电子商务网页不同字体的识别效率与可靠性

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1、西 南 交 通 大 学本科毕业设计（论文）电子商务网页不同字体的识别效率与可靠性IDENTIFICATION EFFICIENCY AND RELIABILITY OF E-COMMERCE WEBSITES WITH DIFFERENT FONTS年 级: 2007 级学 号: 20072273姓 名: 孙 立 军专 业: 工商管理指导老师: 李 永 建 2011 年 6 月 院 系 经济管理学院 专 业 工商管理 年 级 2007 姓 名 孙立军 题 目 电子商务网页不同字体的识别效率与可靠性 指导教师评 语 指导教师 (签章)评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任

2、(签章) 年 月 日毕业设计（论文）任务书班 级 07工商管理 学生姓名 孙立军 学 号 20072273 发题日期： 2010 年 12月 31日 完成日期： 2011年 6 月 1日题 目 电子商务网页不同字体的识别效率与可靠性 1、本论文的目的、意义电子商务网站的崛起已成为新时代的热潮。在人与机器的自然交互过程中，为能使视频显示终端中网页发挥其最大的绩效，需从多个方面进行考察、设计与评估，其中重要的一项便是字，包括字形，字色，大小，以及字与字，字与图形信息，视频信息之间的交互作用等。本论文主要从字体角度出发，通过实验的方法，考察字体能否影响视频显示终端使用者的识别效率。通过需求分析，确定

3、可能影响实验数据的各种因素，汇总为光照强度、噪声强度、人机距离、计算机参数（主要涉及显示器参数，CPU频率，内存频率，以及显卡），做出规范化选择与搭配。自行开发实验系统，控制字符，字形，字号，以及颜色搭配。运用统计学的方法，分别对字体主效应，复杂度主效应，结构主效应以及三种因素的交互作用进行了全面的分析。 2、学生应完成的任务 (1) 学习并了解电子商务网站运营原理 (2) 分析电子商务网页界面的设计与布局如何影响消费者 (3) 编程实现对字体能否影响识别效率的研究 (4) 通过实验方法，统计分析实验结果，验证上述假设，得出结论 (5) 撰写毕业论文 (6) 翻译外文文献 (7) 制作PPT，

4、准备答辩 3、论文各部分内容及时间分配：（共 12 周）第一部分第一章 绪论 ( 2周) 第二部分第二章 电子商务与认知界面 (5 周) 第三部分第三章 实验平台搭建 (3 周) 第四部分第四章 实验过程与实验结果分析 (2 周) 评阅及答辩 ( 周) 备 注 指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日摘 要电子商务网站的崛起已成为新时代的热潮。在人与机器的自然交互过程中，为能使视频显示终端中网页发挥其最大的绩效，需从多个方面进行考察、设计与评估，其中重要的一项便是字，包括字形，字色，大小，以及字与字，字与图形信息，视频信息之间的交互作用等。本论文主要从字体角度出发，通过实验的方法，考察字

5、体能否影响视频显示终端使用者的识别效率。通过需求分析，确定可能影响实验数据的各种因素，汇总为光照强度、噪声强度、人机距离、计算机参数（主要涉及显示器参数，CPU频率，内存频率，以及显卡），做出规范化选择与搭配。自行开发实验系统，控制字符，字形，字号，以及颜色搭配。运用统计学的方法，分别对字体主效应，复杂度主效应，结构主效应以及三种因素的交互作用进行了全面的分析。本论文得出的主要结论有：（1） 字体对识别效率产生显著影响，相同条件下宋体的识别效率最高，隶书其次，华文行楷最低；（2） 复杂度对识别效率产生显著影响，复杂度越高，识别效率越低；（3） 结构对识别效率无显著影响；（4） 考虑到三种因素之

6、间的交互作用，字体与复杂度交互作用不显著；字体与结构，复杂度与结构，以及三种因素的三重交互作用均很显著。上述结论，可以对电子商务网页的设计与优化提供理论支撑，也可以在字体，复杂度，结构，字号，颜色以及交互作用等诸多方面的深入研究过程提供参考。关键词：电子网页； 字体； 字体识别效率AbstractThe rise of e-commerce has become the new wave era. It becomes a frequent and important part for an office staffs life to use VDT (visual display termi

7、nal). To make the pages virtual display terminals maximize its performance, several aspects should be investigated, design and evaluation. One important one is the character, including the shape, character color, size, and the interaction between the character and character, the character and graphi

8、c information, the character and the video information.This thesiss perspective is the font to examine whether it could influence the users identity of virtual display terminals efficiency by experimental method. Through needs analysis, identify possible factors that affect the experimental data cou

