[发明专利]一种系统界面可用性定量评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种系统界面可用性评估方法。

背景技术

系统界面可用性在国际标准化组织（ISO）有其规范的定义，可用性是指当用户在特定的环境中使用产品完成具体任务时，交互过程的有效性、交互效率和用户满意度。简而言之，可用性可以理解为用户界面应当容易识别、理解和判断，避免用户产生误解或者误判。

在一些规模较大的应用中，例如战机、船舶、核电厂、汽车等行业，复杂系统界面（简称复杂界面）应用已非常广泛，由于复杂系统操控界面信息量大、结构关系错综复杂，界面可用性直接影响到操作员对界面信息的识别、理解和判断（王宗波. 飞机航电系统界面可用性评估研究[D]. 南京: 东南大学硕士论文学位, 2010年）。据统计，2007～2010年全国约50%民用航空事故是由界面可用性问题造成飞行员的误解和误判造成的（陈燕, 张宏伟. 通用航空飞行员的情境意识分析[J]. 《交通企业管理》, 2011,26(11):57-58）。因此，对复杂界面可用性的评价研究具有重要的现实意义。

目前，国内外界面可用性的综合评价方法研究得到很大发展。Vnageas等人发现，模糊集合理论适合处理指标信息难于量化的模糊信息系统评价问题，被很多学者应用到核电厂、汽车等领域的人机界面评价中；王黎静、袁修干利用模糊数学的理论建立了飞机座舱界面设计方案的工效学评价体系^[4]；夏春艳对核电厂主控室人机界面的定量评价方法进行研究，应用层析分析法指导人机界面进行改进设计；余昆应用模糊分析对舰控中心机舱监控显示信息人机界面进行了综合评价。

此外，脑电实验、眼动实验（参考中国专利文献CN103312851A）、数据包络分析法、构权方法、灰色系统等技术等都广泛的应用于数字界面评价。界面可用性评估方法大致分为主观性评估法、客观评价法和生理测量三类，但存在有下不足：主观评价方法多依赖于简单的定性描述和主观判断，可信度不够；客观评价方法难以处理与认知心理相关的界面的不确定模糊性问题；生理测量则受实验条件限制，且实验成本高、实验程序复杂。

认知心理学家研究表明，人类获取的信息83%来源于视觉，因此，本发明以视觉化数字界面为研究对象，基于粗糙集灰色分析法建立一种新的界面可用性评价模型，按照层层递进方式对相互联系的任务进行分解，最后结合子任务事件进行可用性综合测评，从而为决策者提供精度较高的辅助决策信息。

灰色关联分析是模糊评价中常见方法之一，基于专家分析通过检验每个方案与理想的参考方案的相似度或差异度，实现对多个方案的评估和筛选，有助于人们在不确定的、具有多重属性的选择问题上做出决策。然而，专家们的主观判断往往是模糊不确定的、甚至是不一致的，因此灰色关联分析中所用具体数值，难以客观反应出这种主观性模糊信息。

发明内容

本发明用粗糙数和差分系数来弥补灰色关联分析的不足，提出一种系统界面可用性定量评估方法，能够有效处理模糊和不确定问题。

本发明采用以下技术方案：

一种系统界面可用性定量评估方法，针对系统界面的多个方案确定一个理想的参考方案，并给定评测指标，进而为理想的参考方案在给定的评测指标下确定参考序列，该评估方法包括以下步骤：

1）根据系统所需完成的作业任务与系统界面的匹配，将系统界面分解成与作业任务一一对应的子界面；

2）为每一个子界面分配测试序列，产生总测试组数；

3）针对当前方案在总测试组中随机测试序列，对被试进行测试，直至遍历到所有测试序列，结束对当前被试的测试，记录当前被试在各评测指标下的测试结果；

4）统计所有被试的测试结果，以测试结果与相应参考序列的差，产生各子界面在各评测指标下的粗糙数形式得分；

5）根据粗糙数形式得分建立各评测指标的差分系数矩阵；

6）依据差分系数矩阵获得当前方案的综合得分；

7）比较所有方案的综合得分，以综合得分为基准选择与理想的参考方案匹配度最高的方案。

依据本发明，测试结果的粗糙数得分匹配被试在相应评测指标下的一个区间数据，可表达系统界面评价的模糊性；区别于传统方法应用于不同被试一般得到不同的具体数据而产生具体数据的绝对化问题，本发明通过对比各方案与理想方案的差异程度（量化）来评价方案优劣，通过量化消除系统界面评价中的模糊性问题；进而基于任务分解的复杂界面的评测方法，把难以直接评估的界面分解成多个子任务界面，提高了可用性指标的有效测量，减少了不确定问题的产生。