在界面设计的整个过程中均必须基于用户分析的成 果进行设计决策，这是提高用户满意度的关键。
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8.5 用户及任务分析
第一个任务
8.5.1 用户分析 具体的建模方法（ UML类图）是：
每类用户表示为一个UML类，其特征和典型
行为分别表示为该类的属性和方法； 各类用户之间的关系表示为UML类之间的相 应关系。
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用户界面设计过程的主要活动
⑶界面流设计； 对于稍复杂的任务，仅通过一次人机交互不可 能完成，所以需要设置若干屏幕以供用户在适 当的时机获得适当的信息、发送适当的命令。 这些屏幕之间存在跳转关系，本书称之为“界 面流”。 ⑷界面精化。
这些活动之间不存在严格的时序关系。
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用户界面的概念设计
在屏幕上设置界面元素的依据： ⑴任务分析阶段获得的人机交互信息和人机协同 过程 ⑵借鉴需求工程阶段构造的快速原型 ⑶参考用例模型中的用例描述（见4.5.3节） ⑷参考分析模型中的用例实现方案（包括领域概 念模型、分析类图，尤其是用来表示用例实现过 程的UML交互图中执行者与边界类之间的交互过 程和交互信息。
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8.1.2 人类信息处理模型
心理学上广为采用的人类信息处理模型将
人类接收并处理外界信息的过程划分为感 知（perception）、认知（cognition） 和反应（response）三个阶段。
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8.1.3 以用户为中心的设计方法
“以用户为中心”的UI设计方法就是确保
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8.6 用户界面的概念设计
概念设计的主要目标：确定屏幕中应该包含的主要内容，
及用户基于该屏幕可施行的主要操作。 概念设计不关心界面的布局和美观性，也不追求界面内容 和操作的完整性，但概念设计阶段不应遗漏重要的信息项 和用户操作。 针对任务分析获得的每项任务（用例），依据其人机协同 过程找出该任务的主屏幕。 主屏幕指，用户刚开始使用软件系统启动此任务时系 统呈现出来的画面，其他屏幕均直接或间接地源自主 屏幕，并且用户在这些屏幕进行必要的操作后一般仍 会回归主屏幕
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用户界面的概念设计
通常一项任务对应一个主屏幕，但一项复杂任务可能对应
多个主屏幕。 软件设计师应该在逻辑层面抽象地设计主屏幕的内容，包 括静态元素、动态元素、用户输入元素和用户命令元素。 “在逻辑层面抽象地设计”指，设计师不考虑界面元 素的形状、尺寸、颜色、位置、布局等，只需列出这 些界面元素并说明其含义。
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8.4 用户界面设计的过程模型
用户界面设计过程的主要活动如下： ⑴用户分析、任务分析及建模； ⑵概念设计；
基于任务分析和建模的成果，可以确定用户为完成每
项任务需要与软件系统之间进行信息交互的时机，以 及在每个时机软件系统应该呈现的屏幕的大致内容。 它区别于界面的详细设计，仅从逻辑上表现软件系统 在相应时机需要向用户呈现哪些信息，可以接收用户 的哪些命令以及为执行命令所必需的应该由用户提供 的信息。 概念设计不关心界面的布局和美观性，也可以暂时忽 略某些不太重要的人机交互信息。
针对家庭保安系统，加电后它将显示初始屏幕。
该屏幕显示一条静态的欢迎信息（静态元素），以文本



（动态元素）显示当前时间和系统当前状态，以不可编辑 的表格（动态元素）列出当前系统中传感器的类别、位置 和状态，以四个命令按钮（命令元素）表示可以接收用户 的“启动监控”、“系统配置”、“日志查询”和“关机” 命令。 该初始屏幕的外观设计及其UML类图表示见图8.1。 家庭保安系统的主要任务包括“开关机及复位处理”、 “传感器监测”、“日志查询”和“系统配置”。 本例选择“系统配置”讨论其主屏幕的设计。 请读者自行研究其他任务的主屏幕设计。
人机交互设计
教材P222 第8章
先思考几个问题？
体系结构设计的过程模型？（回顾）
概念设计？（回顾） 体系结构精化？（回顾）
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阅读书的第八章回答下列问题？
以用户为中心的设计关键目标？
用户界面设计的基本原则？ 用户界面设计的过程模型？
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用户界面设计模型的表示
隐藏的界面动作 屏幕在每次出现时自行调用的初始化动作， 跳转发生时离开本屏幕前自行调用的动作、由本屏幕提供给 其他屏幕调用的动作， 因一个屏幕元素的状态变化而导致其他屏幕元素发生改变的 动作。 这些隐藏动作也应表示为屏幕类的操作，并采用UML
构造型将隐藏动作与命令元素对应的动作相区分。见图 8.5中的动作“onInitScreen”。 要表现屏幕之间的跳转关系，既要考虑在典型应用场景 下屏幕之间的跳转及信息传递，又要考虑屏幕之间的静 态逻辑关系。前者采用UML交互图（主要是顺序图） 来表示，见图8.3；后者采用UML类图来表现，其中的 单向关联关系表示可能发生的跳转，关联边之上的名称 应能反映跳转的原因，见图8.4。
注意，与需求工程不同，这里的用户分析
及结果模型只关注与界面的用户评价和用 户满意度有关的特征和行为。
