基于用户体验语法实现可供性编码

《Proceedings of the Design Society》：Enabling the coding of affordances based on the UX grammar

　　

用户-产品-环境交互是一种动态过程，体现在可供性（affordance）概念以及随之而来的用户体验（UX）之中。研究表明，这三个概念的研究显然相互关联且相互依存。据此，研究人员提出将一种用于编码用户体验的工具，即用户体验语法（UX grammar）（Dabouis等，2024a，2024b），作为进一步捕捉可供性及其特征的适用框架。研究人员展示了用户体验语法模型的应用，连同源自编码输出的可供性评估，以验证所提出的方法。

可供性概念最初在心理学中提出，指"环境提供给动物的东西，为其提供或供给的，无论好坏"（Gibson，1979），随后被多个学科采纳并重新诠释。设计学、人机交互和信息系统 literatures 等领域均发展出各自特定的概念定义。一般而言，可供性是指系统向行为主体提供的行动可能性，但其存在并不意味着行动必然发生（Gaver，1991；Greeno，1994）。在这种观点下，系统通过 purposely designed feature 传达执行特定任务的可能性，行为主体则根据对该信息的解读作出相应回应。然而，行为主体的感知可能与设计者的意图不一致。在某些情况下，可供性提示的行动可能与物体的设计意图不同，从而产生"虚假可供性"（false affordance）；而在其他情况下，潜在行动可能因信息传达不足而未被行为主体感知，从而产生"隐藏可供性"（hidden affordance）（Gaver，1991）。可供性不应与系统的单纯特性、或系统所促成的活动行为或结果相混淆，应避免受英语动词"to afford"的口语含义影响而产生不当使用（Evans等，2017）。相反，可供性被定义为相对于行为主体、与行为主体交互的系统，以及该交互发生的背景或环境之间的关系（Mesgari等，2023）。

用户体验（UX）被定义为"人因使用及/或预期使用产品、系统或服务而产生的感知和反应"（ISO 9241-210:2019），包括任务绩效、美学和情感，以及交互中的所有方面（Norman等，1995）。可供性的关系本质使其在用户体验中处于核心地位，因此在设计过程中具有高度相关性。正确感知可供性对于确保可用性和易用性至关重要（McGrenere和Ho，2000），设计具有高度可见性和可感知性的可供性的工对于促进积极体验至关重要。

然而，可供性的评估过程存在模糊性，文献中尝试实证识别可供性的贡献确实稀少。用户体验的评估并不简单，涉及诸多元素和交互。现有多种工具用于描述用户体验，有些聚焦于试探性表征，如人物角色（persona）、故事叙述、故事板和用户旅程图；另一些则面向评估，如用户测试、评论挖掘、用户体验量表和问卷。

本研究采用Dabouis等（2024a，2024b）开发的UX语法模型来编码用户与产品的交互及其环境，并进一步检测其中出现的可供性的特征和类别。该语法能够以全面、无歧义的方式表示用户体验的多维性，从而支持有效的可供性评估。

UX语法模型是一种简单的设计工具，提供详尽的表征框架，编码或解释中不存在歧义。该工具结合两种图形化建模语言——DRED2.0-Design Rationale Editor（Bracewell和Wallace，2003）和SysML-System Modelling Language（OMG，2007）——以及用户体验旅程图（Oliveira等，2020）而开发。一方面，DRED和SysML克服了用户体验表征工具的歧义性和不完整性；另一方面，用户体验旅程图涵盖了所有必要的用户体验元素，从涉及的利益相关者和系统到周围环境（Wang和Kim，2025）。

UX语法建议使用自然语言书写的句子来描述用户体验，将其分解为称为"陈述"（statement）的描述单元。例如，"主体打开门"或"主体感到高兴"都是可能的陈述。为清晰起见并避免歧义，陈述的格式应为"主语+动词+属性"（描述变量状态），或"主语+动词+受语（+属性）"（描述行动或判断）。该工具旨在与UX词汇表（Dabouis，2025）互补，后者提供了讨论用户体验时的通用词典。