9、ld be summarized as light intensity, noise intensity, distance from man to computer, the computer parameters (mainly related to the display parameters, CPU frequency, memory frequency, and graphics), and selection with standardization should be made . Self-developed test softwares functions include

10、controlling characters, font, size, and color. Make a comprehensive analysis on the main effect of the font, complexity, structure, and the interaction of three factors in using of statistic methods.Some conclusions of this paper are drawn. (1) Font does impact on the recognition time. Under the sam

11、e conditions, Font-Song has the highest recognition efficiency, followed by Font Lishu and Font Huawenxingkai has the lowest recognition.(2) Complexity does impact on the recognition time which means the higher complexity, the more recognition time. (3) Structure does not impact on the recognition t

12、ime. (4) Taking into account the interaction between the three factors, the complexity with the font are not significant; the interaction between font and structure, complexity and structure, and the triple interaction of three factors are very significant.The conclusions discussed could be used as

13、theory foundation in designing E-commerce webpage as well as providing references in deeply research on fonts, complexity, structures, colors and word-sizes.key words：Webpage; Font; Efficiency of Font Recognition目 录第1章 绪论11.1 课题的研究意义11.2 课题的研究背景及现状21.2.1 研究背景21.2.2 研究现状21.3 本论文的主要工作31.4 本论文的内容结构3第2章

14、 电子商务与认知界面42.1 电子商务概论42.1.1 电子商务定义与发展4一、电子商务的定义4二、电子商务的发展42.1.2 电子商务模式5一、企业-消费者(Business to consumer, B2C)5二、企业-企业(Business to business, B2B)5三、消费者-消费者(consumer to consumer, C2C)62.1.3 电子商务平台建设62.2 人机系统62.2.1 认知界面72.2.2 字体识别效率分析82.3 认知实验8第3章 实验平台构建93.1 需求分析93.1.1 本次实验需求分析9一、功能需求分析9二、性能需求分析93.1.2 深入研

15、究预分析103.2 实验平台开发103.2.1 实验配置模块10一、初始化模块10二、字号设置模块13三、颜色设置模块133.2.2 实验主模块14一、字符显示模块14二、字符清除模块15三、计时模块15四、字符判定模块15五、字符确认模块153.2.3 实验统计模块16一、统计用时模块17二、字符判定出错模块17三、保存到文件模块173.2.4 帮助文档173.2.5 作者信息173.3 软件测试与优化183.3.1 计时模块的测试183.3.2 颜色搭配测试203.3.3 综合测试20第4章 实验过程与实验结果分析214.1 实验方法214.1.1 实验被试214.1.2 实验仪器214.

16、1.3 实验材料214.1.4 实验程序214.2 数据处理234.3 字体主效应分析244.3.1 方差分析法比较三种字体的识别效率244.3.2 比较分析华文行楷和宋体的识别效率254.3.3 比较分析华文行楷和隶书的识别效率254.3.4 比较分析宋体和隶书的识别效率254.4 复杂度主效应分析264.5 结构主效应分析274.6 交互作用分析284.7 被试差异影响32结 论35结论与展望35不足与改进35致 谢36参考文献37附 录39实验程序部分源代码391TestForm.cs392TestWindow.cs573StatisticForm.cs644EditorForm.cs6

17、85TestWindow.Designer.cs69第1章 绪论1.1 课题的研究意义电子商务通常是指是在全球范围内各地广泛的商业贸易活动中，在互联网开放的网络环境下，以一种基于浏览器/服务器的应用方式，买卖双方通过不谋面的方式进行各种商贸活动，从而实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易以及各种商务活动，在线电子支付等交易活动、金融活动以及相关综合服务活动的一种新型的商业运营模式4。步入21世纪以来，各种软件纷纷登陆互联网，延长了电子商务的链条，从此形成了当今最新的“全程电子商务”概念模式。单纯以欧美国家为例，电子商务业务开发的如火如荼，甚是壮观。在美国，电子商务所产生的营业额则已高达1/3

18、以上，在德、法等欧洲国家，也已占商务总额的1/4，调查发现，令人叹为观止的是，欧美国家电子商务的开展也不过才二十余年的时间。中国电子商务起步于1997年，但发展势头却极为迅猛，调查显示，2007年全国电子商务交易总额达2.17万亿元，比上年度增长90%。中国的网络购物发展也很迅速，截至2008年6月底，中国网络购物用户人数达到6329万，在半年内增加了36.4%。截至2008年12月，电子商务类站点的总体用户覆盖情况已经从9000万户提升至9800万户【17】。正是因为商务活动无时无刻地运作在我们每个人的生活空间之中，因此，电子商务的范围会波及到人们日常的学习、工作、生活及消费等诸多领域，其管

