机器学习中的算法(1)-决策树模型组合之随机森林与GBDT - LeftNotEasy - 博客园
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&&& 决策树这种算法有着很多良好的特性，比如说训练时间复杂度较低，预测的过程比较快速，模型容易展示（容易将得到的决策树做成图片展示出来）等。但是同时，单决策树又有一些不好的地方，比如说容易over-fitting，虽然有一些方法，如剪枝可以减少这种情况，但是还是不够的。
&&& 模型组合（比如说有Boosting，Bagging等）与决策树相关的算法比较多，这些算法最终的结果是生成N(可能会有几百棵以上）棵树，这样可以大大的减少单决策树带来的毛病，有点类似于三个臭皮匠等于一个诸葛亮的做法，虽然这几百棵决策树中的每一棵都很简单（相对于C4.5这种单决策树来说），但是他们组合起来确是很强大。
&&& 在最近几年的paper上，如iccv这种重量级的会议，年的里面有不少的文章都是与Boosting与随机森林相关的。模型组合+决策树相关的算法有两种比较基本的形式 - 随机森林与GBDT((Gradient Boost Decision Tree)，其他的比较新的模型组合+决策树的算法都是来自这两种算法的延伸。本文主要侧重于GBDT，对于随机森林只是大概提提，因为它相对比较简单。
&&& 在看本文之前，建议先看看与其中引用的论文，本文中的GBDT主要基于此，而随机森林相对比较独立。
基础内容：
&&& 这里只是准备简单谈谈基础的内容，主要参考一下别人的文章，对于随机森林与GBDT，有两个地方比较重要，首先是information gain，其次是决策树。这里特别推荐Andrew Moore大牛的，与。Moore的非常赞，看懂了上面说的两个内容之后的文章才能继续读下去。
&&& 决策树实际上是将空间用超平面进行划分的一种方法，每次分割的时候，都将当前的空间一分为二，比如说下面的决策树：
&&& 就是将空间划分成下面的样子：
&&& 这样使得每一个叶子节点都是在空间中的一个不相交的区域，在进行决策的时候，会根据输入样本每一维feature的值，一步一步往下，最后使得样本落入N个区域中的一个（假设有N个叶子节点）
随机森林(Random Forest):
&&& 随机森林是一个最近比较火的算法，它有很多的优点：
&&& 在数据集上表现良好
&&& 在当前的很多数据集上，相对其他算法有着很大的优势
&&& 它能够处理很高维度（feature很多）的数据，并且不用做特征选择
&&& 在训练完后，它能够给出哪些feature比较重要
&&& 在创建随机森林的时候，对generlization error使用的是无偏估计
&&& 训练速度快
&&& 在训练过程中，能够检测到feature间的互相影响
&&& 容易做成并行化方法
&&& 实现比较简单
&&& 随机森林顾名思义，是用随机的方式建立一个森林，森林里面有很多的决策树组成，随机森林的每一棵决策树之间是没有关联的。在得到森林之后，当有一个新的输入样本进入的时候，就让森林中的每一棵决策树分别进行一下判断，看看这个样本应该属于哪一类（对于分类算法），然后看看哪一类被选择最多，就预测这个样本为那一类。
&&& 在建立每一棵决策树的过程中，有两点需要注意 - 采样与完全分裂。首先是两个随机采样的过程，random forest对输入的数据要进行行、列的采样。对于行采样，采用有放回的方式，也就是在采样得到的样本集合中，可能有重复的样本。假设输入样本为N个，那么采样的样本也为N个。这样使得在训练的时候，每一棵树的输入样本都不是全部的样本，使得相对不容易出现over-fitting。然后进行列采样，从M个feature中，选择m个(m && M)。之后就是对采样之后的数据使用完全分裂的方式建立出决策树，这样决策树的某一个叶子节点要么是无法继续分裂的，要么里面的所有样本的都是指向的同一个分类。一般很多的决策树算法都一个重要的步骤 - 剪枝，但是这里不这样干，由于之前的两个随机采样的过程保证了随机性，所以就算不剪枝，也不会出现over-fitting。
&&& 按这种算法得到的随机森林中的每一棵都是很弱的，但是大家组合起来就很厉害了。我觉得可以这样比喻随机森林算法：每一棵决策树就是一个精通于某一个窄领域的专家（因为我们从M个feature中选择m让每一棵决策树进行学习），这样在随机森林中就有了很多个精通不同领域的专家，对一个新的问题（新的输入数据），可以用不同的角度去看待它，最终由各个专家，投票得到结果。
&&& 随机森林的过程请参考 。这个页面上写的比较清楚了，其中可能不明白的就是Information Gain，可以看看之前推荐过的Moore的页面。
Gradient Boost Decision Tree:
&& GBDT是一个应用很广泛的算法，可以用来做分类、回归。在很多的数据上都有不错的效果。GBDT这个算法还有一些其他的名字，比如说MART(Multiple Additive Regression Tree)，GBRT(Gradient Boost Regression Tree)，Tree Net等，其实它们都是一个东西（参考自)，发明者是Friedman
&& Gradient Boost其实是一个框架，里面可以套入很多不同的算法，可以参考一下机器学习与数学(3)中的讲解。Boost是"提升"的意思，一般Boosting算法都是一个迭代的过程，每一次新的训练都是为了改进上一次的结果。