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8.5.2 任务分析
任务分析不仅要从用户的视角确定人机协
同需要完成哪些工作任务，更大的挑战是， 如何根据用户特征分析甚至揣测每类用户 的思维模式，据此确定人机协同完成任务 的过程，在此过程中哪些时间点上必须进 行人机交互，在交互时人、机双方各需要 提供和接收哪些信息。
设计符合目标用户的期望。 在设计过程中贯彻“以用户为中心”的UI 设计方法，能够帮助设计师检验设计是否 有利于提高产品质量，最重要的设计内容 是什么。
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以用户为中心的设计方法
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8.2 用户界面设计的基本原则
⑴易理解性
界面上呈现的所有元素，包括文本信息、数据表示、状态 呈现、菜单、按钮、超链等，贴近用户的业务领域，并且 具有简洁、明确、自然、直观等特性； 界面中屏幕（screen，见8.3节）之间的跳转关系简单、自 然。 ⑵易操作性 用户对软件系统的命令可以通过简单、直观的方式来完成； 为提高用户的工作效率，界面应尽量减少用户的操作次数 和输入信息量。
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在输入元素为数组形态时（见例8.1 图
8.2 中的“SensorConfigForm”），必 须使用第二种方法；在输入元素尽管不是 数组形态，但是输入的信息项较多时，本 书推荐第二种方法； 否则，应采用第一种表示，以使界面的 UML模型更显简洁。
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第八章 人机交互设计
8.1 以用户为中心的设计 8.2 用户界面设计的基本原则 8.3 用户界面设计模型的表示 8.4 用户界面设计的过程模型 8.5 用户及任务分析 8.6 用户界面的概念设计 8.7 用户界面流设计 8.8 用户界面的精化
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8.1 以用户为中心的设计
8.1.1 以用户为中心的设计理念 谁是用户？ 怎样做到以用户为中心？
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任务分析
界面设计过程中任务分析活动的主要任务是：在用例模型、
分析模型和用户特征模型的基础上，以提高用户满意度为 宗旨，设计尽可能吻合用户思维模式的任务完成过程及人 机交互信息。 软件设计师不必另建新的UML模型图，只需适当调整用 例模型和分析模型中相应的图形或文字描述即可。
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用户界面的概念设计
从屏幕设计 在概念设计和界面流设计交叠进行的过程中，针对界 面流中除主屏幕之外的稍复杂的从屏幕（相对于主屏 幕而言），同样需要先进行概念设计，再进行精化 （或称界面详细设计）。 对于简单的从屏幕，可直接进行详细设计。
20概念设计
以用户为中心的设计基本理念可归纳如下：
⑴对用户特征的研究和理解应该作为软件开发过程 中各种决策的主要依据。 ⑵在软件开发的各阶段尽可能获得来自用户的反馈 并利用这种反馈改进或优化设计。
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以用户为中心的设计
⑶用户对产品的满意度不仅取决于使用体
验，而且取决于用户在与产品接触的全过 程中获得的满意度。 ⑷人机交互设计不能仅止于用户可以使用 产品提供的各项功能，而应该追求更高的 目标：让用户在与产品接触的全过程中获 得愉悦体验。
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用户界面设计模型的表示
本书推荐采用UML类来表示屏幕，与瞬时快照的
图形表示相辅相成，见图8.1 。
屏幕的瞬时快照可以表示为一张图，它描述了屏幕中
静态元素的内容、其他三类界面元素在特定时间点上 的视觉形式以及此时所有可见的界面元素的布局
在屏幕的UML类表示中， 静态元素被省略，它们在任何情况下均不会变 化； 动态元素体现为类的属性； 命令元素对应的动作体现为类的操作。
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用户界面设计的过程模型
这项活动称之为“用户界面的概念设计”。
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国防科技大学计算机学院
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用户界面设计的过程模型
界面流的设计在时间上可以与前述的概念
设计重叠，即，首先确定针对某项任务的 主屏幕（详见8.6节），对主屏幕进行概念 设计，然后考虑从主屏幕可能跳转到哪些 其他屏幕，再对它们展开概念设计，依此 类推，直至完整的界面流构建完毕，并且 界面流中每幅屏幕的概念设计也告完成。
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用户界面设计的基本原则
⑸容错性
界面设计应以降低用户的误操作机率为目标，但必 须容忍用户的误操作 对所有可能造成损害的动作，必须在用户确认后才 进行； 允许用户对尽可能多的界面操作反悔（Undo）； 在用户误操作后系统具备适当的恢复能力。 ⑹人性化 在适当的时机出现用户恰好需要的帮助信息或建议； 在任何情况下用户均能简易地理解软件系统的当前 状态和响应信息，并能清晰地了解自己的操作行为 的前因后果，不至因界面跳转而迷失； 界面的布局和色彩应使用户感觉舒适、自然。