ISO 9241-1152024 人机交互工效学第115部分概念设计、用户-系统交互设计、用户界面设计和导航设计指南标准立项发展报告

人机交互工效学第115部分：概念设计、用户-系统交互设计、用户界面设计和导航设计指南标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Ergonomicsofhuman-systeminteraction—Part115:GuidanceonConceptualDesign,User-SystemInteractionDesign,UserInterfaceDesignandNavigationDesign摘要随着数字技术的迅猛发展与智能化设备的广泛普及，人机交互（Human-ComputerInteraction,HCI）已成为影响产品质量、用户体验及系统安全的关键因素。为应对日益复杂的人机系统设计需求，国际标准化组织（ISO）于2024年3月28日正式发布了ISO9241-115:2024《人机交互工效学第115部分：概念设计、用户-系统交互设计、用户界面设计和导航设计指南》。该标准是ISO9241系列标准的重要组成部分，系统性地为用户-系统交互的全流程设计提供了工效学原则与实操指南，涵盖概念设计、交互设计、界面设计与导航设计四个核心环节。本报告对该标准的编制背景、技术内容、核心框架及行业应用价值进行系统分析，重点阐述了该标准对提升产品可用性、优化用户体验及推动人机交互标准化发展的深远意义。报告还对该标准修订的主导单位——国际标准化组织人类工效学技术委员会（ISO/TC159）及其下属SC4分委会的组织架构与工作职能进行了详细介绍。该标准的发布标志着人机交互工效学领域标准化工作进入了一个新的发展阶段，为人机系统设计提供了更为系统、科学和可操作的指导框架。关键词：人机交互；工效学；用户界面设计；导航设计；交互设计；概念设计；国际标准；可用性Keywords:Human-ComputerInteraction;Ergonomics;UserInterfaceDesign;NavigationDesign;InteractionDesign;ConceptualDesign;InternationalStandard;Usability一、引言1.1研究背景人机交互作为连接人类用户与计算机系统之间的桥梁，其设计质量直接影响着用户体验、工作效率和系统安全性。在过去的几十年间，随着移动互联网、人工智能、虚拟现实等新兴技术的迅速发展，人机交互的形态与场景日益多样化，传统的界面设计方法已难以完全满足日益复杂和多样化的用户需求。国际标准化组织（ISO）自20世纪90年代以来，持续开展人机交互工效学领域的标准化工作，其下设的ISO/TC159（人类工效学技术委员会）SC4分委会（人与系统交互工效学）专门负责这一领域的标准研制。ISO9241系列标准即为该领域最具影响力的国际标准族，涵盖了视觉显示终端、交互系统设计、可用性评估等多个方面。1.2标准立项必要性随着人机交互技术的快速发展与融合，现有标准体系在概念设计、用户-系统交互设计、用户界面设计和导航设计等方面缺乏系统化、一体化的指导框架。具体而言：第一，现有的ISO9241系列标准中虽然已有涉及交互设计的部分，但各标准之间的衔接和协调不足，缺乏从概念设计到导航设计的全流程覆盖；第二，智能设备、可穿戴设备、语音交互等新型交互范式的兴起，对传统的界面设计方法提出了新的挑战；第三，设计实践中存在重视觉表现而轻交互逻辑的倾向，亟需从工效学角度提供系统性指导。因此，制定一项全面覆盖概念设计、交互设计、界面设计与导航设计的国际标准，具有重要的理论价值和现实意义。二、标准概述2.1标准基本信息ISO9241-115:2024《人机交互工效学第115部分：概念设计、用户-系统交互设计、用户界面设计和导航设计指南》由国际标准化组织（ISO）正式发布，标准状态为现行有效。