参照UX词汇表，每个陈述可以涉及主体、人工制品、主体与人工制品的关系，或背景，从而可关联到词汇表的相应类别。此外，词汇表中微层类别的详细程度使其能够代表用户体验所涉及的全部维度谱系，实现完整编码。借鉴DRED和SysML的图示表征，每个陈述写在矩形"卡片"中。这些卡片随后可以连接起来，描述用户体验的完整动态并捕捉其背后的原理，无论是时序、因果、分歧/收敛还是不相容关系。

自然语言的使用因其直观性和描述丰富性，能够以简单完整的方式描述用户体验，通过明确的陈述消除歧义、主观性或模糊性，不同于草图等更具解释性的表征方式。

在本研究中，UX语法被用作用户体验编码框架以捕捉可供性。其粒度水平确实适合可供性识别，因为该语法允许分别编码与主体、人工制品、它们的关系和环境相关的元素（UX词汇表的微层类别），以及它们的可能相互连接（关联链接）。这些动态的表征正是可供性概念及其关系本质的核心。与人工制品构成和属性相关的陈述使设计特征所提示的可供性相关感知信息的编码成为可能（可供性存在）；描述主体所执行行动的陈述反映可供性的实现（affordance actualisation）；关于主体智力推理或感受的陈述，连同人工制品相关陈述与主体相关陈述之间的链接，清晰代表了信息如何（及如何清晰地）被解读以及可供性被感知的过程。

参照Ostern和Roseman（2021）开发的框架——其完整性和普遍适用性包括数字背景——UX语法编码能够捕捉所有可供性特征（属性、层级、驱动因素、影响、价值和类型）。首先，可供性特征"属性"可从分歧关联链接推断，这些链接编码了主体的不同行为，从而提示可供性感知的差异。主体行动陈述与感觉之间的链接可以表明该行动以属于对人工制品属性的感知为条件，因而依赖于行为主体-对象关系。"关系"微层类别的使用同样相关，因为它突出了主体、人工制品和环境之间的联系。

其次，可供性特征"驱动因素"可通过人工制品陈述与描述行动的主体陈述之间的因果关联链接（例如"因为"）推断，因为这些链接揭示了对象提供的、指示可供性存在的线索。从同样的因果链接中，还可以推断"预期层级"和"预期影响"特征，因为它们揭示了引导行为主体决定是否实现可供性的信息。更具体地说，这些链接展示了行为主体选择实现可供性并执行相关陈述中描述的行动的原因：它们可能取决于传达行动可能性的对象设计特征，或取决于对该行动所期望的结果。此外，行动陈述之间的关联链接通过揭示可供性之间的相互关系（就序列或层级而言），允许识别可供性特征"类型"。

最后，针对主体行动陈述之后的编码代表了可供性实现的实际结果，指示了可供性特征"实际层级"和"实际影响"，以及该结果在价值方面的效应。

为验证UX语法编码捕捉可供性的能力，研究人员开发了实验方案。该实验旨在识别当产品数字化时可供性的演变；研究观察用户与非数字版本和数字版本的同一产品的交互。所选案例研究为真空吸尘器，将其传统旋风模型与地板清洁机器人进行比较。这代表了两个具有相同主要功能的产品示例，但前者手动操作（非数字版本），后者通过处理传感器数据自主导航（数字版本）。

实验方案要求参与者使用两种真空吸尘器执行日常活动，包括组装设备、完成10分钟使用试验 timel 和清洁尘盒。具体而言，组装时参与者需解包组件并将其组装；使用 timel 期间，他们被要求清洁指定区域；最后，清洁尘盒时需将尘盒从主体拆下并倒入垃圾箱。活动进行了音频和视频录制，并采用"出声思维"（think-aloud）方法，即参与者在与设备交互时需大声说出脑中的一切想法（Van Someren等，1994）。实验开始前收集了参与者的的人口统计学数据（性别、年龄、教育水平和背景）以及关于两种真空吸尘器使用经验水平的信息（使用年数、使用频率）。

