资料介绍
ICS 13. 180 CCS A 25
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 44629—2024
显控界面工效学用户测评技术指南
Guidelinesforergonomicsevaluation by usertest
fordisplay and controlinterfaces
2024-09-29发布 2025-04-01实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发
布
GB/T 44629—2024
目 次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 工效学用户测评原则 4
4. 1 概述 4
4. 2 测评目标确定原则 4
4. 3 主要任务评估原则 4
4. 4 任务支持评估原则 5
5 用户测评指标体系构建 5
5. 1 构建原则 5
5. 2 构建方法 6
5. 3 构建步骤 6
6 用户测评实施程序 7
7 测试用户选择 8
7. 1 一般原则 8
7. 2 用户特征 9
8 测试用户抽样 9
8. 1 抽样方法 9
8. 2 样本量确定 9
9 测评情境构建 10
9. 1 通则 10
9. 2 测试任务选择 10
9. 3 测试情境设计 11
10 用户绩效与负荷测量 12
11 测评报告撰写 12
附录 A(资料性) 工效学用户测评指标体系示例 14
A. 1 滚筒洗衣机工效学用户测评指标体系 14
A. 2 滚筒洗衣机工效学用户测评指标权重 14
A. 3 滚筒洗衣机工效学测评用户体验量表 16
参考文献 18
Ⅰ
GB/T 44629—2024
前 言
本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。
本文件由全国人类工效学标准化技术委员会(SAC/TC7)提出并归 口 。
本文件起草单位 : 中国标准化研究院 、青岛海高设计制造有限公司 、广东美的暖通设备有限公司 、郑州大学 、上海飞机设计研究院 、中车青岛四方机车车辆股份有限公司 、中标能效科技(北京)有限公司 、无锡小天鹅电器有限公司 、广东美的制冷设备有限公司 、海信空调有限公司 、广州汽车集团股份有限公司 、青岛海信日立空调系统有限公司 、广东美的厨房电器制造有限公司 、宁波方太厨具有限公司 、海信家电集团股份有限公司 、小米智能家电(武汉)有限公司 、奥普家居股份有限公司 、安徽星联智控科技有限公司 、北京联合大学 、深圳市东陆科技有限公司 、西安青松光电技术有限公司 、冠捷显示科技(厦门)有限公司 、首都经济贸易大学 、国投中标质量基础设施研究院有限公司 、中标能效科技(青岛)有限公司 、产演科技发展(北京)有限公司 。
本文件主要起草人 : 呼慧 敏 、张 欣 、冉 令 华 、吴 剑 、李 燕 龙 、赵 朝 义 、王 中 婷 、李 银 霞 、杨 爱 萍 、葛 猛 、董大勇 、罗玲 、牛文磊 、张帆 、赵静 、王洁 、姜良奎 、高阳 、胡妮娅 、别清峰 、华波 、张文强 、彭淑方 、卫伟杰 、郑方春 、张斌 、张 心 予 、梁 涛 、姜 楠 、卢 明 远 、李 艳 丽 、郑 崇 开 、温 燕 斌 、霍 灿 坚 、矫 晓 龙 、李 国 保 、胡 斌 、房振安 、王再旺 、王晶晶 、方立勇 、石齐杰 、闫康宁 、宁工程 、王瑞 、吴海媚 、陈剑 、蔺凯 、董强 、贺悦 、赵鹤 、韦波 、佟玲 、初军鹏 、丁尧 、张译文 、蔡畅 、梅雪 、田浩 、邢璇 。
Ⅲ
GB/T 44629—2024
引 言
随着我国经济发展和人民生活水平提高 ,人们对产品的诉求正在发生质的变化 ,逐渐从单一的功能性诉求转向愉悦性诉求 ,在产品性能质量之外 ,人们越来越关注产品使用过程中的人机交互质量 , 即产品使用的便捷性 、易学性和舒适性 。显控界面是用户和产品进行交互的桥梁 ,其工效学性能会极大地影响产品的可用性 ,尤其是人机交互频繁的产品 。有的设计人员往往只注重技术的先进性 ,而忽略了人机交互的重要性 ,从而导致设计的产品存在着操作步骤繁琐 、容错性差 、用户满意度低等问题 ,用户很难使用 ,尤其是首次使用或不经常使用时 ,严重影响了产品的用户体验 。
工效学评价是确定产品工效学水平的测评方法 。用户测评则是工效学评价中最基本最常用的一种方法 。用户测评是指在真实的生活环境或实验环境中 ,研究用户执行特定人机交互任务时的活动 ,并精确 、系统地收集用户行为和绩效信息的测评方法 。该方法可获得用户对产品最真实的使用感受 ,有效探寻影响用户使用的产品设计问题 。用户测评是一种特殊的测评方法 ,与一般测评方法不同的是 :用户测评主要使用的工具是 “人 ”(即使用产品的用户) ,而不是物理仪器 ,是通过测评用户在使用产品过程中的行为 、感受和负荷等来判定产品的工效学特性 。用户主观感受往往受诸多因素的影响 ,人与人之间亦存在差异 ,为保证用户测评的一致性 ,需要对其标准化 。
本文件旨在为显控界面工效学的用户测评提供必要的系统性指导 , 以提高用户测评的可靠性和 一致性 ,从而更好地推动工效学量化评估工作 ,提高显控界面使用中的人机交互质量 。
Ⅳ
GB/T 44629—2024
显控界面工效学用户测评技术指南
1 范围
本文件提供了显控界面工效学用户测评的基本原则 、测评指标体系构建 、测评实施程序 、参试用户选择 、评估情境构建 、用户绩效和用户负荷度量 、测评报告撰写等方面的指导 。
本文件适用于有用户参与的产品显控界面工效学测评 ,其他工效学测评参考使用 。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。
GB/T 32265. 1—2015 日用产品的易操作性 第 1部分 :针对使用情境和用户特征的设计要求
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件 。
3. 1
显控界面 display and controlinterface
人-系统交互时用于信息显示和任务控制的用户界面 。
3.2
