水利工程自动监控软件系统的用户体验设计

2014-10-25周斌

中国水利 2014年1期

周斌

（水利部太湖流域管理局苏州管理局，215011，苏州）

随着信息技术的发展和水利现代化建设要求，水利工程管理单位在工程控制上逐步采用以信息采集技术、网络通信技术和自动控制技术为核心的水利工程自动监控软件系统，有利于促进工程管理科学化、规范化、精细化，提升了工程管理水平。良好的软件系统用户体验设计是以用户需求为导向，体现软件系统易用性和交互性的关键点，本文结合望亭水利枢纽自动监控系统设计及实施过程中用户体验设计方面的经验和做法进行介绍和探讨。

一、基本情况

1.工程概况

望亭水利枢纽是望虞河上的一项关键性工程，同时又是环太湖大堤重要口门控制工程，对太湖流域防洪、排涝、引水和航运发挥着重要作用。工程为2级建筑物，于1993年12月基本建成。2006年太湖局直管工程远程监控系统建成并运行，2011年对该监控系统进行了更新改造，实现对闸门的自动化控制、工程运行管理的视频监视以及异地视频会商等功能。

2.存在问题

望亭水利枢纽远程监控系统自2006年建成以来，在“少人值守，远程操控”方面得到了很好的应用和实践，大大减轻了现场管理单位的工作强度，提升了工程管理水平。但基于水利工程操控需求的单一性，已经明显跟不上水利现代化发展的要求，同时随着工程运行任务的增加和业务工作的拓展，已无法满足水利现代化发展的需要，急需进行更新改造。而因水利工程的差异性和用户需求不同，自动监控系统未能形成较为统一的商用成品软件，原自动监控系统因开发公司的设计能力和当时条件制约，在用户体验方面存在较多不完善的地方，降低了用户对系统的接受度和认同感。

针对此次自动监控系统改造，除了要保证自动监控系统的稳定性和可靠性，对功能需求有所扩展，更要充分考虑操作者的使用习惯和接受程度，建立以人为中心的设计理念，在系统中更多地注入良好的用户体验元素。需要在系统框架设计上，结合功能需求，合理划分功能模块，简化交互流程，优化界面设计，从设计之初就体现出用户体验的要求，在易用性和操作层面上给用户带来良好的用户体验感受。

二、用户体验

1.用户体验定义

根据ISO 9241—210标准将用户体验（User Experience，简称 UE）定义为“人们对于针对使用或期望使用的产品、系统或者服务的认知印象和回应”。系统、用户和使用环境是影响用户体验的三个关键因素，软件系统的功能需求决定了拟开发产品的应用范围和基本功能，而不同用户之间的个体差异和喜好决定了在感受产品的体验过程中存在着偏差，良好的硬件基础和易于维护管理的使用环境也会对软件产品本身带来良好的体验效果，这三个因素处理的好坏直接影响到软件在这方面设计的成败。设计初期，要牢牢把握三个关键因素，做到系统功能明确定位、用户情况分析透彻、使用环境清楚界定，这是可以通过细化和不断调整设计来逐步实现。

2.用户体验、交互设计与界面设计的区别

图1 在WEB发展阶段的设计方向

用户体验各要素的设计和交互设计（Interaction Design）、界面设计（User Interface Design）不同，它是随着现代互联网技术发展起来的应用方向，体现出比交互设计和界面设计更上位的设计，并随着WEB2.0方向的确立不断发展（见图1）。界面设计和交互设计侧重于从功能和技术的实现出发，而用户体验设计则重点关注用户使用过程中的感受，是以用户为中心的，包括综合功能设计、交互设计、界面设计、导航设计和视觉设计等，它要求设计者站在一个更宏观的高度，整体把握用户与这些设计要素之间的关系，从而给产品的最终用户带来良好体验。

三、各设计阶段的工作要点

1.需求分析阶段

软件系统的需求分析阶段是最基础、最根本的阶段，是对软件目标和用户需求的研究。自动监控系统软件的作用是对水利工程的 “监视”和“控制”，明白需要监视什么，控制哪些设备，达到什么效果，就能容易得出总体需求目标。虽然水利工程有自身特点和复杂性，但其需求仍可归纳为对水工情信息的采集和传输、机械及电气设备的控制、数据的统计和分析、操作命令的下达和反馈、多媒体的触发和展示等。另外也要收集所面对的用户即自动监控系统的操作者情况，要考虑他们的年龄、性别、爱好、学历、计算机使用水平、信息的理解程度等。例如，在设计时要求通过系统自动获取现地设备的参数和状态值以及预设常用工程调度指令模板，以减少人工数据录入的工作量，增加用户的认同感。

2.初步设计阶段

通过对用户的需求分析，得出所要达到的功能和目标，即可进入初步设计阶段。该阶段涉及组织分类和导航结构，需要确定出系统的总体平台架构、应用架构、数据架构、用户架构和硬件架构等内容，以得到用户的认同感，提高操作效率。此阶段中选择IFIX自动化监控组态软件，对形成的监控软件系统界面风格、主体色调、页面数量、用户级别、网络带宽及响应时间、反馈感官等特性进行定义。

在此基础上初步设计出几套不同风格的界面用于备选。同时要做到以下几点：①把用户想象成计算机初学者；②尽量用易于识别的图示表达，少用文字；③能够用鼠标点选的绝不做成填写；④让用户感觉不到技术的存在；⑤做到一个没有“帮助”的软件。

3.调研验证阶段

调研验证阶段是可以初步衡量软件能否达到系统建设目标和满足需求的阶段。根据初步设计成果，可制作成软件模型进行用户试体验。主要关注以下几点：①页面是否简洁，布局是否合理，辨别出常用和少用功能，一次操作过程应在同一页面上完成；②操作流程是否满足用户习惯及规范要求，流程能否正确、简明地显示在页面上；③文字和图形是否简明易懂，报警信息是否准确表达故障地点和原因；④容错性是否完备，在用户误操作的情况下给予提醒和纠错。

在提交试用模型供使用者验证试用过程中，应细心观察操作者初次接触时的反应时间，如果某一操作停留时间过长，即可看出用户在此操作上需要时间来理解，说明在用户体验上存在缺陷。

4.方案改进阶段

得到用户的初步认可后，可进入方案的改进阶段，此阶段的设计内容将直接最终面对用户，内容主要包括人机交互、操作逻辑、意思表达、界面美观等方面的完善。例如，在对闸门进行控制操作时，应按页面自上而下点击操作，为减少确认次数，只需在最终提交操作指令时生成操作前准备清单一次予以确认；在填写预设指令和参数时要有一定的格式判断条件，降低误操作；故障报警及事件描述应用简短精炼准确的词句；声光提示应柔和，不能太生硬；预设各种情况的描述，按照出现概率和频次进行合理排序。