基于工作研究的信息系统人机交互设计研究

摘 要:基于“以用户为中心”的设计理念,提出信息系统的“流设计”理念。从用户体验要素出发,将信息系统设计分为五层,分别为战略层、范围层、结构层、框架层和表现层。将工作研究中的思想和工具,包括5W1H,ECRS和程序分析、操作分析、动作分析等应用于信息系统设计逐层,实现人机交互的“流状态”。

关键词:人机交互;工作研究;信息系统

Research on Human-Computer Interaction of Information System Based on Work Study

Wang Donghua, Sun Kuo, Bai Yu

School of Management, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China

Abstract:Based on User-Centered design, this paper presents flow design concept of information system. The design of information system is divided into five layers: strategy, scope, structure, frame and exhibition on basis of elements of user experience. The thought and tools of work study, such as 5W1H, ECRS, Process Analysis, Operation analysis and Motion Analysis, are applied in design of information system to achieve flow state of human computer interaction.

Keywords:Human-Computer Interaction; Work Study; Information System

0 引言

信息时代的特征之一是各种各样的信息化产品充斥于我们的工作和生活中,影响人们的工作生活质量。发挥不同功能的管理信息系统得到广泛的应用,对于提高企业效率起着重要的作用。网络技术的发展,网上银行,购物网站等B/S结构的信息系统成为发展趋势[1]。这种状况导致很多没有接受过专门培训的人也要面对Web管理信息系统。在网络环境下,面对功能相似的各种信息系统,用户可以自由选择其偏好的产品。影响用户偏好的一个重要因素是系统是否“以用户为中心”设计,使用户愉快高效的与系统交互完成任务。

20世纪80年代提出“以用户为中心”的设计理念,颠覆了工业化时代“以机器为中心”的设计理念,并迅速得到软件产品设计领域的认同。认为产品设计应当从用户需求和目标出发,符合用户的生理和心理需要,使产品成为辅助用户愉快高效完成任务的工具,而不是让用户成为产品的“奴隶”。[2]在“以用户中心”理念发展过程中,人类工效学、认知心理学、动机心理学、社会学等学科先后填充进来。以用户为中心的设计理念实际就是讲求以人为本,作为唯一一门将以人为本作为核心价值理念的工程学科―工业工程却未被系统的引入软件产品设计中去。在信息化时代,软件产品,特别是信息系统的已经成为提高工作效率和质量的必备工具。工作研究作为工业工程主要组成部分,致力于使人们舒适、高效、低耗费地完成工作。因此,将工作研究引入信息系统设计领域,符合以“用户为中心”的设计理念,使人们可以更高效的完成任务。

1 信息系统“流设计”理念

Mihaly Cscikszetmihalyi在其著作《流:最佳体验的心理学》中提出流的概念:人们全身心地关注于某活动时,他们不会意识到外界的干扰。在这种状态下,人们非常高效地完成工作,并得到极大的满足感。美国著名计算机专家、VB之父Alan Cooper将流概念引入计算机领域,指出如果程序不断地打断用户的流状态,那么对于用户来说,回到原来生产率状态非常困难[3]。从中可以推断出“流设计”理念遵从“以用户为中心”的设计思想。界面存在得价值在于加强和促进用户的生产率。只有界面每时每刻服务于用户,在恰当的时候和恰当的地方向用户提供恰当的响应,用户才能愉悦高效的完成任务,信息系统才能受到用户偏爱,为开发商带来利润。然而,现代的信息系统设计往往违背这样的理念,过多的“视觉噪音”干扰用户的注意力,突如其来的系统提示中断用户的工作,菜单和工具设计布置不合理,人机交互过程违背用户心智模型。有的设计者将人与系统的交互作为用户的审美体验、更有甚者将系统作为展现自己编程才能的试验田,使系统设计偏离“以用户为中心”的设计理念,系统越来越笨拙,把用户拒之为门外,用户无法借助系统完成自己的目标。同时也掐断企业的盈利之路。

