Ein Konzept zur Quantifizierung software-ergonomischer Richtlinien

Ein Konzept zur Quantifizierungsoftware-ergonomischer Richtlinien

INAUGURAL-DISSERTATION IN INFORMATIK

zur

ERLANGUNG DER PHILOSOPHISCHEN DOKTORWÜRDE

vorgelegt der

PHILOSOPHISCHEN FAKULTÄT II

– MATHEMATISCHES INSTITUT –

der

UNIVERSITÄT ZÜRICH

von

Matthias Rauterbergaus Deutschland

BEGUTACHTET VON DEN HERREN

Prof. Dr. Kurt BauknechtDirektor des Instituts für Informatik

der Universität Zürich

Prof. Dr. Dr. h.c. Eberhard UlichDirektor des Instituts für Arbeitspsychologie

der ETH Zürich

Zürich 1995

Anschrift des Autors:

Dr. Matthias Rauterberg

Institut für Arbeitspsychologie (IfAP)

Eidgenössische Technische Hochschule (ETH)

Nelkenstrasse 11, CH-8092 Zürich

Schweiz

CIP-Titelaufnahme der Schweizerischen Bibliothek

Ein Konzept zur Quantifizierung software-ergonomischer Richtlinien.

Matthias Rauterberg

Zürich: Institut für Arbeitspsychologie der ETH

ISBN 3-906509-11-7

Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung ausserhalb der engenGrenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Institutes fürArbeitspsychologie der ETH Zürich unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere fürVervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und Einspeicherung undVerarbeitung in elektronischen Systemen.

© 1995 Institut für Arbeitspsychologie der ETH Zürich

FürAnja

I

INHALTSVERZEICHNIS

Inhaltsverzeichnis . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I

Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V

Leseanleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VI

1 E i n f ü h r u n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1 Nutzen und Grenzen richtlinienorientierter Softwaregestaltung .... . . . . . . . . . . . . . 31.1.1 Beschreibungs- und Bewertungsmodelle der Mensch-Computer

Interaktion.............................................................................. 41.1.2 Normen zur Gestaltung interaktiver Software.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.1.3 Richtlinien ('design guidelines, style guides') zur Gestaltung

interaktiver Software.................................................................. 9

1.2 Allgemeine Forschungsfragestellung..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2 Die Benutzungsoberfläche interaktiver EDV-Systeme........... 1 3

2.1 Der interaktionelle Raum zwischen Benutzer und System ..... . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2 Operatoren im Handlungsraum des Benutzers................................... 252.2.1 Allgemeine Klassifikation von Operatoren.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.2.2 Generische Operatoren..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.2.3 Transparenz- und Feedbackoperatoren..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3 Anforderungen an die software-ergonomischeP r o d u k t g ü t e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7

3.1 Softwaretechnische Anforderungen............................................... 37

3.2 Arbeitspsychologische Anforderungen..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.3 Zielkonflikte zwischen verschiedenen Anforderungen.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.4 Die Gestaltungsmatrix als Orientierungsrahmen................................. 50

4 Die Messung der Gebrauchstauglichkeit interaktiverSoftware . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3

4.1 Ansätze zur Messung von Benutzungsfreundlichkeit.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 56

4.2 Der formalanalytische Messansatz (FM)..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.3 Der produktzentrierte Messansatz (PM)..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

4.4 Der benutzerzentrierte Messansatz (BM)..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

4.5 Der interaktionszentrierte Messansatz (IM).... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.6 Über die Validierung von Messwertskalen....................................... 64

5 Das quantitative Beschreibungskonzept fürBenutzungsoberflächen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5

5.1 Allgemeine Definition von Interaktionspunkten.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Inhaltsverzeichnis

II

5.2 Interaktionspunkte von Kommandooberflächen................................. 75

5.3 Interaktionspunkte von zeichenorientierten Menüoberflächen(CUI) ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

5.4 Interaktionspunkte von direktmanipulierbaren Oberflächen (GUI).. . . . . . . . . . 81

5.5 Definition von Dialogkontext und Interaktionspfad.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

5.6 Anwendungsmöglichkeiten des Beschreibungskonzeptes ... .. . . . . . . . . . . . . . . . . 89

6 Der Gestaltungsbereich 'Kalkulierbarkeit alsVoraussetzung für Kontrolle' . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1

6.1 Theoretische Grundlagen........................................................... 91

6.2 Die Forderung nach 'Transparenz'................................................ 96

6.3 Produktbezogene Messung von Feedback.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1016.3.1 Quantitative Masse für Feedback..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1026.3.2 Ausmass an Feedback einer CUI-Oberfläche.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1076.3.3 Ausmass an Feedback einer GUI-Oberfläche................................... 1096.3.4 Ein Vergleich der CUI- mit der GUI-Oberfläche.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1116.3.5 Ausmass an Feedback des multimedialen Informationssystems

mit hierarchischer Interaktionsstruktur.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1126.3.6 Ausmass an Feedback des multimedialen Informationssystems

mit vernetzter Interaktionsstruktur.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1156.3.7 Vergleich der beiden multimedialen Informationssysteme.... . . . . . . . . . . . . . . . . 116

7 Der Gestaltungsbereich 'Kontrolle' . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

7.1 'Kontrolle' als Bestandteil menschlicher Handlungen.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

7.2 Die Forderung nach 'Individualisierbarkeit'. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

7.3 Produktbezogene Messung von Flexibilität.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1237.3.1 Quantitative Masse für Flexibilität................................................ 1247.3.2 Der Hierarchisierungsgrad der CUI-Oberfläche.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1327.3.3 Der Hierarchisierungsgrad der GUI-Oberfläche................................ 1337.3.4 Ein Vergleich der Flexibilität der CUI- mit der GUI-Oberfläche... . . . . . . . . . . 1347.3.5 Der Hierarchisierungsgrad des multimedialen

Informationssystems mit hierarchischer Interaktionsstruktur.. .. . . . . . . . . . . . . . 1357.3.6 Der Hierarchisierungsgrad des multimedialen

Informationssystems mit vernetzter Interaktionsstruktur... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1377.3.7 Vergleich der Flexibilität der beiden multimedialen

Informationssysteme............................................................... 141

8 Validierung der Messkriterien...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

8.1 Validierung von Feedback..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1438.1.1. Kommando- versus Menüoberfläche..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1448.1.2. Kommando- versus Desktopoberfläche..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1458.1.3. Zusammenfassende Beurteilung von Kommandooberflächen... . . . . . . . . . . . . . 146

8.2. Validierung von Flexibilität... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1468.2.1. CUI- versus GUI-Oberfläche..................................................... 146

Inhaltsverzeichnis

III

8.2.2. Baum- versus netzartige Interaktionsstruktur... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1528.2.3. Kreuzvalidierung an zwei CUI-Oberflächen eines

Simulationsprogrammes........................................................... 166

8.3. Wahrnehmungs- und Aktionsraum...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1748.3.1. Methodisches Vorgehen..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1768.3.2. Beschreibung der Testpersonen..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1778.3.3. Ablauf der Untersuchung..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1778.3.4. Beschreibung der Testaufgaben..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1778.3.5. Darstellung der Ergebnisse........................................................ 1788.3.6. Fazit für die Gestaltung von Wahrnehmungs- und Aktionsraum............. 181

9 Der Gestaltungsbereich der Anwendungskomponente.......... 183

9.1 Qualitative Aspekte der Anwendungsfunktionalität... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1839.1.1 Funktionale Direktheit bzgl. der Anwendungsfunktionen..................... 1839.1.2 Funktionale Vollständigkeit... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1869.1.3 Anwendungsbezogene Flexibilität... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

9.2 Quantitative Masse für die Anwendungsfunktionalität......................... 190

1 0 Diskussion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

10.1 Ein allgemeines Gestaltungsprinzip.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

10.2 Ausblick auf zukünftige Forschung.............................................. 208

1 1 Z u s a m m e n f a s s u n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

1 2 Literaturverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

Anhang mit Interaktionsstrukturschemata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

Personenverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

Stichwortverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

V

VORWORT

"Das Denken für sich allein bewegt nichts, sondern nur das auf einen Zweckgerichtete und praktische Denken" (Aristoteles ca. 350 v.Chr.).

Der Ausgangspunkt dieser Arbeit begann vor ca. acht Jahren mit einem Telefonat von

meinem Freund Ulrich Klotz, in dem er mich um die Übersendung von empirischen Ver-

gleichsstudien zwischen verschiedenen Arten von Benutzungsoberflächen bat. Sehr bald

musste ich zu meiner grossen Verwunderung feststellen, dass zum damaligen Zeitpunkt

allgemein sehr wenige – und insbesondere zu dem Vergleich von zeichenorientierten Me-

nüoberflächen mit graphischen Desktopoberflächen keine – Studien vorlagen. In Zusam-

menarbeit mit der ADI GmbH – vertreten durch Herrn Dr. habil. Karl Schlagenhauf und

Herrn Raimund Mollenhauer – konnte ich dann eine empirische Vergleichsstudie an der

ETH-Zürich durchführen. In dieser Vergleichsstudie zeigte sich eine generelle Überlegen-

heit zugunsten der graphischen Desktopoberfläche. Seit dieser Zeit versuchte ich heraus-

zufinden, wie sich dieses empirische Ergebnis erklären lässt. Ich stellte mir die Frage,

welche spezifischen Eigenschaften einer graphischen Oberfläche für diese empirisch be-

obachtbare Überlegenheit verantwortlich sein könnten.

Erst im Laufe dieser Dissertation, welche ohne die grosszügige Akzeptanz und Un-

terstützung meiner beiden Doktorväter Herrn Prof. Dr. Kurt Bauknecht an der Universität

Zürich und Herrn Prof. Dr. Dr. h.c. Eberhard Ulich an der ETH-Zürich undenkbar wäre,

ist es mir gelungen, in den letzten fünf Jahren der gestellten Frage nachgehen zu können.

Dazu musste ich zunächst eine Methode entwickeln, welche es mir gestattet, ansatzweise

die wesentlichen Elemente von graphischen Oberflächen beschreiben zu können. Durch

einen interdisziplinären Forschungsansatz zwischen Informatik einerseits und Psycholo-

gie andererseits konnte ich die Vorteile des formalen Ansatzes mit den Möglichkeiten der

empirischen Forschung sinnvoll verbinden. Ohne die vielfältige Unterstützung meiner

Projektkollegen Herrn Dr. Philipp Spinas, Herrn Dr. Oliver Strohm und Herrn Daniel

Waeber, meiner Arbeitskollegen Herrn Dr. David Ackermann, Herrn Dr. Thomas Greut-

mann und Herrn Andreas Grützmacher, sowie einer Vielzahl von InformatikstudentInnen

der ETH wäre der erfolgreiche Abschluss dieser Arbeit sehr unwahrscheinlich gewesen.

Allen erwähnten Personen gilt mein tiefster Dank für die verschiedensten Arten der

Unterstützung und Zusammenarbeit. Zum Schluss möchte ich meiner Freundin Anja

Neukom für ihre Geduld und ihre unermüdliche Ermunterung in all den Jahren der Erstel-

lung dieser Arbeit aufs herzlichste danken.

Matthias Rauterberg Zürich, den 1. Mai 1995

VI

LESEANLEITUNG

Da diese Arbeit auf einem interdisziplinären Forschungsansatz aufbaut, sind die Schwer-

punkte seitens der Informatik und seitens der Arbeitspsychologie entsprechend miteinan-

der in Beziehung gesetzt. Der interdisziplinäre Forschungsansatz besteht darin, dass Ge-

staltungsfragen der Informatik zum Teil mit empirischen Methoden der Arbeitspsycholo-

gie untersucht und beantwortet wurden.

Den Inhalt dieser Arbeit kann man sich auf verschiedene Weisen 'er'-lesen.

• Die schnellste Variante ist das Lesen der Zusammenfassung (Kapitel 11).

• Die zweitschnellste Variante besteht aus dem Lesen der Zusammenfassung (Ka-

pitel 11) und dem Lesen der Diskussion (Kapitel 10).

• Bei den beiden vorherigen Varianten wird man wahrscheinlich feststellen, dass

wesentliche Begriffe und Konzepte nicht vollständig verstanden werden können.

Es empfiehlt sich daher, als nächstes 'das quantitative Beschreibungskonzept für

Benutzungsoberflächen' (Kapitel 5) und dann Kapitel 7 (der Gestaltungsbereich

'Kontrolle') zu lesen. Die wesentlichen Konzepte für das allgemeine Gestal-

tungsprinzip kann man in dem Kapitel 6 (der Gestaltungsbereich 'Kalkulierbar-

keit als Voraussetzung für Kontrolle') nachlesen.

• Für denjenigen Leser, welcher bei den bisher vorgestellten Lesevarianten mit ei-

nigen auftauchenden Fachbegriffen weiterhin seine Schwierigkeiten haben soll-

te, empfiehlt es sich, mindestens die 'Einführung' (Kapitel 1) zu lesen. Im Ka-

pitel 2 – 'die Benutzungsoberfläche interaktiver EDV-Systeme' – wird darüber

hinaus eine der wichtigsten Unterscheidungen dieser Arbeit eingeführt und er-

läutert: der Unterschied zwischen Dialog- und Anwendungsfunktionen.

• Für den eher an arbeitspsychologischen Fragestellungen interessierten Leser sei

das Kapitel 3 – 'Anforderungen an die softwareergonomische Produktgüte' –,

sowie das Kapitel 9 – 'der Gestaltungsbereich der Anwendungskomponente' –

empfohlen.

• Wer den empirisch geführten Nachweis zur Überprüfung und Validierung der

verschiedenen Masse im einzelnen nachvollziehen möchte, muss das Kapitel 8 –

'Validierung der Messkriterien' – lesen.

1

1 EINFÜHRUNG

"Die Entwicklung von Informatikanwendungen hat in der Vergangenheit im-mer wieder Anlass zu interessanten aber auch heftigen Diskussionen gegeben.Anfänglich wurde die Anwendungsentwicklung als eine künstlerische Auf-gabe verstanden, bei welcher der persönliche Stil des Entwicklers dominantwar und zu Unikaten führte. Die Schwierigkeiten im Betrieb und beim Wei-terausbau solcher Lösungen wie auch die praktische Unmöglichkeit, diese zuintegrieren, führten schliesslich zur Überzeugung, dass Softwareentwicklungformalisiert und analog zur industriellen Einzelproduktefertigung betriebenwerden sollte" (Bauknecht 1992, S. I).

Zunächst schien es innerhalb der Softwareergonomie wichtig und ausreichend, dass die

Forschung sich primär auf die Gestaltung der Benutzungsoberfläche konzentriert hat.

Diese Tradition setzt sich auch in der Entwicklung von User-Interface-Management-Sy-

stemen (UIMS) fort. In letzter Zeit ist jedoch die Verkopplung der Gestaltung der Benut-

zungsoberfläche mit der Analyse und Gestaltung der Anwendungskomponente zuneh-

mend als Problem erkannt und aufgegriffen worden (Maass und Oberquelle 1989). Bei

der Gestaltung eines interaktiven EDV-Werkzeuges ist speziell bei der Gestaltung der Be-

nutzungsoberfläche die Abhängigkeit von der Anwendungsfunktionalität zu beachten.

Dabei hat es sich gezeigt, dass der Benutzereinbezug in den Entwicklungsprozess zuneh-

mend in das Zentrum gängiger und zukünftiger Softwareentwicklungspraxis rückt.

Das bisher erarbeitete Wissen zur Analyse, Bewertung und Gestaltung von interak-

tiven Systemen – insbesondere ihrer Benutzungsoberflächen – liegt oftmals in Form von

Richtlinien-, Kriterien- bzw. Prinzipiensammlungen vor. Die zur Zeit umfassendsten Dar-

stellungen im deutschsprachigen Bereich kommen von Fähnrich (1987, Hrsg.), Lauter

(1987), Balzert, Hoppe, Oppermann, Peschke, Rohr und Streitz (1988, Hrsg.), Baitsch,

Katz, Spinas und Ulich (1989), Koch, Reiterer und Tjoa (1991), Zeidler und Zellner

(1992), Wandmacher (1993), sowie Ziegler und Ilg (1993, Hrsg.); im englischsprachi-

gen Bereich sind die Werke von Shneiderman (1987), Brown (1989), Brown und Cun-

ningham (1989), Galitz (1989), Booth (1990), Helander (1991, Hrsg.), Mayhew (1992),

sowie Preece, Rogers, Sharp, Benyon, Holland und Carey (1994) zu nennen. Diese Bü-

cher setzen alle voraus, dass sich die dort angegebenen Richtlinien in ihrer vollumfäng-

lichen Bedeutung anwenden lassen. Da dies oftmals nicht erreichbar scheint, versuchen

einzelne Autoren diese Lücke durch möglichst repräsentative Beispiele zu schliessen (z.B.

Lauter 1987, Mayhew 1992, Preece et al 1994). Eine umfassende Gestaltungstheorie

fehlt jedoch. Ansätze in diese Richtung sind bei Card, Moran und Newell (1983),

Norman und Draper (1986), Booth (1990), sowie Keil-Slawik (1990) zu erkennen. Die

meisten Werke mit softwareergonomischem Wissen enthalten Hinweise und Richtlinien

1 Einführung

2

zu folgenden Bereichen (nach Bodart und Vanderdonckt 1993): (1.) Dateneingabe, (2.)

Darstellung von Daten auf dem Bildschirm, (3.) Gestaltung des Dialoges, (4.) Darstel-

lung von Graphiken, (5.) Interaktionselemente und -geräte, (6.) Interaktionsweisen, (7.)

Benutzerführung, (8.) Gestaltungen von (Rück-)Meldungen, (9.) Gestaltung von Online-

Hilfen, (10.) Aufbereitung der Dokumentation, (11.) Vorgehensweisen bei der Evalua-

tion, (12.) Vorgehensweisen bei der Implementation. In der Praxis hat sich jedoch ge-

zeigt, dass Entwickler oftmals Softwareergonomie mit dem Einsatz von Herstellerstan-

dards (SAA, OSF/Motif™, MS-Windows™, Apple™ usw.) verwechseln (Schlesinger,

Maier, Vogt, Hauri, Rauterberg und Mauerhofer 1992).

