可用性分析与评估

关于可用性分析与评估人机交互技术编写组1内容提要可用性的定义支持可用性的设计原则可学习性灵活性鲁棒性可用性的评估方法用户模型法、启发式评估、认知性遍历、用户测试和用户调查法等。人机交互界面设计第2页,共79页，2024年2月25日，星期天5.1可用性与可用性工程可用性定义（ISO9241-11）可用性是指特定的用户在特定的环境下使用产品并达到特定目标的效力、效率和满意的程度。其他定义可用性意味着使用产品的人能够快速而方便的完成任务以用户为中心使用产品过程中的体验第3页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性的五个方面可用性不仅只与界面有关有效性(effective)

怎样准确、完整地完成工作或达到目标效率(efficient):怎样快速地完成工作吸引力(engaging)：用户界面如何吸引用户进行交互并在使用中得到满意和满足容错能力(errortolerant)

产品避免错误的发生并帮助用户修正错误的能力易于学习(easytolearn)：支持用户对产品的入门使用和在以后使用过程中的持续学习。第4页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性案例Atwo-itemlistboxinVisualBasic5.0第5页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性案例A2000itemlistbox.Puttingtoomanyitemsintoalistboxisbad第6页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性案例Multi-rowtabcontrols第7页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性案例DeletingfilesfromanalmostfullharddiskinWindows95第8页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性案例成功范例WIMP界面超文本Hypertext和互联网www图形显示器操作系统的分时功能隐喻直接操纵语音、手势界面CSCW等（ComputerSupportCooperativeWork）（计算机支持的协同工作）第9页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性工程AniterativeprocesstoimprovetheusabilityofasystemUsabilityengineering.ByJaySimpson,fromthecoverofIEEEComputer,March1992.第10页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性工程可用性工程涉及系统设计的整个过程过程面向可用性的系统设计过程第11页,共79页，2024年2月25日，星期天两种不同的思想系统为中心的设计---SystemCenteredDesign用户为中心的设计---UserCenteredDesign第12页,共79页，2024年2月25日，星期天Mottos(格言)Technology-centeredmottoScienceFindsIndustryAppliesManConformsDonNorman’sperson-centeredmottoPeopleProposeScienceStudiesTechnologyConforms第13页,共79页，2024年2月25日，星期天系统为中心的设计Whatcanbebuilteasilyonthisplatform?WhatcanIcreatefromthetoolsavailable?WhatdoIasadeveloperfindinterestingtoworkon?第14页,共79页，2024年2月25日，星期天用户为中心的设计Thedesignisbaseduponauser’s:

abilitiesandneeds

context

work

tasks第15页,共79页，2024年2月25日，星期天用户为中心的设计原则Explicit（清楚的）、coherent（一致的）conceptualmodelMakethingsvisible.Getthemappings（计划）right.Utilise（利用）platformstandardsandconventions.Designforerror,allowingexploration（探索）withoutpenalty（处罚）.第16页,共79页，2024年2月25日，星期天Macintosh

用户为本的设计思想UseofMetaphors（隐喻的使用）AestheticIntegrity（审美整体性）Consistency（一致性）PerceivedStability（感知的稳定性）DirectManipulation（直接操纵）SeeandPoint（看和指点）WYSIWYG（所见既所得）Feedback（反馈）Forgiveness（容错）UserControl（用户控制）第17页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性工程的生命周期了解用户竞争性分析设定可用性目标用户参与的设计迭代设计产品发布后的工作第18页,共79页，2024年2月25日，星期天了解用户

要在工作环境中观察用户。了解用户的个体特征：根据用户的使用经验、受教育程度、年龄、接受过的相关培训等对用户进行分类。可用性任务分析：了解用户的全面目标，用户通常使用的方法，抽象出用户的任务模型，以及正常工作流程之外的特例。功能分析：弄清楚为了完成可用性任务，什么是必须要做的，什么仅仅是些表面文章而已。

第19页,共79页，2024年2月25日，星期天用户体验第20页,共79页，2024年2月25日，星期天竞争性分析启发式地分析竞争产品或其交互界面，并结合使用经验，了解对手系统的优缺点，针对其缺点进行改进，并借鉴其巧妙的思想。微软在WINDOWS系统开发过程中，事实上从竞争对手——苹果公司的Mac系统借鉴了很多思想。

