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，瞭解這些裝置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

據瞭解，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的法華人想出了第一個靠鍵盤驅動的計算器原型機。這臺機器使用了從1到9的單排鍵盤。

不過在此之前還得提一提基於鍵盤介面的兩位前輩：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裝置，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”介面的最早例子。這個介面允許使用者專注於輸入，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。

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髮明出來了。

1884年，Dorr Felt發明了一臺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列鍵盤的裝置，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，在那個計算裝置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使用者為中心的設計佈局，但它仍不被認為是一種使用者友好的介面。

Comptometer及其競爭對手需要訓練有素的使用者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是一臺小型打字機，有兩排五鍵，上面是24579鍵，下面是13068鍵。終於，O數字出現。

1914年，瑞典籍美華人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3x3的佈局--789放在頂部、尺寸更大的0放在底部，它可以單手操作併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。

直到20世紀50年代，長途直撥電話才普及到更多社群。之後本地數字（通常為6位或更少）被擴充套件到標準的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，該頻率原本為按鍵裝置使用，確定哪種配置最適合使用者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，使用者更喜歡從左到右、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3x3+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3x3+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，比如技術及其侷限性、人機工程學、使用者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，螢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式仍然遵循傳統唯一的真正解釋是人們寧願與熟悉的介面互動，而不是去學習新的介面。

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文字框中輸入數字時都使用了手機按鍵作為預設介面。另一方面，Oculus Go在任何數字輸入中採用了計算器介面。

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？它們為什麼不建立一個專門的數字小鍵盤最佳化手機的拇指觸控或在VR裝置中使用一種更容易指向裝置的特殊鍵盤呢？

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體中對現有模式的低維護成本和可重複使用性。

真是個問題，俺計算器玩得很麻溜，友人贊手指敲鍵比雞啄米還快，但撥電話(以前多是固話座機)十次有九次摁錯鍵。

因為電話號碼絕大多數都是低位開始的，比如手機號碼全部都是1開頭，所以就按123456789順序編排，而電腦鍵盤和計算器，也是按數字出院頻率設計的吧，0123出現頻率肯定更高就設計在底層靠近手指而方便輸出，其實以上內容純屬自己瞎編。

如果你不說的話，我至今都沒有觀察到電話和計算機的數字按鍵順序有何不同，平常都使用習慣了，確實不覺得它們兩個是相反的關係。

所以我也很好奇這到底是什麼原因呢？查閱了有關資料，在計算器剛剛出來的時候，發明計算器的人員還沒有用“0”作為計算器的通用指令語言，所以當時的按鍵只有1~9，計算器的鍵盤呈現的是倒序排布的方式。

隨著計算機的廣泛使用，人們在計算器的鍵盤中加入了加、減、乘、除，以及小數點等其他功能鍵，發明人員似乎意識到了“0”這個按鍵的運用範圍越來越廣闊，所以它就隨著這些功能鍵一起被刻入了計算器的數字鍵盤，當然發明者也不可能去改變計算機倒序排布的情況，所以只能夠順應當時人們的使用習慣，將這些功能按鍵分別排布在計算器的底端。

隨著資訊化時代的到來，電話也在廣泛的被人們使用當中，電話並不需要一些加減乘除等其他的功能按鍵，所以的數字按鍵就相當簡練，至於採取正序的排列，完全是根據手機號碼排列的順序設定的，目的是為了方便人們使用吧。

其實電話和計算器的數字鍵盤排列順序不同，並不影響到我們的日常使用，我們已經在日常無數次的敲打鍵盤中形成了非常機械化的運作模式，如果非要兩者的數字鍵盤一樣，反倒是讓人感覺到很不適應了呢。

也許你沒有留意到手機上的這個細節：手機計算器和電話撥號盤的數字都是 3x3 的排布方式，然而兩者的數字排序是相反的。▲ 左邊為計算器，右邊為電話撥號盤計算器從上往下三行的排布是「789-456-123」，電話撥號盤則是「123-456-789」。兩者的功能雖迥然不同，然而主要功能都是用來輸入數字。如今這兩個功能被整合到智慧手機上，依然在互動上保持著獨立性，而這都要從計算器和電話撥號盤的演變講起。