该标准归属人类工效学分类，由ISO/TC159/SC4负责制定和维护。标准发布日期为2024年3月28日，语言版本为英语。2.2标准的适用范围该标准适用于各类交互式系统的设计，包括但不限于：-桌面应用程序与Web应用-移动应用与移动端网站-企业级信息系统-嵌入式系统与工业控制系统-智能终端与可穿戴设备-语音交互与多模态交互系统-虚拟现实与增强现实环境标准的目标用户群体包括：用户体验设计师、交互设计师、界面设计师、产品经理、软件工程师、工效学专业人员、人因工程研究人员等。三、标准核心内容分析3.1概念设计概念设计是人机交互系统设计的起始阶段，其核心任务是确定系统的整体设计理念与基本架构。ISO9241-115:2024在该部分强调以下几个关键内容：用户需求分析：标准指出，概念设计应基于对目标用户群体特征的深入理解，包括用户的认知能力、操作技能、使用场景及任务需求等。设计团队应采用用户访谈、问卷调查、现场观察等人因学方法收集和分析用户需求。系统功能定位：标准要求设计者明确系统的核心功能与辅助功能，确定各项功能的优先级关系，并在功能完备性与界面简洁性之间寻求平衡。使用情境建模：标准强调使用情境对设计决策的重要影响，要求设计者在概念设计阶段即建立对物理环境、社会环境和技术环境的全面认知。3.2用户-系统交互设计用户-系统交互设计关注的是用户与系统之间的对话过程与交互逻辑。该部分的核心内容主要包括：交互模式选择：标准系统梳理了直接操纵、菜单选择、表单填写、命令行输入、自然语言对话等主要交互模式的适用场景和设计要点，指导设计者根据任务特征和用户特征选择恰当的交互模式。交互流程设计：标准要求交互流程的设计应遵循任务的自然逻辑，减少用户的操作步骤和认知负担。设计者应绘制任务流程图并分析潜在的交互瓶颈。反馈机制设计：标准强调了系统反馈在交互过程中的重要作用，要求对用户的操作给予及时、明确、适当的反馈，包括视觉反馈、听觉反馈和触觉反馈等。错误预防与处理：标准在错误管理方面提出了系统化的指导原则，在错误预防上应优化交互设计以防止错误发生，在错误处理上应提供清晰可理解的错误提示和有效的恢复方案。3.3用户界面设计用户界面设计是将概念设计和交互设计转化为可见、可操作的界面呈现。ISO9241-115:2024在这一部分主要涵盖：视觉呈现设计：标准对界面布局、色彩使用、字体排印、图标设计、视觉层级等视觉要素提出了工效学设计指导，要求界面的视觉呈现支持用户的信息感知和理解，并遵循视觉感知规律，确保界面元素的可辨识性和可理解性。信息架构设计：标准要求界面的信息组织应遵循用户的认知模式，建立清晰的信息层级和逻辑结构。信息的呈现应根据重要性和关联性进行合理排列。控件设计：标准对按钮、输入框、下拉菜单、复选框、单选按钮等常用界面控件的设计规范进行了归纳，要求控件的外观和交互方式应与其功能形成清晰的映射关系。响应式与自适应设计：考虑到多终端适配的需求，标准提出了界面设计应适应不同屏幕尺寸和分辨率的要求，同时保持功能完整性和操作一致性。3.4导航设计导航设计是引导用户在系统各功能模块之间移动并完成任务的关键环节。该部分的核心内容如下：导航结构设计：标准阐述了层级导航、扁平导航、全局导航、局部导航、面包屑导航等不同导航模式的特点和适用场景，指导设计者构建清晰、可预见的导航结构，帮助用户建立系统的心智模型。导航元素设计：标准对导航菜单、标签页、链接、按钮、搜索框等导航元素的设计提出了具体建议，要求导航元素的位置和呈现方式应符合用户的视觉扫描规律和操作习惯。寻路设计：标准引入了"寻路"（Wayfinding）概念，要求设计者在界面中提供明确的"当前位置"指示、"去向"线索和"返回"路径，在使用过程中保持稳定的导航标识。跨页面一致性：标准强调导航设计应在整个系统中保持一致性，相同功能应使用相同的导航方式和视觉表现形式，以降低用户的学习成本。