基于认知机理的购物聊天机器人体验设计研究

贾复生 何人可

关键词：认知机理 购物聊天机器人 会话式交互 用户体验设计 情感体验

引言

聊天机器人的日益普及给人机交互带来了新的挑战，改变了用户与机器人的交互方式。聊天机器人对电子商务的发展至关重要，为了满足用户的需求，越来越多的企业开始构建聊天机器人。购物聊天机器人越来越受欢迎，逐渐成为用户与企业沟通的首选方式，聊天机器人可以为用户提供个性化的体验与优质的服务。但聊天机器人新型的会话式界面交互，目前还没有完整且系统的策略指导其设计。很多设计师都借鉴社交聊天软件的方法对其设计，缺乏针对性且难以保证交互的合理性，导致较差的用户体验，最终影响用户的接受程度。学术界对于使用聊天机器人购物行为的研究也相对较少，即便当下使用频率很高的淘宝网在聊天机器人的设计上也未形成良好的用户体验。在体验经济盛行的当下，用户追求情感化与良好的使用体验，聊天机器人的设计除了技术的竞争还需特别关注用户的使用体验。

一、认知心理学理论与购物聊天机器人交互特征

（一）认知心理学理论

认知活动过程是指人们积极地获取、分析和处理信息的过程，人的大脑对信息的处理是认知活动的基础[1] 。完整的认知活动包括用户从外部获取信息，然后与自身已有的记忆存储进行选择匹配，再继续编码形成新的记忆存储三个过程。如图1所示，用户对聊天机器人会话式交互界面的认知是通过感知、注意、记忆和学习以及思维等途径完成的，对应用户的感知阶段、认知阶段、反应阶段以及决策阶段。在这些认知途径中，前三个认知途径是基础层次的认知过程，对获取的信息进行一般性理解;而后者属于认知过程中的高层次水平，是通过信息内在逻辑对信息进行整体认知的阶段[2] 。

（二）购物聊天机器人交互特征

聊天机器人的交互过程主要通过会话式界面进行，会话式交互界面（CUI，Coversation User Interface）指文本型聊天机器人与用户交互时的界面[3] ，如图2所示。在会话式用户界面中，人机对话所产生的语言信息主要以文本形式存在于界面中，用户可以进行文本、语音、图形等模态信息的输入，系统也可输出同样模态的信息。用户对聊天机器人的交互体验主要集中在会话式交互的界面上。

用户在购物过程中，依据目标任务执行大量子任务，如用户需要购买智能手机，登录应用程序后，选择“分类模块”，进入“智能手机”模块，选择品牌，进行比较评价咨询后完成购物，完成流程中的子任务，才能结束此项任务。相应的，用户每一项子任务输入的信息都会通过系统分析处理，再反馈到交互界面呈现给用户，交互流程如图3所示。

二、购物聊天机器人体验需求研究

（一）用户感知阶段的视觉体验需求

用户对会话式交互界面会产生审美需求，主要来源于视觉界面。

审美感觉为审美对象的表面和局部特性在大脑中的直接反应，主要在后天审美实践中形成和发展[4] 。在产品体验方面的审美可用性核心要义可以归纳为：畅快的体验设计可以提高用户的可用性;畅快的体验设计更容易在用户大脑中形成正面接受度。用户对购物聊天机器人的界面视觉感知不仅影响用户对产品的主观判断，还影响用户对产品的可用性认知需求[5] 。基于用户对视觉感知的认知心理与会话式交互界面的特征，提出用户对聊天机器人的视觉界面体验需求。

1.信息布局合理

用户通常与聊天机器人交互会有明确的目标，会话式交互界面视觉特征会直接反映在用户的大脑中。在交互界面中，信息的布局主要受信息关联与信息属性两者的影响，两者之间互相干扰。信息布局的内容包括色彩、形状、大小等，用户基于界面感知这些内容，理解界面各内容之间的关系。

2.功能布局合理

用户对信息的感知途径是有限的，会话式交互界面功能布局的密度会直接影响用户的认知心理。如果界面展示着大量平铺信息，易引起用户视觉感知疲劳，造成用户认知负荷。用户希望快速感知界面的各功能信息块，交互界面的布局应疏密有序，操作栏功能区分清晰，呈现视觉美感的同时增加用户的易用性。

