系统分析与设计概述：9 输出和用户界面设计

输入/输出和用户界面设计CollegeofComputerScienceandTechnologyZhejiangUniversity概述系统输入/输出接口是系统和用户交互的界面，其设计成功与否，将直接影响到系统开发的成功与否如今越来越多的计算机系统存在于一个开放的系统环境中，如何确保系统运行期间的安全，系统控制设计显得十分重要因为，他们是允许组织内和组织外的人对系统进行访问的网络和配置策略的一部分设计者需要考虑的一个重要问题是：如何提供对系统所需信息的访问，又同时保证系统及其信息免遭有意或无意的破坏上述问题的有效解决，需要通过对系统接口的体系结构设计来完成完整性控制完整性控制是系统内部的机制和程序，用来保护系统和系统内的信息由于大多数的破坏是来源于对系统不合规范的访问，所以为保证系统的完整性，在系统设计时，必须仔细考虑机制问题完整性控制并不仅仅局限于输入/输出，它还涉及到系统更广泛的与完整性控制相关的问题完整性控制目标完整性控制的目标是：确保只有一个合适并正确的商业交易发生确保交易被正确地记录和处理保护组织的资产(包括信息)第一个目标的重点是识别和获得输入的交易，完整性控制必须确保包括所有重要的商业交易第二个目标是为了确保正确地记录和处理交易，避免错误和欺骗行为。控制需要进行检测，对用户发出告警通知输入及处理中产生问题的错误。如果用户私自改变一个有效数据，就是欺骗行为第三个目标是为了保护组织的资产，记录由于计算机崩溃或异常灾害丢失的信息，同时保护受到恶意破坏的重要信息这是由于系统开发者往往将注意力集中到系统设计上，而忽略了开发必要的控制，使得系统缺乏起码的抗拒风险的能力系统访问控制对系统的访问范围控制已经是目前系统开发者的普遍共识作为一种机制，系统访问控制被用来限制和控制用户能够使用计算机系统、使用系统功能和访问系统数据的能力有了一个好的设计和实现，信息系统就可以使用内嵌的访问控制功能，并使其成为一个一致的控制策略而应用到整个系统平台或网络上的所有资源面向系统的完整访问控制机制通常将用户分为三类：未授权用户：无权或只能浏览的用户注册用户：可以使用系统授权功能的用户。注册用户根据其申请，可以分为多个级别特权用户：对系统有特殊安全访问权限的用户。系统对这类用户往往是完全敞开的，但有时根据系统特点和需要，特权用户也可以分成若干不同级别不同类型用户的区分是设计访问控制的基础输出设计在进行输出设计前，首先要考虑以下几个问题：输出的目的是什么？谁需要这些信息，为什么需要这些信息以及怎样使用这些信息？需要包含哪些特殊的信息？输出是打印还是仅仅显示在屏幕上，或者是两种形式都需要？输出的设备类型是什么？何时提供信息？向谁提供？如何经常更新输出信息？由谁更新？是否涉及安全性、机密性等问题？这些问题通常需要在给出确切答案后，才进入到输出设计的相关工作再一个，与客户的交流也可以很好地帮助理解、获取准确的输出类型需求输出完整性控制输出完整性控制的目的是，确保输出的信息被输送到正确接受者，并且这些输出是正确、精确、适用和完整的尤其重要的是，保证具有敏感信息的内容到达正确的目的地，且不被未授权用户访问一个有效的方法就是实施目的地控制目的地控制：确保将输出信息输送到正确接受者的完整性控制目的地控制的常用方法是在设计过程中，包含设计目的地代码和路由功能，用来把不同的输出信息分配到不同路径的输出设备上除了打印输出，联机交易输出和具有成批数据输出的单个数据文件，也是常用的电子输出形式，它们往往是通过对交易码和校验位的确认，来确保传输和接收的有效性通常，除了军用和其它安全领域，对计算机屏幕作为输出目的地控制的应用并不很普遍输出完整性控制对输出信息完整性控制还包括正确性、精确性和完整性控制这是指系统内部处理功能需要满足的一个目标，而非任何一组控制策略通常是通过建立打印输出报表的控制域，来确保输出内容的完整性和精确性的例如，应该被打印到报表中的控制项：报表打印的日期和时间报表中数据的日期和时间报表覆盖的时间段具有报表定义和描述的开始报头目的地或路由信息控制总数和交叉计算表格上的页数标记“第