Softwareergonomisches Wissen und entsprechende Richtlinien dienen nach einer

Umfrage in 84 europäischen Softwarehäusern, Beratungsunternehmen usw. den folgen-

den Zwecken (Dillon, Sweeney und Maguire 1993): (1.) Richtlinien zur Gestaltung der

Benutzungsfreundlichkeit (54 %), (2.) Standards für den Test auf Benutzbarkeit (46 %),

sowie (3.) Ausbildungskurse für eine softwareergonomische Qualifizierung (29 %). Der

erste und dritte Zweck lässt sich durch das bisher erarbeitete Wissen weitgehend erreichen

(Helander 1991). Für die Einschätzung betreffend des zweiten Zweckes möge das bis

heute weitgehend akzeptierte Zitat aus der DIN 66 234 (Teil 8, 1988) dienen:

"Es ist derzeit noch nicht möglich, die Erfüllung einzelner ... Leitsätze objek-tiv zu überprüfen, da geeignete Überprüfungsverfahren noch nicht bekanntsind. Wenn Prüfverfahren bekannt sind, bedarf es noch einer Weiterentwick-lung dieser oder weiterer Normen, z.B. hinsichtlich quantifizierbarer Grössenund anwendungsspezifischer Anforderungen."

Seither gab es mindestens drei europäische Ansätze zur Lösung der aufgezeigten Proble-

matik: (1.) das EVADIS-Projekt bei der Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbei-

tung (Oppermann, Murchner, Paetau, Pieper, Simm & Stellmacher 1988), (2.) das PRO-

TOS-Projekt an der Technischen Universität in München (Müller-Holz auf der Heide,

Hacker und Bartsch 1990), (3.) das Esprit-Projekt MUSiC (Rengger, MacLeod, Bow-

den, Dryman und Blayney 1992). Keinem dieser drei Projekte ist es gelungen, unabhän-

gig von der konkreten Interaktion eines Benutzers mit der zu analysierenden Software

eine vollständig objektive Quantifizierung relevanter Richtlinien zu ermöglichen, welche

die softwareergonomische Güte direkt an dem Produkt selbst feststellen liesse. Diese Art

der Produktgütebestimmung werden wir den produkt-zentrierten Messansatz mittels ob-

jektiver Messmethoden nennen (siehe ausführlicher in Kapitel 4). Bei Englisch (1993)

finden wir einen ersten Ansatz, die softwareergonomische Produktgüte von CAD-Syste-

men mittels eines Masses für die Menükomplexität zu bestimmen. Leider muss sich Eng-

lisch (1993, S. 167) wegen der enormen Komplexität der analysierten Softwareprodukte

bei der Validierung seiner Masse mit "hypothetischen" Kennwerten begnügen.

Nutzen und Grenzen von Richtlinien 1.1

3

In der hier vorliegenden Arbeit wird ein Beitrag für die detaillierte Ausformulierung

eines Konzeptes zur Quantifizierung wesentlicher softwareergonomischer Richtlinien ge-

leistet. Dieses Konzept soll – um seinem interdisziplinären Einsatzzweck Rechnung zu

tragen – ein Minimum an formalem Aufwand erfordern, dennoch ein Maximum an Präzi-

sierung ermöglichen und sich in empirischen Überprüfungen bewähren.

1 . 1 NUTZEN UND GRENZEN RICHTLINIENORIENTIERTERSOFTWAREGESTALTUNG

"For a designer whose professional life is spent in solving immediate pro-blems, the imperative argument is that today's design must be made today.As human factors practitioners, our influence with designers may be dimi-nished if we come to them without hard data; but our influence will disappearaltogether if we come to them too late. When no directly relevant data areavailable, which is usually the case, then we must rely on judgements. If wemust rely on judgement, then by all means let us seek first the consideredjudgement offered by guidelines rather than the more casual opinions of indi-vidual designers" (Smith 1986, S.55).

Da bei der Softwareentwicklung mindestens 30 bis 35% des erstellten Programmcodes

auf die Unterstützung der Benutzungsoberflächenfunktionalität entfällt (Smith und Mosier

1984a), wird ein entsprechender Teil der Forschung auf die sinnvolle Gestaltung interak-

tiver Software ausgerichtet. Auf dem Forschungsgebiet der Gestaltung von interaktiver

Software ist es sinnvoll, dass die folgenden wissenschaftlichen (Teil)-Disziplinen inhalt-

lich zusammenarbeiten: Softwaretechnik und Softwareengineering, Arbeitspsychologie,

sowie kognitive Psychologie. Jeder dieser Forschungsbereiche trägt seinen Teil dazu bei,

benutzungsgerechte interaktive Software als eine spezielle Klasse von modernen Werk-

zeugen der Arbeitswelt zur Verfügung zu stellen. Es hat sich daher auch in den letzten

Jahren der interdisziplinär besetzte Forschungsbereich der Softwareergonomie1 herausge-

bildet. Zunächst muss das Verhältnis der verschiedenen Begrifflichkeiten (Kriterium,

Standard, Norm, Richtlinie, Regel, Mass, Dimension) geklärt werden. Hierzu werden die

Definitionen im Duden (1963) herangezogen.

Eine Richtlinie weist auf in ihr enthaltene Aspekte hin und dient der Hinlenkung der Auf-

merksamkeit auf diese Inhalte.

Ein Kriterium ist ein unterscheidendes Merkmal und dient zur Kennzeichnung bestimmter

inhaltlicher Aspekte; ein Kriterium kann aufgrund seiner Quantifizierbarkeit als

Prüfstein für eine anspruchsvolle Beurteilung verwendet werden.

1 "Software ergonomics is defined as fitting the properties of a dialogue-based working system to thecognitive and intellectual attributes of man working in an organizational environment" (Cakir 1986,p. 63).

1 Einführung

4

Ein Standard dient primär der Vereinheitlichung und kann als Normalmass bzw. als

Richtlinie zur Erstellung einer Normalausführung bzw. eines Standardmodelles

verwendet werden.

Eine Norm ist eine Richtlinie, eine Regel bzw. ein Massstab, welche primär der einheitli-

chen Gestaltung eines Produktes auf dem Hintergrund einer sozialen Überein-

kunft ('Normung') dient. Während ein Standard einen lediglich empfehlenden

Charakter hat, so gilt eine Norm als verbindlich.

Eine Regel ist eine sprachlich gegebene Vorschrift und dient als inhaltliche Konkretisie-

rung einer Norm bzw. eines Standards. Eine Regel kann als qualitativer 'Mass-

stab' angesehen werden.

Ein Mass ist eine formal gegebene Vorschrift und bildet die quantitative Entsprechung zur

Regel.

Eine Dimension ist Ausdehnung bzw. Ausmass und dient der Abmessung eines bestimm-

ten Bereiches. Im folgenden wird unter Dimension die Zusammenfassung von

verschiedenen Regeln und Massen zu vorgegebenen Gestaltungsrichtlinien ver-

standen.

Ein Prinzip ist ein Grundsatz, den man der Gestaltung zugrunde legt; Prinzipien umfassen

generelle Aspekte, welche man soweit als möglich berücksichtigen sollte.

Das Gestaltungsmodell von Ulich (1991, 1992, 1994) beruht auf dem Werkzeugparadig-

ma (Maass 1984, Rauterberg 1988b, Oberquelle 1991) und besteht aus drei Gestaltungs-

bereichen: 'Kalkulierbarkeit als Voraussetzung für Kontrolle', 'Kontrolle' und 'Aufga-

benorientierung'. Jedem dieser drei Gestaltungsbereiche sind Gestaltungsrichtlinien zuge-

ordnet. Die in dieser Arbeit erwähnten 'Richtlinien' werden als inhaltliche Operationalisie-

rungen dieser Gestaltungsrichtlinien verstanden. Die Begriffe 'Richtlinie', 'Standard' und

'Norm' zielen auf die Form und die soziale Verbindlichkeit dieser Gestaltungsrichtlinien

ab.

1 . 1 . 1 Beschreibungs- und Bewertungsmodelle der Mensch-ComputerInteraktion

"Fragen der sogenannten 'Benutzungsfreundlichkeit' spielen seit einer Reihevon Jahren eine zunehmende Rolle für die Bewertung und die Akzeptanz rech-nergestützter Arbeitsmittel" (Ulich 1991, S. 256).

Das Bewertungs- und Gestaltungsmodell von Ulich (1988, 1991, 1992, 1994) wird vor-

gestellt und mit den bisher bekannten Richtlinienkatalogen verglichen. Bevor wir jedoch


5

dies tun, werden wir die wesentlichen Kennzeichen der bestehenden Beschreibungs- und

Bewertungsmodelle (ISO-OSI, DIN 66 234, VDI 5005, ISO 9241, EG-Richtlinie 90/

270/ EWG) kurz erwähnen.

In dem ISO-OSI-Schichtenmodell ist ein umfassender Beschreibungs- und Festle-

gungsversuch aus primär technischer Perspektive erstellt worden. Während die unteren,

rein technischen Ebenen in dem ISO-OSI-Schichtenmodell schon recht früh standardisie-

rungsfähige Festlegung erhalten haben, so wurden die anwendungsnahen Schichten erst

später festgelegt (z.B. Computer Science and Technology Board 1988, Tanenbaum

1988). Dennoch reichen diese Festlegungen nicht aus, um für primär interaktive Software

ein aufgabenangemessenes und benutzungsgerechtes Design zu gewährleisten.

Die DIN 66 234 Teil 3, 5 und 81 legen Anforderungen an die softwaremässige Ge-

staltung der Ein/Ausgabeschnittstelle und der Dialogkomponente, sowie zum Teil implizit

auch an die Gestaltung der Anwendungskomponente fest. Die Anforderungen an die Ein/-

Ausgabeschnittstelle beziehen sich auf die Gruppierung und Formatierung der alphanu-

merischen Ein- und Ausgabefelder, sowie auf die feste Aufteilung des Bildschirmes in die

drei Bereiche:

1. Arbeitsdaten,

2. Befehlsdaten und

3. Ausgabe von Systemmeldungen bzw. Statusinformationen (DIN 66 234 Teil 3).

Dzida, Herda und Itzfeldt (1978) haben durch eine Umfrage unter 233 Computerbenut-

zern mittels einer Faktorenanalyse (Bortz 1989, S.615-675) aus 57 Systemeigenschaften

7 Eigenschaftsgruppen ('Faktoren') erhalten. Die Gestaltung der Ausgabeschnittstelle

(AS) mit graphischen Elementen bzw. allgemein mit optischen (einschliesslich Farbge-

bung) und akustischen Ausgabeinformationen wird in DIN 66 234 Teil 5 beschrieben.

Der Teil 8 dagegen bezieht sich allgemein auf die Gestaltung der Dialogkomponente und

Anwendungskomponente. Die Repräsentation des Zustandsraumes der Anwendungs-

komponente soll

'aufgabenangemessen'

erfolgen; wie dies gemeint ist, wird an elf Beispielen erläutert. Die restlichen vier Gestal-

tungsrichtlinien

'Selbstbeschreibungsfähigkeit',

1 Die einzelnen Teile der DIN 66 234 stammen aus folgenden Jahren: Teil 3 - März 1981; Teil 5 - März1981 und Teil 8- Februar 1988.

1 Einführung

6

'Steuerbarkeit',

'Erwartungskonformität' und

'Fehlerrobustheit'

zielen im wesentlichen auf die Gestaltung der Dialogkomponente ab, wobei es jedoch

auch noch zu bedeutsamen Überschneidungen mit dem Gestaltungsbereich der Anwen-

dungskomponente kommt. So wird bei den erläuternden Beispielen zur Gestaltungsricht-

linie 'Selbsterklärungsfähigkeit' sowohl die Darstellung bestimmter Aspekte des Zu-

standsraumes der Dialogkomponente, als auch des Zustandsraumes der Anwendungs-

komponente angesprochen. Wesentliche Teile der DIN 66 234 sind in die ISO 9241 über-

nommen worden.

Während sich die beiden Beiblätter zum Teil 5 aus dem Jahre 1988 auf die experi-

mentellen Untersuchungen von Verhagen (1981), Kokoschka (1981) und Linnertz,

Meessen, Münch und Pfeiffer (1981) berufen, so stützt sich die empirische Basis der

DIN 66 234 Teil 8 lediglich auf Befragungsdaten. Dieses Fehlen entsprechender empiri-

scher Untersuchungen anhand hypothesengeleiteter Experimente wird daher von Moll

und Ulich (1988) zu recht kritisiert. So konnten wir (Rauterberg und Cachin 1993) z.B.

zeigen, dass die Bildschirmaufteilung gemäss DIN 66 234 Teil 3 grundlegend an den Be-

dürfnissen der menschlichen Informationsaufnahme und -verarbeitung vorbeigeht.

Das aus theoretischen Konzepten abgeleitete, benutzungsorientierte Bewertungs-

und Gestaltungsmodell von Ulich (1988, 1989, 1991, et al. 1991) lässt sich daher nur

zum Teil mit den Gestaltungsrichtlinien der DIN 66 234 in Übereinstimmung bringen.

Dies ist im wesentlichen dadurch bedingt, dass die übergeordnete Dreiteilung der einzel-

nen Gestaltungsrichtlinien 'Aufgabenorientierung', 'Kalkulierbarkeit' und 'Kontrolle'

(siehe Abbildung 1.1.1.1) – aufbauend auf handlungstheoretischem Grundlagenwissen –

durch das Kontrollkonzept mentaler Informationsverarbeitung beeinflusst worden ist

(siehe auch Troy 1981). Bevor dieses Bewertungs- und Gestaltungsmodell im Einzelnen

erläutert wird, soll ein kurzer Überblick über drei verschiedene Bereiche bei der Gestal-

tung interaktiver Software gegeben werden, um dann auch die Grenzen und damit den

Bereich der Forschungsfragestellungen dieser Arbeit erläutern zu können. Der benutzer-

orientierte Gestaltungsansatz interaktiver Software umfasst die folgenden drei Gestal-

tungsbereiche:

I Der soziotechnische Bereich,

II die Mensch-Computer Funktionsteilung,

III die Gestaltung des interaktiven Systems selbst.


7

Diese drei Bereiche sind unterschiedlich umfassend und schliessen einander in der folgen-

den Art ein: I ⊃ II ⊃ III.

Benutzer-orientierte Softwaregestaltung

Aufgaben-Orientierung

Kalkulierbarkeitals eine Voraus-setzung für Kontrolle

Kontrolle

• Ganzheitlichkeit

• Anforderungsvielfalt

• soziale Interaktions- möglichkeiten

• Lern- und Entwicklungs- möglichkeiten

• Autonomie

• Transparenz

• Feedback

• Konsistenz

• Kompatibilität

• Unterstützung

• Flexibilität

• individuelle Auswahlmöglic h keiten

• individuelle Anpassbarkeit

• Partizipation

• Zeitelastizität und stress-

• Sinnhaftigkeit

freie Regulierbarkeit

Abbildung 1.1.1.1 Das arbeitspsychologische Bewertungs- und Gestaltungsmodell füreine benutzungsorientierte Softwaregestaltung nach Ulich (1994, S. 161 und 323).

Während der soziotechnische Gestaltungsbereich den Gestaltungsrahmen absteckt und

hierbei die Frage nach dem Einsatz von Maschinen (z.B. Computer in unserem Falle) all-

gemein abgeklärt wird (hier ist insbesondere die organisationale Schnittstelle ange-

sprochen), so wird in der anschliessenden Mensch-Computer Funktionsteilung (MCF) im

Detail festgelegt, welche Arbeitsanteile auf den Computer übertragen werden, um eine op-

timale Unterstützung des Benutzers zu gewährleisten (das Ergebnis der MCF ist die

Werkzeugschnittstelle; siehe Rauterberg, Strohm und Ulich 1993, Grote 1994). Bei der

Gestaltung der interaktiven Software selbst geht es um die konkrete Beantwortung der

Frage nach der Form der Umsetzung der Vorgaben aus der MCF (die Ein/Ausgabe- und

die Interaktionsschnittstelle).

1 Einführung

8

Tabelle 1.1.1.2 Übersicht über verschiedene Bewertungsmodelle der Mensch-Compu-ter Interaktion (siehe auch Reiterer 1990 und Ilg 1993).

Dzida, eta l .

(1977)

Dzida,Herda &Itzfeldt(1978)

DIN 662 3 4

Teil 8(1988)

VDIRicht l i -nie 5005

(1990)

EGRicht l inie

90/270/EWG(1990)

ISO9241

Entwurf(1991)

Ul ich

(1994)

Aufgabenan-gemessenheit

Aufgabenan-gemessenhei t

Aufgabenan-gemessenhei t

Tätigkeitsange-passtheit

Aufgaben-ange-messenheit

• Ganzheitlich-keit,

•Anforderungsvielfalt,

• Autonomie,• soziale

Interakti-onsmöglichkeiten

Selbsterklä-rungsfähigkei t

Selbsterklä-rungsfähigkei t

Selbsterklä-rungsfähigkeit

Angaben überdie jeweiligenSystemabläufe

Selbsterklärungsfähig-keit

• Transparenz,• Unterstützung

Rückkopp-lungsfähigkei t

• Feedback

Erwartungs-konformität


Format- und tem-pogerechteInforma-tionsdarstellung


• Konsistenz• Kompatibilität

Dialog-flexibilität

Handlungs-flexibilität

Handlungs-flexibilität

• Flexibilität

einfache An-wendbarkeit

Erlernbarkeit Erlernbarkei t

• Lernpotential

Kompetenz-förderlichkei t

UnterrichtungundUnterweisung

• Entwicklungs-möglichkeiten

Anpassbarkeitan Kenntnis- undErfahrungsstand

Individuali-sierbarkeit

• individuelleWahlmöglich-keiten,

• individuelleAnpassbarkeit

Anhörung undBeteiligung

• Partizipation

Steuerbarkeit Steuerbarkeit

Steuerbarkei t

• Flexibilität

Zuverlässigkeit

Fehlertoleranz

Fehler-robustheit

Fehlertole-ranz

[wird vorausge-setzt]

Die verschiedenen Bewertungsmodelle der Mensch-Computer Interaktion (Dzida et al.

1977; Dzida, Herda und Itzfeldt 1978; DIN 66 234 1988; VDI 5005; ISO 9241 1991;

Ulich 1991) zeigen unterschiedliche Schwerpunkte und Differenzierungsgrade (siehe Ta-

belle 1.1.1.2). Das Modell von Ulich (1991) ist nicht nur handlungspsychologisch be-

gründbar, sondern auch am weitesten differenziert. Lediglich die Forderung nach Zuver-

lässigkeit bzw. Fehlerrobustheit wird nicht expliziert. Da die Gestaltung benutzungsge-


9

rechter Systeme ohne die zuverlässige Funktionsweise des technischen Teilsystems kei-

nen Sinn machen würde, wird diese Anforderung als unabdingbar vorausgesetzt.

