企业信息化环境下人-信息系统交互效率的实验研究

企业信息化环境下人-信息系统交互效率的实验研究

随着信息技术的引入，公司的信息水平显著提高，信息系统也得到了广泛应用。人们的工作方式正在由以体力劳动为主的方式逐步向以计算机和信息技术为主的脑力劳动方式转变,特别是对于知识工作者来说,他们的工作越来越离不开计算机了。在制造型企业里,过去很多靠人和机器简单配合完成任务的方式,现在越来越不适应社会发展的需要。为了提升竞争力,企业引入或自行开发了各种信息系统以便提高各项工作效率,可是,由于大多数企业的信息系统普遍存在界面不友好、信息系统不符合用户的使用习惯、操作较复杂、不容易学习、易引起疲劳等问题,进而引发用户生理与心理上的压力,这种生理与心理变化反过来会影响用户决策的准确性与决策效率、影响信息系统的运行质量,结果表现为人使用信息系统完成任务的效率低下。所以企业信息化环境下人-信息系统交互效率研究受到学术界和企业界的广泛关注。目前关于人-信息系统的交互效率的研究主要从人的因素、信息系统的界面、信息系统的功能、信息系统的响应时间几方面进行。在人的因素方面,以往研究者多着重于认知方面的研究。通过分析人的认知过程,提出认知综合模型;也有学者综合人的行为和认知模式提出操作模型、认知模型、思维模型以及信息加工模型;提出了IS界面设计应考虑人认知和接收信息的行为原理;通过分析人机系统中人操作差错的类型,提出了减少差错和提高认知效率的交互界面设计原则和方法。最近,学者们开始关注人格特质在交互界面中的应用。Nass指出当计算机里的代理人(agent)和受测者人格特质相同时,其交互满意度较高;Isbister和Nass指出受测者比较喜欢语言和非语言线索一致的角色,此时信息的接收度较高;有些学者认为人的情感对工作效率有很大的影响,并建议通过管理人的情感来提高效率。在人-信息系统交互过程中,体力负荷较低、智力负荷较高,人承担着从感觉输入到决策输出的信息加工任务,交互效率不仅取决于信息系统的反应速度,还取决于人的信息加工能力,包括人对交互任务、信息系统功能、交互方式等的感知与认知,同时,作为交互主体的人应该能迅速捕捉交互界面上的信息(包括文字、数据、图形等),经大脑加工后,通过操作输出到信息系统,供信息系统加工,持续不断地进行交互过程。该课题前一阶段研究了企业信息化环境下人-信息系统交互效率的内涵与外延、影响因素及其作用机理,并进行了人-信息系统匹配、人-任务匹配、任务-系统匹配、系统响应时间对人-信息系统交互效率的影响实验。在此基础上进一步研究人的信息加工能力对人-信息系统交互效率的影响。1量表交互时间与交互效率根据Wickens(1992)提出的经典的人的信息加工模型,如图1。笔者提出将工作记忆、认知技巧、计算机自我效能感作为度量人的信息加工能力的3个维度。工作记忆是一种对信息进行暂时性加工和储存的能量有限的记忆系统,对于学习、思维、语言理解等复杂认知任务的完成起关键作用。认知技巧,由于认知能力的差异造成在信息加工的过程中不同的人完成同样的任务会采用不同的策略,从而影响加工速度。计算机自我效能感是指个体对自己使用计算机来完成不同任务的能力的一种判断。笔者通过实验来研究人的信息加工能力对人-信息系统交互效率的影响。交互效率通过交互时间来度量,交互时间越短交互效率越高,反之则交互效率越低。实验过程中的帮助数、错误数都会影响交互时间,所以在文中作为自变量处理。1.1测试对象根据文献对类似实验样本的描述,该次实验的受试者是重庆大学144名学习过ERP课程的工业工程专业硕士研究生,平均年龄24岁。1.2供应商关系管理信息系统软件平台:WindowsXP操作系统、面向汽摩产业的供应商关系管理信息系统。硬件平台:联想品牌电脑(17’液晶显示屏,内存,CPU,硬盘速度,键盘鼠标)完全相同的电脑4台。1.3任务类型、研究方法和认知技巧实验所用的面向汽摩产业的供应商关系管理信息系统包括供应商选择、绩效管理、协同采购和库存管理4个模块。实验任务分类采用Rasmussen(1983)提出的3种任务类型,技能型任务、规则型任务、知识型任务,该3类任务从上述4个模块中提取。工作记忆采用开放式回忆问卷来测量,认知技巧根据实验过程中主试对受试者的观察,采用Likert7级打分方法给受试者打分。计算机自我效能感采用Compeau(1995)提出的计算机自我效能感量表来测量。1.4第2、3阶段:以能力为中心实验分3阶段进行,第1阶段是技能型任务。1)主试向受试者简单介绍实验背景、目的和内容,并为受试者演示实验过程。演示后给3～5min练习,如果受试者仍对系统不够熟悉,可申请继续练习,但总时间不能超过10min。2)练习阶段后,主试发给受试者技能型任务单,从这一刻开始直到完成该组任务的时间作为测试时间。受试者必须在完全达到实验结果要求的前提下尽可能快地按照任务单的内容执行任务。3)完成技能型任务之后,受试者填写自由回忆问卷。其中,自由回忆测试时间为5min,受试者尽可能地回忆刚进行的操作,并将回忆起来的信息写在纸上。