航天器軟件人機(jī)界面工效評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)方法研究

孫建華，蔣 婷，王春慧，劉 旺，姜昌華，孫恒碩，宋 玲，崔玉靜，楊燕昆，張小鵬，吳立濤

(1. 中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心人因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100094；2. 西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，西安710049)

1 引言

航天工效學(xué)以航天員為中心的理念、方法貫徹到航天器和航天任務(wù)設(shè)計(jì)與研制的全周期，從系統(tǒng)層面研究人-機(jī)、人-環(huán)、人-人相互關(guān)系和影響，制定工效學(xué)要求和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，開(kāi)展航天工效學(xué)評(píng)價(jià)，確保航天器的適人性，提高人在航天器的工作效能進(jìn)而優(yōu)化系統(tǒng)效能，實(shí)現(xiàn)人-機(jī)-環(huán)系統(tǒng)安全、高效[1-2]。 在載人航天任務(wù)中，航天員在軌工作、生活過(guò)程中，需要頻繁使用軟件產(chǎn)品來(lái)完成航天器管理、日常生活管理、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等任務(wù)操作，軟件人機(jī)界面的工效學(xué)評(píng)價(jià)是航天員工作效率、系統(tǒng)績(jī)效及安全性的重要保障。 航天器軟件人機(jī)界面的工效學(xué)評(píng)價(jià)既要考慮產(chǎn)品工程研制的不同時(shí)期，也要結(jié)合單機(jī)、分系統(tǒng)及系統(tǒng)不同層面的評(píng)價(jià)要素狀態(tài)，并針對(duì)人機(jī)界面各要素給出明確的評(píng)價(jià)結(jié)論和改進(jìn)建議。

針對(duì)軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)指標(biāo)，以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO 頒布的9241 系列標(biāo)準(zhǔn)最為常用，該標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)于辦公環(huán)境下視覺(jué)顯示終端的人機(jī)工程學(xué)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，包含了信息顯示、對(duì)話原則等在內(nèi)的各種軟件界面設(shè)計(jì)的要求和指導(dǎo)原則，但并不完全適用于中國(guó)航天器軟件人機(jī)界面的工效評(píng)價(jià)。 如ISO 9241-11 提出的效率、有效性、滿意度[3]，只是對(duì)軟件進(jìn)行一個(gè)整體的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)人員無(wú)法通過(guò)這些指標(biāo)判斷問(wèn)題原因，進(jìn)而無(wú)法提出改進(jìn)建議[4]；早期的研究者如Shackle[5]提出了評(píng)價(jià)模型，包含有效性、易學(xué)性、效果等一級(jí)核心指標(biāo)；Lewis[6]提出了ASQ 評(píng)價(jià)模型，其一級(jí)核心指標(biāo)包含有用、信息質(zhì)量和界面質(zhì)量；Schneiderman[7]把網(wǎng)站響應(yīng)速度(Response speed)、用戶學(xué)習(xí)時(shí)間(User learning time)、用戶使用網(wǎng)站后長(zhǎng)時(shí)間保持的能力(Maintain)、使用過(guò)程中的出錯(cuò)率(Error rate)、使用者的主觀滿意度(Satisfaction)5 個(gè)指標(biāo)列為網(wǎng)站的評(píng)價(jià)指標(biāo)集；Jakob Nielsen[8]提出的評(píng)價(jià)模型包含允許動(dòng)作回退、一致性、容錯(cuò)性、防誤、易理解性、主觀滿意度等一級(jí)核心因素。上述評(píng)價(jià)模型在軟件人機(jī)界面工效評(píng)價(jià)領(lǐng)域應(yīng)用較廣，但是每個(gè)研究者提出的軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)指標(biāo)體系各有不同，且在對(duì)各級(jí)指標(biāo)的選取原則、具體過(guò)程以及構(gòu)建的一般方法方面研究較少，定性研究較多，定量研究很少，且與相應(yīng)研究問(wèn)題密切相關(guān)，在具體衡量指標(biāo)體系的構(gòu)建方面未能形成較為統(tǒng)一的觀點(diǎn)。 在航天領(lǐng)域，NASA 認(rèn)為人機(jī)界面在整個(gè)系統(tǒng)中都應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)的，包括界面的標(biāo)準(zhǔn)化和整個(gè)系統(tǒng)操作運(yùn)行方法的標(biāo)準(zhǔn)化，注重人機(jī)界面的一致性和易學(xué)性。 主要從可用性、簡(jiǎn)單性、一致性和易讀性4 個(gè)通用原則進(jìn)行了闡述[9]，未系統(tǒng)提出針對(duì)軟件人機(jī)界面的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并不適用于中國(guó)航天器軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在選取人機(jī)界面綜合評(píng)價(jià)方法時(shí)會(huì)把多種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行結(jié)合[10]，包括認(rèn)知預(yù)演法，啟發(fā)式評(píng)估，有聲思維、問(wèn)卷法、生理評(píng)價(jià)法等。 對(duì)于航天器軟件人機(jī)界面，每一種方法都不能完全勝任工效評(píng)價(jià)的全部要求，需要把各種方法結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮各自的特點(diǎn)，相互彌補(bǔ)不足。