Im Rahmen dieser Arbeit geht es weitgehend um die Gestaltung der interaktiven

Software selbst. Es wird davon ausgegangen, dass die soziotechnische Systemanalyse

und die inhaltlichen Vorgaben aus der MCF vorliegen. Der Themenschwerpunkt dieser

Arbeit stellt somit nur einen spezifischen Ausschnitt aus dem benutzungsorientierten Be-

wertungs- und Gestaltungsmodell von Ulich (1991) dar. Da die Analyse-, Bewertungs-

und Gestaltungsdimensionen für ganzheitliche Aufgaben an anderer Stelle ausreichend

dargestellt worden sind (Ulich 1978, 1988, 1989a, 1989b, 1991; Baitsch et al. 1989),

werden wir im Rahmen dieser Arbeit stärker auf die Bereiche 'Kalkulierbarkeit...' und

'Kontrolle' eingehen.

1 . 1 . 2 Normen zur Gestaltung interaktiver Software

Es wurden eine Reihe von verschiedenen Richtlinien, Gestaltungskonzepten usw. er-

wähnt, welche dazu gedacht sind, dem Softwareentwickler eine brauchbare und umsetz-

bare Handlungsanweisung zur benutzungsgerechten Systemgestaltung an die Hand zu

geben. Es wurden nur die einflussreichsten Normen des internationalen und deutschspra-

chigen Raumes für die Gestaltung der Mensch-Computer-Schnittstelle angesprochen:

DIN 66 234 Teil 3, 5 (1981) und 8 (1988), VDI-Richtlinie 5005 (1988), ISO 9241 (im

Entwurf), sowie die EG-Richtlinie 90/270/EWG (1990) zur Gestaltung des Bildschirmar-

beitsplatzes. Für eine ausführlichere Diskussion der einzelnen Normen siehe bei Ilg

(1993). Darüber hinaus haben sich als Quasinormen etablieren können: Apple Human

Interface Guideline (Apple Computer 1986), IBM-Guideline (Engel und Granda 1975),

sowie OSF/ Motif Styleguide (1990, 1991). Eine kritische Bestandsaufnahme leisten Ilg

und Görner (1993).

1 . 1 . 3 Richtlinien ('design guidelines, style guides') zur Gestaltunginteraktiver Software

"We need more precise principles" (Norman 1983a, S.1).

Zusätzlich zu den Richtlinien wurden verschiedene Leitfäden zur Gestaltung menschenge-

rechter interaktiver Software entwickelt: Leitfaden zur Einführung und Gestaltung von

Arbeit mit Bildschirmsystemen (Spinas, Troy und Ulich 1983); Guidelines for Designing

User Interface Software (Smith und Mosier 1986); Computerunterstützte Büroarbeit: ein

Leitfaden für Organisation und Gestaltung (Baitsch et al. 1989); HIF-Regelwerk: Regeln

zur Gestaltung von Benutzungsoberflächen (Nixdorf 1989, Siemens-Nixdorf 1990, bzgl.

SAP-Styleguides siehe Tillert 1993).

1 Einführung

1 0

Es stellt sich somit die Frage, inwieweit es sich bei dem scheinbar hohen Grad der

Normung lohnt, weitere Forschung in die Entwicklung und Validierung von Gestaltungs-

richtlinien zu investieren. Inwieweit sich Standards, Gestaltungsrichtlinien bzw. Regeln

in dem Bereich der Gestaltung von Benutzungsoberflächen sinnvoll umsetzen lassen,

wurde am gründlichsten bisher wohl nur von Smith und Mosier (1984a), Mosier und

Smith (1986), sowie Smith (1986) untersucht und diskutiert. Es soll daher das allgemeine

Problem des Einsatzes von Gestaltungsrichtlinien im Softwareerstellungsprozess anhand

der Sammlung von Smith und Aucella (1983) eingehender dargestellt werden. Wir gehen

davon aus, dass sich die von Smith und Mosier vorgestellten Ergebnisse auch auf andere

Normen und Richtliniensammlungen sinnvoll übertragen lassen (Smith 1993). Neuere

Untersuchungen (Beimel, Schindler und Wandke 1993, Hüttner und Wandke 1993) be-

stätigen weitgehend die folgenden Ausführungen. Eine Sammlung von 580 Richtlinien,

Kriterien, Gestaltungshinweisen wurde von Mosier und Smith vor ca. 10 Jahren an 400

Empfänger verschickt. Von diesen 400 Angeschriebenen antworteten 130 Personen

(Rücklaufquote von 32%). Bei der Auswertung dieser Befragung zeigte sich die geringste

Akzeptanz bei der Gruppe der Softwareentwickler (Mosier und Smith 1986). Dieser deut-

liche Unterschied in der Einschätzung der Gebrauchstauglichkeit von Richtliniensamm-

lungen kann verschiedene Gründe haben.

Weniger als ein Drittel (28%) der Befragten war vor ca. 10 Jahren direkt in der

Softwareentwicklung tätig. Wichtig für das weitere Vorgehen in unserer Arbeit bleibt

festzuhalten, dass softwareergonomisches Wissen von sehr unterschiedlich ausgebildeten

Personen angewendet wird. Eine neuere Umfrage unter schweizer Softwareherstellern er-

gab, dass 48% der 73 befragten Unternehmen mindestens einen Mitarbeiter mit Ergono-

miekenntnissen festangestellt haben (Schlesinger et al. 1992). Rogers und Armstrong

(1977) sehen die Gebrauchstauglichkeit damaliger Gestaltungsrichtlinien als kritisch an,

weil sie nicht in jedem Fall eine benutzungsfreundliche Oberfläche garantieren. Zu dem

gleichen Ergebnis kommt auch Tillert (1993). Darüber hinaus erwies sich die Anwend-

barkeit für Systemdesigner als schwierig (Rogers und Pegden 1977; Good 1989; Beimel,

Schindler und Wandke 1993). Welche Gründe werden im einzelnen für die einge-

schränkte Gebrauchstauglichkeit von Gestaltungsrichtlinien angegeben ?

Der grösste Teil (40%) derjenigen, welche die Richtliniensammlung von Smith und

Aucella (1983) einsetzten, konnte keine konkreten Gestaltungshinweise für seine aktuelle

Arbeit finden. Lediglich ein gutes Drittel (40%) konnte mit den Kriterien direkt bzw. nach

Überarbeitung etwas anfangen. Eines der Hauptprobleme hierfür scheint darin zu liegen,

dass neuere technische Entwicklungen nicht schnell und adäquat genug berücksichtigt


1 1

werden können. Ein anderes Problem stellt die fehlende Anwendbarkeit im konkreten

Einzelfall dar:

"The most frequent problem cited is that guidelines are too general to be ap-plied" (Mosier und Smith 1986, S.43).

Als Lösung für dieses Problem geben Mosier und Smith an, zu jeder Gestaltungsrichtlinie

eine Gestaltungsregel mit beizuordnen, welche eine Transformation aus dem Allgemeinen

auf das Spezielle leistet (z.B. Angabe eines konkreten Beispiels usw.).

"Effective application of guidelines will require a process of translation intosystemspecific design rules,..." (Smith 1986, S.47).

Nach einer Umfrage unter – softwareergonomischen Gestaltungsansprüchen interessiert

gegenüberstehenden – Softwareentwicklern im deutschsprachigen Bereich werden das

benötigte Gestaltungswissen zu 80% von Kollegen erfragt und zu 57% aus Gestaltungs-

richtlinien entnommen (Hüttner und Wandke 1993). In einer vergleichbaren Umfrage in

der Schweiz (Schlesinger et al. 1992) zeigte sich, dass softwareergonomisches Wissen zu

41% durch 'training on the job', zu 37% durch Selbststudium, sowie zu 17% durch ex-

terne Ausbildung erworben wird.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Softwareentwickler selbst mit den

Gestaltungsrichtlinien aufgrund ihrer zu grossen Allgemeinheit in der konkreten Arbeit

wenig anzufangen wissen (siehe hierzu auch Good 1989, S.84). Von Softwareentwick-

lern werden am meisten konkrete Beispiele, wenn möglich interaktive Beispiele bevorzugt

(Tetzlaff und Schwartz 1991). Zu welchem Zweck werden aber die Richtlinien einge-

setzt? Der Haupteinsatzbereich der Sammlung von Smith und Aucella (1983) ist im Be-

reich der Evaluation von Systemen (84%) und nicht im Bereich der Systementwicklung

zu sehen (46%); dies mag sicherlich auch damit zusammenhängen, dass die Hauptanwen-

der die 'human factor specialists' sind. Dass jedoch ein deutlicher Bedarf nach brauch-

baren Gestaltungsrichtlinien – insbesondere von Softwareentwicklern – besteht, konnten

Hüttner und Wandke (1993) zeigen.

Der Verein Deutscher Ingenieure hat im November 1988 einen Richtlinienentwurf

für die Gestaltung von EDV-gestützten Bürosystemen vorgelegt. Dieser Entwurf hat als

Kern ein Vier-Ebenen-Konzept, welches sich auf handlungstheoretische Grundlagen

abstützt.

"Die Richtlinie ist auf die Vermittlung konzeptioneller Prinzipien und Vorge-hensweisen ausgerichtet. Einzelne Gestaltungsziele können am jeweiligenSystem auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Aus diesem Grunde wer-den keine Detailgestaltungsvorschriften gegeben" (VDI-Entwurf 5005 1988,S. 4).

1 Einführung

1 2

Dieser allgemeine Anspruch mit dem bewussten Verzicht auf konkrete Detailgestaltungs-

vorschriften birgt jedoch gerade die Gefahr in sich, dass die Zielgruppe der Softwarede-

signer wiederum auch diese Richtlinien nicht handlungsleitend umsetzen kann. Um Ge-

staltungskriterien auch für den Entwicklungsprozess selbst nutzbar zu machen, müssen

im wesentlichen zwei Aspekte stärker berücksichtigt werden: (1) Die Entwicklung eines

allgemeinen, in sich geschlossenen Konzeptes und (2) die Möglichkeit, diese Allgemein-

heit auf den konkreten Einzelfall transformieren zu können. Dass ein derartiges generelles

Gestaltungskonzept notwendig ist, wird bereits von Smith und Mosier (1986) gefordert:

"Such a conceptual structure is urgently needed to help clarify discourse inthis field" (Smith und Mosier 1986, S.6).

1 . 2 ALLGEMEINE FORSCHUNGSFRAGESTELLUNG

"Technik nicht als Sachzwang, sondern als Gestaltungsaufgabe zu begreifen,eröffnet die Chance, qualifizierte lebendige Arbeit und automatisierte Arbeitnicht als unversöhnliche Gegensätze, sondern als einander ergänzende Produk-tivkräfte zu sehen" (Martin, Ulich und Warnecke 1988, S.121).

Für die eingeschränkte Anwendbarkeit von Gestaltungsrichtlinien lassen sich die folgen-

den drei Gründe ausmachen (für eine ausführlichere Diskussion siehe Smith 1986, Ilg

und Görner 1993, Tillert 1993, Hampe-Neteler 1994):

1 Es hat sich bisher kein allgemein verbindlicher standardisierungsfähiger Ansatz

für die Gestaltung der anwendungsbezogenen Aspekte interaktiver Software her-

ausgebildet.

2 Es hat sich in der Anwendungspraxis von Gestaltungsrichtlinien gezeigt, dass für

die Gestaltung einer Vielzahl interaktiver Systeme der Softwareentwickler um das

anwendungsspezifische Wissen des Endanwenders bzw. Endbenutzers nicht um-

hinkommt. Die Anwendbarkeit der Gestaltungsrichtlinien wird daher ergänzt und

zum Teil überlagert von den Ansätzen im Bereich des partizipativen Softwareengi-

neerings, bei denen Methoden zum Benutzereinbezug in den Erstellungsprozess

interaktiver EDV-Werkzeuge entwickelt und untersucht werden (Spinas, Waeber

und Strohm 1989; Rauterberg, Spinas, Strohm, Ulich und Waeber 1994b).

3 Die Klasse der Gestaltungsrichtlinien ist hinsichtlich seiner konkreten Umsetzbar-

keit scheinbar in dem folgenden Dilemma: Wenn die jeweilige Gestaltungsrichtli-

nie allgemeingültigen Charakter aufweist, so ist sie nicht spezifisch genug, um

von dem Softwareentwickler auf sein konkretes Gestaltungsproblem runtergebro-

chen werden zu können; ist die Gestaltungsrichtlinie jedoch andererseits konkret

Fragestellung 1.2

1 3

umsetzbar, so ist der Anwendungskontext dieser Gestaltungsrichtlinie oft nicht

passend oder unbekannt.

"However, the more specific a guideline is, the less generally applicable itwill be" (Mosier und Smith 1986, S.43).

Im Rahmen dieser Arbeit wird der dritte Grund zum Forschungsgegenstand erhoben: Es

geht darum, ein möglichst umfassendes, benutzungsorientiertes Gestaltungskonzept wei-

ter zu entwickeln, welches sich durch die Ergänzung entsprechend operationalisierter

Transformationsregeln auf das jeweilige konkrete Gestaltungsproblem im Softwareent-

wicklungsprozess handlungsleitend anwenden lässt unter besonderer Berücksichtigung

der Messbarkeit des erreichten Ausmasses an Gebrauchstauglichkeit.

1 5

2 DIE BENUTZUNGSOBERFLÄCHE INTERAKTIVEREDV-SYSTEME

"Make it as simple as possible, but not simpler" (Albert Einstein).

Die Benutzungsoberfläche lässt sich durch die differenzierte Beschreibung der Mensch-

Computer-Schnittstelle des Seeheim-Modells in die folgenden Komponenten und Schnitt-

stellen aufgliedern: der Benutzer, die Ein/Ausgabeschnittstelle, die Dialogkomponente

und die Anwendungs- bzw. Werkzeugkomponente (Green 1985a, 1985b; Dzida 1983,

1987; siehe Abbildung 2.0.1). Für eine weitergehende Diskussion der zur Zeit gängigen

Interaktionsmodelle siehe Hübner (1990), Dix, Finlay, Abowd und Beale (1993), Kung,

Lin und Hsia (1994), sowie Balzert (1994).

Benutzer Präsentations-komponente

Dialog-Kontrolle

Anwendungs-schnittstelle

Anwendun gkomponent e

Abbildung 2.0.1 Das Seeheim-Modell nach Green (1985a, 1985b)1 mit den verschie-denen Schnittstellen (entnommen aus Dix, Finlay, Abowd und Beale 1993, S.356).

Der Benutzer interagiert mit dem System im interaktionellen Raum (IR)2, indem er sich an

bestimmten Merkmalen auf der Ein/Ausgabeschnittstelle orientierend über die Dialogkom-

ponente mit der Anwendungskomponente (AK)3 seine Aufgaben bzw. Probleme löst.

Der Benutzer wählt den benötigten Operator aus, führt die entsprechende Operation durch

und aktiviert somit die zugehörige Systemfunktion. Betrachtet man die Anwendungskom-

ponente als das 'traditionelle' Werkzeug zur Erledigung der gestellten Aufgaben, so

schiebt sich mit dieser neuen Technologie zwischen den Benutzer und das eigentliche

Werkzeug ein neues Werkzeug, das 'interaktive' Werkzeug in Form der Dialogkompo-

nente (DK)4 (Spinas 1987; Streitz 1990).

1 In einer erweiterten Version auch im deutschen Sprachraum als IFIP-Modell bekannt (Dzida 1983,1987).

2 IR = interaktioneller Raum zwischen Benutzer und System.

3 AK = Anwendungskomponente.

4 DK = Dialogkomponente.

2 Die Benutzungsoberfläche

1 6

Wenn zur Bearbeitung einer Aufgabe ein interaktives Computersystem eingesetzt

wird, gibt es drei Gestaltungsprobleme zu lösen: das Sachproblem, das Interaktionspro-

blem und das Präsentationsproblem (Streitz 1990). Da das Seeheim-Modell aus den drei

Schichten ('Schnittstellen') (1.) Ein/Ausgabe-, bzw. Präsentations-, (2.) Interaktions-,

bzw. Dialog- und (3.) Werkzeug-, bzw. Anwendungsschnittstelle aufgebaut ist, lässt sich

die Unterscheidung zwischen Sach- und Interaktionsproblem nur im Rahmen einer logi-

schen Hierarchie beschreiben. Dieser Umstand hat dazu geführt, dass fälschlicherweise

oft die Forderung nach einer einfachen Interaktionsschnittstelle auch gleichzeitig als For-

derung nach einer einfachen Werkzeugschnittstelle missverstanden wird1.

Es ist richtig, zu fordern, dass die Dialogschnittstelle so einfach wie möglich sein

soll; die Werkzeugschnittstelle dagegen sollte an die zu bearbeitenden Aufgaben angepasst

sein und, wenn die Aufgaben komplex sind, dieser Aufgabenkomplexität gerecht werden.

Erst wenn man die Dialog- und Werkzeugschnittstelle als logisch unabhängig von ein-

ander und gleichberechtigt nebeneinander betrachtet, kann man diese beiden unterschied-

lichen Anforderungen sinnvoll miteinander vereinen (siehe zur einschlägigen Kritik am

Seeheim-Modell bei Coutaz 1989, Edmonds und Hagiwara 1990, Cockton 1991). So

konnte z.B. Cockton (1991) aufzeigen, dass die Umsetzung wichtiger softwareergonomi-

scher Richtlinien (wie Flexibilität, Konsistenz und Aufgabenangemessenheit) wesentlich

auch durch die gewählte Softwarearchitektur bedingt ist. Eine beispielhafte Umsetzung

des Kriteriums der Änderbar- und Anpassbarkeit ist bei Greutmann (1992) und Haaks

(1992) erreicht worden. Diese Überlegungen sind in die Entwicklung eines veränderten

Seeheim-Modells2 eingeflossen und als konzeptionelle Sicht in Abbildung 2.0.2 darge-

stellt.

Das Sachproblem besteht darin, dem Benutzer im Rahmen seiner inhaltlichen, pri-

mären Aufgabenbearbeitung alle notwendigen Funktionen auf einem geeigneten 'Granula-

tionsgrad' anzubieten. Der anzustrebende Granulationsgrad hängt ausschliesslich von der

Aufgabenstruktur ab und kann erst durch eine sorgfältige Aufgabenanalyse herausgefun-

den werden. Wir sprechen daher auch vom Nutzen bzw. der Benutzbarkeit des Systems

(Rauterberg 1992d). Die aufgabenbezogenen Funktionen müssen für die Bearbeitung der

Aufgaben in ausreichendem Masse zur Verfügung stehen und dürfen den Benutzer in

1 Siehe auch die Diskussion zu 'Komplexität' (bzgl. Werkzeugschnittstelle) und 'Kompliziertheit' (bzgl.Dialogschnittstelle) von Frese (1987b).

