c信息系統(tǒng)的詳細設計課件

第7章信息系統(tǒng)的詳細設計7/21/20231教學內容詳細設計的目的、原則、過程；詳細設計說明書；詳細設計工具；結構化程序設計方法；面向數(shù)據(jù)結構的設計方法；環(huán)形復雜度的度量方法和文本復雜度的度量方法；人-機界面設計要點。教學要求1．熟練掌握：詳細設計工具，包括圖形工具（程序流程圖、圖和圖）、表格工具（判定表和判定樹）、語言工具（語言）；結構化程序設計方法；環(huán)形復雜度的度量方法。2．一般掌握：詳細設計的目的、原則、過程；人-機界面設計的要求與設計、實現(xiàn)原則。3．了解：詳細設計文檔；面向數(shù)據(jù)結構的設計方法；文本復雜度的度量方法。7/21/202327.1詳細設計概述1．詳細設計(過程設計)目的 目的是為系統(tǒng)結構圖中的每一個模塊確定采用的算法和塊內數(shù)據(jù)流圖，用某種選定的表達工具給出清晰的描述，使程序員可以將這種描述直接翻譯為某種語言程序。2．詳細設計的原則為了能夠使模塊的邏輯描述清晰準確，在詳細設計階段應遵循下列原則。(1)將保證程序的清晰度放在首位(2)設計過程中應采用逐步細化的實現(xiàn)方法(3)選擇適當?shù)谋磉_工具7/21/202333．詳細設計的過程 （1）為每個模塊確定采用的算法，并用適當?shù)墓ぞ弑磉_算法的過程，給出詳細的描述；（2）確定每一模塊使用的數(shù)據(jù)結構和模塊接口的細節(jié)，包括內部接口、外部接口、模塊的輸入、輸出及局部數(shù)據(jù)等；（3）為每個模塊設計一組測試用例，以便在編碼階段對模塊代碼進行預定的測試；（4）編寫詳細設計說明書，提交復審。7/21/202344．詳細設計說明書(1)引言：用于說明編寫本說明書的目的、背景，定義所用到的術語和縮略語，以及列出文檔中所引用的參考資料等。(2)總體設計：用于給出軟件系統(tǒng)的體系結構圖。(3)模塊描述：依次對各個模塊進行詳細的描述，主要包括模塊的功能和性能、實現(xiàn)模塊功能的算法、模塊的輸入及輸出、模塊接口的詳細信息等。

參見8567-2006計算機軟件文檔編制規(guī)范。7/21/202357.2詳細設計的工具描述程序處理過程的工具稱為過程設計工具，它們可以分為圖形、表格和語言三類。1．圖形工具：包括程序流程圖、圖和圖；2．表格工具：包括判定表和判定樹；3．語言工具：包括語言。7/21/202361．程序流程圖程序流程圖也稱為程序框圖，它是歷史最悠久、使用最廣泛的一種描述程序邏輯結構的工具。1）程序流程圖的符號和表示方式程序流程圖常用的基本符號如圖所示。7/21/20237用程序流程圖表達的三種基本控制結構如圖所示。7/21/202382）程序流程圖的實例例：求一組數(shù)中的最大值，畫出程序流程圖。將這組數(shù)存于一個數(shù)組A中，用語言描述其計算過程：（1）輸入一個數(shù)組A，元素個數(shù)為N；（2）令最大數(shù)（1）（數(shù)組中的第1元素）；（3）從A（2）至A（N）（即第2個元素至最末一個元素）依次與最大數(shù)進行比較；（4）如新元素>，則新元素；（5）輸出最大數(shù)。7/21/20239用程序流程圖來描述這一算法的過程，結果如圖所示。圖7-3用程序流程圖描述的求最大值的算法7/21/2023103）程序流程圖的優(yōu)缺點優(yōu)點：比較直觀、清晰，使用靈活，便于閱讀和掌握。缺點：①可以隨心所欲地畫控制流程線的流向，容易造成非結構化的程序結構，編碼時勢必不加限制地使用語句，導致基本控制塊多入口多出口，這樣會使系統(tǒng)質量受到影響，與系統(tǒng)設計的原則相違背；②程序流程圖本質上不支持逐步求精，它使程序員容易過早地考慮程序的具體控制流程，而忽略了程序的全局結構；③程序流程圖難以表示系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)結構；④對于大型系統(tǒng)而言，程序流程圖描述過于瑣碎，不容易閱讀和修改。為了克服程序流程圖的缺陷，要求程序流程圖都應由三種基本控制結構順序組合和完整嵌套而成，不能有相互交叉的情況，這樣的程序流程圖才是結構化的程序流程圖。7/21/2023112．盒圖盒圖（圖）是由和

