摘要：如何评价产品可用性，评价技术尤为重要。认知过程走查法是一种很重要且有效的评价方法，本文根据该方法的最新英文版本，较为详细的介绍了其特点、潜在的理论基础、实施过程和与其相关的评价方法，并结合一些研究加以简单评价、提出使用建议。

关键词：认知走查法；可用性评价；界面

1 概述

认知过程走查法(cognitive walkthrough，CW)是通过分析用户的心理加工过程来评价用户界面的一种方法，最适用于界面设计的初期。分析者首先选择典型的界面任务，并为每一任务确定一个或多个正确的操作序列（sequence of actions ），然后走查用户在完成任务的过程中在什么方面出现问题并提供解释。

与其他方法相比，CW具有五个特征[1]：①该方法是由分析者操作的、反映的是分析者的判断，而不是用户测试；②CW检测评价的是特定的用户任务，而不是对整个界面特征作评价；③CW只是分析正确的操作序列是否被用户采用而不进行用户行为的预测；④ CW的目的不仅仅在于发现界面中可能存在的问题，而且要找出原因；⑤ CW是通过用户完成任务的情况追踪用户的心理加工过程来发现可用性问题，而不是聚焦于界面本身。

这些特征与CW的目标是紧密联系的，CW最适合在设计的早期对界面的可用性进行评价，只要设计的界面能使分析者(实际上也可以是设计者)勾画出一个或多个用户任务的正确操作序列，并能预测出针对这些操作序列界面能够给予相应的反馈，便可进行CW评价。走查分析的主要目标是找到用户在完成任务的过程中什么地方出现以下问题， [2]：①不知道下一步该做什么；②找不到解决问题的操作序列；③能发现操作的控制方式却不知道如何使用；④得不到合适的反馈，不知道他们的操作是否能顺利的完成任务。之后找出原因，评价界面如何支持用户的工作或为什么不能支持。CW既可以由个人完成，也可以进行团队评价。

2 潜在的理论基础[3]

现代技能获得理论认为，问题解决的过程就是发现正确操作序列的过程，并结合当前目标和任务并加以存储。问题解决模型在实验室关于问题解决研究基础上提出在某一领域缺乏相关经验的情况下人们倾向采取多样的"方式—目标"分析，力求使所选择的操作步骤有效缩短当前问题状态和目标状态之间的差异，使在问题空间中的搜索过程更为简易，最终求解问题[4]。

认知过程走查法意在给软件发展者提供一个指导，使其开发的界面简化问题解决的过程，从而使用户更容易发现完成一个任务所必须的正确操作序列。这一走查的过程正是对用户问题解决过程的模仿：用户首先建立一个可供系统完成的目标（如检查文章的拼写），即为开始状态；然后搜索当前状态下可以选择可以推进任务完成的操作（如菜单条目、按钮、输入命令等）的操作（actions），即为问题的中间状态；最后用户完成选定的操作（此为目标状态），根据系统的反馈，检测自己的操作是否有利于目标的完成。其间最关键的在于所选择的操作步骤对完成当前目标是否有意义，这就需要用户对任务有一定程度的了解、具有相关背景的界面知识，由此反映出专家和新手求解问题过程中的差异。

认知过程走查法结合用户背景知识走查完成任务过程中信息加工状态，潜在地反映了探索性问题解决的过程（学习过程），这正是认知过程走查法的优势所在。

3 操作步骤[1] [3]

表1是实施走查的主要步骤。

3．1 准备阶段

3.1.1 用户群的确定极其相关知识的一般描述

确定用户群比较容易：在界面或系统投入使用之前，可以是预计的用户；如果评价已有的正在被使用的界面系统，则可以在原用户群上加以确认或细化。无论是哪种都可以是诸如"使用ATM的人群"等简单的、一般性的描述。但是用户毕竟是在自身已有的知识结构基础上使用界面或操作系统的，而且不同的界面自身所要求用户所具有的知识基础也不一样，如有的界面设计是建立在用户熟悉Windows基础上的，而有的界面可能是大众性的，不需要任何计算机知识，所以使用CW评价法，需要考虑用户的知识背景，这样CW揭示的问题会更多一些。

