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南昌大学硕士学位论文 基于老龄化社会的计算机通用设计 摘要 我们的社会正在进入老龄化，老年人口所占的比例不断增长。中国已在2 l 世纪初进入老龄社会，计算机日益普及，渐渐的也成为老年人生活娱乐与沟通的 媒介。作为这样的特殊的群体，老年人需要更多的关怀，但一味的把这一人群特 殊化，过多的关怀又会让他们在心理上产生歧视感，因而计算机的设计也就需要 在年轻人方便使用的同时，考虑老年人的特殊需要。 在导师的指导下，查阅了许多国内外期刊杂志，并阅读了大量的文献、论文， 发现虽然老年人相关的研究很多，但目前从老年人的心理、生理特点考虑计算机 通用设计的寥寥无几。本课题运用人机界面提供的科学依据，为以后包含老年人 使用的计算机系统的通用设计提供建设性的意见。 考虑老年人使用计算机，首先要从老人的生理和心理特征出发，了解老年人 究竟具有什么样的身体机能、心理特征、生活结构，确定合适的设计方针。本课 题的研究综合运用了问卷调查法、统计法、分析法、演绎法、比较法、个案研究 法、访谈法等多种研究方法。 年龄制约是跨代设计( t r a n s - g e n e r a t i o nd e s i g n ) 和全寿命设计( l i f e - s p a n d e s i g n ，或译终身设计) 考虑的主要目标。二者意义相同，但工业设计界更流行 跨代设计，而全寿命设计在建筑和室内设计者中更通用。然而，设计界过去确实 也存在着忽略年龄的严重倾向。近年来，以日本为首的几个先进国家及企业已经 开始诉求通用设计理念，并将其导入产品发展的过程。如不断扩展的设计 日本g k 集团的设计理念与实践这本书就详尽介绍了为老龄社会的通用设计的 产品研发。 基于老年人的计算机通用设计可涉及的范围很广，本课题主要从计算机的硬 件入手，重点从人机角度分析老年人使用计算机过程中现已存在的问题，提出基 于老年人的通用设计可考虑的几个方面的解决方式，根据分析创建基于老年人使 用的通用计算机模型及相应的人体模拟。 关键词：老龄化；通用设计；计算机；人机界面 南昌大学硕士学位论文基于老龄化社会的计算机通用设计 a b s t r a c t o u rs o c i e t yi se n t e r i n gt h ea g i n gp o p u l a t i o n ；t h ep r o p o r t i o nw h i c ht h eo l da g e p o p u l a t i o no c c u p i e sg r o w su n c e a s i n g l y c h i n ae n t e r e dt h eo l da g es o c i e t yi n t h e b e g i n n i n go ft h e2 1 s tc e n t u r y , t h ec o m p u t e rp o p u l a r i z e sd a yb yd a y , g r a d u a l l ya l s o b e c o m e st h es e n i o rc i t i z e nt o1 i v et h ee n t e r t a i n m e n ta n dt h ec o m m u n i c a t i o nm e d i u m a ss u c hs p e c i a lc o m m u n i t y , s e n i o rc i t i z e nn e e dm o r ec o n c e m s ，b u tc o n s t a n t l yt h i s c r o w ds p e c i a l i z a t i o n ，e x c e s s i v e l ym a n yc o n c e m sc a nl e tt h e mh a v et h ed i s c r i m i n a t i o n f e e l i n gi nt h ep s y c h o l o g y , t h u st h ec o m p u t e rd e s i g na l s on e e d st of a c i l i t a t et h eu s e w h i l et h ey o u n gp e o p l e ，c o n s i d e r ss e n i o rc i t i z e n ss p e c i a ln e e d u n d e rt e a c h e r si n s t r u c t i o n ，h a sc o n s u l t e dm a n yd o m e s t i ca n df o r e i g np e r i o d i c a l s m a g a z i n e s ，a n dr e a dt h em a s s i v el i t e r a t u r e ，t h ep a p e r , d i s c o v e r e da l t h o u g ht h es e n i o r c i t i z