按照結構化的程序設計要求提出的描述一種圖形算法工具。1）盒圖的表示方式用盒圖表達的三種基本控制結構如圖所示。7/21/2023122）盒圖的實例以前面求一組數(shù)中最大值的算法為例，如用盒圖描述，結果如圖7-5所示。7/21/2023133）盒圖的優(yōu)缺點盒圖有如下一些優(yōu)點：①所有的程序結構均用方框來表示，無論并列或者嵌套，程序的結構清晰可見；②它的控制轉移不能任意規(guī)定，必須遵守結構化程序設計的要求；③很容易確定局部和全程數(shù)據(jù)的作用域；④很容易表現(xiàn)嵌套關系，也可以表示模塊的層次結構。盒圖不足的是，當程序內嵌套的層數(shù)增多時，內層的方塊越畫越小，不僅會增加畫圖的困難，并將使圖形的清晰性受到影響；當需要對設計進行修改時，盒圖的修改工作量會很大。7/21/2023143．圖()問題分析圖圖的基本原理是：采用自頂向下、逐步細化和結構設計的原則，將模糊的問題解的概念逐步轉換為確定的和詳盡的過程，使之最終可采用計算機直接進行處理。1）

圖的表示方式用圖表達的三種基本控制結構如圖所示。7/21/2023152)圖的實例以前面求一組數(shù)中最大值的算法為例，如用圖來描述，結果如圖所示。7/21/2023163）圖的優(yōu)缺點圖的主要優(yōu)點如下：①支持自頂向下，逐步求精的要求；②圖滿足結構化程序設計要求，因此采用圖導出的程序必然是結構化的；③圖描述的算法結構清晰、易讀易懂、使用方便。圖中每條豎線表示一個嵌套層次，圖示隨層次增加向右伸展；④圖既可以描述控制，也可以描述數(shù)據(jù)結構，很容易將圖描述的算法轉換為源程序代碼；⑤可自動生成程序。與程序流程圖和盒圖相比，圖的使用不是很普遍。7/21/2023174．綜合實例下面分別使用程序流程圖、盒圖和圖來表達計算應發(fā)工資模塊的算法過程，結果如圖所示。（a）采用程序流程圖描述計算應發(fā)工資模塊7/21/202318

(b)采用N－S圖描述計算應發(fā)工資模塊(c)采用圖描述計算應發(fā)工資模塊圖7-8三種詳細設計中使用的圖形工具示例7/21/2023195．判定表和判定樹請分別用判定表和判定樹工具來描述某單位工資檔案管理系統(tǒng)中“職務津貼計算”加工邏輯過程。假定職工的職稱只分為助工、工程師和高工三種，保低津貼分別是350、400、500元，并且單位根據(jù)職工的工作年限給予津貼適當?shù)纳细—剟?，具體上浮情況如下：無論助工、工程師和高工工作年限在10年以下的無浮動；對于在單位工作超過10年但不到20年的職工，助工、工程師津貼上浮20%，高工上浮30%；對于在單位工作超過20年的職工，助工津貼上浮30%，工程師津貼上浮35%，高工上浮40%。7/21/202320對應的判定表如表7-1所示。7/21/202321對應的判定樹如圖7-9所示。7/21/2023226．語言語言即過程設計語言()，是一種用于描述程序算法和定義數(shù)據(jù)結構的偽碼設計語言。1）的構成是一種“混雜”語言，它使用一種語言（通常是某種自然語言）的詞匯來表示實際操作，同時卻使用另一種語言（某種結構化的程序設計語言）的語法來定義控制結構和數(shù)據(jù)結構。自然語言的采用使算法的描述靈活自由、清晰易懂，結構化程序設計語言的采用使控制結構的表達具有固定的形式且符合結構化設計的思想。語言的構成與用于描述加工的結構化語言相似但又有區(qū)別，主要區(qū)別在于：由于語言表達的算法是編碼的直接依據(jù)，因此其語法結構更加嚴格并且處理過程描述更加具體詳細。7/21/2023232）的實例前面求一組數(shù)中最大值的過程如果用語言描述，結果如下:A(1)2N<A(I)(I)