第21页,共79页，2024年2月25日，星期天设定可用性目标

预先确定可用性的评价尺度和可以量化的可用性目标水平，也就是可用性目标。例如：一个有经验的用户使用当前系统时平均每小时会发生4.5次错误，则新版本的目标就可以设定为同等条件下每小时发生少于3次错误。从竞争性分析中也可以得到类似的目标，比如在主要的竞争对手网站上，目前初学者平均需要花费8分钟的时间完成一次航班预订，正在开发的新网站就可以将可用性目标设定为平均仅需花费6分钟的时间完成一次航班预订。可用性工程要为提高可用性做大量的工作，不可避免的要增加成本，因此有时会受到财力的限制，所以有必要对设定的可用性目标进行财政影响分析，估算这些工作将来能为用户节省多少支出，并与为达到可用性目标所需的花费进行权衡

第22页,共79页，2024年2月25日，星期天用户参与的设计首先要明确什么样的用户会使用我们的系统。与这些用户广泛地沟通，理解他们的行为方式有什么不同。根据不同种类的用户确定与软件相关的用户角色，定义这些角色的目标，设定到达这些目标的特定场景；之后考虑怎样设计交互的解决方案了。

第23页,共79页，2024年2月25日，星期天用户参与的设计

——用户角色及系统用例图第24页,共79页，2024年2月25日，星期天用户参与的设计——应用用例用例描述示例：TheCustomermakeschangestotheShoppingCartandpressestheUpdatebutton.ThesystemupdatesthecontentsoftheShoppingCartappropriately.ThentheCustomerpressestheCheckOutbutton.WhentheCustomerhasfinishedspecifyingthebillingandshippinginformation,thesystemcreatesanOrder.第25页,共79页，2024年2月25日，星期天迭代设计设计、测试、再设计设计原型系统进行迭代设计

(1)对发现的可用性问题进行严重程度评级。

(2)动手解决新版本交互界面中的问题。

(3)作出修改时，要记录为什么做出改变的原因，也就是要抓住问题的原理。

(4)评估新版本的交互界面，如果还有改进的余地，回到(1)

，直到软件开发时间或经费花光。其中的评估过程可能是借助于原型，也可能采用检查或测试等评估方法。

第26页,共79页，2024年2月25日，星期天快速原型法(rapidprototyping)第27页,共79页，2024年2月25日，星期天迭代设计对非迭代设计软件开发过程模型瀑布法（非迭代设计）统一软件开发过程第28页,共79页，2024年2月25日，星期天瀑布模型需求设计编码和单元测试系统集成运行和维护第29页,共79页，2024年2月25日，星期天统一软件开发过程第30页,共79页，2024年2月25日，星期天产品发布后的工作产品发布后继续收集重要的可用性数据，这一点非常有必要，一方面可以用于进一步改善产品的可用性，另一方面也为后续版本的开发作准备。这些工作包括：通过与用户座谈、调查、观察等手段明确可用性研究涉及的内容。进行标准化的市场调研，特别是调研用户在新闻组、邮件列表、评论、杂志调查中对产品的评述。使用软件日志记录，随时记录用户遇到的问题，并设法发送回公司进行分析。认真分析用户在产品服务热线、修改要求、缺陷报告中对可用性的种种抱怨。

第31页,共79页，2024年2月25日，星期天5.2支持可用性的设计原则可学习性灵活性鲁棒性第32页,共79页，2024年2月25日，星期天可学习性交互系统能否让新手学会如何使用系统，以及如何达到最佳实用效果。支持可学习性的设计原则有：可预见性同步性熟悉性通用性一致性第33页,共79页，2024年2月25日，星期天可学习性-可预见性用户利用对以往交互过程的了解就足以确定当前交互的结果。可预见性有别于计算机系统的确定性行为。可预见性则是一个以用户为中心的概念，它取决于用户的观察，不能完全由计算机的状态决定交互的行为，还要由用户根据自己的判断来决定。操作的可预见性。第34页,共79页，2024年2月25日，星期天可学习性-同步性同步性是指用户依据界面当前状态评估过去操作造成影响的能力，也就是说用户能不能同步地知道交互操作的结果。