&& 原始的Boost算法是在算法开始的时候，为每一个样本赋上一个权重值，初始的时候，大家都是一样重要的。在每一步训练中得到的模型，会使得数据点的估计有对有错，我们就在每一步结束后，增加分错的点的权重，减少分对的点的权重，这样使得某些点如果老是被分错，那么就会被“严重关注”，也就被赋上一个很高的权重。然后等进行了N次迭代（由用户指定），将会得到N个简单的分类器（basic learner），然后我们将它们组合起来（比如说可以对它们进行加权、或者让它们进行投票等），得到一个最终的模型。
&& 而Gradient Boost与传统的Boost的区别是，每一次的计算是为了减少上一次的残差(residual)，而为了消除残差，我们可以在残差减少的梯度(Gradient)方向上建立一个新的模型。所以说，在Gradient Boost中，每个新的模型的简历是为了使得之前模型的残差往梯度方向减少，与传统Boost对正确、错误的样本进行加权有着很大的区别。
&& 在分类问题中，有一个很重要的内容叫做Multi-Class Logistic，也就是多分类的Logistic问题，它适用于那些类别数&2的问题，并且在分类结果中，样本x不是一定只属于某一个类可以得到样本x分别属于多个类的概率（也可以说样本x的估计y符合某一个几何分布），这实际上是属于Generalized Linear Model中讨论的内容，这里就先不谈了，以后有机会再用一个专门的章节去做吧。这里就用一个结论：如果一个分类问题符合几何分布，那么就可以用Logistic变换来进行之后的运算。
&& 假设对于一个样本x，它可能属于K个分类，其估计值分别为F1(x)…FK(x)，Logistic变换如下，logistic变换是一个平滑且将数据规范化（使得向量的长度为1）的过程，结果为属于类别k的概率pk(x)，
&& 对于Logistic变换后的结果，损失函数为：
&&& 其中，yk为输入的样本数据的估计值，当一个样本x属于类别k时，yk = 1，否则yk = 0。
&&& 将Logistic变换的式子带入损失函数，并且对其求导，可以得到损失函数的梯度：
&&& 上面说的比较抽象，下面举个例子：
&&& 假设输入数据x可能属于5个分类（分别为1,2,3,4,5），训练数据中，x属于类别3，则y = (0, 0, 1, 0, 0)，假设模型估计得到的F(x) = (0, 0.3, 0.6, 0, 0)，则经过Logistic变换后的数据p(x) = (0.16,0.21,0.29,0.16,0.16)，y - p得到梯度g：(-0.16, -0.21, 0.71, -0.16, -0.16)。观察这里可以得到一个比较有意思的结论：
&&& 假设gk为样本当某一维（某一个分类）上的梯度:
&&& gk&0时，越大表示其在这一维上的概率p(x)越应该提高，比如说上面的第三维的概率为0.29，就应该提高，属于应该往“正确的方向”前进
&&&&&&&&&&&&&&&&& 越小表示这个估计越“准确”
&&& gk&0时，越小，负得越多表示在这一维上的概率应该降低，比如说第二维0.21就应该得到降低。属于应该朝着“错误的反方向”前进
&&&&&&&&&&&&&&&&& 越大，负得越少表示这个估计越“不错误 ”
&&& 总的来说，对于一个样本，最理想的梯度是越接近0的梯度。所以，我们要能够让函数的估计值能够使得梯度往反方向移动（&0的维度上，往负方向移动，&0的维度上，往正方向移动）最终使得梯度尽量=0），并且该算法在会严重关注那些梯度比较大的样本，跟Boost的意思类似。
&&& 得到梯度之后，就是如何让梯度减少了。这里是用的一个迭代+决策树的方法，当初始化的时候，随便给出一个估计函数F(x)（可以让F(x)是一个随机的值，也可以让F(x)=0），然后之后每迭代一步就根据当前每一个样本的梯度的情况，建立一棵决策树。就让函数往梯度的反方向前进，最终使得迭代N步后，梯度越小。
&&& 这里建立的决策树和普通的决策树不太一样，首先，这个决策树是一个叶子节点数J固定的，当生成了J个节点后，就不再生成新的节点了。
&&& 算法的流程如下:（参考自treeBoost论文）
&&&& 0. 表示给定一个初始值
&&&& 1. 表示建立M棵决策树（迭代M次）
&&&& 2. 表示对函数估计值F(x)进行Logistic变换
&&&& 3. 表示对于K个分类进行下面的操作（其实这个for循环也可以理解为向量的操作，每一个样本点xi都对应了K种可能的分类yi，所以yi, F(xi), p(xi)都是一个K维的向量，这样或许容易理解一点）
&&&& 4. 表示求得残差减少的梯度方向
&&&& 5. 表示根据每一个样本点x，与其残差减少的梯度方向，得到一棵由J个叶子节点组成的决策树
&&&& 6. 为当决策树建立完成后，通过这个公式，可以得到每一个叶子节点的增益（这个增益在预测的时候用的）
&&&&&& 每个增益的组成其实也是一个K维的向量，表示如果在决策树预测的过程中，如果某一个样本点掉入了这个叶子节点，则其对应的K个分类的值是多少。比如说，GBDT得到了三棵决策树，一个样本点在预测的时候，也会掉入3个叶子节点上，其增益分别为（假设为3分类的问题）：
&&&&&& (0.5, 0.8, 0.1),& (0.2, 0.6, 0.3),& (0.4, 0.3, 0.3)，那么这样最终得到的分类为第二个，因为选择分类2的决策树是最多的。