从信息系统的“流设计”理念,想到丰田生产方式中的“一个流”概念。指零件在投入和产出的过程中,工序之间的在制品数量为零。零件处于不停顿、不堆积、按顺序、按节拍一件一件同步生产的状态。借助于这样的生产模式,丰田公司的利润稳居世界汽车行业第一。“一个流”的生产模式的基础正是工业工程,丰田创始人大野耐一曾指出,丰田生产方式就是美国的工业工程在日本的应用。作为工业工程的核心内容,工作研究是基础中的基础。

将工作研究引入信息系统人机交互设计中,实现人机交互的流模式,达到信息系统“丰田生产方式“的效果,使用户可以无障碍、顺畅、高效、愉悦地与信息系统交互,高质量高效率地完成任务。

2 工作研究与信息系统人机交互设计

2.1 工作研究

工作研究是IE理论体系中最重要得基础技术。其重要意义是在很少投资或不投资的情况下都可以使系统的未来超越现实得状态,提高生产率。[4] 工作研究善于利用图的语言和工具解决问题,包括工作程序图、流程程序图、流程图和线图、人机程序图、操作人员程序图等。

工作研究有两个基本工具:5W1H和ECRS。5W1H包括:Who, why, What, Where, When, How。ECRS包括取消(Eliminate),合并(Combine),重排(Rearrange)和简化(Simplify)。

2.2 工作研究在信息系统人机交互设计应用

Jesse James Garrett从用户体验的要素出发,信息系统设计的5个层次[5],如图1所示:

信息系统五层次设计的优劣直接影响人机交互质量和效率,系统在满足用户需求的条件下做到精简,降低用户劳动强度,无疑会赢得用户得偏爱。飞行员兼诗人Antoine de Saint Exupery曾说过:“完美不是没有任何东西可加,而是没有东西可减。”[6]这也正使工作研究思想的体现,将工作研究的思想和工具应用到信息系统设计中,可以使系统在满足用户需求的条件下,尽可能精简人机交互过程和元素,达到人机交互的“流状态”。

(1)信息系统设计的战略层需要分析用户需求和系统目标。用户需求即用户要从这个系统得到什么?系统目标即企业要从这个系统得到什么?在系统设计前期,利用工作研究的5W1H分析用户需求,可以使企业对用户有更深入的了解,构建人物角色,从而使系统更能满足用户需求,进而实现企业目标。具体实施步骤为:

Who:谁是系统的目标用户。只有认清目标用户,系统设计才能有的放矢。

Why:用户为什么要使用系统。人们的行为是动机驱动的,了解人们的动机,使系统迎合动机,才能赢得用户的青睐。

What:用户希望从系统得到什么。

Where:用户使用的背景是什么。系统使用背景可能在公共场所、办公场所或是家中。环境不同用户对系统使用的要求不同,比如公共场所要求系统的保密性和安全性要高,办公场所要求系统有较高的效率,家中环境要求系统有较高的友好性和易用性。

When:用户什么时候使用系统。有些信息系统是在突发事件下使用的,这就要求系统能为用户清楚传达故障,并辅助用户做出快速正确的决策。

How:用户习惯的操作方式是什么。人们总是带着知识和经验去使用系统,只有了解用户的习惯,才能迎合用户的习惯,使系统更好用。而不是设计师滥用隐喻,弄得用户晕头转向。

以上信息构成了用户的心智模型,设计师在了解用户心智模型的基础上,设计系统的实现模型并与其一致。

(2)范围层解释系统应该提供给用户什么样的内容和功能。技术在发展,用户需求也在不断的变化,信息系统在不断地更新升级。然而程序设计人员在进行系统升级时,用到地往往是加法思维,即向系统不断注入新的功能,造成系统越来越复杂,用户使用更加困难,适得其反。适当应用减法思维,使系统在迎合用户新需求的同时去掉用户不需要的功能。工作研究中的ECRS成为程序设计人员有用的工具。经过对用户的调查分析,取消用户不用或者已经过时的功能;合并可以合二为一的功能;重排功能和控件顺序,使之更加适合用户操作习惯;对于不能取消或合并的功能,尽量简化,使用户可以更容易地操作使用。