用户 user
与系统 、产品或服务交互的人 。
注 : 系统 、产品或服务的用户包括 :系统操作人员 、使用系统运行结果的人员和系统技术支持人员(包括提供维护和培训的人员) 。
[来源 :GB/T 18978. 11—2023,3. 1. 7] 3.3
用户特征 usercharacteristics
可能对可用性带来影响的用户属性 。
[来源 :GB/T 32265. 1—2015, 3. 20,有修改] 3.4
目标用户 intended users
预期和实际使用系统 、产品或服务的用户 。
3.5
实际用户 actualusers
与产品进行直接交互的人群 。
注 : 产品上市之前 ,是指预期的用户群体 ;上市之后 ,是指已知的实际用户群体 。
[来源 :GB/T 32265. 1—2015,3. 1]
1
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3.6
预期用户 intended users
产品设计所面向的人群 。
注 : 多数情况下 ,实际用户群与制造商最初预期的用 户 群 不 同 。 预 期 用 户 群 建 立 在 对 产 品 用 户 进 行 实 际 估 计 的 基础之上 。
[来源 :GB/T 32261. 2—2015,4. 11] 3.7
用户群 usergroup
目标用户中的子集 ,他们在可能影响可用性的用户特征 、任务特征和环境特征上有别于其他 目标用户 。
[来源 :GB/T 18978. 11—2023,3. 1. 8] 3. 8
测试用户群 usertestgroup
根据特定要求抽取参与测试的用户群体 。
[来源 :GB/T 32261. 2—2015,4. 26,有修改] 3.9
使用情境 contextofuse
用户 、目标 、任务 、资源和环境的组合 。
注 : 使用情境中的 “环境 ”包括技术 、物理 、社会 、文化和组织环境 。
[来源 :GB/T 18978. 11—2023,3. 1. 15]
3. 10
可用性 usability
以有效性 、效率和满意度为指标 ,某一系统 、产品或服务在特定使用情境下为了实现特定目标可被特定用户使用的程度 。
注 1: “特定 ”用户 、目标和使用情境特指需要考虑可用性的特定用户 、目标与使用情境的组合 。
注 2: “可用性 ”一词也用作与可用性相关的设计知识 、能力 、活动和设计属性的修饰语 ,如可用性专 业 技 能 、可 用 性从业人员 、可用性工程 、可用性方法 、可用性评估与可用性启发式法则 。
[来源 :GB/T 18978. 11—2023,3. 1. 1]
3. 11
有效性 effectiveness
用户实现特定目标的准确性和完整性 。
[来源 :GB/T 18978. 11—2023,3. 1. 12]
3. 12
效率 efficiency
为实现目标而消耗的资源 。
注 : 典型资源包括时间 、人力 、成本和材料 。
[来源 :GB/T 18978. 11—2023,3. 1. 13]
3. 13
满意度 satisfaction
用户使用某一系统 、产品或服务产生的身体 、认知和情感反应满足用户需求和期望的程度 。
注 1: 满意度包括实际使用产生的用户体验与满足用户需求和期望的程度 。
注 2: 预期的使用体验会影响实际使用的满意度 。
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[来源 :GB/T 18978. 11—2023,3. 1. 14]
3. 14
成功率 successrate
成功实现目标的用户所占的比例 。
[来源 :GB/T 32261. 2—2015,4. 16]
3. 15
目标 goal
期望的结果 。
[来源 :GB/T 18978. 11—2023,3. 1. 10]
3. 16
主要目标 main goal(s)
所有用户或绝大多数用户在使用产品时希望实现的最常见的或最重要的目标 。
示例 : 对手机用户而言 ,其主要目标是交流 ,尽管手机还能用于许多其他用途(如 :拍 摄 、掌 上 电 脑 、MP3播 放) 。用户使用洗衣机的主要目标是清洗衣物 ,尽管洗衣机能提供一些额外的功能(如 :延迟洗涤 、定 时 洗 涤) 。这 些 可 选 用 途 及附加功能不能作为主要目标 。
注 : 目标的表述独立于实现目标所使用的功能 。
[来源 :GB/T 32265. 1—2015,3. 14]
3. 17
交互 interaction
用户与设备之间的双向信息交流 。
注 1: 设备包括硬件和软件 。
注 2: 信息交流包括引起感知反应的身体动作 。
[来源 :GB/T 32265. 1—2015,3. 13]
3. 18
任务 task
为实现特定目标而执行的一系列活动 。
注 1: 这些活动能是身体活动 、感知活动和/或认知活动 。
注 2: 目标独立于实现目标的手段 ,任务描述了实现目标的特定方法 。
[来源 :GB/T 18978. 11—2023,3. 1. 11]
3. 19
主要任务 main task
为实现主要目标而采取的一系列活动 。
3.20
简单随机抽样 simplerandom sampling
设总体中有 N 个单元 ,不加条件从中随机抽取 n 个单元为样本 ,每个单元都有同样概率被抽中的抽样方法 。
3.21
配额抽样 quotasampling
定额抽样 quotasampling
将总体样本按一定标志分类或分层 ,确定各类(层)单位的样本数额 ,在配额内任意抽选样本的抽样方法 。
3.22
抽样框 samplingframe
记录或标识用户总体包含的所有用户(抽样单元)的名册 、清单或地图等 。
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示例 : 某单位中所有目标用户的名单 ,具有某一特征的人群所在地域的地图 。
注 : 抽样框包括名录框和区域框两种类型 。为实施抽 样 ,需 要 将 抽 样 总 体 中 的 每 个 用 户(抽 样 单 元) 进 行 编 号 。其中 ,包含所有用户(抽样单元)的名册称为名录框 ,包含所有感兴趣区域并对其组成部分有明确分界的地图称为地域框 。
