基于AHP和熵权法的移动医疗APP界面设计

吕春贺 胡昌格 彭鹏

关键词：移动医疗；APP 界面设计；AHP ；熵权法；评价模型

伴随经济蓬勃发展，移动设备和应用程序的广泛应用，移动医疗具有巨大发展潜力[1]。全新的“互联网+”医疗模式提供了便民服务，如诊前环节类的应用程序使用占比最高，可提供在线医疗信息查询、预约挂号和咨询问诊等服务，但对诊前预约挂号信息界面未能做出系统化、定量化的分析。因此，提高可用性并开发针对其需求量身定制的APP 至关重要。部分学者对于如何在“互联网+”背景下对用户特定需求方面进行了相关的研究和分析[2]。现有的医疗程序APP 与商业化服务类别的APP 相比存在较大差距，医疗讯息推荐和信息完善性及用户界面设计需充分了解用户需求、文字准确性等多个因素组成，其界面可用性、有效性和可靠性，也是当今需要研究严峻问题，且未形成一套完善的评估模型体系，以得出更全面和精确评价结果[3-4]。近年来，研究者们使用不同的方法对各项指标进行分析，如德菲尔法和AHP、视觉认知理论、利用眼動实验法、熵权法等[5-8]。文章从界面可用性出发，构建界面设计评价指标体系，使用熵权法计算出各指标的重要程度与排序，同时以国内具有代表性的科瑞泰Q 医APP 界面作为研究样本，得到各项设计因素优劣排序。以期对诊前环节类APP 提出进一步建议和完善，进而优化医疗诊前界面。

1 基于AHP 和熵权法的界面评价模型构建

1.1 医疗诊前界面的整体评价流程

医疗诊前界面受多种设计因素影响，通过对层次分析法的相关文献分析，提出如图1 所示的手机界面评价流程。

1.2 界面设计可用性分析

用户界面不仅实现APP 人机互动，还提供满足用户特定需求的信息服务[9]。Schneiderman 提出了界面设计的八大黄金法则，用于评估APP 系统的原则和理论[10]。人机界面可通过人因工程和可用性测试的过程完成迭代更新，设计者如何使用户更容易使用开发的APP，因而其可用性与有效性成为重要衡量因素。可用性通过多场景测试与使用揭示用户交互方式进行研究和推广。可学习性、效率、可记忆性、出错和满意度是Jakob Nielsen 提出设计的五个基本可用性属性[11]。在满意度上，感知易用性、有用性等是较大的影响因素[12]。简单易操作性可提高用户操作能力，降低困难感知和运营成本亦能提升满意度，增加UI 界面的可用性[13]。

可用性研究对象主要针对APP 界面，只有8％的可用功能信息在顶层可见， 92％的功能是“缺失”的，这引发了有关如何评估UI 界面可见性以及将评估纳入设计实践的关键问题[14]。

1.3 基于AHP 的主观赋权法

1.3.1 界面设计可用性和多层次评价模型构建

AHP 是一种数据化与科学化相结合的方法，可对多层次的复杂问题进行条理化的数据梳理[15]。数字终端所用的可用性指标是可用性评估的基础，由于诊前环节类的APP 功能普遍单一化，对指定用户在特定环境中实现指定目标的准确性和完整性的完成度低，需要减少短期记忆负荷[10]。APP 应该在美学上令人愉悦，视觉上的舒适感有利于提高完成过程中的有效性、效率和满意度。因此，界面美观性也应纳入评价指标[16]。将可用性与AHP 相结合，明确各因素间的关系，并用可用性设计将界面设计相关指标归类划分，构建界面设计问题多层式的结构模型[17]。其中准则层包括界面美观性L1、学习性L2、有效性L3 和满意度L4 共4 个方面；再根据以上4 个方面划分出布局L11、色彩搭配L12、易读性L13、帮助导引L21、易理解操作性L22、任务完成度L23、出错频率L24、功能完备性L31、资源全面性L32、任务操作次数L33、响应速度L34、满足感L41、信任感L42、使用意愿L43 共14 个次准则指标，如图2 所示。