(3)结构层包括交互设计和信息架构。交互设计关注与描述“可能的用户行为”,同时定义“系统如何配合与响应”这些用户行为。

用户与系统交互过程中,系统往往会给用户反馈过多的确认信息或警告信息,这些信息不仅会分散用户注意力,甚至会导致一些初级用户手足无措。用户需要中断工作,进行思考以对系统做出反应。这类似于生产过程中工作操作极其的“检查”,因此可以通过程序分析图分析不合理或不必要的“检查”操作,使用户可以更加顺畅地操作系统。

对于图形界面系统,用户与系统交互是由一系列的鼠标和键盘行为构成的,进行数据输入,有些系统设计需要用户频繁在鼠标和键盘行为间切换。由于单纯的鼠标和键盘行为的动作等级都是手指动作,耗时为1MOD(约为0.129S),鼠标和键盘行为地切换动作等级是手腕动作,耗时为2MOD,在鼠标与键盘摆放不合理时,甚至为小臂动作,耗时为3MOD。而且频繁地切换鼠标与键盘行为,无形中也分散用户的注意力,使用户不能全心关注于工作。通过操作人员程序图分析用户行为,精简或重排用户行为,使用户可以更加轻松地操作系统。

(4)框架层包括界面设计、导航设计和信息设计。界面设计主要确定按钮、输入框和其他界面控件得位置;导航设计主要为用户提供清晰的方向感;信息设计主要为用户提供清晰有效的信息。

用户的阅读习惯为先上后下,先左后右,在界面设计中控件的摆放要符合用户的阅读习惯。根据Fitts定律,用户操作流线的距离越短,目标控件面积越大,能节省用户的时间。利用流程图和线图,并结合界面的面积,可以设计符合用户习惯的清晰的界面。例如,形如图2的界面,在以上三层分析和流程图和线图分析后,可以改进成如图3的界面。

(5)表现层包括视觉设计,主要为用户呈现一致、清晰、美观的界面。比如颜色的设计,在吸引用户注意的同时,要保证不同界面的一致性。同时不要滥用颜色,造成不必要的“视觉噪音”。文字设计要在清楚传达系统信息的基础上尽量简洁,用户不会逐字的阅读,随意地堆砌文字反而会造成用户的烦躁。

3 结论

信息系统成为人们提高工作效率,降低工作压力的重要工具,因此设计符合用户需求的信息系统对于改善人们生活质量,推动社会生产力发展起着重要的作用。人机交互的“流状态”是人机交互效率的重要保证。已在生产领域发挥已有作用的工作研究,可以应用到信息系统的设计中,保证人机交互的“流状态”。工业工程师在企业中被称为“企业大夫”,掌握工业工程知识的信息系统设计人员也应成为“软件大夫”。将工作研究的思想和工具引入信息系统设计领域具有理论和实践的双重意义。

参考文献

[1]第20次中国互联网络发展状况统计报告. 中国互联网络信息中心. 2007.

[2]Ben Shneiderman,张国印等译. 用户界面设计――有效的人机交互策略[M]. 北京:电子工业出版社,2006.

[3]Alan Cooper, Robert Reimann,詹剑锋等译. 软件观念革命――交互设计精髓[M]. 北京:电子工业出版社,2005.

[4]王东华. 工业工程基础教程[M]. 北京:中国科学文化出版社,2000.

[5]Jesse James Garrett,范晓燕译. 用户体验的要素_以用户为中心的Web设计[M]. 北京:机械工业出版社,2007.

[6]Jef Raskin,史元春译,人本界面:交互式系统设计[M].北京:机械工业出版社,2004.