设计中的四种约束因素:物理,文化,语义和逻辑

物理的约束
物理结构上的局限将可能的操作方法限定在一定的范围内。一根大木棍不可能到一个小洞里:乐高摩托车的挡风玻璃只能安装在一个地方并且只有一个方向,物理结构约束因素的价值在于物品的外部特性决定了它的操作方法,用户不需要经过专门的培训。如果设计人员恰当利用这种约束因素,就能有效地掌握可能的操作方法一或者,至少可以将正确的操作方法突显出来。
如果用户能够很容易地看出并理解物理约束因素,就可大大增强这些因素的效用,因为在实施之前有些操作就已经被限制了。否则,只有尝试过出错之后,一些物理上的约束因素才会防止后继的差错。就像传统的圆柱形电池,缺乏足够的物理结构上的约束。它可以按照两个方向放人电池盒:一个方向是正确的,另一个方向则可会坏设备,电池的极性非常重要,然面,印在电池盒底面的标识,很难让人确定正确的电池放置方向。为什么不设计一种电池,不论如何放置都不会出错呢:我们使用物理约束设计电池盒,使电池只能以正确的方向放进去。或者,重新设计电池极性接触点,不需要考虑电池的方向。一种新设计的电池,其放置方向已经无关紧要了。电池的两端完全相同,正极和负极端被分别设计为电池的中心点和中间环。据此设计电池正极的接触点,让它只能接触中心点,同样,负极接触点只能接触中间环。我只见过一个这种电池的例子,虽然这样设计似乎可以解决电池放置方向的问题,但它并没有普及,也没有广泛使用。另一种方案,发明一种新的电池连接方式,使现有的圆柱形电池以任何方向插入仍然可以正常工作:微软发明了这种触点,正试图说服设备制造商使用新的设计。第三种方案是重新设计电池的外形,使它只能从一个方向放进去。现在大多数插件做得好,利用形状,缺口和突起来约束,让插头只能从单方向插入。为什么日常使用的电池不能这样设计呢?为什么不优雅的设计还是坚持了那么久?这就是所谓的遗留问题。使用现有标准设计和生产的很多设备—都是生产,如果对称的圆柱形电池改变,会要求使用这些电池的其他大量产品进行重大改变。新电池将不能在旧设备上工作,同样旧电池也不能用于新设备,微软对电池的触点所做的设计,让我们可以继续使用曾经用过的同一款电池,但应用电池的设备必须切换到新的触点设计。在微软推出这款电池两年后,尽管有积极的新闻报通,我还是找不出任何使用这种新触点的产品一甚至连微软自己的产品也没有使用。
钥匙也遭遇了类似的问题。通常很容易将钥匙平坦的顶部与锯齿状的底部区分开来,但很难从的角度判断钥匙需要插入的方向,尤其在黑暗的环境中。许多电器和电子设备的插头和插座也有同样的问题。虽然它有物理的来,以防止错误的插入,但往往猜测正确的插入方向非常困难,尤其是当匙孔和电子插座安装在不能被接触到的光线昏暗的位置,一些设备,如USB插头,是有物理约束设计的,但约束是如此微妙,需要用户手忙脚乱地摸索出正确的方向,为什么不将所有这些设备的连接方向设计得不那么敏感。设计出不用担心插人方向的钥匙及插头,并不难。譬如对插入方向不敏感的汽车钥匙已经存在了很久,但不是所有的制造商使用这种方式。同样,许多电器连接件对方向不敏感,但是,只有少数厂家在使用它们。为什么抵制?有些来自遗留问题,担心较大的改动会需要高昂的费用。更多的似乎是一种典型的企业主导思维:“这是我们一直做事情的方式。我们不关心顾客。”当然,确实像插入钥匙、电池或者插头之类的困难算不上严重问题,不会影响用户是否购买产品,但是,在简单的事情上面缺乏对客户需求的关注,往往会引起更严重的问题,是产生更大影响的前兆。
请注意,更重要的解决方案就是解决最基础的需求一需要解决最根本的需求。毕竟,我们真的不在乎钥匙和锁:我们需要的只是一些方法,确保只有被投权的人才能够接近任何被锁定的东西。不是重新设计钥匙的物理形状,而是让它们不再相关。一且认识到这一点,一整套的解决方案就浮上水面:密码锁不需要钥匙,无钥匙的镜只能由授权的人操作。一种方法是通过持有一个无线电子装置,例如可以辨识身份的证件卡,当接近传感器时就能打开门,或者平时装在口袋或公文包里的遥控汽车钥匙。生物特征识别设备可以通过面部、语音、指纹或其他生物性特征来识别用户,例如虹膜。