7/21/2023243）語言的優(yōu)缺點語言具有如下一些優(yōu)點：①雖然不是程序設計語言，但是它與高級程序設計語言非常類似，只要對描述稍加變換就可變成源程序代碼，因此，它是詳細設計階段很受歡迎的表達工具；②用寫出的程序，既可以很抽象，又可以很具體。因此，容易實現(xiàn)自頂向下逐步求精的設計原則；③描述同自然語言很接近，易于理解；④描述可以直接作為注釋插在源程序中，成為程序的內部文檔,這對提高程序的可讀性是非常有益的。的缺點是不如圖形工具那樣描述形象直觀，對復雜條件的描述，不如判定表清晰、簡單，因此常常將描述與一種圖形描述工具結合起來使用。7/21/202325練習題畫出下面用寫出的程序的圖。

P

A>OA1A2;

S1;

B>0B1;

CS23;

B2

;

B3

;7/21/2023267/21/2023277.3結構化程序設計方法1．結構化程序設計的概念定義：結構化程序設計是一種設計程序的技術，采用自頂向下、逐步細化的設計方法和單入口、單出口的控制技術，認為任何程序都可以通過順序、選擇（型選擇）和循環(huán)（型循環(huán)）三種基本控制結構的復合實現(xiàn)。如果只允許使用順序、型分支和型循環(huán)這三種基本控制結構，則稱為經典的結構程序設計；如果除了上述三種基本控制結構之外，還允許使用型多分支結構和型循環(huán)結構，則稱為擴展的結構程序設計；如果再加上允許使用（或）結構，則稱為修正的結構程序設計。7/21/2023282．結構化程序設計的原則結構化程序設計的主要原則包括：1)使用語言中的順序、選擇、重復等有限的基本控制結構表示程序邏輯。2)選用的控制結構只準許有一個入口和一個出口。3)復雜結構應該用基本控制結構進行組合嵌套來實現(xiàn)。4)語言中沒有的控制結構，可用一段等價的程序段模擬。5)嚴格控制語句，僅在下列情形才可使用：(a)用一個非結構化的程序設計語言來實現(xiàn)一個結構化的構造。(b)若不使用語句就會使程序功能模糊。(c)在某種可以改善而不是損害程序可讀性的情況下。7/21/2023293．使用結構化程序設計技術的優(yōu)缺點使用結構化程序設計技術的好處體現(xiàn)在：（1）自頂向下、逐步細化的方法符合人類解決復雜問題的普遍規(guī)律，可以顯著提高系統(tǒng)開發(fā)的成功率和生產率。（2）先全局后局部、先整體后細節(jié)、先抽象后具體的逐步求精過程開發(fā)出的程序有清晰的層次結構。（3）使用單入口單出口的控制結構而不使用語句，使得程序的靜態(tài)結構和它的動態(tài)執(zhí)行情況比較一致。（4）控制結構有確定的邏輯模式，編寫程序代碼只限于使用很少幾種直截了當?shù)姆绞?。?）程序清晰和模塊化使得在修改和重新設計一個系統(tǒng)時可以重用的代碼量最大。（6）程序的邏輯結構清晰，有利于程序正確性證明。7/21/202330結構程序設計技術的主要缺點是：結構化方法編制的源代碼較長，存儲容量和運行時間有所增加（估計增加10%～20%）；有些非結構化語言不直接提供單入、單出的基本控制結構；個別情況下結構化程序的結構也十分復雜。然而隨著計算機硬件技術的發(fā)展，存儲容量和運行時間已經不是嚴重問題；如果使用非結構化語言編程，有限制地使用語句，常?？梢赃_到既滿足程序結構清晰的要求，又能夠保證程序執(zhí)行的效率。7/21/2023314．自頂向下、逐步細化的設計方法在詳細設計以及編碼階段采用自頂向下、逐步細化的方法，可以把一個模塊的功能再逐步細化為一系列具體的處理步驟或某種高級語言的語句。