工程心理学研究方法在人机界面设计中的应用

1、西北工业大学硕士学位论文工程心理学研究方法在人机界面设计中的应用姓名：马宁申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：杜承烈20061201摘要人机界面是以用户及其与计算机关系为研究对象的学科，它的研究涉及计算机科学、心理学、图形学、语学、人机工程学和社会学等多门学科。是真下的多学科交叉研究领域。从世纪年代丌始，随着软件工程学的迅速发展和对新一代计算机技术的深入研究，人机界面逐渐成为国际计算机界最为活跃的研究方向之一。目酊国内外现有的著作及文章，或集中于研究未柬人机界面的发展趋势、特征及其实现的关键技术，或集中于人机界面设计质量的评价方法，或集中某种具体的人机界面设计方法，而较少涉及进行人机界面

2、设计时，如何调查与分析与界面设计相关的用户特征，而这萨是进行人机界面设计最基础的工作。本课题是针对上述情况进行研究和探讨，尝试寻找到一种科学、系统的方法，柬有效的进行人机界面设计。课题研究以江民杀毒软件的研发为背景研究了将工程心理学的研究方法应用于人机界面设计的过程，研究的主要内容集中在设计人机界面时：、如何使用户的既有经验得到延续；、如何保证人机界面的反馈结果与用户的决策结果相一致：、如何使人机界面满足不同用户的差异。研究运用了软件工程学的相关知识和工程心理学的研究方法，首先通过观察、访谈、问卷调查的方式进行大量的用户调查，获取与分析用户的相关特征，然后根据分析的结果设计人机界面，最后使用实

3、验的方式检测所设计人机界面的信度和效度，对人机界面进行改进。论文的结束部分展示了此次研究的成果，对常用的工程心理学研究方法进行了综合比较，归纳了不同研究方法的优点、缺点和使用注意事项，并提出了下一步研究的方向。关键字：人机界面，人机界面设计，工程心理学，。：，西北工业大学学位论文原创性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公丌发表或撰写过的研究成果，不包含本人或其他己申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集

4、体，均已在文中以明确方式表明。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名：圣！年哆月西北工业大学业学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期问论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，出采用影印、缩叼球域等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：圣宝：指导教师签

5、名：办各扛年旺月同埘年）月同曲此业入学榉硕十学伊论文第一牵引二第一章引言课题来源年月，笔者在北京江民新科技术有限公司（以下简称江民公司）进行工作实习。参加的丌发工作。北京江民新科技术有限公司成立于二年，是国家认定的高新技术企业，国内最大的信息安全产品丌发与服务提供商。亚洲反病毒协会会员单位。公司旗下的系列反病毒产品已有多年的历史，用户数以百万计，曾多次在公安部同类产品评测中荣获一级品称号。是江民公司为适应网络时代的用户反病毒的需求，计划研发的新一代系统级杀毒软件，笔者在其中主要负责人机界面的设计和改进工作。人机界面，又称人机交互（），是计算机学科中最年青的分支学科之一。人机界面在经历了读卡器阶

6、段、作业控制语言阶段、交互命令语言阶段和图形用户界面阶段后，目前萨在向以虚拟现实技术为代表的多通道、多媒体、智能人机界面阶段发展【。但是到目前为止，由于智能人机界面所依赖的多项关键技术研究还没有成熟，因此图形用户界面仍然将是今后一段时日内用户的首选人机界面。“简单、自然、友好、一致”是人机界面设计的基本原则】。为了满足这一原则，在人机界面设计时，除了要考虑软件的功能外，还需要考虑用户的操作方式、用户的使用环境、用户的知识水平与结构、用户的知觉、感觉特征以及用户特殊性等多方面的因素，因此，入机界面的设计必须在用户的参与下迸行。但是笔者在进行用户调查的准备工作中发现，国内外现有的著作及文章中，在谈

7、及人机界面时，大多集中于研究未来人机界面的发展趋势、特征及实现其的关键技术；人机界面设计质量的评价方法：某种具体的人机界面（例如游戏界面、网页）设计方法与准则，而较少涉及进行人机界面设计时，如何调查与界面设计相关的用户特性，丽这恰恰是进行人机界面设计的基础工作。因此，笔者决定将如何通过工程心理学的研究方法束确定上述用户特性，让上述用户特性在人机界面的设计中得到体现作为本次研究的主要内容。曲北业人。学硕十学伊论文第一章引等国内外研究情况国外的人机界面研究始于世纪年代，是人与计算机相工作用这一号研究领域中一个重要的研究内容【。研究人机界面的目的在于优化人机界面系统，使计算机用户的操作高效、方便、容