&&&& 7. 的意思为，将当前得到的决策树与之前的那些决策树合并起来，作为新的一个模型(跟6中所举的例子差不多)
&&&& GBDT的算法大概就讲到这里了，希望能够弥补一下上一篇文章中没有说清楚的部分：）
&&&& 看明白了算法，就需要去实现一下，或者看看别人实现的代码，这里推荐一下wikipedia中的gradient boosting页面，下面就有一些开源软件中的一些实现，比如说下面这个：&
参考资料：
&&&& 除了文章中的引用的内容（已经给出了链接）外，主要还是参考Friedman大牛的文章：Greedy function approximation : A Gradient Boosting Machine后使用快捷导航没有帐号？
&&　　
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网站模型设计中的内涵和重点
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
如何搭建完整的网站架构并设计出一个出色的网站？关于这个问题，我们很难提出一个绝对权威和正确的设计思路，但任何网站的设计都需要遵循一个循序渐进的步骤。此次IT设计栏目特别邀请网站设计专业人士，自本期起进行为期5期的连载，分别从网站模型构建、审美与交互设计、风格设计、代码设计、可用性测试及对设计的折回补充等五方面，详细阐述如何设计一个优秀的网站，敬请读者关注。
网站设计是一门新兴的边缘性职业，既要从外观上进行创意，又要结合图形和版面设计，交互设计等诸多相关原理，这使得网站设计变成了一门独特的艺术。
良好的网站设计能使网站在同类站点中独具特色，优秀的创意和表现方式能给浏览者留下深刻的印象，使网站访问流量增加甚至直接增加网站收入。 因此，在设计的初始阶段就规划好网站的设计步骤是非常重要的，通常情况下网站设计步骤分为模型构建、审美及交互设计、风格设计、代码设计、可用性测试等几大方面。首先我们由以下四个步骤来了解一下网站模型设计中的内涵与重点。
一、网站设计，不仅仅是美术设计
你的工作究竟属于设计师还是美工？那得看你做的活是真正的设计，还是点缀页面使之更好看的操作。设计师的工作是高屋建瓴的，而美工只是软件工具的使用者。
很多人把在网站中的设计定义为美术设计，认为设计师的工作任务就是使用Photoshop一类的绘图软件把需要展示的页面画出来，其实这是很狭义的理解。合格的设计师应该立足于整个网站的全局，在规划上对整个网站进行完整的设计，在宏观上把握设计风格导向，微观上再针对该网站的具体定位来决定如何对设计进行元素上的细化。当然，网站设计还包括了数据库设计及程序设计，在这里，我仅以我的从业经验，举例谈谈网站前端设计。
北京奥运会即将开幕，我们先来举两个奥运类型网站的例子：
奥运会官网：如图，这是一个设计得非常成功的例子，设计师并没有像一般涉及奥运主题的设计一样使用大量红色，而是把页面风格完全国际化，其中把各种资讯和功能模块都恰到好处地融合在一起，粗毛笔一般的元素设计使网站得到了丰富的整体效果。
新浪奥运频道：如图，我们可以看到设计师的创意仅仅被压缩在页面滚屏几次后看到的内容区块上，使用了奥运五环色彩来进行设计。页面头部基本是套在任何一个专题网站都能使用的结构素材，而新浪的资讯系统一定是能支持实现一个更脱离内容专题模板的好设计的，可见其并没有从网站设计的角度出发去处理这个项目。
二、设计人员在需求阶段介入，影响需求，而不干预需求
我们常听到有设计师抱怨：&这个设计让我改了十多遍怎么还不能定稿？&，也常听到产品经理说：&这个设计师怎么就是把握不住要点？&
不论设计在网站的实现过程中有多么重要，网站该是什么模样，还是必须由需求决定。所以网站项目的前期需求是至关重要的环节，也可以理解成房屋建筑的地基。需求也许是经过若干调查，将结果汇总后产生的报告，也可能是领导或老板的一时冲动而引发的大讨论。
在需求的确立过程中，遗憾的是，网站设计人员的分量是极其有限的，产品经理、频道主管、某级领导的想法往往直接决定着需求的最终形态。但是设计人员在需求阶段的介入还是很有必要的，设计师能以自己专业独到的眼光，提出科学合理的建议，影响需求的细节。这样做的结果是能在最大限度上取得需求方和设计方的思想一致，而不至于在设计过程中面对着有意见却不让更改的需求问题而大发牢骚。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
三、学会掌控用户路径
用户从哪个页面来？他最有可能点哪个链接或者按钮？他使用了搜索框吗？他下一页去哪里？最后哪个页面会被他打印输出？
站在整个网站的角度出发，这些流程也许只是产品经理需要把握的，设计师拿到UE图只管一个接一个绘制页面就行。其实不然，好的设计师往往能承担一部分产品经理的职责，设计出一个典型的用户路径，这对网站页面流程有着很大的影响。
页面和页面之间有很多关联，成片的超链接把流程页面和外部页面混乱地串在一起，区域A的文字链接要链到页面2，区域B的图片链接是指向页面3，侧边的一个位置显著的大按钮其实是链接到网站X&&页面和页面之间也是有继承关系的，继承的过程要让用户觉得理所当然，在视觉上实现平滑过渡，这就是设计师要考虑的具体问题。从一个页面到另一个页面的路径组成里，哪些模块要原样保留，哪些控件要发生变化？页面结构是否可以变动，页面色彩是否可以更换？这些都是需要参照用户路径进行设计的地方。把自己想象成为一个普通用户，一页一页地点进来，你就能明白用户需要的是什么样的合理设计。在此我们可以参考如图所示的网站设计流程图。