逐步細化的步驟可以歸納為三步：1）由粗到細地對程序進行逐步的細化，每一步可選擇其中一條或數(shù)條將它們分解為更多或更詳細的程序步驟。2）在細化程序過程時，對數(shù)據(jù)的描述同時進行細化。3）每步細化均使用相同的結構語言，最后一步一般直接用偽碼來描述。7/21/202332下面用一個簡單的例子來說明“逐步細化”的實現(xiàn)方法。設學生信息管理系統(tǒng)模塊圖中統(tǒng)計模塊的功能之一是：輸入一個班學生某門課的成績，分別統(tǒng)計成績在85分～100分、60分～84分和60分以下各分數(shù)段的人數(shù)。編程思路是：讀入學生成績（可利用已存在的學生成績數(shù)據(jù)文件），成績用表示，對每一個成績確定它所在的分數(shù)段，并將所在分數(shù)段人數(shù)加１。為此須設三個計數(shù)變量1、2、3來存放各分數(shù)段人數(shù)。7/21/202333一級算法過程為：（1）將各分數(shù)段人數(shù)設置為０；（2）循環(huán)：循環(huán)控制變量Ｉ初值＝１，終值＝班級人數(shù)，改變量＝１（若從數(shù)據(jù)文件讀成績，執(zhí)行循環(huán)體條件應是“未到文件尾”）；（3）讀入成績；（4）確定成績所在分數(shù)段，并將所在分數(shù)段人數(shù)加１；（5）輸出各分數(shù)段人數(shù)。其中第１步和第４步需細化求精。二級求精過程為：（1）－①1=0、2=0、3=0（4）－①>=8511+1>=6022+133+17/21/2023347.4面向數(shù)據(jù)結構的設計方法在詳細設計階段，還會用到一些面向數(shù)據(jù)結構的設計方法。下面主要介紹兩種面向數(shù)據(jù)結構的方法：方法和方法。1．方法方法是面向數(shù)據(jù)結構設計方法的代表之一，它的基本思想是：在充分理解問題輸入、輸出數(shù)據(jù)的基礎上，找出輸入、輸出數(shù)據(jù)的層次結構對應關系，根據(jù)數(shù)據(jù)結構的層次關系映射為軟件控制層次結構，然后對問題進行求精，給出對外求解的精確描述。7/21/2023351）圖圖由方框、連線及有特殊含義的一些標記組成。由于盡管數(shù)據(jù)結構種類繁多，但其數(shù)據(jù)元素之間的聯(lián)系只有順序、選擇和循環(huán)三種。因此，使用圖無論表達數(shù)據(jù)結構或程序結構，都是由這三種基本結構組合而成的。這三種基本結構在圖中的表示符號如圖7-10所示。7/21/2023362）方法方法是一種典型的面向數(shù)據(jù)結構的結構化程序設計方法，其設計目標是從分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結構出發(fā)，最后得出用偽代碼表示的程序處理過程。為了便于理解，下面通過一個簡單的例子來說明方法的具體設計步驟。假定某單位原來存在一個職工工資文件和一個職工檔案文件，兩個文件中的記錄均按照職工編號升序排列且數(shù)目相等，現(xiàn)在要將這兩個獨立的文件合并為一個職工工資檔案文件。采用方法設計，共分為以下四步進行：7/21/202337（1）分析問題，確定輸入、輸出數(shù)據(jù)的邏輯結構，并用圖將其描述出來。7/21/202338（2）找出輸入數(shù)據(jù)結構和輸出數(shù)據(jù)結構中有對應關系的單元，并按下列規(guī)則導出描述程序結構的圖，結果如圖7-12所示。