2 Die Unterscheidung zwischen Anwendungs- und Dialogoperationen wurde schon von Dehning, Essigund Maass (1978, S. 126) eingeführt, wenn auch mit der irritierenden Unterscheidung zwischen 'an-wendungsspezifischem Dialog' und 'Metadialog'. Wir werden den Begriff Metadialog ausschliesslichim Kontext von Individualisierungsoperationen benutzen, bei Viereck (1987, S. 27) auch 'Gestal-tungsdialog' genannt.

Schnittstellenkonzepte 2.0

1 7

seinem individuellen Problembearbeitungsprozess nicht unnötig einschränken. Wir nen-

nen diese aufgabenbezogenen Funktionen die Anwendungsfunktionen. Die Lösung des

Sachproblems bedeutet die aufgabenangepasste Gestaltung der Werkzeugschnittstelle mit

allen notwendigen Anwendungsfunktionen unter Berücksichtigung arbeitspsychologi-

scher Richtlinien.

Benutzer

Ein/ Aus-gabeSchnitt-stelle

Inter-aktions-Schnitt-stelle

Anwendungs-Schnittstelle

Sachproblem

Dialog-problem

Pr�sentations-problem

Anwendungs-komponente

Dialog-komponente

Ausgabe-komponente

Abbildung 2.0.2 Konzeptionelle Sicht der verschiedenen Schnittstellen eines interakti-ven Computersystems und der zugeordneten Problembereiche (ohne Berücksichtigung

der Organisationsschnittstelle, siehe Rauterberg et al. 1994, S.12).

Das Dialogproblem kommt im wesentlichen durch die Begrenzungen der Ein/Ausgabe-

und Interaktionsschnittstelle zustande. Damit der Benutzer seine aufgabenbezogenen In-

formationen erhalten und die notwendigen Problemlöseschritte dem Computer mitteilen

kann, muss er dies durch die Eingabe spezieller Interaktionsoperatoren tun. Für diese

Operationen stehen zur Zeit unterschiedliche interaktive Techniken zur Verfügung (Kom-

mandos, Makros, Menüs, maussensitive Bereiche usw.). Jede heutzutage existierende

Benutzungsoberfläche verlangt vom Benutzer einige Interaktionsoperationen, welche le-

diglich zur Gestaltung der Ausgabeschnittstelle und der Interaktionsschnittstelle dienen

und nichts zur unmittelbaren, primären Aufgabenbearbeitung beitragen. Es ist ein un-

glücklicher Umstand, dass der Begriff 'Dialog' sich traditioneller Weise auf alle Arten der

Interaktion bezieht. Da wir jedoch die Bezeichnung 'Dialogkomponente' beibehalten

wollen, müssen wir die 'Dialog'-Funktionen dieser Komponente semantisch neu be-

stimmen. Wir fassen die Anwendungsfunktionen und die 'reinen' Dialogfunktionen zu

der Klasse der Interaktionsfunktionen (IF) zusammen.

Der Unterschied zwischen den 'reinen' Dialogfunktionen und den Anwendungs-

funktionen kann man sich am besten wie folgt merken: Alle Operationen, welche den Zu-


1 8

stand des jeweiligen Anwendungsobjektes (AO)1 (z.B. Textdokument, Datenbank usw.)

verändern, aktivieren die Anwendungsfunktionen (AF)2; alle anderen Operationen akti-

vieren 'Gestaltungs'-Funktionen (jedoch umfassender definiert als bei Viereck 1987),

welche nur den Zustand von Dialogobjekten (DO)3 bzw. der Dialogkomponente verän-

dern (z.B. die Veränderungen von Fenstern, wie Öffnen, Schliessen, Verschieben usw.).

Wir werden diese 'Gestaltungs'-Funktionen im weiteren die 'eigentlichen' Dialogfunktio-

nen (DF)4 nennen. Die Klasse IF ist somit die Vereinigung von AF und DF.

Die Handhabung dieser 'reinen' Dialogfunktionen sollte so einfach wie möglich

sein und dem Benutzer keinerlei zusätzlichen kognitiven Aufwand abfordern. Dialogfunk-

tionen sind 'eigentlich' überflüssig und dienen meistens 'nur' dazu, die beschränkten

Ressourcen im interaktionellen Raum (z.B. Bildschirmfläche) zu verwalten.

"Viele Systeme leiden darunter, dass die möglichen Auswahlpunkte in ihrerAnzahl limitiert werden müssen, damit sie alle auf einmal auf dem Bild-schirm des Benutzers angezeigt werden können. In vielen Fällen ist dies keinProblem, aber in anderen kann es Hunderte oder Tausende von Möglichkeitengeben. Dann müssen Techniken entwickelt werden, um diese Möglichkeitenzu klassifizieren und es dem Benutzer zu ermöglichen, dem System seineWünsche mit möglichst wenigen Eingaben zu verdeutlichen" (Sommerville1987, S. 269).

Dehning, Essig und Maass (1978, S. 130ff.) haben die Interaktionsfunktionen fol-

gendermassen klassifiziert: (1.) Dialogablauffunktionen, (2.) Kontrollfunktionen und

Ein/Ausgabefunktionen (sofern sie sich nur auf Dialogobjekte beziehen), (3.) Helpfunk-

tionen (bei Viereck 1987, S. 27 auch Metadialogfunktionen genannt, heissen bei uns wei-

terhin Transparenzoperatoren), (4.) Erweiterungsfunktionen (bei uns die Metaoperato-

ren), sowie (5.) die Kommunikationsfunktionen. Die Handhabung und die Gestaltung

der Dialogfunktionen darf daher nicht mit der Komplexität der Werkzeugschnittstelle ver-

wechselt werden, welche sich ausschliesslich nach der Komplexität der zu bearbeitenden

Aufgaben zu richten hat!

Das Präsentationsproblem besteht darin, die vom Benutzer wahrnehmbaren Ausga-

ben des Computers so zu gestalten, dass der Benutzer bei seiner Aufgabenbearbeitung mit

allen notwendigen Informationen in seinem aktuellen Aufmerksamkeitsfokus auf der Aus-

gabeschnittstelle versorgt wird und hierzu möglichst wenig 'reine' Dialogfunktionen be-

1 AO = Menge der Anwendungsobjekte.

2 AF = Menge der Anwendungsfunktionen (af∈ AF verändert den Zustand eines ao∈ AO, bzw. der AK).

3 DO = Menge der Dialogobjekte.

4 DF = Menge der Dialogfunktionen (df∈ DF verändert den Zustand eines do∈ DO, bzw. der DK).

Schnittstellenkonzepte 2.0

1 9

nötigt. Die Ausgabe von aufgabenenbezogenen Informationen auf der Ausgabeschnitt-

stelle ist für den Benutzer eine Art 'externes' Gedächtnis (Schönpflug 1986). Dieses ex-

terne Gedächtnis ist eine Art Erweiterung des menschlichen Kurzzeitgedächtnisses und

lässt sich grob in drei Bereiche unterteilen: (1) das visuelle Gedächtnis, (2) das akustische

Gedächtnis, und (3) das taktile Gedächtnis. Nach jeder motorisch ausgeführten Handlung

kann sich der Benutzer zusätzlich noch eine gewisse Zeitspanne an diese Ausführung er-

innern (internes motorisches Gedächtnis). Es ist sinnvoll, wenn der Benutzer die Mög-

lichkeit hat, verschiedene Wahrnehmungskanäle (visuell, akustisch, taktil) benutzen zu

können.

Um die Unterscheidung zwischen der Dialog- bzw. Anwendungskomponente und

den jeweils zugehörigen Zustandsräumen auf der einen Seite und den weiteren Bestand-

teilen der Benutzungsoberfläche auf der anderen Seite detaillierter darstellen und erläutern

zu können, wird unsere konzeptionelle Sicht (Abbildung 2.0.2) in einer etwas anderen

Darstellungsart nochmals aufgeführt (siehe Abbildung 2.0.3). Als Kritik an dem IFIP-

Modell ist anzumerken (Coutaz 1989), dass das Anwendungsobjekt keinerlei strukturelle

Berücksichtigung findet1 (Akscyn, Yoder und McCracken 1988). Das Anwendungsob-

jekt ist wahrscheinlich im IFIP-Modell in der Anwendungskomponente implizit einge-

schlossen. Abbildung 2.0.3 wird eingeführt, um das Anwendungsobjekt explizit dar-

stellen und die damit einhergehenden Auswirkungen auf den Schnittstellenentwurf disku-

tieren zu können(siehe auch Akscyn, Yoder und McCracken 1988).

Zunächst werden die organisationalen Schnittstellen zur Arbeitsumgebung aussen

vor gelassen2. Der Benutzer befindet sich in einer interaktiven Dialogschleife (IDS)3. Die

Aktionen des Benutzers lassen sich zunächst allgemein in die reine Steuerung der Dialog-

komponente einerseits und den Anwendungsdialog andererseits aufteilen. Es lassen sich

jeweils unterschiedliche Zustandsräume sowohl der Dialogkomponente (DK), als auch

der Anwendungskomponente (AK) mit dem Anwendungsobjekt (AO) zuordnen. Einzel-

ne, ausgewählte Eigenschaften dieser beiden Zustandsräume werden auf der Ein/ Ausga-

beschnittstelle (EAS)4 repräsentiert, wobei nur die relevanten Zustände des Zustandsrau-

mes der AK auf den oberflächeninternen Zustandsraum der AK übernommen werden

1 Dieser Aspekt kann als generelle Kritik an dem Anspruch der anwendungs-unabhängigen Entwicklungvon User-Interface-Management-Systemen angesehen werden.

2 Diese Beschränkung impliziert jedoch nicht, dass die Arbeitsumgebung generell bei der Gestaltung in-teraktiver Systeme unberücksichtigt bleiben darf.

3 IDS = interaktive Dialog-Schleife.

4 EAS = Ein/Ausgabe-Schnittstelle.


2 0

können. Die Benutzungsoberfläche besteht somit aus der EAS, der DK sowie dem Zu-

standsraum der Dialogkomponente (DKZ) und dem Zustandsraum der Anwendungs-

komponente (AKZ)1. Der Systemzustand (Dehning, Essig und Maass 1978, S. 135) setzt

sich hier – im Unterschied zu Dehning, Essig und Maass – aus dem Dialogzustandsraum

und dem Anwendungszustandsraum zusammen.

Benutzer

Ein / Ausgabe-Schnittstelle (EAS)

Dialog-Komponente (DK)Dialog-

Zustand (DKZ)

Anwendungs-Zustand (AKZ)

WahrnehmungHandlung

Transformation

Be

nu

tzu

ng

sob

erf

läch

e

Anwendungs-Objekte (AO)

Anwendungs-Komponente (AK)

Dialog-Objekte (DO)

Anwendungs-Funktionen (AF)

Dialog-Funk-tionen (DF)

Repräsentation

Abbildung 2.0.3 Interaktive Software lässt sich in die Ein/Ausgabeschnittstelle, dieDialogkomponente, die Anwendungskomponente, sowie die zugehörigen Zustandsräumeunterscheiden. Die Handhabung der Dialogkomponente ermöglicht es dem Benutzer, diegewünschte Anwendungsfunktionalität auf das aktuellen Anwendungsobjekt anwenden

zu können.

Das Besondere an dieser Konzeption einer Benutzungsoberfläche besteht darin, dass hier

der Zustandsraum der Anwendungskomponente und des Anwendungsobjektes mit in die

Architektur der Benutzungsoberfläche einbezogen wird. Dies lässt sich insbesondere da-

durch rechtfertigen, dass die Repräsentationen der beiden Zustandsräume auf der EAS be-

nutzer-adäquate Abbildungen systeminterner Eigenschaften erfordern (für eine rein for-

male Beschreibung dieser repräsentationalen Abbildungen siehe Cordes 1988). Für eine

mehr inhaltliche Beschreibung der Abbildungs- bzw. Visualisierungsfunktionen siehe bei

Lauter (1987), Staufer (1987), Helander (1991), Mayhew (1992), Wandmacher (1993),

sowie Rist und Andre (1993). Die reinen Dialogobjekte werden auf der syntaktischen

Ebene durch die firmenspezifischen Styleguides festgelegt (Apple 1986, IBM 1989,

1991, OSF/Motif 1990, 1991, Microsoft 1992).

1 AKZ = Zustandsraum der Anwendungskomponente undDKZ = Zustandsraum der Dialogkomponente.

Der interaktionelle Raum 2.1

2 1

2 . 1 DER INTERAKTIONELLE RAUM ZWISCHEN BENUTZER UND SYSTEM

Bei der eben vorgestellten Konzeption der Benutzungsoberfläche muss die Schnittstelle

der DK zur AK und die Schnittstelle der AK zum oberflächeninternen AKZ definiert

werden. Wie werden die anwendungsbezogenen Operationen des Benutzers über die DK

an die AK weitergereicht? Welche Eigenschaften der AK und des AOes werden auf den

auf der EAS repräsentierbaren oberflächeninternen Zustandsraum abgebildet? Welche Ei-

genschaften des DKZes bzw. AKZes und AOes werden auf der EAS repräsentierbar im-

plementiert, und wenn ja, in welcher Form, um eine optimale Interpretierbarkeit durch

den Benutzer zu gewährleisten? Welche Möglichkeiten werden dem Benutzer zur Verfü-

gung gestellt, auf diese repräsentationale Abbildung Einfluss zu nehmen? In welcher Art

und Weise lässt sich die Transformation der AK auf den AKZ in Abhängigkeit von der

Funktionalität der AK, und damit von dem Aufgabenbereich des Benutzers sinnvoll defi-

nieren? Dies sind wesentliche Fragen, die in der Softwareergonomie bearbeitet werden.

Wir werden im Rahmen dieser Arbeit nur einige ausgewählte Aspekte behandeln können.

Um dies tun zu können, werden wir zunächst den interaktionellen Raum zwischen Benut-

zer und EDV-System detailliert beschreiben.

Um die einzelnen Komponenten einer Benutzungsoberfläche etwas detaillierter dar-

stellen zu können, soll die in einer Petri-Netz ähnlichen Notation dargestellte Abbildung

2.0.3 in eine vollständige Petri-Netz Notation überführt werden. Bei der Untersuchung

von interaktiven Verarbeitungsprozessen, bei denen sich der Problemraum (die Ein/Aus-

gabeschnittstelle) aus wahrnehmbaren Darstellungen zusammensetzt, ist es angebracht,

zwischen den internen Gedächtniskomponenten und den externen Gedächtniskomponen-

ten zu unterscheiden (Schönpflug 1986; Larkin und Simon 1987, S.97). Das interne Ge-

dächtnis hat das verinnerlichte prozedurale Wissen und nur zum Teil das deklarative Wis-

sen zum Inhalt, während das externe 'Gedächtnis' den restlichen Teil des deklarativen

Wissens und das darüber hinaus vorgegebene prozedurale Wissen umfasst. Zwischen

diesen beiden Gedächtnisformen finden Verarbeitungsprozesse statt: Efferent über die vi-

suelle, auditive und haptische1 Wahrnehmung der externen Repräsentationen (siehe auch

Sellen, Kurtenbach und Buxton 1990, sowie Akamatsu, Sato und Hasbroucq 1993) und

afferent über die Motorik der Hände (Bedienung der Maus und der Tastatur) zur Manipu-

lation der externen Wissensbasis (insbesondere hinsichtlich des deklarativen Wissens).

1 Als Beispiel für das externe haptische 'Gedächnis' kann der Druckpunkt der einzelnen Tasten angeführtwerden; der Druckpunkt dient dazu, dem Benutzer bei der Betätigung die Tatsache haptisch rückzu-melden, dass der Rechner den Tastenanschlag registriert hat.


2 2

Der Benutzer lässt sich grob durch die folgenden Komponenten beschreiben: Die

Wahrnehmungskomponente, die Speicherungskomponente, die Problemlösungskompo-

nente und die Handlungskomponente, sowie die entsprechenden Schnittstellen zwischen

diesen Komponenten (siehe Abbildung 2.1.1).

Input-Handler Output-Handler (DK)

Langzeitgedächtnis

Handlungs-komponente

Output-Handler (AK)

EingabeOperation

visuelles"Gedächtnis"visuelleAusgabe

Repräsentation

Dialog-Komponente (DK)

Dialog-Zustand

(DKZ)

Anwendungs-Zustand (AKZ)

Transformation

Be

nu

tzu

ng

sob

erf

läch

e

Anwendungs-Objekte (AO)

Anwendungs-Komponente (AK)

Dialog-Objekte (DO)

Anwendungs-Funktionen (AF)

Dialog-Funk-tionen (DF)

auditives"Gedächtnis"

akustische Ausgabe

haptisches"Gedächtnis"

haptische Ausgabe

WahrnehmungskomponentemotorischesGedächtnis

ZieleProblemlösungs-komponente

Kurzzeitgedächtnis

Speicherungs-komponente

Be

nu

tze

r

Erwartungs-haltung

Plan

Abbildung 2.1.1 Die einzelnen Komponenten eines interaktiven Systems in einerPetri-Netz Darstellung. Die runden bzw. ellipsoiden Elemente stellen die passiven Ele-mente (die 'Stellen') dar: z.B. Speicher und Übertragungskanäle; die eckigen Elementesind die aktiven Bestandteile (die 'Transitionen'): z.B. Handlungen, Scannen, Parsen

usw. Die eckigen Elemente mit abgerundeten Ecken sind komplexe 'Transitionen'.

Die Problemlösungskomponente generiert das nächste anzustrebende Ziel und den dazu

gehörigen Zielerreichungsplan; die Ziele bzw. Subziele werden in einem Speicher verwal-

tet, der wahrscheinlich nach dem Stackprinzip aufgebaut ist. Die Handlungskomponente

setzt das jeweils aktuelle Ziel mit dem zugehörigen Plan in Handlungen um. Die Rückwir-

kung der Problemlösungskomponente auf die Wahrnehmung erfolgt über die Erwar-

tungshaltung und dient der selektiven Aufmerksamkeitssteuerung. Unter der Annahme,


2 3

dass die physikalische Übertragung der ausgegebenen Signale seitens des Systems hin

zum Benutzer identitätsbewahrend ist, kann man erkennen, dass diese Kanäle vom Be-

nutzer und vom System ge-'teilt' ('shared') werden bzw. werden müssen. Wir fassen

diesen Aspekt unter dem Begriff des 'interaktionellen Raumes' zusammen. Die Input-

und Outputhandler setzen die jeweiligen 'Nachrichten' um ('En-' bzw. 'De-codierung'):

Von einer externen Darstellung in eine interne Darstellung ('parsen') und vice versa.

