信息系统可用性及其测评方法

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第1章 绪 论
　　1.1 可用性概念
　　可用性（usability）是人机交互研究中一个重要的概念，通常用来衡量用户在使用软件产品时执行任务的容易程度和效率，也是决定软件产品质量和确保用户参与度的一个重要因素。因此，可用性在软件产品和信息系统设计中被广泛应用。
　　早期的计算机是为专业人员设计的，在很多应用上受处理器和内存等硬件限制。早期的软件也相对简单，一般用于特定的需求，使用软件的用户都是专业人员或经过专门培训的人员。
　　20世纪60年代，随着硬件技术的进步，以及科学和商业领域各种信息的处理需求，出现了很多不同需求的最终用户，对软件开发的需求也越来越强烈和迫切。软件系统以更大的规模和更大的复杂性快速增长，由此产生了系统故障、成本超支、延迟交付及无效、不可靠的软件系统等，称为软件危机。这场危机使得软件工程成为一门独立学科，出现在计算机应用技术中。
　　20世纪70年代，用户界面设计成为软件工程的一个重要组成部分。越来越多的软件被开发出来，而且大多用于交互使用，对最终用户需求和偏好的关注也越来越强烈。
　　20世纪80年代早期，个人计算机广泛使用和普及，许多非专业人士成为交互系统的主要用户，使得对容易使用的用户界面的需求比以往任何时候都要高。随着最终用户越来越多且多样化，计算机技术水平也参差不齐，为了方便应用，人们开始对计算机交互系统的可用性进行比较、测试和研究。最开始提出了计算机交互系统的可用性，之后又提出信息系统的可用性。可用性是决定信息系统或服务质量的关键因素，被广泛用于各类电子信息系统中。
　　可用性在信息系统设计中的定义较多。
　　国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）定义：信息系统可用性是指特定用户在特定的使用环境中实现特定目标的有效性、效率和满意度[1]。其中，有效性是指信息系统（或软件产品）在多大程度上能够按照用户的期望运行，以及用户完成任务的难易程度；效率是指能够准确完整地完成用户任务；满意度是指用户对信息系统（或软件产品）的感知、感受和想法。通常情况下，当信息系统（或软件产品）能够很好地满足用户需求并提供较好的满意度时，用户使用信息系统（或软件产品）的表现会更好。
　　Nielsen[2]使用的定义稍有不同，他指出可用性是系统可接受性的重要部分，并定义可用性为用户使用系统功能的能力或系统的效用。可用性与系统可接受性的联系如图1-1所示。系统可接受性由社会可接受性和实际可接受性决定，实际可接受性包括有用性在内的四个方面，有用性由效用和可用性组成。其中，可用性有多个一维系统属性，它与五个特征紧密相关，包含易学性、效率、易记性、低错率和主观愉快性。
　　图1-1 可用性与系统可接受性的联系
　　在基于网络的在线系统中，可用性被定义为计算机系统的质量，包含易学性、易用性和用户满意性。此外，可用性也反映了用户对系统结构的理解、在线系统的易用性、查找对象的速度、在线系统导航的感知和用户控制其在在线系统中移动的能力。随着在线系统的广泛使用，网站成为基于网络的在线系统窗口。
　　可用性概念也被用于网站界面设计与应用，也是对在线系统实用性和用户友好性的度量。具体来讲，在线系统实用性是指用户认为使用在线系统可提高其交互程度；用户友好性是指用户对网站界面特征的审美设计感知。然而为获得更全面的理解，网站界面可用性也经常通过多属性来描述。例如，Henriksson等[3]提出内容的可读性、网站界面导航的便利性、网站内结构的坚固性、访问网站界面的障碍性、与旧系统的兼容性和网站的用户友好性等多方面属性；Lee等[4]强调内容组织属性、导航系统属性、视觉显示属性、排版和色彩应用等方面的属性。
