基于人机工程学原则的地震公共标志有效性评估与建议.pdf
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1、书书书第 卷第 期()年 月中 国 地 震 彭麦福,王慧彦,刘晓岚 基于人机工程学原则的地震公共标志有效性评估与建议 中国地震,():基于人机工程学原则的地震公共标志有效性评估与建议彭麦福王慧彦刘晓岚防灾科技学院,河北三河 摘要基于标志的人机工程学原则,对 中地震公共信息图形标志的有效性进行测试评估,结合理解率、熟悉度、物理相符性、概念相符性的测试数据,评估本标准中的标志符号是否符合国际标准化组织()评估标准,重点分析该标准中高理解率标志和低理解率标志的影响因素,探讨物理相符性、概念相符性和熟悉度影响标志理解率()的机制机理。通过对测试数据的研究发现,物理相符性和熟悉度是影响标志理解率的最大因
2、素,进而得出提升标志的有效性首先要提高标志图形的物理相符性、概念相符性和熟悉度的结论。最后结合人机工程学原则对 中的部分理解率较低的标志进行分析,提出了具体的改良设计建议。关键词:人机工程学地震公共信息标志设计有效性 文章编号 ()中图分类号 文献标识码 收稿日期 修定日期 项目类别 廊坊市科学技术研究与发展计划项 目()、中 国 地 震 局 重 大 政 策理 论 与 实 践 问 题 研 究 课 题()、中央高校基本科研业务费项目()共同资助 作者简介 彭麦福,男,年生,副教授,主要从事灾害符号学研究。:引言随着城市化进程的推进,城市人口规模不断增大,在地震预报还是世界性难题的今天,地震的避防
3、显得更为重要(龙海云,)。近年来,受极端气候等因素的影响,国内外许多城市遭受了重特大灾害的侵袭,产生了巨大的人员伤亡和经济损失(王慧彦等,)。应急避难场所标志的设置已成为城市发展中的重要支撑(唐红亮等,)。人类视觉对于以数字、文本等形式存在的非形象化信息的直接感知能力远远落后于对于形象化视觉符号的理解(李华癑等,)。自 世纪 年代起,国际标准化组织()先后颁布了安全标识、安全色等标准(彭麦福,),中国地震局制定了 地震公共信息图形符号与标志(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,),北京市地震局制定了 地震应急避难场所标志(北京市质量技术监督局,),天津市地震局发布了 应急避难场所标志(天津
4、市质量技术监督局,)。但由于没有统一规范,缺乏指向性(潘志华等,),标志本身的不足或应用过程中的问题,导致标志没有完全发挥其应有作用,在使用过程中出现了较多问题(袁京鹏,)。因此,对现有的地震公共信息标志进行有效性评估,建立一套科学的评价方 中国地震 卷法,以指导地震信息标志的设计改良,提高标志的有效性,是非常有必要的一项重要工作。人机工程学原则与标志设计人机工程学是以人为核心,以系统设计观为依据,分析研究人的生理、心理与产品及环境的相互作用,从而提升设计效果的理论和方法体系(陈国妃等,)。现代人机工程学已发展成为一个多学科的交叉科学,包括医学、生理学、心理学、解剖学、艺术学、工程学等多个领域
5、(唐子惠,)。标志设计领域的人机工程学最早由桑德斯、麦考密克等人提出,在其著作中详细分析了信息传递中的相容性,包括空间相容性(相符性 )、物理相容性(相符性 )、概 念 相 容 性(相 符 性 )、一 致 性()、熟悉性()等,并认为符合这些规律的标志将更容易被人理解(,)。其后又有学者开展了大量的实验,总结出标志的理解率与相符性、熟悉性、一致性原则密切相关,进而得出标志设计越接近人机工程学原则,越容易被理解接受,甚至可以跨越不同的文化背景和不同的语言。研究者从不同角度对安全标志有效性方面进行了研究,并提出了多种安全标志理论模型,为全面评价安全标志有效性奠定了基础(胡程,)。物理相符性指标志图