計算器的數字鍵佈局沿用超過 100 年如今手機上計算器頁面的數字按鍵佈局，沿用自早期的計算器，這個介面的歷史已經長達 100 多年。▲ 計算器鍵盤佈局早期的專利，圖片來自：美國專利與商標局早在 1916 年，一個名為 David Sundstrand 的美華人以機床公司 Sundstrand Corporation 的名義，獲得了一個 3x3 的鍵盤鍵位佈局專利。這個編號為 US001198487 的專利，用更加有邏輯和符合使用習慣的方式，對數字鍵盤的鍵位進行了重新排布。3x3 的鍵位排布中，數字以從左往右、從下往上順序排行，9 在右上角， 1 在左下角，0 在 9 個數字鍵的下方。這樣鍵位排佈讓當時的機器操作人員，能夠單手快速地輸入數字，提高了計算機械的易用性。▲ 夏普個人計算器與夏普前社長佐佐木正，圖片來自：香港 011964 年夏普生產的首款全電晶體電子計算機 CS-10，是世界第一步具有現代意義的電子計算器。夏普前社長佐佐木正帶領團隊研發出電子計算器的液晶顯示屏、太陽能儲電板等，讓液晶電子計算器成為人手一部的計算工具，他也因此被稱為「計算器之父」。▲ 早期的卡西歐 001 計算器，體積龐大且價格昂貴卡西歐、夏普、三洋等是當時計算器市場上貼身肉搏的對手，這些電子廠商之間的競爭，讓計算器的價格在短短十年之內不斷下降，從昂貴的辦公裝置變成普通人買得起的電子裝置。他們後來所生產的個人計算器，都沿用了「789-456-123」的鍵盤佈局。如今的實體計算器、電腦鍵盤右側的小鍵盤、智慧手機上的計算器功能，以及一些資料統計、收銀類機器的數字輸入介面，依然被這個 100 多年前的設計影響著。縱使計算器的功能越來越多，新增了不少功能按鍵，但數字按鍵依然是「祖傳」的佈局。有人認為，計算器的設計曾受到早期收銀機的影響。由於「0」這個數字在錢款計算的時候特別重要，經常會被放大、加粗或者被標紅，這個設計習慣和使用習慣也一直被沿用至今。電話鍵盤佈局唯一的最優解如今電話按鍵最常用的是 3x3 佈局，1 在左上角、9 在右下角、0 在最下面，最早由美國電話電報公司 AT&T 設計和推廣使用。▲ Jean Heiberg 設計的全電木外殼電話機，圖片來自：ericsson.com在鍵盤式電話機普及前，旋轉撥號的電話機的使用很廣泛。英語單詞中表示撥號的「Dial」就出自這個旋轉撥號盤。1931 年，Johan Christian Bjerknes 和 Jean Heiberg 共同設計了世界上最經典的旋轉撥號電話，這臺電話機的外殼首次全部使用酚醛塑膠（俗稱電木），聽筒放置在撥號盤後方，外觀是典雅的黑色。由於旋轉撥號盤使用起來太複雜，內部零件老化損耗後容易發出錯誤的電話訊號，於是按鍵式（Push-Button）電話開始登上歷史舞臺，並在 1970 年代逐漸取代了旋轉式撥號的電話。▲ 按鍵式電話機的按鈕通訊原理，圖片來自：維基百科按鍵式電話機使用「雙音多頻」（Dual Tone Multifrequency）技術，每按下鍵盤上的一個鍵，就會發送一個高頻和低頻的組合訊號。比如按下「8」，相當於發出 852 Hz 和 1336 Hz 的組合聲音。▲ 貝爾實驗室設想的 16 種電話機按鍵佈局方案及測試分組方式1960 年 7 月，AT&T 那個大名鼎鼎的貝爾實驗室對外公佈了他們確定電話按鍵佈局的過程。貝爾實驗室一共準備了 16 個數字鍵盤佈局方案：十字架、倒金字塔、圓環、半圓、斜排、橫排、豎排、三行......為了挑選出數字鍵盤佈局唯一的最優解，他們邀請了實驗使用者參與測試，選擇他們喜歡的方案，同時對這 16 個方案的撥號速度、精確度等進行對比。▲ 入選第二回合的電話機鍵盤方案經過第一回合的競賽，5 個方案進入了第二回合，分別是：