　　可用性也可以简单地被定义为使用的能力，可以通过捕捉用户的感知和行为来测量。感知是指用户通过考虑一组设计属性来感知可用性，而行为则是指用户与信息系统（或软件产品）的交互程度，也可以视为在规定的时间内，用户在信息系统（或软件产品）上的活动及用户完成任务的程度。强调用户行为并突出用户视角，有利于理解用户及其需求。通常，可以通过观察用户如何以适当的方式与信息系统交互来测量用户行为。许多研究采用多种标准来测量用户交互行为，从而显示用户与信息系统（或软件产品）的交互水平，如有效性和效率。有效性是指任务成功完成的程度，也称任务完成率。效率与任务执行的容易程度有关，包括任务完成的时间和错误率等。还有部分研究关注并分析用户行为中所需的联机帮助数、完成任务的平均时间和完成任务的平均步骤数等方面。
　　可用性测评一般是指通过用户的使用来评估产品的技术，通过用户的真实使用体验，观察、记录和分析用户的行为和感知，以改善产品或服务可用性的一系列方法，它也是以用户为中心设计思想的重要体现。测试过程是一个结构化的过程，主要通过不同方法进行。不同的可用性测试方法在产品研发和设计过程的应用、使用时机和所产生的作用不同，在定性和定量上的侧重点也不同。图1-2为可用性测评框架，代表性用户使用产品，然后观察并记录下各种信息，界定出可用性问题。测试产品对象是指被测评的软件产品或信息系统。可用性测评标准指一系列测评关注点，包括易学性、效率、易记性、低错率和主观愉快性。但应注意，不同软件产品或信息系统对可用性测评标准的要求有所不同，因此，需要对可用性测评标准进行具体分析。在后面的章节中，将详细介绍可用性测评中的各个环节、各个组成部分及其测评标准等内容。
　　图1-2 可用性测评框架
　　软件产品或信息系统的应用质量可分为内部质量与外部质量两部分[5]。一些学者将软件产品或信息系统的应用质量通过过程测量、内部测量、外部测量和使用质量测量进行细化，其质量模型框架如图1-3所示。内部质量包括一系列属性特征，如功能性、可靠性、易用性和效率。外部质量包括维护性和可移植性等。每种特征又包含若干个子特征。由芳等[5]将软件产品或信息系统内部质量和外部质量特征通过图1-4表示，进一步解释软件产品或信息系统质量。
　　图1-3 软件产品或信息系统质量模型框架[5]
　　图1-4 软件产品或信息系统内部质量和外部质量特征[5]
　　随着计算机技术和软件应用的全球化，特别是互联网的发展与应用，用户的多样性与现有信息系统间的潜在交互成为一个重要问题。了解用户的智力、个性、文化和对软硬件了解的差异，对于扩大市场份额、支持所需的电子服务以及使更广泛的用户创造性地参与至关重要。一些学者将这种可用性的普及应用称为通用可用性（universal usability）[6]。认为当负担得起的、有用的和可用的技术能够满足绝大多数用户的需求时，就可以实现通用可用性。这就需要强化教育机构、企业和政府的共同努力来应对技术多样性、用户多样性和用户知识差距方面的挑战。
　　可用性是决定信息系统或服务质量的关键因素，被广泛用于各类电子信息系统中[7]。例如，在健康医疗信息系统产品开发过程中强调可用性设计与测试[8]，可以确保个人平板电脑开发软件的质量[9]，从而准确地保存患者的电子健康记录，并通过移动设备进行访问[8， 10， 11]。同样，在电子系统中强调可用性应用有助于提高电子系统的使用质量，包括用户界面样式、属性、对话结构和功能[12]。此外，在电子银行[13]、数字图书馆[14]、健康医疗系统[8]、电子商务系统和电子学习系统中可用性都被强烈要求[15， 16]。本书将详细介绍可用性在在线旅游信息系统、社交商务信息系统、移动应用程序和电子政务信息系统中的应用。
　　1.2 本书内容安排
　　本书详细介绍可用性的定义、应用和测评方法。通过具体可用性测评实验及其结果，帮助读者深入理解可用性对软件产品或信息系统的影响与作用，使读者能够尽早地、系统地对软件产品和信息系统开展可用性测评，从而提高系统的交互性和用户的满意度。