e ni sc o n n e c t e dt h er e s e a r c ha r ev e r ym a n v b u ta tp r e s e n tf r o ms e n i o rc i t i z e n s p s y c h o l o g y ，p h y s i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i cc o n s i d e r a t i o nc o m p u t e rg e n e r a ld e s i g nv e r y f e w n l i st o p i c 血es c i e n t i f i cb a s i sw h i c hp r o v i d e su s i n gt h em a n m a c h i n ec o n t a c t s u r f a c e w i l lc o n t a i nt h ec o m p u t e rs y s t e mg e n e r a ld e s i g nf o rl a t e rw h i c ht h es e n i o r c i t i z e nw i l lu s et op r o v i d et h ec o n s t r u c t i v eo p i n i o n c o n s i d e r e dt h es e n i o rc i t i z e nu s e st h ec o m p u t e r , f i r s tm u s te m b a r k sf r o mo l d p e r s o n sp h y s i o l o g ya n dt h ep s y c h o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c ，u n d e r s t o o da c t u a l l yt h e s e n i o rc i t i z e nd o e sh a v e a n yt y p e t h e b o d i l yf u n c t i o n ，t h ep s y c h o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c ，t h el i f es t r u c t u r e ，d e t e r m i n e st h ea p p r o p r i a t ed e s i g np o l i c y 1 h st o p i c r e s e a r c hs y n t h e s i sh a su t i l i z e dt h es u r v e yp r o c e d u r e ，t h em e t h o do fa v e r a g e ，t h e a n a l y t i cm e t h o d ，t h ed e d u c t i v em e t h o d ，t h ec o m p a r i s o nt e s t ，t h ed o c u m e n t m e t h o d o l o g y , t h ei n t e r v i e wl a wa n ds oo nt h em a n yk i n d so f r e s e a r c ht e c h n i q u e t h ea g er e s t r i c t i o ni s t r a n s g e n e r a t i o nd e s i g n a n d l i f e s p a nd e s i g n c o n s i d e r a t i o ne s s e n t i a lt a r g e t t w os i g n i f i c a n c es a m e b u ti n d u s t r i a ld e s i g nm o r e p o p u l a rc r o s sg e n e r a t i o no fd e s i g n ，b u tl i f e s p a nd e s i g ni nt h ed e s i g n e ri sm o r e g e n e r a li nt h ec o n s t r u c t i o na n dt h er o o m h o w e v e r , t h ed e s i g np a s tt r u l ya l s oe x i s t s n e g l e c t st h ea g et h es e r i o u st e n d e n c y i nr e c e n ty e a r s a sh e a ds e v e r a la d v a n c e d c o u n t r i e sa n dt h ee n t e r p r i s ea l r e a d ys t a r t st a k ej a p a nt od e m a n dt h eg e