4 工效学用户测评原则
4. 1 概述
显控界面工效学用户测评主要考虑显控系统在使用情境下 ,与用户的生理和心理特性的一致性和匹配性 ,评估显控系统是否符合安全 、健康 、舒适 、高效的工效学设计要求 。
显控界面工效学用户测评需要首先明确使用产品的主要目标用户 , 即使用产品最频繁和/或最重要的用户 。 目标用户确认后 ,需明确用于进行用户测评的主要测评任务 ,主要测评任务需包括目标用户进行过程监视 、决策和控制的主要任务 。
显控界面工效学用户测评宜在系统设计初期进行 ,或在原型期进行 , 以便及早发现设计问题 。
4.2 测评目标确定原则
4.2. 1 用户安全性
显控界面宜尽可能减小潜在的危险 ,能够保障目标用户安全 。
4.2.2 生理匹配性
显控界面需考虑与目标用户的人体尺寸 、生物力学 、视觉 、听觉 、触觉等生理特性的匹配性 。
4.2.3 心理兼容性
显控界面的操作要求和交互逻辑需与目标用户的认知能力等心理特性相一致 。
4.2.4 内容简捷性
显控界面需在满足功能和任务交互需求的情况下 ,尽量简单明了 。
4.2.5 显控一致性
显控界面的操作功能和信息显示逻辑需保持一致 ,术语或图形符号需统一且符合用户的认知习惯 。
4.3 主要任务评估原则
4.3. 1 情境可认知性
显控界面需能够支持用户对系统状态的准确感知 ,使其能了解产品或系统目前所处的状态 。显控界面向用户传达的信息需准确 、易辨认和容易理解 。
4.3.2 任务有效性
显控界面需能够满足 用 户 执 行 任 务 时 的 信 息 显 示 和 操 作 控 制 需 求(包 括 操 作 、检 查 、维 护 和 修 理等) 。信息显示和操作控制模式需与任务实现的情境和目标相匹配 。任务响应或反馈明确且可理解 。
注 : 信息显示模式如信息显示方式 、分辨率 、精度等 ,控制模式如反馈/响应时长 、频次 、持续时间等 。
4.3.3 模式可用性
显控界面的交互模式需与用户的认知能力 、知识和技能水平等一致 。避免使用抽象 、不常用或随意
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形式的术语或缩略语等 。避免使用不符合用户动作顺序 、动作方向等操控习惯的操作方式 。
4.3.4 布局合理性
显控界面元素的分组和布局需以任务需求 、重要性 、使用频率和使用顺序为依据 。重要的功能信息需设置在方便交互的位置 ,且对全体目标用户可用 ,保证其可辨认性和可操作性 。
4.3.5 逻辑清晰性
显示器和控制器之间的逻辑关系需清晰明了 ,界面的结构及相关的导航帮助便于用户理解 。
4.3.6 完成及时性
信息显示和操控活动需综合考虑目标用户的认知过程 、信息处理 、反馈执行等能力和时间限制 ,确保用户能在合理的时间内完成任务 。
4.3.7 显控兼容性
信息显示任务需与输入/控制的需求相匹配 ,信息呈现和控制执行的形式和逻辑需保持一致 。
4.3. 8 反馈有效性
显控界面需提供及时有效的系统状态 、允许的操作 、错误及修复 、危险操作和数据有效性等方面的反馈信息 。
4.4 任务支持评估原则
4.4. 1 灵活性
需为用户提供多种途径的执行操作和校验自动操作 ,允许以最方便完成当前任务的形式配置显示和控制方式 。
注 : 灵活性需要为任务执行提供便利 ,如能够容纳不同经验水平的用户 。
4.4.2 支持性
需提供一个有效的 “帮助 ”功能 , 以在线和/或离线的形式提供全面 、易用和可实现的信息 ,帮助用户理解和操控显控界面 。
4.4.3 容错性
显控系统需在那些可能损坏设备 、伤害人员 ,或者容易误操作的地方提供防错和/或纠错设计 。
显控系统不能由于用户差错而造成严重后果 ,需控制并减少用户差错造成的不良影响 。提供简单 、易懂的差错通知方式和简单有效的恢复方法 。
5 用户测评指标体系构建
5. 1 构建原则
用户测评指标体系构建需遵循以下原则 。
a) 系统性原则 。测评指标体系能够全面反映显控界面的人性化设计水平 , 能够覆盖多个维度和多个层面 。
b) 简明性原则 。测评指标体系能够明确反映目标与指标间的关系 ,足够精炼且明确 、大小适宜 。
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5.2 构建方法
构建显控界面工效学用户测评指标体系前 ,首先明确显控界面设计中需考虑的人因问题 。用户测评指标体系宜包括生理 适 配 性 和 心 理 适 配 性 两 大 方 面 , 可 依 据 不 同 产 品 显 控 界 面 特 点 分 解 为 多 个 层次 ,每个层次由多个要素构成 。
注 1: 不同显控界面会有不同的交互特征 ,测评指标的类型和层次也不完全相同 , 图 1 为显控界面工效 学 用 户 测 评指标体系 。
注 2: 附录 A 中给出了洗衣机显控界面工效学用户测评指标体系构建示例 。
图 1 显控界面工效学用户测评指标体系
5.3 构建步骤
确定显控界面工效学用户测评体系中的具体指标 ,首先需要根据产品显控界面的功能特点,分解产品功能单元 ,定义完成各功能单元需执行的典型人机交互任务 ,然后确定影响典型人机交互任务可用性的各类因素 ,具体分析步骤见图 2。该分析宜由具备工效学专业知识 、对产品功能和使用方式有深刻认识的人来进行 。
注 1: 采用德尔菲法(Delphi) 、层次分析法(AHP)等方法对指标进行筛选 和 权 重 设 置 , 以 确 保 测 评 指 标 体 系 的 全 面性和简明性 。
图 2 工效学用户测评指标构建步骤
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注 2: 显控界面工效学用户测评的前提是显控界面设计与实际的功能 相 匹 配 ,仅 测 评 界 面 本 身 的 宜 人 性 和 可 用 性等 。若不确定显控界面本身的设计与系统功能的匹配情况 ,首先需进行功能的匹配性评估 。
6 用户测评实施程序
显控界面工效学用户测评具体实施程序如下 。
a) 确定测评目的和范围 :