四、初步实现UE产品模型，并审核
设计师需要以什么作为参考来进行页面设计？所有的元素和流程都在脑子里，这个时候设计师需要稍加整理把它们简要地画出来，画出线框和注释就可以了。
我们可以把UE模型理解为设计草图，在UE阶段，设计师主要根据用户路径得来的线索，加上对用户交互习惯的探索，进而整理出一个大概的模型框架。这个框架里，要明确画出有几个关键页面，每个关键页面的关键元素和模块有哪些，这些关键元素和模块哪些是必须以某种特定位置排列或者是务必要强调突出的。
其中，网站的首页、最终页面是最重要的两级页面，首页会是用户使用网站的第一站，在首页的体验好坏，直接决定着他的去留；而最终页面是用户想要获得信息的具体页面，他会在这个页面停留最久，可能会进行仔细的阅读，或是打印出这一页备用。通常在绘制完UE模型之后，会有一个开发小组来讨论并且审核这个模型，这时候就需要着重确定首页和最终页的大概模样，每个讨论参与者对此都很关心。UE模型的绘制我们可以参考如图的某商城的UE图。UE模型通过之后，传统意义的设计终于派上用场，要进行具体的页面设计了。
网站设计中可能存在的误区〖EOF〗
误区一：设计师就是美工。事实上，两者几乎完全不同，设计师存在主观因素上的设计，而美工很有可能只是被动执行。
误区二：用什么做图软件对设计师来说很重要。其实设计师对做图软件没有什么严格要求，很多学习绘图软件很久的人习惯用photoshop来画页面，而更多专职面向网页设计的人习惯使用fireworks，因为其更偏网页化的操作能带来更高的效率。
误区三：做平面设计和网页设计其实是互通的。虽然都是设计，但两者的很多设计规矩是不一样的，我认为两者最大的区别是思想上的区别：平面设计讲究留白和视觉冲击，而网页设计则寸土寸金，页面元素的整齐协调更是至关重要的。
误区四：我改变不了领导和用户的需求。设计师要做的只是提出自己对于设计上的看法，决定权仍然在于领导。
误区五：我经验不足，提不了任何建议。对设计师来说，了解需求也是很重要的，不光是需要读懂文档，更需要真正明白大家在做的是一个什么样的具体的东西，这样在动手操作的时候，才不会手足无措或者是理解偏差。
误区六：设计师直接出设计稿就行了，有问题就改。设计师需要先搭建出UE模型，UE只需要以简单线框模式展现，效率高而且适合随时调整修改，往往在这个阶段需要修改的地方是很多的，如果直接就以设计稿来探讨，每修改一处都是一个工程，毫无效率可言。
误区七: 每个页面都很重要，都要认真研究探讨。其实大部分网站页面都是一样的框架，只是内容显示不同，同一个级别的页面基本都是一致的，除了关键页面之外，其他页面用户也许只是经过一次，停留时间甚至可以忽略，论优先级来说，同等效率下自然要保证关键页面。
MRD（Market Requirements Document），是指市场需求文档。MRD文档主要侧重于市场机会的分析，得出类似于 &就当前市场情况而言，我们可以做什么&的结论；
PRD（Product Requirements Document），是指产品需求文档。PRD侧重于整个产品的规划，比 MRD文档要细化一些；
UI（User Interface）设计，用户界面设计，用户界面设计的三大原则是: 置界面于用户的控制之下、减少用户的记忆负担、保持界面的一致性；
UE（User Experience），用户体验，成形的用户体验可表示为框架化的页面草图，有些人习惯用纸笔画UE，有些人习惯用word或其他行业软件，总之能展现页面概要示例即可。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
网页设计的规范
理解并遵循网页设计的规范是网页界面设计的基础，网页设计的规范在行业中通常被称为设计的&一贯性&。一个优秀的、有经验的设计师能把网页设计的基本规范自然而本能地融入作品中。在显示器的方寸显示空间里，用户需要以被限定的分辨率来浏览页面、以键盘和鼠标来交互控制界面、继而在有限的网络传输速度下一个个层级地浏览整个站点，可想而知其中有多少要素需要规范化。
形象标志(LOGO)、导航、搜索、内容区块、页面长度、字体字号等元素是这些规范中至关重要的部分。这些元素中大部分都表现在网站的头部或者是第一屏能显示的区域内：一般的网站通常会在头部显著位置显示网站LOGO，以合理的层级关系及最普通的字体字号来展现导航以及设计合理的搜索功能块。
在这里我们需要注意的是除非非常必要，网站的LOGO尽量不要以flash动画展示，同时导航也尽量不要以flash动画或图片来表现，因为浏览器有拦截flash的可能；同时，不同终端设备上浏览器对flash和图片的不支持也可能造成网站无法继续访问或者根本无法识别。
我们可以通过以下几个例子对比一下网页设计规范在实际应用中的效果：图1，汽车之家的导航设计，图文结合，非常出色；图2，贵州省人民政府网站，网站标题和LOGO全部制作到flash动画中，当浏览器屏蔽flash的时候，网站将无法识别；图3，伊利集团网站，导航flash也很漂亮，同样的，当浏览器屏蔽flash的时候，导航将不可见，网站无法被继续访问；图4，广东省人民政府网站，非常优秀的设计，导航栏全部以非图片形式制作，既保证了美观，又体现了实用性。
