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研究论文
一个持续更新的学术资源库，汇集本机构及行业内的相关研究成果
How Many People Own Smartphones in the World?
Sunil Gill
2025年
智能手机已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。从查看邮件、导航交通到捕捉生活中的珍贵时刻、与亲友保持联系，这些口袋大小的设备改变了我们与世界互动的方式。但是， 世界上有多少人拥有智能手机 ？据行业分析，目前智能手机用户数量为 48.8 亿 ，预计到 2024 年底将增至 71.2 亿 。本文将探讨有多少人拥有智能手机，并分析2024年至2029年智能手机拥有量的预期增长。
Seeding a Sustainable Mindset to Reduce Energy Consumption and Carbon Footprint Through Sustainable Digital Design Principles
Sónia Rafael & Seyed Mohsen Mirmotahari
2024年
识别了数字可持续性的14个原则，包括颜色选择、字体使用、图像视频数量、暗模式可能性等，这些原则直接对应UI设计元素，为分析和提炼设计策略提供了具体参考。查了数字设计学生的可持续性思维，发现尽管大多数受访者对数字可持续性有一定了解，但仍有部分人未采取行动，这突出了在设计师教育和实践推广中加强可持续性原则的重要性。
Designing Sustainable UI_UX_ An Approach to Reducing the Environmental Impact of Digital Products
Ruthu Prashanth Sarapure & Tarun Kumar
2024年
通过文献综述和市场研究，识别了可持续UI/UX设计的意识缺失和标准化指南的缺乏。提出了一套综合性的网络系统，包括教育资源和实用工具，以帮助设计社区开发节能产品。
A Framework for Sustainable Web Design in the Era of Digital Transformation
Julia Riabova
2024年
通过文献综述、问题陈述和框架设计，探讨了可持续 Web 设计的原则，包括包容性教育、可访问性、媒体内容优化等，并提出了评估网站可持续性的方法，指出可持续 Web 设计不仅能减少环境影响，还能提升品牌声誉和用户满意度。
UI/UX Sustainable Design: Best Practices for Applications CO2 Emissions Reduction
Athanasios Kiourtis, et al.
2024年
从可持续 UX 研究、架构、UI 设计和通信等方面提出了一系列最佳实践，如生态和社会可持续的 UX 研究方法、减少数据密集型组件、采用极简设计、能源高效颜色方案等，并通过对比两个版本的电商网站应用，验证了这些实践在减少 CO2排放方面的有效性。
互联网使用与家庭间接碳排放:测度及影响因素分析
华怡婷，石宝峰
2023年
分析了互联网使用对家庭碳排放的影响，指出网络购物和数据中心能耗是主要驱动因素，呼吁通过设计优化和用户引导实现碳排放的有效控制
Exploring the performance gap: How animation implementation affects the CPU and RAM usage in mobile applications
Sabina Ametova
2023年
复杂冗余的界面设计可能增加用户的操作时间和设备的能源消耗，导致不必要的碳排放。例如，图形、动画和视频会显著增加能耗。
On the Role of Font Formats in Building Efficient Web Applications
Benedikt Dornauer、Wolfgang Vigl和Michael Felderer
2023年
通过对比OTF、TTF、WOFF和WOFF2四种字体格式，发现它们在性能指标上存在显著差异，WOFF2格式在除内存分配外的所有指标上表现最佳。字体格式对文档加载时间、处理器周期、内存分配和能耗均有显著影响，这表明UI设计中的字体选择是影响Web应用环境可持续性的重要因素。研究提供了关于如何通过选择合适字体格式来优化Web应用性能的见解，对构建低碳UI设计策略具有重要意义。