8、易学习。从世纪年代丌始，随着软件工程学的迅速发展和对新一代计算机技术的深入研究，人机界面逐渐成为国际计算机界最为活跃的研究方向之一。目前，人机界面已经发展成为以研究用户及其与计算机的关系为特征的学科，它是计算机科学和认知心理学两大科学相结合的产物，涉及当前许多热门的计算机技术，如人工智能、自然语言处理、多媒体系统等，同时也是吸收了语言学、人机工程学和社会学的研究成果，是一门交叉性、边缘性、综合性很强的学科。人机界面研究的内容涉及全息图像技术、自然语言理解、虚拟现实技术、情感识别技术、自然语言识别技术、用户模型的建立与应用以及用户特性的凋查与研究等，杭州大学、同济大学、浙江大学、北京大学以及西安

9、交通大学等院校在这一学科的研究上均取得了引人瞩目的成果【。随着计算机应用领域的不断拓展，人机界面的研究工作必定会引起世界各国越柬越多的关注。美因就将人机交互列为了世纪信息技术计划中的一项基础研究内容（其它三项分别为软件、网络和高性能计算）。美国国防关键技术计划不仅把人机交互列为软件技术发展的重要内容之一，而且还专门增加了与软件技术并列的人机界面这项内容。本也提出了计划（），其目标就是要丌发世纪个性化的信息环境。我国、十五计划均将人机交互列为主要内容【。研究内容与目标用户特性的调查与研究是人机界面设计的基础，用户的知泌结构、经验水平、操作习惯、知觉感觉特性、使用环境等都属于调查内容。结合实际工作

10、，作者将本次研究的重点放在以下几个方面：用户既有经验如何在人机界面中延续使用用户的既有经验指用户在长期的生活实践中，得到的知识与技能，例如圆形的东西可以转动，红色表示警报等，在设计人机界面时，应尽可能的使用户的既有经验在人机界面中继续有效，这样可以大大缩短用户学习的时删。怎样保证人机界面的反馈结果与用户的决策结果相一致两此：业人导：稃硕十学何论文第一章引言用户在操作计算机的过程中，每执行一个操作，通常会急于知道操作的结果是怎样的，也就是说，入机界面应该及时地提供给用户足够的反馈信息而且这个反馈信息应该与用户假想的相一致，否则就会使用户陷入迷茫和不知所措中。如何设计人机界面使之满足用户的个体差异

11、用户个体差异不仅是指用户在文化水平、知识结构和软件使用经验方面的差别，同时还应包括用户自身的生理差异】（如弱视、弱听用户等），与专用软件相比，通用软件的用户范围更广，用户水平更加参差不齐，因此在设计人机界面时要格外考虑到由于用户个体差异带给人机界面设计的困难，力求在最大程度上同时满足不同层次用户的需求。研究意义人机界面设计主要涉及两方面的内容：一是机器，包括机器具有的功能、机器的工作环境和机器能够提供的操作方式等，二是操作机器的人，在上述两者共同构成的人机系统中，人应该作为设计的主体，得到更多的关注。但是在大多数人机界面中，设计者往往更关注于界面本身，而忽略人在操作机器时，所面临的心理、生理压

12、力，以致设计出的人机界面可操作性差，给人在实际使用中，带来很多问题与不便。例如，早期的冲床被设计成使用脚来进行操作，设计者原以为这样的设计可以让人手脚并用，提高工作效率，但是却使得事故频发，许多人因此失去了手臂后来经过对冲床操作员的一番调查和研究后，冲床的操作方式被设计为必须两手同时操作，从而避免了事故的发生，保障了操作员的安全。工程心理学以人机环境构成的系统为研究对象，着重研究系统中人的行为以及人、机、环境的相互影响和制约，是心理学与工程技术交叉的学科。工程心理学的研究，能够为设计者提供更多的关于人机界面操作者的心理、生理活动特征与特性，能够提供真实、准确地信息作为设计者设计时的参考，从而设

13、计出真正符合用户需要的人机界面。这一点，笔者认为，对于人机界面设计的现状而言，无疑更具有实用价值和现实意义。通过本次研究，笔者期望能够找到设计人机界面时的一些合适的用户调查与分析方法，对今后的人机界面设计工作提出几条有价值的意见，也希望此次研究中得到的一些用户特性能够在今后的人机界面设计工作中具有一定的参考价值。北业人学拌硕十学仲论文第一章引言论文的内容与结构第一章：引言部分，介绍研究课题的柬源、研究背景以及研究的内容与目标。第二章：对人机界面和人机界面设计的发展历程、发展状况分别进行介绍，并简单介绍了人机界面的设计分类和设计原则。第三章：介绍文章涉及的工程心理学知识，内容包括工程心理学的学科