除此之外，网站的各内容区块应切割明显，让用户能很容易地判断内容块的起始。如果不是门户类型网站，网站页面长度尽量不要超过三屏（因为不同显示器分辨率参数不同，三屏的说法不一定适用于所有设计），即不要让用户在同一页面上过多滚动鼠标滚轮。中文网站设计时应注意内容区域文字尽量使用12像素、14像素等偶数字号，以准确表达中文字体的整齐切割，正文汉字部分应严格使用宋体，保证用户最好的阅读感受。标题部分可以稍微增大字号，页面上除装饰性图片或广告之外的地方最多使用两种字体。如图5所示的方正字库网站，就是一个很好的例子，左侧列表使用13像素宋体，右侧列表使用12像素宋体，同时除广告外还出现了黑体和行楷等数种字体。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
遵循简洁为美原则
网页设计不是仅仅使用户在显示器上看到漂亮的装饰性画面那么简单。比起华丽的画面装饰，网页设计应该在更有效地传达信息方面多下些工夫。这必须有对布局设计和色彩的正确理解和相关知识，要熟知网页物理系统的特性，并具备应对各种情况的能力。在具备人性化界面的网站设计中，我们不难发现其表现出来的功能性和自然美。多数设计得比较好的网站，都考虑了多媒体的特性，色彩设计和信息按照一定秩序排列，能更有效地向用户传达内容。
很多设计师认为画出美妙绝伦的页面才是设计，其实不然，要在有限的元素和色彩里表达出风格才是更有难度也更有层次的设计。经过严谨的思考和漫长的推敲，最终只花几分钟为页面画下一个简单的圆角框或者一条两像素的实线，其效果也许比涂满了色彩和组合了数十个分层的画面更好。设计最终将上升到思想的层面，而不是仅仅停留在工具和素材的使用。
简单就是美的设计理念使得Web设计中的简约风格意向逐步明朗，在体验了复杂烦琐的颜色和图片堆砌之后，主流设计开始返璞归真。毕竟网站是给用户使用的，而不是光用来看的，简约的设计能给人以轻松的视觉体验，更好的突出网站功能主题，更适用于网站文字内容的资料表达。
通过以下几个例子我们可以很好地对比简单和复杂的网页设计所体现的不同效果：如图6，互联网上最著名的相册Flickr，采用了最简约的设计；图7，中国SNS的典型代表校内网，以色块和线条构成主体，网站结构上极少使用图片；图8，安徽省政府网站，首页使用了极少见的纵向4栏分割设计，极其烦琐。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
重视交互性和用户体验
在界面设计方面，很重要的一点就是要站在用户的立场去进行设计。如果网站的画面既不美观大方，使用起来也不方便，那么这个网页的界面设计是失败的。既能给用户带来方便，又兼备视觉的冲击力的网页界面设计，才是每个网页设计人员应该思考并追求的东西。
在网页界面设计方面，设计师尤其应该考虑使用的便利性和视觉效果这两方面的问题。在使用方法方面，可能的话应该遵循网站设计的普遍规律，界面的构成不能太复杂，主要内容应该设计在引人注目的地方，所有操作性按钮位置应该科学，让用户容易适应；同时，要考虑符合网站主体的色彩系统，去除不必要的内容，把信息块分类设计得成体系，让用户很容易就能找到想要的内容。
如果不是追求艺术美感和试验性的特殊网站，无论设计师想表达的东西是多么新颖多么富有创意，假如把网站头部设计得很复杂很难以理解，进而影响了用户的操作，那么它就很难成为一个优秀的网站。例如以下几个网页，在设计中就存在着一些因为不够重视交互性和用户体验而存在的问题：如图9，湖南省人民政府网站，所有同级内容无区分重复堆砌，容易让人视觉疲劳；图10，知名女性用品网站果皮网，右侧列表过于冗长，用户体验极差；图11，Sandisk中国总代宏衢网站，在简单的页面上采用了过多的烦琐的图片设计。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
营造统一的独特风格
不同的网站有着不同的风格，譬如政府类型网站适合使用颜色较深的沉稳基调，各企业可以依照其产品特性创造独有的风格，给年轻人使用的网站则可以更加无拘束地个性化。在风格设计阶段，设计师需要以photoshop或者fireworks等软件进行72DPI的图像绘制，这是在页面生成为HTML代码前的最后一个阶段。
说到风格，我们先来谈谈构成网页风格的三个基本要素，它们是：颜色、线条和形状、版式。
协调运用颜色：
不同的色彩影响着人们对网站的第一感觉，红色系象征着激烈、兴奋，灰色系象征着平淡和低调。因此，旅游和园林类型的网站使用绿色系比较多，蓝色则被誉为是企业色确实很多企业和政府机关都偏爱使用沉稳而大方的蓝色。另外也有几种颜色在网页设计中是很少被大面积使用的，比如紫色。
一个网站不可能单一地运用一种颜色，这会让人感觉单调，乏味；但也不可能将所有的颜色都运用到网站中，给人感觉轻浮、花俏。一个网站必须有一种或两种主题色，既不至于让客户迷失方向，也不至于单调、乏味。所以确定网站的主题色也是设计者必须考虑的问题之一。
通常情况下，一个页面内尽量不要使用超过4种色彩，太多的色彩容易让人感觉没有方向、没有侧重。当主题色确定好以后，考虑其他配色时，一定要考虑其他配色与主题色的关系，要体现什么样的效果；另外还要考虑哪种因素可能占主要地位，是明度、纯度还是色相。这里我们推荐两个特色突出的网站颜色风格:图1是简洁布局中凸显柔和绿色的网站n词酷，图2是色彩丰富主题突出的典型游戏风格网站泡泡堂。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
适当选择线条和形状：
文字、标题、图片等的组合，会在页面上形成各种各样的线条和形状。这些线条与形状的组合，构成了主页的总体艺术效果。必须注意艺术地搭配好这些线条和形状，才能增强页面的艺术魅力。以下我们来探讨一下几种不同线条和形状的使用方法。
