ISO 9241-202021 人类系统交互的人类工效学.第20部分ISO 9241系列中无障碍性的人类工效学方法标准立项发展报告

人类系统交互的人类工效学第20部分：ISO9241系列中无障碍性的人类工效学方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ErgonomicsofHuman-SystemInteraction—Part20:AnErgonomicApproachtoAccessibilitywithintheISO9241Series摘要随着信息技术的飞速发展与人口老龄化趋势的日益加剧，信息无障碍（InformationAccessibility）已成为全球标准化领域的核心议题。ISO9241系列标准作为人类工效学领域最具影响力的国际标准框架，长期为交互系统的设计、评估与认证提供方法论支撑。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2021年11月26日正式发布ISO9241-20:2021《人类系统交互的人类工效学——第20部分：ISO9241系列中无障碍性的人类工效学方法》，对原ISO9241-20:2008版本进行了全面修订。本标准从人类工效学的基本原则出发，系统构建了面向残障用户群体的无障碍设计框架，明确了涵盖感知、理解、操作、交互等维度的工效学要求与建议。本报告系统梳理了该标准的立项背景、修订历程、核心技术内容、主要参与单位及国际应用现状，深入分析了其对我国信息无障碍标准体系建设、产品设计研发及适老化改造的借鉴价值与启示意义，并对该领域的未来发展趋势进行了前瞻性展望。关键词：人类工效学；无障碍设计；人机交互；ISO9241；信息无障碍；包容性设计；标准修订Keywords:Ergonomics;Accessibility;Human-SystemInteraction;ISO9241;InformationAccessibility;InclusiveDesign;StandardRevision一、引言1.1研究背景进入21世纪以来，数字技术深度嵌入社会生活的各个层面，人机交互的边界不断拓展——从传统的桌面终端延伸至移动设备、可穿戴设备、智能家居及公共服务终端等多元场景。与此同时，全球约有10亿人（占世界人口的15%）存在某种形式的残疾（世界卫生组织《世界残疾报告》，2011），加之人口老龄化进程加速，使得"为所有人设计"（DesignforAll）的理念从道德倡导逐步演变为法律要求与市场刚需。ISO9241系列标准自1992年首次发布以来，历经三十余年的持续演进，已从最初的"视觉显示终端的人类工效学要求"发展为覆盖人机交互全链条的庞大标准族，包含数十个部分。在众多子标准中，ISO9241-20聚焦于"无障碍性的人类工效学方法"，是该系列中与信息无障碍直接对应的关键组成部分。2008年，ISO首次发布ISO9241-20:2008版本。此后十余年间，移动互联网、人工智能、语音交互等新技术范式不断涌现，原有标准的适用范围与技术指引逐渐显现出滞后性。为此，ISO/TC159/SC4（人机交互工效学分技术委员会）于2018年正式启动该标准的系统性修订工作，历经三年多轮国际协商与草案完善，最终于2021年11月26日发布现行版本ISO9241-20:2021。1.2标准基本信息-标准编号：ISO9241-20:2021-中文名称：人类系统交互的人类工效学——第20部分：ISO9241系列中无障碍性的人类工效学方法-英文名称：Ergonomicsofhuman-systeminteraction—Part20:AnergonomicapproachtoaccessibilitywithintheISO9241series-标准状态：现行（Active）-发布机构：国际标准化组织（ISO）-技术归口：ISO/TC159/SC4（人机交互工效学分技术委员会）-发布日期：2021年11月26日-国别：国际组织-语言：英语-ICS分类号：IT终端和其他外围设备（13.180；35.180）-替代标准：ISO9241-20:2008二、标准的立项背景与修订动因2.1技术环境的深刻变革自ISO9241-20:2008发布以来，人机交互领域经历了范式级别的变革。