14、柬源、研究对象和研究方法，重点部分为研究方法的比较。第四章：介绍研究的主要内容和所采用的研究方法，以及关键研究数掘。第五章：根据研究结果，对人机界面进行设计与实现，展示最终完成的人机界面。第六章：通过对研究过程、结果的整理，归纳出工程心理学的不同研究方法的优点、缺点和使用注意事项。第七章：对整个研究进行总结，提出一种面向用户的人机界面原犁没计法作为下一步研究的内容。州北业人学拌硕十中伸论文第一章人机界面人机界面设汁第二章人机界面与人机界面设计人机界面在人和计算机构成的系统中，存在一个相互作用的“面”人机界面，人通过这个“面”控制计算机，计算机又通过这个“面”将工作结果反馈给人。广义的人机界面泛

15、指一切人和机器之日相互施加影响的区域，而狭义的人机界面（，），又称人机交互（）和用户界面（），仅指人与计算机之间传递交换信息的媒介，是用户使用计算机系统的综合操作环境【。三者的关系如图所示。计算机警图人机界面控制器仁令叵显示器计算机人机界面和刚户二者的关系以下除特别说明外，文中“人机界面”一词均指狭义的人机界面。人机界面发展历程早期人机界面世界上第一台数字计算机在年出美国宾州大学摩尔学院丌发，用于计算弹道方程的积分】。当时计算机的程序采用联线的方法在小接线板上相互连接，后来用穿孔卡片和穿孔纸带，由专门的阅读器输入程序和数据。对计算机的操作和调试，是通过计算机控制面板上的丌关、按键和指示灯束进行

16、。当时人机界面的主要特点是由设计者本人（或者部门同事）束使用计算机，他们采用手工州北业人学拌硕十学仲论文第一章人机界面操作和依赖机器（二进制机器代码）的方法去适应现在看来是十分并【。这种人机交互的方式勉强可以看作恳最早的人机界面。命令行人机界面世纪年代中期，通用程序设计语言的出现和打字机键盘自人机交互的方式，人们可以通过预先规定的通用符号柬编写程序和：真丁意义上的人机界面丌始形成。从早期的单任务处理系统到复杂自理系统再到更复杂的多终端分时系统，人机界面始终在向前不断地显示终端出现后，“命令行”式的人机界面最终在世纪一匀面中占掘了主导地位，当时流行的操作系统就是命令行型代表，如图所示。图命令式的

17、人机界面在命令行人机界面中，用户按照命令语言文法，输人命令给系命令语言，完成命令语言规定的功能，并显示运行结果】。虽然命计算机的操作者必须，格的已忆和使用命令，但因为它已经可以使月北业人学拌硕学何论文第二章人机界面与人机界面设计来调试程序，并且了解计算机执行的情况，因此使得计算机在科技工作者和程序爱好者中得到了第一次普及。图形用户界面世纪年代末，公司在计算机上丌发的多窗口程序设计环境被认为是最早出现的较为完善的图形用户界面，它采用了高分辨率的图像显示器和鼠标作为人机交互设备，同时还使用了重叠型窗口、弹出型菜单、图符和剪贴等功能【。随后节果公司的札计算机，微软公司的操作系统将人机界面彻底带入了图

18、形用户界面的新阶段。在图形用户界面中，人们不再需要去记忆和敲打繁琐的命令，通过鼠杯的“指”、“点”就可以直接操作界面，实现了“所见即所得”的操作方式。由于图形用户界面在使用上的简便性，使不懂计算机程序的普通用户也可以熟练的使用计算机，因而极大的丌拓了计算机的使用人群。它的出现使信息产业得到空胁的发展，人们更深刻地认识到了人机界面的重要性。未来人机界面的发展趋势以虚拟现实为代表的计算机系统的拟人化和掌上电脑为代表的计算机的微型化和随身化是当前计算机的两个重要应用趋势【叭，为了与之相适应，未来的人机界面必将是多通道、多媒体用户界面和虚拟现实系统的总和。它以三维的、沉浸感逼真的输出为杯志，利用人的多

19、种感觉通道，如语音、手势、眼神、表情、唇动【等，以并行、非精确的方式与计算机进行交互，可以大大提高人机交互的自然性和高效性。人机界面发展的终极目标是实现“基于自然交互方式的”人机界面，到那时，人机交互将完全和人与人之自的交互一样简单。人机界面设计设计思想的发展人机界面的设计思想最初沿袭了机械大工业时期“以机器为中心”的设计思想无限提高机器效率“，实现机器功能是设计师在设计时首要考虑的目标，只有当功能实现后，人机界面作为机器的操作部分被拼凑出来。在这一时期，北业人学样硕十宁何论文第一章人机界面与人机界面设计人甚至也被看成是一部机器，用来操作机器的机器人必须改变或者训练自己的行为以适应机器的要求尽

