林創(chuàng)　張力　方小勇

摘要：近年來(lái)多樣化的APP極大豐富了手機(jī)應(yīng)用，給用戶帶來(lái)很大便利，然而APP種類和功能增加的同時(shí)，其規(guī)模和架構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，質(zhì)量也得不到保證，APP測(cè)試開(kāi)始逐漸得到重視。但以往的研究更注重對(duì)APP功能的測(cè)試，未從用戶角度出發(fā)，考慮APP交互界面的人因適合性。作者基于用戶立場(chǎng)，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查收集用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)，在SQLite中建立APP交互界面人因特性數(shù)據(jù)庫(kù)。利用Matlab GUIDE設(shè)計(jì)一款針對(duì)APP交互界面人因適合性的測(cè)試程序，程序通過(guò)Matlab的回調(diào)函數(shù)調(diào)用人因數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，能夠快捷高效地檢測(cè)出APP交互界面存在的人因適合性問(wèn)題，從而避免獲取用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)的大量調(diào)查訪談，提高APP交互界面人因適合性測(cè)試的效率。

關(guān)鍵詞：APP交互界面；人因適合性；人因特性數(shù)據(jù)庫(kù)；測(cè)試程序

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）05-0057-04

Abstract： Diverse APP enriched mobile application greatly in recent years， which is very convenient to the user. But with the increase of the types and functions of the APP， Its size and architecture is becoming more and more complex， and its quality is not assured. So more attention is beginning to pay on APP test. But previous studies focused more on the function of APP testing， without considering the APP interfaces suitability from a users perspective. The author collect the data of user experience through the questionnaire survey based on the user's position establish the human factor database in the SQLite. A test program with respect to the suitability of APP interface is designed by using Matlab GUIDE. It can quickly and efficiently detect the human suitability of APP interface by transferring the data in the database with callback function， which can avoid to make a large number of investigation and interview to obtain the data of user experience.

Key words： Interface of APP； human suitability； database of human； test program

移動(dòng)通信信息技術(shù)的快速發(fā)展和智能手機(jī)的普及使得開(kāi)發(fā)和測(cè)試人員越來(lái)越注重APP原產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)。以用戶為中心，考慮用戶在與APP交互時(shí)產(chǎn)生的心理和生理的反映成為了APP開(kāi)發(fā)商們競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。人因?qū)W是一門綜合性的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科，它研究與生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的人的生理的、心理的特性。人因適合性是指將人因?qū)W有關(guān)人的科學(xué)知識(shí)運(yùn)用于改善和優(yōu)化人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)對(duì)人的作業(yè)要求盡可能地適合操作者，以達(dá)到安全、舒適、高效生產(chǎn)的目的[1]。2015年底艾媒咨詢和問(wèn)卷網(wǎng)發(fā)布了中國(guó)APP市場(chǎng)的相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示，大部分被下載的APP的使用率和留存率都相對(duì)較低，“用一次即拋”逐漸成為用戶的行為趨勢(shì)?！按蜷_(kāi)次數(shù)為1次”的用戶占比35%，“打開(kāi)次數(shù)為10次”的比例僅有17.6%。另外，APP的生命周期平均只有10個(gè)月，85%的用戶會(huì)在1個(gè)月內(nèi)刪除已下載的應(yīng)用。社交類APP競(jìng)爭(zhēng)最為殘酷，死亡率達(dá)35%。這些數(shù)據(jù)反應(yīng)出APP市場(chǎng)的現(xiàn)狀：APP在吸引用戶長(zhǎng)期使用和關(guān)注方面面臨著巨大考驗(yàn)。盡管數(shù)據(jù)顯示，截止到2015年第三季度，中國(guó)手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到6.68億人，智能手機(jī)用戶規(guī)模為6.09億人，中國(guó)手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模和智能手機(jī)用戶規(guī)模整體上呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。但不可忽略的事實(shí)是，增長(zhǎng)率卻是呈明顯下降趨勢(shì)的。這說(shuō)明，中國(guó)的智能手機(jī)保有量和規(guī)模已經(jīng)接近飽和狀態(tài)，開(kāi)始趨于穩(wěn)定，未來(lái)的增長(zhǎng)空間會(huì)不斷縮小。同時(shí)也說(shuō)明，在相對(duì)穩(wěn)定的移動(dòng)空間里，隨著APP的繼續(xù)涌入，原本就十分擁擠的APP市場(chǎng)將會(huì)更加擁擠，廝殺也會(huì)更加激烈。這一方面會(huì)帶來(lái)APP產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)和同質(zhì)化加重，另一方面也會(huì)讓APP產(chǎn)品的創(chuàng)新變得困難，但這也逼迫更加垂直化和細(xì)分化的APP產(chǎn)品不斷出現(xiàn)[2]。APP產(chǎn)品存活的關(guān)鍵在于用戶存留率，而APP用戶存留率的主要因素是APP交互界面的人因適合性。

