水利工程自動(dòng)監(jiān)控軟件系統(tǒng)的用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)

周 斌

（水利部太湖流域管理局蘇州管理局，215011，蘇州）

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和水利現(xiàn)代化建設(shè)要求，水利工程管理單位在工程控制上逐步采用以信息采集技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)為核心的水利工程自動(dòng)監(jiān)控軟件系統(tǒng)，有利于促進(jìn)工程管理科學(xué)化、規(guī)范化、精細(xì)化，提升了工程管理水平。良好的軟件系統(tǒng)用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)是以用戶需求為導(dǎo)向，體現(xiàn)軟件系統(tǒng)易用性和交互性的關(guān)鍵點(diǎn)，本文結(jié)合望亭水利樞紐自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)施過程中用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)和做法進(jìn)行介紹和探討。

一、基本情況

1.工程概況

望亭水利樞紐是望虞河上的一項(xiàng)關(guān)鍵性工程，同時(shí)又是環(huán)太湖大堤重要口門控制工程，對(duì)太湖流域防洪、排澇、引水和航運(yùn)發(fā)揮著重要作用。工程為2級(jí)建筑物，于1993年12月基本建成。2006年太湖局直管工程遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)建成并運(yùn)行，2011年對(duì)該監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了更新改造，實(shí)現(xiàn)對(duì)閘門的自動(dòng)化控制、工程運(yùn)行管理的視頻監(jiān)視以及異地視頻會(huì)商等功能。

2.存在問題

望亭水利樞紐遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)自2006年建成以來，在“少人值守，遠(yuǎn)程操控”方面得到了很好的應(yīng)用和實(shí)踐，大大減輕了現(xiàn)場管理單位的工作強(qiáng)度，提升了工程管理水平。但基于水利工程操控需求的單一性，已經(jīng)明顯跟不上水利現(xiàn)代化發(fā)展的要求，同時(shí)隨著工程運(yùn)行任務(wù)的增加和業(yè)務(wù)工作的拓展，已無法滿足水利現(xiàn)代化發(fā)展的需要，急需進(jìn)行更新改造。而因水利工程的差異性和用戶需求不同，自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)未能形成較為統(tǒng)一的商用成品軟件，原自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)因開發(fā)公司的設(shè)計(jì)能力和當(dāng)時(shí)條件制約，在用戶體驗(yàn)方面存在較多不完善的地方，降低了用戶對(duì)系統(tǒng)的接受度和認(rèn)同感。

針對(duì)此次自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)改造，除了要保證自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，對(duì)功能需求有所擴(kuò)展，更要充分考慮操作者的使用習(xí)慣和接受程度，建立以人為中心的設(shè)計(jì)理念，在系統(tǒng)中更多地注入良好的用戶體驗(yàn)元素。需要在系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)上，結(jié)合功能需求，合理劃分功能模塊，簡化交互流程，優(yōu)化界面設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)之初就體現(xiàn)出用戶體驗(yàn)的要求，在易用性和操作層面上給用戶帶來良好的用戶體驗(yàn)感受。

二、用戶體驗(yàn)

1.用戶體驗(yàn)定義

根據(jù)ISO 9241—210標(biāo)準(zhǔn)將用戶體驗(yàn)（User Experience，簡稱 UE）定義為“人們對(duì)于針對(duì)使用或期望使用的產(chǎn)品、系統(tǒng)或者服務(wù)的認(rèn)知印象和回應(yīng)”。系統(tǒng)、用戶和使用環(huán)境是影響用戶體驗(yàn)的三個(gè)關(guān)鍵因素，軟件系統(tǒng)的功能需求決定了擬開發(fā)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍和基本功能，而不同用戶之間的個(gè)體差異和喜好決定了在感受產(chǎn)品的體驗(yàn)過程中存在著偏差，良好的硬件基礎(chǔ)和易于維護(hù)管理的使用環(huán)境也會(huì)對(duì)軟件產(chǎn)品本身帶來良好的體驗(yàn)效果，這三個(gè)因素處理的好壞直接影響到軟件在這方面設(shè)計(jì)的成敗。設(shè)計(jì)初期，要牢牢把握三個(gè)關(guān)鍵因素，做到系統(tǒng)功能明確定位、用戶情況分析透徹、使用環(huán)境清楚界定，這是可以通過細(xì)化和不斷調(diào)整設(shè)計(jì)來逐步實(shí)現(xiàn)。

2.用戶體驗(yàn)、交互設(shè)計(jì)與界面設(shè)計(jì)的區(qū)別

圖1 在WEB發(fā)展階段的設(shè)計(jì)方向

用戶體驗(yàn)各要素的設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì) （Interaction Design）、界面設(shè)計(jì)（User Interface Design）不同，它是隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起來的應(yīng)用方向，體現(xiàn)出比交互設(shè)計(jì)和界面設(shè)計(jì)更上位的設(shè)計(jì)，并隨著WEB2.0方向的確立不斷發(fā)展（見圖1）。界面設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì)側(cè)重于從功能和技術(shù)的實(shí)現(xiàn)出發(fā)，而用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)則重點(diǎn)關(guān)注用戶使用過程中的感受，是以用戶為中心的，包括綜合功能設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)、導(dǎo)航設(shè)計(jì)和視覺設(shè)計(jì)等，它要求設(shè)計(jì)者站在一個(gè)更宏觀的高度，整體把握用戶與這些設(shè)計(jì)要素之間的關(guān)系，從而給產(chǎn)品的最終用戶帶來良好體驗(yàn)。

三、各設(shè)計(jì)階段的工作要點(diǎn)