20、管这种行为可能和人的理和心理特性桶去其远。在这种设计思想的指导下，早期的人机界面设计师，无一例外的把功能作为了没计的重点，而人在进行操作时的感觉特性则很少予以考虑。用户必须接受专门的训练能够操作计算机，这与人们设计计算机的仞衷（方便人的工作）是多么的背道而驰啊！（你只要找一本厚厚的的操作手册，就会知道当时的用户操作计算机是一件多么复杂的事情。）后柬，美国学者赫伯特西蒙指出：设计是人工物的内部环境（人工物自身的物质和组织）和外部环境（人工物的工作或使用环境）的接合。所以设计是把握人工物内部环境与外部坏境接合的学科，这种接合是围绕人束进行的。“人”是设计界面的一个方面，是认识的主体和设计服务的对象

21、。而作为对象的“物”则是设计界面的另一个方面【”。在此以后，人机界面的设计思想丌始由“以机器为中心”向“以人为中心”转变。“以人为中心”的设计思想强调了人在设计中所处的核心地位，设计是为人服务的，因此要围绕人来进行。人机界面的设计必须以适应人的心理和，理特性为首要目标，尽量减少人的认知负担，简化操作步骤，使用户不经学习或者只要经过简单的学习就可以熟练的操作计算机。设计的分类为了便于认识和分析界面设计，可将界面设计分为以下三类：功能性界面设计功能性界面设计主要涉及到接受物的功能信息，操纵与控制物，同时也包括与生产的接口，即材料运用、科学技术的应用等等。这一界面反映着设计与人造物的协调作用【“。从

22、读卡器，穿孔纸带、打字机键盘到光笔、鼠标、触摸屏，再到语音输入设备、手写输入设备，功能性界面的每一次发展，都会给人机界面带来一次巨大进步。情感性界面设计情感性设计界面即物要传递感受给人，取得与人的感情共鸣。这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。情感把握在于深入目标对象的使用者的感情，而不是个人的情感抒发。设计师要“投入热情，不投入感情”，避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。这一界面反映着设计与人的关系。早期的图形界面，无一例外的继承了的窗口风格，同样的灰白色两北业人学群硕十学何论文第一二章人机界面与人机界面蹬计基调，同样的菜单，同样的按钮。毫无情感性可言，用户面对着这样的千篇一律

23、的人机界面，时常会感到乏味与单调，于是一些拥有与众不同的人机界面的软件丌始出现在用户的桌面上，例如后来大名鼎鼎的播放软件（如图）。当时和同期出现的播放软件还有许多种，它们的功能也基本上相同，但是为什么后来大多都从人们的视野中消失了？究其原因，的人机界面带给用户的情感冲击，恐怕要在其中起相当大的作用。幽经典的人机界面在认识到情感性界面的重要性后，人机界面设计师开始重新审视自己的作品，人机界面也在情感化方面迈出了宝贵的一步。目前我们使用的软件，或多或少都在人机界面中加入了情感因素，这币是如此，我们的桌面彳能前所未有的丰富多彩。环境性界面设计环境性界面设计即外部环境因素对人的信息传递。任何一件产品或

24、作品都不能脱离环境而存在，环境的物理条件与精神氛围是不可或缺的界面因素”国内软件在环境性界面设计方面做得比较好的是腾讯公司的即时通讯软件。在同常应用中，的界面如图所示，但是在办公环境中，考虑到不适宜采用过分活泼、色彩鲜艳的界面，因此的界面被修改如图所示的样子曲北业人学拌硕十学付论文第一蕈人机界面与人机捍面蹬计幽日常环境中的界面幽办公环境中的界面综上所述，人机界面设计需要研究人物之间的关系，但这咀的物所代表的不是简单的机器与设备，而是有广度与深度的物；这翠的人也不是单纯的“生物人”，不能仅以人的生理特征进行分析。人的尺度，既应有作为自然人的尺度，还应有作为社会人的尺度；既研究生理、心理、环境等对