n e r a ld e s i g n i d e a , a n di n d u c t si tt h ep r o d u c td e v e l o p m e n tt h ep r o c e s s l i k e ”e x p a n d su n c e a s i n g l y d e s i g n j a p a ng kg r o u p sd e s i g ni d e aa n dp r a c t i c e ”t h i sb o o ko ne x h a u s t i v e l y i n t r o d u c e df o ro l da g es o c i e t y sg e n e r a ld e s i g np r o d u c tr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t t h es c o p em a yi n v o l v ew h i c hb a s e do ns e n i o rc i t i z e n i sc o m p u t e rg e n e r a ld e s i g n i sv e r yb r o a d ，t h i st o p i cm a i n l yo b t a i n sf r o mt h ec o m p u t e rh a r d w a r e ，k e ya n a l y z e st h e s e n i o rc i t i z e nf r o mt h em a n m a c h i n ea n g l et ou s et h eq u e s t i o nw h i c hi nt h ec o m p u t e r p r o c e s sa l r e a d ye x i s t e d ，p r o p o s e dm i g h tc o n s i d e rs e v e r a la s p e c t ss o l u t i o nw a y sb a s e d o ns e n i o rc i t i z e n s g e n e r a ld e s i g n ，a c c o r d i n g t o a n a l y z e d t h ef o u n d a t i o nt h e g e n e r a l - p u r p o s ec a l c u l a t o rm o d e la n dt h ec o r r e s p o n d i n gh u m a nb o d ys i m u l a t i o n w h i c hu s e db a s e do nt l l es e n i o rc i t i z e n k e y w o r d ：a g i n gp o p u l m i o n ；g e n e r a ld e s i g n ；c o m p u t e r ：m a i l - m a c h i n ec o n t a c ts u r f a c e 独创性声明 y 9 2 8 8 9 2 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得壶昌太堂或其他教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位敝作者签名耳主卫签字吼扩萨多月7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解直昌盔堂有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权直昌太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：奇乏2 导师签名 签字日期秒年彳可日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址 酪、 馘蹦憎刚正净 电话： 邮编 南昌大学硕士学位论文基于老龄化社会的计算机通用设计 1 1 课题内容 1 1 1 研究内容 第一章绪论 我们的社会中存在着庞大的老年人群体，在社会发展过程中，老年人使用计 算机面临的困难和因此带来的种种社会问题，日益突显出来。超越年龄的设计是 通用设计所追求的目标之一，通过对通用设计原则有效地和有选择地运用，可使 产品满足尽可能多的人使用。从人机界面角度研究计算机系统的通用设计是本论 文主要研究的内容。应用于电脑上的人体工程学产品，有我们常见的电脑桌椅、 键盘、鼠标、环保显示器、低噪音机箱。 1 1 2 研究方法 本课题的研究需要综合运用分析法、演绎法、比较法、个案研究法、方法借 用和理论融合法等多种研究方法。在说明通用设计的相关定义时，重点应用分析 法和演绎法；进行通用设计的研究时，将相关理论有机的融合到分析研究工作中 去，注重将人机工程学方法借用到计算机界面设计要素的分析中去；在分析计算 机的未来发展趋势时，则着重采用个案分析的方法。 1 1 3 研究意义 老人具有较高的多种疾病发生率；比起对于年轻人组群的设计来讲，针对老 年人的设计要复杂得多。