肖俊

摘 要：針對軟件人機界面可用性設計，構建多層次人機界面綜合評價指標體系。結合AHP主觀評價和熵權法客觀評價方法，建立指標體系綜合評價模型，實現(xiàn)主客觀評價的集成。并以某設備控制系統(tǒng)操作界面為例，對其進行人機界面綜合評價。

關鍵詞：評價；人機界面；AHP；熵權法

引言

人機界面（Human-Computer Interface，HCI）是用戶與機器之間進行交互操作和傳遞信息的主要媒介。傳統(tǒng)的人機界面主要是指人與硬件設備進行交互的界面，但隨著計算機技術的發(fā)展和圖形用戶界面（Graphical User Interface，GUI）的出現(xiàn)，人機界面的研究范疇已經(jīng)擴展到人與軟件交互的界面（如圖1）。近年來，基于觸屏技術的軟件界面操作面板已經(jīng)廣泛用于自動化機械設備的操作控制系統(tǒng)中，并逐步取代傳統(tǒng)的儀表按鍵式硬件操作面板。因此，開展工控系統(tǒng)人機界面的評價研究，對于提高自動化設備的操作效率、減少認知負荷、避免人因失誤，都有著重要意義。

1 軟件人機界面評價模型的構建

1.1 評價指標體系

根據(jù)軟件界面涉及的內容和ISO 9241中關于界面要素設計的指導性意見，可將評價目標按照信息本身、信息與用戶、信息與信息的內在邏輯關系，劃分為界面內容、交互性、導航與鏈接，構成評價體系的準則層。為提高評價結果的準確性和全面性，再依次將準則層按照其構成因素進一步細分為底層評價指標，構成評價體系的因素層。工控系統(tǒng)人機界面評價指標體系見圖2。

1.2 評價指標權重的確定

1.2.1 AHP權重的確定

層次分析法（Analytic Hierachy Process，AHP）是美國匹茲堡大學教授Saaty提出的一種將復雜問題分解為層次結構，進而定性分析評價的主觀賦權方法。該方法引入1-9級重要性比率標度，采用兩兩比較的方式，將各影響因素的重要性通過模糊判斷矩陣進行量化（見表1）。9級判斷數(shù)量的限度是由人腦記憶的限度而非感覺限度決定。Miller用“神奇的數(shù)字7±2”作為人們一維絕對判斷的典型范圍，說明人有能力區(qū)分5-9級之間的差異，保證了AHP中1-9級重要性比率標度劃分的合理性和科學性。

同時，借助于矩陣分析工具，對判斷矩陣進行一致性檢驗，以確保判斷思維的一致性和連貫性，避免產(chǎn)生判斷邏輯的混亂，從而對評價對象進行權重分配。

AHP權重計算過程如下：

（1）根據(jù)評價指標體系建立各層級內比較判斷矩陣

（2）各指標權重計算

1.2.2 熵權法權重的確定

在信息論中，信息熵是測度一個系統(tǒng)不確定性的量。某項評價指標的指標值變異程度越大，信息熵越小，該指標提供的參考價值越大，權重越大；反之，評價指標的指標值變異程度越小，信息熵越大，說明該指標提供的信息越小，權重也就越小。因此，熵值法的具體過程如下：

2.2.3 綜合權重的確定

2 工控系統(tǒng)人機界面評價實例

2.1 確定評價指標權重

邀請8名從事人機界面設計與評價的人員組成專家組，隨機平均分成兩組，按照圖2所列評價指標：一組通過AHP對各層級進行重要性標級；另一組通過熵權法以百分制方式對指標進行權值計算，分值越高，說明該因素對上一層級的影響因子越大。

（1）AHP權重的計算

根據(jù)評分結果，說明界面內容處于良好水平。同理可得交互性、導航與鏈接的人機界面設計綜合得分。

3 結語

（1）根據(jù)軟件人機界面特點建立的綜合評價指標體系，能較為全面、客觀的反映軟件人機界面可用性的影響因素，提高了評價結果的合理性和全面性。

（2）集成AHP-熵權法的綜合權重評價方法，在充分考慮專家經(jīng)驗的基礎上，實現(xiàn)了定性與定量評價的結合，進一步提高了權重系數(shù)的準確性和科學性。

（3）依據(jù)評價結果，可有針對性的對系統(tǒng)界面中存在的不足進行優(yōu)化，提高控制系統(tǒng)的可用性水平。

參考文獻：

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