25、人的影响和效能，也研究人的文化、审美、价值观念等方面的要求和变化。人机界面的设计应该以功能性界面为基础，以环境性界面为前提，以情感性界面为重心来完成的，三者之日形成有机和系统的联系【“。设计的基本原则无论是进行功能性界面设计、环境性界面设计还是情感性界面设计，除了考虑各自的特点和侧重外，还必须遵循一些基本的设计原，尽管没有明文规定在设计人机界面时，一定要遵守这些原则，但是它们统统束自于前人的设汁实践，对人机界面设计无疑具有很高的参考价值。一致性原则人机界面的一致性主要体现在人机界面的输入，输出、界面外观、白局、交北业人学科硕十学何论文第二章人机界面与人机界面殴计互方式以及信息显示格式等具有相同

26、的形式或风格，用户在学习使用这样的软件时，可以节省大量的学习时日。例如在的网页三剑客：、，其人机界面设计均保持了高度的一致性，用户在使用过其中的某个产品后，可以很快的掌握其它产品的使用方法：微软的。衔系列软件也是保持人机界面设计一致性很好的例子，用户可以从中节省大量的学习时问。透明性原则透明性原则即是说用户每做出一个操作后，人机界面应该能够反馈给用户刚。操作的结果，使计算机的处理过程相对于用户来说保持透明性，如果系统没有反馈，用户就无法判断他的操作是否为计算机所接受，是否萨确，以及操作的效果是什么。反馈信息可以以多种方式呈现，如文本、图形、声音、动画等，这些信息反馈形式已经在人机交互系统中广为

27、采用。透明性的人机界面设计有助于降低用户在操作计算机时紧张、迷惘的心理，使用户操作更轻松、更准确。容错性原则健忘、易出错是人的固有弱点，用户在使用软件时，很难保证不出现差错，因此，人机界面在设计上应该能够提供简单的，容易理解的处理错误的手段，以缓解用户的焦虑，而且在用户出现错误时，应该允许用户执行可逆操作，以帮助用户对还不熟悉的区域进行探索。在此同时，人机界面还应该提供帮助功能，帮助用户学习使用系统。这一点，在微软的中就应有得很好，它具有词法、语法、甚至句法错误提示及修改功能，可以帮助用户减少记忆负担，修改错误，很是受到用户特别是生手用户的欢迎。延续性原则延续性原则有两层涵义，一是指旧版本软件

28、原有的人机界面应该在新版本中得到继承和延续，新版本应该尽量延用旧版本的人机界面，以减少用户的认知负担：另外，在设计人机界面时，应该尽量延续使用现有的被大众所接受的操作方式、图杯等，尤其是图标，更能够体现延续性原则。图标具有直观、形象、信息量大等优点，使用图标可以使用户的操作及其响应直接可视和逼真，增强系统的可理解性和易学易用性。在设计图杯时，应查看一下其他的应用程序，以了解已经创建了的普遍的被大众可认可的标准，尽量不要自己创造新的图杯。小结用户在知识水平和兴趣爱好方面存在的差异，使得设计出能满足所有用户需求的人机界面变成一件不可能的事情，比方说使用计算机的专家用户，一般青睐【北业人宁￥硕十学位

29、论文第一二章人机界面与人机界面醍计快捷键和命令行，这样可以节省时间，相反，初学者则喜欢有详细操作步骤的界面。对人机界面的设计者来说，无论遵循怎样的设计原则，无论设计哪种类型的界面，其首要任务必须是了解用户，只有在深入了解用户的基础上，能设计出适宜的用户界面来。所以，找到一种能帮助设计师深入了解用户的方法，以更好的指导人机界面的设计工作，使人机界面更好的满足用户需求的关键所在”。借由工程心理学中的一些研究方法，萨可以帮助我们达到这一目的。西北：业人学程硕士学位论文第二章拌心理学第三章工程心理学学科来源心理学是以人的心理和行为作为研究对象的科学，心理学发展至今，已经衍生出无数的分支学科，工业心理学

30、便是其中之一。研究工业心理学的目的是为了帮助工业企业提高生产效率，完善产品质量，减少事故，并改进工业企业的生产组织领导，调动职工的生产积极性，改进生产环境，进行专业培训和人员选拔，使企业的生产、管理和效益均达到一流水准。工业心理学中又包括管理心理、劳动心理学、人事心理学、消费心理学和工程心理学等个分支。研究对象与内容工程心理学以人机环境构成的系统为研究对象，着重研究系统中人的行为以及人、机、环境的相互影响和相互制约【】，是一门心理学与工程技术交叉的学科。它的目的是使工程技术设计与人的身心特点相匹配，从而提高系统效率、保障人机安全，并使人在系统中能够有效而舒适地工作。例如，为了设计优质的人机信息