页，共

页”“报表结束”尾注报表版本号和版本日期输出类型目前，除了人们习以为常的、传统的屏幕输出和打印输出外，随着新技术、新介质的推陈出新，系统信息输出还可以有更多输出类型可供选择系统需求文档可能已经给出了用户的各种输出要求，在系统设计阶段，设计师必须设计实际的输出形式如果需求文档文档没有给出用户具体的输出需求，那么在具体的设计过程中，还需要和用户确定输出的需求和输出的类型、介质等细节在这一阶段，还需要考虑输出的格式及传递、存储及恢复输出类型系统设计阶段可能会遇到的，基于新技术的输出类型和介质：基于Internet的信息传递E-mail即时消息传递无线设备数字音频、视频、图像播客自动传真系统计算机输出到缩微胶卷计算机输出到数字媒体除此之外，飞速发展的市场还会需要各种专门的输出类型和形式，如：销售终端自动取款机特殊打印设备，如：标签打印、彩票打印、胸卡打印等绘图仪、3D打印、数字质感打印等可编程设备，如：MP3播放器、DVD播放机等打印和屏幕输出屏幕输出和打印输出是信息系统输出的两种最主要的形式屏幕输出及时、快捷，但通常不能保存，携带也存在问题打印输出则弥补了屏幕输出的不足，但对资源环境有影响然而，一些需要永久保存的书面资料，目前还是需要以纸质形态保存同时，不论是屏幕输出，还是打印输出，都需要设计师精心设计版面、焦点、内容等要素，以满足美观、易读、易理解的输出要求报告报告是系统信息输出的一种形式报告的内容必须符合用户使用的需要设计报告的基本目标是应该与用户的特定信息需求一致因此，系统不同的功能可能会需要不同的报告种类和格式细节报告：为每个处理细节产生一行或多行输出。如银行对帐单、超市购物小票等异常报告：仅仅显示那些满足特定要求或条件的记录。如系统出错信息、交警手持机中符合多次违章未处理机动车的信息等总结报告：对细节报告或异常报告内容的汇总报告。通常高层管理者获取得报告内容较之层级低者，其报告内容的细节要少报告既可以只在屏幕上显示输出，也可以只输出到打印机，更多的可能可以任由用户选择输出的方向用户参与报告设计报告是给用户在使用信息系统时，传递处理内容的。因此，报告设计，包括内容、排版格式等，事先获得用户认可就显得必要通常的方法是，在设计报告时，事先设计一个报告样本，称为报告原型，及时提交用户，争取获得用户确认，或者请用户一起修改报告原型，直至用户满意报告原型应当包括典型字段值和足够的记录来显示报告所有的设计特性报告设计原则好的报告设计必定是会考虑用户使用的感受，并注重报告本身的细节的为了创建一个设计良好的报告，分析员必须考虑以下几个问题：报告标头报告注脚、页眉、页脚栏目标头、对齐方式栏目间距字段顺序以及细节分组另外，采用什么字体、字号，是否加粗，以及字间距、行间距等，也是需要认真设计的一个好的方法是，开发组织准备一套屏幕及打印输出的设计规则和符合大多数人审美及使用要求的标准样板，要求设计人员遵照执行，这样可以减少用户的不满意率报告设计问题报告设计原则只是解决了报告的格式问题，但是，报告的内容应该如何编排才能满足用户使用的需要呢？虽然设计者会和用户一起决定报告包含的内容，但是在同一报告中显示的内容往往对用户来说，其重要性会有很大的差别。如警示性内容和提示性内容，前者要求用户及时看到，而后者仅仅在用户需要时能够找到即可因此，报告应该满足主要内容焦点突出、次要内容不喧宾夺主、色彩不过于鲜艳、排版美观合理、适合阅读等要求，防止格式杂乱、需要的信息不易找到以及阅读疲劳等问题的发生另外，报告头或标题应该简短且具有描述性，报告内容应避免非标准化的缩写，内容编排应该具有合理的逻辑性最后，打印输出的报告还应该确定所使用纸张的规格用户界面设计尽管输出设计包含了一系列独立的物理设计问题，但是它是被称为用户界面的更大概念的一个不可分割的部分用户界面描述了用户如何与计算机系统交互，由硬件、软件、界面、各种种类菜单、功能、输出及影响人机双向通信的一些特性组成用户界面的历史从最初的计算机仅有穿孔输入和打印输出开始算起，已有很长的历史了其主张的观点也从仅仅是数据的出入口提升到目前提倡的平民化，用户成为信息管理的主体，而信息部门则变成了信息技术的提供者用户界面的演化

