，都屬于設計原則。但這些基本原則過于寬泛，以此來設計實際界面并不容易。而模式更加具體，可以更好地幫助設計師深入到具體的界面設計元素之中進行設計。

（2） 模式可有效應用到不同平臺和系統中。模式比設計指南或啟發式的原則更加具體，但它們也具有一定抽象性，可適用于不同的設計情況，并不局限于單一平臺或單一風格。好的模式即使在其背后的技術和媒介發生變化時也依然有效。

（3） 模式是產品，而不是過程。不同于原則或以用戶為中心的設計技術，模式不是工程或設計問題的解決建議，它們本身就是可能的解決方案。

（4） 模式是建議，而不是要求。模式不同于企業視覺規范等強制性文件。設計師是遵照模式還是拒絕模式，取決于實際的設計情況及用戶需要。

（5） 模式關注各個界面元素之間的關系，而不是單個元素。例如，可輸入文本的搜索框不是模式，但搜索框加上搜索按鈕以及它們與周圍的空間關系可能形成一個模式。界面元素之間的互動，以及界面元素隨時間所產生的變化也可能形成模式。

Alexander 在《建筑模式語言》中列出的每個模式的詳細信息中不僅包含該模式的用法，還包含了該模式與其他模式的關系，闡述了如何結合其他模式來共同解決設計問題。

當然，并非每個模式都具有復雜的關聯性，也有一些模式表達的是靜態關系。

（6） 模式可依據不同的設計情形進行定制。設計師既可以照搬一些模式，也可對模式進行改造和調整，以適應具體的設計需要。

2.2 界面設計框架的理論基礎

為了讓模式庫有效地為界面設計服務，必須將其有機納入到界面設計流程中。為此，本研究將提出一個界面設計框架。該框架提供了一套系統的界面設計指導流程，設計師可運用這個流程及其配套工具（模式庫）來指導界面設計工作，最終設計出符合以人為中心思想的產品。

界面設計框架的理論出發點來自 Alexander 的“模式語言”思想。Alexander 在《建筑模式語言》一書中提出了一個由 253 個模式組成的模式庫，在闡述如何使用這些模式時，他主張設計師應該遵循一種“模式語言”,并闡述了如何從庫中挑選模式形成一份列表，再基于此列表形成設計師自己的“語言”[5]51-53.但他對該語言用法的闡述較為模糊寬泛，沒有提出系統明晰的設計流程框架模型。Robert Hoekman, Jr. 和 Jared Spool 的研究對此起到了一定補充作用。他們提出，應將多個設計模式組織成框架體系，以站在全局的角度指導由多個設計模式組成的完整的界面系統設計[26].此框架主要關注于如何應用模式的集合體而非個體模式。

本研究建立的框架模型與 Spool 等人提出的框架概念不同，除闡明模式的組織方法和使用方法外，還說明了模式庫如何與界面設計流程有機結合起來共同指導設計，以及模式庫如何自我完善和擴充。本框架以 Alexander 的模式語言思想為根基，以 DonaldNorman 倡導的以人為中心/以活動為中心的設計思想為方法論。下面將具體說明。

2.2.1 設計模式語言

在《建筑模式語言》和《建筑的永恒之道》這兩部關于設計模式的重要著作中，Alexander闡述了“模式語言”的概念。他認為，設計模式語言由模式這種實體要素構成，從模式庫中抽取若干項模式，便可以形成無窮無盡、千變萬化的組合，每種組合都是一種獨特的設計語言。在建筑模式語言中，模式依據它們之間的聯系和設計意圖形成建筑和場所，正如在自然語言中，詞匯依據語法規則和說話人的表達意圖形成句子一樣。

Alexander 認為，這種語言的結構由單個模式之間的聯系網所產生，模式之間的鏈接關系同模式本身一樣，都是語言的一部分。例如，一個適于建造花園的模式語言可以由“有生氣的庭院”、“梯形臺地”、 “有陽光的地方”等若干模式組成，這些模式如孤立隔絕則無法完滿，它們之間需要互相補充，如圖 2[6]244所示。在該圖中，箭頭代表兩個模式之間的聯系，一個從 A 模式指向 B 模式的箭頭代表 A 需要 B 作為它的一部分，以使 A 完滿，并且B 亦需要作為 A 的一部分，才能使 B 得以完滿。

Alexander 的模式語言思想實際上是一種模式組織方法，目的在于有效描述已有的優秀設計經驗。它強調模式之間的配合互助，說明如何綜合利用多個相關模式解決設計問題。

為了系統明確地表述這種語言，并說明模式之間的聯系，模式需要有統一的格式。如文獻[6]所述，模式應包括情境、問題和解決方案。這三個要素也成為了各種設計模式格式所遵循的核心要素。界面設計模式的典型格式如下：

上述格式得到了現有界面設計模式庫的廣泛采用。著名的雅虎設計模式庫以及 Tidwell具有影響力的著作《界面設計模式》都使用了類似的格式規范，如圖 3 所示。該圖截取自雅虎設計模式庫網頁（網址見表 1），圖中右側欄顯示了該模式的一些擴展信息和鏈接。