3.1.2 样本任务的确定

走查是以用户完成任务为载体的，因此任务的选择很重要。所谓样本任务是能反映界面特征的、典型的任务，这些任务的选取应该建立在市场调研、需求分析和概念测试基础之上的。以下是两条选取任务的标准：（1）所选任务应是界面（系统）核心的任务，得到界面（系统）很好的支持。（2）任务应该是现实的，即所选择的测试任务应尽可能的反映出真实情况下用户的使用。所以测试阶段的任务描述一定要具体，要包括能反映出界面使用时的典型情境，且任务必须完整而不是系统不同功能的孤立操作。

3.1.3 任务正确操作步骤的制定

待检测任务确定之后便要确定每个任务的操作步骤，这些步骤诸如"按回车键"、"打开主菜单，保存文件"等。如果界面（系统）开发者参与CW测评，可以直接按照设计的步骤结合用户可能的操作检测；如果没有开发者的参与，那么评价者应该在咨询设计者的基础上确定好任务操作的步骤。另外，完成某一任务的路径可能很多，也就是说CW可有多种方法完成，但通常是选择最通用的或是可能最有问题的那一种。

3.1.4 按照序列确定界面的状态

准备的最后一个步骤是尽可能地描绘出任务操作过程中用户会看到的界面状态以及对每一个操作步骤界面的反应，其中最为重要的是要详细描述出操作之后界面给予的反馈，如果缺少必要的反馈用户很难知道某一操作是否正确、利于任务的完成。

3.2 分析阶段

3.2.1 构建故事

分析阶段中，分析者按照正确的序列操作，比较每一操作前后的状态，以确定用户按照序列操作的可能性有多大。在考虑到用户固有知识背景的基础上构建一个"可信的故事（credible story）"解释为什么设想的用户会选择正确的操作步骤完成任务，或者构建一个"失败的故事"解释为什么用户没有按照正确的操作步骤进行下去。分析者构建故事的根据是走查过程中对以下四个问题的回答。

① 用户会努力获得正确的结果吗？

这一点所关注的问题是用户的意图如何、思路是否清晰，如果用户不试图获求正确操作所要求的步骤，那么他们不可能选择正确的操作。比如，用户的任务是打印一篇文档，但是系统要求在打印之前要选择好打印机，此时分析者就要回答用户是否知道需要选择打印机。

② 用户会注意到正确的操作步骤或方式吗？

对于直接的显而易见的操作如菜单和按纽，一般来说用户使用起来不会有什么问题，但是像双击这样的操作，用户就不容易决觉察的到。分析者在走查的过程中对这些不明显的操作应予以特别的关注。

③ 用户会把正确的操作步骤与努力获得的结果联系起来吗？

即便用户努力获求正确的结果，也能看到可用的正确操作，但是如果用户不知道通过其所意识到的操作步骤可以获得想要的结果，依然会使任务的完成受到影响。比如：用户看到显示有"select printers"的菜单条目，就能很清楚的知道通过此菜单的操作可以获得其想要的打印机；但是如果菜单显示为"SysP"，即便用户知道在打印文档之前应该选择打印机，而且知道下一操作为"SysP"菜单，由于用户很难把二者联系起来同样会影响任务的完成。

④ 在正确的操作之后，用户是否能得到合适的反馈？

这一问题关注的是界面能否提供正确的及时的反馈，由于没有得到反馈用户可能会取消正确的操作而去进行他们所认为的更为"合适的"操作。所以分析者在走查的过程中要检测是否由于界面反馈的问题而影响了任务的完成。

