浅谈GOMS模型及应用

作者：路宽

熟悉用户行为模型的人可能都了解GOMS模型及其衍生的多种分支，笔者前段时间恰好在研究表单填写效率时用到了这一模型，下面就简单介绍下关于GOMS模型的理论与实际应用。如有不正之处，欢迎大家指出。

GOMS 模型介绍

1983年Card ^①, Moran ^②&Newall ^③在《人机交互心理学》中首次提出的一种用于评估人机交互界面优劣的方法：GOMS模型，是早期人机交互领域应用十分广泛的用户模型。

Goals——目标，指任务最终要达到的结果

Operations——操作，在任务实现过程中所产生的行为

Methods——方法，即实现目标的一系列操作过程

Selection rules——选择，是用户要遵守的判定规则，以确定在特定环境下所使用的方法

GOMS模型能帮助设计师与工程师精确分析、描述用户使用系统的过程，从而评估不同解决方案在时效上的相对有效性。

GOMS是在交互系统中用于分析用户复杂性的建模技术，主要被软件设计用于建立用户行为模型。GOMS模型将用户与计算机的交互（可以是物理的、认知上的或感性上的）减到最初等级别。使用初等级别的交互框架的界面是可以被研究的。不同的GOMS的变型方法可以让人们精确的研究以及预测不同类型的用户界面。

GOMS 的延伸——KML击键模型

在GOMS模型推出后，创始人又推出了简化版的GOMS模型——KLM（Keystroke-level model）击键模型，KLM模型只保留了O，而把GMS都去掉了。它适用于预测文本输入，预测方程相对简单，而且好处在于能迅速作出比较。

KLM击键模型是一个时间评估方法。这个模型运用于很多人机交互的领域，它将用户的交互行为分解为几个元动作，每个元动作都在测试时得出操作时长，通过用户的实际操作时间与标准时间的对比，判断表单设计结构的优劣。

Kieras ^④定义了P（将鼠标指向屏幕的对象上）、B（按钮按下和释放鼠标）、K（按下按键和释放键盘）、M（心理准备）、W（等待系统用户作出响应）操作的典型值。

GOMS-KLM 模型理论实际应用

结合实际的研究工作，我们通过GOMS-KLM模型将表单的操作过程进行分解，可以得到一个简单的M、P、B、K的组合公式，通过计算不同布局或界面所需要的操作时间，初步得出哪种布局或界面耗费的操作时间更少，从而判断哪种表单结构更适合。

GOMS 模型的优势

GOMS模型提供一个可以计算并测量的时间开销评估方法，具有实验可操作性以及准确性。评估者需要仔细调研所有的用户完成任务所需的操作步骤，这样一来用户完成任务所需要的时间可以通过每个步骤的单位时间叠加得到。

GOMS 模型的缺陷

GOMS是难以分析用户的理解过程的，也无法分析界面的”感觉”，对于页面中文案说明包括视觉样式造成的用户感觉性认知GOMS完全无法给到任何建议。

GOMS虽然有其科学依据和客观性存在的地方，却也有其无法预估的缺陷。他只能用于对于设计的任务流程时间科学运算，但是无法给到视觉和认知方面的建议。

因此，我们不能一味的追求表单填写的效率，还是应该考虑一些控件的合理性或者习惯性的运用习惯，尽量减弱用户在表单填写中的疑惑、犹豫、烦躁情绪，在此基础上选择最优的最效率的表单填写方式来完善设计。

注①Stuart K.Card美国研究员，施乐公司帕洛阿尔托研究中心高级研究员，是人机交互方面的先驱者之一。

注②Thomas P. Moran是加州圣何塞的IBM阿尔马登研究中心的杰出工程师。他很长时间一直活跃在的人机交互领域。

注③Allen Newell是RAND公司、Carnegie Mellon大学计算机科学学院、Tepper商学院的计算机科学和认知心理学研究员。

注④David Kieras是美国Michigan大学电气工程和计算机科学系的教授。他目前的研究重点是分析和评估人机交互可用性的理论、技术和工具，特别是GOMS建模方面。