然而，這種格式的廣泛通用性也意味著它不能完美適應各企業設計實踐中的特殊要求。西門子公司在設計實踐中就對模式格式進行了獨特的改造，如表 5[11]187所示：

可以看到，西門子公司對主流的界面設計模式格式進行了大幅改動和擴展，改動后的格式除闡述了如何解決設計問題外，還明確定義了責任人等管理信息以及相關代碼等工程技術信息，使模式服務于該企業的管理特點和企業文化，銜接了設計與工程工作，能夠促進不同崗位人員之間的交流和協作。這種做法值得設計研究者和管理者借鑒。此案例給我們的啟示是，在設計和技術人員各司其職、分工明確的企業機構中推行設計模式時，應對格式規范進行靈活改造，形成符合具體需求的模式語言，才能適應于企業系統化管理的要求，不應局限于業界主流格式的束縛。還需注意，由于數碼產品創新速度極快，其模式語言幾乎無法穩定[9]100-101,因此在建立相應的模式語言時，有必要強調靈活改造和動態發展的重要性。

2.2.2 以人為中心的設計思想與以活動為中心的設計思想

以人為中心的設計（Human-centereddesign,HCD）又被稱為以用戶為中心的設計，它保證人的需求得到滿足，使最終產品易于理解和使用、能夠完成預期任務，并使人在使用期間獲得積極愉快的體驗[27]219.

近年來，以人為中心的設計思想成為了一種流行的設計觀點，獲得了設計界的廣泛擁護和支持。但該思想的最早提倡者之一 Donald Norman 卻在這種熱潮中保持了冷靜態度。

他重新審視了該思想的利弊，提出了一種以活動為中心的設計思想（Activity-centereddesign,ACD）。該設計思想將人的活動分為若干層級：“活動”（activities）由“任務”（tasks）構成，“任務”又由“操作”（operations）構成[27]233.任務和操作支撐起了用戶進行的活動。該思想強調：設計師應當理解人的活動和行為；人有必要去學習和適應工具，而不是一味要求工具適應人。Norman 舉例道，樂器這種產品就是以活動為中心設計出來的，它們十分復雜，難以操作，必須經過大量學習才能熟練使用，還容易引發重復性應力損傷等疾患，樂器和樂譜都無法通過任何以人為中心的設計評審[28].

簡而言之，以人為中心的設計思想主張讓工具適應人，而以活動為中心的設計思想主張讓人適應工具。后者受到了一些質疑：Cooper 等人認為，雖然這種思想對任務和活動的分析對細節層次上的設計很有幫助，但這種幫助只有在用戶的最終目標得到充分理解之后才有意義，即核心問題應當是“用戶的目標是什么”[9]9.他們隨之提出了一個界定目標與任務/活動的簡單方法：目標隨時間的推移可能不變或變化緩慢，而活動和任務則易于變化，因為它們幾乎完全依賴于所采用的科技手段[9]10.例如，長途旅行者的目標可能是快速、舒適、安全地到達目的地。在 19 世紀，他采取的活動可能是乘坐馬車并攜帶槍支；而在今天，他的活動可能是乘坐飛機且不攜帶任何武器以免安檢時被扣留。雖然受到此類批評，但 Norman 澄清道，以活動為中心的設計思想最終目的仍然是讓產品滿足用戶需求，只是側重點與以人為中心的設計思想不同而已[29];它并不與后者相沖突，而是后者的發展和提高；針對非同質化的龐大人口群體來做設計時，以活動為中心的方法要適合得多[27]231.例如，汽車就是一種要求人去學習和適應的工具，它能夠很好地服務于全世界各種各樣的用戶。

綜上所述，以活動為中心的設計思想是對以人為中心這種主流設計思想的一種發展和補充。它提供了一種與后者不同的設計方法論視角，但歸根結底，兩者的最終目的都是使產品滿足用戶需求。本研究建立的模式框架模型主要基于以人為中心的設計思想，而在建立模式庫時則汲取了以活動為中心的設計思想中的活動層次理論（表現為將活動和任務的概念納入模式結構之中，后文將詳述），意在結合兩種思想的核心優點，最終指導設計師設計出能夠有效支持用戶目標的良好界面。

2.3 本章小結

本章簡要闡述了 ChristopherAlexander 提出的設計模式和模式語言的特點，并將設計模式與其他兩種常用的設計工具（設計指南、實例推理機制）進行了對比，以說明設計模式思想為何適合于指導界面設計。本章還審視了當前在界面設計領域十分流行的以人為中心的設計思想，說明這種思想可以與另一種以活動為中心的設計思想相互補充，共同服務于最終的產品界面設計。

設計模式、模式語言、以人為中心/以活動為中心的設計思想共同構成了本研究的理論基礎。在下一章中，本文將以這些理論作為核心指導思想來構建界面設計的模式庫及框架模型。