針對(duì)以上問(wèn)題，本文對(duì)航天器軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的一般方法進(jìn)行探討，給出指標(biāo)體系構(gòu)建的相關(guān)原則和實(shí)施措施。 根據(jù)軟件人機(jī)界面要素特點(diǎn)和評(píng)價(jià)原則，提取評(píng)價(jià)指標(biāo)，形成指標(biāo)體系，并進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。 針對(duì)航天器軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)指標(biāo)的特點(diǎn)，選擇對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)方法。對(duì)航天器軟件人機(jī)界面進(jìn)行系統(tǒng)的工效學(xué)評(píng)價(jià)，定位工效問(wèn)題，并針對(duì)工效評(píng)價(jià)指標(biāo)給出結(jié)論，提出改進(jìn)建議。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.1 要素分析

界面要素具有不同類型的屬性，這些屬性會(huì)影響軟件整體的易用性、可用性。 每個(gè)界面要素的屬性可分為3 類：要素屬性、整合屬性和交互屬性[11]，屬性定義及舉例如表1 所示。

表1 界面要素屬性分析[11]Table 1 Interface element attribute analysis[11]

進(jìn)行航天器軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)時(shí)，需針對(duì)軟件人機(jī)界面具體設(shè)計(jì)給出評(píng)價(jià)結(jié)論[12]。 在梳理評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)要將軟件人機(jī)界面分解為界面要素。在對(duì)航天器軟件人機(jī)界面層次架構(gòu)及界面組成分析的基礎(chǔ)上，按照界面要素屬性和交互屬性將界面要素歸為5 類：文字按鈕、文字標(biāo)簽、圖像按鈕、圖像標(biāo)簽、文本框，具體特征，如表2 所示。 如界面上有1 個(gè)由文字組成的控件，可以點(diǎn)擊，點(diǎn)擊后有反饋，不能輸入文字，不含圖片，則該控件可歸類為文字按鈕。 工效評(píng)價(jià)人員可根據(jù)表中所述特點(diǎn)對(duì)界面要素進(jìn)行歸類。

表2 界面要素分類Table 2 Classification of interface elements

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

航天器產(chǎn)品的工效學(xué)評(píng)價(jià)通常根據(jù)產(chǎn)品的層級(jí)關(guān)系分為單機(jī)級(jí)、分系統(tǒng)級(jí)和系統(tǒng)級(jí)評(píng)價(jià)，在不同層級(jí)根據(jù)產(chǎn)品的接口屬性評(píng)價(jià)不同的工效學(xué)指標(biāo)及內(nèi)容。 據(jù)此原則，航天器軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)原則分為2 個(gè)部分：一是界面要素的可視性、可讀性、可懂性，軟件人機(jī)界面被定義為用戶看到、聽(tīng)到、觸摸或操作的對(duì)象的集合，要給出每類顯示頁(yè)面中各元素三方面的評(píng)價(jià)結(jié)論和建議；二是軟件界面的任務(wù)匹配性，評(píng)價(jià)重點(diǎn)關(guān)注軟件人機(jī)界面要素能否完整有效地支撐操作任務(wù)完成、能否保障航天員快捷有效的操作、能否防止誤操作風(fēng)險(xiǎn)。

