一种基于GOMS模型改进的软件可用性量化评估方法与流程

一种基于goms模型改进的软件可用性量化评估方法
技术领域
1.本发明属于软件评估领域，具体涉及一种基于goms模型改进的软件可用性量化评估方法。


背景技术：

2.软件可用性评价从界面开发过程来讲，大致可分为两类：一是在软件界面设计初期及测试过程中的评价，称为阶段性评价；二是在软件界面设计完成最终阶段采取的评价，称为总结性评价。阶段评价主要采用开放式的手段，通过调查问卷、访谈等形式，发现设计中的问题并加以优化改进；而总结评价则主要通过严谨的定量分析，如完成率、完成时间等指标，对界面设计进行整体评价。常用的针对软件界面设计的测试方法主要有可用性测试法、可用性问卷调查法、观察法、用户访谈法等，主要以定性评估为主，也存在基于goms的定量评估方法。
3.当前对于软件可用性评价多存在主观评价为主、受个人经验/心理状态等的影响大、缺乏客观性，或者评价结果难以量化分析等问题。如可用性测试法可与认知特性相结合，易于发现可用性问题、客观性强，但测试时间较长、成本较高；可用性问卷法具有便于发现用户主观偏好、简单易行、成本低的特点，但容易误解、受用户个人喜好影响较大；观察法能反应用户真实操作，但受观察者和被观察者影响较大；用户访谈法能挖掘用户实际需求耗费时间较长、结果难以量化分析。为实现软件界面可用性定量评估，部分学者利用goms模型来研究用户的网购过程，可以预测出用户在使用不同购物平台完成同一任务时所需要的操作理论时间，进而与通过绩效实验所得出的实际时间进行对比，并对不同的操作流程进行优化。但当前的基于goms模型的软件界面可用性评价方法对各基本操作均采用操作平均时间进行计算，缺乏对操作对象本身特殊性的考量，如鼠标定位按钮时，按钮大小对于定位时间与时间难度具有极大影响，因而有必要研究更有效的进行软件可用性评估，为软件设计优化提供支撑。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.本发明要解决的技术问题是如何提供一种基于goms模型改进的软件可用性量化评估方法，以解决当前对于软件可用性评价多存在主观评价为主、受个人经验/心理状态等的影响大、缺乏客观性，或者评价结果难以量化分析等问题。
6.(二)技术方案
7.为了解决上述技术问题，本发明提出一种基于goms模型改进的软件可用性量化评估方法，该方法包括如下步骤：
8.s1、分析业务权重；
9.对于软件的不同业务采用专家打分法对业务的使用频率、重要程度进行打分，从而确定各个业务的权重；
10.s2、分析各业务流程
11.将业务目标分为几个子目标，子目标可以继续细分，直到分解成不能分解的基本操作；
12.s3、业务复杂度计算
13.以goms模型基本操作时间为基础，计算出不同基本操作的复杂度；根据基本操作的复杂度，计算业务复杂度；
14.s4、计算系统整体复杂度
15.根据软件系统各个业务的复杂度，得到软件系统的复杂度。
16.进一步地，所述步骤s1中，基于专家打分的业务t
j
的权重w(t
j
)计算公式如下所示：
[0017][0018]
其中，f(t
j
)、i(t
j
)分别为专家对于业务t
j
的使用频率和重要程度进行打分的得到的均值。
[0019]
进一步地，对于业务t
j
的使用频率和重要程度进行打分的规则为：1表示使用频率低，2表示使用频率较低，3表示频率一般，4表示使用频率较高，5表示使用频率高。
[0020]
进一步地，对于业务t
j
的使用频率和重要程度进行打分的规则为：1表示业务不重要，2表示业务不太重要，3表示重要程度一般，4表示业务较重要，5表示业务重要。
[0021]
进一步地，用户购物过程的操作过程包括：
[0022]
(1)菜单导航：用户鼠标指向左侧菜单栏p1，面积s1，出现二级菜单栏，指向商品关键词p2，面积s2，并点击k；
[0023]
(2)商品浏览：页面跳转进入商品页s，用户浏览商品详情并滚动鼠标r
×
平均滚动次数，用户指向意向商品p3，面积s3，点击k；
[0024]
(3)详情页浏览：页面跳转进入商品详情页s，用户浏览商品详情并滚动鼠标r
×
平均滚动次数，用户指向评价页p4，面积s4，点击评价页k，滚动鼠标r
×
平均滚动次数，鼠标指向某商品配置p5，面积s5，点击k，鼠标指向立即购买p6，面积s6，点击k；
[0025]
(4)用户查看并提交订单：页面跳转进入订单页s，用户浏览订单详情，用户指向提交订单p7，面积s7，点击k，页面跳转进入支付页面s，鼠标指向支付按钮p8，面积s8，点击k，出现支付密码输入弹窗s，复位到键盘h，输入密码t，鼠标指向确定按钮p9，面积s9，点击k。
[0026]
