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题目:软件易学性的建模和评估 及在数字地球软件中的应用研究

关键词:数字地球应用,易学性,使用易学性,LLinU,质量属性

  摘要

本文旨在研究讨论软件易学性(learnability)的建模和评价框架问题,论文以数字地球应用为具体案例。易学性被认为是易用性(usability)最基本的属性,也是影响软件是否成功的最重要因素之一。然而,目前众多研究人员对在用户界面中如何定义、描述、评价和提高易学性还缺乏一致的意见和理解。因此,也常常会出现用户难以学习和掌握某些软件的情况。易学性的研究主要关注以下几个方面:1) 如何定义易学性:目前关于易学性的定义还不一致、不完善。2) 如何描述易学性:尽管易用性的相关研究已经很丰富,但是还缺乏一个描述易学性的具体模型。因此,需要一个模型能够统一理解和描述易学性。3) 客观全面的易学性评价方法:由于多数易学性评价方法具有主观性,或者无法避免评价过程中的人为因素,使得目前实际使用的易学性评价方法不能客观全面地对易学性进行评价。论文的工作,主要包括:1) 软件易学性的定义:从更广的角度审视软件易学性,不仅考虑软件产品本身,也考虑产品的实际使用情况。当一个软件产品在具体使用时,易学性成为产品的效率、效用以及无风险学习的综合体现。易学性不仅仅指用户最初对软件产品的使用情况,也不局限于如学习时间和精力等的投入情况,而是包含更广的内容。软件产品自身的易学性被称为产品易学性(Product learnability,简称PL), 而实际使用的易学性称为 使用易学性 (learnability in use, 简称LinU)。2) 软件易学性的建模:PL和LinU之间的因果关系引申出一个基本的建模框架:“learnability-learnability in use”框架,简称LLinU框架。本文定义了一个全面的产品易学性和 使用易学性的模型。在建模的过程中,设计了一个质量属性调查问卷(Quality Attribute Questionnaire, 简称QAQ),在QAQ中,著名的易用性调查问卷中的每 一项 都与ISO/IEC 25010 软件 质量模型中的质量属性或子属性进行了映射 QAQ在本文 的其 他方法以及其它案例 中有效地使用并获得了社交Web应用的一些新属性。3) 软件易学性模型的验证与应用:为验证上述模型的实用性,本文采用一个基于ISO的度量评价方法。该方法包含需求描述、度量设计和执行、评价设计和执行、以及最终评价结果总结等一系列逻辑过程。首先通过一个电台Web应用的案例对本文方法的有用性和正确性进行了评价,随后通过数字地球领域的软件产品进行了更加全面的分析和评价。案例分析的结果一方面说明方法的正确性,另一方面也客观地显示了PL和LinU之间的因果关系。结果也同时说明,与现有方法相比,本文的方法能够客观准确地指出产品易学性方面需要改进的地方。论文的主要贡献在于:1. 提出了一个广义的的PL和LinU模型,本文的方法也是为数不多的基于模型对软件产品易学性进行评价的方法之一,且将该方法首次应用于数字地球应用领域。2. 定量地描述了PL和LinU之间的因果关系。将易学性的特征、子特征和属性扩展至160项,其中设计了100项新的度量,且成功的用于度量产品的易学性。3. 设计了QAQ,可有效地用于人工参与的质量属性度量,讨论了模型在数字地球软件评价中应用。4. 关于易学性定义、建模和评价、以及使用QAQ评价软件质量属性的研究已经发表在4个期刊和8个会议上,产生了较为广泛地影响。