人机界面设计概述

李 涛 傅爱萍

（中国电子科技集团公司 第二十八研究所，江苏 南京210007）

0 引言

近年来，随着计算机硬件技术的迅猛发展，计算机的运行速度、存储容量和可靠性等技术性能指标有了明显的提高，计算机硬件的生产成本却大幅度下跌，个人计算机日益普及。新一代的计算机用户，在应用软件的可操作性以及软件操作的舒适性等方面对应用软件提出了更高的要求。这表明，人机界面的质量已成为一个大问题，友好的人机界面设计已经成为应用软件开发的一个重要组成部分[1]。

1 人机界面的设计原则

人机界面设计的好坏与设计者的经验有直接有关系，有些原则对几乎所有良好的人机界面的设计都是适用的，一般地可从信息、可交互性、数据输入、显示等方面考虑[2]：

原则1：保证信息显示方式与数据输入方式的协调一致，尽量减少用户输入的动作，隐藏当前状态下不可选用的命令，允许用户自选输入方式，能够删除无现实意义的输入，允许用户控制交互过程。

原则2：对所有可能造成损害的动作，坚持要求用户确认，例如提问“你确定……”等，对大多数动作应允许恢复，对用户出错采取宽容的态度。

原则3：在同一用户界面中，所有的命令输入、数据显示、菜单选择和其他功能应保持风格的一致性。风格一致的人机界面会给人一种和谐、简洁的美感。

原则4：合理划分并高效使用显示屏。 仅显示与上下文有关的信息，允许用户对可视环境进行维护：如放大、缩小图像；用窗口分隔不同种类的信息，只显示有意义的出错信息，避免因数据过于费解造成用户烦恼。

原则5：人机界面应该提供上下文敏感的求助系统，让用户及时获得帮助，尽量用简短的动词和动词短语提示命令。

原则6：用户界面应能对用户的决定做出及时的响应，提高思考、移动和对话的效率，最大可能的缩短鼠标移动距离，减少击键次数，避免使用户产生无所适从的感觉。

上述原则都是进行人机界面设计应遵循的最基本的原则，除此之外还有许多设计原则应当考虑，比如如何正确的使用颜色等。

2 人机界面的风格分析

这里所指的人机界面的风格，是指计算机系统的用户界面上控制输入的方法，大致经过了四代的演变[3-4]：

2.1 命令语言

在图形显示、鼠标、高速工作站等技术出现之前，现实可行的界面方式只能是询问和命令方式，通信完全以正文形式并通过用户对系统询问和用户命令的响应来完成。

这种方式使用灵活，对熟练的用户有很高的工作效率，便于用户发挥其创造性，但对一般用户来说要求高且易出错，不友善并难于学习，它的错误处理能力也较弱。

2.2 菜单选项

这种方式与命令行方式相比不易出错，可以大大缩短用户的培训时间，减少用户的击键次数，可以使用对话管理工具，错误处理能力有了显著提高。 但使用起来仍然乏味，可能出现菜单层次过多及菜单选项复杂的情形，必须逐级进行选择，不能一步到位，导致交互速度显得太慢。

2.3 面向窗口的点选界面

此类界面亦称WIMP 界面，即窗口、小图标、菜单、指示器四位一体，形成桌面。

这种方式能同时显示不同种类的信息，使用户可在几个工作环境中切换而不丢失几个工作之间的联系，用户可通过下拉式菜单方便执行控制型和对话型任务，引入按钮、图标和滚动杆技术，大大减少键盘输入，对不精于打字的用户无疑提高了交互效率。

2.4 自然语言

使用自然语言与应用软件进行通信。把第三代界面技术与多任务、超文本概念结合起来，使用户可同时执行多个任务(以用户的观点)。

随着文字、图形、语音的识别与输术技术的进一步发展，多媒体技术在人机界面开发领域内的进一步发展，自然语言风格的人机界面将得以迅速的发展，最终走向实用化。

3 人机界面设计的评价

怎样评价一个人机界面设计质量的优劣，目前还没有一个统一的标准。 一般地，评价可以从以下几个主要方面进行考虑[5]：

（1）用户对人机界面的满意程度；

（2）人机界面的标准化程度；

（3）人机界面的适应性和协调性；

（4）人机界面的应用条件；

（5）人机界面的性能价格比。

目前人们习惯于用“界面友好性”这一抽象概念来评价一个人机界面的好坏，但“但面友好”与“界面不友好”恐怕无人能定一个确切的界线，一般认为一个友好的人机界应该至少具备以下特征[6,7]：

（1）操作简单，易学，易掌握；

（2）界面美观，操作舒适；

（3）快速反应，响应合理；

（4）用语通俗，语义一致。

4 结束语

由于受传统观念的影响，很长一段时间里，人机界面一直不为软件开发人员所重视， 认为这纯粹是为了取悦用户而进行的低级活动，没有任何实用价值。 本文介绍了人机界面设计的一般过程，人机界面实现的原则，人机界面的风格和对人机界面设计的评价，旨在为人机界面相关问题的解决提供良好的理论依据。

［1］贾晓辉,董智勇,乐嘉锦.多通道人机界面设计及应用[J].计算机应用软件,2008(25):121-122.

［2］梅云.感性设计:人机界面设计新思维[J].科技资讯,2008(9): 217.

［3］褚中苇,魏东.交互设计在人机界面设计中的应用[J].艺术与设计,2009:93-95.

［4］夏敏燕,王琦.以用户为中心的人机界面设计万法探讨[J].上海电机学院学报，2008(11):201-202.

［5］林涛,应晶.基于剧本的目标模型开发框架[J].计算机科学, 2000(27): 23-26.

［6］王建强,杨欣,张鼎周.指挥信息系统软件测试模型构建与应用[J].指挥信息系统与技术, 2013(4): 85-90.

［7］廖福钊,路友荣,马云.军事信息系统需求工程现状与发展[J].指挥信息系统与技术,2013(5):6-11.