不知道大家有沒有特別留意過電話和計算器的數字鍵盤？也許我們當中許多人都已經非常習慣它們的排列方式以至於忽略了兩者之間的差別–計算器將7-8-9放在頂部，而電話則是將1-2-3放在頂部。

這樣的排列方式似乎令人有些費解，因為它們的功能都是為了輸入數字，難道是因為技術上的限制、還是因為發明者之間的專利之爭、亦或是某些人認為的人體工程學問題？在沒有明確解釋的情況下，了解這些設備的歷史和演變或許能夠提供一些線索。以下為外媒TNW整理的部分內容：

打字機、收音機和計算器

據了解，鍵盤出現於第一次和第二次工業革命（1820年至1920年）之間的某個時候。18世紀末，一些發明家已經開始使用類似鋼琴一樣的機器進行實驗。

然而直到1844年，一個叫Jean-Baptiste Schwilguć的法國人想出了第一個靠鍵盤驅動的計算器原型機。這台機器使用了從1到9的單排鍵盤。

不過在此之前還得提一提基於鍵盤界面的兩位前輩：1943年，傳Luigi Torchi展示了一個木製計算器原型機，其設計跟打字機類似；1822年，作家James White的《New Century of Inventions》展示了一套基於鍵盤的設備，上面有九個數字鍵。然而它們都沒有經受住時間的考研也沒有證據支撐它們。

Jean-Baptiste Schwilguć的計算器鍵盤

James White的計算器鍵盤

儘管如此，White的機器即使是一個概念的證明，但它也可以被看作是現代“直接操作”界面的最早例子。這個界面允許用戶專注於輸入，而不需要在意基礎機制的操作如Pascaline或Arithmometers陣列。然而這些“想法”仍不能解釋現代計算器使用相反的9-0排列的原因。

有理論稱計算機是基於收銀機打造的，而在貨幣意義之下數字0通常是按得最多的數字，因此將它保持在最底端看起來還是有它的理由。然而這個解釋卻存在事實錯誤，因為在早期的收銀機（直到1893年）沒有單獨的0按鈕、沒有收銀抽屜也沒有收銀員站在後面。

為了證明這個論點看看收銀機的誕生過程非常重要。

1879年，在俄亥俄州Dayton擁有一家酒吧的James Ritty發現一些員工在竊取他的利潤。為此，他在看到一種計算蒸汽船螺旋槳轉數的工具後發明了一種具有順時鐘裝置和一組數字鍵的機器。如此可見，現在的收銀機的前身不是用來算錢的，而是用來記錄一筆交易然後用讓經理知道。

在1893年之前，早期的註冊模型都有一個或兩個水平排列的按鈕，這些按鈕顯示預設值——10、15、20、30、35等等。直到1894年NCR型號79上市，才出現了三行垂直數字。

James Ritty的收銀機

儘管如此，還有更早的證據表明豎直排列的設計已經被發明出來了。

1884年，Dorr Felt發明了一台能夠解決大量運算的機器。這種機器是基於Pasacline機械結構、Thomas Mill機器佈局和通心粉盒子打造。它被稱為Comptometer,，一種擁有8列鍵盤的設備，鍵盤的數字從9（上）到1（下），每列代表一個小數位置。這時候，0這個數字還沒有出現。

Comptometer佈局

有趣的是，在那個計算設備還沒有那麼普及的時代，Felt為什麼會選擇9到1的數字順序呢？

一個合理的答案可能跟一些機械決策有關，另一個有趣的解釋是–從現代設計的角度來看–超越了機械原因。根據Comptometer操作手冊，操作人員應該使用鍵盤上的最低值來輸入數字。