　　本书共9章，各章主要内容如下：
　　第1章，介绍可用性基本概念及其应用。使读者了解可用性的定义、发展，与软件产品或信息系统的关系以及在现实生活中的不同应用。
　　第2章，介绍可用性概论，包括可用性工程、可用性的影响与交互设计中的可用性等内容。可用性工程从工程学的视角，介绍可用性度量和可用性工程的生命周期等相关内容。在可用性的影响中，详细描述可用性对系统和用户的影响。强调可用性在交互式设计与开发中，应以用户为中心。
　　第3章，论述可用性测评及其设计，包括可用性测评的概念、目标与原则、流程与实施，可用性测评任务分析与设计，环境与材料准备和性能测量与数据分析方法。
　　第4章，论述可用性测评方法，测评的常用方法主要有分析法和实验法两大类。分析法和实验法都是测评的重要方法，主要区别在于，分析法通常不需要用户提供数据，而是依赖使用结构化方法进行审查和测评；实验法则是根据实验数据得出结论，结论可以是定性的，也可以是定量的。
　　第5章，介绍在线旅游信息系统可用性及其测评，包括在线旅游信息系统可用性测评设计、在线旅游信息系统选择、测评任务表设计、可用性测评结果与分析。另外，指出个性化差异与可用性存在紧密联系，通过性别差异与可用性测评结果和用户行为差异与可用性测评结果分析，可使读者进一步了解可用性在在线旅游信息系统中的重要性。
　　第6章，介绍社交商务信息系统可用性及其测评，并提出社交商务信息系统可用性设计。可用性设计包括社交商务信息系统概述、社交商务信息系统设计原则、社交商务信息系统设计概念及模型、社交商务信息系统可用性设计、社交商务可用性设计与用户购买决策关系。说明可用性与购买决策间的影响，特别强调性别、年龄在可用性与购买决策间的影响。
　　第7章，论述移动应用程序可用性，包括移动应用程序介绍、移动应用程序可用性评估和移动应用程序可用性设计。在移动应用程序介绍中，介绍移动应用程序的分类和特征。在移动应用程序可用性评估中，介绍移动应用程序可用性的概念、挑战和评估方法分析。在移动应用程序可用性设计中，介绍移动应用程序可用性设计原则、属性、特征及其关系，以及不同类型的移动应用程序可用性设计特征和可用性设计原则与不同类型应用程序间的关系。
　　第8章，介绍电子政务信息系统可用性与可信性，主要通过介绍测评过程、结果分析、可用性问题分析和总结、解决方案与再设计，可使读者详细深入地理解电子政务信息系统可用性及其测评方法。
　　第9章，对信息系统可用性及其测评方法的研究进行总结，并展望后续研究工作，为读者深入思考信息系统可用性及其测评方法提供参考方向。
　　1.3 小 结
　　本章主要介绍了可用性概念，从不同角度阐述了可用性的定义。指出可用性通常用来衡量用户使用软件产品或信息系统时执行任务的容易程度和效率。通过本章内容，读者可了解可用性定义、发展、与软件产品或信息系统的关系，以及在现实生活中的不同应用。
　　本章还介绍了全书的主要内容安排。
　　参 考 文 献
　　[1]YOUNGBLOOD N E， MACKIEWICZ J. A usability analysis of municipal government website home pages in Alabama[J]. Government Information Quarterly， 2012， 29(4): 582-588.
　　[2]NIELSEN J. Heuristic Evaluation: Usability Inspection Methods[M]. Hoboken: John Wiley & Sons， 1994.
　　[3]HENRIKSSON A， YI Y， FROST B， et al. Evaluation instrument for e-government websites[J]. Electronic