將評(píng)價(jià)原則向界面要素分解提取評(píng)價(jià)指標(biāo)，如評(píng)價(jià)原則中的任務(wù)匹配性，將該原則向界面要素分解，操作軟件執(zhí)行特定的任務(wù)，首先要考慮的是任務(wù)中需要操作的每個(gè)界面要素的屬性；該特定任務(wù)涉及的界面要素大于等于2 個(gè)，指的是界面要素的整合屬性；用戶操作界面要素的交互動(dòng)作，指的是界面要素的交互屬性。 所以任務(wù)匹配性需要將界面要素的3 個(gè)屬性都考慮進(jìn)去。

軟件人機(jī)界面的設(shè)計(jì)是在軟件使用情境及用戶需求分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行界面要素、邏輯結(jié)構(gòu)、交互流程的具體設(shè)計(jì)[13]。 對(duì)軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)可從以下3 個(gè)維度考慮：一是界面層，是指界面要素和邏輯結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)到界面要素屬性是指界面要素的個(gè)體屬性和整合屬性；二是操作層，主要是指交互流程的設(shè)計(jì)，針對(duì)界面要素屬性是交互屬性；三是需求層，是指界面設(shè)計(jì)的前提是用戶需求分析，從軟件整體的設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)，是否滿足用戶執(zhí)行該軟件完成特定任務(wù)所需的功能，對(duì)軟件的整體使用是否滿意。

界面層主要是指要素屬性和整合屬性，要素屬性主要是指界面要素獨(dú)立具有的屬性；整合屬性主要指的是多個(gè)界面要素組合起作用，如界面要素的布局、排序或?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)等，可將一級(jí)指標(biāo)梳理為界面布局、界面層級(jí)、界面信息、界面要素；操作層主要是指界面要素的交互屬性，是用戶操作軟件人機(jī)界面時(shí)發(fā)生的屬性，可從操作流程和交互要求兩方面進(jìn)行考慮，操作流程指標(biāo)是指任務(wù)操作流程應(yīng)該符合用戶操作習(xí)慣和認(rèn)知期待，用戶可以順暢高效地完成任務(wù)；交互要求指標(biāo)是指軟件應(yīng)支持用戶完成任務(wù)操作。 針對(duì)交互要求共提取了7 個(gè)二級(jí)指標(biāo)：操作反饋、防誤、返回功能、搜索、交互暗示、一致性。 以操作反饋指標(biāo)為例：用戶在操作任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)不斷告知用戶目前它正在做什么及是如何響應(yīng)用戶輸入的[14]。 反饋是人與界面交互過(guò)程中非常重要的一環(huán)，指在執(zhí)行任務(wù)操作時(shí)，應(yīng)有信息反饋告知用戶軟件當(dāng)前操作狀態(tài)，如某一任務(wù)操作結(jié)束后應(yīng)有反饋信息，告知用戶任務(wù)是否完成。 以系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間為例，0.1 s 是用戶能夠承受的“控制性”的極限；1 s 是用戶能夠承受的“得到回應(yīng)”的極限；10 s 是用戶能夠等待一個(gè)動(dòng)作完成的極限，對(duì)應(yīng)響應(yīng)時(shí)間應(yīng)提供相應(yīng)的操作反饋；需求層主要從用戶需求、用戶滿意度兩方面來(lái)考慮。 最終形成8 個(gè)一級(jí)指標(biāo)，51 個(gè)二級(jí)(底層)指標(biāo)構(gòu)成的指標(biāo)體系，一級(jí)指標(biāo)如表3 所示。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系有效性檢驗(yàn)

對(duì)航天器軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)指標(biāo)體系有效性檢驗(yàn)，主要是檢驗(yàn)指標(biāo)是否覆蓋航天器軟件人機(jī)界面所有評(píng)價(jià)項(xiàng)及每個(gè)指標(biāo)是否必要。 從必要度、重疊度、完備度3 個(gè)角度對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行有效性性檢驗(yàn)，必要度是檢驗(yàn)指標(biāo)體系中各底層指標(biāo)存在的目的性、必要性[15]；重疊度是檢驗(yàn)軟件人機(jī)界面指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)冗余度；完備度是檢驗(yàn)指標(biāo)體系涵蓋的指標(biāo)是否全面。

表3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 3 Evaluation indicator system