19、理和服务范围也涉及政府、工商、金融及用户等诸多方面。此外，Internet正以迅雷之势渗透到每个人生活的方方面面，而各种业务在网络上的相继展开与不断完善也在不断推动电子商务这一新兴领域的发展和繁荣。电子商务可应用于小到个人购物、家庭理财、大至企业经营、国际贸易等诸方面。电子商务系统中，作为顾客与商家对话的平台，电子商务网站的架构的作用格外重要，尽管电子商务平台的设计人员通过大量的调查，反馈与实施，不断满足顾客的要求，但一些问题仍亟待解决，例如，认知界面字符信息的现实问题日趋突出。而目前的生活节奏愈来愈快，追求高效成为每个人的夙愿。而当人们面对Internet上各类网站时，心中感受却不尽相同。从

20、页面布局，颜色搭配，内容归类，信息量等方面考虑，这些因素都会从视觉与心理上影响观察者，不同的搭配所要达到传达信息的效率也不尽相同，因此，电子商务网站的排版问题已日益被电子商务公司重视与研究。从字体识别角度考虑，不同字体能否影响用户对信息的识别效率，可靠性如何，进行一项科学的研究，并对此提出相应的改进措施，将会提高用户的信息的识别效率与可靠性。从商家角度来看，该研究有助于产品（服务）提供商更高效的向用户渗透产品（服务）信息。1.2 课题的研究背景及现状1.2.1 研究背景电子商务较传统商务而言存在着诸多优点，首先，电子商务较之传统的商务流程，显示了其数字化、电子化的特征，一方面以电子流更替了实物

21、流，能够大量减少物力、人力的投入，节约了成本;另一方面消除了空间和时间的枷锁，使交易活动能够在任何时间、任何地点进行，从而极大提高了效率。电子商务还对传统的流通模式做了相应修正，减少了中间流通环节，使得生产者和消费者可以直接进行交易，这种做法在一定程度上使得整个社会经济运行的方式有所改变。但与传统商务相比较可以看出，并不是有百利而无一害，电子商务仍存在自己的弊端，比如在该模式下，只能依靠网站制作和网页设计人员对网页进行衡量与把握，向消费者展示商品，该模式下消费者无法切实地体验到欲购商品的真实性，比如食品需要味觉感受，服装需要试穿感受等，而这些在电子商务平台上目前均难以得到满足。为能激起消费者的

22、网上购物的热情，摒弃传统的购物观念，则必须通过合理介绍说明排除消费者心中的种种疑虑，是消费者能够联想到食品的美味，衣服的合身等。问题的解决需要方法，方法的认证则需要实验。实验心理学家赤瑞特拉曾经作过两个著名的心理实验。其中一个便是关于人类获取信息的来源研究，即人类获取信息主要通过哪些途径。他通过进行大量的实验证实：人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。之后在人类长时间的大量的观察与探索中发现，视觉影响人类信息识别的作用最为基础也最为关键。在电子商务网站的设计过程中，设计与开发人员也是将视觉效应放在第一位进行考

23、虑。将可能影响到识别效率的因素进行一一分析，如字符的大小，所处屏幕位置，颜色，背景，信息量等，大量的实验得出了理论分析的基础与实际整改的依据。从而提高了信息识别效率，促进了电子商务的发展。1.2.2 研究现状纵观电子商务发展20余年，国内外对其研究已经深入到细枝末节。针对界面识别效率问题，尽管大量机构与科研人员，高校等投入的工作如火如荼，在颜色，字号，图形，声音，动画等诸多领域也取得了很多进展。具体到网页字符显示效率而言，当前研究的课题主要集中在颜色匹配，字符大小，笔画数，字频等。目前针对字符字体对观察者识别效率与可靠性的影响的研究，国内外均比较少见，但随着物联网的不断推广与数字化时代的到来，

24、人们会更多的接触因特网，网上购物，网上教育，网上咨询等将日胜一日，而随着“网络生活方式”的普及，诸如字体影响识别效率与可靠性的研究将会受到广泛重视，该类研究也将被不断完善，研究结果也将被充分的重视与应用。1.3 本论文的主要工作本课题的研究任务是深入了解字符识别技术的特性，分析字体对识别效率的影响。通过文献检索了解当今国内外电子商务发展现状，获取其发展模式与发展方向。学习掌握认知界面与认知实验方法。掌握统计学相关知识，如均值理论，方差理论，假设检验，相关分析等，并能熟练地运用SPSS软件进行数据处理与分析。深入分析字体对识别效率产生何种影响，涉及到的因素包括哪些方面。经过知识储备与因素分析筛选

