BOOK NOTES

设计心理学

Don Norman

Don Norman 1988 年写这本书,起因是一扇门:他去推本该拉开的门,去拉本该推开的门,反复上演。这种门后来被称为"诺曼门"。他认为让他出糗的不是自己,是设计。整本书围绕这个判断展开:当人反复用错一样东西,问题在设计,不在人。

原书中文译名《设计心理学》对应的英文是 The Design of Everyday Things,关注的对象是日用品——门、炉灶、冰箱、手表、电灯开关、水龙头、核电站控制台。Norman 的论述体系建立在认知心理学上:人如何感知、记忆、决策、出错,这些机制决定了设计能不能被人用明白。


好设计需要满足的两件事

可视性(discoverability):用户能否看出当前能做什么操作、在哪儿做、怎么做。

易通性(understanding):用户能否理解这个东西的设计意图、各部分是什么用途、整体怎么运转。

一扇门如果需要贴"请推"的标牌,就说明它的可视性失败了。一台意大利洗衣烘干两用机,连工程心理学家丈夫都拒绝用、医生妻子只记得一种操作的,就是易通性失败。Norman 用这两个概念统摄全书,后面的六个原则都是它们的展开。


六个基本原则

示能(Affordance)

示能描述的是人与物之间可能发生的互动关系,由物体的属性和操作者的能力共同决定。椅子提供了坐的可能性,但能否被搬动,取决于搬的人有多大力气——示能不是物体的固定属性,是关系。

Norman 从知觉心理学家 J.J. Gibson 那里借来这个概念。玻璃透明,同时阻挡固体通过;这两种特性都是示能,但透明这个示能遮蔽了"阻挡"这个反示能,所以鸟会撞玻璃,人会走进关着的玻璃门。可见性不足时,示能无法发挥引导作用。

意符(Signifier)

"示能"被设计界引入后很快用乱了——设计师说"我在那里放了一个示能",意思是屏幕上的一个可点区域。Norman 的反应是提出"意符"来补救。

示能指可以发生的互动,意符指传达操作信息的信号。门把手形状是一种示能,同时也可以是意符——如果它的形状明确暗示"拉"而不是"推"。但意符可以是纯粹的信号,比如标牌、图标、颜色编码,甚至是地面上前人踩出的路。

对设计者来说,意符比示能更实用:示能只是可能性,意符是沟通。电动汽车近乎无声,行人靠声音判断来车,声音本身就是汽车的意符。宝马在评估新电动车的声学设计,请人闭眼听不同版本的合成行驶声,原因就在这里。

概念模型(Conceptual Model)

用户头脑里对"这个东西怎么工作"的理解,叫做概念模型。设计师有自己的概念模型,用户从产品外观、说明书、广告、使用经验中拼出自己的模型——后者 Norman 叫做系统映像(system image)。

Norman 的冰箱案例是全书最清楚的例子。冰箱有"冷藏控制"和"冷冻控制"两个旋钮,用户自然推断:一个控制冷藏室,一个控制冷冻室。错。实际上,一个旋钮控制制冷量,另一个分配冷空气在两个隔间的比例——两个旋钮互相影响,而且要等 24 小时才能看到效果。用户形成的概念模型和实际模型不一致,导致调温无从下手。通用电气在此书出版 25 年后仍生产这种冰箱。

良好的概念模型让用户能预测行动结果,出了问题知道从哪里找原因。概念模型不需要准确,但必须有用——手机屏幕上的"文件夹"图标不准确描述计算机内部,但提供了有用的操作模型。

映射(Mapping)

映射描述控制与被控对象之间的空间或逻辑关系。方向盘顺时针转,车右转——方向盘顶端的运动方向与车头一致,这是自然映射。六个电灯开关排成一列但控制天花板上二维分布的六盏灯,没有自然映射,用户只能靠记忆猜。

Norman 在加州德尔玛的家里安装了一块倾斜面板,把五个开关按照起居室灯的实际位置排布,开关与灯在空间上对应。他测量过,用过的人不需要再猜。

自然映射的局限是文化依赖性:某些映射在一种文化里直觉自然,在另一种文化里未必。Norman 在第三章讨论了不同文化理解时间的方式差异,说明映射的"自然性"部分来自习俗,不完全来自物理直觉。

反馈(Feedback)

反馈是让用户知道"系统正在响应我的操作"和"操作结果是什么"的机制。按电梯按钮,按下去有阻力感或灯亮,是反馈;路口人行道控制按钮按下去什么都没发生,用户只能反复按或者开始怀疑系统。