1.3.2 判断矩阵的构建和指标权重的计算

使用标度法（1-9 级），如表2 所示，将各项指标分别进行两两比较，构建判矩阵，获得各因素的量化数据。计算各准则层λmax（最大特征值）和各因素e（权重值）。

1.3.3 诊前界面一致性计算

界面一致性的比率MQ ：

1.4 基于熵权法的客观赋权法

诊前界面APP 设计中将多个因素指标的数据化，运用熵权法处理各项因素的数据，获取各项因素的客观权重，方法如下。

1.5 基于线性加权的组合赋权法

组合赋权法主要分乘法合成，或者线性加权组合。使用线性加权获取R 组合权重。

2 移动医疗APP 界面评价实例分析

2.1 实例概况

科瑞泰Q 医APP 是一款就医治病助手应用，是将互联网与传统医疗服务相结合而构建的移动互联就医平台。利用先进互联网技术，提供国内三甲医院“约专家、约检查、约病床、约手术、约药品”五约服务；用户就诊时使用科瑞泰Q 医APP 线上体验锁定医生快捷就医、化验结果实时推送、划价缴费在线支付、实时查看就诊顺序，实现轻松就医、看病缴费不排队。对科瑞泰Q医APP 数字信息界面进行可用性设计诊断，提出的设计评价模型14 项评价指标，构建数字信息界面评价影响因素。

2.2 确定AHP 指标权重的计算

经收集多位行业专家和UI 设计师意见，运用标度法把多个准则层指标进行比较，再相互比较14 个次准则层，得到判断矩阵。通过Matlab 计算出各指标权重E，如表3—表7 所示；各指标综合权重E 及层次总排序，如表8 所示。

2.3熵权法确定指标客观权重的计算

2.3.1 语言属性值的规范化方法

通常9 级定性{ 极差、稍差、很差、差、相当、稍好、好、很好、极好}，作为属性规范量语言使用与各项指标因素的对应数值上，数值化关系如图4 所示。

如表9 所示，使用5 個场景对13 项任务进行操作，并通过操作之后得到快速反馈，对布局L11，色彩搭配L12 等在内的14 项指标进行打分。对于界面设计相关影响因素这类定性指标，选取集合V = {v1，v2，…，v7} = {2，3，4，6，7，8，9} 分别对应{ 很差，差，稍差，稍好，好，很好，极好}7 个等级来进行描述，将定性指标转化为定量指标。

用户下载并使用诊前环节类APP 的主要目的是访问数字终端，众多大型互联网公司选择设计开发挣钱挂号APP，然而防止网络用户流失成为了困扰研发者和运营机构的首要问题，即能否保证用户未来继续使用[18]。测试场景主要分为任务时的用户信息、线上医院查询与挂号、使用数字资源、查看近期动态、使用个性化服务等。

2.3.2 评价指标客观权重的计算

需要行业内人员（7 名）评价，建立如表10 所示各项因素指标的数据评分，使用语言属性值打分标准，再借用Matlab 软件进行计算，获得各项因素指标的熵值及熵权，如表11 所示。

综上有E*=（0.067，0.07，0.066，0.07，0.077，0.077，0.069，0.072，0.076，0.066，0.07，0.075，0.071，0.075）T。

2.4 基于线性加权的组合权重的计算

根据组合权重的计算公式Rk=oek+（1-o）ek*，o 是主观权重值（0 ≤ o ≤ 1），为设计人员在界面设计中的客观性，因此行内专家建议，o 取值为0.4，即Rk=0.4ek+0.6ek*，最终权重向量为（如图5 所示）：R=（0.043，0.043，0.052，0.044，0.058，0.069，0.045，0.061，0.101，0.052，0.163，0.076，0.134，0.059）。

3 移动医疗APP 界面优化设计方案

根据上述评价结果，可知资源全面性L32、响应速度L34、信任感L42 三种数据值较高，其次满足感L41、使用意愿L43、任务完成度L23 紧随其后同时具备一定影响力。由权重值对现有界面设计提出改进意见，最终得到如图6 所示的设计方案。

4 结语

通过分析讨论诊前环节类APP 的综合评价问题，运用层次分析法分别得出14 项评价指标，构建互联网医疗APP 手机界面评价指标体系，计算得出主观性权重，运用熵权法计算得出客观权重值获得最终组合权重。根据组合权重值建立实验模型，降低了因信息偏差所造成的设计影响，对数字终端APP 界面系统完成定量应分析评价，针对性提出科学的建议和完善措施并完成改进方案，为其他诊前环节类的APP 界面设计和使用提供了参考。