可对主要使用情境下的主要目标实现情况进行测试 , 以获得显控界面总体工效学性能评估结果 ;也可对特定目标的实现情况或特定使用情境下的目标实现情况进行测试 , 以获得显控界面特定方面的工效学性能评估结果 。
b) 确定拟测评的产品 :
确定具体的待测显控界面及其版本 ,确保测试用户群在使用这些显控界面时是安全的 。
c) 确定测评目标和标准 :
基于对显控界面主要功能分解 ,规定测试目标 ,建立测试目标达成的判断标准 。
d) 确定参与测试的用户群 :
显控界面的实际用户和潜在用户的范围需进行确定 ,宜包括现有用户和新用户 。测试前需确定测试对象是否包括全部用户 ,宜考虑极端用户特性人群的需要 。需识别可能会对实际使用产生重大影响的所有用户特征 。
注 1: 如果用户类别不止一个 ,则根据测试目的对所有用户群或仅对某些用户群进行测试 。
注 2: 如需评估可达性 ,测试用户群需从最难实现指定目标(特别是与有效性相关的 目标) 的人群中挑选 , 而 不 是 从一般性人群中选取 。
e) 明确测评实验环境特征 :
明确所选择的用户使用(或预期使用)待测显控界面时的主要环境和任务 。确定可能对实现目标的有效性 、效率和满意度产生重大影响的物理 、社会和技术环境的属性 。
f) 核查测评目标的准确性 :
对每个测试目标进行核查 , 以明确显控界面能够充分满足用户的要求 。
g) 确定测评任务和指标 :
根据测评目标 、测评目标用户特征 、测评使用情景等 ,确定用于完成工效学用户测评的任务和指标 。
h) 确定测量项 目 :
根据测试目标任务 、测 试 情 景 和 目 标 用 户 特 征 等 确 定 用 于 评 估 用 户 任 务 完 成 情 况 的 测 量 项目 。测量项目一般包括任务完成情况 、资源利用率 、体力付出 、脑力付出 、主观满意度等 。
i) 确定测试用户群人数 :
根据测试目标和测试内容 ,确定预期的统计置信水平 ,测试用户样本量按照第 8 章的抽样方法确定 。对于小样本测试 ,为了降低抽样误差所造成的影响 ,每组测试至少应包括 10名有代表性的用户 。
示例 : 如果语言类型(如中文和英文 、普通话和方言等)会对产品的工效学性能产生重大影响 ,则需对各个语言组分别进行测试 。一种语言用户群就叫一组用户 。
注 3: 这里的 “组 ”指的是用户群 。
j) 招募测试用户群 :
招募能够代表预期用户或实际用户的目标用户样本参与测试 。用户样本的分布或属性宜尽可能接近预期或 实 际 用 户 群 的 用 户 特 征 。 一 般 不 宜 从 测 试 机 构 或 生 产 机 构 内 部 挑 选 测 试 用户 ,如有需要则尽量避免从开发部门挑选 。测试之后需对测试数据进行检查 ,如果发现测试用
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户群内各子群之 间 的 差 异 大 于 预 期 差 异 , 则 需 要 为 每 个 子 群 选 取 新 的 用 户 样 本 , 再 次 进 行测试 。
k) 配置测试产品和测试材料 :
综合分析影响工 效 学 测 试 结 果 的 显 控 界 面 测 试 配 置 状 态 。 并 基 于 测 评 目 标 和 测 评 任 务 指标 ,制作实验测试所必须的样件 、台架及相关影响实验测试结果的辅助材料系统等 。
l) 搭建实验测试场景 :
基于实验测试目标和测试任务 ,结合影响实验测试结果的实验环境特征 ,搭建用于用户测评的实验测试场景 。
m) 制定实验测试方案 :
根据测试目标任务情况 ,结合实验测试场景 ,制定详细的实验测试流程和执行方案 ,并对测试过程中需要记录的表格 、问卷 、测试人员注意事项和测试指导语 、测试任务 、测试规范等进行详细规定和说明 。
n) 开展预测试 :
根据已经准备好的测试方案 ,招募 1 名到 2 名 目标用户进行预实验测试 , 以验证测试方案的可行性 ,并及时发现测试方案存在的问题 。 同时根据预测试结果对测试方案进行修改和完善 ,确保测试质量 。
o) 完成用户测评 :
按照修改完善后的测试方案 ,完成所有招募用户样本的实验测试 ,并记录每个用户样本的实验测试结果 。
p) 测评结果分析 :
基于所有用户样本的测试结果进行统计分析 ,并结合实验测试过程中的相关现场观察记录和用户样本的主观反馈记录 ,经过专家研讨分析 ,完成最终的测评结果分析和测评结论 。
q) 完成测评报告 :
完成包含用户测评目标 、测评用户特征 、测评场景搭建 、测评产品特征 、测评实验材料及测评结果结论等完整内容的用户测评报告 。
7 测试用户选择
7. 1 一般原则
参与测试的用户宜包括现有用户 、新用户和潜在用户 。不同用户群使用显控界面产品实现的 目标可能不相同 。
注 : 某些产品面向特定细分人群(例如 ,有特定爱好的 用 户 、在 收 入 或 年 龄 方 面 经 过 市 场 细 分 的 用 户) , 或 者 属 于 面向不同市场细分的相关产品系列 。
考虑用户群中极端用户特性人群的需要非常重要 ,尤其是即来即用产品和其他面向公共使用的显控界面 。极端用户一般需要考虑以下因素 :
— 体能和认知能力(例如 ,身体尺寸 、生物力学特征 、视觉能力或听觉能力)有局限的用户 ,尤其是老年人 ;
— 由特定的知识 、经验 、文化 、素养或语言而造成的认知有局限的用户 。
识别可用性问题一般只需要少量用户 ,而要确切地对尺寸位置 、力量大小等指标进行定量测评 ,则需要较多用户 。
宜招募能代表不同特征用户群的用户样本参与测试 。可通过分层抽样等方法来获得能够代表主要特征的用户样本 。用户样本的分布或属性宜尽可能接近预期或实际用户群的用户特征 。在现场进行测试时 ,可对普通用户进行面试 ,从中选取代表性样本 。
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测试前需确定测试对象是否包括全部用户 ,或仅包括与测试目标有关联的部分用户 。
需考虑已知的用户特征差异 ,如果有任何用户特征可能会对显控界面工效学用户测评结果产生重大影响 ,则宜针对每类用户群分别进行测试和分析 。 当用户特征差异不能确定时 ,需对哪些用户特征会对产品显控界面的工效学性能存在潜在影响进行调研 。