Die Operationen eines Benutzer setzen sich aus einzelnen Aktionen zusammen, z.B.

die einzelnen Tastendrucke bzw. Mausklicks, Joystickoperationen usw. So setzt sich die

Eingabe des Operators 'dir' aus der Tastenfolge 'd', 'i', 'r' und 'CR'('carriage return')

zusammen und aktiviert die systemintern zugehörige Funktion (hier 'Auflisten der 'direc-

tory'-Einträge'). Die Eingabe eines Operators aus Sicht des Benutzer heisst Operation,

aus Sicht des Systementwicklers Funktionsaufruf. Die Beschreibungsebene der einzelnen

Operationen bestehend aus einzelnen Aktionen ('Tastendrucke') stellt den höchsten Auf-

lösungsgrad der Beobachtung eines Interaktionsprozesses dar und lässt sich software-

technisch durch die sogenannte 'logfile'-Aufzeichnung realisieren.

Werfen wir noch einen Blick auf den Objektraum (OR)1 mit seinen internen 'Objek-

ten'. Als Dialogobjekte (DO) kommen z.B. 'Fenster', 'Dialogboxen', 'Menüs', 'Funkti-

onstasten', 'Dialogknöpfe' usw. in Frage. Während sich die Menge der Dialogobjekte bei

einem gegebenen System weitgehend vollständig angeben läßt, so kann die Menge der

Anwendungsobjekte (AO) nur über den jeweiligen Applikationskontext bestimmt werden:

Z.B. im Bürobereich kommen 'Adressdateien', 'Notizzettel', 'Dokumente', 'Graphiken',

'Listen', 'Berechnungsformulare' usw. vor; im Bereich von Betriebssystemen für Com-

puter gibt es 'Dateien', 'Speichermedien', 'Schnittstellen', 'Peripheriegeräte', 'Prozesse'

usw. Dialogobjekte und Anwendungsobjekte können wahrnehmbar auf der EAS reprä-

sentiert sein oder sich gegenüber dem Benutzer verborgen im System befinden. Die

Menge der wahrnehmbaren Objekte werden wir mit WO2 und die Menge der verborgenen

Objekte mit VO3 abkürzen.

Die Menge der Dialog-, bzw. Anwendungsobjekte setzt sich zusätzlich noch aus zwei un-

terschiedlichen Mengen zusammen:

• Die Menge aller aktiven Repräsentationsformen.

• Die Menge aller passiven Repräsentationsformen.

1 OR = Menge aller Objekte eines interaktiven Systems.

2 WO = Menge aller wahrnehmbaren Objekte.

3 VO = Menge aller verborgenen Objekte.


2 4

Der Wahrnehmungsraum des Benutzers umfasst zusätzlich zu der Menge aller passiven

Repräsentationsformen auch noch – sofern vorhanden – die Menge aller Signalmuster,

welche die Interaktionspunkte selbst repräsentieren. Hierzu zählen in der Regel alle

Tasten der Tastatur (also die hardwaremässig installierten Eingabegeräte), sowie die auf

dem Bildschirm zusätzlich repräsentierten Symbole der maussensitiven Bereiche. Im ein-

fachsten Falle kann der Wahrnehmungsraum eines voll funktionsfähigen interaktiven

Systems nur aus einem leeren Bildschirm und einer einzigen Maustaste bestehen; alle wei-

teren aktiven und passiven Repräsentationsformen werden dann inkrementell während der

Interaktion nach dem Drücken der Maustaste erzeugt (siehe z.B. Ziegler 1986). Warum

jedoch dieser scheinbar einfachste Fall in der Regel nicht realisiert ist (abgesehen vom

Fall des 'Screen-Saver'-Modus), wird weiter unten durch die Dimension der 'interaktiven

Direktheit' beschrieben.

Die Repräsentationsformen der aktiven Interaktionsobjekte sind die seitens des Be-

nutzers wahrnehmbaren Signale bzw. Symbole der Dialog- und Anwendungsfunktionen.

Die Menge der aktiven Repräsentationsformen lässt sich zusätzlich noch in zwei Bereiche

unterteilen: Die Menge an Operatoren, welche sich auf die Handhabung von Dialogobjek-

ten (DOp)1 beziehen und diejenige Menge an Operatoren, welche sich auf die Menge der

Anwendungsobjekte (AOp)2 beziehen. Das folgende Zitat verdeutlicht am Beispiel des

Dialogobjektes 'Fenster' die Menge der passiven und aktiven Repräsentationsformen.

"Ein einzelnes Fenster benötigt eine Menge von Zustandsvariablen (passiveKomponente), die seine verschiedenen Parameter beschreiben (z.B. Positionund Grösse auf dem Bildschirm, Verweis auf den Fensterinhalt). Zusätzlichgibt es noch eine Menge von Operationen (aktive Komponente), die auf einFenster angewendet werden können" (Fabian 1986, S. 113).

Wenden wir uns dem interaktionellen Raum als der Zusammensetzung von Wahrneh-

mungs- und Aktionsraum zu. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Gestaltung in-

teraktiver Software unter dem Blickwinkel der interaktiven Dialogschleife (IDS; siehe Ab-

bildung 2.1.2), welche sich aus einer handlungstheoretische Rahmenkonzeption herleiten

lässt (siehe auch Norman 1984). Um die IDS mit Inhalt zu füllen, werden einige For-

schungsergebnisse zum Bereich 'Wahrnehmung', 'Handlung' und 'Interpretation' aufge-

arbeitet.

Nach Hacker (1978, 1986) – aufbauend auf Leontjew (1979) – bestehen Tätigkeiten

aus einzelnen Handlungen und diese wiederum aus der Anwendung einzelner Operatio-

nen. Tätigkeiten werden über Motive, Handlungen über einzelne Ziele und die Anwen-

1 DOp = Dialogobjekt-spezifischer Operator.

2 AOp = Anwendungsobjekt-spezifischer Operator.


2 5

dung von Operatoren über Teilziele bzw. gegenständliche Bedingungen gesteuert (siehe

ausführlicher im Abschnitt 3.2). Eine Handlung ist also die kleinste psychologische Ein-

heit einer willensmässig gesteuerten Tätigkeit. Handlungen – insbesondere auch kognitive

Problemlösungshandlungen – verlaufen nach einem fünfstufigen, psychischen Regula-

tionsprozess (Hacker 1986).

externvorgegebeneAufgabe

(entstammtaus derursprüngl.Arbei ts-umgebung)

BENUTZER SYSTEM

(13) Wahrnehmung der Repräsentationen

(14) Interpretation der Wahrnehmungs- Inhalte

(15) Bewertung hinsichtlich der Zielvorgaben

(1) Zielsetzung: "Repräsentation der Aufgabe"

(5) Aktions-raum

(12) Wahrnehmungs- raum

(9) Ausführung der jeweiligen System Funktion

(8) Umsetzung der Tastenanschlags- sequenzen in inter System-Funktione

(7) Parsen der eingege nen Tastenschläge Test auf syntaktis Korrektheit

Interaktioneller Raum

(11) Abbildung der internen Objekte in ihre externe Repräsentationen

EINGABE

SYNTAK-TISCHEEBENE

(3) Umsetzung in die Operatoren der Dialogkomponente

(2) Ziel-Spezifikation: "Repräsentation der System- Funktionalität"

(4) Eingabe der Operatoren in die E/A-Schnittstelle

INTER-PRETATIVEEBENE

AUSGABE

(6) Einlesen und Ausgab eines Echos, sowie Speichern der Eingaben

(10) Test auf eventue Inkonsistenzen in der Struktur der internen Objekte

SEMANTISCHEEBENE

KONZEPTUELLEEBENE

EVALUATIVEEBENE

Abbildung 2.1.2 Die interaktive Dialogschleife (IDS) dargestellt am Fünf-EbenenModell der Mensch-Computer Interaktion aus handlungstheoretischer Perspektive (in

Anlehnung an Fähnrich und Ziegler 1985).

Nach Oesterreich und Volpert (1987, S. 49–50) können folgende fünf Ebenen der Hand-

lungsregulation unterschieden werden:

Ebene 5: Schaffung neuer Handlungsbereiche"Das Resultat der Arbeitsaufgabe ist nicht festgelegt und nur durch Schaffung neuerMöglichkeiten der Produktion zu erreichen. Es geht also um die Erschliessung einesneuen Produktionsbereiches."

Ebene 4: Koordination mehrerer Handlungsbereiche"Das Resultat der Arbeitsaufgabe ist nicht in allen Einzelheiten festgelegt. Es be-


2 6

steht in der Aufrechterhaltung oder Initiierung eines mehrere Bereiche umfassendenArbeitsprozesses."

Ebene 3: Teilzielplanung"Das Resultat der Arbeitsaufgabe ist nicht in allen Einzelheiten festgelegt. Das Ar-beitsresultat kann erst über eine Abfolge von ebenfalls nicht in allen Einzelheitenfestgelegten Teilzielen, die auf dem Weg zum Arbeitsresultat liegen, erreichtwerden."

Ebene 2: Handlungsplanung"Das Resultat der Arbeitsaufgabe ist nicht durch ein Bewegungsprogramm allein her-zustellen, verschiedene Bewegungsprogramme müssen in neuartiger Weise mitein-ander verknüpft werden."

Ebene 1: Sensumotorische Regulation"Das Aktionsprogramm besteht aus einem Handlungsprogramm. Das Handlungspro-gramm wird vom Arbeitenden selbst geplant. Es hat unterschiedliche Möglichkeitender Verknüpfung verschiedener Bewegungsprogramme vorher antizipatorisch durch-gespielt und dann ein bis zum Arbeitsergebnis reichendes Handlungsprogramm fest-gelegt."

Auf der Grundlage der verschiedenen Handlungsregulationsebenen lassen sich die fol-

genden fünf Ebenen im interaktionellen Raum zwischen Benutzer und System ausmachen

(siehe Abbildung 2.1.2):

1. Interpretative Ebene: Hier sind die Interpretationen der direkt wahrnehmbaren Eigen-

schaften der repräsentierten Zeichen, Signale und Symbole auf der EAS angesiedelt;

inwieweit die wahrgenommenen Symbole bezüglich ihres Informationsgehaltes bezüg-

lich des aktuellen Problemlösezustandes vom Benutzer adäquat interpretiert werden

können, hängt sicherlich sehr stark vom individuellen Wissensstand des jeweiligen

Benutzers und von der Gestaltung der wahrnehmbaren Struktur der Symbole ab (Rau-

terberg 1985). Dieser Aspekt ist dann auch bei der Gestaltung der EAS entsprechend

zu berücksichtigen (siehe auch Streitz, Lieser und Wolters 1989).

2. Evaluative Ebene: Hier steht die Einschätzung des Wirkungsaspektes der Operation

auf das zu bearbeitende Objekt im Vordergrund. Dabei sind die Bedingungen für die

Anwendbarkeit dieser Operation zu berücksichtigen (z.B. setzt DELETE <file_name>

voraus, dass das Objekt <file_name> existiert). So können in der Regel nur bestimmte

Operatoren auf bestimmte Objekte sinnvoll angewendet werden, um die angestrebten

spezifischen Effekte zu erzielen. Es ist z.B. das Löschen einer Datei – im pragmati-

schen Sinne gesehen – grösser von seinem Wirkungsgrad her, als das Löschen eines

einzelnen alphanumerischen Zeichens in einer Textdatei. Es ist also der durch die Ein-

gabe unmittelbar bewirkte Veränderungsgrad (pragmatische Komplexität) des Arbeits-

objektes gemeint.

3. Konzeptuelle Ebene: Der Benutzer muss die Ziele und Teilziele zur Bewältigung einer

Aufgabe in aufgabenbezogene Handlungssequenzen umsetzen, um diese dann auf die


2 7

im System vorhandene Anwendungsfunktionalität abbilden zu können. Eine aufgaben-

angemessene Systemgestaltung erlaubt dem Benutzer eine möglichst direkte Abbil-

dung seiner aufgabeninternen Ziele und Handlungssequenzen auf die im System vor-

handene Funktionalität zur Erreichung dieser Ziele.

4. Semantische Ebene: Hier ist die Wechselwirkung zwischen Anwendungssystem und

Dialogsystem angesprochen. Wie muss eine inhaltlich angemessene Interaktionsse-

quenz aussehen, um ein gesetztes (Arbeits-) Ziel zu erreichen? Dabei spielt das mentale

Modell des Benutzers von den elementaren Bedeutungskomponenten der verwendeten

Operatoren (Kommandos, direktmanipulierbare Aktionen usw.) eine herausragende

Rolle. Welche interaktive Problemlösungsstrategie muss der Benutzer entwickeln, um

seine Intentions-Aktions-Diskrepanz zu bewältigen?

5. Syntaktische Ebene: Hier ist die korrekte Handhabung des Interaktionssystems in rein

syntaktischem Sinne gemeint; d.h., dass der Benutzer eine syntaktisch korrekte Alter-

native aus allen syntaktisch möglichen Eingaben auswählen soll. Bei der Verwendung

eines kommandogesteuerten Interaktionssystems sollte bei der Namensvergabe für die

einzelnen Kommandos auf den syntaktischen Kontext aus der ursprünglichen Sprach-

umgebung geachtet werden (z.B. SUBSTITUTE <new item> (for) <old item>, aber

im Deutschen ERSETZE <alt> (durch) <neu> !); bei einer direktmanipulierbaren Be-

nutzungsoberfläche (z.B. eine Desktopoberfläche) ist die Syntax der meisten Operato-

ren über die Maussteuerung extrem einfach (z.B. 'Positionierung des Maus-Cursors'

und 'Mausklick').

Die interaktiven Dialogschleife (IDS) aus handlungstheoretischer Perspektive ist jedoch in

dem hier vorgestellten Sinne lediglich auf die direkte Interaktion mit dem System be-

schränkt. Will man auch den Arbeitskontext, wie dies in dem oben erwähnten IFIP-Mo-

dell durch die organisationale Schnittstelle vorgesehen ist (siehe Abbildung 2.0.1), mit in

die benutzungsorientierte Evaluation und Gestaltung interaktiver EDV-Systeme einbezie-

hen, so muss das handlungstheoretische Konzept der '(Selbst)-Kontrolle' auch diesen

Bereich mit umfassen. Wenn man dies tut, so ergeben sich neue Gestaltungsdimensionen

(z.B. 'Partizipation', 'Autonomie'), deren Gestaltungsbereiche dem konkreten Design der

Benutzungsoberfläche vor- bzw. nachgelagert sind.

2 . 2 OPERATOREN IM H ANDLUNGSRAUM DES BENUTZERS

Nachdem der psychoregulatorische Handlungsprozess nach Hacker (1978, 1986) sowie

Oesterreich und Volpert (1987) vorgestellt wurde, gilt es nun den Problemlöseprozess auf

operativer Ebene zu beschreiben. Wir werden die systeminternen Algorithmen, welche


2 8

während der Interaktion aktivierbar sind, Funktionen nennen. Die Aktivierung einer

Funktion erfolgt aus Sicht der Benutzer durch eine Operation, welche die Eingabe eines

Operators bedeutet. Die Eingabe eines Operators kann aus der Ausführung einer oder

mehrerer Aktionen bestehen.

Aufgaben-

Struktur

System-

Struktur

Sicht der BenutzerIn('von aussen')

Sicht der SoftwareentwicklerIn

('von innen')

Benutzungs-

oberfl�che

Operator Operation Funktion

Abbildung 2.2.0.1 Die beiden unterschiedlichen Sichten auf die Ein/Ausgabe-Schnitt-stelle: (1.) die Benutzersicht und (2.) die Softwareentwicklersicht.

Die Sicht des Softwareentwicklers und die Sicht des Benutzers sind oftmals sehr unter-

schiedlich und zum Teil genau entgegengesetzt (siehe Abbildung 2.2.0.1). Diese entge-

gengesetzte Sichtweise liegt in den unterschiedlichen Funktionswelten begründet. Weil

der Softwareentwickler primär in Algorithmen und Datenstrukturen denkt und handelt, er-

folgt die Abbildung der systeminternen Zustandsräume auf die Benutzungsoberfläche so-

zusagen 'von innen' heraus. Der Benutzer dagegen nimmt ein interaktives System weitge-

hend nur 'von aussen' wahr. Der Benutzer wählt einen interaktiven Operator aus, führt

die entsprechende Operation aus und aktiviert die zugehörige systeminterne Funktion.

2 . 2 . 1 Allgemeine Klassifikation von Operatoren

Zunächst müssen die allgemeinen Grundlagen von der Verwendung von Operatoren in

einem Problemlösungsprozess vorgestellt werden. Aufbauend auf diesen Aspekten lassen

sich die einzelnen Benutzeraktionen sinnvoll klassifizieren und entsprechend gestalterisch

umsetzen. Wenden wir uns zunächst dem Problemlösungsprozess zu. Dörner (1974) di-

mensioniert den Problemlösungsprozess in vier allgemeine Prozeduren: 1. Startpunktaus-

wahl, 2. Zielpunktsetzung, 3. Operatorauswahl und 4. Interpolation. Den Problemlö-

Operatoren im Handlungsraum 2.2

2 9

sungsbereich teilt Dörner (1974) in die beiden folgenden Bereichsmerkmale auf (siehe Ta-

belle 2.2.1.1): (1.) Objektbereichsdimensionen und (2.) Operatorbereichsdimensionen.

Tabelle 2.2.1.1 Übersicht über die verschiedenen Objekt- und Operatorbereichsdimen-sionen (nach Dörner 1974).

Bereichsdimensionen

für Objekte für Operatoren• Komplexität der Objekte • Wirkungsbreite der Operatoren

• Transparenz der Objekte • direkte Reversibilität der Operatoren und desOperatorsystems

• 'freie' Komponenten • indirekte Reversibilität im Operatorsystem

• Bekanntheit der Objektdimensionen • Eingangsbestimmbarkeit der Operatoren

• Ähnlichkeit der aktuell bearbeiteten Objekte mitden Objekten anderer Problemräume

• Ausgangsbestimmbarkeit der Operatoren

• Anwendungsbreite der Operatoren

• elementare Operatoren vs. Makrooperatoren

• elementare bzw. Makrooperatoren vs. Metao-peratoren

• zeitliche und/oder materielle 'Kosten' der Ope-ratoranwendung

Im folgenden seien kurz die einzelnen Bereichsdimensionen – zuerst die Objektbereichs-

dimensionen und dann die Operatorbereichsdimensionen – erläutert.