四、标准的技术特点与创新4.1全流程覆盖的系统性框架ISO9241-115:2024最显著的特点是构建了从概念设计到导航设计的全流程设计指导框架。四个设计环节相互衔接、层层递进，形成了完整的设计方法论体系。这种系统化的框架结构在现有的国际标准中尚属首次，有效弥补了以往标准分散、缺乏整体性的不足。该标准采用了"双U"逻辑结构，即"由外而内"（从使用情境到系统功能）和"由内而外"（从结构逻辑到视觉表现）的双向设计路径，为设计团队提供了灵活的方法选择空间。4.2以人为中心的设计理念该标准始终贯彻以人为中心的设计思想（Human-CentredDesign,HCD），将用户的特征、需求和能力置于设计决策的核心位置。标准强调设计过程应充分考虑到人类认知能力（感知、注意、记忆、思维）和生理特征的局限性与差异性，包括不同年龄、文化背景和残障用户的可访问性需求，将包容性设计理念贯穿于各设计环节之中。4.3兼容并包的技术视野标准对传统的图形用户界面设计与新兴的交互范式进行了统筹兼顾。在传统GUI设计方面，标准吸收了ISO9241系列其他部分的成熟成果；在新兴交互范式方面，标准对语音交互、手势交互、多模态交互等提出了相应的设计指导。这种兼容并包的技术视野使得标准具有较强的未来适应性。4.4可操作性与实用导向与以往某些标准偏重理论阐述不同，ISO9241-115:2024注重提供可操作的设计指导。标准中包含了大量的设计清单、评估要点和实践建议，设计人员可以直接将这些内容应用于实际的设计评审和开发流程中。五、标准的主要参与单位5.1国际标准化组织（ISO）国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization,ISO）成立于1947年，是全球最大的非政府国际标准化机构，总部位于瑞士日内瓦。截至目前，ISO拥有来自164个国家的国家标准机构成员，已发布超过24000项国际标准，覆盖了工程技术、制造业、信息技术、食品农业、健康安全、环境保护等几乎所有技术领域。ISO的标准化工作遵循开放性、透明度、协商一致和技术驱动等核心原则。其标准制定过程包括：新工作项目提案（NWIP）阶段、工作草案（WD）阶段、委员会草案（CD）阶段、国际标准草案（DIS）阶段、最终国际标准草案（FDIS）阶段以及正式发布（IS）阶段，确保每项标准经过多轮技术审查和协商一致。5.2ISO/TC159人类工效学技术委员会ISO9241-115:2024由ISO/TC159（人类工效学技术委员会）负责制定，其秘书处由英国标准协会（BSI）承担。ISO/TC159成立于1975年，其工作范围为人类工效学领域的标准化，包括原理、方法、术语以及人类工效学在系统设计中的应用。TC159下设多个分技术委员会（SC），其中负责人机交互方向的核心技术机构是SC4（人与系统交互工效学）。SC4的前身是成立于1986年的SC4（视觉显示终端工效学），随着技术发展和标准化需求的演变，其工作范围逐步扩展至广义的人与系统交互工效学领域。SC4的工作范围涵盖以下方向：交互式系统的人-机交互设计、视觉显示终端设计要求、可用性方法与评估、人机交互的工效学原则、交互系统的可访问性设计等。SC4的秘书处由德国标准化协会（DIN）承担，主席和秘书来自德国。SC4的主要工作组（WG）分工如下：-WG1：基础标准与术语，负责系统中人的一般性设计原则和方法基础标准；-WG2：视觉显示要求，负责显示界面与视觉呈现的工效学要求；-WG3：交互与输入设备，负责交互设备、键盘、鼠标等输入装置的工效学设计；-WG6：以人为中心的生命周期与可用性方法，负责ISO9241-210及相关可用性方法标准的维护；-WG8：交互系统设计指南（即ISO9241-110与ISO9241-115的维护和研制工作）。ISO9241-115的研制由SC4下设的WG8工作组具体负责推进。在标准制定过程中，来自德国、英国、美国、日本、中国、法国、韩国等成员体的专家参与了起草和评审工作，经过多个阶段的反复讨论和修改，最终提交ISO中央秘书处发布。