7.2 用户特征
用户测评首先需识别可能会对显控界面工效学性能产生重大影响的用户特征 ,评估其相关性 ,并收集预期或实际用户群的特征分布数据 ,然后测定工效学设计支持相关的用户特征范围 。生理 、心理和社会等用户特征对显控界面工效学产生的影响可通过专家评估 、收集实际使用数据或实验研究来完成 。
用户特征的选择和确定宜考虑 GB/T 32265. 1—2015 中 7. 2、7. 3 和 7. 4所描述的用户特征 。
8 测试用户抽样
8. 1 抽样方法
抽样方法的选择依赖于以下几个因素 :可利用的抽样框 、测试结果的估计精度(容忍的最大误差) 、总体中的变差(总体的变异程度或波动范围) 、统计操作的难易程度和测试费用等 。首先需确定所需的测评结果的统计置信水平 1-α。工效学用户测评抽样的估计精度通常用绝对误差或相对误差来表示 。在达到要求精度的条件下 ,使测试的总费用最省的抽样策略为最优抽样策略 。
注 : 置信水平取决于测试类型和测试目的 ,一般科学研究中取 95% 。但对于一些商业目的 ,如果得出错误结论的风
险不超过 20%也能接受 ,那这时候较低的置信水平(如 80%)也就足够了 。
在估计所需样本量时 ,还需要总体标准差 S 或变异系数 S/Y,然而总体标准差 S 或变异系数 S/Y通常未知 , 因此在确定样本量时 ,需对 S 或S/Y 事先做出估计 ,一般可根据历史经验数据或通过预测试的方式调查获得 。
工效学用户测评往往采用招募目标用户的方式获得测试用户 ,可采用配额抽样的方法招募测试用户 。考虑到工效学用户测评的特点,对测试用户的配额抽样采用相互控制配额抽样 。针对多个需要控制的用户特征对拟招募的测试用户进行交叉分类 ,先确定样本总数 ,再根据每类需要控制的用户特征的各自比例来确定每类需抽取的样本数量 。配额分配完成后 ,抽取测试用户 。
工效学测评抽样中如果有辅助信息(比如影响测试结果的用户特征或者地域信息等) 可以利用 ,可采用辅助信息对总体进行分层 ,采用分层抽样技术可提高估计量的精度 。分层抽样技术是实际中最常用的抽样技术之一 ,分层抽样的精度取决于层内方差(差异)的大小 ,与层间方差无关 。 因此分层需遵循的原则是层间方差越大越好 ,层内的方差越小越好 。
8.2 样本量确定
8.2. 1 依据绝对误差确定样本量
如果给出测试结果估计的绝对误差上限 d,对简单随机抽样的总体方差为S2 ,需要估计总体参数为总体均值 ,总体单元(用户)数为 N ,置信水平为 1-α,则测试用户最低样本量见公式(1) :
n …………………………( 1 )
式中 :
n0 — 最低样本量 ;
μ1- α/2 — 正态分布 N(01)的 1-α/2分位数 ;
α — 显著性水平 ;
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d — 绝对误差上限 ;
S2 — 总体的方差估计 ;
N — 目标用户总人数 。
注(若):n当0取 005(小于 N),也,即是置(则取n)水(n)0平,选择 95(否则 n)时(n)0,μ(/)-1α+/2 01/96(N);)当。α 取 0.1,也即是置信水平选择 90%时 ,μ1- α/2 = 1.65;
当 α 取 0. 15,也即是置信水平选择 85%时 ,μ1- α/2=1. 44;当 α 取 0. 2,也即是置信水平选择 80%时 ,μ1- α/2 = 1. 28。
确定其他正态分布 N(0,1)的 1-α/2分位数μ1- α/2可参考 GB/T 4086. 1。
8.2.2 依据相对误差确定样本量
可得到测试用户最低样本量(如果给出测试结果估计)的,见公式(相对误)(2(差))上: 限为 r,相对误差和绝对误差的关系为 d=rY,代入公式(1)
n …………………………( 2 )
式中 :
r — 相对误差上限 ;
Y — 总体均值的估计 。
由于变异系数 CV=S/Y,公式(2)也可写为 :
若n0远小于 N ,则取n=n0 ,否则 n=n0/(1+n0/N) 。
9 测评情境构建
9. 1 通则
测评前 ,需明确显控界面实际使用(或预期使用) 时的关键任务和主要环境 ,包括可合理预见的误用 。对实现目标可能产生重大影响的物理 、社会和技术环境的属性也需提前明确 。
测试环境需尽可能接近显控界面的实际使用环境 , 同时提供使用(安装) 显控界面时所需的所有材料 。如果测试是在实验室中进行 ,则需模拟显控界面的常规使用环境 。如果测试是在现场进行 ,则宜对测试环境中可能影响人机交互性能的所有变量进行记录 。
9.2 测试任务选择
基于第 5 章构建的显控界面用户测评指标体系及测评目标确定实验测试任务 ,实验测试任务一般宜涵盖从安装 、使用 、清洁和维护 、废弃整个产品生命周期内可能发生的主要人机交互任务 。如果测试目标界定为某一特殊阶段(比如清洁维护阶段)的用户测评 ,则实验测试任务可仅选择相应阶段的人机交互任务 。
工效学用户测评的实验测试任务主要分为以下两类 。
a) 主要使用情境下主要目标实现情况的测试 :
此类测试需确定使用显控界面时 ,实现其主要功能需要实施的所有任务活动 。并需明确使用显控界面预期实施任务的频率和特性明细分类 。
示例 : 当对显控界面的安装和设置进行测试时 ,主要目标 是 安 装 产 品 最 常 见 的 配 置 , 以 此 获 得 能 够 代 表 产 品安装过程总体工效学性能的测量 。
b) 特定目标实现情况测试 ,或者特定使用情境下的实现情况测试 :
当测试主要目标时 ,所测试的 目标需包括最常见和最重要的用户群体和用户 目标 ,测试结果
10
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的陈述中需解释主要目标是如何确定的 。
在确定测试任务时需同步建立测量标准 。 任务 目标达成的判断标准是用户与产品的交互是否能达到令人满意的 技 术 质 量 , 是 否 给 用 户 生 理 和 心 理 造 成 过 高 负 担 , 是 否 存 在 安 全 隐 患 。成功实现目标的标准需尽可能与典型用户所采用的标准相匹配 ,且不会构成对技术的约束 。