近幾年已經(jīng)有學(xué)者對(duì)手機(jī)界面人因工程學(xué)方面進(jìn)行了相應(yīng)的研究。段天宏總結(jié)了現(xiàn)行手機(jī)設(shè)計(jì)在人因工程方面存在的問(wèn)題，但是并沒(méi)有說(shuō)明用何種方法進(jìn)行測(cè)試得出了存在的問(wèn)題[3]。何春俐、張連軍，鄧穎星，郁亞男等人分別在其期刊論文中研究了基于人因工程學(xué)的手機(jī)交互界面設(shè)計(jì)[4-6]，而沒(méi)有提出對(duì)已有的手機(jī)APP交互界面測(cè)試評(píng)估的方法。Amal-fitanoD團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用GUI（圖形用戶界面）生成測(cè)試用例的方法，對(duì)手機(jī)應(yīng)用程序的測(cè)試展開(kāi)了探究[7]，也沒(méi)有著力于手機(jī)APP交互界面的人因適合性測(cè)試。張力，郭慶欽等人基于眼動(dòng)追蹤技術(shù)，用實(shí)驗(yàn)研究的方法，提出了一種用于手機(jī)APP交互界面人因適合性評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型[8]，但是沒(méi)有在應(yīng)用程序上得以實(shí)現(xiàn)。HK Conner、DG Petersen等人基于用戶界面建立了任務(wù)對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，探究用戶與界面交互時(shí)搜索查詢?nèi)蝿?wù)對(duì)象的效率[9]，K Phillips、M Galer對(duì)人機(jī)交互界面作了大量研究，建立了人因數(shù)據(jù)庫(kù)，為設(shè)計(jì)滿足用戶需求的用戶界面提供了很大便利[10]，但都沒(méi)有在移動(dòng)設(shè)備上作深入研究。

本文通過(guò)用戶調(diào)查、用戶測(cè)試的方法收集APP交互界面用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)，制定星級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用SQL Server建立APP交互界面人因適合性數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合Matlab GUIDE設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一款針對(duì)APP交互界面人因適合性的測(cè)試程序。程序能夠直觀反應(yīng)用戶評(píng)價(jià)習(xí)慣的測(cè)試結(jié)果，使開(kāi)發(fā)商能夠快速便捷的測(cè)試APP產(chǎn)品界面的人因適合性，從用戶的角度出發(fā)，改進(jìn)APP交互界面的人因適合性，提高APP的用戶存留率，確保APP長(zhǎng)期有效運(yùn)營(yíng)。