该初步实验涉及九名参与者，均为18岁以上志愿者，无显著限制其运动和与实验环境物理交互的医疗状况或残疾。他们被告知了音频和视频录制情况，并签署了数据处理同意书。一名分析师使用UX语法对录制的用户-人工制品交互进行了编码，区分两种设备的每项活动，共完成六个完整编码（两种设备的三个活动）。单一分析师编码和有限参与者数量符合仅验证编码过程的目的。

录音允许观察用户的不同行动并理解允许此类行动的人工制品特征，这反映了可供性实现及传达行动可能性的设计元素。出声思维方法揭示了参与者的想法和反思，这些通过UX语法词汇表的主体微层类别进行编码，如智力（Intellect）、情感（Affect）或感觉（Sensations）。这阐明了用户对设计元素的解读和判断，从而与可供性感知相关联（Kim和Hong，2012）。

总体而言，UX语法被证明能有效捕捉所选用户体验中出现的可供性。通过简单地使用自然语言书写的陈述并根据时序、因果、分歧/收敛或不相容关系进行链接，行为主体、人工制品和环境之间的交互清晰呈现，能够识别可供性，更重要的是能够识别其特征，如Ostern和Roseman（2021）所定义。

在真空吸尘器案例研究中，从编码中发现"类型"和"属性"特征最为相关。图2展示了传统（左侧）和机器人（右侧）真空吸尘器使用交互编码的一小部分。表格4和5显示了从UX语法编码中识别的一些可供性示例及相关陈述（仅报告关键陈述）。具体而言，自主可供性和嵌套可供性（特征类型）是从图2左侧所示与传统真空吸尘器的编码用户体验中捕捉的；而虚假可供性（特征属性）则产生于与清洁机器人的交互，报告于右侧。

该图证明UX语法不仅在编码上简单，而且在理解上也简单。第一种情况下，编码清晰显示主体抓握手柄，因为该组件的单独存在作为可感知的线索，引导手部的放置；没有其他元素介入该行动，意味着手柄本身有效地向参与者传达了抓握真空吸尘器的可能性。这将抓握性归类为自主可供性（autonomous affordance），其实现不需要任何先决条件。而另一种可供性则是嵌套可供性（nested affordance），因为要自动卷绕电源线（即实现电源线卷绕性可供性），必须首先正确按下按钮（即实现按钮按压性可供性）。相应地，编码展示了一个行动（陈述：主体卷绕电源线）由另一个行动允许（陈述：主体按下电源线卷绕按钮），突出了在另一个之前实现一个可供性的必要性。

表格5中呈现的其他可供性也以类似方式捕捉。所有参与者以相同、正确的方式组装传统真空吸尘器。容易想象这出于社会惯例，因为该设备是一种广为人知的技术，其意义随时间通过社会文化和组织影响而形成和巩固。出声思维时，参与者试图用"我一生见过很多真空吸尘器，所以我知道它是什么样"或"我只知道真空吸尘器的外观，就是这样"等句子来表达他们在组装过程中的推理。因此，与将软管连接到吸管然后到吸头相关的可供性可被归类为规范可供性（canonical affordance），意味着它们被每个人以相同方式感知。

观察到的关系可供性（relational affordance）则涉及清洁机器人及修改其清洁设置的可能性。在使用 timel 期间，对增强模式选择性的正确感知和实现取决于参与者认为吸力功率的有效性如何。对设备操作特性的感知，这是主体特有的，因此代表了主体与对象属性之间关系的特殊形式。

最后，隐藏可供性和虚假可供性分别代表参与者未感知到的行动可能性（尽管存在），以及参与者认为可能但实际上不可能的行动。最后一种情况在控制机器人所需的智能手机应用使用体验中表现明显。对于集中碎屑的定点清洁，专用功能允许用户通过在地图上以所需位置放置矩形来定义要清洁的区域。在与该功能交互时，主体尝试旋转矩形以更好地匹配要清洁区域的方向，在屏幕上执行基于手势的动作。然而，矩形保持相同方向。因此，主体误解了系统提供的交互可能性，感知到了实际上为虚假的旋转性可供性（编码中的不相容关联链接突出了错误的感知行动可能性）。