此外，我国对应的技术归口单位为全国人类工效学标准化技术委员会（SAC/TC7），该委员会积极跟踪和参与ISO/TC159的各项标准研制工作，组织国内专家对ISO9241-115的技术内容进行了深入研究，并结合中国国情和使用者特征提出了一系列修改意见。六、标准的意义与影响6.1对人机交互领域发展的推动ISO9241-115:2024的发布为人机交互设计提供了重要的国际共识和统一框架。该标准的实施将有助于提升人机交互设计的工作流程质量和效率，使设计团队在概念设计、交互设计、界面设计和导航设计等关键环节有据可依，减少因缺乏可靠工效学依据而导致的反复修改和资源浪费。标准中体现的设计理念和方法论将深刻影响业界对人机交互设计的认知和实践，推动从"以技术为中心"向"以人为中心"的设计范式的全面转型，并进一步促进工效学原则与用户体验设计实践的系统性融合。6.2对产业实践的技术支撑从产业角度来看，该标准为企业提供了可落地实施的设计指南。软件和互联网企业可依据标准构建内部设计规范与评审体系，提升产品的用户体验质量和市场竞争力；硬件制造商可在产品开发中融入标准要求，确保设备交互界面的人工工效学质量。标准的可操作性促使企业降低可用性测试和用户研究方面的重复性投入，提高产品开发流程的效率。同时，通过提供统一的设计基准，标准也为行业内产品交互质量的可比较性和互操作性创造了条件。6.3对标准体系建设的作用ISO9241-115:2024进一步完善了ISO9241系列标准族的结构，填补了从概念设计到导航设计的全流程整合性指导的空白，增强了标准的系统性、协调性和互补性。该标准与ISO9241-110（交互原则）、ISO9241-112（信息呈现）、ISO9241-125（视觉信息编码指南）、ISO9241-210（以人为中心的交互系统设计）、ISO9241-220（交互系统用户中心设计过程）等标准相互衔接，形成了覆盖设计原则、设计过程、设计实现和评估验证的完整标准链。七、结论与展望7.1主要结论ISO9241-115:2024《人机交互工效学第115部分：概念设计、用户-系统交互设计、用户界面设计和导航设计指南》是国际人机交互工效学标准化领域的一项里程碑式成果。本报告通过系统分析得出以下主要结论：第一，该标准构建了从概念设计到导航设计的全流程覆盖框架，弥补了现有国际标准在此方面的空白，为交互系统设计提供了系统化的工效学指导。第二，标准深入贯彻了以人为中心的设计理念，并对数字化、智能化时代多种新兴交互范式给予了前瞻性关注，具有广泛的适用性和较强的未来适应能力。第三，标准的可操作性设计使其具有较高的实用价值，能够切实帮助设计团队提升设计质量和工作效率。第四，该标准的发布为全球范围内人机交互设计的教育、研究和产业实践提供了重要的参考基准，对推动全球人机交互质量的整体提升具有重要意义。7.2未来展望展望未来，随着人工智能、物联网、增强现实、虚拟现实等技术的持续演进，人机交互的形态将不断丰富和深化。ISO9241-115:2024作为该领域的基础性指南，将与其他相关标准协同演进并持续更新。在此背景下，可预见的发展方向包括：一是智能化交互范式（如自适应界面、主动交互）的标准化指导需求将不断增长；二是多模态交互和自然交互的工效学设计标准将进一步完善；三是跨文化、跨群体的包容性设计标准将得到进一步加强；四是人工智能伦理、隐私保护和算法透明度等议题将逐步融入人机交互的标准体系。未来，ISO/TC159/SC4将继续跟踪技术的快速迭代，适时启动标准的修订或补充制定工作。同时，我国应加强在ISO/TC159/SC4中的参与度和话语权，加快推进ISO9241-115的等同采用或修改采用工作，以期尽快转化为国家标准（GB/T），推动我国人机交互设计领域的标准化进程，助力数字经济和智能产业的发展。参考文献[1]ISO9241-115:2024,Ergonomicsof