自由回忆测试在执行任务之前并未告诉受试者,以防止受试者有意识地记忆操作信息,以便能更准确地测量受试者的工作记忆能力。实验过程中,主试者密切关注受试者的操作行为,并及时记录完成任务总时间、帮助数、错误数、认知技巧等情况。在技能型任务和问卷完成之后,如果受试者感到疲劳可以休息片刻,休息时间为5min。4)第2、3阶段分别是规则型、知识型任务,流程与第1阶段相同。5)3阶段实验完成后,主试给受试者发放计算机自我效能感量表,受试者根据自己的感受填写问卷。至此,实验过程全部结束。2信息加强性能评估采用SPSS13.0对数据进行分析。首先运用功效系数法将工作记忆、认知技巧、计算机自我效能感3个维度的指标进行归一化处理,通过Delphi方法确定三者权重,并加权求和得到人的信息加工能力。2.1不同信息加工能力组的综合能力比较根据8020原则把144名受试者分为两组,即高信息加工能力组和低信息加工能力组。比较两组的工作记忆、认知技巧、计算机自我效能感、错误数、帮助数、任务执行时间的平均数据。从表1的数据对比可以看出:在技能型任务、规则型任务、知识型任务、总体任务中,高信息加工能力组的工作记忆、认知技巧、计算机自我效能感均高于低信息加工能力组,所以人的信息加工能力越高,工作记忆、认知技巧、计算机自我效能感越高。在技能型任务中高信息加工能力组比低信息加工能力组完成任务时间少222.6s,帮助数少2.8次,错误数少2.0次。这说明随着人的信息加工能力的提高,交互效率会提高;同时说明高信息加工能力组比低信息加工能力组完成任务更顺利。在总体任务中情况类似,但是在规则型、知识型任务中情况却相反,造成的原因可能是实验进行任务分类的时候,分类不恰当或者主试的主观感受不同使打分值有差异。2.2任务执行时间为了研究任务执行时间与工作记忆、认知技巧、计算机自我效能感、错误数、帮助数之间是否相互影响、相互作用,有无相关关系,进行简单相关性分析,P为显著性概率。结果表明:技能型任务中,任务执行时间与错误数、帮助数、工作记忆正相关(P<0.01),与计算机自我效能感、认知技巧负相关(P<0.01)。规则型任务中,任务执行时间与错误数、帮助数、认知技巧均呈正相关(P<0.01),与工作记忆、计算机自我效能感呈负相关(P<0.01)。知识型任务中,任务执行时间与错误数、帮助数、计算机自我效能感呈正相关(P<0.01),与工作记忆、认知技巧负相关(P<0.01)。总体任务中任务执行时间与错误数、帮助数正相关(P<0.01),与认知技巧、工作记忆负相关(P<0.05),与计算机自我效能感负相关(P<0.01)。2.3能力和效能感是影响交互效率的主要因素为了研究人的信息加工能力对交互效率的影响,以任务执行时间作为因变量,工作记忆、认知技巧、计算机自我效能感、错误数、帮助数作为自变量,采用逐步回归方法,结果见表2。结果分析,技能型任务中帮助数先进入回归方程,认知技巧占第二位,其它因素由于在统计意义上不显著而被移除,这是由于技能型任务不需要人的思考,只是简单的重复操作,这时工作记忆、计算机自我效能感的作用就不显著。所以在技能型任务中认知技巧是影响交互效率的主要因素。规则型任务中工作记忆对结果影响最大,错误数的作用次之,其它因素被剔除,这是由于规则型任务需要有意识的思考,并且按照一定的规则决定执行什么动作,实验过程中如果受试者记住这些规则,则可以大幅度地缩短任务执行时间,既而提高交互效率。所以在规则型任务中工作记忆是影响交互效率的主要因素。知识型任务中帮助数对结果影响最大,工作记忆次之,原因可能是实验中设计的该类任务难度过大,受试者必须在主试的提醒下才能找到完成任务的途径,同时在实验过程中,受试者完成该任务时表现出情绪不稳定、烦躁也可能导致认知技巧、计算机自我效能感的作用不能明显地发挥出来,但是当受试者获得主试的帮助后,工作记忆就成为影响任务执行时间的主要因素,工作记忆越高,受试者就可以更好地把实验过程中所提供的一切信息进行整合,在此基础上更高效地做出判断,完成任务。另外帮助数在技能型任务中对任务执行时间呈负相关,而在知识型任务中与帮助数呈正相关,可以这样解释:帮助本身会直接延长任务执行时间,但是技能型任务是实验的第一个任务且是重复操作性任务,受试者对实验所使用的系统比较陌生,适当的帮助会延长第一次操作的时间,但会大幅度降低后续几次操作的时间,总的来说,帮助数缩短了整个技能型任务的执行时间。总体任务中工作记忆的影响最大,其次是计算机自我效能感,错误数紧随其后。在总体任务中没有出现认知技巧的原因可能是实验中技能型任务对人的要求是习惯性的操作,这个时候认知技巧就会成为影响交互效率的最主要因素,但经过规则型、知识型任务的完成,这一特点的作用就不显著了。所以在总体任务中工作记忆、计算机自我效能感是影响交互效率的主要因素。操作错误数和帮助数对交互时间的相关性一致,但在回归分析中却有很大差异,原因是虽然有统一打分标准,但主试对每位受试者实验过程观察的细致程度和主观感受还是略有差异。3不同类型任务中各因素对交互效率的影响通过研究企业信息化环境下人的信息加工能力对人-信息系统交互效率的影响,得出以下结论:1)人的信息加工能