通过对现有的计算机人机界面的分析，找出引起人体损 伤和疲劳的原因，提出一系列适用于包含老年人的人体尺度、生理机能的计算机 系统的通用人机数据。运用人机界面的提供的科学依据，为以后包含老年人使用 的计算机系统的通用设计提供建设性的意见。 1 2 研究背景 1 2 1 社会老龄化的到来 南昌大学硕士学位论文 基于老龄化社会的计算机通用设计 目前全世界6 0 岁以上老人有5 5 亿，中国老年人口占总人口1 0 以上，6 0 岁以上的老人超过1 3 亿，是世界上老年人口最多的国家，占了世界老年人口的 1 5 和亚洲老年人1 3 的1 2 。这是一个庞大的有经济实力和经济使用决定权的消费 群体。 随着网络家庭化的实现，我国银发电脑族的数量和队伍不断增长和壮大，根 据中国互联网络信息中心发布的中国互联网络发展状况统计报告显示：截至 2 0 0 2 年1 月，6 0 岁以上的老年网民占1 1 ，达3 7 1 万人。电脑和网络成为越 来越多老年人获取新信息、保持年轻心态、加强交流沟通从而丰富精神生活的新 工具。 m 1 4 萝6 5 岁及以上 老少比年龄中位数 年份少儿人口比例老年人口比饲 ( ) 岁) ( ) ( ) 1 9 5 3 年 3 6 2 84 4 i 1 2 1 5 2 1 7 1 9 6 4 盘4 0 3 5 68 7 42 0 2 1 9 8 2 纯3 3 5 94 9 li4 6 l2 2 9 l 1 9 9 0 年 2 7 6 25 5 72 0 1 72 s 2 5 1 9 9 5 年2 6 6 36 2 l2 3 3 22 7 7 2 0 年 2 2 8 96 9 63 0 4 0 资辩来潭- 绑i 詹萍主缠。社会老年学h 中田人民大学f l i 扳社1 嘲年版。第1 9 l 页 黼年数据为第赢次人d 普查数据 图1 如图1 ，人口年少比例的变化，已经表明我国已经踏入老龄化社会。人口结 构的迅速老龄化和老年人晚年生活质量是当代中国社会的一个重要问题，也是中 国必须面对的具有长远战略影响的经济和社会问题。 1 2 2 计算机带来的疾病 随着计算机的广 泛普及应用，计算机成 为老年人的现代新型 娱乐工具，电脑对他们 而言渐渐由普通意义 上的工具转变为交流 感情、了解股票行情或 南昌大学硕士学位论文 基于老龄化社会的计算机通用设计 是电脑游戏的不可缺少的娱乐工具。在对计算机的调查中，计算机在带来了种种 便利的同时，也在不知不觉中损害着人们的健康。如图2 所示：电脑桌、电脑椅、 鼠标、键盘设计的不合理，显示器的电磁辐射和屏幕闪烁以及因慢性劳损造成颈、 肩、背等软组织损害，常常导致头晕、失眠、全身酸痛、口干舌燥，从而产生交 感神经的失调，感到沮丧、担忧、恐慌等症状。而老年人的生理变化造成运动机 能衰退，感觉机能衰退，认知机能衰退，此外还有记忆力退化，对环境适应能力 差等等，这些症状更易困扰老年人。工业设计师应对这些问题及老年人的生活行 为进行研究，对产品和系统进行改进，或者提出新的设计提案。 1 2 3 电脑产品的更新换代 液晶显示器具有环保节能、低辐射、占用空间小、便于携带、高稳定性、字 符显示清晰等优点，在需要长时间面对电脑的用户，液晶显示器具有传统显示器 所无法比拟的优势。所以，液晶也正是绿色电脑的最佳选择。 键盘也是正在逐步细化的产品，包括对多媒体按键的附加，以及在人体工学 上的逐步改进，这些看似可有可无的新设计实际上也正在改变着我们对传统键盘 的观念，在不知不觉中，我们手指下面的键盘开始让人使用起来更舒适，更人性 化，更符合人体工学的设计标准。键盘的一些重点发展趋势，如无线，快捷按键 的集合，防水，以及更为人性化等，键盘在对细节方面的完善速度也正在加快。 键盘在发展过程中，按键构造也不断发展，开始是机械式，后来因为机械式键盘 敲击噪音大、寿命短，而改进成为电容式和薄膜式的，不过现在的键盘技术已经 非常成熟，按键的性能和寿命已经大有改进，已经无所谓电容式或薄膜式的了。 南昌大学硕士学位论文基于老龄化社会的计算机通用设计 现在的键盘除了键位越来越多以外，还发展到无线键盘，带手写板的键盘等等， 功能越来越多，也越来越方便。但无论如何，键盘在今后很长的一段时间里都将 依旧是计算机最重要的输入设备之一! 鼠标的历史比键盘短得多，它于1 9 6 8 年1 2 月9 日诞生在美国加州斯坦福大学， 它的发明者是d o u g l a s e n g l e b a r t 博士。随后几十年问，鼠标技术不断发展，经过 了以下几个重要的发展阶段，从最初的机械式鼠标、光学机械式鼠标到目前比较 流行的光电式鼠标，人们越来越注重鼠标的时尚化和人机性，这正是走向通用设 计的结合的一方面。 除了鼠标键盘之外，计算机还有其它的输入 技术也在不断发展完善，比如语音输入技术。利 用语音识别方法，可以实现自然语言的输入，使 计算机能够理解人类说话所代表的文字信息。未 来的几年中，语音识别的应用将会日益普及。手 写板技术也越来越引起人们的关注，它可以让我 们在p c 上输入真实的字迹或进行绘画工作，还能 方便电脑初级用户录入文字。最早出现的是电阻式手写板，之后出现了电容式手 写板，最新的一种是电磁压感技术，它是目前 最为流行的技术，目前市面上能看到的手写板 大部分都采用了电磁压感技术。