直线（矩形）的应用。直线条的艺术效果是流畅、挺拔、规矩、整齐的，也就是所谓的有轮有廓。直线和矩形在页面上的重复组合可以呈现井井有条、泾渭分明的视觉效果。一般应用于比较庄重、严肃的主页题材。
曲线（弧形）的应用。曲线的效果是流动、活跃，具有动感的，曲线和弧形在页面上的重复组合可以呈现流畅、轻快、富有活力的视觉效果。一般应用于青春、活泼的主页题材。
曲、直线（矩形、弧形）的综合应用。把以上两种线条和形状结合起来运用，可以大大丰富主页的表现力，使页面呈现更加丰富多彩的艺术效果。这种形式的主页，适应的范围更大，各种主题的主页都可以应用。但是，在页面的编排处理上，难度也会相应大一些，处理得不好会产生凌乱的效果。最简单的途径是，在一个页面上以一种线条（形状）为主，只在局部的范围内适当用一些其他线条（形状）。
我们可以通过以下几个例子具体了解一下线条和形状的实际应用，图3是功能型网站校内网，直线为主的同时应用了不对称形状;图4是专业类网站蓝色理想，全站都采用了直线设计；图5是保加利亚知名珠宝网站，曲线的使用达到淋漓尽致。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
均衡的分割版式：
在网页设计中，页面因为内容元素的需要被分割成很多区块，区块之间的均衡就是版式设计上需要着重考虑的问题。均衡并非简单理性的等量不等形的计算，一幅好的、均衡的网页版面设计，是布局、重心、对比等多种形式原理创造性全面应用的结果，是对设计师的艺术修养、艺术感受力的一种检验。在面积对比强烈(不等形)而又均衡(等量)的设计中，我们可以看到对比法则的成功参与；而在一些对比不十分强烈、典雅的不对称设计中，我们则可感受到设计者儒雅的学者风范。
需要注意的是，传统网页设计的版式控制都是在不超越大众显示器分辨率宽度的前提下，依照内容多少纵向延展设计。而如今流行的产品型网站，更倾向于在一屏内表达最主要的东西，尤其是首页，尽量不出现滚动条。这里我们可以参考两个例子：图6，中国同学录5460主页面分割，虽缺乏均衡，但还算易用；图7，国外橄榄球俱乐部网站，少见的中央分割设计。
强调UI统筹：
除开宏观的色彩版面设计，页面设计里还有一个很重要的环节UI元素的设计。在设计人员的理解层面上，所有界面上可视范围内的东西，都可以并入UI里，但是单说UI设计，则更侧重于Tab标签、小图标、按钮、控件等。这些细节的优化，通过使用元素来影响整站风格，制造整体性及连续性，能统一整个站点的形象，并且在精致中表达网站的整体格调。具体的UI元素设计是见仁见智的，这里推荐一些优秀的作品给大家参考学习。图8，银华基金网站的icon(小图标)细节；图9，开心网的icon设计细节。
适当美化 去除冗余
在必要的元素都设计完成之后，回顾整个页面，根据整站的风格需要，也许你会觉得设计得过于复杂了，或者是设计得不够完美，不能突出想要的风格。这个时候就需要适当调整对页面的美化控制。
简洁的往往是美的，而美的东西不一定简洁。尤其在网页设计上，对于内容很多的门户网站，任何多余的修饰都会加重浏览者眼睛的负担，所以可以看到门户的设计往往特别简单；而某些专业型网站，就首页来说确实没有什么东西可以展示，那么则需要刻意增加一些点缀而不显得特别空洞。当然，这也不是定理，针对行业不同或者突发性事件，适当地对设计进行调整也能够起到很好的效果。这里我们就举两个门户网站的例子: 图10是奥运版的搜狐首页，门户也设计得美观大方；图11是网易的经典首页，简洁大方堪为业内典范。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
如何进行规范的代码设计
相信很少有人会在网页设计的过程中把代码设计单独拿出来说，虽然在软件设计中代码设计很受重视，但在web设计里，大家更关心网站结构设计、数据库设计、页面视觉设计，很少有人会真正关心前端代码设计。这恰恰是因为代码设计的优劣不是一般用户所能感觉出来的，设计得差的前端代码，在用户使用过程中也许毫无影响，却能将前端工程师和web程序员弄得一塌糊涂。
DIV的规范及科学统筹
说到前端代码，不能不说DIV架构。目前主流的网站页面架构方式已经转向DIV+CSS的结构层和表现层脱离的方式，这个过程也叫做网站的标准化。这与以往的利用表格定位的方式完全不同，更加强调了界面元素的模块化定位，由DIV确定模块的界限，再由CSS代码表现该DIV元素的表现形式。
在DIV的布局方式中，我们更多强调的是规范，因为DIV的ID名称和CLASS类名称是能够由代码编写者自行定义的，所以有明确规范的DIV设计是前端代码设计的前提。如今的web工作往往牵涉到一个团队中的多人进行协作开发，代码被阅读和被修改的次数远远多于它被编写的次数，而保持代码易读、易修改的关键，就在于在代码编写前期确定能被认同的代码规范。
首先我们先了解DIV架构中的命名规则，DIV的许多规范要点体现在ID或者CLASS的命名中，绝大多数设计师习惯使用属性命名方式：即显示绿色14号字的类就命名为green14，蓝色背景区域的类就命名为blueBg。这样命名也未尝不可，但是这样的命名方式对于合作的其他职能部门的同事来说，是毫无意义的。PHP程序员不会关心这个类的字是什么颜色，他只管这块区域应该和哪个程序模块接口；模板编辑也不会关心背景究竟该是什么颜色，他只管哪个区域是用来显示头图、哪个区域显示全站导航和全站通用底部。所以我们比较倡导表意命名方式和接口命名方式，比如pageHead和loginArea这样的命名，pageHead明确表示了这块区域的意思，而loginArea指代了这是个登录区域的接口。不管这两个类里的字号颜色等将来因为改版发生了什么改变，它们起到的作用和所定义的固定区域是不会改变的。