25、后自行搭建实验平台进行实验调查，研究不同字体能否对识别时间产生影响，效果是否显著。利用SPSS软件对实验结果进行统计分析，并得出结论。1.4 本论文的内容结构本论文共分为五个章节，其组织结构如下：第一章介绍了该课题的研究意义和背景以及本论文的主要工作。第二章介绍在本课题中用到的一些相关的基础知识，如电子商务的发展，电子商务分类，电子商务与物流的关系以及电子商务平台的搭建与管理眼球识别与效率分析，统计学相关知识等。第三章的内容主要是针对课题的要求，深入分析调查应涉及到的各方面内容与影响因素，制定实验方案，并采用Microsoft Visual C#.Net编程实现。第四章介绍具体实验调查的实现以

26、及利用SPSS软件统计分析实验数据。第五章则针对实验分析数据，得出结论。第2章 电子商务与认知界面2.1 电子商务概论2.1.1 电子商务定义与发展一、电子商务的定义电子商务，作为现代沟通与交易的新手段，已逐步融入人们的工作、学习、生活与娱乐之中。联合国国际经济合作发展组（OECD）将电子商务定义为：电子商务是发生在开放网络Internet上的包含商家与商家之间、商家与消费者之间的商业贸易。1997年11月在法国巴黎，国际商会举行了世界电子商务会议：电子商务（Electronic Commerce），是指对整个贸易活动实现电子化。从涵盖范围方面可以定义为：交易各方以电子交易方式而不是通过当面交

27、换或直接面谈方式进行的任何形式的商业交易；从技术层面可以定义为：电子商务是一种集多项技术于一身的集合体，包括获得数据（电子公告牌、共享数据库）、交换数据（如电子邮件、电子数据交换）以及自动捕获数据（条形码）技术等。二、电子商务的发展电子商务的发展历程大致可划分为三个时代，分别为基于EDI的电子商务，Internet电子商务，E概念电子商务。（一）基于EDI的电子商务EDIEDI(电子数据交换,Electronic Data Interchange)，是将业务文件按公认的标准从一台计算机传输到另一台计算机上去的电子传输方法。 EDI包括硬件(计算机网络)和软件(计算机软件和EDI标准).EDI的

28、使用目的是确保交易的安全。运用EDI技术的电子商务活动主要集中在20世纪90年代前。（二）Internet电子商务20年代中后期，随着网络的不断普及与电子商务交易频次与数额的持续增大，单纯的EDI技术已经无法满足频繁的电子交易的需要，进而催生出了一种新型的交易模式，即Internet模式。Internet模式的核心是三大网络，即Internet，Intranet，Extranet。三大网络中，Internet，因特网，是电子商务的基础，是商务、业务信息的载体；Intranet，企业内部网，作为企业内部商务活动的场所；Extranet，企业外部网，是企业与用户进行商务活动的桥梁。三大网络的综合运

29、营，为广大商家与顾客构建了一个完善高效安全的交易平台，满足了大量交易的需求。（三）E概念电子商务 丰富并完善了电子商务的体系结构，提出并实现了E-mail、E-wallet、E-cash等多项电子实现功能，实现了更为高效的电子交易流程。同时 随着密码技术与认证技术的不断深入研究，电子交易的安全性也得到了更为完善的保证。2.1.2 电子商务模式目前按交易对象划分，电子商务主要可分为B2B,B2C,C2B,C2C五类。一、企业-消费者(Business to consumer, B2C)“商对客”，也就是通常说的商业零售，直接面向消费者销售产品和服务。这种形式的电子商务一般以网络零售业为主，主要借

30、助于互联网开展在线销售活动。B2C即企业通过互联网为消费者提供一个新型的购物环境网上商店（卓越亚马逊、天天团购网、京东商城、中国巨蛋、凡客网、红孩子商城、斯翰宾尼男装、购物中国、当当网等），消费者通过网络在网上购物、同时可以在网上支付。由于该模式节约了了客户和企业的时间的同时又节约了大量的空间（如柜台，陈列架等），商品流通环节的减少也提高了交易效率，特别是对于众多工作忙碌的上班族，该模式可以为其节省大量宝贵的时间。但是，在网上所出售的商品特征也是非常明显和具有局限性的，仅限于一些特殊的商品，例如图书、数码类产品、音像制品、玩具、鲜花、饮食等。这些商品对购买者视、听、嗅、触等感觉体验的要求比较低

31、，像音响设备、香水、服装等需要消费者的某个特定感官去体验的商品则不适合在网上销售，当然，也存在一些特例，不排除有少数消费者偏偏认定某一品牌下某一型号的商品而不需要现场体验就决定购买它，但是这样的消费者毕竟很少，人们普遍更愿意相信自己的体验感觉来决定是否购买某商品，所以，B2C市场上成功的企业如卓越、当当、京东等，都是卖一些特殊商品的。B2C电子商务的付款方式采用货到付款与网上支付相结合，而大多数电子商务企业的配送方式选择物流外包，以节约运营成本。随着用户消费习惯的不断改变以及优秀企业示范效应的带头与促进，网上购物的用户将会不断增长。二、企业-企业(Business to business, B