Felt講究的是效率，也就是把常用的按鍵放在手指可及的範圍內。這種對效率的需求似乎導致了這種以用戶為中心的設計佈局，但它仍不被認為是一種用戶友好的界面。

Comptometer及其競爭對手需要訓練有素的用戶來獲得最大的生產力。另外，單手操作也很困難，尤其是在乘法方面。

到了1902年，Dalton成為了當時最流行的十鍵加法機之一，多列計算器被淘汰。Dalton是一台小型打字機，有兩排五鍵，上面是24579鍵，下面是13068鍵。終於，O數字出現。

1914年，瑞典籍美國人David Sundstrand以Sundstrand Corporation的名義申請了№1198487專利。該專利能夠進一步提高這些機器的可用性。他對鍵盤進行了重新排列使其成為一種更合乎邏輯、更自然的安排。這是基於3×3的佈局–789放在頂部、尺寸更大的0放在底部，它可以單手操作並成為了所有加法機中使用最快的鍵盤。

這種佈局成為計算器鍵盤的標準–甚至在100多年後。

Dalton計算器

Sundstrand10鍵計算器

從計算器到電話

那麼計算器的發展是否證明了它對現代手機的影響？可能，但卻無法給出直接的答案。曾發明並普及了長途電話技術的公司–貝爾電話公司在1887年開始在試驗使用按鍵電話。

這是在旋轉式撥號盤發明之前的事情–1892年，Almon Brown Strowger發明了旋轉式撥號盤。1919年，西電公司將這種設備商業化，然而卻從未得到普及，因為按鈕都是跟數字無關的快捷鍵。

直到20世紀50年代，長途直撥電話才普及到更多社區。之後本地數字（通常為6位或更少）被擴展到標準的7位交換。然而打到另一個地區的長途電話是11個號碼，第一個撥的號碼是1。隨著電話號碼長度的增加，撥錯的電話數量也不斷增加，這讓AT&T的工程師們懷疑這是不是因為運營商使用的按鍵收費系統造成的(下圖)。

於是到了1955年，人們開始對十鍵電話機上數字和字母的預設位置進行了研究，接著又在1960年對按鍵電話機的設計和使用進行了人為因素工程學研究。在這項研究中，人們提出了多種見解，而這些見解形成了現代電話的設計。AT&T當時轉向了一種名為Touch Tone的新頻率，該頻率原本為按鍵設備使用，確定哪種配置最適合用戶對於這家公司來說是一件重要的事情。

這家公司測試了15種佈局，然而令人驚訝的是，用戶更喜歡從左到右、從上到下的佈局。特別是2排5個數字水平排列版本（5-5-H）的速度跟現代3×3+1佈局一樣快。最終出於對緊湊風格和多功能性考慮，AT&T選擇了3×3+1。而英國方面則選擇了5-5-H佈局。

設計決策和慣例

在設計決策中存在很多因素，比如技術及其局限性、人機工程學、用戶感知和對現有格式的熟悉程度。後者似乎是最有力的標準，因為它是人們在數字時代最常見的選擇。

除掉物理上的限制，屏幕空間限制了設計師的創造力。看看現在在用的Android或iPhone應用你會注意到，手機和計算器的佈局都與一個世紀前發明的佈局相似。

那麼這是為什麼呢？對於為什麼數字應用程序仍然遵循傳統唯一的真正解釋是人們寧願與熟悉的界面交互，而不是去學習新的界面。

Android 6（左）iOS 9（右）

事實上，Android和蘋果iOS在其早期版本中當用戶被提醒在web文本框中輸入數字時都使用了手機按鍵作為默認界面。另一方面，Oculus Go在任何數字輸入中採用了計算器界面。

Oculus GO鍵盤

那麼為什麼蘋果和谷歌選擇手機佈局而不是其他的–甚至把字母放在數字下面呢？它們為什麼不創建一個專門的數字小鍵盤優化手機的拇指觸控或在VR設備中使用一種更容易指向設備的特殊鍵盤呢？

考慮到這兩種歷史佈局都不利於速度，其唯一的優點應該就是可讀性，而且最有可能的原因是軟件中對現有模式的低維護成本和可重複使用性。