智能手机与平板电脑成为主流交互终端，触控操作替代了以物理键盘为主的传统输入方式；语音助手、手势识别、眼动追踪等新型交互模态走向成熟；人工智能算法驱动的自适应界面逐渐进入实用阶段。这些技术演进在提升普通用户交互体验的同时，也为残障用户带来了新的机遇与挑战——例如，语音交互为视觉障碍用户提供了新的操作路径，但触控界面却可能对精细运动能力受限的用户构成新的障碍。原有标准中基于"图形用户界面+键盘鼠标"范式制定的指导原则，已难以适应多元化的交互形态。2.2国际政策与法规的推动2006年联合国通过的《残疾人权利公约》（CRPD）明确要求缔约国采取适当措施，确保残疾人能够平等获取信息和通信技术。此后，欧美主要经济体纷纷加强信息无障碍立法——欧盟《无障碍法案》（EuropeanAccessibilityAct,2019）要求成员国在2025年前将无障碍要求纳入公共采购法规；美国《康复法案》第508条持续更新其技术标准；我国也于近年密集出台《互联网应用适老化及无障碍改造专项行动方案》等政策文件。这些法律法规对技术标准提出了更为具体和可操作的需求，推动了ISO层面相关标准的加速修订。2.3原标准的技术局限与用户反馈ISO9241-20:2008在实践中暴露出若干不足：其一，其内容框架主要围绕传统桌面应用展开，未能有效覆盖移动端与嵌入式系统；其二，对认知障碍、语言障碍等"非典型"残障类型的关注不足，大量篇幅聚焦于视觉与运动功能障碍；其三，与ISO9241系列其他部分（特别是新发布的第110、112、125等部分）之间的衔接不够紧密，容易造成标准使用者的困惑；其四，缺乏对新兴交互技术（如语音界面、增强现实）无障碍设计的明确指引。上述问题在ISO/TC159/SC4各成员体的反馈中被反复提及，最终促成了本次修订的立项。三、标准主要内容与核心技术框架ISO9241-20:2021在结构上进行了系统性的重构，全文围绕"人类工效学方法"这一核心定位，构建了从原则到实践的完整指引框架。以下为该标准的主要内容概览：3.1范围与适用对象该标准规定了人机交互系统在设计和评价过程中应遵循的无障碍性人类工效学原则、方法和流程。其适用范围涵盖交互系统的全生命周期，包括需求分析、设计、开发、评估、采购与维护等阶段。标准明确适用于以下对象的无障碍性提升：-面向公众的信息与通信技术（ICT）产品与服务-组织内部使用的交互系统-定制化交互系统及平台-嵌入式交互终端（如自助服务设备、医疗设备等）值得特别注意的是，标准强调"包容性设计"理念——即无障碍设计不仅服务于有明确残障认定的用户群体，也应考虑由于环境限制（如嘈杂环境下的听觉障碍、强光下的视觉限制）或情境因素（如驾驶时的注意力受限）导致的"情境性障碍"。3.2核心概念与术语体系该标准对一系列关键术语进行了明确定义，构建了与ISO9241系列其他部分及ISO/IECGuide71（无障碍标准化指南）相协调的术语体系，主要包括：-无障碍性（Accessibility）：产品、服务或环境能够被尽可能广泛的人群（包括残障人士）使用或访问的程度。-可用性（Usability）：特定用户在特定使用情境下，有效、高效且满意地达成特定目标的程度。-包容性设计（InclusiveDesign）：一种设计方法论，旨在最大化产品的用户覆盖面，无需特殊适配或专门设计。-辅助技术（AssistiveTechnology）：用于维持或提升残障人士功能能力的设备、软件或系统。-用户特征（UserCharacteristics）：影响用户与系统交互方式的身体、感知、认知和情感属性。-使用情境（ContextofUse）：用户、任务、设备（硬件、软件和材料）以及影响系统使用的物理和社会环境的总和。