研究表明，可供性的关系性质要求其在用户-人工制品-环境交互研究以及更广泛的用户体验框架内进行评估。在此背景下，研究人员展示了使用Dabouis等（2024a，2024b）开发的UX语法模型编码用户与产品交互并进一步捕捉可供性的方法，且无歧义或模糊。该UX语法模型使用自然语言制定的明确描述性陈述，以简单、完整且独特的方式表征用户体验，涵盖所有用户体验维度。据此，该语法能够编码与人工制品、主体、其相互关系及周围环境相关的元素，并通过特定关联规则链接这些元素，以勾勒其相互连接的动态。这正是该工具适合捕捉可供性的关键所在。

该语法模型用于编码用户-产品-环境交互的有效性，在可供性特征的事后识别背景下得到验证。实验让参与者与传统和机器人真空吸尘器进行日常操作交互，同时出声思维以表达其感知、判断和行动（Kim和Hong，2012）。他们的用户体验被录制并使用UX语法编码。结果使得可供性得以捕捉，其特征根据Ostern和Roseman（2021）建立的框架被区分和分类。"类型"和"属性"可供性特征作为最相关的例子出现，并连同识别它们的相应编码陈述一并呈现。验证证明了该语法的丰富性和粒度水平，适合识别和表征可供性。

该研究的目标是验证编码用户体验以进一步以简单、完整和无歧义的方式捕捉可供性的能力。所提出方法的相关性恰恰在于这三个属性。用户体验的编码对于设计师支持来自设计所涉及多个学科的不同利益相关者之间的对话至关重要（Cantamessa等，2012，2016）。

研究人员当前旨在通过使用和识别可供性特征来研究编码的独特性，无论编码者和解码者是谁。此外，鉴于手动编码的时间密集性，研究人员正在开发基于人工智能的工具以实现流程自动化并提高方法的可扩展性。理想情况下，该工具将能够自动编码用户体验并提取相关可供性，接收来自产品出声思维实验的图像和视频录制作为输入。

从编码结果捕捉可供性的能力——这是本贡献的特定关注点——为方法增加了另一层效用，使用户-产品交互的更详细评估成为可能，并允许设计师分析甚至预测可供性出现和实现的情况。最后，对Ostern和Roseman（2021）框架的引用将该方法的应用扩展到当今快速技术进步的背景下，从而涵盖现代技术产生的数字可供性。

**研究背景与问题**

可供性（affordance）概念源于心理学，指环境提供给行为主体的行动可能性，后被设计学、人机交互和信息系统等领域广泛采纳并重新诠释。可供性的核心在于其关系本质：它并非孤立存在于系统之中，而是涌现于行为主体、系统与环境的交互过程。然而，正是这种动态性和关系性使得可供性的评估面临显著困难——现有文献中，可供性理论及应用虽数量众多，但多数停留在较高抽象层面，缺乏稳定、明确的实证评估方法。用户-产品-环境交互的复杂性、人类特征与能力的可变性，以及技术发展与使用情境的快速演变，共同加剧了可供性评估的挑战。

用户体验（UX）作为用户与产品交互产生的感知与反应，与可供性存在深层关联。正确感知可供性是确保产品可用性和易用性的前提，而可供性的显现正是在用户活动之中。因此，将用户体验作为捕捉可供性的起点具有理论合理性。但用户体验本身涉及诸多元素和交互，其描述与评估亦非易事：既有工具如用户旅程图、故事板等虽能提供直观表征，却常含歧义与主观性；面向评价的工具如用户测试、问卷等则各有侧重，难以完整呈现交互动态。

在此背景下，研究人员开展本项研究，旨在探索一种能够无歧义、完整地编码用户体验，并进而捕捉可供性及其特征的方法。研究所要解决的核心问题是：如何建立一种简单、完整且明确的用户体验编码方法，使其能够有效支持可供性的识别与表征，并适应数字技术快速发展的现实需求。

**研究内容与方法**

研究人员提出并验证将用户体验语法（UX grammar）作为编码用户体验、进而捕捉可供性的框架。UX语法由Dabouis等（2024a，2024b）开发，是一种结合DRED2.0-Design Rationale Editor、SysML-System Modelling Language和用户体验旅程图的设计工具。该语法以自然语言陈述为基本单元，通过"主语+动词+属性"或"主语+动词+受语（+属性）"的明确格式描述用户体验，将陈述关联为卡片并通过时序、因果、分歧/收敛或不相容等关联规则链接，形成用户体验的完整动态表征。与UX词汇表配合，该语法能够涵盖主体、人工制品、其关系及环境等全部维度。