1 手機(jī)APP交互界面人因適合性數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

1.1 APP交互界面人因適合性因素指標(biāo)的確定

由于德?tīng)栰撤╗11]可以獲得具有很高準(zhǔn)確率的集體判斷結(jié)果，所以筆者首先使用德?tīng)栰撤ù_定初步的因素指標(biāo)。為了使指標(biāo)更有代表性，還采用了問(wèn)卷調(diào)查的方式對(duì)指標(biāo)進(jìn)一步的完善。通過(guò)問(wèn)卷星網(wǎng)站發(fā)布問(wèn)卷200份，其中回收問(wèn)卷168份，有效問(wèn)卷155份，回收問(wèn)卷和回收的有效問(wèn)卷比例分別是84%和77.5%。選取的問(wèn)卷調(diào)查對(duì)象主要為在校學(xué)生、青年上班族、專業(yè)的APP開(kāi)發(fā)人員。通過(guò)對(duì)問(wèn)卷的統(tǒng)計(jì)分析，最終采用填寫問(wèn)卷年齡為16～30的群體，因?yàn)樵撊后w平均每周使用APP達(dá)到30次以上具有高度代表性。同時(shí)根據(jù)測(cè)試程序中的人因適合性數(shù)據(jù)庫(kù)的需求功能，查閱相關(guān)文獻(xiàn)及UI中國(guó)提出的用戶界面設(shè)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)不重要的指標(biāo)進(jìn)行刪除修改，對(duì)遺漏的指標(biāo)進(jìn)行添加，得到比較完備的表征APP交互界面人因適合性的因素指標(biāo)。APP交戶界面人因適合性相關(guān)因素指標(biāo)具體描述如表1所示：

李克特式量表（Likert scale）設(shè)計(jì)是以等距的明確數(shù)值表示，以5點(diǎn)量表為例，受訪者只能從5個(gè)語(yǔ)言措辭“非常不滿意”、“不滿意”、“稍微滿意”、“滿意”、“非常滿意”中，勾選適合其心理感受的選項(xiàng)作為答案，而量化的方式則是將勾選的語(yǔ)言措辭轉(zhuǎn)換為等距數(shù)值，分別以“1，2，3，4，5”的數(shù)值量化[12]。中國(guó)ASO（APP store optimization）平臺(tái)提供了關(guān)于APP總體評(píng)分算法，筆者結(jié)合回收的有效問(wèn)卷對(duì)APP交互界面人因適合性各指標(biāo)的星級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)制定了量化公式：

1.2 APP交互界面人因適合性數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

文獻(xiàn)[9]和[10]通過(guò)研究人機(jī)交互時(shí)用戶與界面所反應(yīng)出的適應(yīng)（如用戶操作習(xí)慣與界面信息布局相適應(yīng)、用戶認(rèn)知與界面信息描述相適應(yīng)等）與不適應(yīng)（如界面信息顯示擁擠給用戶造成視覺(jué)疲勞、圖文字符所表述的含義超出了用戶認(rèn)知范圍等）問(wèn)題，總結(jié)歸納用戶界面的人因特性，并建立用戶界面人因數(shù)據(jù)庫(kù)。雖然文獻(xiàn)[9]旨在提升用戶在進(jìn)行人機(jī)交互作業(yè)時(shí)的操作效率，而文獻(xiàn)[10]注重用戶界面開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與優(yōu)化，但是文獻(xiàn)的思想與方法對(duì)本文APP交互界面人因適合性數(shù)據(jù)庫(kù)的建立具有指導(dǎo)意義。

SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)，作為保存數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)，主要的功能，包括三個(gè)方面：1）信息的統(tǒng)計(jì)、匯總；2）信息的修改、添加和刪除；3）信息瀏覽和查詢[13]。本文依據(jù)上文確定的APP交互界面人因適合性相關(guān)因素指標(biāo)對(duì)常用APP交互界面（美團(tuán)、微信、微博、酷狗等）設(shè)置典型界面操作任務(wù)，通過(guò)用戶調(diào)查與測(cè)試的方法收集用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)，并用表2星級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)處理數(shù)據(jù)。將所得用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)匯總，利用SQL Server建立APP交互界面人因適合性數(shù)據(jù)庫(kù)。datable表用于存放人因適合性數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)構(gòu)見(jiàn)表3。