6、像与所代表的实际物体和情景的相似程度;概念相符性指标志图像与所传达的概念联系的紧密程度;一致性指标志与传达类似信息的标志在形状、颜色、图像、方向等方面的一致程度;熟悉性指用户对标志图像的熟悉程度(管少平等,)。从已有的研究成果来看,在交通标志领域,针对标志图形的人机工程学研究已经开展了大量的研究工作,为交通标志的设计应用提供了有力的支持。但目前针对地震公共信息标志的研究还非常少,鲜有学者结合人机工程学原则对地震公共信息标志开展研究,尤其缺少针对 (中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,)的人机工程学评估测试。由于此标准发布时间较早,通过前期的调查,发现该国标中的部分标志还存在不能被正确识别的
7、问题,因此对现有的地震公共信息标志进行人机工程学原则测试,针对问题进行改良设计是非常有必要的。本研究的目标是评估我国现行国家标准中 个地震公共信息标志的有效性,以此探索标志理解度偏低的设计层面原因,进而依据人机工程学原则与受试者反馈对部分存在问题的标志展开研究,提出改良设计建议。标志理解率与人机工程学原则评估测试 实验要求()测试对象。为确保测试数据科学性,在测试对象的选择上充分考虑了不同年龄段、不同职业、不同的受教育程度等因素,抽取小学生 人,在校大学生 人,社区居民 人,样本年龄分布从 岁至 岁。所有受试者需要满足以下几个基本条件:无视觉障碍或视力疾病,视力或矫正视力正常,没有色盲;在做本
8、次测试之前确保没有阅读或接触过本标准,没有对地震公共信息标志符号进行学习;所有参加测试的人员确保之前没有做过类似的测试实验。满足以上三个条件才能够较好地保证测试的客观性和准确性。()实验设计。实验选用 地震公共信息图形符号与标志(表 )作 期彭麦福等:基于人机工程学原则的地震公共标志有效性评估与建议为测试的标志图形,删除标志符号的文本信息,受测者只能看到图形符号。将标志制作成边长为 的方形标牌,被测试者距离标志牌 ,保证正常视力者能够清晰地看到图形细节,同时又能看到标志全貌。整个测试实验分为两部分:第一部分为标志的理解性测试,主要测试标志图形的信息传达效果,受试者在看到标志后直接口头回答出自己
9、所理解的标志含义,测试员记录回答内容;第二部分为标志图形的人机工程原则测试,主要测试熟悉度、物理相符性和概念相符性三部分。测试共用时 小时。表 地震公共信息图形符号与标志序号标志释义序号标志释义地震专用仪器 请勿破坏地震监测 不得人为震动地震遗迹 不得有磁干扰防灾减灾科普教育 不得有水源干扰应急棚宿区 不得有电场干扰应急指挥 应急医疗救护应急物资供应 安全建筑应急停机坪 不安全建筑请勿进入 应急停车场 实验过程()实验一:标志理解率测试。将 个标志制作成标志牌,标牌中只有图形符号,不能存在任何提示性文字,由学生举牌展示,参与测试的人员在看到标志后需要直接反馈标志的含义,被测试者需要在短时间内回
10、答出自己所理解的标志含义,思考时长不能超过 秒,回答内容由记录员如实记录,记录员不能给予任何提示,测试结束后,评分员根据回答者的回 中国地震 卷答内容对数据进行统计,判断回答内容与标志含义之间的关联度,并依据表 的评分标准打出分数,理解率实验结束。表 标志理解率评分标准标志理解程度评分完全正确接近正确含义 其他含义或相反()实验二:人机工程学原则测试。将 个地震公共信息标志制作成问卷表格,发放给参与测试的人员,问卷中的标志图形附带准确的释义,被测试的人员需要对这些标志从熟悉度、物理相符性、概念相符性三个方面进行评分,最高分 分,最低分 分。熟悉度评分是对标志所描绘的图像非常熟悉可以评 分,陌生
