以用戶為中心的系統設計 (Foundations for Designing User-Centered Systems: What System Designers Need to Know about People)

本書介紹了那些可以影響用戶與技術交互的用戶基本能力和特點，其內容涉及人體測量學、行為、認知、社會層面因素等四個主要領域，介紹了相關的基本研究，並考慮了這些基礎研究對系統設計實踐的啟示。本書的知識可以幫助讀者設計更為可用、更為有用，也更為有效的交互系統。

作者:(美)弗蘭克E.里特作者:戈登D.巴克斯特作者:伊麗莎白F.丘吉爾譯者:田豐譯者:張小龍

弗蘭克E.里特（Frank E.Ritter）是美國賓夕法尼亞州立大學信息科學技術學院、心理學系、計算機科學與工程系教授，在認知建模、認知架構、人機交互、學習理論等方面發表了100多篇期刊和會議論文。

戈登D.巴克斯特（Gordon D.Baxter）是英國聖安德魯斯大學計算機科學研究學院的研究員，其研究領域是人機交互和軟件工程。

伊麗莎白F.丘吉爾（Elizabeth F.Churchill）是美國谷歌公司用戶體驗的一名主管，具有多年的學術界和工業界經驗，其研究和實踐涉及人機交互、社會計算等多個領域。

第一部分導論：本書的目標、動機、以用戶為中心的設計簡介

第1章以用戶為中心的系統設計簡介2 
1.1引言2 
1.2開始理解用戶3 
1.2.1燈和開關的映射關係設計3 
1.2.2爐灶灶眼開關控制的映射設計3 
1.2.3硬幣設計4 
1.2.4不適當考慮用戶、任務和任務背景的可能後果5 
1.3了解用戶的收益與成本6 
1.3.1收益1：更可用的產品6 
1.3.2收益2：節省資金7 
1.3.3收益3：更安全的系統8 
1.3.4成本1：了解用戶也不能保證成功9 
1.3.5成本2：知道何時停止分析用戶是困難的9 
1.4總結設計相關的用戶特徵：ABCS框架10 
1.4.1人體測量學方法11 
1.4 .2行為方面12 
1.4.3認知13 
1.4.4社會因素14
1.5模擬用戶特徵：認知架構15 
1.6總結16 
1.6.1書中其餘部分的結構16 
1.6.2未來的工作17 
1.7其他資源17 
1.8練習18 
參考文獻19 

第2章以用戶為中心的系統設計：簡史21 
2.1引言21 
2.2相關的研究領域21 
2.2.1人因與工效學22 
2.2.2社會技術系統設計26 
2.2.3認知建模和可編程用戶模型27 
2.2.4以用戶為中心和以人為中心的設計28 
2.2.5用戶體驗28 
2.2.6人機交互29 
2.3標準、原則和指導方針29 
2.4總結32 
2.5其他資源33 
2.6練習34 
參考文獻34 

第二部分與設計相關的用戶特性： ABCS框架

第3章人體測量學：用戶身體的重要方面38 
3.1引言38 
3.2交互中的身體因素39 
3.2.1姿勢40 
3.2.2承重40 
3.3與觸覺設備交互41 
3.3.1物理鍵盤42 
3.3.2觸摸屏43 
3.3.3點擊設備44 
3.3.4移動電話47
3.3.5電子遊戲和虛擬現實係統47 
3.3.6其他設備48 
3.3.7觸覺交互界面的優點和缺點49 
3.4對系統設計的啟示50 
3.5總結50 
3.6其他資源50 
3.7練習51 
參考文獻52 

第4章行為：關於用戶的基礎心理學54 
4.1引言54 
4.2行為心理學術語55 
4.2.1閾值和恰可察覺差55 
4.2.2反應弱化55 
4.2.3信號檢測理論55 
4.2.4對系統設計的啟示57 
4.3視覺生理學57 
4.3.1視覺概述57 
4.3.2眼睛的基本結構57 
4.3.3使用眼動追踪檢測眼動58 
4.3.4視桿細胞與視錐細胞59 
4.3.5對系統設計的啟示61 
4.4低層視覺感知61 
4.4.1視覺及光線測量61 
4.4.2色覺62 
4.4.3色盲63 
4.4.4顏色系統63 
4.4.5閃爍64 
4.4.6彈出效應64 
4.4.7對系統設計的啟示66 
4.5高層視覺感知67 
4.5.1運動空間知覺67
4.5.2與深度感知相關的視覺信息線索67 
4.5.3感數68 
4.5.4分組的格式塔原則68 
4.5.5其他的高層視覺感知理論69 
4.5.6對系統設計的啟示70 
4.6聽覺系統70 
4.6.1聲音的理論描述71 
4.6.2聲音的測量72 
4.6.3聲音的定位73 
4.6.4聲音的辨別74 
4.6.5對系統設計的啟示74 
4.7動機75 
4.7.1引言75 
4.7.2馬斯洛的層次理論75 
4.7.3外在和內在動機76 
4.7.4對系統設計的啟示77 
4.8總結78 
4.9其他資源79 
4.10練習80 
參考文獻80 