任务目标宜以任务活动预期结果的形式表述 ,而不考虑其实现手段 。 目标和任务可被分解为若干个子目 标 和 子 任 务 。 为 了 实 现 产 品 的 使 用 目 标 , 确 定 需 要 实 现 的 子 任 务 是 非 常 重 要的 , 以便规划测试和解释测试结果 。 确定子任务需以制造商所提供的信息 、对产品所进行的分析和(或)对有代表性的潜在用户所进行的调研为依据 。
9.3 测试情境设计
需识别所有与各种人机交互任务相关的可合理预见的交互行为 ,在实验测试情境设计中对人机交互相关的外界因素进行相应的设置 。
测试情境和拟达成的目标需尽可能接近产品的实际或预期目标 , 以及特定用户群的使用情境 。
如果某些特定且常规的使用环境可能会对使用产品达成目标产生不利影响 ,则需要在这些情形下进行测试 , 以确保产品在任何使用情形下都具有较好的工效学性能 。
示例 1: 如果某产品的常规使用情境是在寒冷的天气下戴着手套使用 ,则需要在寒冷的环境下进行测试 。
如果某些产品通常的安装(使用)环境比较恶劣 ,则宜模拟此类测试环境 ,或直接进行现场测试 。
示例 2: 在交通繁忙地带对交通路线引导系统进行测试 。
需为每项任务的用户测试编写脚本 ,其中包含提供给每位用户的测试任务说明 。脚本中宜包含对测试场景的描述(比如 ,在家庭聚会时照相) ,适用于该脚本的特定目标和情形也需要进行陈述 。脚本中不需要包含如何实现目标或使用何种方式的提示 。脚本中宜包括用户执行任务所需的所有可能信息 。不需要强制要求测试用户阅读提供给他们的所有产品说明书 。执行测试的人员不需要给用户任何提示或帮助 。但根据测试的目的 ,可以给用户提供产品相应的说明书 。
执行测试的人员需记录用户完成每个目标的绩效情况 。如果用户在规定的时间内或规定的要求下仍未实现目标 ,则需告诉用户停止本项任务 ,如果可以的话继续执行下个目标 。需要记录用户在测试期间所遇到的错误 、困难的性质或遇到的相关风险或负荷等情况 , 以便于识别能够判定产品的工效学问题 。其中包括哪些子目标被实现 ,哪些子目标没有实现及其原因 。
首次测试某种产品显控界面时 ,可先选择一个或两个用户进行预测试 ,这样可在全面测试之前发现测试方案和测试脚本中存在的问题 。预测试之后 ,可对任务场景或测试脚本进行修改 ,减少让用户感觉模糊或不清晰的地方 ,避免出现非预期的问题 。
在测试产品准备方面需要注意以下事项 :
a) 品牌可能会对用户满意度产生重大影响 。 因此 ,如果测试目标包含一些受品牌影响的指标 ,为了降低品牌对测试结果的影响 ,宜考虑隐藏测试产品的品牌信息 ;
b) 宜以适宜的配置方式(通常是产品出厂时的默认设置)安装测试产品 ;
c) 测试任务包括安装和设置时 ,用户进行安装和设置测试任务之前 ,宜将测试产品的初始状态设置为出厂时的默认状态或者指定的某种状态 ;
d) 在开始测试时 ,宜将产品设置为用户所熟悉的典型配置 ;
e) 需要获得与产品相关的所有说明文件 ,除非测试目的是要测试产品在没有说明书时的工效学性能 ;
f) 每个用户测试完成后 ,需重置产品状态 ,确保不同用户的初始测试状态的一致性 。
如果测试目标不止 一 个 , 需 确 定 执 行 任 务 时 的 顺 序 。 一 般 情 况 下 , 如 果 存 在 执 行 任 务 的 既 定 顺序 ,则宜按照此既定顺序进行测试 。如果不存在既定顺序 ,则不宜按照固定顺序进行测试 , 以免产生顺序效应 。此种情况下 ,测试顺序宜按照合理的规则变化 ,或者为每个测试用户随机指定顺序 。
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10 用户绩效与负荷测量
用户绩效与用户负荷的测量目的在于确定产品参数是否支持相关用户特征 ,是否存在人机失配现象 , 以及失配导致的严重程度 。测评前需确定产品是否对身体特征(例如 ,身体尺寸 、生物力学 、视觉能力 、听觉能力或用手习惯等)有特定的要求 ,并利用现有数据预评产品是否与预期用户特性匹配 。
用户绩效与负荷测量项目一般包括客观物理指标(任务完成的有效性 、效率等) 、用户主观感受和客观生理指标 3类 。
任务完成的有效性通过成功率来测量 , 即完成每个任务的用户占所有测试用户的百分比 。
任务完成效率主要包括以下内容 。
a) 资源利用率 :
实现目标所用的时间及其他执行任务的成本 。
示例 : 其他执行任务的成本如电话费等 。
b) 人力资源需求 :
当完成任务对于认知或体力资源有较高要求时 ,需对体力或脑力负荷进行测量 。
体力付出 :体力评 估 需 明 确 最 优 的 水 平 和 最 大 可 接 受 的 水 平 , 可 通 过 主 观 或 客 观 方 式 进 行测量 。
脑力付出 : 除了最大可接受脑力付出外 ,对于某些任务(例如 , 出于保持兴趣的 目 的) 还有最小脑力付出要求 。通常采用问卷调查 、眼动实验或脑电实验等方式测量脑力付出 。
用户主观感受可采用满意度和舒适度量表进行测量 。 满意度和舒适度测试包括用户对产品的总体满意度和舒适度 、对产品特定特征的满意度和舒适度 、对目标实现程度和使用愉悦性的满意度 。 当测试任务不止一个时 ,如果适宜 ,除了总体使用满意度和舒适度外 ,宜对每项任务的满意度和舒适度进行测量 。 主观测量量表一般以 5 级为佳 ,不宜超过 7级 。级数过多 ,用户不易判断 。
客观生理可通过测量心肺功能等能耗指标 、肌电等疲劳指标 、心电等负荷指标 、皮电等神经系统指标等来评价生理状态和用户负荷水平等 。
11 测评报告撰写
显控界面工效学用户测评报告宜包括被测产品的基本信息(包括相关的产品描述及产品部件和辅助系统等) 、测评目标 、测评指标 、测评任务 、测评方法 、测试用户 、测试情境 、测试方案 、测量项 目 、测量设备 、测评结果等内容 。其中 ,测试情境 ,测试用户 ,测试环境和任务 ,测试方案和测试结果主要涉及以下内容 。
a) 测试情境 :
主要包括测试目标及其确定方法 、产品的主要使用环境 、产品用户(包括预期用户和实际用户)及其确定方法 、可能对产品工效学性能产生影响的用户特征 、预期用户和实际用户的特 征 范围 、产品对于具有特殊需求用户的适用性 。