进一步地，所述步骤s3中在计算出不同基本操作的复杂度时，基于三个基本假设：
[0027]
(1)用户操作复杂度与goms模型基本操作时间成正比；
[0028]
(2)静态界面元素定位复杂度与元素物理面积成反比；
[0029]
(3)鼠标定位整个屏幕复杂度等于点击鼠标操作复杂度。
[0030]
进一步地，令点击鼠标操作复杂度为1，计算出不同操作的复杂度：
[0031]
单击鼠标c复杂度：c
c
＝1；
[0032]
按键k复杂度：c
k
＝t
k
/t
c
＝1；
[0033]
复位h复杂度：c
h
＝t
h
/t
c
＝2；
[0034]
鼠标滚动r复杂度：c
r
＝t
r
/t
c
＝1；
[0035]
页面切换s复杂度：c
s
＝t
s
/t
c
＝8；
[0036]
文本输入t复杂度：c
t
＝n
×
t
k
/t
c
＝n；
[0037]
假定用户显示屏幕面积s0，分辨率为x
×
y，某静态界面元素物理面积s，所占像素为x
×
y，则鼠标定位到该静态界面元素的复杂度为：
[0038][0039]
进一步地，所述步骤s3中根据基本操作的复杂度，计算业务复杂度具体包括：业务是由一个个基础操作a
i
串联组成，业务t
j
操作复杂度计算方法如下：
[0040][0041]
其中，指基础操作ai的复杂度。
[0042]
进一步地，所述步骤s4具体包括：
[0043]
基于步骤s3中计算出软件系统各个业务的复杂度，得到软件系统的复杂度c：
[0044][0045]
其中，n为软件中的业务数量。
[0046]
进一步地，计算软件系统各方案的的复杂度，复杂度越高，软件可用性越差。
[0047]
(三)有益效果
[0048]
本发明提出一种基于goms模型改进的软件可用性量化评估方法，对于软件的不同业务采用专家打分法对业务的使用频率、重要程度进行打分，从而确定各个业务的权重；将业务目标分为几个子目标，子目标可以继续细分，直到分解成不能分解的基本操作；以goms模型基本操作时间为基础，计算出不同基本操作的复杂度；根据基本操作的复杂度，计算业务复杂度；根据软件系统各个业务的复杂度，得到软件系统的复杂度。本发明实现软件界面可用性定量评估，对于软件系统的不同设计方案，通过计算各方案的软件界面设计复杂度，软件界面设计的复杂度越高，软件可用性越差，由此即可实现各设计方案的软件可用性的量化评估。
附图说明
[0049]
图1为本发明的用户购物操作分解示例。
具体实施方式
[0050]
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
[0051]
为进一步提升软件人机界面设计评价的科学性和合理性，结合各评价方法的实际特点和限制条件，本专利提出一种软件界面设计的量化评估方法，旨在达到以下目的：
[0052]
(1)基于goms定义出一套能够支持软件界面量化评估的指标及其计算方法；
[0053]
(2)提出一种软件界面的量化评估策略，实现软件可用性量化评估。
[0054]
本发明的方案具体包括如下步骤：
[0055]
步骤s1分析业务权重
[0056]
在业务权重分析中一定要结合不同用户角色，来明确下列的问题：
[0057]
1)哪些任务使用频率高？哪些任务使用频率低？
[0058]
2)哪些任务是重要的？哪些任务是不重要的？
[0059]
3)每个任务应按怎样的流程走？
[0060]
本专利进行软件可用性评估，对于软件的不同业务采用专家打分法对业务的使用频率、重要程度进行打分，从而确定各个业务的权重。
[0061]
表1专家打分表示例
[0062][0063]
专家打分表如上表所示，评分规则为：1表示使用频率低(业务不重要)，2表示使用频率较低(业务不太重要)，3表示一般，4表示使用频率较高(业务较重要)，5表示使用频率高(业务重要)，即所得评分越高。基于专家打分的业务t
j
的权重w(t
j
)计算公式如下所示：
[0064][0065]
其中，f(t
j
)、i(t
j
)分别为专家对于业务t
j
的使用频率和重要程度进行打分的得到的均值。
[0066]
步骤s2分析各业务流程
[0067]
业务目标可以分为几个子目标，子目标可以继续细分，直到分解成不能分解的基本操作。
[0068]
以主流购物网站的用户购物过程为例，其操作流程大致如下：用户打开网站进行登录，搜索类用户通过搜索进入商品列表页，菜单类用户通过菜单进入商品列表页，浏览类用户通过浏览进入专题页。在商品详情页不同用户可能会选择不同的方法：用户可以选择立即购买或加入购物车，选择立即购买的用户需要直接进入订单页并完成下单付款操作，选择加入购物车的用户可以继续购物。如图1所示。
[0069]