在公共场合， 我们还熟悉另外一种p c 输入设备，那就是触 摸屏。从触摸检测装置所使用的技术来看，可 以分为以下几类：1 红外线触摸屏；2 电容式 触摸屏；3 电阻式触摸屏；4 表面声波触摸屏等。触摸屏技术为我们的生活带来 了很多便利，是p c 输入设备的新潮流。 4 南昌大学硕士学位论文 基于老龄化社会的计算机通用设计 各种各样造型新颖、功能多样的电脑桌涌入人们的生活，其细节设计的体贴 入微，颇受消费者的欢迎。面对市场上这些小巧精致，造型灵活，三角形、梯形、 弧形等无所不有，柜式、书架式、分层式、组合式等电脑桌的发展也越来越强调 人机工程的主题，电脑桌在结构设计和空间利用上更趋科学合理性并突出色彩多 样、造型简单明快、实用性强、便于组合的特点和发展趋势。新代的电脑桌桌 的高度还可以根据使用者的需要进行调整，同时布局合理，以保持正确的姿势。 利用人类工效学原理来增强产品的设计是工业设计发展的必然。新一代的电 脑椅可以根据需要调整椅子的倾斜角度，选择坐、前倾、躺等不同姿势进行工作， 最大限度地满足了人体对舒适度的需求，对手臂和身体起到了直接的保护作用， 把工作变成惬意的休闲。 1 3 通用设计的内容和意义以及发展历史 1 3 1 通用设计理论的内容 通用设计的基本内容为：产品与环境的设计应该适合所有人的使用，而不需 要进行额外的改编和特殊化的设计以适合特定需要。它提倡通过设计，能够使健 全人、年轻人、高龄人、残障人统一生活在同一个社会环境中，使某种产品最大 限度的满足不同层面的使用者的身体尺度、体能，所设计的产品和环境能够最大 限度的满足每一个人的使用需求，达到公平使用的目标。 e 南昌大学硕士学位论文基于老龄化社会的计算机通用设计 通用设计也是根植于对贯穿2 0 世纪老年人和能力弱化的人在人口统计，立 法，经济和社会结构的改变的研究基础上的一个理论，通用设计需要建立在某种 尺度的统一性上，求得一种通用的规格，使其所设计的产品和环境能最大限度的 普遍满足每个人的使用需求，达到确保人人公平使用的目标。通用设计通过创造 对所有人而言都易接近、可使用的产品，实现了对产品使用对象的关怀，顺应了 社会发展的潮流。 1 3 2 通用设计的意义和重要性 通用设计概念的明确提出是在2 0 世纪8 0 年代，但追溯其演进过程则要从2 0 世纪5 0 年代算起。通用设计是无须改良或特别设计就能在最大可能的程度上为所 有人使用的产品或环境。一方面应该看到，通用性设计并不等同于所有这些特殊 的设计；另一方面，通用设计也不主张用一个尺度来适合所有的人群或者通过千 篇一律来达到均一化。但是，产品或环境能被功能残障者使用，一定更能让所有 的人使用。产品对每个人来说都具有适用性、可接近性是很难百分之百做到的， 通用设计的宗旨虽然十分理想化，但通用设计仍清楚地表达出一种观念：通过新 的设计方法和设计过程，使设计的适用性最大化。 关注可用性可能是设计的下一个前沿。更长的生命周期和更大的存活率使人 们受伤害和病痛的几率更大，生活在能力损失状态下的人比以往更多，这种趋势 的持续和全球老龄化人口数的急速攀升使通用设计显得更加重要。 通用设计提出的本义是区别于为残疾人、老年人、儿童等等特定人群的其他 设计概念，专指为所有人的设计。几十年来，通用设计的理论研究和设计实践确 实对拓宽工业设计的理念和方法、促进工业设计内涵的丰富起到了积极的作用， 而少增加或不增加成本的宗旨，符合经济性原则，使其在市场经济环境下表现出 较强的生命力。所以，通用设计最终能够成为与人本设计、生态设计并行的二十 一世纪的工业设计方法。 1 3 3 通用设计理论的发展历史 通用设计是伴随着人口结构的变化，政府的立法，经济的变化，社会环境的 变化而发展起来的。预计2 0 1 0 年我国将拉开老龄化速度最快时期的序幕，到世 纪中叶6 0 岁以上人口打4 4 亿，其中6 5 岁以上人口将搭3 5 亿。人口结构的改 6 南昌大学硕士学位论文 基于老龄化社会的计算机通用设计 变就在于老人的人数将急剧增加，在产品和环境的设计上关注人们的需求和权利 并把这些因素考虑进设计中意义是很重大的。政府通过立法增进能力丧失的人的 权利，保证公民的平等权利。同时，商人开始意识到更调和以及有容纳性的产品 将拥有更广阔的市场潜力。随着老年人和残疾人的增多，要求独立和平等的呼声 越来越高，通用设计作为最大限度包容所有人的设计应运而生。 1 4 人机的概念和发展 1 4 1 人机工程学和人机界面的概念 国际人机工程学学会( i n t e r n a t i o n a le r g o n o m i c sa s s o c i a t i o n ，i e a ) 对人机工程 学所下的定义为：研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的 因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休息时怎样统 一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。 人机界面( h c i ，h u m a n c o m p u t e ri n t e r f a c e ) ， 又称 用户界面、人机交互、人机接 口等，介于用户和计算机系 统之间，是人与计算机之间传 递、交换信息的媒介，如图3 所示，是用户使用计算机系统的综合操作环境。