2 測(cè)試程序的結(jié)構(gòu)

Matlab為用戶提供了功能強(qiáng)大的集成圖形用戶界面開(kāi)發(fā)環(huán)境（GUIDE），通過(guò)GUIDE，用戶可方便、快捷地設(shè)計(jì)圖形用戶界面，開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用程序。應(yīng)用GUIDE設(shè)計(jì)一個(gè)完整的GUI基本過(guò)程；1）設(shè)計(jì)GUI的功能，運(yùn)用面向?qū)ο蟮姆椒?，確定該GUI所需使用的對(duì)象，并添加到GUI中；2）利用GUIDE提供的布局工具，完成GUI中各個(gè)對(duì)象的布局，布局時(shí)應(yīng)充分考慮用戶需求，力求界面美觀、使用方便；3）打開(kāi)各對(duì)象的屬性查看器，設(shè)置GUI中對(duì)象的相應(yīng)屬性；4）為GUI對(duì)象編寫必要的回調(diào)函數(shù)（callback），以保證所設(shè)計(jì)GUI能正確響應(yīng)用戶的操作；5）進(jìn)行MCC編譯，生成EXE獨(dú)立運(yùn)行文件[14]。

在進(jìn)行GUI設(shè)計(jì)之前，首先要確定整個(gè)應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)。由于設(shè)計(jì)該應(yīng)用程序的目標(biāo)是為了方便快捷地測(cè)試手機(jī)APP交互界面的人因適合性，而上文已經(jīng)對(duì)影響手機(jī)APP交互界面人因適合性的因素指標(biāo)做了全面深入的分析，因此確定整個(gè)應(yīng)用程序的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。測(cè)試程序由界面信息布局、圖文顯示、幫助與糾錯(cuò)、可用性、舒適與流暢性及增值體驗(yàn)6個(gè)基本模塊構(gòu)成，基本上包含了測(cè)試一款手機(jī)APP交互界面是否擁有良好人因適合性的所有方面。隨著人因適合性數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷更新，測(cè)試程序上也可以添加相應(yīng)的模塊，所以，程序具有一定的可擴(kuò)展性。

為簡(jiǎn)化每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，測(cè)試程序可以采用了層次化設(shè)計(jì)方法，以上述因素與指標(biāo)的映射關(guān)系為依據(jù)，將每個(gè)基本模塊分解為若干個(gè)子模塊。圖2給出了界面信息布局的組成框圖（限于篇幅，其他模塊不再列出）。

3 測(cè)試程序的GUI設(shè)計(jì)

以圖1與圖2為依據(jù)，利用GUIDE進(jìn)行各個(gè)模塊的圖形用戶界面設(shè)計(jì)，添加對(duì)象時(shí)，編寫GUI對(duì)象的回調(diào)函數(shù)來(lái)響應(yīng)測(cè)試人員的操作。程序的GUI設(shè)計(jì)由主界面、基本模塊界面等模塊構(gòu)成。測(cè)試人員從主界面進(jìn)入各基本模塊界面后，在每個(gè)基本模塊界面對(duì)相應(yīng)的影響APP交互界面人因適合性的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。

3.1 主界面設(shè)計(jì)

主界面由標(biāo)題、測(cè)試因素選擇列表、程序設(shè)計(jì)說(shuō)明及“退出程序”按鈕組成，如圖3所示。其中，測(cè)試因素選擇列表中有5個(gè)按鈕，分別對(duì)應(yīng)程序的5個(gè)基本模塊。測(cè)試人員點(diǎn)擊其中任意一個(gè)按鈕，即可對(duì)影響手機(jī)APP交互界面人因適合性的相應(yīng)因素進(jìn)行測(cè)試。例如，當(dāng)測(cè)試人員點(diǎn)擊“界面信息布局L”按鈕時(shí)，將啟動(dòng)該模塊的界面，如圖4所示，通過(guò)該界面測(cè)試人員可以測(cè)試它所包含的指標(biāo)，也可以返回主界面，對(duì)其他模塊進(jìn)行測(cè)試。右下角的“退出程序”按鈕用來(lái)推出并關(guān)閉程序運(yùn)行。