三乘三加一佈局（也是最後勝出的方案）

雙行橫排

雙行豎排

與舊旋轉撥號盤佈局相同

速度計佈局

▲ 「3x3 +1」與「5+5 橫排」兩種佈局的撥號效果很接近在這一回合的競爭中，由於參與測試的使用者並不喜歡雙行排列的佈局，因此這兩個方案被捨棄。然而「3x3 +1」與「5+5 橫排」這兩種佈局，在輸入效率和輸入錯誤率上都很接近。▲ 貝爾實驗室得出的電話鍵盤佈局最優解貝爾實驗室的工程師對按鍵的距離、按鍵的尺寸、製造的難易程度等進行綜合考量，最終才選定了「3x3 +1」的佈局。後續，這個佈局方案被應用到 AT&T 生產的電話機上，並在全球範圍的電話廠商產生了影響。數字輸入鍵盤的那些路徑依賴計算器鍵盤佈局在 1916 年面世，貝爾實驗室在做電話機鍵盤佈局測試時，也曾將計算器的鍵盤佈局作為測試方案之一。然而在整個測試中，計算器鍵盤佈局的使用效果並沒有位列前三。貝爾實驗室的測試顯示，同樣是輸入一串當時常見的電話號碼，計算器鍵盤佈局需要 5.08 秒，電話機鍵盤佈局需要 4.92 秒。兩者之間雖然相差不算太大，然而計算器鍵盤佈局明顯處於下風。如今銀行 ATM 機的數字鍵盤佈局方式，大部分是使用電話機鍵盤佈局，也有部分使用計算器鍵盤佈局。一些 ATM 機還會設定「00」按鍵，可以簡化使用者操作，以分擔「0」的使用壓力，延長鍵盤使用的壽命。智慧手機的計算器功能並沒有怎麼被重新設計，除了將實體計算器的功能遷移到手機，在 UI 上也是儘可能地與之相似。這種「懶惰」的做法，能夠讓使用者憑藉先驗知識去使用新的介面，降低使用者的學習成本。電子產品中另外一個有名的路徑依賴就是打字鍵盤的佈局。全世界最通用的 QWERT 鍵盤，於 1867 年出自報社編輯克里斯托弗 · 萊瑟姆 · 肖爾斯（Christopher Latham Sholes）之手。事實上，這個設計並不是為了打字更快，而是為了打字更慢。當時為了防止機械打字機的字母撞針碰撞卡住，肖爾斯就把出現頻率較高的字母分隔開，於是 QWERT 鍵盤誕生了。QWERT 鍵盤的打字速度並不夠快，後來還有更加「科學高效」的鍵盤排布對它進行挑戰，但 140 多年來，這個打字鍵盤佈局依然沒有被改變。不僅沒有被改變，從臺式電腦到膝上型電腦的實體鍵盤，再到手機鍵盤，依然是 QWERT 鍵盤佈局的天下。路徑依賴能讓產品的設計者、生產者、使用者都變懶了，縱使沿用舊方案可以讓新產品的生產和推廣更省事，但有時也會妨礙產品的創新。在追求快速迭代的時代，已經越來越少人會像當年貝爾實驗室那樣，為了一個鍵盤佈局找 15 個人將 16 個方案挨個測試了。

今天突然發現，一個奇妙的事情，不知道大家平時有沒有特別留意過，手機撥號鍵與計算器的數字鍵的排列順序？

可能大多人都已經習慣它們的排列方式，以至於忽略了它們之間的差別。計算器將1-2-3放在底部，而電話則是將1-2-3放在頂部。

這種排列方式確實讓人有點費解，因為它們的作用都是為了方便輸入數字，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？還是人體工程學問題？

究竟為什麼要這麼排列呢？下面我來分析下

手機撥號鍵：把123放在上面，因為我們一般成年人的手撐基本上都比手機要大一點，大多人的習慣左手拿手機，右手撥號碼，在撥號的時候，右手一般還會四根手指放在手機下面，支撐著手機，這時右手只有一個大拇指撥號。

此時，大拇指的位置基本上就在手機的正中央靠上的位置，並且我們的手機號碼一般是1開頭的，這就很明確了，自然把123放在上面，這樣更有利於撥打號碼，確實是為了方便而成習慣了。

另外人的習慣是從上到下，從左到右，剛好這個而局也符合人的預設思維，可以更快速的作反應按鍵，而不至於按錯鍵。

計算器鍵盤：把123放在下面，因為計算器與手機撥號就不同了，手機撥號最多就11位，按11下基本上不會錯；而計算器可能要計算很多資料，更重要的是，我們要不停的看計算結果，人一般習慣平視或抬頭看東西，所以，把顯示結果的地方放上面，這樣更有助於觀看計算結果。

顯示的結果放上面的話，自然按鍵就要放下面，按鍵放下面並且還要把123放下面，為何？因為AC清零鍵那一行與最右邊加減乘除這一列的位置是黃金位置，不可能變的。所以這時能變的只有數字排列，因為計算過程中，按0和點的機率要比按789的機率高，若把0和點放上面，很容易按錯，而按到上面的AC清零鍵。

特別是一次性計算多個數據時，一不小心按到上面的AC清零鍵，那不是白算了？還得重新來，但是若你按到789鍵，最多也只是撒回下就可以了，就是這個原因，自然把123放下面。

我查閱了很多的相關資料得知，在計算器剛興起的時候，發明計算器的人還沒有用“0”作為計算器的通用指令語言，所以在當時的按鍵裡只有1~9這9個數字鍵，計算器的鍵盤呈現的是倒序排布的方式。