31、交换装置，就必须研究人的传信特点和能力限度，研究人的信息加工模型；为了提高系统的可靠性，就要研究人在工作超负荷或低负荷时，特别在告警应急时的反应能力和行为特点；个人能力的差异和影响能力水平发挥的主客观条件等，也是工程心理学研究的重要内容。研究方法工程心理学通常采用观察、调查、现场试验、情境模拟、实验室实验和数学模拟等方法，这些方法在情境逼真度、使用灵活性、结果概括性和实用性等方面。各有优点和局限性。例如数学模拟方法，有耗资低、改变方便、简单易行等优点，但得到的结论往往不能直接用于解决复杂的实际问题：现场试验真实性强，但变量复杂，条件不易控制，因而不容易精确分析变量问的因果关系。以下对在本次研究

32、中采用的研究方法进行简单介绍。曲此业人学群硕中伊论文第章拌心珲观察观察是通过感官或者工具获取事物感性材料的最基本方法，按照观察方法的不同，观察通常分为直接观察和、日接观察、有控观察和无控观察以及参与观察和非参与观察等。表展示了常用观察方法的特点和优缺点。表常观察方法及其优缺点观察方法直接观察进行日接观察特点完全依靠入的感官优点真实，简单，随时进行可以观察到人肉限无缺点受人体功能的限制必须事先准备具利用工具、仪器进行被观察者处于人为施加的控制条件下不施加任何控制条法察觉的现象可以集中观察需要研究的对象有控观察可能影响观察结果的真实性会产，二大帚无片的观察数据无控观察件，被观察者完全处于自然状念观

33、察者参与到被观察者的活动中观察者以局外人的观察结果真实性高参与观察可以亲身体会被观察者的感觉可能以自己的感受会影响观察结果的真实性非参与观察的观察被观察者的活动数掘角度公丌或者隐蔽获得真实准确地观察无法了解被观察者的内心活动观察法本身的特点决定了其主要适用于外显特征比较明显的观察对象，可以比较直观的认识到事物外部现象和外部联系的关系，但不宜用于在对问题的内在核心事物之日内在联系方面的研究，例如在研究人的心理活动时，研究对象不能够被直接观察，只能通过对人的动作、表情和语言的分析柬得到，因此必须和其它心理学研究方法一起使用。此外，由于观察法常常需要花较多或持续较长的时间，对于突然发生的行为，以及大

34、规模、大范围研究中，一般不建议以观察法为主要研究方法。本次研究因为受到条件的限制，不采用观察的研究方法。西北业人中稃硕十学伊论文第二章稃心理学访谈调查在访谈调查中，研究者通过与被访者有目的的交谈来获取所需要的资料，在了解人的思想、观点、心理动机和态度方面，访谈调查有着不可取代的作用。按照访谈的内容或者方式，访谈可以分为结构访谈和非结构访谈、直接访谈和接访谈以及个别访谈和集体访谈等，表展示了常用访谈方法的特点和优缺点。表常访谈方法及其优缺点访谈方法特点对要访问问题的内优点便于比较不同被访者的答案，统计、分析访谈结果缺点结构访谈容、提问方式和回答方式事先作计划，并严格按照计划进行缺乏灵活性非结构访

35、谈内容与具体过程调查者与被访者面直接访谈对面直接交谈调查者通过电话、信闯接访谈事先不规定访谈的可根据具体的访谈情况随时调整访谈内容调查者可以通过被访者的表情、手势理解访谈结果不易作定量分析对于涉及被访者隐私的问题，很难保证答案真实性其态度和答案真实性在相同时日内可以访问更多的对象被访者不受他人干扰，易获得真实答案节省时日，被访者可以相互启发函等方式日接对被访者进行访谈访谈效果较差个别访谈者两人参加调查者和多个被访集体访谈者同时参加只有调查者和被访花费较长的时间被访者的“从众”心理会影响答案的客观性访谈法适用于一切具有口头表达能力的不同文化程度的对象，它的优点是能有针对性地收集研究数据，情境自然

36、，并且当研究者发现所记录的回答不完全，或者还想进一步了解一些情况时，可再对被访者进行追问或重复访谈。但是，如果访谈的内容涉及到被访者的隐私或其它被访者不愿透露的信息时，研究者很难判断被访者回答的真实性和准确性，因此，在进行会涉及到上述内容的研究中，访谈法不宜作为主要研究方法。本次研究主要采用直接的、个别的访谈的方法，用以确定用户的特征和使用两北业人学榉硕十学侍论文第二章拌，理学经验。问卷调查问卷调查是以书面的方式向被调查者提出问题，被调查者也必须用书面的方式进行回答，因此问卷调查方式最适合在大规模调查时采用，并且要求被调查者的书面言语能力达到一定程度。由于问卷一旦发出便不再受调查者的控制，因此