7/21/202339（3）列出完成結構圖中各處理框功能的所有操作、分支及循環(huán)條件，并把它們放到程序結構圖上的適當位置。例子中所涉及的基本操作和條件如下：A.打開輸入文件；B.新建工資檔案文件；C.讀取輸入文件中的一條記錄；D.關閉文件；E.合并生成工資檔案記錄；F.將工資檔案記錄寫入文件；G.終止；I(1).輸入文件未結束。(a)改進前的程序結構圖；(b)改進后的程序結構圖圖7-13加入基本操作和條件后的程序結構圖7/21/202340（4）用偽代碼寫出程序的處理過程。圖7-13(b)所示的程序結構圖對應的偽代碼表示如下：產生工資檔案文件打開兩個輸入文件新建工資檔案文件程序體輸入文件未結束產生工資檔案記錄從兩個輸入文件中各讀取一條記錄 合并生成工資檔案記錄 將生成的工資檔案記錄寫入工資檔案文件中產生工資檔案記錄程序體關閉所有文件終止產生工資檔案文件7/21/2023412．方法1）圖在圖中，數(shù)據(jù)元素按從上到下順序出現(xiàn)，元素選擇出現(xiàn)或重復出現(xiàn)的事實用在元素下面圓括號中標出的出現(xiàn)次數(shù)注明。圖除了表示數(shù)據(jù)結構外，也可表示程序結構。2）使用方法的步驟（1）分析確定輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)的邏輯結構，并用圖描繪數(shù)據(jù)結構。（2）依據(jù)輸入數(shù)據(jù)結構導出程序結構，并用圖描繪數(shù)據(jù)程序的處理層次。（3）將程序結構圖改為流程圖，并自下至上給每個處理框編號。（4）根據(jù)程序流程圖分類寫出程序的偽代碼指令。（5）按分類寫出的指令按序號排序，從而得出描述處理過程的偽碼。7/21/202342面向數(shù)據(jù)結構的方法主要適用于數(shù)據(jù)結構比較穩(wěn)定、變化不大的程序模塊。如果一個程序的數(shù)據(jù)結構經常有變化，或無法準確地定義數(shù)據(jù)結構，則不適宜采用這樣的設計方法。7/21/2023437.5程序的復雜性度量定量度量程序復雜程度的方法很有價值：把程序的復雜程度乘以適當常數(shù)即可估算出系統(tǒng)中故障的數(shù)量以及系統(tǒng)開發(fā)需要用的工作量，定量度量的結果可以用來比較兩個不同的設計或兩個不同算法的優(yōu)劣；程序的定量的復雜程度可以作為模塊規(guī)模的精確限度。環(huán)形復雜度的度量方法文本復雜度的度量方法。7/21/2023447.5.1環(huán)形復雜度的度量方法1．程序圖使用方法首先需要畫出程序圖()，所謂程序圖可以看成是“退化了的”程序流程圖，也就是把程序流程圖中的每個處理符號都退化成一個點，原來連接不同處理符號的箭頭變成連接不同點的有向弧，這樣得到的有向圖就稱為程序圖。幾種基本結構的程序圖如圖7-14示。7/21/202345例如，對如圖7-15(a)所示的程序流程圖進行簡化，可得到如圖7-15(b)所示的程序圖。7/21/2023462.環(huán)形復雜度的度量方法環(huán)形復雜度等于強連通的程序圖中線性無關的有向環(huán)的個數(shù)。根據(jù)圖論，在一個強連通的有向圖中線性無關環(huán)的個數(shù)由下面的公式給出：V(G)＝m－n＋p①其中，V(G)表示有向圖G中的線性無關的環(huán)數(shù)；m表示有向圖G中有向邊(弧)的個數(shù)；n表示有向圖中的結點個數(shù)；p是有向圖G中的分離部分的數(shù)目。