32、2B)指企业与企业之间通过互联网进行产品、服务及信息交换等业务。这些过程包括：发布供求相关信息，订货及确认订货，完成支付过程及票据的签发、商品的传送和接收，商家确定配送方案并监控配送过程等。B2B的典型代表有百纳网、百万网、阿里巴巴、中国网库、中国制造网、瀛商网、商机网、敦煌网、慧聪网、太平洋门户网、中国114黄页网等。B2B按服务对象可分为外贸B2B和电子商务内贸B2B，按行业性质可分为综合B2B和垂直B2B，垂直B2B有：鲁文建筑服务网,中国畜牧商城网，中国化工网等。目前基于互联网的B2B的发展速度异常迅猛，据最新的统计显示，在本年初互联网上B2B的交易额已经远远超过B2C的交易额。201

33、1年1月18日，中国电子商务研究中心发布了2010年度中国电子商务市场数据监测报告，2010年中国电子商务市场交易额已达4.5万亿，同比增长22%。其中，B2B市场交易额达到3.8万亿，网上零售市场交易规模达5131亿元。三、消费者-消费者(consumer to consumer, C2C)C2C是指个人与个人之间，在既定的在线交易平台上进行电子商务活动，卖方可以主动在网上提供商品并拍卖，而买方则可以自行选择商品并进行竞价。C2C模式下主要交易的商品有日用品，图书，以及二手产品等。目前，中国比较知名的C2C电子商务平台主要有淘宝网，拍拍网，当当网等。互联网研究机构艾瑞咨询于2011年1月13

34、日发布数据称，2010年第四季度中国网络购物市场交易规模达到1608.4亿元，环比增速达27.4%，比去年同期的914.7亿元增长75.8%。2.1.3 电子商务平台建设电子商务系统的构建中最为核心的部分是电子商务网站的建设，它是企业实施电子商务的物质基础。电子商务网站的建设是一项系统性的工程，它不仅仅是技术方面的问题，而且需要遵循一定的方法来实施。概括如下：一、熟悉电子商务网站建设的网络基础知识，包括互联网信息服务的接入方式，网络服务提供商的选择，网络服务方式的选择，域名申请与注册等。二、电子商务网站平台的规划与设计，包括网站总体设计，网站功能设计，网站的硬件与软件平台规划以及电子商务平台（

35、交互界面）的设计等。三、电子商务网站平台的实现，包括平台开发，平台测试与平台管理。2.2 人机系统创造最优的人机关系、获得最佳的系统效益、提供最舒适的工作环境，充分发挥人和机器各自的特点，相互协调、相互配合、取长补短、发挥最优绩效，是人机系统设计的目的。如何合理分配人与机器在系统功能上的合理搭配以及人机间信息传递的有效性是人机系统整体设计的基本问题。随着信息技术的高速发展，人们所面对的是快速传递的大量信息，从而引生了对操作时精度高、快速准确的要求。与此同时，人机界面正逐步由硬件向软件转移，致使人与机器如何交互进入了一个新的阶段。因此，新类型的人机系统中人的特性如何体现，人与机器的功能如何合理分

36、配，机器系统如何设计才能更宜人等，这些成为人机系统设计的主要考虑内容。2.2.1 认知界面自出生以来，人便靠视觉来获取知识，观察其四周的环境。与其他动物一样，视力是维持生存的条件，人类用眼的机会最多，从学习知识的角度来说，视觉的重要性大大超过其他知觉，医学教育网搜集整理视觉是个体感知信息的主要条件的观点，普遍受到心理学家和教育学家的肯定。电子商务交易平台中，作为消费者与营销人员接触的媒介，最为直接影响视觉的要素莫过于认知界面。认知界面(User Interface)是对用户与系统之间进行交互所采用的方式、途径、内容、结构及布局的总称，认知界面也叫人机界面、人机接口、人机输入输出或人机交互界面等

37、1。认知界面经历了命令认知界面、图形认知界面和多通道认知界面三个发展阶段。认知界面设计应该遵循合理、有效、安全的原则。合理性指的是在认知界面设计过程中应该尽量做到客观、系统、全面、协调和美观。有效性是指认知界面设计应该做到一致规范、快速高效、界面友好、灵活适应、操作方便。安全性是指设计的认知界面保证系统的数据、操作和功能可以被可靠使用的能力，从软件学的角度讲，将其归纳为健壮性范畴。它包括对使用权限的设置、检测、修改和维护，对错误的诊断、报告、纠正和维护，以及对输入数据的正确性进行检查，报告错误和纠正错误等方面的能力。认知界面设计包括界面需求分析、输入设计、输出设计、屏幕界面设计和编写用户手册等

