GOMS行為模型對汽車操作界面設計的影響探討

【摘 要】本文通過對GOMS行為模型對汽車操作界面設計的積極影響的具體分析，提出適合汽車人機交互界面設計的行為模型，并對這種設計方法進行評估，最后將此模型在汽車車門開啟和鎖止行為上進行不同操作界面績效的比較，驗證了該模型的有效作用，并通過這種設計方法體現了“以用戶為中心”的設計理念。

【關鍵詞】汽車操作界面；GOMS模型；設計；影響

1、引言

在汽車發展迅速的今天，它的外觀與操作界面的設計與人的行為模型息息相關，如果設計者不能處理好汽車操作界面與用戶的交互關系，很可能造成操作界面的不和諧，使使用者的視覺、感覺乃至于操作上有很大的困惑，嚴重時會造成用戶放棄這種操作界面和車型，嚴重影響著企業的經濟效益，也不符合汽車設計時的“以人為本”和“以用戶為中心”的設計原則。

在設計人機交互操作界面時，要針對用戶的心理狀態和行為方式的研究是設計用戶和界面交互的基礎，也就是說，用戶的行為流程的繁雜與否是界面的易用性、易懂性以及高效性的直接反應，而使用此界面時的心理活動則可以告訴設計人員用戶的目的和想法，所以構建用戶的心理和行為模型對人機交互操作界面的設計具有很大的指導意義和參考價值。本文通過對GOMS行為模型對汽車操作界面設計時的影響的研究，為汽車操作界面的設計提供有效的支撐。

2、GOMS行為模型對汽車操作界面設計的影響

2.1GOMS模型簡介

GOMS行為模型是心理學界的一種經典模型，是1983年由TOTE簡單行動計劃模型基礎上建立起來的。它是目標（Goals）、操作（Operators）、方法（Methods）以及選擇規則（Selection rules）的首字母縮寫而成。目標是指用戶想達到的目標，比如打開導航系統，可以分解成打開電源、輸入目的地、選擇路徑等；操作是完成這樣一個任務就需要使用產品的每個動作以及使用這樣一個操作系統所必須的認知、感知或神經動作；方法是描述用戶達到這樣一個目的所需要的過程，對于相同的目的也可以有不同的實現方法，而用戶使用的方法僅僅是用戶的明白其任務知識的一種方式，是用戶的經驗的積累；選擇規則是用來描述對當前目標所選擇的適用的方法，在用戶嘗試完成一個目標時，通常是有許多可以利用的方法的，但選擇哪種方法卻不是一個決策過程，而是用戶在適合的環境下做出的不會引起新問題并解決用戶面臨問題的行為搜索。GOMS行為模型只是寬松的定義的如何表達層次關系、方法、操作和選擇規則的方法，而汽車的操作界面時更復雜的系統，需要對用戶的行為模型進行進一步細化以配合汽車操作界面的設計。

2.2行為層次量化的GOMS模型

行為層次化GOMS模型是指對用戶在執行目的過程中的動作進行量化測量，可以對同一目的的不同方法進行量化比較，以便于預測何種方案對這種任務最為有效。在行為層次量化模型中，標準的估計時間有：執行通用操作的平均時間（如手移動到鍵或按鈕、按單個鍵或按鈕、手按按鈕后的復位時間、系統響應時間以及思想準備時間）、人機交互其它步棸的平均時間（系統響應時間以及決策時間等）、顯示界面切換時間（如顯示屏幕刷新）等。那么在預測操作者完成某任務的時間為：執行時間（T）=手移動到鍵的時間（Tp）+手按單個鍵的時間（Tk）+手按到鍵后復位時間（Th）+系統響應時間（Tr）+人的思維準備時間（Tm）。

