使用性與使用性工程

hlperng

使用性 (usability) 或能用性是從使用者觀點看物品的特性與要求，是指物品的功能性 (functionality)，如何能夠被使用者，正確地且輕易地使用的程度。使用性良好，會讓使用者留下好的印象。台灣醫界普遍稱 usability 為可用性，如此稱法會與另一個常常稱為可用性或可用度的特性名詞 availability 產生混淆。Availability 一般稱之為可用性，國防領域業者則多以妥善率稱之。

使用性討論物品或裝置的使用者 (users)、使用環境 (user environments) 、及使用者介面 (user interface)，電腦是現代討論使用性最多的物品，特別是軟體 (software, SW) 部分：作業系統 (OS)、應用系統 (AP)、資料系統 (DB)。

Usability 有的翻譯為可用性或可用度（國立成功大學成功醫材聯盟 2014 年 6 月 25 日發行的電子報，主題為醫療器材可用性標準專刊），此一翻譯會與可靠度領域的可用度 (availability) 衝突，可用度是指在使用的（瞬間）時刻，東西到位、功能完好、能夠使用的程度。除非將 availability 翻譯為「妥善率」，usability 就可以稱為可用性或可用度。這是人本主義為主的現代，橫向領域技術的配合是不能忽視的，否則對使用者是不公平的。

• 使用性有五項品質元素：學習性或可學性 (learnability)、效率性 (efficiency)、記憶性或可記性 (memorability)、誤差 (errors)、滿意度 (satisfaction)。
• 使用性有 5E：效果 (effective)、效率 (efficiency)、容誤 (error tolerant)、配合 (egaging)、容易學習 (easy to learn)。
• 介面設計使用性五項原則：使用容易 (easy to use)、使用效率 (efficiency of use)、易記性 (memorability)、致命性誤差少或沒有 (few and non catastrophic errors)、主觀滿意度 (subjective satisfaction)。
• 使用性 (usability) 是系統允收性 (acceptability) 的屬性之一，
• 效用 (utility) vs. 使用性 (usability)
• 一個物品的特性，從使用者的觀點必須是：好用 (functionality)、能用 (usability)、可用 (availability)、耐用 (environmental robustness)、久用 (reliability + durability)、...
  

美國食品與藥物管理局 (FDA) 統計，醫療誤差佔美國死亡原因第五位，超過車禍、乳癌、和愛滋病，醫療裝置回收的案例中，有40 % 是由於可預防的設計原因所造成的。FDA 認為安全性與功效為醫療裝置的關鍵設計準則， 使用誤差的責任不一定在使用者本身，很可能要歸究於製造者。

2007 年醫療器材系列國際標準開始強調與討論人機介面所衍生的使用性議題，國際電工委員 (IEC) 發行的 IEC 62366:2007 對醫療器材使用性相關名詞與定義摘述如下：
使用性 (usability)：Characteristic of the user interface that establishes effectiveness, efficiency, ease of user learning and user satisfaction.
使用性工程 (usabilitly engineering)：Application of knowledge about human behavior, abilities, limitations, and other characteristics related to the design of tools, devices, systems, tasks, jobs, and environments to achieve adequate usability.
使用性工程檔案 (usability engineering file)：Set of records and other documents that are produced by the usability engineering process.
使用性規格 (usability specification)：Documentation defining the user interface requirements related to usability.
使用誤差 (use error)：Act or omission of an act that results in a different device response than intended by the manufacturer or expected by the user.  NOTE 1 to entry: Use  error includes slips, lapses, and mistakes.


Usability 的定義：

• A set of attributes that bear on the effort needed for use, and on the individual assessment of such use, by a stated or implied set of users.  (ISO 9126:1991, Software product evaluation - Quality characteristics and guidelines for their use.)
• The extent to which a product can be used by specified users to achieve specified goals with effectiveness, efficiency, and satisfaction in a specified context of use. (ISO 9241-11:1998, Guidance on usability.)
• The capability of the software product to be understood, learned, used and attractive to the user, when used under specified conditions.  (ISO 9126-1:2001, Software engineering - Part 1: Quality model.)
  

軟體使用性：
軟體：拆封授權軟體 (shrink-wrapped software)、套裝軟體 (packaged software)
軟體使用性為軟體的使用品質 (quality in use) 特性之一，軟體品質特性包括：功能性 (functionality)、可靠度 (reliability)、使用性 (usability)、效率性 (efficiency)、維護度 (maintainability)、移植性 (portability)。
功能性又分為準確性、適合性、互用性、保全性；
可靠度又分為成熟度、容錯性、恢復性、可用度；
使用性又分為瞭解性、學習性、操作性、吸引性；
效率性又分為時間行為、資源使用；
維護度又分為分析性、可變性、穩定性、測試性；
移植性又分為調適性、可裝性、共存性、可換性。



使用性工程：
設備使用性不足，會造成使用誤差 (use errors)，使用性與人性因子習習相關。

使用性常見的問題：
遺漏的功能性，系統沒有提供一些由使用者執行的工作。
一些由使用者執行的關鍵或共同的工作，性能不佳，例如使用者無法在合理的時間範圍內執行某些工作。
致命性的使用者誤差，例如敏感度資料庫被使用者意外地破壞了。
使用者滿意度低，例如系統很難使用，因此使用者不喜歡該系統。
使用者採用新系統意願低，例如因為很難使用，使用者不喜歡新系統。

使用性工程 (usability engineering) 是在系統生命週期中，由使用者儘早參與並持續採取互動方式的研發工作，以避免及緩解使用性問題的過程。使用性工程從生命週期的觀點，討論物品與使用者之間的關係，因此稱之為使用性生命週期 (usability life cycle)，包括要求分析、設計測試與發展、安裝等項目。