Web Image Formats: Assessment of Their Real-World-Usage and Performance Across Popular Web Browsers
Benedikt Dornauer & Michael Felderer
2023年
研究评估了 PNG、JPEG、WEBP 和 AVIF 四种图像格式在五大主流浏览器上的使用和性能，发现 WEBP 和 AVIF 格式相比 JPEG 能显著缩短页面加载时间，但 JPEG 和 PNG 仍占据主导地位，建议优先使用 WEBP 格式以提升网站性能和用户体验，同时减少数据传输和能源消耗。
On the Energy-Efficiency of Hybrid UI Components for Mobile Cross-Platform Development
Stefan Huber, Mario Döller & Michael Felderer
2023年
通过实施和评估四种混合 UI 组件，发现与原生 Android 和 Capacitor 框架相比，混合 UI 组件在某些情况下显著提高了能源效率，如对话框和表单组件的能源效率分别提高了 38.3% 和 54.7%，但也存在部分组件改进不明显甚至能耗增加的情况。
Energy-Saving Strategies for Mobile Web Apps and their Measurement: Results from a Decade of Research
Benedikt Dornauer; Michael Felderer
2023年
确定了移动 Web 应用的关键能耗硬件组件（如显示屏、网络模块、CPU 等），总结了硬件基础、软件基础和估算基础三种能源测量方法，分析了多种节能方法，包括减少处理器利用、减少 Web 流量、采用 Web 内容等，可为移动 Web 应用的节能设计提供全面的策略指导。
中国数字经济碳排放：总量测算与趋势展望
渠慎宁，史丹，杨丹辉
2022年
对中国数字经济的碳排放进行了详细测算，预测到2030年，数字经济碳排放将占比达到11.63%，成为主要碳排放来源之一.
数据中心“变绿”能源消耗“瘦身”
韩鑫
2022年
随着数据中心的迅速增长，绿色发展成为数字经济可持续发展的关键环节。研究强调，通过智能化和节能技术提升数据中心能效的重要性。
可持续设计对包豪斯设计理念的继承与发展分析
沈玲龙，祁名宇
2022年
探讨了包豪斯设计理念对现代绿色设计、生态设计和可持续设计的发展影响。研究指出，包豪斯强调功能性和实用性，为后续的绿色设计理念奠定了坚实基础，并在环境保护与工业设计的协调发展中发挥了重要作用。
Energy Consumption of ICT
The Parliamentary Office of Science and Technology
2022年
根据英国The Parliamentary Office of Science and Technology的统计，2020年全球信息通信技术（ICT）行业的数据中心、通信网络和用户设备估计占全球用电量的4-6%，且这一比例仍在持续增长。
Sustainable Web Design
Tom Greenwood
2021年
通过分析数据传输量和电力碳强度对网页碳排放的影响，提出了一系列优化策略，如设定页面权重预算、选择低碳能源地区的数据中心等，并探讨了如何通过优化UI资源来降低碳排放。
Reducing Carbon Emissions On The Web
Berwyn Powell
2021年
通过分析网页UI元素（如图片、视频等）对碳排放的影响，提出了一系列优化策略，如优化图片尺寸和格式、减少不必要的UI组件等，并通过实际案例验证了这些策略在降低碳排放方面的有效性。
Guide to a sustainable strategy for website development
Bram De Backer
2021年
可持续Web设计强调以人和地球为中心，采用压缩图像、高效文件格式和轻量级字体等设计方法。提出了构建可持续Web设计策略的多个关键方面，包括移动优先策略、选择绿色主机、编写可重用代码等，这些策略与UI设计实践紧密相关，可用于提炼低碳设计策略。强调了设计师在减少环境影响方面的关键作用，以及在设计阶段对前端能源消耗的决定性影响。
Is Green UX Design The Key to A Cleaner Future?