7/21/202347對于一個正常的程序來說，應該從程序圖內的入口點到達圖中任何一個結點（一個不能達到的結點代表永遠不能執(zhí)行的程序代碼，顯然是錯誤的），因此，程序圖總是連通的，也就是說，1。m和n的值從程序圖中可以方便地得到。現(xiàn)在的關鍵問題是，程序圖雖然是連通圖，但卻不是強連通圖(圖中靠近入口的結點可以到達下面的結點，而靠近出口的結點往往不能到達上面的結點)，而強連通圖是要求從圖中任一結點出發(fā)都可以到達所有其他結點。為了使程序圖能夠滿足圖論中計算環(huán)形復雜度公式的要求，可以在程序圖中增加一條從出口點到入口點的虛弧，此時，程序圖就變成了一個強連通圖。7/21/202348對圖7-15(b)所示的程序圖添加虛弧后，就得到了如圖7-16所示的強連通圖。強連通程序圖的環(huán)形復雜度：V(G)＝13－10＋1＝47/21/202349實質上，除了采用上面的公式①可以計算環(huán)形復雜度的值以外，還可以使用下面兩個公式來計算程序圖中的環(huán)形復雜度。V(G)＝強連通的程序圖在平面上圍成的區(qū)域數(shù)②V(G)＝判定結點數(shù)＋1③結構化程序的程序圖總是平面圖，因此均可采用公式②來進行環(huán)形復雜度的計算。圖7-16中，程序圖圍成的區(qū)域有()，()，()和()，因此，根據(jù)公式②可得該程序圖的環(huán)形復雜度為4。通過公式③可以看出，一個程序的環(huán)形復雜度取決于它的程序圖中所包含的判定結點的個數(shù)。在圖7-16中，判定結點分別為b，c和g，每個判定結點都在程序圖中產生一個環(huán)域，因此，程序中的分支或循環(huán)結構越多，嵌套層次數(shù)越多，程序的環(huán)形復雜度就越大。根據(jù)公式③可得圖7-16的環(huán)形復雜度為：3＋1＝4。7/21/2023503．環(huán)形復雜度的用途程序的環(huán)形復雜度取決于程序控制流的復雜程度，也即取決于程序結構的復雜程度。當程序內分支數(shù)或循環(huán)個數(shù)增加時，環(huán)形復雜度也隨之增加，因此它是對測試難度的一種定量度量，也能對系統(tǒng)最終的可靠性給出某種預測。研究大量程序后發(fā)現(xiàn)，程序的環(huán)形復雜度越高，程序的可理解性就越差，程序測試和維護的難度也就越大，并且，環(huán)形復雜度高的程序，往往就是最容易出問題的程序。實踐證明，模塊規(guī)模以V(G)≤10為宜，即盡量將程序的環(huán)形復雜度控制在10以下。7/21/2023517.5.2文本復雜度的度量方法文本復雜度的度量方法又稱為方法。度量方法是于1977年提出的關于度量軟件復雜性的一種最有效的方法。此方法可根據(jù)源程序中運算符(包括關鍵字)和操作數(shù)(包括常量和變量)的總數(shù)來度量程序復雜度，并可以預測程序的文本復雜度和程序中包含的錯誤個數(shù)。7/21/2023521．預測程序的文本復雜度對源程序文本復雜度進行度量的具體方法為：首先找出整個程序中運算符出現(xiàn)的總次數(shù)N1及操作數(shù)出現(xiàn)的總次數(shù)N2，接著使用下面的公式即可計算出程序的文本復雜度N：N＝N1＋N2在詳細設計結束后，可以知道程序中需使用的不同運算符的個數(shù)n1和不同操作數(shù)的個數(shù)n2，此時可通過下面的公式預測程序的文本復雜度H：12n122n2另外還可以計算程序量V，它表明了程序在“詞匯上的復雜度”。（N1＋N2）2（n12）7/21/2023532．預測程序中包含的錯誤個數(shù)給出了預測程序中包含錯誤的個數(shù)的公式如下：2（n12）/3000例如，一個程序對75個數(shù)據(jù)庫項共訪問1300次，對150個運算符共使用了1200次，那么預測該程序的錯誤數(shù)B：B=(1200+1300)2(75+150)/30006.5即預測該程序中可能包含6～7個錯誤。有人曾對從300條到1200條語句范圍內的程序核實了上述公式，發(fā)現(xiàn)預測的錯誤數(shù)與實際錯誤數(shù)相比誤差在8%之內。度量是目前最好的度量方法，但它也有缺點，由于n1、n2、N1、N2相同的程序在控制結構和數(shù)據(jù)復雜性等方面可能存在相當大的差異，程序員使用程序設計語言描述算法的水平和熟練程度也有很大區(qū)別，因此的估算方法有一定的局限性。7/21/2023547.6人-機界面設計7.6.1用戶的使用需求分析用戶需求包含功能需求和使用需求。1．用戶對計算機系統(tǒng)的要求⑴讓用戶靈活地使用，不必以嚴格受限的方式使用系統(tǒng)。為了完成人-機間的靈活對話，要求系統(tǒng)提供對多種交互介質的支持，提供多種界面方式，用戶可以根據(jù)任務需要自己的特性，自由選擇交互方式。⑵系統(tǒng)能區(qū)分不同類型的用戶并適應他們，要求依賴于用戶類型和任務類型，系統(tǒng)自動調節(jié)以適應用戶。⑶系統(tǒng)的行為及其效果對用戶是透明的。⑷用戶可以通過界面預測系統(tǒng)的行為。⑸系統(tǒng)能提供聯(lián)機幫助功能，幫助信息的詳細程度應依據(jù)用戶的要求。7/21/202355⑹人-機交互應盡可能和人際通信相類似，要把人-機交互常用的例子、描述、分類、模擬等用于人－機交互中。