3.2 子模塊GUI設(shè)計(jì)

由于整個(gè)程序包含的模塊較多，而它們實(shí)現(xiàn)的過(guò)程類似，所以，這里僅以界面信息布局模塊的GUI設(shè)計(jì)為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖4所示的界面信息布局模塊，以單選的形式設(shè)置界面信息布局所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)，每個(gè)指標(biāo)又對(duì)應(yīng)一個(gè)APP交互任務(wù)，界面右邊框設(shè)置完成指標(biāo)對(duì)應(yīng)任務(wù)的時(shí)間t，任務(wù)完成率m，出錯(cuò)率o及總注視點(diǎn)數(shù)e。測(cè)試人員只需要輸入這些測(cè)量因子，輸入完成后點(diǎn)擊“完成并顯示星級(jí)”按鈕，程序就會(huì)以彈出對(duì)話框的形式顯示該因素的測(cè)試結(jié)果，如圖5所示。下方還設(shè)置有“退出程序”和“返回主界面”按鈕，分別用來(lái)完成退出和返回首頁(yè)的指令。

其他子模塊的界面設(shè)置與界面信息布局的模塊GUI類似，各因素對(duì)應(yīng)的指標(biāo)測(cè)試完成后都顯示出該因素的星級(jí)評(píng)價(jià)。最終從界面信息布局、圖文顯示、幫助與糾錯(cuò)信息、可用性舒適與流暢性以及增值體驗(yàn)六個(gè)維度對(duì)APP交互界面的人因適合性做出評(píng)價(jià)。

3.3 子模塊功能實(shí)現(xiàn)原理

文獻(xiàn)[8]指出任務(wù)完成時(shí)間t、任務(wù)完成率m、出錯(cuò)率o及總注視點(diǎn)數(shù)e等測(cè)量指標(biāo)在用戶進(jìn)行人機(jī)交互操作時(shí)能客觀反映APP交互界面的人因適合性，并構(gòu)建出一個(gè)表征APP交互界面人因適合性的數(shù)學(xué)模型：

由表12可知S與S1相關(guān)性達(dá)到96.8%，說(shuō)明用實(shí)驗(yàn)客觀測(cè)量的結(jié)果能夠?qū)χ饔^評(píng)價(jià)做出預(yù)測(cè)，即S與f（x）的關(guān)系模型是正確有效的。

以上函數(shù)關(guān)系均在MATLAB GUIDE創(chuàng)建GUI時(shí)自動(dòng)生成的M文件中，通過(guò)編寫代碼，嵌入測(cè)試程序中，并作為程序內(nèi)部運(yùn)算過(guò)程響應(yīng)GUI操作指令。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文建立了手機(jī)APP交互界面人因適合性數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了手機(jī)APP交互界面人因適合性測(cè)試程序，通過(guò)主客觀關(guān)系模型連接測(cè)試程序與數(shù)據(jù)庫(kù)，從而以客觀的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確有效地預(yù)測(cè)APP交互界面人因適合性用戶體驗(yàn)結(jié)果，提高了APP交互界面人因適合性測(cè)試效率，避免了大量的用戶調(diào)查。然而，本文對(duì)APP交互界面人因適合性影響因素的維度設(shè)置略顯不足，指標(biāo)不夠全面，所以后期在影響APP交互界面人因適合性的維度上需要更加深入的研究；人因適合性數(shù)據(jù)庫(kù)也只存儲(chǔ)了用戶對(duì)界面指標(biāo)的總體評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，而沒(méi)有細(xì)分比較取到最優(yōu)值（如界面選擇哪種背景顏色用戶才不易疲勞），后期需要注重人因適合性數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)充和完善。

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