Manab J Kharkatary
2021年
文章提出设计师需要考虑整个产品生命周期，优化用户工作流程，减少步骤以提高效率和可用性。强调了移动优先设计的重要性，指出移动设备的能源效率和可持续性潜力。
Green Patterns of User Interface Design: A Guideline for Sustainable Design Practices
Jitesh Nayak & Apurva Chandwadkar
2021年
通过实验验证了绿色设计模式的有效性，包括使用CSS动画、减少同步时间、优化通知和确认按钮等策略。研究发现，这些绿色设计模式可以显著提高能效，同时不影响用户体验。
Patterns and Energy Consumption: Design, Implementation, Studies, and Stories
Daniel Feitosa, Luís Cruz, Rui Abreu, João Paulo Fernandes, Marco Couto & João Saraiva
2021年
文章分析了代码和设计层面的模式对能源消耗的影响，识别出移动应用中常见的能源消耗问题及其解决方案，涵盖了多种代码级模式（如 Draw Allocation 和 Wakelock）和设计模式（如 Dark UI Colors 和 Dynamic Retry Delay），强调了理解和应用这些模式对设计可持续软件系统的重要性。
平面设计中的极简主义研究
毕晓明
2020年
深入探讨了极简主义在UI设计中的应用。研究表明，通过扁平化设计和简约化的界面元素，可以减少视觉干扰，提高信息传递效率，从而降低用户操作的复杂性和设备的能源消耗。极简主义设计不仅提升了用户体验，还符合绿色、健康和环保的设计理念，是实现可持续UI设计的重要路径。
World Wide Waste
Gerry McGovern
2020年
随着数字化时代的到来，数字产品的普及使其对环境的影响日益受到关注。Gerry McGovern在《World Wide Waste》中指出，全球数据的增长正在以惊人的速度加剧，导致能源消耗和碳排放的增加（McGovern, 2020）。他强调，数字废弃物（Digital Waste）正成为全球环境问题的新来源，需要设计师和开发者的重视
Everything You Need To Know About Green UX
Loius Martin
2020年
提出了实施绿色可持续UX的方法，强调了创建可持续用户体验时需要关注现有网络排放和能源消耗的研究，这与研究目标中的构建分析框架和提炼设计策略相关。阐述了优化性能对减少数据消耗和排放的重要性，这与UI设计中对环境可持续性的追求一致。
Using UX Design to Build a Sustainable Future
Katie O’ Connor
2020年
UX设计师应考虑整个产品的生命周期，优化用户工作流程，减少步骤，提高效率和可用性，同时考虑可持续性。提出了具体的UI设计策略，如限制字体类型、采用移动优先设计、遵循渐进增强原则等，这些策略有助于减少网页加载时间和能源消耗，对低碳UI设计具有直接的指导意义。
Web Font Performance – How Your Fonts Affect Page Speed
MachMetrics
2020年
讨论了使用下载的第三方字体的性能成本，指出系统字体的优势在于无需下载，节省了带宽和加载时间。强调了选择合适的字体格式（如WOFF2）以优化性能的重要性，并提供了具体的优化技巧，如预加载字体。
绿色设计理念下的平面设计探析
任雅聪
2019年
讨论了绿色设计理念在平面设计中的应用。研究表明，通过选择环保材料、优化设计流程和减少资源消耗，平面设计可以有效实现环境保护目标。绿色设计不仅关注物质资源的合理利用，还强调设计过程中的环境责任和可持续发展，为平面设计行业提供了新的发展方向。
基于极简主义的移动端界面设计研究
许婧
2018年