邀請(qǐng)12 名航天工效評(píng)價(jià)專家對(duì)51 個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)的必要度進(jìn)行打分(1，2，3，4，5 分別代表指標(biāo)非常不必要、比較不必要、一般、比較必要、非常必要)，結(jié)合必要度評(píng)判的集中度和離散度求取必要度系數(shù)。 必要度系數(shù)為離散度/集中度，離散度取值越小說(shuō)明評(píng)判意見(jiàn)越集中，一般若離散度取值小于0.63，說(shuō)明離散度符合要求；集中度取值越大說(shuō)明重要程度越高，設(shè)置集中度界值為2，說(shuō)明至少達(dá)到一般等級(jí)[16]；離散度越小，集中度越高，必要度系數(shù)越小，則該指標(biāo)必要度越高，限制必要度系數(shù)≤0.63/2 ＝0.315，51 個(gè)指標(biāo)的必要度系數(shù)取值均小于0.315，符合必要度系數(shù)要求。 12名專家對(duì)兩兩的重疊度進(jìn)行打分，第i 個(gè)指標(biāo)與第j 個(gè)指標(biāo)重疊度取值為rij∈[0，1]， rij取值為0，表示兩個(gè)指標(biāo)完全不存在重疊關(guān)系，rij取值為1，表示兩個(gè)指標(biāo)完全重疊。 指標(biāo)體系綜合重疊度為所有指標(biāo)重疊度取值之和，設(shè)定嚴(yán)格綜合重疊度度系數(shù)為0.1，限制指標(biāo)集綜合重疊度≤底層指標(biāo)個(gè)數(shù)×嚴(yán)格綜合重疊度系數(shù)＝51×0.1 ＝5.1。指標(biāo)體系綜合重疊度取值為1.83≤5.1，符合重疊度要求。

在對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行必要度和重疊度打分后，12 名專家已對(duì)指標(biāo)體系有了充分地了解，在此基礎(chǔ)上詢問(wèn)專家指標(biāo)體系是否全面。 專家一致認(rèn)為現(xiàn)有指標(biāo)體系已覆蓋軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)項(xiàng)目，未提出新指標(biāo)，現(xiàn)有指標(biāo)體系符合完備度要求。

3 評(píng)價(jià)方法

根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)特點(diǎn)將指標(biāo)體系中的51 個(gè)底層評(píng)價(jià)指標(biāo)分為3 種類型：可視可測(cè)量指標(biāo)、用戶操作類指標(biāo)、主觀感受類指標(biāo)。 可視可測(cè)量的指標(biāo)可以通過(guò)眼睛觀察判斷，也可借助技術(shù)手段來(lái)獲取具體的定量數(shù)據(jù)，如字體大小、對(duì)比度等；用戶操作類指標(biāo)主要針對(duì)操作反饋、搜索等；用戶主觀感受類指標(biāo)受到用戶主觀感受及日常操作習(xí)慣及認(rèn)知的影響，不能由評(píng)價(jià)者自行評(píng)價(jià)，需要對(duì)用戶進(jìn)行任務(wù)后調(diào)查來(lái)獲取可信的數(shù)據(jù)，進(jìn)而判斷指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)。 這一類指標(biāo)主要是指用戶主觀滿意度。

針對(duì)以上3 類指標(biāo)，對(duì)應(yīng)選取了5 種具體的評(píng)價(jià)方法，指標(biāo)類型與評(píng)價(jià)方法對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4所示。

表4 指標(biāo)類型與評(píng)價(jià)方法Table 4 Evaluation indicators and evaluation methods

如表4 所示，按照指標(biāo)類型及適配的評(píng)價(jià)方法，將軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)分為3 個(gè)輪次：界面要素評(píng)價(jià)、單一操作任務(wù)評(píng)價(jià)和情境任務(wù)評(píng)價(jià)。 單一操作任務(wù)評(píng)價(jià)主要考慮軟件操作的覆蓋性，情境任務(wù)是在覆蓋性分析的基礎(chǔ)上選取典型情境任務(wù)。

3.1 界面要素評(píng)價(jià)

采用專家走查法，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)項(xiàng)，如文字按鈕-字體大小、文字按鈕-字體間距、文字按鈕-對(duì)比度、文字按鈕-字體顏色等，編制界面要素走查表，由2～3 名航天工效評(píng)價(jià)專家持游標(biāo)卡尺、亮度計(jì)等測(cè)量工具進(jìn)行基于顯示界面要素的靜態(tài)評(píng)價(jià)。

3.2 單一操作任務(wù)評(píng)價(jià)