Komplexität der Objekte:

Die Komplexität der Objekte setzt sich zusammen aus der Anzahl der Komponenten

und der Anzahl der Beziehungen zwischen diesen Komponenten. Dabei hat sich die

Anzahl von sieben (z.B. 'chunks') als besonders günstig bezüglich der Eigenschaften

des menschlichen Kurzzeitgedächtnisses herausgestellt.

Bei sehr komplexen Objekten wird entweder sehr viel Zeit für den Aufbau eines ad-

äquaten mentalen Modells über das komplexe Objekt benötigt (wegen der Überfüh-

rung der Objektstruktur in das Langzeitgedächtnis), oder aber das Objekt wird in einer

komprimierten Form betrachtet – entweder durch Verringerung des Auflösungsgrades

der Betrachtung oder durch Aufdeckung und Auswahl der 'wesentlichen' Eigenschaf-

ten des Objektes.

Transparenz der Objekte:

Ein Objekt gilt als transparent, wenn alle (bzw. möglichst viele) seiner einzelnen

Merkmale bzw. Eigenschaften wahrnehmbar sind. Von aktueller Transparenz soll ge-

sprochen werden, wenn die 'wesentlichen' Eigenschaften direkt wahrnehmbar und

damit erkennbar sind. Als potentielle Transparenz gilt, wenn erst nach Durchführung


3 0

bestimmter Operationen (mittels der 'Transparenz'-Operatoren) die Objekteigenschaf-

ten erkennbar werden. Die Intransparenz – im Sinne von potentieller Transparenz –

macht also die Anwendung von Operatoren vor oder parallel zur eigentlichen Aufga-

benbearbeitung zur Aufdeckung der verborgenen Objektmerkmale erforderlich. Falls

dies nicht möglich ist, kann die eigentliche Aufgabenbearbeitung im Sinne eines Pro-

blemlösungsprozesses nur unter zusätzlicher Unsicherheit bewältigt werden und ergibt

somit eine zum Teil nicht unerhebliche Quelle psychomentaler Belastung.

'Freie' Komponenten:

Diese Dimension lässt sich am besten durch die Beschreibung ihrer beiden Enden ver-

deutlichen. Das eine Ende handelt von der Umwandlung von 'Ganzheiten', denen man

nichts 'abschneiden' oder 'hinzufügen' kann, wobei man also immer die unzerlegbare

Gesamtsituation vor sich hat. Bei dieser Art von Problemlösungsbereichen gibt es

keine freien Komponenten.

Das andere Ende handelt von Problemräumen, bei denen die zu bearbeitenden Objekt-

komponenten in Form eines 'Baukasten' vorliegen. Die gesuchten bzw. angezielten

Objekte können über die einzelnen Komponenten aufgebaut bzw. konstruiert werden.

Bei dieser Art von Problemräumen hat man also zunächst nur 'freie' Komponenten.

In einem Problemraum mit 'freien' Komponenten spielen die Operatoren mit Vermeh-

rungs- und Verminderungswirkung (gegenüber den Tausch- und Wandlungsoperato-

ren) eine herausragende Rolle.

Als Beispiel für einen Problemraum mit zunächst überwiegend 'freien' Komponenten

(der ASCII-Zeichensatz) kann die Klasse der verschiedenen Textverarbeitungspro-

gramme dienen, wobei das Texteinfügen als Operator mit Vermehrungswirkung und

das Textlöschen als Operator mit Verminderungswirkung angesehen werden kann.

Bekanntheit der Objektdimensionen:

Zunächst lassen sich drei Objektdimensionen unterscheiden:

– Komposition ist die Aufzählung der im Objekt vorhandenen Komponenten;

– Hierarchieform ist die Aufzählung der Über- oder Unterordnungen der verschiedenen

Verknüpfungen;

– Verknüpfungsform ist die Aufzählung der zwischen den Komponenten und Objekttei-

len bestehenden Verknüpfungen.

Einzelne Problemräume zeichnen sich dadurch aus, dass die Art der Komponenten re-

lativ klar erkennbar ist. Bei anderen Problemräumen hingegen besteht ein zum Teil


3 1

nicht unerheblicher Interpretationsspielraum (z.B. hinsichtlich des 'Auflösungsgra-

des') und dann damit auch hinsichtlich der als relevant zu betrachtenden Art der Kom-

ponenten. Je nachdem, welche Art der Komponenten den Objekten zugrunde gelegt

wird, ist auch die Unterscheidbarkeit und Bearbeitbarkeit dieser Objekte festgelegt

(d.h. Auswahl der Operatoren).

Ähnlichkeit der Objekte eines Problemraumes mit denjenigen Objekten anderer Problem-

räume:

Falls bei einem Problemlösungsprozess in einem Problemraum das gegebene Opera-

torinventar als (vermeintlich) unzureichend angesehen wird, kommt es häufig auf-

grund der Ähnlichkeiten der zu bearbeitenden Objekte mit Objekten aus anderen Pro-

blemräumen (hier im Sinne von Interaktionskontexten) zu einem Transfer der Operato-

ren (hier im Sinne von Interaktionsoperationen) aus dem anderen Problemraum. Daher

ist diese Objektdimension eng mit dem Operatorsuchprozess verbunden.

Man kann die Übertragung von Operatoren aus einem Bereich in den anderen als eine

Übertragung von Relationen aus einem Realitätsbereich in den anderen – aktuell gülti-

gen – ansehen. Dieses Vorgehen wird als 'Analogie'-Schluss bezeichnet. Die An-

wendbarkeit dieses bei kreativen Problemlösungsprozessen oft sehr entscheidende

Schlussverfahren darf jedoch nicht darüber hinwegsehen lassen, dass die Angemes-

senheit der diesem Schlussverfahren zugrundeliegenden Objektähnlichkeiten genau ge-

prüft werden muss bzw. dass bei zu grosszügiger Auslegung der Ähnlichkeiten es

sehr leicht zu Fehlschlüssen im Sinne von inadäquater Operatorauswahl kommen

kann. Eine wesentliche Voraussetzung für einen adäquaten Analogieschluss ist die

Transparenz der Objekte in den verschiedenen Problemräumen.

Nachdem die Objektbereichsdimensionen vorgestellt worden sind, sollen jetzt die wesent-

lichen Eigenschaften der Operatorbereichsdimensionen zur Sprache kommen.

Wirkungsbreite der Operatoren:

Eine Absichtenmatrix (bzw. Zielmatrix) stellt in systematischer Form alle die bei einem

Problemlösungsprozess relevanten Absichten dar. Die Absichten sind im einzelnen ab-

hängig voneinander, weil z.B. die Objektdimensionen nicht orthogonal sind.

"Als Mass für die Wirkungsbreite eines Operators kann man nun die Anzahlvon Absichten nehmen, die man durch seine Anwendung erfüllen kann"(Dörner 1974, S.60).


3 2

Die Wirkung eines Operators lässt sich in notwendige Wirkungen – diese treten immer

bei Operatoranwendung ein – und in akzidentelle Wirkungen – diese treten nur manch-

mal ein (die sogenannten 'Seiteneffekte') – unterscheiden.

'Breitband'-Operatoren zeichnen sich durch eine grosse Wirkungsbreite aus, wohinge-

gen

'Schmalband'-Operatoren eine kleine Wirkungsbreite besitzen.

Die Schwierigkeiten bei der Handhabung von 'Breitband'-Operatoren ergeben sich

durch eben diese grosse Wirkungsbreite – insbesondere, wenn das Ausmass der Sei-

teneffekte gross ist –, so dass man Gefahr laufen kann, bei der Beseitigung der unbe-

absichtigten Nebeneffekte auch gleichzeitig die angestrebte Hauptwirkung mit aufzu-

heben.

Zur Vermeidung von Seiteneffekten empfehlen sich daher möglichst spezifische

'Schmalband'-Operatoren. Falls man jedoch um die Verwendung von 'Breitband'-

Operatoren nicht umhinkommt, wird eine Nebenwirkungsanalyse im vorhinein erfor-

derlich.

Direkte Reversibilität der Operatoren und des Operatorinventars:

Ein Operator heisst dann direkt reversibel, wenn die zweimalige Anwendung dieses

Operators den Ausgangszustand des bearbeiteten Objektes vollständig wieder herstellt.

Darüber hinaus gelten Operatoren ebenfalls als direkt reversibel, wenn ihre Auswir-

kungen durch die Anwendung genau eines anderen Operators rückgängig gemacht

werden können.

Ein Beispiel eines einfachen direktreversiblen Operators einer Desktopoberfläche ist

die Tastenkombination von SHIFT- und Maustaste zur Aktivierung bzw. Deaktivie-

rung eines Desktopobjektes im Rahmen einer Mehrfachauswahl. Ebenfalls ein einfa-

ches direktreversibles Operatorpaar ist das Öffnen eines Desktopobjektes durch den

doppelten Mausklick, wobei der Inhalt dann in einem Fenster erscheint, und das

Schliessen dieses Fensters durch den einfachen Mausklick im Schliessfeld des Fen-

sters erfolgt.

Ein anderes reversibles Operatorpaar wäre das Kommando für das Starten eines Pro-

grammes und innerhalb des gestarteten Programmes das Kommando für seine ord-

nungsgemässe Terminierung (z.B. Aufruf eines Editors – z.B. durch WORD™ – und

das Verlassen dieses Editors – z.B. durch CRTL⊗ Q –).


3 3

Es ist allgemein äusserst wünschenswert, dass die sich reversibel gegenüberstehenden

Operatoren auch als solche in der Dokumentation (z.B. Handbuch, Manual, Tutorial)

kenntlich gemacht werden!

Indirekte Reversibilität der Operatoren und des Operatorsystems:

Ein Operator heisst dann indirekt reversibel, wenn die Auswirkung dieses Operators

durch die Anwendung mehrerer anderer Operatoren wieder rückgängig gemacht wer-

den kann. Je mehr Operatoren zur Wiederherstellung des Ausgangszustandes benötigt

werden, desto indirekter ist die Reversibilität.

Allgemein ist die Reversibilität eines Operators als notwendige Voraussetzung anzusehen,

wenn es um exploratives Verhalten auf Seiten des Benutzers geht. Hierunter würde auch

der oft beschriebene UNDO-Befehl fallen, wobei es oft an der gewünschten Ausgangsbe-

stimmbarkeit und Anwendungsbreite dieses Operators mangelt. Was es damit auf sich

hat, soll kurz dargestellt werden.

Eingangsbestimmbarkeit der Operatoren:

Operatoren haben dann eine maximale Eingangsbestimmbarkeit, wenn die Abbil-

dungen der Eingangszustände auf die Ausgangs- bzw. Folgezustände nach An-

wendung dieser Art von Operatoren eineindeutige Relationen bilden. Man kann

anhand der Folgezustände also mit Sicherheit auf die Eingangszustände zurück-

schliessen. Bei hoher Eingangsbestimmbarkeit lassen sich Probleme häufig

durch Rückwärtsverkettung ('backward chaining') lösen, wobei man sich vom

Zielzustand rückwärts zum Eingangszustand 'vor'-arbeitet.

Ausgangsbestimmbarkeit der Operatoren:

Operatoren haben dann eine hohe Ausgangsbestimmbarkeit, wenn sich die voll-

ständige Auswirkung vor der Anwendung dieses Operators vorhersagen lässt.

Je weniger Seiteneffekte auftreten und je weniger komplex ein Operator ist,

desto grösser ist die Ausgangsbestimmbarkeit; es nimmt oft mit zunehmender

Wirkungsbreite die Ausgangsbestimmbarkeit ab, so dass tiefer gehende Planun-

gen mit zunehmender Anzahl von Operatoranwendungen mit einem entsprech-

end grösser werdenden Risiko behaftet sind. Das Ausmass an Ausgangsbe-

stimmbarkeit begrenzt somit die Planungstiefe eines gegebenen Operatorsy-

stems. Dies ist oft eine Quelle von psychischen Belastungen bei der Benutzung

interaktiver Systeme, wenn nämlich die Anzahl der Interaktionsschritte zur Er-

reichung eines Zielzustandes hoch und die dabei verwendeten Interaktionsopera-

toren voll von Seiteneffekten sind.


3 4

Anwendungsbreite der Operatoren:

Die Anwendungsbreite eines Operators ist dann gross, wenn die Anzahl der ein-

schränkenden Anwendungsbedingungen für diesen Operator gering ist. So hätte

ein allgemeines 'UNDO'-, 'Show'-, 'Move'- oder 'Delete'-Kommando dann

eine grosse Anwendungsbreite, wenn es auf die verschiedensten Datenobjekte

(ASCII-Dateien, HEX-Dateien, Datenbankdateien, Dateien mit ausführbaren

Maschinencode usw.) sinnvoll anwendbar ist. Dieser Aspekt wird häufig auch

unter dem Begriff der 'generic commands' diskutiert (Rosenberg und Moran

1985).

Anwendungschmale Operatoren setzen dagegen einen spezifischen Ausgangszu-

stand voraus, bevor sie überhaupt angewandt werden können. Diese spezifi-

schen Ausgangszustände müssen – zum Teil recht mühsam – hergestellt werden.

Wenn der Benutzer kein ausreichendes Wissen über die notwendigen Ausgangs-

zustände hat und dies von dem interaktiven System nicht adäquat, d.h. kontext-

spezifisch dem Benutzer mitgeteilt werden kann, so sprechen wir von einer in-

teraktiven Deadlock-Situation. Der Benutzer stellt fest, dass eine von ihm ge-

wünschte Operation nicht ausführbar ist, ohne die Möglichkeit zu haben, die

notwendigen Aktionen zur Herstellung des benötigten Ausgangszustandes vor-

nehmen zu können.

Elementare Operatoren vs. Makrooperatoren:

Ein Elementaroperator stellt die einfachste Aktionseinheit eines Operatorsystems dar.

Elementaroperatoren lassen sich in ihrer Wirkung nicht durch Kombinationen aus an-

deren Operatoren ersetzen. Elementaroperatoren können jedoch zu grösseren Aktions-

einheiten zusammengefasst werden und bilden dann die Makrooperatoren. Je einfacher

die Elementaroperatoren in ihrer Wirkungsbreite sind ('Granulationsgrad'), desto not-

wendiger wird die Möglichkeit zur Konstruktion und zum Gebrauch von Makroopera-

toren. Beim Erlernen der Handhabung eines Operatorsystems wird mit zunehmendem

Wissen über die Wirkungs- und Anwendungsbreite der Elementaroperatoren der Ein-

satz von Makrooperatoren wichtig, um insbesondere wiederkehrende Anwendungs-

ketten von Elementaroperatoren zusammengefasst (in gleichsam automatisierter Form)

verwenden zu können. Dieser Aspekt wird insbesondere unter dem Thema 'Möglich-

keiten des Aufbaus und Gebrauchs von Makrodialogbefehlen' diskutiert. Die Zusam-

menfassung von Makrooperatoren zu Makro-Makrooperatoren werden nach Dörner

(1974) als Organisationsschemata von Operatoren bezeichnet.


3 5

Elementare bzw. Makrooperatoren vs. Metaoperatoren:

Dienen die elementaren Operatoren der Bearbeitung der Objekte, so sind die Metaope-

ratoren dazu vorgesehen, die Syntax und/oder die Semantik der Elementaroperatoren

zu verändern. Diejenigen Operatoren, mit denen sich z.B. Makrooperatoren aufbauen

lassen, sind Metaoperatoren. Allgemein sind alle Operatoren, die die Komplexität des

Operatorinventars sowie ihre wahrnehmbaren Repräsentationen verändern, Metaopera-

toren.

Komplexität des Operatorinventars:

Die Komplexität eines Operatorinventars setzt sich zusammen aus der Anzahl an Ope-

ratoren und aus den verschiedenen Anwendungsformen der einzelnen Operatoren. Je

nachdem ob ein Operator in mehrerlei Weise oder nur auf eine spezielle Weise auf ein

Objekt anwendbar ist, muss seine Anwendungsform unterschiedlich eingestuft wer-

den. Ein Operator hat dann mehrere Anwendungsformen, wenn mit ihm ein Objekt in

mehrfacher Hinsicht bearbeitet werden kann (z.B. das 'mv'-Kommando unter

UNIX™ dient zum Verschieben, aber auch zum Umbenennen von Dateiobjekten).

Je geringer die Operatoranzahl und je eingeschränkter die Anwendungsform dieser

Operatoren ist, desto geringer ist die Komplexität des Operatorinventars.

Zeitliche und/oder materielle Kosten:

Hier ist der zeitliche und/oder materielle Aufwand angesprochen, der bei der Anwen-

dung eines Operators notwendigerweise aufgebracht werden muss. Oftmals geht man

bei der Auswahl und Anwendung eines Operators lieber ein höheres Risiko ein

und/oder nimmt grössere materielle Kosten in Kauf, um den Effekt eines Operators in

kürzerer Zeit erreichen zu können.

Materielle Kosten würden im Kontext dieser Arbeit z.B. den Ausbau des Hauptspei-

chers, Anschaffung eines PCs mit lokalem Drucker und die Installation einer Harddisk

zur Geschwindigkeitssteigerung gegenüber Diskettenlaufwerken bedeuten.

2 . 2 . 2 Generische Operatoren

Eine besondere Gruppe von Operatoren sind die Grundoperatoren, auch 'generische'

Operatoren genannt (Rosenberg und Moran 1985). Diese Operatoren zeichnen sich da-

durch aus, dass sie in vielen unterschiedlichen Dialogkontexten dem Benutzer zur Verfü-

gung stehen. Je nach Beschaffenheit des zu bearbeitenden Objektes weisen diese Opera-

toren von sich aus bereits eine dem jeweiligen Objekt angemessene Semantik auf.