38、工作。其中屏幕设计的合理与否直接影响电子商务网站信息获取的效率高低，因此需高度重视此环节。屏幕界面布局是由各个界面构件在屏幕界面中的位置、大小、图样等所构成的整体屏幕格局。屏幕界面的布局应该整洁、合理、和谐，既能满足所显示内容的需要，又要具有美感。功能、内容和类型不同的屏幕界面其布局是不一样的。在屏幕界面设计过程中，应该重视屏幕界面的整体布局设计，在满足输入输出需要的基础上，设计出具有整体和谐美观的屏幕界面。在电子商务中，一个有效的人机交互模型是最能吸引用户参与的手段之一。构建一个基于多通道信息的电子商务交互模型，将视觉、听觉及WIMP等多个信息通道结合起来，利用虚拟现实技术，通过使用虚拟的购

39、物环境、顾客替身、导购员及商品的三维展示等手段来增强用户的购物体验，从而使用户产生购买欲望。电子商务的人机交互界面的展示方式由网页的形式体现，页面大小空间有限，致使其所能传递的信息是有限的；此外，人的信息通道也是有限的，即使界面展示大量的信息，如果超出了人的信息通道，显然也是徒劳。因此，在人机界面设计的过程中，应该利用有限的界面空间去向用户传达最有效地能够留下深刻印象的信息。良好的电子商务界面应该能够引导消费者的视线按照设计人员的意图以顺序合理、有效感知的方式取得最佳的效果，具体表现为主题突出，主次分明，商家徐传达给消费者的信息要容易被接受。附加过多的信息，会超出消费者的信息通道传输能力，效果

40、反而适得其反。2.2.2 字体识别效率分析认知界面的主要构件包括字，图形，图片，音频，视频等。其中每一项元素又可以有多层次的划分，例如对字体分析将其划分为字形，字的颜色，字的大小等。字形继续划分又形成字体，结构，复杂度等子类。每一项因素或这些因素之间的相互作用都有可能影响电子商务网站信息的识别效率。本论文只针对字体作分析。汉字是世界主要语言中唯一的表意文字,人在对汉字进行信息加工的过程中,必须对其二维图形特征进行参考。随着计算机的迅速普及,越来越多的人需要使用计算机工作。计算机呈现的汉字信息包含了书面文字的字体、字音和语义信息,而且其所呈现的汉字字体是可以变化的,这不同于书面文字固定不变的单一

41、字体。计算机呈现给用户的汉字包含很多种类，有书面文字中所常采用的宋体、楷体和黑体等，此外还包含了华文彩云，华文琥珀等诸多不常用字体。对于这些字体信息进行识别，这个过程中存在什么样的规律？这个方面的研究尚属少见。对于汉字识别的规律，已有的研究主要存在两种观点：其一是认为汉字识别首先要对部件和笔画等汉字字体特性进行分析，接下来将分析的结果进行整合从而识别整个汉字。所以在汉字识别过程中就会存在部件数和笔画数等效应；其二是认为识别汉字直接以整体为单位，强调的是字体知觉的整体性。较后者而言，更多的研究结果为汉字加工的特征分析观点提供支持。美中不足的是，特征分析观点并不能为汉字识别中的全部现象提供支持，如

42、笔画、字频和部件之间的关系并不是完全独立的，它们之间可能存在交互作用。因此，还有一种观点提出了汉字加工的平行假说，认为在每个单字的加工过程中存在着整字识别的加工和以笔画为单位的组合加工，将二者结合起来进行考虑分析，设计中它们共同分享着有限的注意资源。本课题将从第二种观点出发，从整体角度考察不同字体对识别效率的影响。2.3 认知实验在界面设计中要求界面设计应使人的反应尽量快和准确。例如在字体与识别效率分析匹配实验中就要求测出每种字体下人的识别所用时间。而每个人之间在反应时间上是有差异的，如何认识这种差异需要通过认知实验来完成。通过认知实验可以了解人的反应时极限情况，这些都是界面设计的理论基础。第

43、3章 实验平台构建3.1 需求分析3.1.1 本次实验需求分析本次实验调查只针对字体一种变量进行定性分析，考察不同字体的识别效率是否存在差异，其他各项影响字符识别效率的因素均统一固定为默认值。切入点为功能需求分析与性能需求分析，分别如下：一、功能需求分析本课题搭建的实验平台实现功能较为明确，即测试被试在不同字体情况下对相同汉字识别时间的测量，进行组内重复实验后完成数据的整理与统计，根据统计结果分析字体是否对人机界面的交互效率产生影响。详细内容列举如下：1. 选择9个具有代表性的汉字，使其组合形成具有三种复杂度（按笔画分为5画，10画，20画），三种结构（上下结构，左右结构，半包围结构）；2.