b) 测试用户 :
主要包括预计会影响人机交互的用户特征(包括身体特征 、感知特征或认知特征等) 、测试用户总人数 、测试用户群及其选取原因 、每个用户群的关键特征和能力 、如何挑选测试用户以及他们是否能够代表 用 户 群 的 基 本 特 征 、测 试 用 户 和 用 户 群 之 间 的 区 别 、测 试 用 户(行) 特 征(列)表(包括相关人口统计特征 、经验和任何特殊需求等) 。
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c) 测试环境和任务 :
主要包括进行测试的环境设置和类型 、任务的测试场景 、任务的选择原因 、提供给测试用户的任务资料 、每项任务的完成标准 。
d) 测试方案 :
主要包括测量的实施要求 、任务时间限制 、执行测试人员和测试用户之间交互的策略和程序 、测试顺序等 。 内容涵盖从欢迎测试用户到他们离开测试现场 ,例如保密协议 、填表 、暖场 、任务前培训和任务报告的细节 、确认测试用户知道并理解他们作为受试者的权利 、执行测试步骤和记录数据 、测试期间与测试用户交互的工作人员的人数及其角色 、测试环境里是否还有其他人 、是否给测试用户支付佣金或以其他方式进行补偿 。
e) 测试结果 :
宜提供充分详细的信息 , 以便其他机构在需要重复测试时能够复现结果的分析方法 。测试结果主要包括数据收集和评分 、数据简化 、统计分析 、对测试结果进行解释或更新的说明 。相关任务的测试结果宜以表格或图形的形式呈现 。
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附 录 A
(资料性)
工效学用户测评指标体系示例
A. 1 滚筒洗衣机工效学用户测评指标体系
基于对滚筒洗衣机显控界面的主要结构特征 、功能特点的解析 ,结合用户实际使用情景和交互行为习惯等一系列影响滚筒洗衣机显控界面使用体验的工效学因素 ,建立了三级滚筒洗衣机显控界面工效学用户测评指标体系 。
一级工效学用户测评指标主要依据滚筒洗衣机的主体要素和人机交互行为划分为 4 个方面 ,包括滚筒洗衣机结构 、操作力 、人机交互界面和照明;二级指标是一级指标中包含的各测评要素的分解 ,如滚筒洗衣机结构包括显控界面主体 、按键和旋钮 、机筒等子要素 ,滚筒洗衣机操作力包括筒门开启力 、扭力等子要素 ,滚筒洗衣机人机交互界面包括界面布局 、控制程序的可用性等子要素;三级指标是二级指标中各测评要素的测评变量 。滚筒洗衣机工效学用户测评指标体系见表 A. 1。
表 A. 1 滚筒洗衣机工效学用户测评指标体系
一级指标
二级指标
三级指标
结构
操作面板
倾斜角度
按键和旋钮
尺寸 、键程 、直径 、厚度 、间距
筒门开启装置
门把手长度 、宽度 、深度 、高度
筒心
筒心高度
分配器
尺寸 、位置
清洁与维护
分配器及排水过滤器的易装卸性和可达性
结构安全
防磕碰
操作力
拉力
筒门开启力
扭力
旋钮扭力
压力
按键压力
人机交互界面
字符
大小 、对比度 、颜色
界面布局
醒目性 、清晰性
术语与图形符号
一致性 、可理解性
功能选择和调节方式
醒目性 、清晰性 、明确性
警示及提示信息
完备性 、有效性
照明
筒灯
对于操作的便利性
A.2 滚筒洗衣机工效学用户测评指标权重
指标的权重系数以数量形式表示被评价对象中各项指标的相对重要程度 ,是指标本身物理属性的客观反映 。指标的权重系数在一定程度上决定了多指标综合评价的精度 。每个指标对显控界面的使用体验影响程度不同 ,在对测评结果进行综合分析时 , 不能单纯地对各指标的测评结果进行简单的算术
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平均 。
显控界面工效学测评指标权重的确定可采用基于 “功能驱动 ”原理赋权法 ,改进自 AHP法的 G1 法等 。该方法的基本思想是先按某种评价准则对各评价指标进行定性排序 ,然后再按一定标度对相邻指标间依次比较判断 ,进行定量赋值 ,并对判断结果进行数学处理 ,得出各个评价指标的权重系数 。记评价指标集为{u1 ,u2 , … ,un } ,G1法确定指标权重系数一般分为以下 3个步骤 。
a) 排序比较 ,确定序关系 ;
若评价指标ui对于某评价准则的重要性程度大于或不小于uj 时 ,记为ui>uj 。
若评价指 标 {u1 ,u2 , … ,un } 相 对 于 某 评 价 准 则 具 有 关 系 式u1 > u2 >… >un 时 , 则 称 评 价 指 标{u1 ,u2, … ,un }按“> ”确立了序关系 。 由于受专家主观因素的影响 ,不同专家确定的序关系往往是不一样的 。
b) 重要性排序 ,给出指标uk- 1 与uk之间相对重要程度的比较判断 ;
设专家关于评价指标uk- 1 与uk 的重要性程度之比为ωk- 1/ωk :
rk 的赋值可参考表 A. 2。
ωk- 1/ωk =rk ,k=n,n-1, … ,2
表 A.2 指标相对重要程度比较判断原则
rk
说 明
1. 0
指标uk- 1 与指标uk具有同样重要性
1. 2
指标uk- 1 比指标uk稍微重要
1. 4
指标uk- 1 比指标uk 明显重要
1. 6
指标uk- 1 比指标uk强烈重要
1. 8
指标uk- 1 比指标uk极端重要
调查前首先需要对调查的指标进行描述 ,使得被调查者完全理解指标所指代内容 。
c) 计算权重系数 。
根据确定出的rk 可计算出 ωn ,然后根据 ωk 和 ωk- 1 之间的关系 ,计算出同一指标集中的其他指标权重 。
ωk-1 =rk ωk
测评产品未包含全部指标时 ,则在应用权重系数进行加权计算时 ,其他测评指标的权重系数按比例重新分配 。
表 A. 3 给出了滚筒洗衣机的工效学用户测评指标权重 。
表 A.3 滚筒洗衣机工效学用户测评指标权重
一级指标
一级指标权重
二级指标
二级指标权重
结构
25%
操作面板
5%
按键和旋钮
25%
筒门开启装置
20%
筒心
20%
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表 A.3 滚筒洗衣机工效学用户测评指标权重 (续)