11、或没见过评 分,介于两者之间评 分;物理相符性评价主要测试标志图形与被指物像的相似程度,如果标志图形与实际物像相似或非常接近,受试者能够直接判断出标志所画的物象,可以评 分,如果标志图形与实际物像差别较大或并不相符,评 分;概念相符性评价是指标志图形与其所传达含义的关联度评价,标志图形与其传达的概念紧密关联,受试者能够通过标志图形迅速联想到此含义,可以评 分,相反,如果标志图形不能让被测试者感知到其所传达的含义或联想到其他含义,评价得分为 分。测试结束后,综合所得到的数据,计算 名被测试者对 个标志图形得分的平均数,分别对理解率、熟悉度、形象相符性和概念相符性展开分析。实验结果()地震公共信息
12、图形符号与标志的理解率。经过对测试数据的分析,发现推行使用已有 年的 地震公共信息图形符号与标志 还存在着较大的问题。从测试所得到的具体数据中可以看出,各个标志符号的理解率存在较大差异,如表 所示,最高理解率为 ,最低理解率为 ,从整体来看全部标志理解率的平均值为 。按照国际标准化组织安全色和安全标志 ,标准(,),标志理解率大于 认为是可接受的水平,属于合格标注。从测试结果(图 )看,有 个标志图形的理解率在 之间,另外有 个标志图形的理解率小于 ,属于难以被理解的标志。其中,“请勿破坏”和“不得人为震动”这两个标志符号在测试的 人中没有人的回答接近准确含义,理解率为 ;“地震监测”的理解率
13、为 ;“地震遗址地震遗迹”的理解率为 ;“应急停机坪”的理解率为 ;“不得有磁干扰”的理解率为 ;“不得有水源干扰”的理解率为 ;“不得有电场干扰”的理解率为 ;“安全建筑”的理解率为 。从这一结果来看,这些标志符号均未能准确地反映出其指代的概念,存在表意不清、概念含混、信息传递链条断裂的状况。()标志符号的人机工程学三要素分析。通过线性回归分析,标志符号的理解率与“熟悉度、物理相符性、概念相符性”三个人机工程学设计原则有着紧密的关联(图 ),数据显示线性回归 值远小于 。其中,标志图形的物理相符性和概念相符性对标志理解率的影响最大,相关性系数分别为 和 ,熟悉度与标志的理解率相关性系数为 。
14、期彭麦福等:基于人机工程学原则的地震公共标志有效性评估与建议表 标志理解率及人机工程学原则测试评分数据序号理解率 熟悉度物理相符性概念相符性 图 标志理解率评估数据图 标志相符性评估数据 中国地震 卷同时,从数据中也能够看出标志的物理相符性、熟悉度和概念相符性三个原则之间也存在着紧密的联系,物理相符性与熟悉度的关联度系数为 ,由此可以说明准确的物理形象描绘设计会提升人们对标志的理解;物理相符性与概念相符性的关联系数为 ,可以理解为图形的物象越准确越有利于概念的传达;熟悉度与概念相符性的关联度系数为 ,由此可以推断,标志设计中采用人们普遍熟悉的图形形象更容易准确表达相应含义。标志图形个体设计分析
15、与建议综合实验数据分析,并结合国际标准化组织()评估标准,发现现行的国家标准 地震公共信息图形符号与标志 中,仅有 个标志达到了合格水平(可以接受水平为 )。同时,熟悉度、物理相符性和概念相符性三个人机工程学原则直接作用于标志符号的理解率,数据显示其相关性 。其中,概念相符性和物理相符性会直接影响标志的理解,对标志图形的理解起决定性作用。熟悉度对标志理解率的影响也很大,但熟悉度具有一定的局限性,不同领域的人群认知会产生很大的差异。本研究选择几个理解率较低的标志做进一步分析。“请勿破坏”标志分析与建议针对“请勿破坏”标志,名被测试者在本次测试中的回答均未能与标志的概念相匹配或接近,理解率为 ,也
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