2.3行為層次量化的GOMS模型應用于汽車人機界面的對比分析

在汽車的人機交互操作界面中，汽車車門的開啟和鎖止是最基本的操作，它的操作界面的設計直接影響著汽車的操作界面的效果，本文以保時捷某系列高檔汽車為研究對象，對其開啟和鎖止的方式進行對比分析，驗證GOMS行為模型對汽車操作界面設計的影響。

在此汽車的開啟和鎖止時，有以下兩種方式最為常用：一是電子車匙控制，其開啟的操作過程可以分解成六步，分別是開啟車門前的思維準備過程（0.52s）、手指移動到電子車匙的開啟按鈕（1.20s）、手指點擊電子車匙開啟按鈕（0.50s）、汽車危險警示燈閃爍一下（0.63s）、伸手握住車門的把手（0.82s）、拉動把手打開車門（0.65s）；二是使用汽車智能無匙的選裝配置，即使用門把手上的按鈕A進行識別，實現汽車的開啟和鎖止，其開啟的操作過程可以分為三步，分別是開啟車門前的思維準備（0.52s）、伸手握住車門把手（0.82s）、用力拉開車門（0.65s），所以使用電子車匙的開啟時間為T1=0.52+1.20+0.50+0.63+0.82+0.65=4.32（秒），使用手動開啟的開啟時間為T2=0.52+0.82+0.65=1.99（秒），T1大于T2。使用電子車匙鎖止汽車的過程可以分為五步，即：鎖止前的思維準備過程（0.52s）、施力關緊車門（0.81s）、手指移動到車匙的鎖止按鈕（1.20s）、手指點擊車匙鎖止按鈕（0.50s）、汽車危險警示燈閃爍兩次（1.15s）；使用汽車智能無匙的選配裝置的過程為鎖止前的思維準備（0.52s）、施力關緊車門（0.81s）、點擊門把手上的汽車及駕駛系統鎖止按鈕A（0.56s）、汽車危險警示燈閃爍兩次（1.15s），所以使用電子車匙的鎖止時間為T3=0.52+0.81+1.20+0.50+1.15=4.18（秒），使用手動鎖止的鎖止時間為T4=0.52+0.81+0.56+1.15=3.04（秒），T3大于T4。

經過兩種方法的對比可以知道，使用手動控制的汽車開啟和鎖止選配裝置進行操作時速度較快，主要原因是使用電子車匙進行開啟和鎖止車門時，需要有一個手指接觸和點擊車匙按鈕的過程，使用手動開啟和鎖止系統沒有這個步棸，而且電子車匙開啟車門時還需要看警示燈的反應已確定車門是否成功開啟，所以需要的時間更久一些。

利用GOMS行為模型對汽車操作界面對某一固定任務不同操作方法的分析驗證，將復雜的操作流程簡單化，使汽車的操作界面更加高效和易用，然后在根據分析研究所得的結果反應用于汽車的操作模型的設計，對提高汽車的可用性以及優化用戶體驗有著積極的意義，也是目前“以人為本”以及“以用戶為中心”的設計的主流方向。在未來汽車的操作界面設計中，人/車之間的信息交流會越來越多，尤其是汽車娛樂設施的發展和計算機操作界面在汽車中的普及應用，使汽車的操作界面（包括汽車的各種操作桿、顯示儀表、手柄、按鈕、顯示屏幕等駕駛者在行車中需要操作、使用以及注視的相關設備）的設計變得越來越復雜，如何對這些設備進行布局成為所有汽車操作界面設計者的難題，以GOMS行為模型為核心的設計方法為汽車操作界面的設計者提供了一種有效的設計思路，將“以用戶為中心”的設計思維轉化成了真實的設計方法。

3、結論

本文通過對GOMS行為模型在汽車操作界面中設計中具體使用的分析和描述，說明了層次量化GOMS行為模型在汽車操作界面設計中的有效利用，并通過具體事例闡述了這種模型的有效作用，為汽車操作界面的設計者提供了有效的支撐，也體現了現代汽車設計中“以用戶為中心”的設計理念。

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