只 要存在着人物信息交流的一切领域都属于设计界面，它的内涵要素极为广泛，反 映着人物之间的关系。计算机人机界面是研究人与计算机之间的关系， 以及如 何改善和设计这些关系，从而使计算机应用的开发设计更适合人体的特征，为 计算机操作人员创造出更为安全、舒适、高效的工作环境。 1 4 2 人机界面的发展 人机界面的三个阶段：人机界面的特色 1 9 5 0 - 1 9 7 0 ：初创阶段第一代的人机工程学将人机关系的研究重点放在显示 人一机界面技术器与控制器设计中的“人的因素”上，因而有人将这个时 ( h u m a n m a c hin e期称为“旋钮与表盘 时代。它着重研究以人为主体、机 i n t e r f a c e 械为劳动工具的人机系统中，人和机器的合理分工及其相 7 南昌大学硕士学位论文基于老龄化社会的计算机通用设计 t e c h n o l o g y )互适应的问题。在这个阶段中，机器被看作是“人手的延 伸”，而人是人机系统中的反应者和控制者。人机界面技 术主要在物理运动层面上研究人和机器各自的特点和功能 匹配问题。 第一代人机工程学的人机界面技术与第二代人机工程 1 9 7 0 - 1 9 9 0 ：发展阶段学的用户界面技术的主要区别就在于后者引入了用户模 用户界面技术( u s e r型。用户模型是在专家系统的界面设计中首先提出来的。 i n t e r f a c e 用户模型是关于用户特征的一种表示方法，它与建立高效 t e c h n olo g y ) 和默契的人机合作关系密切相关，应动态地符合与应用系 统相交互的用户的个体特征。 在社会技术系统理论的基础上，h e n d r i c k s 于1 9 8 6 年 1 9 9 0 以后：繁荣阶段提出了组织机器界面技术。因为系统不只是由人来操作， 组织一机器界面技术还要经过人来设计、制造、装配、安装、组织、管理、维 ( o r g a n i z a t i o n护和控制。在这一系列的过程中，都涉及到人与机器的界 m a c h i n e i n t e r f a c e面问题。要想达到整个工作系统的界面都能协调、友好的 t e c h n o l o g y ) 或工作系目的，像第一、二代的人机工程学中的人机界面技术和用 统设计( w o r ks y s t e m户界面技术那样，仅仅研究人个体与机器之间的操作界面， d e s i g n )显然是不够的。第三代人机工程学( 即宏观人机工程学) 的 组织机器界面技术，是从系统各个层次来通盘考虑人的 因素，进行系统界面设计。 1 5 课题研究意义 二十一世纪是一个经济全球化的时代、网络时代、长寿时代，这是二十一世 纪的一个时代特征。高龄化社会的来临，新的商机已经开始浮现，计算机界面的 通用设计具有非常大的实际应用价值。从市场竞争的观点看，通用设计概念下的 产品开发，可有效提高产品的市场竞争力。在不牺牲产品的个性特征的前提下， “普遍适用性”无疑将是产品的新的卖点，会引起更多消费者的购买欲望。引入通 用设计，可促进国内企业产品设计与产品开发质量的提高，提升国内产品市场竞 争的层次，并使国产商品有能力参与国际竞争。 8 南昌大学硕士学位论文基于老龄化社会的计算机通用设计 计算机的障碍设计需要提供专门的辅助部分，因而会浪费资源、增加设计的 成本。从全局考虑设计的通用性，尊重人类的多样性，提升和鼓励产品的包容性， 最大限度的满足每一个人的使用需求，达到人人公平使用的目标，其实也是对现 有资源有效和充分的利用，也是另外意义上的节约资源。 老年人的能力下降和需求的增多使他们在晚年生活中出现非常多的困难，关 怀老年人使用的计算机设计，是为了使他们得到特别的照顾。但这种差别化的设 计使障碍形态化，扩大了老年人和年轻人之间的差别，造成老年人的心理压力。 而通用设计不仅有利于减轻老年人的压力，使老年人得到尊重，同时还适用于广 泛的人群。让设计走向人性化，关爱老年人，构建平等、友爱、相互尊重的社会 环境，它也从一个侧面反映出一个国家、城市的社会文明程度的水平。 9 南昌大学硕士学位论文 基于老龄化社会的计算机通用设计 第二章老年人的特征研究以及使用计算机过程中出 现的问题 2 1 老年人的生理特点 随着年龄的增长，老年人不 可避免出现体力的衰弱和生理衰 退，身体动作的灵活性和准确性 降低。老年人长时间使用计算机 易受计算机的辐射，眼睛、颈部、 腰椎更易受疾病困扰。如图4 ，这 是年龄与能力的消长关系： 首先是身体的变化，老年人 身体尺寸变小，出现弯腰弓背现象，手臂伸不直，运动机能下降，关节活动范围 变小，脚力、臂力、握力、腕力明显下降，机敏反应能力缺乏，持久力降低，骨 骼脆弱，关节组织的弹性减弱。在感觉功能方面，对室温冷热变化的感觉不敏 感；视觉衰退明显，在较暗的场所难以看清物体，对明暗度感觉能力下降，适应 时间长，花眼加重，水晶体散光，浑浊变黄，对色差的识别能力下降；听力明显 下降，语言辨别能力降低；嗅觉、触觉和平衡感方面明显下降，表现迟钝。由于 椎间盘被压缩，站高及座高呈减少趋势。 