44、选择三种常用字体，分别赋给每一个汉字，从而形成3*9=27种组合情况；3. 将27个汉字形成的组合进行随机排序，所谓位随机排序是指完全打乱它们各自的出现顺序，并能保证在一个循环中每个汉字都会并且只会出现一次；4. 每组实验完成后软件自动统计相关被试反应时情况以及错误率，若错误率过高则自动放弃本组实验数据，若被试反应时不符合正常情况的数据过多并超出阈值，软件也将自动放弃本组实验数据；5. 得到合法数据后自动将其保存到excel表中，方便以后的统计分析。二、性能需求分析1. 定时器的精确性一定要高，由于从人的眼睛观察汉字到该汉字被识别并从大脑反应得出结论的时间非常短暂，据相关研究分析，这个时间间隔

45、是以10毫秒级为单位的。由于如今CPU的振荡周期已经达到微妙级，因此，从实验硬件（PC机）支持的角度考虑，系统误差可以忽略；2. 实验过程的操作要领一定要清晰，由于被试进行实验所花费的时间主要集中在手指触动键盘的那个时间段，远远高于人眼识别汉字的时间，因此，如何通过实验步骤的设计减少这个系统误差是本次课题的一个重点也是一个难点所在。3.1.2 深入研究预分析为做进一步的调查与研究，实验平台增加了颜色设置，字号设置，字符输入，扩展字体种类等多项功能。为各项因素的影响因素作用的分析准备了基础。3.2 实验平台开发结合上题所述需求分析，开发产品设计计划任务书。其功能结构图如下所示：字符识别效率分析系

46、统作者信息帮助文档统计模块实验主模块初始化初模块图3-1 系统结构图本平台采用visual 环境开发，各部分详细功能如下：3.2.1 实验配置模块实验配置模块主要包含初始化模块，字号设置模块以及颜色设置三个核心子模块。此外为实验者配置有帮助模块和作者简介模块。一、初始化模块用户界面如下：图3-2 认知界面此模块实现的主要功能为：完成一次实验操作后使软件内保存相关记录项恢复至初始态，以便进行下一次实验操作。具体实现如下：1. 字符数组的位随机排列本次实验所采取的测试内容为“艾”，“付”，“闪”，“笋”，“桃”，“匿”，“馨”，“壤”，“魔”共计九个汉字字符。其中，上-下，左-右，半包围共计三种结

47、构；5画，10画，20画共计三种字体复杂度；华文行楷，宋体，隶书共计三种字体，一共构成3x3x3=27种组合。效果见下图（实际试验中字号远小于展示效果）：图3-3 字符图集将这27种组合初始化到一个一维数组中。此时该数组内的各个元素的次序是既定的，为达到位随机效果，循环使用伪随机数发生器，产生一个1-27的随机数，并通过一个列表队列存储该随机数，当产生下一随机后，在存入列表队列前，首先要检验队列中是否已有该随机数的存在，若尚未发现该随机数，则将其存入队列中，若已发现重复，则将其弃用，重新调用伪随机数发生器并检查，依此循环27次，将0-26在队列中的位置完全随机。该27个元素重新排好顺序后，依次

48、从队列中取出，放到实验测试需用到的一维数组内。2. 识别时间的重置每次实验开始前，都需将识别时间重新置位为-1，实验开始后通过计时函数完成时间数组的置数功能。3. 识别正误个数的重置待本次实验结束后，27个元素均会有一个正误判定结果，此结果保存在一个一维数组中，带刺数组中的数据完成统计后自动清空，以免影响到下次实验的进行。4. 快捷键操作由于本实验平台所进行的实验的次数多，每人30组共计810次，为避免鼠标操作所带来的不必要耗时，对本系统做了相关的快捷键的设置“Ctrl+I”。二、字号设置模块为达到不同的识别效果，本实验程序添加了初号，小初，一号，小一，二号，小二，三号，小三，四号，小四，五号

49、，小五，六号，小六等14中不同的字号（程序中以磅值作为计量单位），供不同实验标准选择。字号配置界面如下图：图3-4 字号配置三、颜色设置模块为达到不同的识别效果，本实验程序分别为画板背景，字符颜色和准线颜色做出了实验者自行设置的对话框，操作方便，供不同实验标准选择。通过调用windows自带的颜色对话框，可以选择任意颜色组合。认知界面如下图：图3-5 颜色配置3.2.2 实验主模块实验主模块为本次实验的核心模块，通过记录实验被试识别清晰字符的时间，进而达到统计不同字体识别效率的统计效果。实验主模块按功能可划分为5个子模块：字符显示模块，字符清除模块，计时模块，字符判定模块，字符确认模块。一、字