一级指标
一级指标权重
二级指标
二级指标权重
结构
25%
分配器
15%
清洁与维护
10%
结构安全
5%
操作力
25%
拉力
40%
扭力
30%
压力
30%
人机交互界面
45%
字符
15%
界面布局
15%
术语与图形符号
10%
功能选择和调节方式
50%
警示及提示信息
10%
照明
5%
筒灯
100%
A.3 滚筒洗衣机工效学测评用户体验量表
用户体验测评针对三级工效学评价指标偏离满意状态的程度 ,采用优(5分) 、良(4分) 、一般(3分) 、较差(2分)和差(1分)5级评分方法 。用户体验量表见表 A.4。
表 A.4 滚筒洗衣机工效学测评用户体验量表
一级指标
ai
二级指标
aij
三级指标
aijk
评分等级
5
4
3
2
1
结构
操作面板
倾斜角度是否方便查看和操作
按键和旋钮
触摸键外观是否看起来就是触摸键
旋钮(包括触摸旋钮)是否易于定位
旋钮档位指示是否精准
指示旋钮 操 作 状 态 的 元 素 在 操 作 时 是 否 能够看到
方形按键的长度是否合适
方形按键的宽度是否合适
圆形按键的直径是否合适
按键键程是否合适
方形触摸键的长度是否合适
方形触摸键的宽度是否合适
触摸键横向中心距是否合适
触摸键纵向中心距是否合适
圆形旋钮的直径是否合适
圆形旋钮的厚度是否合适
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表 A.4 滚筒洗衣机工效学测评用户体验量表 (续)
一级指标
ai
二级指标
aij
三级指标
aijk
评分等级
5
4
3
2
1
结构
筒门开启装置
筒门开启装置是否便于发力
筒门把手长度是否合适
筒门把手深度是否合适
筒门把手底部宽是否合适
筒门把手下端高度是否合适
筒心
筒心高度是否方便取放衣物
分配器
分配器高度是否合适
分配器操作是否便利和精准
分配器标识和指代是否清晰
分配器操作反馈是否明确
清洁与维护
分配器是否易于清洗
排水过滤器的清洗是否方便
操作力
拉力
筒门开启力是否合适
扭力
旋钮扭力是否合适
压力
按键(物理按键)压力是否合适
人机交互界面
界面布局
界面排布是否合理
常用按键是否醒目(如电源键和启动键)
字符
字符与背景的对比度是否合适
字符尺寸是否合适
术语与图形符号
程序 和 功 能 名称 以 及 图 形 符 号 是 否 容 易理解
功能选择和调节方式
程序选择是否方便
功能选择是否方便
当前状态的相关信息是否完整
触摸式界面的所有待选项是否清晰可见
选中的表示方式是否醒目
功能表示方式与认知习惯是否相符
警示及提示信息
警示信息是否易于理解
提示信息是否易于察觉
照明
筒灯
是否能看清机筒内部
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参 考 文 献
[1] GB/T 4086. 1—1983 统计分布数值表 正态分布
[2] GB/T 18978. 11—2023 人-系统交互工效学 第 11部分 :可用性 :定义和概念
[3] GB/T 21051—2007 人-系统交互工效学 支持以人为中心设计的可用性方法
[4] GB/T 23701—2009 人-系统交互人类工效学 人-系统事宜的过程评估规范
[5] GB/T 25000. 62—2014 软件工程 软件产品质量要求与评价(SQuaRE) 易用性测试报告行业通用格式(CIF)
[6] GB/T 32261. 2—2015 消费类产品和公用类产品的可用性 第 2 部分 :总结性测试方法
[7] ISO 26800 Ergonomics—Generalapproach, principles and concepts
[8] ISO/TR 25060: 2023 Systems and software engineering—Systems and software Quality Requirements and Evaluation(SQuaRE)—General framework for Common Industry Format(CIF)for usability-related information
[9] ISO/IEC 25063 Systems and software engineering—Systems and software productQuality Re- quirementsand Evaluation(SQuaRE)—Common IndustryFormat(CIF)for usability:Contextof usedescrip- tion
[10] ISO/IEC 25064 Systems and software engineering—Software product Quality Require- mentsand Evaluation(SQuaRE)—Common Industry Format(CIF)for usability:User needs report
[11] ISO/TR 22411: 2021 Ergonomics data for use in the application of ISO/IEC Guide 71:2014
[12] NASA-STD-3000 Human-systems integration standard
[13] MIL-STD-1472F DoD design criteria standard— Human engineering
[14] NUREG-0711 Human Factors Engineering Program Review Model
[15] NUREG-0700 Human-system interface design review guidelines
[16] 冯士雍 ,倪加勋 ,邹国华 . 抽样调查理论与方法(第二版)[M] . 北京 : 中国统计出版社 ,2012.
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