文化约束因素
每种文化都有一套社交行为准则。因此,在我们熟悉的文化环境里,尽管去一家以前从未到过的餐厅,我们也知道应该说什么做什么,在一个陌生的地方和陌生人在一起时,我们也仍能应付自如。但当我们置身于种不熟悉的文化环境,原有的行为准则明显不适用,甚至会招来反感时,我们就会感到不自在,在使用新机器的过程中,我们所遇到的困难也大多根植于文化因素,因为暂时还找不到一套被广泛接受的文化惯例。
从事这方面研究的专家认为,文化行为准则以范式的形式在我们的头脑中得以体现,范式也就是知识结构,由一般规则和信息组成,主要用于诠释状况,指导人们的行为。在一些固定的情况中(例如,在餐馆吃饭),范式会比较具体。认知科学家罗杰•尚克和胞勃•埃市尔森认为,在这种情况下,我们会遵循事先写好的“稿子”行事。社会科学家欧文•戈夫曼把规范行为的社会因素称为“框架”(fame),并且展示了“框架”控制人类行为的过程,即使是在一个完全陌生的情况或文化中。如果有人故意违反这一“框架”,那就是自讨苦吃。下次当你搭乘电梯时,试着违反常规做法,看看这样会不会令你自己和电梯里的其他人难看,做法很简单:比如不妨面对着电梯的墙壁站着或者直勾地盯着电梯里的陌生人。在公共汽车或电车上,你可以把座位让给一个看起来体格健壮的人(如果你已上了年纪,或者是一名孕妇,或是身患残疾,行为的效果就会更加明显)。
乐高玩具摩托车的例子,文化约束因素决定了玩具车上三个灯的不同位置,尽管它们的结构完全相同。红灯通常用来表示“停”,因此要安装在车的尾部;如果这还是一辆警察用摩托车,就要把蓝色的闪灯定在车的顶部;对于黄色灯,就存在有趣的文化差异:一些人现在仍然记得在政洲灯为标准的车前灯,而另外一些人认为黄灯可以用在其他地方(乐高发国于丹麦),如今,欧洲和北美的标准要求前灯是白色的因此,在游戏中,确认黄灯为前灯,将其安装在摩托车的前部,已经不再像过去那样普遍。文化的约束因素也会随着时间而变化。

语义约束
语义学是研究意义的学问,语义约束是指利用某种境况的特殊含义来限定可能的操作方法。以安装玩具摩托车为例,只有把骑车者设定在一个特定的位置,让他面朝着车的前方才有意义。挡风玻璃是为了保护骑车者的脸部,因此必须安装在位于他前面的某个部位。语义约束依据的是我们对现实情况和外部世界的理解,这种知识可以提供非常有效的、很重要的线索。类似于文化约束会随着时间而变化,语义约束同样如此。极限运动不断将我们认为有意义的和合情合理的界限向外拓展。新技术会改变事物的意义。具有创意的人不断地改变我们与技术和其他人群的互动方式。当汽车可以完全自动化驾驶,以无线网络进行沟通,那么汽车后面的红色尾灯代表什么意义?红灯亮时,这辆车正在刹车吗?由于其他的车早已经根据无线传输信号知道了,它提醒的对象呢?谁会在意?这样一来红灯就变得毫无意义,它可以去掉,或者可以重新定义其含义,用来表明其他一些境况。今天所具有的意义可能不再是未来的意义。

逻辑约束
乐高摩托车上的灯带来了一个特别的问题。许多人不知道蓝灯应该装在哪儿,但如果其他所有零件都装配好了,只剩下一个零件,可供安装的位置血只剩下一处,自然而然就确定了蓝灯的安装位置,这就是逻辑。
居民往往在实施修理工作时使用逻辑约束。假设你拆开漏水的水龙头,更换垫圈,当你把水龙头重新装起来时,发现还剩下一个零件,显然出了差错:这个零件应该被安装上。这就是一个逻辑约束的例子。
自然映射的应用就是提供逻辑约束。在这类情形中,物品组成部分与受其影响或对其有影响的事物之间并无物理或文化约束可言,而可能存在着空间或功能上的逻关系。如果两个开关控制两盏电灯,那么左边的开关就应该控制左边的灯,右边的开关就应该控制右边的灯。如果电灯的排列方式与开关的排列方式不一样,就打乱了自然匹配的关系。