50、符显示模块实验配置模块调用实验主模块之后2秒，字符显示模块开始正常工作，其工作按如下步骤进行：1. 首先利用画布技术将电脑全部黑屏显示显示时间500毫秒，使观察者适应背景色；2. 在屏幕正中央显示一长宽各为20磅（1磅=0.3528毫米）， 显示时间为200毫秒，作用为引起观察者注意，字符即将在以此点为中心的位置显示，并将视力聚焦此点；3. 重新刷新屏幕，回到黑屏状态，延时200毫秒，预示汉字即将绘出；4. 取初始化模块完成后的位随机数组中的第一个元素，显示在屏幕中心位置，此时计时模块开始工作，观察者开始识别显示的字符。若识别清楚，则执行相应操作转入到字符判定模块。二、字符清除模块每当实验者确

51、认识别清楚一个字符时，按空格键调用此操作，屏幕将刷屏一次，此时显示在屏幕中心位置的中文字符消失，此模块为字符判定模块的一部分。三、计时模块本计时模块采用StopWatch高精度计时器，可采用的计数方式有如下三种：1. Elapsed：返回一个TimeSpan对象，表示计时时间间隔；2. ElapsedMilliseconds：返回计时经过的微秒数，精确度稍差，适合于稍长一点的计时；3. ElapsedTicks： 返回计时经过的计时器刻度（timer tick）数。计时器刻度是Stopwatch对象可能的最小量度单位。计时器刻度时间的长度由特定的计算机和操作系统确定。Stopwatch对象的

52、Frequency静态字段的值表示一秒所包含的计时器刻度数。应当根据计时任务的情况选择其中的一个属性。在本实验程序中，Elapsed属性提供了需要的精确度，用它来输出经过的毫秒数。字符显示时，计时器开始工作，待实验者按下空格键表明识别清除该字符时，计时器停止工作，并将所记录的时间间隔存入对应的反应用时矩阵中。四、字符判定模块字符判定模块完成观察者对字符已识别清楚的确定操作，执行较简单，单击空格键即可完成一次操作，同时停止此次计时，并将计时结果存入对应的计时矩阵中。随后转入字符确认模块。五、字符确认模块此模块主要完成对显示字符的确认操作，观察者可通过按小键盘的1-9号键确认本次识别到的字符。按键

53、与对应字符映射表如下：表3-1 按键-字符映射表数字123456789字符艾付闪笋桃匿馨壤魔本程序对实验者的操作顺序作了严格的限定，即识别清除某一字符时，必须先单击回车键，然后方能单击对应的数字键，已达到减小因直接搜寻对应数字键浪费掉的时间，对实验结果产生影响。如若实验者违规操作，程序将自动发出警告，提示操作错误并自动重新运行。完成此模块后，位随机数组指针自加一，处理第二个字符，依此循环，直到27个字符识别完毕后，一组实验结束，转入实验统计模块。3.2.3 实验统计模块本模块由三个子模块构成：统计用时模块，字符判定出错显示模块，保存到文件模块。图形界面如下：图3-6 统计用时模块一、统计用时模

54、块保存并显示该实验者27个字符的各自的识别时间。二、字符判定出错模块识别证确时，字符反应时间对应颜色为黑色，若识别有误，对应字符识别时间则为红色，该字符的识别时间不计入统计结果。若错误字符超过三个，则本次实验数据全部作废，不作保存，重新开始实验。三、保存到文件模块若本次实验的数据符合要求（错误数低于3），将本次实验的实验结果保存到EXCEL文件中，以方便做最后的统计分析。3.2.4 帮助文档主要提供给实验者一些操作说明（包括一些快捷键的使用说明等），使其更快速的适应实验环境。相关界面如下：图3-7 快捷键说明3.2.5 作者信息提供开发人员的相关资料与联系方式。相关界面如下：图3-8作者简介3.3 软件测试与优化新开发的实验平台往往会有诸多问题的存在，为发现和解决这些问题，必须进行软件测试。时间准确度与颜色搭配问题尤为重要，本平台针对上章所划分的几大模块中的计时模块与颜色搭配模块进行测试。3.3.1 计时模块的测试精确的时间计量方法在该应用程序中是非常重要的。为对计时器（StopWatch）的准确性进行评估，采用了计时准确性的判定实验，具体实验方法见如下程序代码。using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;