第35页,共79页，2024年2月25日，星期天可学习性-熟悉性系统的新用户在现实生活或使用其它系统时，会有一些交互过程的宝贵经验；可能这些经验与新系统的应用领域不同，但对新用户来说，如果新系统跟过去使用过的类似系统有一定相关性，那使用起来就比较方便。

第36页,共79页，2024年2月25日，星期天可学习性-通用性交互系统的通用性就是在交互中尽可能的提供一些通用的或能够从现有功能类推出来的功能。

第37页,共79页，2024年2月25日，星期天可学习性-一致性一致性是说在相似的环境下或执行相似的任务时，一般会执行相似的行为。一致性与前面提到的其它交互原则有关，如熟悉性可以看作与过去现实世界经验的一致性，通用性可以看作与同一平台、同一系统中软件交互体验的一致性。

第38页,共79页，2024年2月25日，星期天灵活性用户与系统交流信息方式的多样性，主要表现在：可定制性对话主动性多线程可互换性可替换性第39页,共79页，2024年2月25日，星期天灵活性-可定制性可定制性是指用户或系统修改界面的能力。

用户主导：可定制系统主导：可适应定制能力界面元素位置、颜色的定制交互结构、流程的定制第40页,共79页，2024年2月25日，星期天灵活性-对话主动性将人机交互双方看作是一对对话者时，重点是谁是对话的发起人。系统主导：系统可以发起所有对话，这种情况下，用户只是简单的响应信息请求。例如，一个模式对话框就禁止用户与系统的其它窗口交互。用户主导：用户可以自由的启动对系统的操作。从用户角度看，系统主导的交互阻碍了灵活性，而用户主导的交互增强了灵活性。

第41页,共79页，2024年2月25日，星期天灵活性-多线程多线程的人机交互系统同时支持多个交互任务，可以把线程看作是一个特定用户任务的相关对话部分；并发的多线程允许各自独立交互任务中的多个交互同步进行；交替地执行多对话线程，允许各自独立的交互任务暂时的重叠；但在任何给定时间，对话实际上还是局限于单个任务。

第42页,共79页，2024年2月25日，星期天灵活性-可互换性可互换意味着任务的执行可以在系统控制和用户控制间进行转移。有可能的情况是交互一会儿由用户控制，一会儿又由系统控制，交互的控制权彼此传递；或者将一个完全由系统控制的任务变成系统和用户共同完成的任务。例如，字处理软件中的拼写检查：用户完全可以借助于字典逐字检查，但这是一项繁杂的工作，所以最好交由机器来自动执行，但机器往往对人名和无意义的重复输入的单词无法处理，这时还得靠人去处理，拼写检查最好由这种协作方式完成。在安全性要求特别严格的应用中，任务迁移可以降低事故发生的概率。例如，飞机飞行中的状态检查单靠人来执行太过繁琐，所以一般采用自动飞行控制，但一旦出现紧急情况，还得由飞行员凭借经验去处理。第43页,共79页，2024年2月25日，星期天灵活性-可替换性可替换性要求等量的数值可以彼此交换。例如页边距的单位，可以是英寸，也可以是厘米；在用户输入上，可以让用户在输入框中输入数值，也可以通过设定表达式的方式输入。这种可替换性提供了由用户选择适当方式的灵活性，并且通过适当方式，避免无谓的换算，可以减少错误的发生。可替换性也体现在输出上，也就是对状态信息的不同描述方式。表示的多样性说明了对状态表达信息进行渲染时的灵活性；例如，物体一段时间的温度可以表示为数字温度计（如果比较关心实际的温度数值），也可以表示为图表（以清晰地反映温度变化的趋势）。有时可能需要同时提供这些表示方式，以备用户适应不同任务的需要。

第44页,共79页，2024年2月25日，星期天鲁棒性定义：可观察性可恢复性响应性任务规范性第45页,共79页，2024年2月25日，星期天鲁棒性-可观察性可观察性允许用户通过观察交互界面的表现来了解系统的内部状态。也就是说允许用户将当前观察到的现象与要完成的任务进行比较，如果用户认为系统没有达到预定的目标，可能会去修正后面的交互动作。可观察性涉及到五个方面的原则：可浏览性，缺省值提供，可达性，持久性和操作可见性。