使用者工程的內容著重在系統工程的前端部分，初期主要是在醫療裝置研發過程，以滿足顧客中的使用者的需要為目標，所發展來的一個普及性應用學門。

使用性工程和人性因子 (human factors) 、人體工程 (ergonomics)、人員工程 (human engineering) 等學域有密切的關係。常見的名詞包括：人機介面 (man-machine interface, MMI)、使用者介面 (user interface, UI)、人員與電腦介面 (human computer interface, HCI)、使用者圖形介面 (graphical user interface, GUI)、人與機器介面 (human-machine interface, HMI)、人與機器人介面 (human-robot interface, HRI) 、人與系統介面 (human-system interface, HSI) 等 。

依照產業不同，特別是和使用者性能及使用者滿意度習習相關的互動式系統，研發人員對於使用者的知識與經驗，會影響設備產品設計使用性的努力。

使用性高的互動式系統，必須是有用 (useful) 與能用 (usable)，使用者導向的使用性特性包括：

• 容易學習
• 使用者執行工作的速度
• 使用者失誤率
• 使用者主觀的滿意度
• 使用者在時間方面的保持度
  

上述特性都是可量化的指標，每一項都可以度量。

領域分析 (domain analysis)：
誰是使用者？
他們執行的工作為何？

使用性主要討論人機介面，是最終產品或成品 (end item or end product) 必須具備的產品特性。使用介面定義模糊或使用困難，
使用性工程過程 (usability engineering process)
第一步：瞭解使用者需要 (understand the user's needs)
第二步：精進與複習 (refinement and iteration)
第三步：驗證與查證 (verification and validation)




UX: User Experience
Usefulness = Utility + Usability

使用性試驗報告：ISO 14598




使用性相關標準

• ISO 6385:1981, Ergonomic principles in the design of work systems
• ISO 10075:1991, Ergonomic principles related to mental work-load - General terms and definitions
• ISO 10075-2:1996, Ergonomic principles related to mental work-load - Part 2: Design principles
• ISO 9241-11:1998 (ed1.0), Ergonomics requirements for office work with vidual display terminals (VDTs) - Part 11: Guidance on usability
• ISO 11064-3:1999, Ergonomic design of control centres - Part 3: Control room layout
• ISO 13406-1:1999, Ergonomic requirements for work with visual displays based on flat panels - Part 1: Introduction
• ISO 13407:1999, Human-centred design processes for interaction systems
• ISO 11064-1:2000, Ergonomic design of control centres - Part 1: Prinicples for the design of control centres
• ISO 11064-2:2000, Ergonomic design of control centres - Part 2: Principles for the arrangement of control centres
• ISO 18529:2000, Ergonomics - Ergonomics of human-system interaction - Human-centred lifecycle process descriptions
• ISO/IEC 11581-1:2000, Information technology - User system interfaces and symbols - Icon symbols and functions - Part 1: Icons - General
• ISO/IEC 11581-2:2000, Information technology - User system interface and symbols - Icon symbols and functions - Part 2: Object icons
• ISO 13406-2:2001, Ergonomic requirements for work with visual displays based on flat panels - Part 2: Ergonomic requirements for flat panel displays
• ISO/IEC 9126:2001, Software engineering - Product quality - Part 1: Quality model
• ISO 14915-1:2002, Software ergonomics for multimedia user interfaces - Part 1: Design principles and framework
• ISO 14915-2:2002, Software ergonomics for multimedia user interfaces - Part 3: Media selection and combination
• ISO/TR 16982:2002, Ergonomics of human-system interacton - Usability methods supporting human-centred design
• ISO/TS 16071:2003, Ergonomics of human-system interaction - Guidance on accessibility for human-computer interfaces
• ISO/IEC/TR 9126-2:2003, Software engineering - Product quality - Part 2: External metrics
• ISO/IEC/TR 9126-3:2003, Software engineering - Product quality - Part 3: Internal metrics
• ISO/IEC 25062:2006, Software engineering - Software product Qulaity Requirement and Evaluation (SQuaRE) - Common Industry Format (CIF) for usability test reports
• IEC 62366:2007 (ed1.0), Medical devices - Application of usability engineering to medical devices
• ISO/IEC/TR 25062:2010, Systems and software engineering - Systems and software product Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) - Common Industry Formt (CIF) for usability: General framework for usability-related information
• ISO/IEC 25064:2013, Systems and softare engineering - Software product Quality Requirements and Evalulation (SQuaRE) - Common Industry Format (CIF) for usability: User needs report
• ISO/IEC 25063:2014, Systems and softare engineering - Systems and softare product Quality Requirement and Evaluation (SQuaRE) - Common Industry Format (CIF) for usability: Context of user description
• IEC 62366-1:2015 (ed1.0), Medical devices - Part 1: Application of usability engineering to medical devices
• ISO/IEC 25066:2016, Systems and software engineering - Systems and software Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) - Common Industry Format (CIF) for Usability - Evaluation Report
• ISO 9241-11:2017 (ed2.0), Ergonomics of human-system interaction - Part 11: Usability: Definitions and concepts
  

引用資料：

• 成功醫材聯盟電子報，國立成功大學，2014-06-25
• Applying Human Factors and Usability Engineering to Medical Devices, Guidance for Industry and Food and Drag Administration Staff, FDA, 2016-02-03
• ISO 9241: Introduction, www.userfocus.com.uk
• Userfocus.co.uk Website
• Industry Usability Reporting, NIST
• Whitney Quesenbery (2005), Usability Standards: Connecting Practice Around the World
• Benjamin Brooks & Michelle Grech (2013), Summary of International Standards relevant to Usability - E-Navigation Usability Workshop