⑺系統(tǒng)設計必須考慮到人使用計算機時的身體、心理要求，包括機房環(huán)境、條件、布局等，以使用戶能在沒有精神壓力的情況下使用計算機完成他們的工作。7/21/2023562．用戶技能方面的使用需求應該讓系統(tǒng)去適應用戶，對用戶使用系統(tǒng)不提出特殊的身體、動作方面的要求，例如用戶只要能使用常用的交互設備(如鍵盤、鼠標器、光筆)等即能工作，而不應有任何特殊要求。⑴用戶只需有普通的語言通信技能就能進行簡單的人-機交互。目前人-機交互中使用的是易于理解和掌握的準自然語言。⑵要求有一致性的系統(tǒng)。一致性系統(tǒng)的運行過程和工作方式很類似于人的思維方式和習慣，能夠使用戶的操作經驗、知識、技能推廣到新的應用中。⑶應該讓用戶能通過使用系統(tǒng)進行學習，提高技能。最好把用戶操作手冊做成交互系統(tǒng)的一部分，當用戶需要時，有選擇地進行指導性的解釋。⑷系統(tǒng)提供演示及示例程序，為用戶使用提供范例。7/21/2023573．用戶習性方面的使用需求⑴系統(tǒng)應該讓在終端前工作的用戶有耐心。這一要求是和系統(tǒng)響應時間直接相關聯(lián)的。對用戶操作響應的良好設計將有助于提高用戶的耐心和使用系統(tǒng)的信心。⑵系統(tǒng)應該能很好地對付易犯錯誤、健忘以及注意力不集中等習性。良好的設計應設法減少用戶錯誤的發(fā)生，例如采用圖形點取方式。此外，必要的冗余長度、可恢復操作、良好的出錯信息和出錯處理等也都是良好系統(tǒng)所必須具備的。⑶應該減輕用戶使用系統(tǒng)的壓力。系統(tǒng)應對不同用戶提供不同的交互方式。例如，對于偶然型和生疏型用戶可提供如問答式對話、菜單選擇等交互方式；對于熟練型或專家型用戶提供如命令語言、查詢語言等交互方式；而直接操縱圖形的用戶界面以其直觀、形象化及與人們的思維方式的一致性，更為各類用戶所歡迎。7/21/2023584．用戶經驗、知識方面的使用需求系統(tǒng)應能讓未經專門訓練的用戶容易使用。（1）系統(tǒng)能對不同經驗知識水平的用戶做出不同反應，例如不同程序的響應信息、提示信息、出錯信息等。（2）提供同一系統(tǒng)，甚至不同系統(tǒng)間系統(tǒng)行為的一致性，建立起標準化的人-機界面。（3）系統(tǒng)必須適應用戶在應用領域的知識變化，應該提供動態(tài)的自適應用戶的系統(tǒng)設計?？傊?，良好的人-機界面對用戶在計算機領域及應用領域的知識、經驗不應該有太高要求，相反，應該對用戶在這兩個領域的知識、經驗變化提供適應性。