第46页,共79页，2024年2月25日，星期天鲁棒性-可恢复性可恢复性是指用户意识到发生了错误并进行更正的能力。可恢复性不仅利于鲁棒性，还可大大提高用户的冒险意识，提高系统的可学习性。第47页,共79页，2024年2月25日，星期天鲁棒性-响应性响应时间一般定义为系统对状态改变做出反应的延迟时间。一般而言，延迟较短或立即响应最好。即使需要较长的时间才有最终结果，也应该有所响应。

第48页,共79页，2024年2月25日，星期天鲁棒性-任务规范性规范的含义：任务的规范规范的意义：可重复性强，出错概率低第49页,共79页，2024年2月25日，星期天5.3可用性评估可用性评估是检验软件系统的可用性是否达到了用户的要求。常用的方法包括用户模型法、启发式评估、认知性遍历、用户测试和用户调查等，其中最常用的方法是用户测试和用户调查。第50页,共79页，2024年2月25日，星期天软件可用性评估应遵循的原则最具有权威性的可用性测试和评估不应该针对专业技术人员，而应该针对产品的用户。软件的可用性测试和评估是一个过程，这个过程在产品开发的初期阶段就应该开始。软件的可用性测试必须是在用户的实际工作任务和操作环境下进行。要选择有广泛代表性的用户。第51页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性评估方法用户模型（UserModel）启发式评估(HeuristicEvaluation)认知性遍历(CognitiveWalkthrough)用户测试(UserTesting)用户问卷调查(Questionnaire)第52页,共79页，2024年2月25日，星期天用户模型法用户模型法是用数学模型来模拟人机交互的过程。这种方法把人机交互的过程看做是解决问题的过程。认为人使用软件系统是有目标的，而一个大的目标可以被细分为许多小的目标。在人机交互领域中最著名的预测模型是GOMS模型。GOMS是描述任务和用户执行该任务所需知识的方法，通过目标

(Goal)、操作符

(Operator)、方法

(Method)以及选择规则

(Selectionrule)四个方面进行描述。第53页,共79页，2024年2月25日，星期天启发式评估启发式评估法就是使用一套相对简单、通用、有启发性的可用性原则（即“启发”）来进行可用性评估。具体方法是，专家使用一组称为“启发式原则”的可用性规则做为指导，评价用户界面元素（如对话框，菜单，在线帮助等）是否符合这些原则。

第54页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性启发原则(1)系统状态可见性系统与用户现实世界相互匹配用户控制与自由一致性与标准错误预防第55页,共79页，2024年2月25日，星期天可用性启发原则(2)识别而不是回忆使用的灵活性与效率美观而精炼的设计帮助用户认识、诊断和修正错误帮助和文档第56页,共79页，2024年2月25日，星期天关于系统响应时间的一般约定0.1sec.:即时响应的极限时间.直接操纵、虚拟场景的导航.1sec.:片刻等待的操作.若长于1sec.，显示表示系统忙的光标.10sec.:使用户保持对当前交互关注的极限时间.如果长于10sec.,应显示操作进度指示。第57页,共79页，2024年2月25日，星期天认知性遍历（cognitivewalkthrough）

进行认知性遍历活动，需要以下四个条件：

(1)

对系统原型的详尽描述，这种描述不一定是完整的，但要相当详尽。诸如菜单的位置描述或措辞选择等这样的细节也可能导致相当大的差异。(2)对用户在系统中要完成任务的描述，该任务应当是大多数用户将要执行的有代表性的任务。(3)一个完整的、书面的操作清单，列出使用给定原型完成任务所需执行的操作。

(4）确定用户的身份，以及评估人员能够确定这些用户已具有哪一类别的知识和经验。

第58页,共79页，2024年2月25日，星期天认知性遍历认知性遍历认为用户完成一个任务的过程有三步：1.用户在交互界面上寻找能帮助完成任务的行动方案。2.用户选择并采用看起来最能帮助完成任务的行动。3.用户评估系统作出的反馈，判断在完成任务上的进展。评审人员可以对用户的每个交互过程模拟这三个步骤去评价，并以回答下列三个问题为基础：1.界面上执行正确动作的控件（按钮、菜单、选项等）是否可见？2.用户是否知道正确动作可以到达希望的结果？3.根据系统对动作的反馈信息，用户是否能够知道他的动作是否正确？