1.需求分析階段

軟件系統(tǒng)的需求分析階段是最基礎(chǔ)、最根本的階段，是對(duì)軟件目標(biāo)和用戶需求的研究。自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的作用是對(duì)水利工程的 “監(jiān)視”和“控制”，明白需要監(jiān)視什么，控制哪些設(shè)備，達(dá)到什么效果，就能容易得出總體需求目標(biāo)。雖然水利工程有自身特點(diǎn)和復(fù)雜性，但其需求仍可歸納為對(duì)水工情信息的采集和傳輸、機(jī)械及電氣設(shè)備的控制、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析、操作命令的下達(dá)和反饋、多媒體的觸發(fā)和展示等。另外也要收集所面對(duì)的用戶即自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的操作者情況，要考慮他們的年齡、性別、愛好、學(xué)歷、計(jì)算機(jī)使用水平、信息的理解程度等。例如，在設(shè)計(jì)時(shí)要求通過系統(tǒng)自動(dòng)獲取現(xiàn)地設(shè)備的參數(shù)和狀態(tài)值以及預(yù)設(shè)常用工程調(diào)度指令模板，以減少人工數(shù)據(jù)錄入的工作量，增加用戶的認(rèn)同感。

2.初步設(shè)計(jì)階段

通過對(duì)用戶的需求分析，得出所要達(dá)到的功能和目標(biāo)，即可進(jìn)入初步設(shè)計(jì)階段。該階段涉及組織分類和導(dǎo)航結(jié)構(gòu)，需要確定出系統(tǒng)的總體平臺(tái)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、用戶架構(gòu)和硬件架構(gòu)等內(nèi)容，以得到用戶的認(rèn)同感，提高操作效率。此階段中選擇IFIX自動(dòng)化監(jiān)控組態(tài)軟件，對(duì)形成的監(jiān)控軟件系統(tǒng)界面風(fēng)格、主體色調(diào)、頁面數(shù)量、用戶級(jí)別、網(wǎng)絡(luò)帶寬及響應(yīng)時(shí)間、反饋感官等特性進(jìn)行定義。

在此基礎(chǔ)上初步設(shè)計(jì)出幾套不同風(fēng)格的界面用于備選。同時(shí)要做到以下幾點(diǎn)：①把用戶想象成計(jì)算機(jī)初學(xué)者；②盡量用易于識(shí)別的圖示表達(dá)，少用文字；③能夠用鼠標(biāo)點(diǎn)選的絕不做成填寫；④讓用戶感覺不到技術(shù)的存在；⑤做到一個(gè)沒有“幫助”的軟件。

3.調(diào)研驗(yàn)證階段

調(diào)研驗(yàn)證階段是可以初步衡量軟件能否達(dá)到系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)和滿足需求的階段。根據(jù)初步設(shè)計(jì)成果，可制作成軟件模型進(jìn)行用戶試體驗(yàn)。主要關(guān)注以下幾點(diǎn)：①頁面是否簡潔，布局是否合理，辨別出常用和少用功能，一次操作過程應(yīng)在同一頁面上完成；②操作流程是否滿足用戶習(xí)慣及規(guī)范要求，流程能否正確、簡明地顯示在頁面上；③文字和圖形是否簡明易懂，報(bào)警信息是否準(zhǔn)確表達(dá)故障地點(diǎn)和原因；④容錯(cuò)性是否完備，在用戶誤操作的情況下給予提醒和糾錯(cuò)。

在提交試用模型供使用者驗(yàn)證試用過程中，應(yīng)細(xì)心觀察操作者初次接觸時(shí)的反應(yīng)時(shí)間，如果某一操作停留時(shí)間過長，即可看出用戶在此操作上需要時(shí)間來理解，說明在用戶體驗(yàn)上存在缺陷。

4.方案改進(jìn)階段

得到用戶的初步認(rèn)可后，可進(jìn)入方案的改進(jìn)階段，此階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容將直接最終面對(duì)用戶，內(nèi)容主要包括人機(jī)交互、操作邏輯、意思表達(dá)、界面美觀等方面的完善。例如，在對(duì)閘門進(jìn)行控制操作時(shí)，應(yīng)按頁面自上而下點(diǎn)擊操作，為減少確認(rèn)次數(shù)，只需在最終提交操作指令時(shí)生成操作前準(zhǔn)備清單一次予以確認(rèn)；在填寫預(yù)設(shè)指令和參數(shù)時(shí)要有一定的格式判斷條件，降低誤操作；故障報(bào)警及事件描述應(yīng)用簡短精煉準(zhǔn)確的詞句；聲光提示應(yīng)柔和，不能太生硬；預(yù)設(shè)各種情況的描述，按照出現(xiàn)概率和頻次進(jìn)行合理排序。

5.用戶驗(yàn)證反饋階段

為使軟件系統(tǒng)更加完善,需要強(qiáng)化系統(tǒng)試運(yùn)行期間的測試工作，以讓操作者得到更滿意的體驗(yàn)感受，在得到用戶比較認(rèn)可的方案后，還需要根據(jù)用戶的操作感受及時(shí)反饋進(jìn)行修改完善。

四、結(jié) 論

望亭水利樞紐自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在開發(fā)過程中，以功能需求為導(dǎo)向，每一個(gè)細(xì)節(jié)都遵從操作人員認(rèn)知和感受，通過有意識(shí)的、目標(biāo)明確的策劃設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了尊重習(xí)慣、界面友好、主題突出、目標(biāo)明晰的特點(diǎn)，達(dá)到了預(yù)期的建設(shè)目標(biāo)和效果。

[1]王慧斌，于洪珍，徐立中.監(jiān)控系統(tǒng)的用戶界面設(shè)計(jì) [J].電站系統(tǒng)工程，2003，19（4）.