3.视觉感知一致

会话式交互界面信息的布局和组合形式多样化，包括图片与文字、图片与链接等形式。视觉表现形式差异化，会导致过多的认知时间消耗在界面上。用户在与聊天机器人互动时，会渐渐培养起自身的认知习惯，并在大脑里对界面的整布局象进行存储[6] 。根据马斯洛需求理论，人类对视觉界面的需求通常表现为对称、平衡、有序[7] 。用户根据存储记忆预测之后的信息形式和布局，界面信息形式混乱会导致用户对每一信息块依次感知，感知负荷增加，如图4。

（二）用户认知阶段的交互体验需求

购物聊天机器人交互体验的提升关键要了解用户各认知阶段的特征，深入挖掘用户的认知需求，分析用户的认知习惯、语言组织特征以及对目标任务的理解能力，研究用戶的交互体验需求。在会话式交互中，交互系统的建立要适应用户的认知特征。

1.用户的注意特征及其认知需求

注意特征是指用户对获取的信息进行选择性认知，聚焦于特定的信息，包括主动注意选择与被动注意选择需求。用户在交互的认知过程中，感知能力有限，须经过注意特征对获取的信息筛选，关注重要信息。注意特征的处理主要受用户的目标任务与外部信息特征的影响，目标任务指用户的直接需求，外部信息特征是指能重点引起用户关注的刺激。

2.用户的记忆与学习特征及其认知需求

记忆是人脑对接收到的信息进行编码、储存的过程，可以分为工作记忆、短时记忆和长时记忆[8] 。在会话式界面交互过程中，记忆和学习分为两个方面，一方面是将接收到的信息进行保存，另一方面是将当下接受的信息与已有经验相结合，完成记忆信息的更新保存。会话式界面应在用户记忆与学习阶段认知特征与界面信息量相匹配的基础上进行设计。

3.用户自然语言语境的使用与组织特征

会话式交互是与聊天机器人交互的主要形式，但由于用户与系统间存在很多差异，导致会话式交互在用户体验方面表现较差。语境是影响会话的重要因素，语境通常分为情景语境与文化语境，即语言语境与非语言语境[9] 。在与聊天机器人交互的语言系统中，交互信息内容、交互场景与语境的高低紧密相关。在自然语言的传递过程中，交互系统难以理解用户输入的内隐含蓄性信息，系统的识别正确率降低。用户自然语言的组织特征表现出不连贯、不整体，主要原因是用户对需求商品的属性不了解，难以提取关键信息。

用户认知阶段的注意、记忆与学习、自然语言语境的使用与组织特征等因素对聊天机器人交互体验提出的需求如图5所示。

（三）用户反应阶段的功能体验需求

1.用户的思维特征及其认知需求

思维特征是基于大脑中记忆的经验与知识，对接收到的信息进行综合比较、分析、分类和概括的过程，是高层次的心理认知过程[10] 。运用思维特征可以对隐形信息进行深入分析并作出预期决策。结合用户思维特征与会话式交互界面的分析，影响用户在思维认知阶段的因素主要有确定型决策和思维特征下的不确定型决策，不确定决策的动态变化因素将导致购物聊天机器人会话式界面的对话路径增多。

2.用户认知习惯与风险感知

用户对购物聊天机器人的认知习惯可从信息可靠性、信息有用性以及系统对用户关注度三方面进行分析。信息可靠性指系统输出的信息是否有参考性，信息有用性指系统是否帮助用户获取了真正优质的商品，聊天机器人对用户的需求是否有快速的答复。用户线上购物时会面临多方面的风险，风险感知来源于心理学与消费者行为学，是用户主观感受后的结果[11] 。商品信息风险包括信息是否真实可靠、信息提供是否全面，系统推荐风险包括推荐商品是否为最新商品、系统是否根据用户输入的信息输出正确商品。

用户的思维特征、认知习惯以及风险感知可能影响用户对聊天机器人交互系统的功能体验需求，包括用户行为特征与功能使用态度。用户反应阶段对聊天机器人的功能体验需求如图6所示。

（四）用户决策阶段的情感体验需求

1.用户对聊天机器人以及服务的情感体验需求

用户在聊天机器人交互时，满足功能需求的同时也应该考虑其情感需求，机器人的情感反应很大程度上会影响用户对商品的决策。

聊天机器人除了自身的视觉界面可反映情感体验，其服务质量也会带来一定的情感反应[12] 。

2.用户对聊天机器人会话式交互界面的情感体验需求

在交互过程中，用户通过界面交互产生的情感主要体现在三个不同的阶段，分别为：任务执行前的界面感知阶段、执行中的交互阶段以及结束后的感受阶段。在感知阶段，用户基于视觉感知特征对界面风格整体感知;在交互阶段，用户信息输入与获取过程受界面风格情感特征的影响仍在持续;在感受阶段，应考虑会话式交互界面是否接近用户的认知特征和情感共鸣。