3.3 重要信息的记录

分析者在走查过程中除了记录准备阶段和实施阶段必要记录的信息之外，有两类信息应予以特别的关注：对于一个基于用户拥有特定知识的假设上被认为是成功的操作，如果怀疑设想的用户群是否具有这样的知识对用户有这样的知识，这样的假设应记录下来；对于影响任务完成的操作分析者应记录所有问题及认为有问题的原因，不能仅仅关注对CW的4个问题的回答，比如用户没有把正确的操作和它的结果联系起来可能不是因为实现该操作的按纽不好而是有其他按纽看起来与其一样好，所以记录应尽可能的全面。

3.4 后续工作

如果构建的故事是"可信的"，那么这部分的工作就是简单的整理了。但实际上，走查不可能没有发现任何界面设计的问题，也就说总或多或少的存在"失败的故事"，所以评价者在这一阶段应该给设计者整理出一个指导性的建议，为他们前期界面的修改和后期界面的再设计提供依据。

4 相关的走查评价法

4.1 认知过程走查法的简短历史[1] [3]

建立在探索性学习理论（问题解决理论）的基础上的认知过程走查法，从1990出现到现在已经修改很多次了。第一个版本由Lewis 等人提出，只有一页表格，设计了一些问题，询问用户的意愿、目的、操作和系统的反馈。后来Wharton等人把这个单页表扩展成一些更为详细的表格，这些表格不仅包括第一版中的问题，而且添加了例子和详细的指导说明，CW第二版更为正规。但CW早期的版本需要分析者对认知理论有很好的理解，但要求分析者提供问题解决过程的详细描述在一定程度上是不容易实现的，而且其他研究者对该方法所发现问题的严重性和所耗时间及其他都提出了质疑。征对问题和质疑Lewis等人提出进行了一系列修改，于1997年发表了第三版。最主要的变化有两点：一是不再需要评价者详尽描述用户的目标结构和对用户的决定做出判断，而是要求分析者在何处提供"可信的故事"；第二个变化是给评价者提供了详尽的如何完成任务的指导。

4.2 相关的走查法

4.2.1 认知慢查法(Cognitive Jogthrough) [1]

认知慢查法是由Rowley和Rhoades（1992）提出来的和CW第一版本直接联系的一种结构化评价方法。这种方法的特点是让被试参与走查，被试可以选择的角色可以是评价者、呈现者、修改者和记录中的一种或两种。之后这些参与者（被试）将集中在一起进行评价，为了加快评价阶段的步伐，此阶段的讨论被视频记录。通过软件剥离出讨论过程中重要的事件，为进一步评价提供依据。由于认知慢查法记录了评价过程中所有的信息而不只是关键性的一些结论，而且与传统的评价方法相比评价的时间要短发现的问题却多，所以该方法得到的反馈还是很积极的。

4.2.2 程序走查法（Programming Walkthrough）[1]

程序走查法由Bell等人提出来的，实际上是对CW的改编使之更好的评价程序语言的设计。与CW一样，程序走查法也是用户中心的：评价的目的是通过走查用户使用程序完成任务的情况进而评价程序语言设计的可用性和流畅性。程序走查法和认知过程走查法的主要区别在于：程序语言和环境提供给用户非常少的线索，大多数问题需要用户自己解决获得、界面（系统）支持的很少。所以此时用户在计算机语言并如何使用方面的知识要比典型的界面如何使用方面的只是要重要的多。

4.2.3 认知过程Web走查法（Cognitive Walkthrough for the Web, CWW/AutoCWW）[5][6][7]

Blackmon等人尝试用认知走查法来评价网站是否会很好的支持用户的导航和信息搜索任务，进而形成认知过程Web走查法，其后他们又试图通过程序控制形成自动走查的CWW，即为AutoCWW。与CW相比，CWW/AutoCWW具有以下基本特点：CWW继续以认知过程为理论基础，但潜在的认知模型是CoLiDeS（Comprehension-based Linked model of Deliberate Search）；用LSA（Latent Semantic Analysis）预测用户选择链接的行为；结合用户对任务的理解和潜藏的动机用100-200字（词）描述用户的目标。他们的实验证明CWW可以有效的发现网站设计中的可用性问题。