Norman 对反馈的批评主要针对两种设计:一是完全缺失,二是过多或信息贫乏。洗碗机凌晨三点发出完工提示音,打扰了睡眠;医院电子病历系统短暂显示关键信息后自动隐藏,护士只能把信息写在手背上。过度反馈——持续闪烁的灯、模式不清的哔哔声——会让用户忽略所有提示,在需要注意的时候也不注意。

反馈还有一个对应概念叫前馈(feedforward):在操作前告知用户"我能做什么",回答的是执行阶段的问题,而不是评估结果的问题。意符和映射都承担前馈功能。

约束(Constraint)

约束把可能的操作限制在更小的范围,分四类:

物理约束:形状决定了能怎么装。电池两端形状不同,但设计没有做到方向无关,所以装反了不工作甚至损坏设备。Norman 提到微软开发了一种叫 InstaLoad 的双向兼容触点设计,但两年后市面上找不到任何采用它的产品,连微软自己的设备也没有用。

文化约束:文化规范限制了什么行为合理。乐高摩托车的红灯装在尾部,蓝闪灯装顶部,靠的是共识:红灯表示"停",警灯在顶。文化约束会随时间变化。

语义约束:意义限制了用法。骑手面朝前才有意义,挡风玻璃保护面部所以在骑手面前。

逻辑约束:当其他位置都已经填满,剩下的零件只能装在唯一的空位。拆开水龙头,装回去发现还多出一个垫圈,逻辑约束告诉你哪里出了问题。

强制功能(forcing function)是约束的极端形式:互锁(先做 A 才能做 B)、自锁(完成前不能退出)、反锁(阻止进入危险区域)。公共建筑楼梯间的防火门,把下到地下室的通道做得需要用力才能推开,让人在慌乱中自然停在一楼。马桶隔间门后的折叠置物架放低后会挡住门,必须先收起架上的物品才能出去,不会遗忘物品。


行动的七个阶段

Norman 用一个循环描述人与物互动的过程:

  1. 形成目标(想实现什么)
  2. 计划(可能的行动序列是什么)
  3. 确认行动(现在能做什么)
  4. 执行(怎么做)
  5. 感知结果(发生了什么)
  6. 解释结果(这意味着什么)
  7. 评估(完成目标了吗)

前三步加上执行是"执行鸿沟",后三步是"评估鸿沟"。好的设计在每一步都提供用户需要的信息:前馈回答前三步的问题,反馈回答后三步的问题。

七个阶段可以用来定位问题发生在哪里。淋浴调温失败,可能是第三步(不知道哪个控件控制温度),可能是第四步(把手方向映射不清),可能是第六步(调了之后要等五秒才有反应,难以解释当前状态)。找到哪个阶段断了,才能确定怎么改。

七个阶段还对应三个认知层次:本能层(感知和行为的最底层,对应感知和执行)、行为层(习得的行动模式,对应执行和初步解释)、反思层(有意识的思考,对应目标、计划和最终评估)。情感体验渗透在这三个层次:本能层产生审美反应,行为层产生操控感,反思层产生自我认同和回忆。这是 Norman 在《情感设计》里展开的内容,增订版将其纳入本书。


头脑中的知识与外界知识

人能用含糊的知识完成精确的行为,因为完成任务所需的知识分布在两个地方:头脑里(记忆、规则、经验)和外部世界(设备的形状、标记、约束)。

Norman 引用了 Ray Nickerson 和 Marilyn Adams 的实验:让美国大学生辨认一美分硬币,只有略超过一半的人能准确选出。但他们日常使用硬币毫无困难,因为日常情境中只需要把一美分和其他面额区分开,而容器、摆放位置和惯例提供了足够的外部信息。精确的硬币知识不需要存在头脑里。

实际应用的推论:设计者提供的外部线索越充分,用户需要记住的东西越少,错误越少。反过来,把需要记忆的东西强加给用户,是一种设计失误。密码系统是典型案例——密码复杂度要求越高,用户越倾向于把密码写在便利贴上贴在显示器边缘,安全系统越不安全。Norman 在谷歌园区参加安全专家会议时,这些安全专家为了解决厕所在安保区域的问题,用一块砖抵住了门。