2 1 1 视觉方面的改变 2 1 1 1 眼底视网膜感光细胞减少 由于眼底视网膜( 如果眼球结构像一架照相机，则视网膜相当于照相机的感 光底片) 变薄，许多重要的感光细胞数量减少，能进入眼睛光感受器的光减少， 所以视力或视功能会有所下降。 如图5 ，人在6 0 岁时眼睛能够接受到的光量多少只是2 0 岁时的3 3 ，但 是在将近8 0 岁时，这个数字就更是降到了1 2 。年龄的进一步增长更加速了光 输入的减少。 1 0 南昌大学硕士学位论文基于老龄化社会的计算机通用设计 装 v 锝 嫠 水晶体透过率与年龄的关系 图5 当然，老年人老化了的视神经也会适应较低的亮度，所以他们看到的世界也 并不是完全灰暗模糊的。然而这些形象比喻的图像仍然令我们吃惊，并且我们也 确实在许多方面没有对老年人视力下降的问题给予足够的重视。 2 1 1 2 水晶体老化 水晶体失去弹性，视力聚焦较近的物体的能力下降，也就是出现“老花眼”。 另外，水晶体发黄增厚，使眼睛对颜色的感知力下降。将进入眼睛的短波光过滤 掉，阻碍了蓝色光进入眼睛，使对蓝色和绿色的辨别变得困难，也不易看清纹理 和图案。老年人容易出现“夜盲症”。 2 1 1 39 i ：f l 缩小 瞳孔收缩，也使得能进入眼睛光感受器的光减少。瞳孔对光照环境变化的适 应能力也随着年龄的增长而降低，在8 0 岁时几乎完全丧失，这就意味着老年人 在较低的光环境中面临着 更突出的视觉问题。 我们可以从图6 中看 出瞳孔的大小随着年龄的 增长，在白天和夜晚是如 何收缩的。 老年人的黑眼球 角膜一般仍然透明，但稍 年龄( 岁) 白天( 煅曲夜晚( 嬲砧变化( 锄砖 2 04 78 03 3 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 4 3 3 9 3 5 3 1 2 7 2 3 7 o 6 o 5 o 4 1 3 2 2 5 2 7 2 1 王5 1 o o 5 o 2 图6 南昌大学硕士学位论文基于老龄化社会的计算机通用设计 变厚，外界光线照到眼球上可引起光线散射，所以老年人比年轻人更易出现“眩 光”，在日光或夜晚灯光下更易出现怕光现象，因而看不清外界物体或目标。 2 1 1 4 视觉对比的灵敏度下降 老年人要想清楚的区分目标和背景，就需要更加清晰的边界和更大的对比 度。以2 0 岁年轻人的视觉敏感度为基点，不同年龄段为保持相同的可见度所需 要增加的对比因数，在6 0 岁时这个因数为2 ，随后随着视觉对比敏感度的急剧 下降，8 0 岁时这个因数就达到了6 。 以上统计数字仅是保守数字，因为在较低的光照环境下视力丧失会更多，此 外，还有一些眼疾患者f 老年人中眼疾患者也占相当大的数量，如白内障，屈光 不正，青光眼等) 随年龄增长也将遭受更加严重的视力丧失。 老年人由于眼角膜变厚使得其视力模糊，辨色能力下降，眼底视网膜感光细 胞减少，晶体逐渐变硬，睫状肌收缩力度逐渐下降，且易出现“老花眼”和“夜 盲症”。同时瞳孔收缩，对光照环境变化的适应能力降低，这就意味着老年人在 较低的光环境中面临着更突出的视觉问题。老年人在看电脑屏幕的时候，必须加 大调节力度，当调节系统持续超时过量注视屏幕时，会使眼底视网膜脉络膜充血， 严重时会出现头晕恶心，烦躁失眠等症状。为了弥补老年人感知能力的减退，应 使用老年人容易分辨的色彩，利用充足的采光和照明，增强物体明暗对比度，避 免眩光，利用触摸式的记号，增强老年人的感知记忆等。光环境需要恬静舒适、 自然祥和，是这一阶段的心理特征，也是视觉照明工程为满足老年人的心理需求 所需做到的。 2 1 2 听觉方面的改变 在噪音作用下，人的听觉敏锐度降低而变得迟钝。听觉适应有一定的限度， 在强噪音长期作用下，挺立减弱，听觉敏感进一步降低，离开噪音后需要较长时 间才能恢复，这种现象叫做听觉疲劳。 其次，必须是人类的创造物，即符号能指与所指这一双面体必须是人类为了 传达或意指作用这一意图的创造物。比如，殷商时代的巫师们给各种不同形态的 龟裂纹赋以特定的含义，将它们创造为符号，并形成了殷商时代的占卜文化。 听觉是所有感觉器官中受年龄老化影响最大的另一器官。随着年龄的增长， 1 2 南昌大学硕士学位论文 基于老龄化社会的计算机通用设计 老人对高音域辨别能力明显降低，可听范围为5 0 0 2 0 0 0 赫兹的中音域，出现老 年性耳背，有重听现象，主要表现为：鼓膜变薄且萎缩：中耳听小骨退化；耳蜗 内神经元素减少。影响：对声音的敏锐度降低( 7 0 岁时要比年轻人升高1 0 分贝， 才能听到) ：听得到的频率范围减少，以2 0 0 0 赫兹以上的高频率听力丧失最大。 老年人听力衰退主要体现为经常性的短时间失去听力和对高频声音的不敏感。电 脑噪声会损伤老年人的大脑，使其头胀、烦躁、易于激动，记忆力减退，同时噪 声还会使老年人血压增高、恶心呕吐。 2 1 3 触觉方面的改变 老年人手指灵活度降低，敲击鼠标键盘常常更易造成重复性压力击键劳损伤 ( 即“腕管综合症”) ，出现手指麻木，手腕酸困、乏力的现象，鼠标连续双击特 别困难。特别是老年人关节变脆，长期敲击鼠标键盘会出现手指疼痛、肿胀、僵 硬，手指伸展时偶尔会“咔吧”响一下。 例如，如图7 ，e s c 和f 1 功能按键的位置，在不经意间，老年人往往会误碰， 导致系统或者软件帮助界面的弹出，让人感觉很是麻烦。