装备IETM界面外观信息架构中的分面与分层*

安钊, 吴玲达

(中国人民解放军66393部队 博士后科研工作站, 河北 保定 071000)

0 引言

交互式电子技术手册(interactive electronic technical manual, IETM)是以数字形式存储，采用文字、图形、表格、音频和视频等形式，以人机交互方式提供装备基本原理、操作使用和维修等内容的技术出版物。IETM是通过计算机控制的电子显示系统(electronic display system, EDS)与用户进行信息交互的。所以，用户能否准确使用信息受到IETM界面外观的可理解性的影响[1]。除了可理解性外，可查找性也困扰着装备IETM的使用。当前，装备的复杂化加速了技术信息数据量的增长。以美军坦克为例，1980年M1坦克的技术资料数量达到4万多页，比1970年M60坦克技术资料的2万多页增长了一倍，而且有10年就增长一倍的趋势[2]。同时，装备的复杂化也导致了生产厂家的多样化，生产厂家各自提供自己生产的装备部件技术信息，在这种情况下，如果没有统一的界面规范，就很难控制IETM信息的表现格式。技术信息数据的庞大和样式的迥异，容易使装备IETM在部署后难以寻找到对应的信息。

当前解决信息可理解性和可查找性的有效方法是进行信息架构分析。信息架构分析是一个整理信息，斡旋信息系统与使用者需求的过程。它可以将信息变成一个经过组织、归类处理后，具有浏览体系的组合结构，以方便用户使用[3]。装备IETM作为一种电子显示系统，它的系统功能，包括事件、输入、组织、数据、输出之间的关系，完全由控制视图反映。对其界面外观建立清楚的结构，将会深刻影响装备IETM的设计制作，使之从生产源头就得到质量控制，确保了其使用阶段的便利性。

1 装备IETM的基本功能

按照系统开发周期的过程，创作设计装备IETM的首要任务是依据用户的任务来确定装备IETM的功能[4]。一般来讲，用户使用装备IETM主要是为完成以下几项工作：

(1) 查找装备技术信息。

(2) 按照装备IETM规定的要求完成某项军事任务。

(3) 记录某项军事任务的完成情况，或者提出自己的看法。

如果要详细回答和分解这些问题，从设计角度来讲，装备IETM在界面外观上至少要提供以下几点功能要求：

(1) 确保装备IETM的用户处在正确的位置，也就是用户能够通过IETM自身的描述来判断自己所处的位置在哪里，位置是否正确。

(2) 让用户知道自己有哪些选择。对于安全性要求很高的内容，要有怎样的警示信息才能进行下一步的活动。

(3) 让用户很容易找到想要找的东西。通过对界面上对象的排列组合，以符合人的认识特性，来减少人的视觉搜索时间。通过标准规范名称，以易于用户理解，便于快速判断，以正确的方式在界面上找到需要的对象。

(4) 允许用户保存、查找、发布新的内容。

2 装备IETM界面外观的分面分层

为了具体实现这些功能，按照结构决定功能的基本原理，需要对以上的功能要求内容进行细化、梳理。分面与分层就是这样一种方法，就是将大的功能划分为更小的类别和层次，确保整体功能不减少或者不发生变化[5]。在装备IETM设计时，将分面分层明确的信息再进行综合，将这些小的元素组合起来，创作出符合装备保障各项活动需要的装备IETM。

按照分面与分层的实质，结合标准MIL-DTL-87268C和标准GJB6600.1-2008 第1部分的规范要求，以及工程实际，装备IETM界面外观可划分为固有属性、管理属性、描述属性、格式要求、样式要求和交互特征等不同类别的要素。每个类别要素为了表达精确，可以进行深层次的划分。一般情况下可分为110余种视图子要素。装备IETM一般界面外观的信息架构如图1所示。

3 装备IETM界面外观信息架构的分析

3.1 固有属性的表现

固有属性是指与内容构成有关的要素，主要用来说明界面是什么。通常装备IETM的界面是由文本、表格、插图、对话框、链接等元素组成[6]。这些要素再通过链接关系，组成一定内涵的复合节点，用以表达信息的内容。

文本通常由字、词、句、段、数字、希腊字母、特殊符号(比如，标点符号)等抽象字符组成，用来表达信息涵义或者提供链接起点。表格由相互独立的表格体组成，能够通过链接实现与其他信息的参考引用。插图由分成层或者单元的图形组成，用来表达系统或部件的位置、示意或者路线。对话框以程式化的方式供用户进行交互，对话框要体现一个完整的原因-结果程序。因此，在设计界面显示的信息时，要考虑到什么样的要素显示相对应的信息。比如，装备工作原理，最好是用文本说明，用插图表示。对于装备操作过程，则应是用文本说明，用视图演示。对于装备故障排除，则应是以对话框为主，加以链接外部资源数据。而对于链接，则要防止空链接的产生[7]。

图1 装备IETM一般界面外观的信息架构Fig.1 General look and feel information architecture of equipment IETM