3.用户对聊天机器人生成式会话的情感体验需求

情感的表现来源主要有静态情感输入、动态情感状态、外部情感记忆机制三方面[13] ，进而输出情感化的文本信息。如图用户输入“今天天气真好”，结合所指定的情感类别“高兴”，通过静态情感识别、动态情感判定和情感词表匹配，最后输出情感文本信息“是的，温暖的天气让人心情愉悦”，如图7所示。

三、购物聊天机器人体验设计策略构建

（一）购物聊天机器人的视觉界面体验设计策略

1.轻量化的视觉界面表现

用户在感知会话式界面布局时，期望界面的框架清晰。当前主流移动互联网产品的设计风格趋于扁平化，遵循极简、少即是多的设计策略，统一的视觉形式能帮助信息传递，提高用户明确信息的效率。

在会话式界面的基础层中，用户通过组件执行特定的任务，直观的导航方式可以减少界面中信息的冗余度，对用户的引导更有效。在会话式界面的内容层中，建立符合用户认知的信息流，引导用户进行舒适的视线移动，先确保用户的视线被界面中重要信息的吸引，再根据目标任务将视线一步一步引导至目标信息上。

用户对色彩的感觉来自其对色彩物理属性感知刺激的心理活动[14] 。会话式界面中色彩的使用应考虑色彩带给人的感觉及舒适度体验。色彩的自身特征包括色相、饱和度、明度，相互之间的作用会让用户产生不同的感觉及不同舒适度的体验。很多购物平台都有自己的品牌色，如京东的红色、淘宝的橙色等。在会话式界面中，不同颜色明度的文字可表现出信息层级的差异性。

2.提高视觉界面互动感

购物聊天机器人以虚拟形式存在，应有自身属性的视觉形象，以强化聊天机器人的角色感。很多企业会使用自身LOGO作为聊天头像，少部分企业会自建虚拟形象助力自己的品牌传播，如京东的小狗形象、苏宁的小狮子形象。聊天机器人视觉形象的设定可以增强其与用户的互动感，促使用户感知其人格化特征，借助动态的视觉形象还可以表现不同的情绪，更有力吸引用户。

3.注重信息层次化视觉表现

会话式界面结构应引导用户将注意力集中在重要信息上，具体可基于信息属性的差异对界面信息进行布局。界面中的相似内容差异化已经满足大部分用户需求，还需要满足用户其他需求信息，可利用文字的色彩轻重、信息的密度重点突出，帮助用户建立有序的视觉搜索路径。

在会话式界面中，用户对推荐产品信息进行浏览时，容易逐渐失去视觉焦点。根据用户注意特征，对界面中同类信息进行差异化设计，通过信息构成的差异，保持对用户的吸引力。具体可通过强调差异特征、放大相似信息间的差异引导用户决策。

（二）购物聊天机器人的功能体验设计策略

1.构建个性化推荐机制

购物聊天机器人的推荐形式主要分为主动推荐与被动推荐，被动推荐主要通过获取用户基本需求信息，输出相对应的商品，其商品信息输出会呈现多样化的形式，具体包括商品套餐推荐、相似产品推荐等。主动推荐是购物聊天机器人主动发起的商品推薦，目的是提高与用户的互动性。

系统通过深度学习用户的特征，构建个性化推荐机制，具体表现为系统根据用户每次选择商品的行为特征以及商品特性偏好，动态调整系统的推荐策略，以达到推荐的商品符合用户的真实需求。用户在信息输入阶段，信息会存在固定的特性，比如衣服尺码、鞋号尺码等，系统通过对这些信息的积累，存储用户对商品的固定需求属性，依据固定属性达到个性化推荐的理想状态。

2.提供商品辅助决策机制

用户在面对多个推荐商品时，往往会进行多轮筛选，如第一轮以价格进行筛选、第二轮以销量筛选，导致用户在选择商品的过程花费更多的时间，降低用户的使用效率。提供推荐商品比较信息可以在基于机制排序的基础上更加凸显商品的主要区别，避免用户花费更多的时间与精力进行比较。