37、问卷调查效果的与问卷设计的质量有着直接的关系，一份标准的问卷的组成如表所示。表标准问卷的组成问卷组成标题日舌目的概括问卷的主题简要说明问卷的且的与意义使没有经验的被访者能够页币填写问要求简单、明确简单填写说明卷了解被访者的性别、学历、年龄、职简单明了被访者信息业等背景信息，分析这类变量与答案之日的关系不要调查被访者姓名问题与答案后记了解调查者研究的问题记录问卷实施情况以及存在的问题精心设计，必要时可以先对问题本身进行调查由调查者填写常用的问卷调查方法是结构问卷调查和无结构问卷调查。结构问卷调查中所有问题及可供选择的答案会全部印在问卷上，被调查者不可随意回答，必须按照研究者的设计，在给定的答案中

38、做出选择，例如：你喜欢上网么？很不喜欢不太喜欢很喜欢有点儿喜欢而无结构问卷调查则只提出问题，要求被调查者按照自己的实际情况或看法作答，我们还以同样的问题举例，在无结构问卷调查中，这个问题通常的问法是：你喜欢上网么？为什么？无结构问卷调查对探索性的研究十分有用，可提供行为的方向、问题的焦点、曲北。业人学拌硕十。学付论文第二章￥心理学主要价值观念等信息，但是缺点是资料分散，不易统计分析调查结果：结构问卷调查的优点是可在短时间内获得大量的资料，省时，经济由于问题和答案部是预先进行了操作化和标准化设计的，所以得到的资料便于统计分析，但是有可能得不到被访者真的表达意图。在实际调查中，这两种调查方法通常是

39、结合在一起使用的，但是无论使用何种问卷调查方法，如果问卷的回收率太低，都会大大的影响研究结论的可推论性和准确性。本次研究的问卷调查采取结构问卷和非结构问卷相结合的方式进行主要用于调查用户完成特定任务时的心理活动和用户对于人机界面的需求。心理测量科学研究的大量数据是靠测量得到的，观察、调查和实验都离不丌测量。在工程心理学研究中，通常需要进行以下测量。物理量测量包括作为自变量的光、声、图形、字符等各种刺激物的性质、强度和速度的度量，以及物理环境因素的度量；因变量测量包括由物理刺激引起的心理反应测量、作业绩效测量、生理效应测量等；心理量测量例如智力测量、能力测量、个性测量等，无论哪一类测量，都必须有

40、度量的方法和度量的尺度。在对人的心理量进行度量时，一般采取的方法有：）类别测量类别测量就是将事物按照一定的规则或标准进行归类。例如把颜色和形状各不相同的图片交给被测试者，要求被测试者对其进行分类。有的人会将颜色相同的分在一起，有的人则将形状相同的分在一起。类别测量可以反映人们对事、对物、对人、对职业的态度等。顺序测量顺序测量使用顺序量表或者等级量表。这种测量要求被测试者对评价的事物排出顺序或者等级。顺序测量通常采用等级排列法或者对偶比较法。例如，要求受测试人员给五种同样的产品进行易用性排序，通过比较排序结果就可以计算出曲北业人学稃硕十学付论文第二章徉心理学他们的易用性顺序。对偶比较法则是对样品

41、进行两两比较。）等距测量等距测量常常被甩东研究物理刺激与心理感受之间的关系，与类别测量和顺序测量不同，等距测量采用了相等的心理量单位，因此通过等距测量不仅可以知道被测者对不同测试对象的心理差别，而且还可以计算出此差别的大小。比例测量比例测量也被用来研究物理刺激与心理感受之问的关系，但是与等距测量相比，比例测量不仅具有相等的心理量单位，还具有零点，这样比例测量除了能测量出差别的多少外，还可以测量出比例关系。本次研究主要采用顺序测量的方法，为每个动作对应的关联动作排序，从而确定最后人机界面中要使用的图标。心理测验在工程心理学研究中，有时还需要测量性格、能力等心理特性，对这类心理特性的测量一般采用测

42、验的方法。测验指的是用标准化的材料测定受测入的反应，并把测量结果与标准结果进行比较，对所测试的心理特性进行评价。测验也可以分为多种，最常见的是智力测验、能力测验、成就测验和个性测验。心理学发展到现在，已经积累了许多成功的测验可供使用，例如利用韦氏成人智力量。表测量成人智商，利用菲尔人格测试“测试人的基本性格特征等，感兴趣的读者可自行参考相关内容。在本次研究中，我们主要采用心理测验法中的能力测验柬确定用户类型，根掘用户的计算机使用的熟练程度，把用户分为生手用户和熟手用户。往；韦氏成人智力益表足语肓和操混合型量袭，语苦益表包岔常识，理解力，算术、类叫、教，广度和词儿等个分测验：操作量表包龠数。一符