以上过程可以简单分为六个业务流程，以“登录
‑
菜单
‑
商品列表
‑
详情页
‑
订单页/付款”业务过程为例，其操作过程主要包括：
[0070]
(1)菜单导航：用户鼠标指向左侧菜单栏p1(面积s1)，出现二级菜单栏，指向商品关键词p2(面积s2)并点击k；
[0071]
(2)商品浏览：页面跳转进入商品页s，用户浏览商品详情并滚动鼠标r
×
20(平均滚动次数)，用户指向意向商品p3(面积s3)，点击k；
[0072]
(3)详情页浏览：页面跳转进入商品详情页s，用户浏览商品详情并滚动鼠标r
×
10
(平均滚动次数)，用户指向评价页p4(面积s4)，点击评价页k，滚动鼠标r
×
8(平均滚动次数)，鼠标指向某商品配置p5(面积s5)，点击k，鼠标指向立即购买p6(面积s6)，点击k；
[0073]
(4)用户查看并提交订单：页面跳转进入订单页s，用户浏览订单详情，用户指向提交订单p7(面积s7)，点击k，页面跳转进入支付页面s，鼠标指向支付按钮p8(面积s8)，点击k，出现支付密码输入弹窗s，复位到键盘h，输入密码t(6)，鼠标指向确定按钮p9(面积s9)，点击k。
[0074]
基于以上过程，能够将业务目标分解成不能分解的基本操作。综上为实现“登录
‑
菜单
‑
商品列表
‑
详情页
‑
订单页/付款”业务过程，所需的必要操作有：
[0075]
p1p2ks(r
×
20)p3ks(r
×
10)p4k(r
×
8)p5k p6sp8ksh(t(6))p9。
[0076]
步骤s3业务复杂度计算
[0077]
3.1单个操作复杂度计算
[0078]
goms对行为与目标的分解说明其不仅可以应用于对交互界面进行定性研究也可以做定量分析。goms的构建者通过对用户行为的总结提炼和实验研究，给出了所定义的几项基本操作行为的典型时间(见表1)。用户为完成某目标所用的时间，就是用户与界面进行交互的各个基本操作加起来的总时间。从定量分析的角度来讲，它可以预测用户使用某项功能界面所需的时间，评价界面的绩效性，对现存的界面进行完善和优化。为了更好的评价界面的可用性，本专利以goms模型基本操作时间为基础，提出界面复杂度概念，增加对界面静态元素定位难度的考虑，提出一种融合界面操作和静态界面元素的复杂度定量计算方法。
[0079]
表2 goms模型基本操作时间(扩充)
[0080][0081]
本专利提出三个基本假设：
[0082]
(1)用户操作复杂度与goms模型基本操作时间成正比；
[0083]
(2)静态界面元素定位复杂度与元素物理面积成反比；
[0084]
(3)鼠标定位整个屏幕(鼠标在界面中任意移动)复杂度等于点击鼠标操作复杂度。
[0085]
基于以上假设，令点击鼠标操作复杂度为1，可计算出不同操作的复杂度：
[0086]
单击鼠标c复杂度：c
c
＝1；
[0087]
按键k复杂度：c
k
＝t
k
/t
c
＝1；
[0088]
复位h复杂度：c
h
＝t
h
/t
c
＝2；
[0089]
鼠标滚动r复杂度：c
r
＝t
r
/t
c
＝1；
[0090]
页面切换s复杂度：c
s
＝t
s
/t
c
＝8；
[0091]
文本输入t复杂度：c
t
＝n
×
t
k
/t
c
＝n；
[0092]
假定用户显示屏幕面积s0，分辨率为x
×
y，某静态界面元素物理面积s，所占像素为x
×
y，则鼠标定位到该静态界面元素的复杂度为：
[0093][0094]
3.2业务操作复杂度计算
[0095]
由以上分析可知，业务是由一个个基础操作ai串联组成，因而，业务tj操作复杂度计算方法如下：
[0096][0097]
其中，指基础操作ai的复杂度。
[0098]
针对步骤s1中示例，实现“登录
‑
菜单
‑
商品列表
‑
详情页
‑
订单页/付款”业务过程的必要操作有：p1p2kj(r
×
20)p3kj(r
×
20)p4k(r
×
8)p5k p6j p8kjh(t(6))p9。则其对应的业务复杂度为：
[0099][0100]
其中其中s
i
为位置定位操作p
i
对应的界面元素面积，s0为显示屏幕面积。
[0101]
步骤s4计算系统整体复杂度
[0102]
基于步骤s3中计算出软件系统各个业务的复杂度，可以得到软件系统的复杂度c：
[0103][0104]
其中，n为软件中的业务数量。
[0105]
对于软件系统的不同设计方案，通过计算各方案的软件界面设计复杂度，软件界面设计的复杂度越高，软件可用性越差，由此即可实现各设计方案的软件可用性的量化评估。
[0106]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。