深入探讨了极简主义在UI设计中的应用。研究表明，通过扁平化设计和简约化的界面元素，可以减少视觉干扰，提高信息传递效率，从而降低用户操作的复杂性和设备的能源消耗。极简主义设计不仅提升了用户体验，还符合绿色、健康和环保的设计理念，是实现可持续UI设计的重要路径。
The Rise Of Green UX
Kelsey Campbell-Dollaghan
2018年
Kelsey Campbell-Dollaghan的一篇文章《The Rise Of Green UX》探讨了绿色用户体验（Green UX）的兴起，指出设计师可以通过减少不必要的动画、优化图片和简化交互来降低能源消耗。这不仅提升了用户体验，还减少了设备的电力消耗和数据传输所带来的碳排放
Mobile Phones and Energy Consumption
Cristea Vlad Vasile, Colin Pattinson & Ah-Lian Kor
2018年
研究了不同编程概念和UI控件对能耗的影响，提出了一系列优化规则，如使用多线程、避免不必要的确认按钮、优化图像存储和格式选择等。这些发现为移动应用开发者提供了具体的节能设计指导。
‘Tsunami of data’ could consume one fifth of global electricity by 2025
John Vidal
2017年
预计到2025年，行业电力需求将增加至1,200甚至3,000 TWh，数据中心本身可能会产生1.9 Gt碳排放量，占全球总量的3.2%
Investigating Decreasing Energy Usage in Mobile Apps via Indistinguishable Color Changes
Tedis Agolli; Lori Pollock; James Clause
2017年
提出了一种基于 CIEDE2000 色差公式和 OLED 显示器功耗模型的方法，用于生成在视觉上难以区分但能耗更低的 UI 颜色替代方案。实验表明，在 AMOLED 显示器上，这种变化可使能耗降低 3.3% 至 7.8%，平均为 7.1%，且多数用户难以察觉 UI 颜色的变化，为节能型 UI 设计提供了新思路。
基于智能手机的能源消耗分析及对策
付钰
2016年
研究了智能手机在使用过程中因应用程序高能耗导致的电池快速消耗问题，强调了软件能效优化的重要性。研究指出，未经优化的应用程序不仅缩短了设备使用寿命，还增加了能源消耗和碳排放，呼吁开发更高效的能源消耗估算方法和优化策略，以实现智能手机的绿色使用。
Designing for Sustainability: A Guide to Building Greener Digital Products and Services
Tim Frick
2016年
作者提出了一个可持续网页设计框架，包含四个关键领域：内容策略、性能优化、设计和用户体验以及绿色托管。Frick强调，可持续设计不仅有利于环境，也能提升用户体验。他指出，更快地让用户找到所需内容可以减少能源使用，高效的用户体验设计可以降低网站和应用的环境影响。书中提供了具体的可持续设计实践和行动项目，包括优化内容策略以在用户需要时精准提供信息，提高网站搜索引擎可见性，简化用户体验，提升视频流效率等。
互联网时代的可持续设计之道——以开源设计为视角
杨先艺，朱河.
2015年
在互联网时代，开源设计作为推动可持续设计的重要视角，受到了广泛关注。《互联网时代的可持续设计之道——以开源设计为视角》指出，设计师通过互联网共享设计成果，不仅节约资源，促进创新，还能够实现设计智慧的全球扩散和本土化改进。这种共享机制有助于减少重复劳动，提高设计效率，同时通过公众的即时反馈，推动环保和公益设计的传播与推广，确保设计福利的公平性和普及性
智能手机产品碳足迹评价方法研究
蒋婷等
2015年
从碳足迹评价方法的角度，进一步细化了可持续UI设计的实现路径。研究强调，通过技术创新和科学评估，可以有效降低数字产品的能源消耗和碳排放，推动数字经济的绿色转型。
绿色设计的“3R”原则与图形用户界面研究
任宏伟，蒋智丽.