第59页,共79页，2024年2月25日，星期天用户测试1.前期准备工作（1）明确测试的目的l

帮助改进交互设计通过测试了解交互中有待改进的地方，要搞清楚为什么出错，而不仅仅是知道错了。可以在测试中收集过程数据——定量的去观察发生了什么问题以及为什么会这样。l

评估交互的整体质量根据一定的衡量指标，通过测试评估交互的水平，比如用户在某个交互任务上耗费的时间，任务是否成功，出错情况等等。也可对两个以上的可选设计针对确定的性能需求进行比较性评测。

第60页,共79页，2024年2月25日，星期天用户测试（2）准备测试环境要确保测试环境的舒适。最简单的是选一个安静的房间，贴上“用户测试中——请勿打扰”，关掉电话，保证房间足够的亮度，给受测试者提供饮料；如果有可能的话使用专门的可用性实验室。（3）准备测试设备包括记录测试过程需要的摄像机，三脚架，麦克风，耳机，单向透光的镜子，彩色监视器，录像机，录像带，电源线，扩展插座，“请勿打扰”标志，饮料，记录软件或表格等等。

第61页,共79页，2024年2月25日，星期天用户测试（4）确定测试过程中的各种角色分配

l

测试负责人负责全面控制测试，执行所有与测试用户的交谈，以及撰写任务报告等。

l

数据记录员记录测试过程中的重要事件和活动。

l

摄像操作员对整个测试过程进行录像，包括开始的介绍和最后的任务报告部分。

l

计算机操作员负责在测试之前，为每个新的测试用户准备交互初始界面和在系统崩溃、死机时进行重新启动等处理。

l

测试者或测试用户---参加测试的系统实际使用者。

第62页,共79页，2024年2月25日，星期天测试用户摄像机可用性工程师测试间观察间摄像记录控制设备其他观察者单向透光的镜子第63页,共79页，2024年2月25日，星期天用户测试2．测试执行的六个阶段为了有效地进行可用性测试，需要正确设计、准备和执行试验。一个测试执行过程一般要经过一些步骤。具体步骤见书中表5-1“用户测试执行步骤”。

3．可用性测试的评价

第64页,共79页，2024年2月25日，星期天问卷调查(Questionnaire)

1．问卷调查的执行过程

用户要求分析

问卷设计

问卷实施及结果分析

2．可用性调查问卷例子——QUIS[quis，2003]，见表5-2。第65页,共79页，2024年2月25日，星期天5.4以用户为中心的界面设计以用户为中心设计的四个重要原则：及早以用户为中心：设计人员应当在设计过程的早期就致力于了解用户的需要。综合设计：设计的所有方面应当齐头并进发展，而不是顺次发展。使产品的内部设计与用户界面的需要始终保持一致。及早并持续性地进行测试：当前对软件测试的唯一可行的方法是根据经验总结出的方法，即若实际用户认为设计是可行的，它就是可行的。通过在开发的全过程引入可用性测试，可以使用户有机会在产品推出之前就设计提供反馈意见。反复式设计：大问题往往会掩盖小问题的存在。设计人员和开发人员应当在整个测试过程中反复对设计进行修改。

第66页,共79页，2024年2月25日，星期天以用户为中心的设计方法图形用户界面设计与评估以用户为中心的逻辑交互设计用于交互优化的结构化界面设计以使用为中心的设计对象、视图和交互设计（Object,view,InteractionDesign、OVID）第67页,共79页，2024年2月25日，星期天OVID中涉及的模型及相互关系

设计者设计者模型编程者模型用户概念模型用户用户界面实现细化交互获取创建第68页,共79页，2024年2月25日，星期天OVID中的活动循环

任务分析交互视图对象任务第69页,共79页，2024年2月25日，星期天对象建模分析

对象建模分析是将系统和用户任务分析的结果转化为用户界面设计的第一步；建模是将系统任务的某些概念及其关系用图的方式直观综合地表达出来；分析则是将系统的对象抽象为类，列出对象或类的属性、行为、以及对象间的关系。

第70页,共79页，2024年2月25日，星期天订票系统用例图

第71页,共79页，2024年2月25日，星期天视图抽象设计

视图表达了人