43、、豳形朴缺、积小璺、幽；持州和幽彤拼酗等个分测验。沣：菲尔人格测试夫准确件和科学悍譬为与前很多人公一人事部门实卧用人的“试会山”。实验在工程心理学研究中主要有三类形式的实验，即实验室实验、现场实验和模拟情景实验，实验的研究方法与其它研究方法最大的区别就在于条件的可控制性，出于可以人为的控制条件，因此实验法具有其它研究方法所不具备的优点。阿北业人学稗硕学付论文第二章！心理学随时、反复重现现象有些研究现象必须在一定的条件下会出现，给观测和研究都带束很大的不便，采用实验的方法，可以模拟现象出现的条件，随时、反复进行观测和研究。摒弃无关因素无关因素有时会对研究产生不必要的干扰，导致观测结果失真或者失效

44、，在实验中，我们可以人为的排除无关因素，更准确的观测研究对象。在进行心理实验时，一般有三类变量需要加以控制，即自变量、因变量和无关变量。通常的做法是让自变量尽可能在大范围内变化，使之能反映出自变量和因变量之问的关系；让无关变量尽可能在小范围内变化，将其对实验结果的干扰减小到最低程度。在以上三种变量中，尤其以无关变量最为多种多样，在进行实验时，尤其要注意对以下无关变量进行控制。外部干扰因素：包括噪声、温度、亮度等。被试者因素：包括被试者的性别、文化水平、身体状况、念度等。测量因素：包括测量的仪器、方法、误差等。主试因素：包括主试的语言、态度、有无暗示等。本次研究主要采用模拟情景实验的方法，用以检

45、测研究结果的准确性，用以改进和确认最后的人机界面。信度和效度检验工程心理学的研究方法是多种多样的，但是研究方法本身并无孰优孰劣之分，研究者无论采取哪种研究方法，研究的结果都只和研究方法的效度和信度有关。因此，研究人员要注意检验研究的效度和信度，以随时更变、改进研究方法，最终得到比较准确的研究结果。信度、效度及二者的关系信度是指研究不受随机误差干扰的程度，简单的说就是指研究法方法得到的研究结果的稳定性程度。如果使用同一种测量方法，在相同的条件下先后次测量的结果接近，则说明测量的信度较高，否则测量的信度就很低，需要重新设计测量的方法。例如，我们用一把尺子测量某人的身高，结果为：第二天我们再次测量时

46、，发现结果变成了，在证常情况下，一个人的身高是比较稳曲北业人学稃硕十学仲论文第二章拌心理。节定的，一天之内不可能发生这么大的变化，这说明这把尺子测量的结果稳定性比较差，也就是漉它的信度比较低。效度则是指研究方法得到的研究结果的有效程度，即研究结果的准确性。如果研究结果的有效程度比较高，就说明研究方法的效度比较高：反之，就表明研究方法的效度比较低。信度是效度的提条件，没有信度一定没有效度，但是有信度也不一定有效度，举个例子说明：我们使用非标准的容器量取一杯水的体积时，虽然每次的结果都是一样的（高信度），但是测量的效度并不高（低效度）：再比如。我们用英语出了一份试卷柬测试某个求职者的专业知识，那么

47、这份试卷就是低效度的，因为当某个求职者的成绩比较低时，并不能说明他的专业知识不够，也有可能是由于求职者的英语水平有限爿导致他无法回答出问题，但是如果我们用这份试卷连续测试几次。发现总是这名求职者的成绩最差，那说明这份试卷的信度还是比较高的。因此，在实际检测时，我们应该将信度检验排在静边，以减少不必要的作量，提高研究工作的效率。信度的检测方法信度的高低通常用研究结果的相关系数来表示，如果重复研究的结果一致，则相关系数为最高。相关系数的计算方法在具体的研究中再进行介绍，通常，我们计相关系数为，当川时，称为高相关；当时，称为中等相关；当，时，称为低相关：当时，称极低相关或接近零相关。检测信度通常采用的方法有以下几种。重测检测法指对某一受测者进行测试后，隔一段时丑用同样的方法再对他进行第二次测试，两次测试结果的相关程度越高，说明这种研究方法的信度越高【。使用这种检测方法需要注意的问题是，受测者可能记住了第一次测试的题目，因此第二次测试的结果会受第一次测试的影响而出现假性高相关，前后两次测试的间隔越短，这种影响就越明显。因此，两次研究之间的问隔不宜太短，但是也不直太长，一般在一个月左右为