第5章認知：記憶、注意力和學習82 
5.1引言82 
5.2記憶82 
5.2.1記憶的類型83 
5.2.2助記符和記憶輔助87 
5.2.3 PQ4R：一種提高閱讀理解力的方法89 
5.2.4記憶偏差89 
5.2.5對系統設計的啟示91 
5.3注意力92 
5.3.1威肯斯的注意資源論93 
5.3.2一個關於注意力的信息處理模型94
5.3.3分配性注意94 
5.3.4動作失誤95 
5.3.5中斷95 
5.3.6自動化的缺陷：讓用戶參與到系統迴路來96 
5.3.7對系統設計的啟示96 
5.4學習和熟練行為97 
5.4. 1學習的過程97 
5.4.2學習帶來的進步99 
5.4.3學習的類型101 
5.4.4熟練行為以及復雜環境中的用戶102 
5.4.5專業知識104 
5.4.6學習遷移104 
5.4.7對系統設計的啟示105 
5.5總結107 
5.6其他資源107 
5.7練習108 
參考文獻109 

第6章認知：心智表徵、問題求解和決策112 
6.1引言112 
6.2心智表徵113 
6.2.1簡單表徵113 
6.2.2用戶的心智模型114 
6.2.3知道感和判斷置信度116 
6.2.4心智模型的刺激：反應相容性116 
6.2.5對系統設計的啟示117 
6.3問題求解118 
6.3.1問題求解的重要性119 
6.3.2問題求解示例119 
6.3.3影響問題求解的已知因素119 
6.3.4結構不良問題123
6.3.5問題求解對於系統設計的啟示小結124 
6.4決策124 
6.4.1決策通常是非理性的125 
6.4.2簡單決策：Hicks法則和速度與準確性的權衡125 
6.4.3決策的刺激：反應相容性126 
6.4.4影響決策的已知因素127 
6.4.5更大規模決策過程：專業知識和認知主導決策129 
6.4.6決策對系統設計的啟示小結130 
6.5總結133 
6.6其他資源134 
6.7練習134 
參考文獻135 

第7章認知：人與計算機的交流137 
7.1引言137 
7.2語言137 
7.2.1符號、語法和語義137 
7.2.2 Grice會話原則138 
7.2.3對系統設計的啟示139 
7.3用戶如何閱讀139 
7.3.1字體的效果141 
7.3.2幫助閱讀和瀏覽的平面設計141 
7.3.3紙質閱讀和屏幕閱讀142 
7.3.4掃視顯示和菜單143 
7.3.5對系統設計的啟示143 
7.4信息尋找行為144 
7.4.1信息144 
7.4.2人類信息行為144 
7.4.3人類的信息尋找行為145
7.4.4信息氣味145 
7.4.5對系統設計的啟示145 
7.5設計內容146 
7.5.1內容策略146 
7.5.2信息架構146 
7.5.3內容創建147 
7.5.4內容組織147 
7.5.5內容髮布147 
7.6對系統設計的啟示148 
7.7總結148 
7.8其他資源149 
7.9練習149 
參考文獻150 

第8章社會層面：社會認知和團隊合作152 
8.1引言152 
8.2社會因素對決策的影響154 
8.2.1引言154 
8.2. 2社會責任的影響154 
8.2.3歸因及歸因風格155 
8.2.4多數和少數的影響157 
8.2.5小結158 
8.3影響團隊表現的因素158 
8.3.1引言158 
8.3.2團隊規模160 
8.3. 3團隊能力160 
8.3.4團隊結構與組成160 
8.3.5社會距離161 
8.3.6空間距離162 
8.3.7相互堅持和相互監督162 
8.3.8權威人士163 
8.3.9任務吸引力164
8.3.10團隊過程與任務164 
8.3.11對系統設計的啟示165 
8.3.12小結165 
8.4社區環境中影響表現的因素165 
8.5對系統設計的啟示166 
8.6總結167 
8.7其他資源167 
8.8練習168 
參考文獻168 