为验证该方法，研究人员设计了涉及传统旋风真空吸尘器与地板清洁机器人的对比实验。九名18岁以上无运动限制条件的志愿者参与者被招募，在执行组装设备、10分钟使用 timel 和清洁尘盒三项日常活动时进行出声思维，同时录制音频和视频。一名分析师使用UX语法对这些交互进行编码，共完成六个完整编码。该实验采用出声思维方法获取参与者的感知、判断和行动信息，通过UX语法的陈述编码和关联分析，识别可供性及其特征，并参照Ostern和Roseman（2021）的框架进行分类，该框架提出属性、层级、驱动因素、影响、价值和类型六种可供性元特征。

**研究结果**

研究在技术方法层面主要运用了以下关键技术：UX语法编码框架（基于自然语言陈述和关联规则的系统化用户体验表征方法）、出声思维用户研究方法（获取用户认知过程）、以及Ostern和Roseman（2021）可供性表征框架（用于分类可供性特征）。

研究的主要发现如下：

**关于可供性特征的有效捕捉**：UX语法被证明能够有效捕捉用户体验中的可供性。通过自然语言陈述及其关联链接，行为主体、人工制品和环境之间的交互动态得以清晰呈现，支持可供性的识别与特征表征。编码的丰富性和粒度水平足以反映可供性的存在、感知和实现三种状态。

**关于可供性"类型"特征的识别**：以传统真空吸尘器使用为例，编码展示了可供性的不同类型。手柄的存在使参与者直接执行抓握动作，该抓握性被识别为自主可供性（autonomous affordance），无需先决条件即可实现；电源线自动卷绕功能则需先按下按钮，构成嵌套可供性（nested affordance），编码中的因果链接清晰呈现了 affordance之间的层级依赖关系。

**关于可供性"属性"特征的识别**：以清洁机器人使用为例，编码揭示了虚假可供性（false affordance）的出现。参与者在使用智能手机应用进行定点清洁时，尝试通过手势旋转地图上的矩形区域以匹配清洁方向，但该功能实际不支持旋转操作。编码中的不相容关联链接明确标注了这一错误感知的行动可能性，展示了UX语法对感知与现实不一致的表征能力。

**关于规范与关系可供性**：传统真空吸尘器的组装过程中，所有参与者均正确完成操作，其 arab 注意到了参与者归因于社会惯例和先验经验的陈述。这种一致性感知使相关可供性被归类为规范可供性（canonical affordance）。而在清洁机器人使用情境中，增强模式选择的感知取决于个体对吸力有效性的评价，这种基于主体特定评价的可供性被识别为关系可供性（relational affordance）。

**讨论与结论**

研究人员在讨论中指出，所提出方法的核心价值在于其简单性、完整性和无歧义性三个关键属性。简单性体现为自然语言陈述的直观使用和易于理解；完整性源于UX语法对所有用户体验维度的涵盖；无歧义性则通过明确的陈述格式和关联规则得以保障。这些属性使该方法能够有效支持设计过程中不同学科背景利益相关者之间的对话。

研究同时展望了未来的发展方向：一是验证编码的独特性，即无论编码者和解码者是谁，使用UX语法识别可供性特征是否能得到一致结果；二是开发基于人工智能的自动化工具以替代手动编码，提高方法的可扩展性，理想目标是实现从出声思维实验的图像和视频输入中自动编码用户体验并提取可供性。

研究结论强调，从编码结果中捕捉可供性的能力为方法增添了重要价值，使用户-产品交互的更精细化评估成为可能，支持设计师分析和预测可供性的出现与实现条件。对Ostern和Roseman（2021）框架的借鉴更将该方法拓展至数字技术快速发展的当代情境，使其能够涵盖现代技术产生的数字可供性。该论文发表于《Proceedings of the Design Society》。