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人為因素/可用性評估檢測

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發布時間：2025-08-03 21:47:51 更新時間：2025-09-15 17:22:38

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

人為因素/可用性評估檢測：構建安全高效的人機交互體驗

人為因素/可用性評估（Human Factors Engineering / Usability Engineering, HFE/UE）檢測是現代產品開發和設計流程中至關重要的環節，尤其在醫療器械、航空航天、汽車、消費電子等安全關鍵領域。它系統性地研究用戶、產品及其使用環境之間的交互關系，旨在識別、評估和降低用戶在使用產品或系統時可能出現的操作錯誤和風險，同時優化產品的易用性、效率和用戶滿意度。通過科學的檢測方法和標準化的流程，HFE/UE檢測能夠確保產品設計符合用戶的需求、能力、局限以及預期使用環境，最終提升產品的安全性和市場競爭力。

核心檢測項目

人為因素/可用性評估檢測涵蓋多維度指標，主要聚焦于：

任務績效與效率： 測量用戶完成關鍵任務的準確性、完成時間、操作步驟數量、出錯率（特別是可能導致嚴重后果的使用錯誤）等。
用戶認知負荷： 評估用戶在執行任務時所需的心理努力程度，避免信息過載或界面過于復雜導致誤操作。
用戶滿意度與主觀感受： 通過問卷（如SUS系統可用性量表、QUIS問卷）、訪談等方式收集用戶對產品易用性、學習曲線、界面設計、舒適度等方面的主觀評價。
可學習性與可記憶性： 考察用戶首次使用產品后的學習效果，以及間隔一段時間后再次使用時的記憶留存情況。
人機界面的清晰度與一致性： 評估界面元素的布局、標識符號、信息提示、警告信息的清晰度、一致性、可理解性和可辨識性。
使用錯誤與風險評估： 識別并分析用戶在實際操作中可能發生的所有類型的錯誤（疏忽、失誤、認知錯誤等），評估其發生頻率、可探測性以及可能造成的后果嚴重性。

關鍵檢測儀器與工具

進行人為因素/可用性評估檢測常需要借助專業設備和技術：

眼動追蹤儀： 精確記錄用戶的視覺焦點移動軌跡、注視點分布、掃視路徑和瞳孔變化，揭示用戶的視覺注意力和信息搜索模式。
生理信號監測設備： 如腦電圖(EEG)、心電圖(ECG)、皮電反應(GSR)等，用于客觀測量用戶的認知負荷、壓力水平和疲勞程度。
行為觀察與記錄系統： 多角度高清攝像機、錄音設備，用于捕捉用戶操作過程、面部表情、肢體語言和口頭評論（出聲思維法）。
動作捕捉系統： 精確記錄用戶身體各部位的運動軌跡和姿態，分析操作動作的流暢性和工效學合理性。
交互行為日志分析軟件： 自動記錄用戶在軟件界面上的點擊、滑動、輸入等操作序列和時間戳。
專業可用性測試軟件平臺： 提供任務流設計、數據收集（如問卷、任務時間、成功率）、遠程測試、數據分析等功能。
模擬環境/原型： 低保真/高保真原型、物理模擬器、虛擬現實(VR)/增強現實(AR)環境，用于在可控或接近真實的情境下進行測試。

主要檢測方法

根據不同研究目標和階段，采用多樣化的檢測方法：

形成性可用性測試： 在產品開發早期（概念、原型階段）進行，通常樣本量較?。?-8名代表性用戶），目的是發現主要可用性問題，指導設計迭代。
總結性可用性測試： 在產品設計基本定型后或上市前進行，樣本量較大（通常15名以上用戶），目的是驗證產品是否滿足預定的可用性目標（接受標準）和安全性要求。
認知走查： 由專家模擬用戶完成任務的過程，評估每個操作步驟是否符合用戶的認知模型。
啟發式評估： 專家根據公認的可用性原則（如尼爾森十大可用性原則）對界面進行評審。
出聲思維法： 要求用戶在操作產品時大聲說出其想法、意圖、困惑等，深入了解其認知過程。
問卷調查與結構化訪談： 收集用戶的主觀反饋和體驗數據。
任務分析與人因失誤分析： 系統分解用戶任務步驟，預測和分析潛在的使用錯誤。
實地研究/情境調查： 在用戶實際的工作或生活環境中觀察和研究產品的使用情況。

遵循的檢測標準與規范

人為因素/可用性評估檢測需嚴格遵循國際及國家相關標準和法規，確保其科學性和規范性，主要標準包括：

ISO 9241 (人-系統交互工效學)： 系列標準，特別是ISO 9241-11《可用性定義和概念》、ISO 9241-110《交互原則》、ISO 9241-210《以人為中心的設計過程》等。
IEC 62366 (醫療器械 – 可用性工程在醫療器械中的應用)： 這是醫療器械領域進行可用性工程和可用性評估的核心國際標準，最新版本為IEC 62366-1:2015 + AMD1:2020。它規定了將可用性工程過程應用于醫療器械生命周期管理的流程、方法和文檔要求，目的是降低使用風險。
FDA 人因工程與可用性工程指南： 美國食品藥品監督管理局發布的多份相關指南文件（如《Applying Human Factors and Usability Engineering to Medical Devices》, 《List of Highest Priority Devices for Human Factors Review》），對醫療器械在美國上市的人因工程提交內容和審查要求提供了詳細指導。
AAMI HE75:2009/(R)2018 (人因設計 - 醫療器械設計指南)： 由美國醫療器械促進協會發布，提供了醫療器械人因設計的詳細技術指南和建議。
SAE ARP 4761 / ARP 4754A： 航空航天領域關于安全性評估過程和系統開發的指導性文件，包含人因方面的要求。
ISO 13407 / ISO 9241-210： 規定了以人為中心的設計過程。
GB/T 18976 / GB/T 16251： 中國國家標準（對應ISO 13407/ISO 9241）。