第9章社會：理論和模型172 
9.1引言172 
9.2分析人們在一起工作的方式172 
9.2.1引言172 
9.2.2非正式的、針對兩人交互的分析173 
9.2.3成本與收益的交換174 
9.2.4網絡177 
9.2.5好的個人社交網絡能促進工作178 
9.2.6小結179 
9.3更高的社會層次：組織和文化180 
9.3.1組織機構的影響180 
9.3.2文化的影響180 
9.3. 3小結181 
9.4社會過程模型181 
9.4.1引言181 
9.4.2描述性社會模型181 
9.4.3軟系統方法183 
9.4.4豐富圖183 
9.4.5社會行為的計算模型185 
9.4.6小結185 
9.5對系統設計的啟示186
9.6總結187 
9.7其他資源187 
9.8練習188 
參考文獻188 

第10章差錯：人機系統性能中的固有部分191 
10.1差錯簡介191 
10.1.1什麼是差錯191 
10.1.2成功與失敗只在一線之間193 
10.1.3事故是由人為差錯造成的，對嗎194 
10.2針對差錯的研究196 
10.2.1在實驗室進行實驗196 
10.2.2實地觀察197 
10.2.3檔案數據197 
10.2.4選擇最合適的數據收集方法198 
10.3差錯分類198 
10.3.1人為差錯概率預測手段198 
10.3.2通用差錯建模系統199 
10.3.3認知可靠性和差錯分析方法199 
10.4差錯分析200 
10.4.1事件樹201 
10.4.2故障樹201 
10.4.3認知可靠性和差錯分析法202 
10.4.4人為差錯評估技術203 
10.5對系統設計的啟示203 
10.6總結204 
10.7其他資源205 
10.8練習205 
參考文獻205 

第三部分方法

第11章方法Ⅰ：任務分析210 
11.1引言210 
11.2任務分析模型的使用211 
11.2.1任務的分配211 
11.2.2績效的保證211 
11.2.3任務和界面的設計212 
11.3層次任務分析213 
11.3.1層次任務分析的組成213 
11.3.2層次任務分析的應用示例213 
11.3.3小結215 
11.4認知任務分析215 
11.4.1認知任務分析的組成215 
11.4.2認知任務分析的應用示例216 
11.4. 3小結216 
11.5 GOMS217 
11.5.1 GOMS的組成217 
11.5.2 GOMS的應用示例217 
11.5.3小結219 
11.6 KLM219 
11.6.1 KLM的基本組成220 
11.6.2 KLM的應用示例221 
11.6.3小結221 
11.7選擇任務分析方法時的一些考慮因素221 
11.8總結222 
11.9其他資源224 
11.10練習224 
參考文獻225 

第12章方法Ⅱ：認知維度與鴻溝228 
12.1引言228
12.2認知維度228 
12.2.1隱含的依賴關係229 
12.2.2粘度230 
12.2.3功能表達性231 
12.2.4過早承諾231 
12.2.5困難的腦力活動232 
12.3認知維度到方法論232 
12.4認知維度的局限性233 
12.5諾曼的行為七階段233 
12.5.1評估和執行的鴻溝234 
12.5.2實踐中的鴻溝235 
12.6對設計的啟示235 
12.7鴻溝的局限性237 
12.8總結237 
12.9其他資源237 
12.10練習238 
參考文獻238 

第13章方法Ⅲ：實證評估239 
13.1引言239 
13.1.1為什麼需要用戶測試239 
13.1.2什麼時候進行用戶測試240 
13.2規劃評估研究241 
13.2.1什麼類型的數據：定性還是定量241 
13.2.2選擇一個假設241 
13.2.3確定自變量和因變量241 
13.2.4哪一種評估類型：形成性還是總結性241 
13.2.5效度、可靠性和靈敏度242 
13.3評估方法244 
13.3 .1可用性測試244
13.3.2現場研究和現場實驗245 
13.3.3 （專家）啟發式評估246 
13.3.4協作評估247 
13.3.5 A/B測試247 
13.4評估的對象247 
13.4.1基於紙筆的原型247 
13.4.2基於計算機的原型248 
13.4.3最終系統248 
13.5對可用性的測量248 
13.5.1任務時間249 
13.5.2差錯249 
13.5.3口頭報告法249 
13.5.4視頻分析250 
13.5.5眼動跟踪251 
13.5. 6問卷調查251 
13.5.7訪談和小組討論252 
13.5.8工作負荷測量252 
13.5.9使用模式253