目前对于用户界面的焦点集中在企业内外的用户怎样和信息系统之间的通信上，以及系统怎样对企业业务操作提供支持下图左是传统以处理为中心的信息系统模型下图右是现代以用户为中心的信息系统模型比较其中IT部门的作用，已从原先的用户信息请求主界面，变成一个帮助用户进行系统维护和支持的协调工具IT部门用户信息查询信息系统数据内部用户信息系统数据客户供应商IT部门业务事务目前的用户界面都是基于人机交互的系统分析员的一项主要任务是，为内部开发的软件设计用户界面，为各种商业包和用户生产力应用程序定制界面，协调内部开发软件和外包软件的界面一致性，其目的是创建容易学习、使用的用户友好的界面在这方面，IBM做了许多工作IBM相信用户界面演化将导致计算机真正成为消费者产品，以友好、可预测的方式工作——像所有现代工业的产品一样更重要的是，界面是基于用户的视角出发，而不是基于计算机工程师、程序员或者是系统分析员的视角进行设计为了说明这种思想转变的重要性，IBM可用性专家Clare-MarieKarat从10个方面论证了计算机软件系统用户的权利：观点、安装、一致、说明、控制、反馈、依赖性、范围、帮助和可用性以说明他的观点：“在新计算机时代，客户不仅正确，而且有权利”的正确性，并极力加以提倡、推广人机交互以用户为中心的设计原则尽管大家对界面设计有不同的观点，但是大多数人还是认同好的设计依赖8条基本原则理解基本业务功能：设计者必须理解基本业务功能及对用户、企业的支持最大化图形效果：这是基于人们对可视化学习的效果更好的研究结果剖析系统用户：分析员应当了解用户的经验、知识和技术水平，并适应最广泛的用户群从用户角度思考：设计师必须学会从用户角度思考，以用户的眼光看待系统使用原型设计：界面是用户和系统交互的地方，用户满意是最为核心的目标设计完善的界面：用户界面应当包括所有的任务、命令以及用户与系统之间的通信继续用户反馈过程：即使系统正式运行后，继续监视系统使用状况并得到用户的建议仍很重要，可以帮助维护或修改界面、系统，使其充分发挥功能文档化界面设计：目前来看，这是一个基本要求通过实践这些基本原则，系统分析员可以计划、设计和交付成功的用户界面用户界面设计的指导方针

创建用户界面时，除了需要遵循上述设计原则外，为了确保用户界面的易用、美观和高效，还必须遵循以下8个基本原则关注基本目标创建易学易用的界面提供可以提高效率的特性使用户很容易获取帮助或进行纠错最大限度地减少输入数据问题为用户提供反馈创建美观的布局和设计使用熟悉的术语和图片

好的用户界面设计是建立在工效学、美学和界面技术的综合基础之上的，其目标是：高效实用、有吸引力、容错性好，并且易学易用输入设计随着技术的发展和输入产品的不断推陈出新，目前可以用来输入的产品和技术越来越多输入设计根本的目标是：确保输入数据的正确、有效、适时输入设计有6个主要目标：选择合适的输入和数据输入方法减少输入量设计美观、好用的数据输入界面使用验证来减少输入错误设计需要的源文档开发高效的输入控制输入完整性控制与输出完整性控制类似，输入完整性控制的目的是减少输入错误的一种补充的验证方法，以确保系统输入的正确、有效常用的输入完整性控制技术有两种：错误检查和排除、事项记录错误检查和排除作为一种输入控制技术，其目标是减少由于错误输入而带入系统的坏数据早期普遍使用的是数据两次输入比对的方法，尤其是大批量成批数据输入。现在则广泛使用下面所列的输入控制技术：字段组合控制：在一个或多个字段数据的基础上对另一个字段数据进行验证的完整性控制限值控制：对一个字段的值进行阈值验证的完整性控制完全控制：保证输入表单上所有必要的字段都被输入的完整性控制数据有效性控制：验证输入数据是否正确和合适的完整性控制输入完整性控制事项记录是记录更新数据库的技术其基本思想是建立一个数据库更新的审核记录，来跟踪任何可能发生的错误和问题事项记录是记录关于谁在何时及如何对数据库更新的所有信息的一项技术事项记录主要实现两个目标：防止欺骗性交易的发生为错误交易提供恢复机制输入和数据输入方法在进行输入设计时，必须确保输入过程的高效、及时并符合逻辑系统分析员通常是根据对项目事务和业务流程来确定数据录入途径、