7/21/2023595．用戶對系統(tǒng)的期望方面的要求（1）用戶界面應提供形象、生動、美觀的布局顯示和操作環(huán)境，以使整個系統(tǒng)對用戶更具吸引力。（2）系統(tǒng)決不應該使用戶失望，一次失敗可能使用戶對系統(tǒng)望而生畏。良好的系統(tǒng)功能和人-機界面會使用戶樂意把計算機系統(tǒng)當成用戶完成其任務的工具。（3）系統(tǒng)處理問題應盡可能簡單，并提供系統(tǒng)學習機制，幫助用戶集中精力去完成。其實際工作，減輕用戶操作運行計算機系統(tǒng)的盲目性。7/21/2023607.6.2人-機界面的設計原則1．確定用戶確定用戶是驚醒系統(tǒng)分析和設計的第一步，也就是標識使用應用系統(tǒng)的用戶（最終用戶）的類型。軟件系統(tǒng)的設計者必須了解自己的用戶，包括用戶的年齡段、受教育程度、興趣、工作時間、特殊要求等。“了解用戶”是一個十分簡單的想法，但在工程實踐中常常是一個困難的要求。從對計算機系統(tǒng)或者程序熟悉程度觀點，計算機用戶可以分為終端用戶和系統(tǒng)程序員兩類。終端用戶指計算機系統(tǒng)的終端操作者或是使用者，這類用戶通常不要求懂得計算機和程序，系統(tǒng)的用戶界面要求易學、易用、可靠。對于系統(tǒng)程序員來說，他們熟悉系統(tǒng)運行環(huán)境，具有較熟悉的程序設計經驗，通常要求具有對現(xiàn)有系統(tǒng)運行維護，甚至二次開發(fā)的能力。因此，他們要求系統(tǒng)模塊結構良好。7/21/2023612．盡量減少用戶的工作在設計人-機計算機組成的人-機系統(tǒng)來完成一定的任務時，應該讓計算機能積極主動，而讓人盡可能地少做工作，因而使用戶能更輕松、更方便地完成工作。為減少需要用戶記憶的內容，用戶界面設計中主要用以下辦法。（1）用提示選擇，而不是輸入命令串（2）聯(lián)機幫助（3）增加可視化圖形表示7/21/2023623．一致性原則人-機界面的一致性主要體現(xiàn)在輸入、輸出方面的一致性，具體是指在應用程序的不同部分，甚至不同應用程序之間，具有相似的界面外觀、布局和相似的人-機交互方式以及相似的信息顯示格式等。一致性原則有助于用戶學習，減少學習量和記憶量。7/21/2023634．系統(tǒng)要給用戶提供反饋人-機交互系統(tǒng)的反饋是指用戶從計算機一方得到信息，表示計算機對用戶的動作所做的反應。使用戶操作簡便，并提供清晰的提示是用戶界面設計的一個主要原則。其