其次我们了解一下DIV中类的复用，同一个页面中，DIV的ID是唯一的，表示该页面上独一无二的一种特定表现；而CLASS（类）是可以无限重复使用的，表现该页面上有某些属性相同的若干区域，所以DIV的复用仅仅指的是类。牵涉到复用的时候，类的命名应该尽量多地表意化，有必要的情况下使用属性命名也能起到很好的效果。比如页面中有很多个不同的内容列表区块，但是宽度都是760px，那么使用contList760这样的类名称进行复用就比contListA、contListB、contListC&&这样单独且表意不明显的命名要好得多。如图1所示的网站，由图2我们可以看出，它的代码设计非常规整。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
CSS整站规划&&网站设计的重中之重题
说过DIV当然要说说CSS，CSS使现代网站大放异彩。符合标准化的网站，仅仅通过更换一个不同的CSS文件，就可以瞬间实现整站所有页面改变更新的显示效果。CSS统一了网页的表现层，而不影响网站结构和数据传输。
而CSS的书写方式也因设计师的不同而各有千秋，在此，我们强调CSS的设计关键在于代码的缩略与复用：缩略能使CSS代码更加简明扼要，CSS文件也能缩小体积；复用则是提高代码的利用率，以最少的代码实现最高的重复使用效率。如图3所示，腾讯网的CSS设计就十分优秀。
首先我们来看代码的缩略，很多编辑器生成的CSS代码片段会像图4一样杂乱随意，而实际上这段代码能缩略掉所有不需要的空格，组合起同系列元素，使得代码行读起来更加轻松无负担。
毕竟，编辑器是按照一定的程序运算而提供出来的CSS样式，它能自动实现预期效果的CSS样式，而绝不会自动精简代码。这个过程还是需要人的干预，而且对于不同的应用场合，CSS代码中的缩略方式也会有所不同，而取谁舍谁，则完全看具体情况而定了。
其次，我们来了解CSS的复用。同样是复用，CSS的复用情况和DIV很不同。设计中我们需要尽量实现CSS代码的复用，尽量多利用CSS的继承和层叠，而不是到处定义新的CSS类。在繁琐的CSS设计中，也许会遇见两个大部分属性一致而只有某一两个细节不同的类，那么可以考虑这两个类是否是继承关系，或者说将它们相同的属性提炼出来，形成另一个可供公用的类。
后期整理&&代码也可以很美
之前说的都是代码编写的前期规范，而页面完成之后，代码的后期整理对于今后的修改维护&可持续发展&也非常重要。在这里，我们需要注意以下几个方面的内容。
1.样式表统一：样式表分为内联样式表和外联样式表，成型的网站架构要求对样式表统一管理，所有的样式表都需要独立出来，作为一个或几个外联样式表文件；除非是极特殊的情况，该CSS只在这一个页面中出现，不会有另外的页面需要复用它，那么可以考虑使用内联，而内联样式很多时候会被视为极不专业的做法。如图5，色影无忌网站的设计从外观看很符合标准化设计，但从图6我们可以看出色影无忌的代码设计非常混乱。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
代码也可以很美
2.注释：再科学、再规范的代码，也不见得能一眼就被其他人读懂，所以这个时候需要代码注释。CSS的注释很简单，在HTML里的DIV注释因为其层级嵌套关系的问题，需要使用&!&头部begin--&和&!&头部end--&的方式进行包含处理，这样能使代码更加模块化。如图7所示，新浪的页面注释就很整齐。
3.空格：关于CSS代码中的空格问题一直被激烈地讨论着，我的主张是，在页面发布之前，因为代码的规整而产生的空格是没有问题的，这样更便于编辑与调试，而在网站定稿上线后，可以将CSS类里的空格换行都删除，每个定义类都并成一行代码，这样既能压缩文件空间，也能使所有类的名称整齐划一，便于查找。
4.其他：有些编辑器产生的CSS代码会出现大写字符，建议统一修改成小写，而对color:#666666之类的颜色代码，可以缩写为color:#666。这对维护没增加什么困难，而且确实减小了文件体积。
CSS是英语Cascading Style Sheets（层叠样式表单）的缩写，它是一种用来表现 HTML 或 XML 等文件式样的计算机语言。
DIV元素是用来为HTML文档内大块（block-level）的内容提供结构和背景的元素。DIV的起始标签和结束标签之间的所有内容都是用来构成这个块的，其中所包含元素的特性由DIV标签的属性来控制，或者通过使用样式表格式化这个块来进行控制。
DIV+CSS是网站标准（或称&Web标准&）中常用的术语之一，通常为了说明与HTML网页设计语言中的表格（table）定位方式的区别，因为XHTML网站设计标准中，不再使用表格定位技术，而是采用DIV+CSS的方式实现各种定位。
CSS标准化在页面应用的补充
摒弃table布局不是说禁止使用table，table标签仍可以用在容纳表格型数据的场合，而不用于页面布局的目的。
页面中的标签都是带有结构含义的，尽量少因为布局的目的引入额外的div标签。
页面中的结构与表现完全分离，结构位于html文件中，表现位于css文件中。
尽量使用通用的CSS语法，少用特定于某种浏览器的CSS语法。必需要用的，则将这类语法隔离在单独的css文件中，以便日后浏览器升级后删除。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