陈述性知识(知道"是什么",能用语言表达)和程序性知识(知道"怎么做",难以言传,最好示范和练习)在设计中处理方式不同。骑自行车是程序性知识,要骑,而不是读说明书。但如何区分炉灶的四个旋钮控制哪个灶眼,是陈述性知识,可以用映射和标记直接解决。

记忆的容量限制有实际后果:短时记忆通常能保存 5-7 个信息单元,干扰出现后迅速消失。护士被医生或患者打断后,系统自动退出,她们手上写的信息是对这个限制的直接应对。设计者如果没有把用户的记忆负荷纳入考量,就会在系统里制造不必要的摩擦。


人为差错:分类与设计对策

工业事故中,75% 到 95% 被归因为"人为差错"。Norman 认为这个比例说明的不是工人不能干,而是设计有问题。如果 1% 的事故是人为差错,可能是人的问题;如果 75%,必须考虑系统和设计的因素。

失误与错误

Norman 和英国心理学家 James Reason 将人为差错分为两大类:

失误(slip):目标正确,但执行过程出了问题。熟练工人比新手更容易出失误,因为他们依赖下意识的自动化行为,注意力一分散就被惯性动作"劫持"。

  • 撷取性失误(capture slip):熟悉的行动序列覆盖了计划中的行动。给咖啡加完牛奶,顺手把咖啡杯放进冰箱——因为最近老是把东西放进冰箱。
  • 描述相似性失误(description-similarity slip):目标描述太模糊,结果操作到了类似的对象。把脏衣服扔进马桶,因为头脑里对目标的描述是"一个容器"。
  • 功能状态失误(mode error):设备处于某种模式,用户以为是另一种模式。空客飞机一次事故中,机组把"垂直速度模式"当成"下降角度模式"操作,输入的 -3.3 被理解为每分钟下降 3300 英尺,而不是 3.3 度下降角,导致事故。

错误(mistake):目标或计划本身是错的,即使行动执行无误也会出问题。错误在较高的认知层次发生:

  • 基于规则的错误:选择了错误的规则,或正确规则应用到错误情境。
  • 基于知识的错误:没有现成规则可用,推理过程中出现偏差。
  • 记忆失效的错误:在目标或评估阶段,记忆中断导致目标本身被遗忘或替换。

根本原因分析

事故调查中,Norman 批评一旦发现人为差错就停止追问的习惯。"五个为什么"——每找到一个原因,继续问为什么会这样——可以穿透表层的"操作员失误",抵达系统设计或程序缺陷。

他提到美国空军 F-22 事故的调查:调查委员会把事故归咎于飞行员未能及时启动俯冲减速板,国防部监察长重新审查时提出,飞行员可能在此之前已经无意识,但空军不接受这个追问方向。

三英里岛核泄漏事故的主控室,Norman 参与了调查委员会的工作。委员会发现主控室设计极差——数百个指示灯用相同的方式显示截然不同的含义,操作员在混乱中做出了错误判断。事故被定性为"人为差错",但 Norman 认为应该叫"设计差错"。

检查清单

检查清单是减少记忆失效和步骤遗漏的有效工具,在商业航空已经成为强制要求。双人协作执行的检查清单效果优于单人执行后由另一人复查——后者中,复查者因为相信第一人的能力,检查会不彻底。

医疗领域强烈抵制检查清单,理由是它侮辱了医生的专业能力。Norman 认为这个态度错了:精神紧张、时间压力、多次中断之后,任何人都会出失误,这与专业能力无关。航空业用了几十年才接受检查清单,医疗界的转变正在慢慢发生。

社会压力

特内里费空难(1977年,583 人遇难)中,荷航副驾驶对机长的起飞决定有疑虑但没有坚持,泛美飞行员对管制指令有怀疑但照样执行。经济压力(延误代价)和权威压力(不质疑机长)共同作用。

佛罗里达航空 1982 年的华盛顿事故中,飞机机翼结冰,但已延误一个半小时,机长在副驾驶四次表示"有些地方不对劲"后仍然起飞。

Norman 的水下潜水教练用了一个具体办法来对抗社会压力:公开宣布,任何为安全原因扔掉配重的学员都会得到表扬,并且免费补充配重。这样做减少了"不确定是否必要"时的迟疑——害怕被认为多余。


双钻模型与以人为本的设计流程

第六章是增订版新增的内容。Norman 引入英国设计委员会的双钻模型:

第一个菱形:先发散(探索问题),再聚焦(定义问题)。目的是确认你在解决正确的问题。Norman 用一个原则说明这个阶段的重要性:如果给了你一个设计任务,第一件事是质疑任务本身——用户真正的需求是什么,描述的问题是症状还是原因?