隨著計算器的廣泛應用，設計師在計算器的鍵盤中，加入了加、減、乘、除、小數點等其他功能鍵，發明人員這時候意識到了“0”這個按鍵的運用範圍越來越廣了，所以它就隨著這些功能鍵一起被列入了計算器的數字鍵盤。

當然了，發明者也不可能去改變計算機倒序排布的情況，所以只能夠順應當時人們的使用習慣，將這些功能按鍵分別排布在計算器的底端，就是現在看到的123在底部的介面。

據說，這樣的演變過程，經過了幾百年的時間，其實最開始的時候是橫著排列為一排的，就這樣經過長時間的演變，最終成為這樣的 3x3+1這樣的介面，這也是目前最方便的排列方式了。

總結：其實手機撥號鍵與計算器鍵盤的排列，也是經過了很長時間的演變，才形成了最便利的方式，目前這樣的排列可以說從各個角度來說，都符合人們的使用習慣。

你有沒有發現計算器和手機撥號鍵的數字是相反的，這背後是不是有什麼特別的原因？

這些數字的不同排列都是當年發明者經過研究論證，根據人們的數字習慣和操作方便設計的。

1⃣️比如按鍵電話☎️的號碼從123分三排，這程控電話從第一代手搖電話，圓盤撥號電話演變的，我拆解過圓盤電話的撥盤，並熟知電路結構圖，它就是從1234567890＃＊逆時針排列而用順時針旋轉撥打的⬇️每個數上有個手指孔，你旋轉哪個數，盤內的齒輪就觸發幾次訊號，將兩觸點開關片通斷幾次電，觸發了五次就是五（而程控話機按鍵.如按了5字，只要一按便產生五次脈衝，快捷多了）。老式轉盤撥號電話機⬇️從此，電話怎麼演變也不可違背祖師爺的初始規矩，就延續成的規矩。其它人有好幾種解釋，但於理於情不合。

2⃣️為什麼計算器上出現的數字排序與電話相反？＊其理由不是一個用電器上的數字要有區別，不管誰先發明的，後者要有區別，來個顛倒就簡單區別各顯特色了、如果讓我設計也會如此安排。

＊如果計算器搶在撥盤電話前問世，這些大的789數放上方第一排，因為常用的計算數額比較大就多用，多用在最上方順眼順手，操作慣了就很靈活。因為計算器於1642年法國的科學家帕斯卡19歲時發明問世的，它先定下了數字鍵盤。

而電話是美國的貝爾於1876年發明的，從手搖撥鈴到撥盤到按鍵、由於計算器在先，正好貝爾的電話在後.貝爾就作了相反的數字排列，又正合圓盤撥號的從123開始。

只有如此解答才合情合理，你認為呢！

計算器和按鍵式電話機的鍵盤雖然有很多相同的鍵，可佈局卻完全相反，這種現象令人非常奇怪。對於這種差異的原因還沒有確定的說法，目前存在幾種理論。

第一種理論涉及到電話機的電路和語音識別硬體。20世紀50年代末，當按鍵電話設計出來的時候，計算器和加法機的設計者已經建立了一套佈局——將7、8、9並排放在頂行。而資料錄入行業和那些經常使用計算器的人，都已經能非常熟練地操作這種鍵盤了。他們能夠以極快的速度敲擊數字鍵，這對資料錄入來說是非常棒的，可對撥打電話就不太方便了。因為語音識別技術跟不上這些專業人員撥數字鍵的速度，於是電話機設計者就想到，如果將佈局反向安排，撥鍵速度將會減慢，語音識別就能更加可靠地工作。這種理論雖然沒法證實，但確實有一定的道理。

第二種理論涉及到1960年貝爾實驗室的一項研究。這項研究需要試驗幾種不同的電話機鍵盤佈局以找出哪一種最容易掌握。經過幾種佈局的試驗，包括一種使用兩行、每行5個數字的佈局和另一種使用環形的佈局，最後確定使用1、2、3並排放置在頂行的3×3矩陣的佈局是最容易使用的。

還有一種理論是基於旋轉撥號式電話機的佈局。在旋轉撥號中，1是在右上方而0在最底下。當設計新的按鍵式鍵盤的時候，把1放在右上方不太合理，因為西方文字是從左到右讀的。但是把1放在左上方、接下來的數字放在右邊卻是合理的。按照這種方法，各行依次排列，0就在最底單獨成一行。

所有這些理論都試圖解釋為什麼電話機和計算器的鍵盤佈局完全是相反的，然而沒有一個理論能夠成為定論。而現在人們再開發需要使用鍵盤的新產品時，使用電話機鍵盤佈局已經成了慣例，例如銀行的自動取款機。

本文節選自《百科知識》