3.会话信息均衡呈现

在会话式界面中交互时，对话信息的框架与状态须适应用户的学习与记忆特征。界面中的最新对话信息应出现在下方，使用户能看到对话的上下文信息，适合用户与聊天机器人多轮对话情景，目前通讯工具类应用都是基于类似的信息呈现方式。

（三）购物聊天机器人的交互体验设计策略

1.提高用户对会话导向的控制感

不同类型的用户在对需求信息进行表达时，会感受到不同的对话控制感，明确产品型用户有着清晰的商品目标，在对话交流时会表现出以自身为导向的控制感，而目标不明确型用户没有明确的商品目标，在需求表达时较模糊，感受到的是以机器人为主导的控制感。在交流的过程中，应给予用户更多的控制感，让用户自由表达需求信息，遇到用户难以决策的信息时，可以转化为由系统主导对话。

2.符合用户记忆量的信息交互流程

用户的记忆有着易识别难回忆的特征，在会话式交互界面中可运用信息识别方式引导用户进行交互。输入内容和操作步骤的提示有助于用户对信息进行识别，对用户经常输入的信息内容提供“预设选项”，对界面中需要操作的阶段性任务提供步骤提示，提高用户认知效率。

设定功能化导航有助于提高用户对信息的认知，功能化导航分为信息导航与会话导航。信息导航主要起到延续话题的作用，通过信息导航使用户与聊天机器人基于此话题延续更多的对话信息。会话导航主要起到新话题引导的作用，在一个话题结束时，会话导航引导用户继续使用聊天机器人。

3.历史会话信息筛选查看

用户在使用聊天机器人时经常会有查看历史会话信息的习惯，而历史消息会存在多种类型，包括商品推荐信息、文本会话信息，多种类型的消息分散存在于界面内，用户查找需要的信息非常困难。历史信息可筛选查看的设定，可以使用户快速查看系统所推荐的商品。

（四）购物聊天机器人的情感体验设计策略

1.设定特定的人格特征

人格特征的设定有助于用户判断聊天机器人的行为特征，例如外向型、专业型与幽默型，提高用户对其信任感。聊天机器人特征的不可预测性会使用户感到迷惑，导致产生强烈的不适感，而人格特征的设定在用户对话的上下文信息中可呈现符合用户期望的行为。人格特征的设定应与其视觉形象保持一致，避免产生情感冲突。

2.构建情感化的对话形式

用户与聊天机器人进行会话式交互时处于封闭的系统中，机器人通常扮演着助手的角色，但是缺乏情感认知的介入导致其反馈的信息带给用户冰冷的感觉。在封闭的交互系统中，情感化表达的介入可以促使聊天机器人感知到用户的情感，并在反馈信息中蕴含一致的情感，使对话更有温度。可从积极的情感引导、提升交互文本信息简洁度、提升语义相似度三方面建立情感化的对话形式。

3.打造高语境的会话机制

用户与聊天机器人会话式交互时，随着信息对话的深入，交互双方对信息的获取准确率会逐渐增大，此过程中信息的外部刺激因素也会伴随对话的深入进一步增加。重要的特征是交互双方的多轮对话导致语境相关的影响因素增加，需借助语境的不同表现形式，提高双方对话的效率。在用户与聊天机器人的会话式交互中，采用高语境的会话机制，可提升会话的流畅度与文本信息的准确识别度，进而提升用户对聊天机器人的情感体验。

4.建立相同的情感反馈机制

在与聊天机器人进行交互时，用户通过文本信息表达自己的内心情感，面对聊天机器人的反馈，用户也希望得到其文本信息的情感共鸣来获得自我满足，聊天机器人应提高与用户交互的友好度、参与度，为用户的交互输入情感表达出最符合用户心智的情感反馈。由于会话式交互是双向的，聊天机器人的情感输出不仅与外部刺激有关，而且也与用户下一轮对话信息有关，系统应根据这些影响因素作出预测判断。

结语

本文将认知心理学理论引入到购物聊天机器人的体验设计研究中，提出针对用户认知特征的购物聊天机器人设计方法和会话式交互界面体验设计策略。通过分析购物聊天机器人的用户认知过程，结合用户对各类体验的需求，分别从用户视觉界面体验、功能体验、交互体验以及情感体验四方面提出购物聊天机器人体验设计策略。使聊天机器人的用户体验得到提升，提升用户对其接受度，同时也为更多使用聊天机器人的各行業提供设计借鉴。

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