單一操作任務(wù)主要考慮軟件操作的覆蓋性，覆蓋軟件所有的功能。 根據(jù)測(cè)試任務(wù)梳理對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)項(xiàng)，通過(guò)任務(wù)操作是否出錯(cuò)，判斷該任務(wù)涉及的軟件界面是否有工效問(wèn)題。 判別工效問(wèn)題主要依據(jù)以下兩點(diǎn)：一是受試者是否能完成任務(wù)，針對(duì)設(shè)計(jì)好的測(cè)試任務(wù)，測(cè)試前，預(yù)先定義好每個(gè)任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)操作路徑。 測(cè)試完成后，與受試者的任務(wù)操作路徑對(duì)比，判斷是否出錯(cuò)，并定位出錯(cuò)步驟；二是受試者是否能高效地完成任務(wù)，針對(duì)受試者操作路徑與標(biāo)準(zhǔn)操作路徑相同的步驟，將受試者任務(wù)操作步驟時(shí)長(zhǎng)與專家用戶操作步驟時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行對(duì)比。 選取了9 個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)輔助判別工效問(wèn)題，如標(biāo)準(zhǔn)操作步數(shù)、受試者實(shí)際操作步數(shù)、受試者第i 步驟的操作時(shí)長(zhǎng)、第i 步驟界面要素是否有注視點(diǎn)等，并針對(duì)數(shù)據(jù)指標(biāo)設(shè)計(jì)工效問(wèn)題判別式。

受試者的選取需滿足具有航天知識(shí)背景，接觸過(guò)大量軟硬件產(chǎn)品，熟悉航天器艙體環(huán)境，根據(jù)《可用性工程》中“5 個(gè)受試者可以發(fā)現(xiàn)80%以上的可用性問(wèn)題”[14]，確定單一操作任務(wù)評(píng)價(jià)輪次受試者數(shù)量為5～8 人。

3.3 情境任務(wù)評(píng)價(jià)

軟件使用環(huán)境決定了使用者的需求特異性，用戶需求指標(biāo)對(duì)于軟件整體設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)起決定作用。 單一操作任務(wù)考慮了軟件功能的覆蓋性，但是無(wú)法發(fā)現(xiàn)軟件在各種使用情境下可能出現(xiàn)的問(wèn)題。 所以在覆蓋性分析的基礎(chǔ)上，選取典型情境任務(wù)，結(jié)合真實(shí)使用場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試，評(píng)價(jià)軟件是否滿足真實(shí)使用場(chǎng)景下的需求，此評(píng)價(jià)方法無(wú)需設(shè)計(jì)測(cè)試任務(wù)，在航天員執(zhí)行真實(shí)任務(wù)時(shí)采集數(shù)據(jù)即可。

4 評(píng)價(jià)實(shí)踐

基于航天器軟件人機(jī)界面工效評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法，針對(duì)在軌物資信息管理系統(tǒng)軟件、通用計(jì)算機(jī)程序?qū)Ｓ孟螺d軟件、綜合顯示單元軟件、音頻單元軟件、電子手冊(cè)軟件、醫(yī)學(xué)信息綜合管理軟件6 個(gè)航天器軟件進(jìn)行工效評(píng)價(jià)，來(lái)驗(yàn)證本文提出的航天器軟件人機(jī)界面工效評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法，并總結(jié)現(xiàn)有航天器軟件人機(jī)界面普遍存在的工效問(wèn)題，提出改進(jìn)建議，為之后的軟件界面研制提供設(shè)計(jì)指導(dǎo)。

將評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)方法應(yīng)用到航天器軟件人機(jī)界面的工效評(píng)價(jià)中，發(fā)現(xiàn)不同航天器軟件存在的工效問(wèn)題具有共性。 經(jīng)統(tǒng)計(jì)，各評(píng)價(jià)輪次發(fā)現(xiàn)的不合格指標(biāo)數(shù)量占比如圖1 所示。

圖1 各評(píng)價(jià)輪次發(fā)現(xiàn)不合格指標(biāo)數(shù)量占比Fig.1 Quantity proportion of unqualified indicators found in each evaluation round

由圖1 所示，界面要素評(píng)價(jià)輪次發(fā)現(xiàn)不合格指標(biāo)數(shù)量占比為6%，在所有評(píng)價(jià)輪次中占比最少，說(shuō)明航天器軟件整體的可視可讀性較好。 界面要素評(píng)價(jià)輪次占比較大的不合格指標(biāo)類型主要是涉及圖像按鈕的對(duì)比度、圖像大小及操作空間等，航天器軟件設(shè)計(jì)可適當(dāng)增大按鈕與背景界面的對(duì)比度；適當(dāng)放大圖像按鈕尺寸及操作空間。