3 6

In dem Handlungsmodell der VDI-Richtlinie 5005 (1990) für den Bereich der Büro-

kommunikation wird als globaler Gestaltungsrahmen von der 'Ganzheitlichkeit der Büro-

arbeit' ausgegangen. Zunächst werden die notwendigen Basishandlungen der ganzheit-

lichen Vorgangsbearbeitung aufgelistet, dann werden die Gestaltungsaspekte dieser Ba-

sishandlungen im Rahmen der grundlegenden Strukturelemente einer jeden Handlungs-

steuerung (Zielsetzung-Aktionsdurchführung-Rückkopplung) unter besonderer Berück-

sichtigung des Wissensbedarfes bei der Handlungssteuerung beschrieben. Im Anwen-

dungsmodell werden parallel zum Handlungsmodell die Basisanwendungen der Büro-

kommunikation für die vier konzeptuellen Ebenen (Aufgabenebene, funktionale Ebene,

operative Ebene und Ein/Ausgabeebene) beschrieben. Die Basisanwendungen auf der

Aufgabenebene sind: Dokumentbearbeitung, Dokumentverwaltung, Dokumenttransport,

Direktkommunikation und Organisationshilfen. Es gibt vier verschiedene Dokumentty-

pen: Text, Sprache, Bild und Daten. Auf der funktionalen Ebene lassen sich die Objekte

und Funktionen der Büroanwendungen beschreiben. Als allgemeingültige Funktionen auf

Dokumenten lassen sich ausmachen: Einrichten und Löschen, Öffnen und Schliessen,

Kopieren und Übertragen. Diese allgemeingültigen Funktionen gilt es auf der operativen

Ebene in generische Operatoren abzubilden. Die folgenden Gestaltungshinweise für die

Repräsentation der allgemeingültigen Funktionen auf der funktionalen Ebene werden an-

gegeben:

• Gleichartige Funktionen wirken auf unterschiedliche Objekttypen jeweils typange-

passt;

• es werden automatisch nur die jeweils geeigneten Funktionen für den zu bearbeitenden

Objekttyp dem Benutzer angeboten;

• Objekte mit übereinstimmenden Eigenschaften lassen sich zu Typen (Klassen) zusam-

menfassen.

Auf der operativen Ebene werden die vorhandenen Objekte, ihre Eigenschaften und

Funktionen grundsätzlich über 'Fenster' dem Benutzer zugänglich gemacht. Objekte und

die auf ihnen im aktuellen Dialogkontext verfügbaren Funktionen werden direkt über ent-

sprechende Repräsentationen (z.B. maussensitive Bereiche) aktiviert. Nur über sichtbare

Repräsentationen (z.B. Inhaltsverzeichnisse) hat der Benutzer auch Zugang zu 'versteck-

ten' Objekten. Auf der Ein/Ausgabeebene werden die geeigneten Formen der Repräsenta-

tionen spezifiziert, z.B. durch textuelle Hinweise, geeignete Markierungen von Objekten,

sichtbare Fensterinhalte oder zustandsabhängige Symboldarstellungen (Objekt ist vor-

handen, ausgewählt, geöffnet, defekt usw.).


3 7

2 . 2 . 3 Transparenz- und Feedbackoperatoren

Da in der Regel der Zustandsraum (ZR) der DK bzw. AK sowie der zugehörigen Objekte

sehr gross ist, können nur kontextspezifisch ausgewählte Eigenschaften aufgrund der

physikalischen Begrenztheit einer jeden EAS automatisch, d.h. aktuell auf der EAS reprä-

sentiert werden. Will der Benutzer Auskunft über weitere Zustandseigenschaften erhalten,

so muss er sich diese Informationen durch die Eingabe entsprechender DOpen beschaffen

(siehe Abbildung 2.2.3.1). Diese Menge an DOpen wird Transparenzoperatoren

(TOpen)1 genannt (Rauterberg 1987).

Transparenz-OperatorenDialog-Kompo-nente

Anwendungs-Komponente

Dialog-Zustand

Anwendungs-Zustand

Ein/Ausgabe-Schnittstelle (EAS)

Benutzer

potentiell aktuell

Transparenz-Operatoren

potentiell aktuell

Handlung Wahrnehmung

Repräsentation

Trans-formation

Transformation

Abbildung 2.2.3.1 Die Unterscheidung von potentieller und aktueller Transparenz führtzur Klasse der dialog- und anwendungsbezogenen Transparenzoperatoren (TOpen).

Alle diejenigen Zustandseigenschaften, welche sich der Benutzer durch einen TOp auf der

EAS repräsentieren lassen kann, ist der potentiell transparente Zustandsraum. Schmitt

(1983, S. 121) spricht in diesem Falle auch von einer transparenten Daten- bzw. System-

umgebung. Arend (1990) konnte zeigen, dass diese 'Prüfoperationen' zur Evaluation des

erreichten Systemzustandes die Performanz nachweislich erhöhen können.

Diejenigen Zustandseigenschaften, welche weder aktuell noch potentiell wahrnehm-

bar sind, sind für den Benutzer in-transparent. Diese Menge der unmittelbar intransparen-

1 TOp = Transparenz-Operator.


3 8

ten Zustandseigenschaften lässt sich jedoch manchmal von dem Benutzer aufgrund des

Systemverhaltens mittelbar erschliessen. Die Menge der TOpen lässt sich für die DK und

die AK getrennt definieren (siehe Abbildung 2.2.3.1). Dieser Aspekt der Transparenz

wird unter der Gestaltungsrichtlinie Feedback diskutiert und schon seit längerem gefor-

dert (Norman 1983b, S.257; Spinas 1987, S. 51; Baitsch et al. 1989, S.79). Feedback-

operatoren (FOpen)1 sind eine Teilmenge der TOPen, welche sich auf das handlungsbe-

zogene Feedback beziehen, wie Rückmeldung über die jeweils durchgeführte Operation

(Ablauffeedback) und den erreichten Objektzustand (Resultatfeedback; Ulich 1994, S.

168), sowie die im aktuellen Dialogkontext zugreifbaren Funktionen. Darüber hinaus ge-

hören zur Menge der TOpen noch alle Funktionen, die zum Gestaltungsbereich der Unter-

stützung (wie Hilfesysteme, Tutorials usw.; siehe Moll 1989) gehören (bei Dehnig, Essig

und Maass 1978, sowie Viereck 1987 'Metadialog' genannt).

An dem einfachen Beispiel aus der Benutzungsumgebung des Betriebssystems

MsDOS™ lässt sich das Konzept der TOpen verdeutlichen: Objekte der Anwendungs-

komponente von MsDOS™ sind z.B. die auf der Festplatte bzw. Diskette verwalteten Da-

teien; diese Anwendungsobjekte lassen sich über die folgenden Eigenschaften wie

'Name.Extension', 'Grösse in Byte', 'Datum der Erstellung', 'Datum der letzten Ände-

rung', 'Ort der Speicherung' beschreiben und auf der EAS entsprechend repräsentieren;

alle diese Eigenschaften sind jedoch nur potentiell transparent. Erst durch den TOp 'dir-

CR' lassen sich diese Eigenschaften sichtbar machen. Andere Oberflächen für MsDOS™

(wie z.B. PCTOOLS™, QDOS™, GEM™ oder MS-WINDOWS™) haben aus diesen

potentiell transparenten Eigenschaften aktuell transparente Eigenschaften werden lassen,

indem z.B. jeweils automatisch der aktuelle 'directory'-Inhalt auf der EAS repräsentiert

wird.

Ein sehr häufiges interaktives Problem kommt immer dadurch zustande, dass ein

bestimmter TOp nicht vorhanden bzw. dem Benutzer nicht bekannt ist, oder dass die ak-

tuelle Erreichbarkeit des vom Benutzer benötigten TOp im aktuellen Dialogkontext nicht

gegeben ist. Diese Art von Problemen stellen ebenfalls eine Art von interaktiven 'dead-

lock'-Situationen dar.

1 FOp = Feedback-Operator.

3 9

3 ANFORDERUNGEN AN DIE SOFTWARE-ERGONOMISCHE PRODUKTGÜTE

"Vorteilhaft wirkt sich [bei einer anthropozentrischen Vorgehensweise] aus,dass nicht nur informatische, sondern auch arbeitswissenschaftliche Kriterienwie Ergonomie oder Arbeitspsychologie einbezogen werden, und der techni-sche Einfluss der Informatiker erst in der Schlussphase der Projekte spürbarwird" (Gysler 1991, S. 91).

In diesem Abschnitt werden zunächst die beiden unterschiedlichen Anforderungssichten –

die softwaretechnische Sicht und die arbeitspsychologische Sicht – an eine adäquate, be-

nutzungsorientierte Systemgestaltung vorgestellt, um diese beiden Sichten dann in einer

Gestaltungsmatrix – hinsichtlich ihrer Verschränkungen – beschreiben zu können.

3 . 1 SOFTWARETECHNISCHE ANFORDERUNGEN

Es werden in der Literatur zur Softwareentwicklung aus der Informatikperspektive eine

Reihe von softwaretechnischen Qualitätsmerkmalen aufgelistet. Wenn in der Literatur

über Qualitätsmerkmale berichtet wird, so geschieht dies in der Regel in dem Kontext von

Softwareengineeringkonzepten (Kimm et al. 1979; Balzert 1982; Zehnder 1986; Sommer-

ville 1987). Insgesamt gehen diese Autoren davon aus, dass die Güte eines Softwarepro-

duktes von der Art und Weise des Softwareengineeringkonzeptes abhängt. Für die Frage-

stellungen im Rahmen dieser Arbeit gilt es zu nächst abzuklären, inwieweit die Gestaltung

der Benutzungsoberfläche ihren Niederschlag in den verschiedenen Softwareengineering-

konzepten bis heute gefunden hat.

Mit der zunehmenden Bedeutung interaktiver Softwaresysteme rückte das Konzept

der 'Benutzungsfreundlichkeit' in das Rampenlicht softwaretechnischer Anforderungen.

Neben der Fülle der rein auf das technische Produkt bezogenen Anforderungen wurden

auch einzelne Aspekte, welche den Endbenutzer (häufig auch als Anwender bezeichnet)

betreffen, hinzugenommen. Es geht im Rahmen dieser Arbeit nicht darum, einen reprä-

sentativen Überblick über bisherige Ansätze zum Einbezug von Anforderungen an die Be-

nutzungsfreundlichkeit in einschlägigen Softwareengineeringkonzepte zu liefern, sondern

vielmehr darum, herauszufinden, welche Aspekte bisher weitgehend unberücksichtigt ge-

blieben sind. Im folgenden werden die drei Aspekte des Konzeptes der 'Benutzungs-

freundlichkeit' von Boehm, Brown und Lipow (1976) kurz vorgestellt (zitiert nach

Balzert 1982):

Robustheit:"Grad, in dem ein Softwareprodukt eine wohlverständliche Reaktion bei nichtvorgesehener Verwendung erbringt und seine Funktionsfähigkeit bewahrt."

3 Software-ergonomische Produktgüte

4 0

Verwertbarkeit:"Grad, in dem ein Softwareprodukt den selektiven Gebrauch von Produktteilenauch für andere Zwecke erleichtert."

Anpassbarkeit:"Grad, in dem Form und Inhalt von Ein- und Ausgaben leicht geändert und an-gepasst werden können."

Geräte-unabhängigkeit

Autarkie

Genauigkeit

Vollständigkeit

Robustheit

Konsistenz

Zählbarkeit

Geräteeffizienz

Verwertbarkeit

Anpassbarkeit

Selbsterklärung

Strukturierung

Kompaktheit

Lesbarkeit

Erweiterbarkeit

Portabilität

Zuverlässigkeit

Effizienz

Benutzer-

freundlichkeit

Testbarkeit

Verständlichkeit

Änderbarkeit

Brauchbarkeit

Wartbarkeit

Software-Qualität

Abbildung 3.1.1 Baum von Softwarequalitätseigenschaften, welche im Rahmen einesSoftwareerstellungsprozesses Berücksichtigung finden sollten (Boehm et al. 1976, zitiert

nach Balzert 1982).

Einen allgemein gültigen Satz von Gestaltungsrichtlinien für die Benutzungsfreundlichkeit

anzugeben, wird z.B. deshalb als schwierig erachtet, weil "es den Benutzer an sich nicht

gibt – und damit auch nicht die Benutzungsfreundlichkeit" (, S. 37). Eine entsprechende

Konsequenz aus Informatiksicht besteht darin, die Vielfalt der unterschiedlichen Benutzer

zu klassifizieren. So werden von Bauknecht und Zehnder (1989, S. 142) die folgenden

vier Typen von Benutzern aufgelistet:

Softwaretechnische Anforderungen 3.1

4 1

• Computerspezialisten (Experten)

• ständige Benutzer (Fortgeschrittene)

• gelegentliche Benutzer (Anfänger)

• Organisationsfremde.

Die grundlegende Dimension für diese und auch an anderer Stelle ähnlich vorzufindende

Klassifikationen ist völlig zu recht, der unterschiedliche Kenntnisstand und die entspre-

chende Fertigkeit im Umgang mit einem interaktiven Computersystem. Dies ist rückführ-

bar auf eine wesentliche Eigenschaft des Menschen bzw. des Benutzers: Nämlich seine

Fähigkeit zu Lernen. Welche Konsequenzen dies für die Gestaltung von Benutzungsober-

flächen hat, gilt es im Rahmen dieser Arbeit herauszufinden.

Schauen wir uns zunächst jedoch weiter im Bereich von Softwareengineeringkon-

zepten nach den Aspekten von 'Benutzungsfreundlichkeit' um. Bei Kimm, Koch,

Simonsmeier und Tontsch (1979) werden 'Anhaltspunkte' für ein vages Konzept von Be-

nutzungsfreundlichkeit angegeben: Verständlichkeit, Angemessenheit und vernünftiges

Fehlerverhalten. Für den Softwareerstellungsprozess insgesamt werden die folgenden

Richtlinien für die Güte des Softwareproduktes als wichtig erachtet: Zuverlässigkeit des

Programms, Benutzungsfreundlichkeit, Flexibilität (im Sinne von Adaptabilität und Por-

tabilität), Lesbarkeit des Programmcodes und Effizienz der Algorithmen.

In einem Einführungslehrbuch zum Softwareengineering wird im neunten Kapitel

"ein Gebiet behandelt, das normalerweise in Texten zum Softwareengineering nicht er-

wähnt wird: die Schnittstelle des Benutzers zum System" (Sommerville 1987, S. 255ff).

Aus diesem Zitat können wir erkennen, dass offenbar das Interesse an der Gestaltung der

Benutzungsoberfläche erst in den letzten Jahren Eingang in den Softwareerstellungspro-

zess gefunden hat. Es werden von Sommerville (1987) drei grundlegende Prinzipien des

Benutzerschnittstellenentwurfes vorgeschlagen:

• Die Schnittstelle muss den Bedürfnissen und Fähigkeiten jedes einzelnen Benutzers

entsprechen;

• die Schnittstelle muss konsistent sein;

• die Schnittstelle sollte über eingebaute Hilfseinrichtungen ('help-facilities') verfügen.

Mit diesen drei Sommerville'schen Prinzipien lassen sich im Vergleich zu den Ulich'-

schen Gestaltungsrichtlinien lediglich der Teil des Gestaltungskonzeptes abdecken, wel-

cher sich mit der 'Berechenbarkeit als Voraussetzung für Kontrolle' befasst.


4 2

Tabelle 3.1.1 Übersicht über Softwarequalitätsmerkmale und ihre unterschiedlicheWichtigkeit für die drei beteiligten Personenkreise (Benutzer, Softwareentwickler und

Management) (in Anlehnung an Becker, Haberfellner und Liebetrau 1990, S. 269-270).

Softwarequalitätsmerkmale Entwickler Management BenutzerKopplungsfähigkeit x x x

Verständlichkeit, Testbarkeit x x x

Portabilität x x

Sicherheit x x

Effizienz x (x)

Benutzungsfreundlichkeit x

Funktionserfüllung x

Genauigkeit, Korrektheit x

Wartungsfreundlichkeit, Anpassbarkeit (x )

weitere Merkmale x x

Wenn in Softwareengineeringkonzepten über die 'Benutzungsfreundlichkeit' berichtet

wird, dann sehr oft im Zusammenhang mit der Qualitätssicherung und Überprüfung eines

erstellten Softwaresystems. Im zwölften Kapitel seines Buches zählt Zehnder (1986) die

folgenden 15 Softwarequalitätsmerkmale auf, welche ein gutes Softwaresystem zu erfül-

len hat:

"Vollständigkeit der Funktionen; Genauigkeit der Lösungen; Zuverlässigkeitdes Systems; Fehlertoleranz für aussergewöhnliche Situationen; Benutzer-freundlichkeit; Flexibilität in der Verwendung; Modularität im Sinne einerstrukturierten Form; Einfachheit im Sinne von Vermeidung unnötiger Kom-plexität; Ausbaufähigkeit; Verträglichkeit und Kompatibilität; Übertragbar-keit; Unterhaltsfreundlichkeit; Entwicklungseffizienz; Betriebseffizienz und-leistung; Datenintegrität und -konsistenz bei permanenten Daten." (Zehnder1986, S. 169ff.)

Leider ist bei Zehnder keine weitere Erläuterung des Qualitätsmerkmals der 'Benutzer-

freundlichkeit' zu finden. Die Tabelle 3.1.1 gibt eine gute Übersicht über die unterschied-

liche Bedeutung der verschiedenen Merkmale für jede der drei an einem Softwareerstel-

lungsprozess beteiligten Personengruppen (Benutzer, Entwickler und Management).

Die einzelnen Softwarequalitätsmerkmale aus Tabelle 3.1.1 nach Becker, Haberfell-

ner und Liebetrau (1990, S. 269-270) haben folgende Bedeutung:

Kopplungsfähigkeit:"Möglichkeiten der Verbindung verschiedener Softwaresysteme (Programmier-sprachen, Betriebssysteme, Benutzerschnittstellen, Protokolle, etc.)."

Verständlichkeit, Testbarkeit:"Aufwand für das Verständnis der Funktionsweise und der strukturellen Zusam-menhänge (klare Abgrenzung von Modulen und Programmen)."


4 3

Portabilität:"Übertragbarkeit eines Programmes und/oder von Datenbeständen auf andereHardwaresysteme (Programmiersprachen, Betriebssysteme). Lauffähigkeit beiRelease-Änderungen, etc."

Sicherheit:"Vorgesehene Schutzmassnahmen der Software, die einen unerlaubten Zugriff,unabsichtliche oder absichtliche Aneignung oder Zerstörung von Daten verhin-dern" (siehe auch Bauknecht und Strauss 1989; Strauss 1990).

Effizienz:"Optimale Ausnutzung von Hardwareressourcen, kurze Verarbeitungs- undLaufzeiten."

Benutzerfreundlichkeit:"Robustheit soll verhindern, dass Bedienungsfehler die Funktionsweise beein-trächtigen.""Benutzerdokumentation soll vollständig, richtig und übersichtlich sein.""Ergonomie soll die Anpassung an den natürlichen Arbeitsablauf, benützerge-rechte Dialogkonzeption, etc. ermöglichen."

Funktionserfüllung:"Übereinstimmung der Funktionen mit den applikatorischen Anforderungen."