3.3无障碍性的人类工效学方法框架标准的核心技术内容在于提出了一套系统性的无障碍性设计与评价方法，该框架可概括为以下五个递进层次：（1）用户多样性的识别与建模标准要求设计者首先系统识别目标用户群体的多样性特征，包括但不限于：-感知能力差异（视觉、听觉、触觉）-身体运动能力差异（精细动作、粗大动作、力量、耐力）-认知能力差异（理解力、记忆力、注意力、执行功能）-语言与沟通能力差异-年龄相关的能力变化（儿童、老年人）-上述维度的多重交叉（如老年视障用户）标准鼓励采用"用户画像（Persona）"与"用户需求矩阵（UserNeedsMatrix）"等工具将用户多样性融入设计流程。（2）基于使用情境的无障碍需求分析该标准强调无障碍设计不能脱离具体的使用情境。设计者需从任务特征、环境条件、技术平台和社会文化背景等维度分析使用情境对无障碍性的影响。例如，公共场所的自助终端与个人移动设备所面临的无障碍需求和约束条件存在本质差异。（3）人类工效学原则的差异化应用标准梳理并整合了ISO9241系列中适用于无障碍设计的核心工效学原则，包括：-适宜性（Suitabilityforthetask）-自我描述性（Self-descriptiveness）-可控性（Controllability）-容错性（Errortolerance）-个性化能力（Individualization）-学习适宜性（Suitabilityforlearning）在此基础上，标准针对不同残障类型给出了上述原则的具体应用指引和差异化调适建议。（4）无障碍性设计策略与实现路径标准将设计策略划分为三个递进层次：-层次一：普适设计（UniversalDesign）——通过合理的默认设计使产品尽可能被所有人直接使用；-层次二：可调适设计（AdaptableDesign）——提供多种配置方式，使用户能够根据自身需求调整产品参数；-层次三：辅助兼容设计（AssistiveTechnologyCompatibility）——确保产品能够与主流的辅助技术（如屏幕阅读器、替代输入设备）有效协作。标准强调这三层策略并非互斥，而是应综合运用以达到最优的无障碍效果。（5）无障碍性的评价与验证方法标准详细规定了无障碍性评价的方法学路径，包括：-基于标准的合规性评审（ConformanceReview）-基于用户测试的无障碍性评估（User-basedAccessibilityTesting）-模拟与仿真评价（Simulation-basedEvaluation）-与辅助技术的兼容性测试（AssistiveTechnologyCompatibilityTesting）标准特别强调将无障碍性评价纳入产品的全生命周期管理，而非仅在开发末期进行一次性检查。3.4与ISO9241系列其他部分的关系ISO9241-20:2021在该系列中发挥着"无障碍性方法论枢纽"的作用。该标准与以下相关标准建立了明确的对应关系：-ISO9241-11（可用性定义与评价）：提供可用性的基本框架，本标准的无障碍性评价参照其有效性、效率与满意度三维指标；-ISO9241-110（交互原则）：确立交互系统设计的基本原则，本标准的工效学原则指引与之保持术语和逻辑上的一致性；-ISO9241-112（信息呈现原则）：规定信息的呈现方式，本标准中有关视觉、听觉信息可感知性的指引与之直接对应；-ISO9241-125（视觉信息编码指引）：提供视觉信息编码的具体设计指引，本标准的感知无障碍内容与之相互补充；-ISO9241-171（软件无障碍指南）：该标准与第171部分共同构成ISO9241系列中无障碍性标准的核心双子星——前者侧重方法论层面的普适框架，后者侧重软件实现层面的具体指南。这种以第20部分为方法论基础、以各专项标准为技术支撑、以第171部分为实现指引的层次化结构，使得标准使用者能够根据自身角色（如产品经理、交互设计师、开发工程师、质量测试员）灵活选择适用的指引层级。