第二个菱形:再次发散(探索解决方案),再聚焦(确定方案)。

以人为本的设计(Human-Centered Design)的具体操作包括四步循环:观察、激发创意、制作原型、测试。观察要求设计师去到用户实际使用产品的地方,不是坐在办公室读大数据报告。Norman 明确说:到目标市场所在地亲自观察,没有任何其他方式可以替代。

设计调研和市场调查的差别:设计调研用定性观察找用户的真实需求;市场调查用定量方法了解用户实际购买什么。两者研究的不是同一件事——"需要什么"和"愿意买什么"经常不一样。Norman 认为两种方法都需要,不是竞争关系。

诺曼法则:产品开发团队宣告成立之日,就已经落后于进度和超过预算。这条法则来自他在工业界的经验,不是玩笑。实际的产品开发受制于预算、时间表、来自销售/工程/管理的相互冲突的要求——真正的设计决策在多方妥协中做出。Norman 特意说明这部分内容,是因为之前版本只讲理想状况,工业界的读者反映现实完全不是那样。


商业世界中的设计

第七章也是增订版新增内容,聚焦设计在真实商业环境里面临的压力。

功能主义(featuritis):竞争压力迫使产品不断增加新功能,导致产品越来越复杂。购买决策中起关键作用的要素和实际使用中起关键作用的要素只有部分重叠。消费者在商店里看到更多功能,倾向于认为更值;拿回家用,多余的功能变成了混乱的来源。

渐进式创新与颠覆式创新:每个公司都想要颠覆式创新,但大多数颠覆式创新失败,即使成功也需要数十年才被市场接受。渐进式创新随处可见,以人为本的设计方法适合推动渐进式创新——但它不能引发颠覆式创新,颠覆式创新往往来自技术突破,而不是对用户需求的更深理解。

计划性淘汰:生产商设计产品的预期寿命,通过时尚周期让消费者主动更换。与此同时,Norman 提出了可持续性问题:每件被替换的产品消耗了多少原材料和能量,旧产品如何处置?他认为设计师有道义责任把产品的完整生命周期纳入设计考量。


标准化的角色

当没有明显更优的解决方案,标准化本身就是答案。水龙头冷热水方向、汽车驾驶方向、交通信号灯颜色——标准让用户只需要学一次,然后把这个知识迁移到所有遇到的新情境。

标准化的代价是妨碍改进。公制优于英制,但美国、利比里亚和缅甸至今不换,原因是转换带来的一次性成本和混乱大于长期收益(以及习惯的惰性)。目标层控制电梯比传统电梯效率更高,但打破了"进电梯再按楼层"的几十年习惯,引发设计师写整篇文章投诉。Norman 对此的立场:如果新方式明显优于旧方式,改变的代价值得付;如果只是略有改进,保持一致比改变更有价值。


几个可迁移的推论

用户出错时不要责备用户。错误来自糟糕的设计,或者设计没有预料到的操作情境。那家计算机公司的秘书把按错 Return/Enter 键归咎于自己的失误,没有上报,因为觉得这是"个人错误"——她们不知道这是设计问题。Norman 建议:把用户遇到的困难当作产品改善的机会,把错误信息替换成帮助信息。

习得性无助来自累积的失败体验。多次失败后,人们开始相信自己没有能力做这件事,不再尝试。Norman 把数学恐惧症和技术恐惧症都归入这个机制——问题不在学科或技术本身,在于课程或产品的设计制造了必然失败的体验。这个循环可以反向运作:帮助人在早期阶段成功,而不是在每个失败点上责备。

良好的外部知识减少记忆负荷。操作步骤太长、控件不带标记、映射不明显——这些都要求用户把应该在设计里表达清楚的信息存进脑子。设计者应该把知识放在外部世界,而不是放在用户的头脑中。不是所有知识都能外置,但凡是能放在设备上表达的,就不要要求用户记忆。

拟真设计(skeuomorphic design)有过渡价值。新技术引入时,把新东西设计成旧东西的样子,让用户用已有概念模型来操作新事物,能降低学习成本。电脑上的文件夹图标和纸质文件夹不是一回事,但图标借用了文件夹的形式,用户不需要从零建立概念模型。Norman 的判断是:拟真设计不是长期答案,但作为过渡手段它有用。