3.2 管理属性的表现

管理属性为了让用户能够清楚地知道如何找到相应型号的装备IETM，并且知道装备IETM中包含哪些技术信息，以及这些技术信息要按照怎样的方式使用。

装备IETM应当首先像纸质技术手册一样有一个整体说明，包括技术信息的范围、内容和结构，告诉用户技术手册的主题范围。其次要有一个帮助文档，告诉用户怎样使用手册去找到需要的信息，怎样使用用户交互功能等等有关的使用说明。警示性信息在管理属性中非常重要。为了强调安全因素，要将警示性信息分成不同的级别，以便于有针对性地描述可能引起的危险。警示性信息的显示位置必须在装备使用或维修活动执行信息的前面，并且要对每个步骤产生的危险都要进行详细说明。警示性信息的样式要醒目，并且在对话框流程中能够确保装备IETM的用户对警示性信息的确认后，才能进行相应的装备保障活动。

3.3 描述属性的表现

装备IETM的功能是描述与装备保障活动有关的技术信息，是呈现给用户的主要内容，用户将会按照描述属性的内容实施装备保障的各项活动。根据装备使用和维修活动中不同的工作内容的抽象，可将描述属性分为描述性信息、任务信息、故障隔离信息和零部件信息4类[1,6]。描述性信息是用来说明系统的功能、位置、大小以及对各种保障活动解释类信息。任务信息是用来描述完成装备保障任务类的信息。故障隔离信息是用来描述与排除故障有关类的信息，包括测试和观察的结果，以及动态数据的输入和显示。零部件信息是供应备件类的技术信息，包括零件的位置图、流程图或电路图上的零件名称以及通过零件编码系统获取零件的信息。

描述属性的数据结构与具体的装备保障活动有关，尽管不同的装备有不同的结构，功能也不相同，但是这些数据在显示的格式、样式和交互特征结构上有共同的规律，这些规律只与人的认知特性有关。

3.4 界面外观格式要求

界面外观的格式是指界面上信息对象的排列方式[8]。明确装备IETM界面格式，首先是设计恰当的布局，指定技术信息在哪个位置放置更能充分表达。不同的窗口应在IETM中工作区内的多个数据框中显示，而且数据框的布局有一定的显示规则。页脚栏与菜单栏，要显示IETM的交互功能选项，提示技术信息的运行位置。要在工作区的顶部留有标题的位置，对于警示的显示要在工作区的中部，使得警告更加引人注意。

其次是界面上其他要素的样式，如光标、窗口、菜单、控制器、对话框和选择按钮[9]。光标除了指示当前的信息外，还要具备选择、移动、容易辨认的形状、能够多区域移动、与其他指针的组合使用等功能。窗口应能够具备多窗口显示，窗口应当具备一定的结构、具备用户使用区域、具备标题栏和菜单栏、具备滚动条、窗口控制等控制功能。菜单有下拉、弹出、层叠菜单；菜单中的标题要准确无异议，常用的菜单项要有快捷键；在菜单上能够加上导航、输入等功能。

3.5 用户的交互特征

装备IETM界面的交互主要指的是2个方面，一个是交互是由哪些内容组成的，二是这些内容之间是如何关联的。

交互的设计首先注意交互要素的一致和齐全。要素是体现交互功能的根本。为实现交互功能，在窗口中，必须有完成交互功能的键和按钮。如下一步、上一步、浏览上一步，下一步和进入退出，任务的返回。除此之外，还要注意技术信息语义的连续外以及用户的操作习惯，以此来设计交互的流程[9-10]。

对话和对话控制是交互设计的关键。通过对话实现交互是装备IETM软件与人交流的最基本的方法[11]。对话由光标的指示、对话框的显示、对话按钮、警告对话框、选择对话框、数据输入对话框、列表选择对话框和组合对话框组成。对话分为5类：警告、选择、列表选择、组合选择、输入数据。同时，对话要包含确认和取消的功能。在设计装备IETM界面时，保证对话的完整性，不能出现无意义的对话。

3.6 界面外观样式要求

界面的样式是指界面上信息对象的表现形式。技术信息在界面上显示时，如果是文字，则要采用标准的或者一贯认可的描述装备、系统、部件的术语。采用的物理量纲和误差范围应当采用标准的表达方式和科学记数方法。字句则要简单明了，多采用祈使句。当描述描述系统时，要指出系统的显著特征。描述系统的工作过程时，要描述输入、输出以及与其他系统的激励，强调最终的结果。描述操作原理时，要描述整个过程的起点、部件的位置等等。

插图在装备IETM中是非常重要的对象，插图有很多要素，包括图例、图幅的大小、幅面的密度、尺寸的公差、图的视角、图内的标注等等，插图的描述要按照国家标准要求的样式来做[12]。插图有不同的类型，如线路图、功能图、位置图、示意图、动画的要求等等，不同类型的插图有不同样式的要求，设计IETM时给予遵守。

音视频信息的表现形式也要给予重视。在装备IETM中，部分技术信息需要采用音视频、动画等表现。在表现时，对象及画面要干净，不能有影响操作对象的声音和景物出现。

适用性信息的设计主要是装备IETM中各种条件的综合考虑。适用性信息实现的手段主要包括有效信息的显示和无效信息的屏蔽。适用性信息要考虑条件的设置方法，常用的方法有上下文(按顺序表达)，条件过滤(循环、if条件)等。适用性信息采用的方式与项目工程有关。

4 结束语

通过分面与分层之后，就基本实现了装备IETM界面外观功能向结构的转化，为数据建立参考字典打下基础，也为下一步各类数据的元数据标记、导航设计、后台数据管理，以及各类数据综合提供了条件。这样，就保证了装备IETM技术信息的规范统一，能够提高用户对界面元素的可理解性，也便于其访问相关数据，最终使用户在IETM的指导下完成相应的装备保障任务。

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