2014年
探讨了将3R原则（减少、重复使用、循环再利用）应用于图形用户界面设计的重要性。这一研究从物质到非物质的视角出发，强调了设计过程中的资源优化，而不是图形用户界面本身如何进行3R原则的具体应用。
绿色设计理念在当代平面设计中的渗透
杨璐
2014年
讨论了绿色设计理念在平面设计中的应用。研究表明，通过选择环保材料、优化设计流程和减少资源消耗，平面设计可以有效实现环境保护目标。绿色设计不仅关注物质资源的合理利用，还强调设计过程中的环境责任和可持续发展，为平面设计行业提供了新的发展方向。
An Empirical Study of the Energy Consumption of Android Applications
Ding Li; Shuai Hao; Jiaping Gui; William G.J. Halfond
2014年
研究发现，平均而言，应用在闲置状态消耗了 61% 的能量，网络是安卓应用中最耗能的组件，HTTP 请求是最耗能的网络操作，且只有少数 API 支配了非闲置状态下的能耗。此外，循环中的指令通常消耗超过 40% 的非闲置能量。基于这些发现，开发者可有针对性地优化应用的能源效率，如优化系统 API 的使用、减少循环中的高能耗操作等。
高能效互联网传输技术研究
胡淑英
2013年
从技术优化的角度，进一步细化了可持续UI设计的实现路径。研究强调，通过技术创新和科学评估，可以有效降低数字产品的能源消耗和碳排放，推动数字经济的绿色转型。
界面设计的可持续意义研究
覃京燕，李琦
2012年
强调了简约设计在UI设计中的重要性。过度追求高科技感和华丽界面不仅导致用户视觉疲劳，还造成信息浪费和系统效能损失，进而增加能源消耗和电子垃圾的产生。在全球能源危机和信息泛滥的背景下，简约高效的界面设计不仅提升了用户体验，还显著减少了设备的能源消耗，对可持续设计的发展具有重要意义
可持续设计的观念、发展与实践
刘新
2010年
详述了可持续设计（Design For Sustainability, DfS）的起源及其发展历程。自上世纪80-90年代“绿色设计”浪潮以来，可持续设计逐步成为设计发展的核心方向。文中介绍了国际合作项目和具体案例，澄清了“绿色”概念的误读，并探讨了设计从业者在推动可持续社会转型中的角色与责任。
互联网数据中心成能耗大户
于博
2008年
从数据中心的角度，分析了计算设备的能耗问题。研究指出，互联网数据中心的能耗占全球能源消耗的显著比例，且呈现快速增长趋势。为此，推动数据中心的绿色化建设和采用高效节能技术成为亟需解决的问题。此外，电信行业中的计算机系统全天候运行也带来了巨大的能源消耗，研究呼吁加强节能技术的应用和设计优化，以降低整体能耗。
Sustainable interaction design: invention & disposal, renewal & reuse
Eli Blevis
2007年
Blevis提出了可持续交互设计（Sustainable Interaction Design, SID）的框架，强调将可持续性原则融入数字产品的设计过程中。该框架不仅关注产品本身的环保性，还考虑用户行为对环境的影响
Energy-efficient Graphical User Interface Design
K.S. Vallerio; Lin Zhong; N.K. Jha
2006年
提出了通过优化人机交互来减少系统能耗的 E²GUI 设计技术，包括使用低能耗颜色方案、减少屏幕变化、热键、用户输入缓存和内容放置等具体技术，并通过实验验证了这些技术的有效性，可使三个基准测试的平均系统能耗分别降低 26.9%、45.2% 和 16.4%，同时平均性能分别提高了 23.7%、34.6% 和 19.3%。
电信行业计算机节能值得重视
张正敏
2005年
从电信行业的角度，分析了计算设备的能耗问题。研究指出，互联网数据中心的能耗占全球能源消耗的显著比例，且呈现快速增长趋势。为此，推动数据中心的绿色化建设和采用高效节能技术成为亟需解决的问题。此外，电信行业中的计算机系统全天候运行也带来了巨大的能源消耗，研究呼吁加强节能技术的应用和设计优化，以降低整体能耗。
Energy-aware User Interfaces: An Evaluation of User Acceptance
Tim Harter, Sander Vroegindeweij, Erik Geelhoed, Meera Manahan, Parthasarathy Ranganathan
2004年
用户普遍接受节能型界面，尤其是在通知和菜单任务中，主要由于对比度增强。但对于需要更多上下文信息的长时间任务，节能型界面需进一步改进，研究表明通过对比度和文本可读性改进，节能型界面可以被用户优先选择，而无需显著影响用户体验。