四、标准修订的主要技术变化相较于2008年版，ISO9241-20:2021在技术内容上实现了多项重要突破。这些变化集中反映了国际工效学界十余年间的研究积累和产业实践反馈，主要体现在以下方面：新增了认知无障碍的完整章节，并使包容性设计理念得到显著强化。2008年版标准对认知功能障碍（如学习障碍、注意力缺陷、记忆障碍等）的关注十分有限，而2021年版增设了专门章节，系统规定了面向认知多样性的设计方法，包括简化信息架构、提供多模态反馈、避免时间压力等具体策略。与此同时，2021年版将"包容性设计"从理念层面的倡导上升为方法论的逻辑起点，开篇即明确无障碍设计的目标不应局限于"为残障用户提供替代方案"，而应追求"通过优化设计使产品天然地服务于更广泛的用户群体"。这一转变呼应了全球从"事后补救"到"源头包容"的范式迁移。建立了与新一代交互技术和新兴应用场景的明确对应关系。2008年版主要针对图形用户界面范式，而2021年版显著扩展了技术覆盖面：在交互模态方面，新增了语音交互、手势控制、眼动追踪等非传统模态的无障碍设计指引；在终端类型方面，覆盖了智能手机、平板电脑、可穿戴设备及自助服务终端；在应用场景方面，增加了网页应用、移动应用和远程服务等数字化场景的针对性指导。同时，新版本充分考虑了老年人这一日益庞大的用户群体的特殊需求，将年龄相关的感知、认知和运动能力变化纳入系统性的用户特征分析框架，为适老化设计提供了方法论支撑。优化了标准文本的结构，大幅增强了可操作性。2008年版以原则性陈述为主，实践者往往难以将其直接转化为具体的设计决策。2021年版在保留原则框架的基础上，大量引入具体的"设计考虑点"（DesignConsiderations）和"评价方法建议"（SuggestedEvaluationMethods），并提供了丰富的示例和场景说明。例如，在论述色彩编码无障碍时，标准不仅提出"不应仅依赖颜色传递信息"的原则，还给出了具体的对比度比值参考、红绿色盲模拟方法以及替代性编码方案示例。标准还新增了面向采购方的无障碍性需求声明指引，帮助组织在采购环节即提出明确的无障碍性要求，填补了此前在供给侧与需求侧衔接上的空白。五、主要起草单位与国际合作5.1技术归口组织：ISO/TC159/SC4ISO9241-20:2021由国际标准化组织人类工效学技术委员会（ISO/TC159）下设的人机交互工效学分技术委员会（SC4）负责制修订。SC4的秘书处由瑞典标准协会（SIS）承担，其工作范围涵盖人机交互领域人类工效学原则、方法和要求的标准化。SC4下属的WG2（视觉显示终端）、WG6（交互系统工效学）等工作组直接参与了本标准的修订工作。5.2主要参与国家的贡献在该标准的修订过程中，多个国家的标准化机构与专家团队发挥了关键作用：-瑞典：作为秘书处承担国，负责组织协调、草案整合与国际协商的全流程管理；-英国：BSI（英国标准协会）的人类工效学专家团队在认知无障碍与包容性设计方法论方面贡献了大量学术研究成果；-日本：JIS（日本工业标准调查会）专家重点关注移动终端与高龄用户适配需求，推动了适老化相关内容的纳入；-美国：ANSI（美国国家标准学会）协调的专家团队在辅助技术兼容性评价方法方面提供了丰富实践经验；-德国：DIN（德国标准化学会）团队在标准化术语体系与可用性评估方法方面发挥了引领作用。5.3代表性起草单位简介在参与ISO9241-20:2021修订工作的众多机构中，瑞典的RISE研究院（ResearchInstitutesofSweden）是一个值得关注的代表。RISE是瑞典最大的研究机构，由瑞典政府全资拥有，其前身为瑞典国家技术研究所（Swerea）与瑞典ICT研究机构（SICS）等多家机构于2016年合并组建。RISE下设的人机交互与数字包容研究团队长期致力于ICT无障碍性研究，拥有世界一流的可用性实验室与无障碍性评估设施。在本次标准修订中，RISE的专家团队承担了标准草案核心章节的起草工作，特别是在"使用情境分析"与"辅助技术兼容性评价"两个关键技术领域