5 简单评价

认知过程走查法的价值是显而易见的，从出现到现在这一技术经历了很多变化，而且引起了大量的研究及由其引发横向发展起来的方法。无论怎样，这些变化和研究本身都说明了该技术的生命力。CW最适合界面设计的早期阶段，提供设计中存在的问题及问题发生的阶段和原因，这为设计者在设计过程早期就可以发现问题提供了很好的帮助，加上使用灵活、易于操作，CW对界面设计者来说不啻是一个很有用的工具。

但是认知过程走查法受到的批评更多，作为评价技术本身的评价可以从技术实施情况（费用和是否易于操作等）和评价内容（发现问题的数目、广度、严重度等）两方面加以考虑。CW的始创者们据此总结了这些研究如下[1]：CW揭示的问题只有用户测试揭示出来的40%或多一点；启发式评价发现的问题比CW多、所耗比CW少；CW过于冗长、考虑的低水平细节过多；CW提供不了高水平界面设计观点。虽然Lewis等人解释或反驳了这些问题的存在，但是他们自身认为CW在使用时存在以下问题[1]：CW分析者走查过程准备和分析阶段中不可避免的要以自身作用户测试，很难确定用户意图（即如何更好的判断用户是否努力获求正确的结果），可能由此有人认为CW的操作背离了其所潜在的理论基础[8]；用户的意图很难确定（也就是走查问题1的回答很困难）；典型任务的选择比较难。

6 结束语

认知过程走查法评价的对象可以是产品的界面、一般界面的设计，甚至可以是某一界面设计的原型，被广泛应用包括飞机驾驶员座舱的评价[9]。CW的专家[1] [3]认为CW虽然可以由个人完成，但最好进行团队评价；虽然可以用来评价设计的所有阶段，但最适宜界面设计的初期；虽然可以对完整的界面进行走查，但效果没有用户测试评价的好。总之，认知走查法只是众多评价方技术之一，不可能代替其他评价方法，因此最好能和其他相应的技术结合使用。

参考文献

[1]Lewis C, Wharton C. Cognitive walkthroughs [A]. Helander M, Landauer TK, Prabhu P. Handbook of human-computer interaction (2nd ed.)[M]. Amsterdam: Elsevier, 1997. 717-732.

[2]Sears A. Cognitive walkthrough: understanding the effect of task-description detail on evaluator performance [J]. International journal of human-computer interaction, 1999, 11(3). 185-200.

[3]Wharton C, Lewis C, PolsonP. The cognitive walkthrough method: A practitioner's guide[A]. Nielsen J, Mack R. Usability inspection methods[M]. New York: Wiley, 1994. 105-141.

[4]王甦，汪安圣. 认知心理学 [M]. 北京大学出版社, 1990.

[5]Blackmon MH, Polson PG, Lewis C, et al. Automated cognitive walkthrough for the web(AutoCWW) [EB/OL] . http://www.usabilityfirst.com/auto-evaluation/paper_Blackmon_etal.html , 2002,4,29.

[6]Blackmon MH, Polson PG, Kitajima M, et al. Cognitive walkthrough for the web [EB/OL]. http://staff.aist.go.jp/kitajima.muneo/English/PAPERS(E)/CHI2002.pdf, 2002,2,24

[7]Kitajima M, Blackmon MH, Polson PG, et al. Automated cognitive walkthrough for the web(AutoCWW)[EB/OL].http://www.usabilityfirst.com/auto-evaluation/paper_Kitajima_etal.html,2002,6,28.

[8]May J, Barnard P. The case for supportive evaluation during design [J]. Interacting with computers, 1995, 7(2). 115-143.

[9] Martin G, Helander, ?rjan Skinnars . Use of Cognitive Walkthrough for Evaluation of Cockpit Design [EB/OL]. http://www.iav.ikp.liu.se/hfa/Publications/paper/paper-2000-01.htm l , 2002,8.