可考虑在不影响整体布 局的前提下，设置的远一些； b a c k s p a c e 按键也是一个需要经 常用到的地方，在定位上如果也采 用的普通小键位的化，在定位上可 能会因为熟悉程度的问题而具有一 定的困难，而旁边紧紧挨着的是 i n s e r t 以及d e l e t e ，也比较产生类似e s c 的误操作；有些用户还是习惯e n t e r 按 键原先的大小，这对使用者特别是一些初学的老年人而言更易于定位，相反，如 果采用单个键位的窄条设计，需要经过一定时间的熟悉。 2 1 4 体格方面的改变 老年人由于代谢机能降低，身体各部分产生相对萎缩，最明显表现在身高上 的矮缩。老年人如果长时间静坐，挺腰弯腿两臂前伸都有困难，长时间地保持这 种强迫体位很容易造成全身疲劳。如人体重量的7 5 左右由约2 5 c m 2 的坐骨关节 周围的部位来支撑，这样久坐足以产生压力疲劳，特别是老年人骨骼较硬，导致 南昌大学硕士学位论文基于老龄化社会的计算机通用设计 臀部痛楚麻木感。 在老年人使用键盘时，双手放置在基准键位，食指间距约4 5 m m ，与自然 姿态时的1 2 0 m m 相比，导致前臂内旋、两肘两肩内收、屈前臂肌紧张，短时间 内就可造成肩颈部酸痛，以至影响整个输入过程的正常进行。目前使用的普通键 盘是以欧美人为设计对象，因此手长、掌厚、腕关节厚度等都高于黄种人，为适 应偏高的键位，操作者手腕被迫抬高、上翘，前臂及手腕悬空并增大弯曲角度， 出现运动肩关节肌群收紧现象。老年人运动机能下降，关节活动范围变小，机 敏反应能力缺乏，骨骼脆弱，关节组织的弹性减弱。在整个运动过程中，上肢 近乎直线运动，一直处在高度紧张状态中，引发很多疾病。 2 2 老年人的心理特点 老年消费者心理稳定程度高，注重实际，较少幻想，追求方便实用，讲究比 例协调、简洁规整、功能突出、和谐统一等特点。同时偏向于稳重和结实的造型， 注重安全和平和的感觉。面对计算机，许多老年人易产生畏难感，需专门学习和 训练才能让老人接受和使用，因此老年人更倾向于简洁的外形设计和结构设计。 色彩的面积分布及不同的明度、纯度、材料等相互作用也会影响视觉心理平 衡。老年人需要从物体、环境的色彩对比中获得一种柔和、平静、亲切、舒适的 感觉。为了突出特殊功能键及基准键位的位置，可以采用强烈的对比色，或在纯 度、明度上拉大对比效果，在适度调和的基础上增加对比，包括冷暖色对比、色 相对比及明度纯度的对比，从而使产品最终获得好的效果，满足老年人的心理需 求。 2 3 老年人使用计算机问题的提出 点： 根据老年人使用计算机的特征研究，提出基于老年人使用的计算机的问题要 a 老年人的眼睛存在老花眼的问题，如何解决眼与视屏以及环境光的问题 b 老年人听觉能力衰退，如何解决老年人耳背对高频声音不敏感的问题 c 老年人的手不灵活，如何解决老年人文字输入有关鼠标、键盘的问题 d 老年人骨质疏松变形，如何保证老年人坐姿的舒适和健康 e 老年人身体萎缩，如何确定桌面和坐面的高度 1 4 南昌大学硕士学位论文 基于老龄化社会的计算机通用设计 第三章计算机通用设计的应用分析 3 1 通用设计的设计原则 七项原则： 公平性原则、使用可变性原则、简单直观原则、信息可觉察性原则、容错性 原则、低体力消耗原则、尺度空间可接近使用原则 3 2 基于老年人使用计算机的通用设计原理的要素解析 根据老年人的生理、心理变化，可以得出一些在通常计算机设计时兼考虑老 年人特点的通用设计原则： 3 2 1 公平性原则 无论年轻人或老年人提供同样的使用方法，或相应的替代方法而不应把老年 人排除在外，避免隔离或歧视老年人。如老年人感知能力的减退，光环境需要恬 静舒适、自然祥和，因此利用充足的采光和照明，增强物体明暗对比度，避免眩 光，即满足了年轻人的需求同时也为老年人提供更舒适的环境。从老年人角度考 虑，键盘的按键的排布采用弧线形设计，与手指的摆动路线相一致；侧面在保持 原有梯度的基础上采用大弧度的波浪式造型，提供击键的反作用力及回复力；掌 托设计有导向凹槽及辅助曲面支撑，缓减操作过程中的疲劳，这些理念同样适用 于年轻人。 3 2 2 使用可变性原则 计算机设计要同时适应年轻人和老年人的个体意愿和能力，提供多种使用 方式以供使用者选择，适应不同个体的喜好与能力。如针对各异能力的需求， 鼠标尽可能适应老年人的敲击速度，同时注意准确性和精确度。如网络的盛行 使得键盘上有关于网络快捷按键的设计趋于多样化，但是，附加的功能不一定 是设计最出色的，不一定是最符合人们的使用习惯的。当我们的右手正握着鼠 标，浏览网页的过程中，左手大多情况下正处于空闲中，考虑双手操作，一手 操作键盘，一手操作鼠标，则可体现设计结果的高效率。 南昌大学硕士学位论文 基于老龄化社会的计算机通用设计 3 2 3 简单直观原则 无论使用者的经验、文化水平、语言技能、使用时的注意力集中程度如何， 都能容易地理解计算机的使用方式。如克服老人的不同的经历、知识、语言的 障碍，鼠标、键盘的操作应简单易懂，消除不必要的、复杂的设计，在使用中 和使用后要提供有效的提示和反馈。从键盘的网络快捷按键的设计上我们可以 看到，有的快捷按键位置设置在了靠近最左边，f 1 一f 4 的位置，这个位置实际 上也是最接近左手的最上方，在不用直视键盘的情况下，用户完全可以凭借感 觉来伸手触动按键，这种位置的摆放正是体现了设计者对细节的重视和处理方