操作流程中的用户体验
这里我们从几个失败的例子，来看看界面设计是如何影响用户体验的。
图1是myspace失败的登录按钮设计。myspace上线后，无数用户表达了对图1这个极不合适的登录按钮设计的不满，这个重要的元素，被极不显眼地淡化在左侧，右侧是以鲜亮颜色突出表现的注册按钮。很多人在填写完账号密码之后，迅速且不假思索地点击了&注册&。这是一个失败的典型，但是这并不是偶然的，除了myspace，还有很多登录设计是这样的，如图2所示的某网站登录界面。
网站为了吸引新用户注册，或者是为了商业回报，主观上希望某些元素被突出体现，由于设计上处理不当，难免使有些原本对于用户操作来说更重要的元素被淹没，以上这些设计正说明了这点。而如果把&注册&按钮从登录的区域拿出来，或者以不同于&登录&按钮的形式表达，也许效果就会好很多。
图3是新蛋网的登录区域设计，在新蛋网的登录区域设计中，设计师把用户注册以链接的形式设计，而不设计成按钮，这样也是能明显区分开功能区域的。但是这个设计也不见得稳妥，因为它的登录按钮水平向左，超出了用户名密码的区域，使用户的鼠标轨迹不具有连贯性。应该把&登录&放置在右边，把&用户注册&放到左边为宜。
导向性的用户体验设计
用户体验的导向性，一般体现在希望对用户的行为方式有明显影响干预的网站，典型的代表就是购物网站。
淘宝网的用户体验在业内应该算是典范，作为国内最成功的C2C网站，淘宝的用户体验设计也在不断地完善之中。由图4我们可以了解淘宝网的商品细节展示及购买引导设计，以淘宝的产品展示页为例，从单件出售物品的信息传递来看，产品照片右侧清晰写明了一口价和运费，紧接下来就是一个硕大的&立刻购买&按钮，然后再将需要写明白的物品信息及参数等等一一罗列。这个页面就具有很明显的用户诱导性，因为淘宝需要的就是货品的成交量。
而图5所示的开心网的引导设计就完全不同，忽略了对博客的引导。开心网是一个以娱乐为主线索的网站，虽然它也涵盖有博客的功能，但是这不是它的重点和强项，于是开心网在各种环节上减少对博客的侧重，尽量简化对博客的引导，而重点发展其他有别于传统博客的互动性娱乐项目。
提示：在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。
不要给用户思考的机会
《Don&t make me think》是用户体验及可用性测试方面一本很有名的著作，好的用户体验就应该把用户当做不会思考的傻子，只会沿着你计划好的路径一步步往下走。用户犹豫得越久，越能说明这个网站的设计体验化还不够。
图6所示的digg网站就具有直接明了的操作体验。给web2.0带来了新的亮点，每篇文章前有一个digg按钮，用户觉得这篇文章好，就可以顺手&digg&一下，完全不用考虑如何操作。
与之相反地，图7是某网站让人无所适从的按钮群，在同一个页面上，出现了4个操作按钮，仔细一看，它们之间还是从属关系，更是让人一头雾水。
用户体验 细节决定成败
一般用户很难记住网站流程中好的部分，他们会认为做得好的地方都是应该的;相反，他们特别容易记住一些影响了全局的细节，一个让人吃惊的微小细节，都可能影响用户对整个网站的评判。以下是几个用户体验细节的例子。
如图8是搜狐邮箱退出时的确认提示，用户在编辑邮件的同时，如果点击了任何离开编辑状态的操作，就会看到弹出提示，询问是否确定放弃正在编辑中的邮件，如果用户在编辑重要邮件的时候进行了误操作，那么这样的细节就能够帮助他们避免损失，这样会使用户对该邮件系统更为信任。
与之形成鲜明对比的是微软的live邮箱，图9是微软live邮箱的添加附件操作，被认为是公认的失败设计。尤其是在编辑邮件状态下，点击曲别针按钮，按理说应该可以浏览机器磁盘，并上传图片或压缩包等有限格式的文件。而在live邮箱里，曲别针按钮右侧有个可下拉的三角形，上传附件须先选择是图片还是文件。我不知道这样设计的意图何在，难道图片就不算是文件的一种吗？
图10是淘宝优秀的下拉选择菜单设计，去淘宝搜索任何一件物品，就可以看到图上这个很长却又很整齐的物品分组下拉菜单，特殊分组还有背景颜色块以示区分。合理的分组搜索能缩小搜索的包围圈，提高用户的寻找效率。
图11是开心网圈人操作的优秀体验，圈人这个创意应该是来自于照片网站Flickr，开心网在细节上对其发扬光大，使得&圈人&的体验度更强，使用起来更加得心应手。
其实用户体验无一定之规，没有确切的章法来规定说这么做就是好的、那么做就是不好的。只要用户操作起来没有障碍，能一气呵成，操作之后没有怨言，那就是设计得不差的用户体验。在进行了科学的可用性测试，掌握一般用户和核心用户的体验报告之后，设计师就需要以用户体验报告来对设计进行分析调整、完善网站，实现可用性测试对网站设计的折回补充作用，用以实现更具有用户亲和力和操作便利性的操作界面。
在网站设计系列中，笔者通过五个部分，对脱离最基础的美术设计的网站整体设计进行了探讨。设计其实是无标准、也无满分的，它存在于网站假设的各个环节之中，因篇幅所限，只能谈到一些常见的、容易表达和揣摩的内容。也许笔者的某些观点与其他设计师存在分歧，但有一点笔者始终坚信：最简单的设计，才是最好的设计；最简单的操作流程，才是最好的流程。
截至本期，网站设计系列连载全部结束。如果您希望就本文或IT设计的其他方面与我们进行探讨，或者通过投稿等方式参与我们的IT设计栏目，可以通过栏目上方的编辑邮箱与我们取得联系。
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