單一操作任務(wù)評(píng)價(jià)輪次主要考慮軟件操作的覆蓋性，覆蓋軟件所有的功能，發(fā)現(xiàn)的不合格指數(shù)量占比為單一操作任務(wù)評(píng)價(jià)占比(74%)與單一操作任務(wù)評(píng)價(jià)＆ 情境任務(wù)評(píng)價(jià)占比(12%)之和(86%)。 在所有評(píng)價(jià)輪次中比重最大。 按照指標(biāo)體系的一級(jí)指標(biāo)對(duì)不合格指標(biāo)分類，界面要素類(24.55%)、交互要求類(22.73%)、界面布局類(20.91%)不合格指標(biāo)占比較大，3 類不合格指標(biāo)占比之和占所有不合格指標(biāo)的68.19%。 建議著重從航天器軟件人機(jī)界面的交互方式及界面布局進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。

情境任務(wù)評(píng)價(jià)輪次是在覆蓋性分析的基礎(chǔ)上選取典型情境任務(wù)，結(jié)合真實(shí)的使用場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)的不合格指數(shù)量占比為圖1 中情境任務(wù)評(píng)價(jià)占比8%及單一操作任務(wù)評(píng)價(jià)＆ 情境任務(wù)評(píng)價(jià)占比12%，之和為20%。 情境任務(wù)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)的不合格指標(biāo)中有57.69%，同單一操作任務(wù)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)的不合格指標(biāo)一致，情境任務(wù)評(píng)價(jià)單獨(dú)發(fā)現(xiàn)的不合格指標(biāo)占比為42.31%，說(shuō)明情境任務(wù)評(píng)價(jià)可以發(fā)現(xiàn)單一操作任務(wù)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)不了的不合格指標(biāo)項(xiàng)，證明情境任務(wù)評(píng)價(jià)是非常必要的。

情境任務(wù)單獨(dú)發(fā)現(xiàn)的不合格指標(biāo)類型數(shù)量占比如圖2 所示。 從圖2 中可以看出用戶需求類不合格指標(biāo)占比最大，比值為55%，用戶需求對(duì)于軟件整體設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是非常重要的，情境任務(wù)評(píng)價(jià)旨在分析軟件是否滿足真實(shí)使用場(chǎng)景的用戶需求，再次驗(yàn)證了情境任務(wù)評(píng)價(jià)輪次的必要性和重要性。 建議在軟件設(shè)計(jì)前期對(duì)航天員進(jìn)行用戶需求調(diào)研，確保軟件人機(jī)界面設(shè)計(jì)符合用戶需求。

圖2 情境任務(wù)評(píng)價(jià)輪次-不合格指標(biāo)類型數(shù)量占比Fig.2 Situational tasks evaluation round-quantity proportion of unqualified indicator types

5 結(jié)論

1)構(gòu)建了適配于航天器軟件人機(jī)界面的工效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，含8 個(gè)一級(jí)指標(biāo)，51 個(gè)二級(jí)(底層)指標(biāo)，并通過(guò)了必要度、重疊度和完備度檢驗(yàn)；

2)構(gòu)建了適配于航天器軟件人機(jī)界面評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的評(píng)價(jià)方法，包含5 種評(píng)價(jià)方法，共分為3 個(gè)評(píng)價(jià)輪次；

3)經(jīng)過(guò)航天器軟件人機(jī)界面工效評(píng)價(jià)實(shí)踐，驗(yàn)證了評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)方法的有效性，提煉了現(xiàn)有航天器軟件人機(jī)界面普遍存在的工效問(wèn)題，有助于改進(jìn)現(xiàn)有航天器軟件人機(jī)界面及指導(dǎo)新的航天器軟件人機(jī)界面規(guī)避此類工效問(wèn)題，可提升航天器軟件的可用性、易用性、通用性，對(duì)提高航天器軟件人機(jī)界面的設(shè)計(jì)水平具有直接的應(yīng)用價(jià)值。 并可減少培訓(xùn)的學(xué)習(xí)消耗，提升航天員的安全性和工作效率，提高系統(tǒng)績(jī)效，保障飛行安全。

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