Genauigkeit, Korrektheit:"Programm soll die angegebenen Funktionen zuverlässig für alle zugelassenenDaten erbringen, ausreichende numerische Genauigkeit."

Wartungsfreundlichkeit, Anpassbarkeit:"Erleichterung späterer potentieller Änderungen (Fehlerbehebung, Anpassung,Erweiterung)."

weitere Merkmale wie:"Gewährleistung, Weiterentwicklung, Bereitschaft der Lieferanten zu benutzer-individuellen Anpassungen, Einführungsunterstützung (Implementierung, Schu-lung, etc.), Preise, Lieferkonditionen."

Die Verwendung dieser Qualitätsmerkmale erfolgt erst in der vorletzten Phase – der Test-

phase – eines normalen, phasenförmigen Softwareengineeringprozesses. Hierdurch ist

auch zu erklären, warum die Gruppe der Softwareentwickler nur bei den Merkmalen

'Testbarkeit', 'Anpassbarkeit', 'Portabilität' und 'Kopplungsfähigkeit' laut Tabelle 3.1.1

in Erscheinung treten. Dies spiegelt sich auch darin wieder, dass man allgemein davon

ausgeht, dass die folgenden Massnahmen die Qualität der Software insgesamt erhöhen:

• Beachtung der Prinzipien des Softwareengineering (Sommerville 1987),

• Beachtung der Regeln der strukturierten Programmierung (Dijkstra 1976),

• gute Testorganisation (Wallmüller 1990, 1995).

Eine brauchbare Verwendung von diesen Qualitätsmerkmalen kann erst dann erfolgen,

wenn "die Merkmale operationalisiert sind, d.h. wenn Kriterien festgelegt sind, die es er-

möglichen festzustellen, ob die jeweilige Eigenschaft vorhanden ist oder nicht. Bei vielen

Merkmalen ist auch unklar, ob sie unabhängig voneinander sind oder nicht. Softwarepro-


4 4

dukte werden erst dann vergleichbar, wenn die Merkmale quantifizierbar und messbar

sind" (Balzert 1982, S.14). Wartungskosten – als ein softwaretechnisches Kriterium –

lassen sich gemäss der folgenden Formel abschätzen (Sommerville 1987, S. 247):

Wartungskosten: WK = JÄR * EZ

Es haben in der angegebenen Formel die einzelnen Abkürzungen folgende Bedeutung:

WK: Wartungskosten (engl: AME 'Annual Maintenance Effort'), JÄR: Jährliche Ände-

rungsrate (engl: ACT 'Annual Change Traffic') und EZ: Entwicklungszeit (engl: SDT

'Software Development Time'). Weitere Metriken wurden von Boehm et al. (1978) ent-

wickelt und leider nur zum Teil empirisch validiert. Daher konnten sich die Versuche, die

Wartungsfreundlichkeit von Software über die in der Software enthaltene Komplexität zu

quantifizieren (McCabe 1976; Halstaed 1977), nur bedingt durchsetzen (Shepard et al.

1979). Eine empirische Validierung der Masse erfolgt erst in neuerer Zeit (Ebert 1992)

und wird von Basili (1993) ausdrücklich gefordert.

Zum Schluss dieses Abschnittes möchte ich noch auf den Aspekt der Systemant-

wortzeit zu sprechen kommen. Die Systemantwortzeit hängt sehr stark von den eher tech-

nischen Systemressourcen (Hardware, Betriebssystem, effiziente Algorithmen usw.) ab

(Gibson und Senn 1989). Warum eine angemessene Systemantwortzeit wichtig ist, soll

kurz aus einer allgemeinpsychologischen Perspektive des Lernens betrachtet und be-

gründet werden. Damit ein vom Benutzer auf der EAS wahrgenommenes Zeichen zu

einem handlungsleitenden Signal wird, müssen die zum Gestaltungsbereich 'Vorherseh-

barkeit' aufgezählten Bedingungen erfüllt sein. Die in diesem Zusammenhang wichtigen

lerntheoretischen Erkenntnisse beziehen sich auf die lernpsychologischen Befunde zum

'instrumentalen Bedingen' oder zur 'bedingten Aktion' (Klix 1976, S. 375-384). Beim

Lernen gemäss dem 'instrumentalen Bedingen' müssen zwei Phasen unterschieden

werden: "Einen Suchprozess bei vollständig unbekannter Umgebung und als Folge der

ersten Bekräftigung einen Suchprozess mit Gedächtnis für die relevanten Situationsmerk-

male und die letzte notwendige motorische Aktion" (Klix 1976, S.377).

Es wird ein Ausgangszustand – charakterisiert durch eine bestimmte Menge an rele-

vanten Merkmalen ('Signalen') – durch die Eingabe von Interaktionsoperatoren in einen

Folgezustand überführt. Für den Aufbau eines adäquaten mentalen Modells muss der Be-

nutzer einen Zusammenhang zwischen den relevanten Situationsmerkmalen des Aus-

gangszustandes einerseits mit den entsprechend eingegebenen Interaktionsoperatoren an-

dererseits. Es hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Rückmeldung über den

Erfolg bzw. Misserfolg der Operation bestimmte, zeitkritische Werte nicht überschreitet

(siehe Abbildung 3.1.2).


4 5

100%

80%

60%

40%

20%

0 3 6 9 12 15 18

Erinnerungsleistung

Zeitintervall bis zur Erinnerung (in Sekunden)

Abbildung 3.1.2 Behaltenskurve des Kurzzeitgedächtnisses: Die Erinnerungs- bzw.Behaltensleistung bezüglich der Gedächtnisinhalte im Kurzzeitgedächtnis nimmt mit derDauer des zeitlichen Intervalls bis zum Abruf dieser Gedächtnisinhalte monoton ab (aus:

Hilgard, Atkinson und Atkinson 1975, S.236).

Die Erinnerungsleistung des Kurzzeitgedächtnisses sinkt innerhalb der ersten fünf bis

neun Sekunden rapide ab. Es ist daher unumgänglich, dass zum Aufbau stabiler Zusam-

menhangsstrukturen eine möglichst schnelle, d.h. 'direkt' wahrnehmbare (z.B. visuelle)

Rückmeldung erfolgen sollte. Diese Rückmeldung muss darüber hinaus im primären Auf-

merksamkeitsfokus (z.B. dem fovealen Gesichtsfeld) des Benutzers liegen (Bruce und

Green 1992, Rauterberg und Cachin 1993). Nur wenn man bei sehr grossen EASen

(z.B. Bildschirme mit einer Bildschirmdiagonalen von über 12 Zoll) diese beiden Bedin-

gungen einhält, kann erreicht werden, dass die Zeit für das Absuchen der gesamten Bild-

schirmoberfläche zum 'Updaten' der intern gespeicherten relevanten Signale sich nicht

hinderlich auf den Aufgabenbearbeitungsprozess auswirkt.

Der Kern des instrumentalen Bedingens besteht also darin, dass die zu einer be-

stimmten Zielerreichung notwendigen Handlungsschritte mit den entsprechenden Merk-

malen eines Ausgangszustandes nur innerhalb eines begrenzten Zeitintervalls (null bis

drei Sekunden) in unmittelbare Verbindung gebracht werden können. Die entstehende

kognitive Belastung des Benutzers durch zu lange Systemantwortzeiten ohne jegliche

Rückmeldung an den Benutzer kann und muss vermieden werden (Boucsein, Greif und

Wittekamp 1984; Schaefer, Kuhmann, Boucsein und Alexander 1986; Boucsein 1987;

Frese 1987a). Das ist eine Seite der Beanspruchung. Die andere Seite ist, dass – vor

allem nicht kalkulierbare – arbeitsablaufbedingte Wartezeiten eine erhebliche Belastung

bzw. Beanspruchung bewirken.


4 6

Hier kommt die softwaretechnische Gestaltungsrichtlinie 'Effizienz' voll zum Tra-

gen. Die Entwicklung preiswerter Hardware und ihr Einsatz im Bereich der Arbeitsplatz-

rechner (PCs und Workstation) lassen eine positive Entwicklung erkennen, bei der dem

Benutzer eine möglichst umfassende technische 'Power' zur Verfügung gestellt wird.

Erst wenn diese grundlegenden Aspekte des technischen Systems gewährleistet sind, las-

sen sich sinnvolle Gestaltungsmassnahmen aus arbeitspsychologischer Sicht für die inter-

aktive Software umsetzen. Wir gehen daher im weiteren davon aus, dass das technische

System keine unnötige Beschränkung hinsichtlich Antwortzeit und Speicherplatz aufweist

und zuverlässig arbeitet.

3 . 2 ARBEITSPSYCHOLOGISCHE ANFORDERUNGEN

Schauen wir uns die Gestaltungsrichtlinie 'Flexibilität' des Konzeptes zur benutzungsori-

entierten Softwaregestaltung von Ulich etwas genauer an, so stellen wir fest, dass 'Flexi-

bilität' in das umfassendere Konzept des 'Tätigkeitsspielraumes' eingebunden ist (Ulich

1988, S. 52-54). Der 'Tätigkeitsspielraum' setzt sich aus den drei Dimensionen Hand-

lungs-, Gestaltungs- und Entscheidungsspielraum zusammen.

Mot i v T ä t i g k e i t

gegenständliche Bedingungen

Z i e l Handlung ...

Operation ...

Abbildung 3.2.1 Die hierarchische Tätigkeitskonzeption nach Leontjew (1979).

Die Tätigkeit im Sinne von Leontjew (1979) ist eine recht komplexe Strukturierung von

einzelnen Teiltätigkeiten und Handlungen. Tätigkeiten werden über Motive initiiert,

Handlungen über Ziele gesteuert und Operationen über die gegebenen gegenständlichen

Bedingungen festgelegt (siehe Abbildung 3.2.1). Zu diesen 'gegenständlichen Bedingun-

gen' im Rahmen der Mensch-Computer-Interaktion gehört unter anderem die konkrete

Ausgestaltung der Benutzungsoberfläche.

Die drei Dimensionen 'Entscheidungs-', 'Gestaltungs-' und 'Handlungsspielraum'

stecken jeweils den Rahmen für die ihnen entsprechenden Aspekte menschlichen Han-

delns ab (Ulich 1988, S. 54-55; siehe Abbildung 3.2.2):

Arbeitspsychologische Anforderungen 3.2

4 7

Die Grösse des Entscheidungsspielraumes bestimmt das Ausmass an Autono-mie, das mit einer Tätigkeit verbunden ist;

die Grösse des Gestaltungsspielraumes bestimmt das Ausmass an Variabilität ei-ner Handlung bzw. Teiltätigkeit;

die Grösse des Handlungsspielraumes bestimmt das Ausmass an Flexibilität beider Ausführung einer Operation bzw. Teilhandlung.

Die einzelnen Operationen setzen sich selbst wiederum aus verschiedenen Aktionen zu-

sammen. Aus dem hier kurz vorgestellten Konzept des Tätigkeitsspielraumes wird somit

der Stellenwert der Gestaltungsrichtlinie der 'Flexibilität' für die Ausgestaltung des Hand-

lungsspielraumes auf operationeller Ebene ersichtlich.

Handlungs-spielraum

Tätigkeit

Gestaltungs-spielraum

Handlung ...

Operation ...

Entscheidungs-spielraum

Flexibilität

Variabilität

Autonomie

Abbildung 3.2.2 Das Konzept des 'Tätigkeitsspielraumes' nach Ulich (1988).

Das Ausmass an Autonomie in der Tätigkeit (der Entscheidungsspielraum) wird durch die

Mensch-Mensch-Funktionsteilung an der Organisationsschnittstelle festgelegt. Das Aus-

mass an Variabilität der auszuführenden Handlungen bzw. Teiltätigkeiten im Umgang mit

dem Computer (der Gestaltungsspielraum) wird durch die Mensch-Maschine-Funktions-

teilung an der Werkzeugschnittstelle definiert. Die Interaktionsschnittstelle legt das Aus-

mass an Flexibilität (der Handlungsspielraum) der einzelnen Anwendungs- und Dialog-

operationen fest.

Das Konzept des 'Tätigkeitsspielraumes' (siehe Abbildung 3.2.2) ist ein strikt hie-

rarchisch, top-down strukturiertes Konzept. Um die Forderung nach 'Individualisierbar-

keit' in diesem Konzept berücksichtigen zu können, werden entsprechende Rückwir-

kungsmöglichkeiten von 'unten nach oben' – vom Handlungsspielraum zum Entschei-

dungsspielraum – vorgesehen (Abbildung 3.2.3).

Wichtig hierbei ist zu erkennen, dass jede Aktivität (Operation oder Handlung) im

Sinne der Individualisierbarkeit eine Metaaktivität ist; eine Metaaktivität deshalb, weil bei

dieser Art von Aktivität ausschliesslich die Rahmenbedingungen (der Gestaltungs- und


4 8

Entscheidungsspielraum) beeinflusst werden, unter denen dann die Tätigkeiten,

Handlungen und Operationen ausgeführt werden können. Nur wenn im Handlungs- bzw.

Gestaltungsspielraum dem Benutzer Metaoperatoren zur Verfügung stehen, die den Ge-

staltungs- bzw. Entscheidungsraum beeinflussen können, kann das Konzept des 'Tätig-

keitsspielraumes' den Selbstverwirklichungspotentialen und -bedürfnissen des Benutzers

voll umfänglich gerecht werden.

Handlungs-spielraum

Tätigkeit

Gestaltungs-spielraum

Handlung ...

Operation ...

Entscheidungs-spielraum

Flexibilität

Variabilität

Autonomie

Abbildung 3.2.3 Das Konzept des 'Tätigkeitsspielraumes' erweitert um die Dimen-sion der Individualisierbarkeit. Die Rückwirkung vom Handlungsspielraum auf den Ge-staltungsspielraum und von diesem wiederum auf den Entscheidungsspielraum entspricht

der Forderung nach Individualisierbarkeit.

Der Benutzer erwirbt im Laufe der Bewältigung interaktiver Probleme ein zunehmend ad-

äquateres Wissen ('mentales Modell') über die Software (Rauterberg 1992b). Leider hat

sich jedoch in der Praxis gezeigt, dass die Aneignung der Funktionalität bei einem Pro-

zentsatz von 20 bis 40 Prozent stagniert (Greenberg und Witten 1988). Wieso ist das so?

Offenbar kommt der Benutzer nach einer Kostennutzenabwägung zu dem Schluss, dass

die erlernte Funktionalität für die Bewältigung der meisten alltäglichen Aufgabenstellun-

gen ausreicht. Eine weitere Aneignung von Systemeigenschaften wäre mit einem unver-

hältnismässig hohen Aufwand verbunden. Dies deutet darauf hin, dass die bisherige

Lernpraxis sich für den Benutzer durch übermässig hohe mentale Anstrengung, Desorien-

tierung und/oder andere unangenehme Erfahrungen auszeichnet. Ein Grund für diese ne-

gative Einstellung kann darin gesehen werden, dass die meisten interaktiven Softwarepro-

dukte der menschlichen Lern- und Handlungssituation nicht angepasst sind.

Bei dem Entwurf und vor der Ausführung eines Handlungsplanes in Form von

Operationsfolgen kommt es zunächst einmal darauf an, dass der Benutzer den aktuellen

Systemzustand (Dialog- und Anwendungszustand) zutreffend erkennen kann. Der Benut-

zer muss wissen, wo er sich gerade befindet; dies setzt voraus, dass er sich adäquat

orientieren kann.

Arbeitspsychologische Anforderungen 3.2

4 9

physikalische Ausführung

Kontrolle der Ausführung

Ziel-, Teilziel-Setzung

mentale Ausführung

1

2

3a

3b

4

AUFGABE(N)

Planung der Ausführung

Auswahl der Mittel

Abbildung 3.2.4 Der vollständige Handlungszyklus (siehe auch Ulich 1994, S. 168).

Wie sieht ein interaktives Softwareprodukt aus, welches der menschlichen Lern- und

Handlungssituation angepasst ist? Dazu ist es zunächst einmal notwendig zu verstehen,

wie ein Mensch Handlungen aufbaut. Dabei lassen sich die folgenden vier Phasen1 einer

vollständigen Handlung unterscheiden (siehe Abbildung 3.2.4):

(1.) Das selbständige Setzen von Zielen, die in übergeordnete Zielkomplexe einge-

bettet sind, sowie die Orientierung auf das aktuelle (Teil)-Ziel;

(2.) Handlungsvorbereitung, Planung, sowie die Auswahl der Mittel zur adäquaten

Zielerreichung;

(3.) Ausführung mit Ablauffeedback zur gegebenenfalls notwendigen Handlungs-

korrektur;

(4.) Kontrolle mit Resultatfeedback, um die Ergebnisse der Handlung auf Überein-

stimmung mit den gesetzten Zielen überprüfen zu können.

Wenn wir das Konzept des vollständigen Handlungszyklus unter Berücksichtigung des

Fünf-Ebenen-Modells der interaktiven Dialogschleife auf die verschiedenen Tätigkeits-,

Handlungs- und Operatorstrukturen anwenden, so erhalten wir eine Auflistung der sich

ergebenden Problem- bzw. Gestaltungsbereiche (siehe Tabelle 3.2.1; in Anlehnung an

Rasmussen 1986 und Volpert 1987). Eine unzureichende Gestaltung der Tätigkeit lässt

sich durch eine noch so gute Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle nicht ausglei-

chen (Ulich 1993b). So kann Ulich (1993a) zeigen, dass arbeitsorientierte Gestaltungs-

1 Im Unterschied zur 'vollständigen Handlung' in Kapitel 2.1 nach Hacker (1986) fassen wir 'Vorsatzbil-dung', 'Zielsetzung' und 'Orientierung' zusammen.


5 0

konzepte oftmals mit grundlegenden Veränderungen vorherrschender Organisationsstruk-

turen verbunden sind. Erst die konsequente Anwendung des Konzeptes der vollständigen

Aufgabe ermöglicht nicht nur eine humangerechte Aufgabengestaltung, sondern bewirkt

zudem oftmals eine wirtschaftliche Effizienzsteigerung (Theerkorn und Lingemann

1987).

Tabelle 3.2.1 Übersicht über die vollständigen Handlungszyklen bezüglich jederEbene des Fünf-Ebenen Modells der MCI (siehe auch Abbildung 2.1.2).

Regulationsebene Handlungstyp Gestaltungsbereich

(5) interpretative Ebene strategische Planung Orientierungsstruktur

(4) evaluative Ebene Kosten–Wirkungsabschätzung Ressourcenbewertung

(3) konzeptuelle Ebenea u f g a b e n b e z o g e n e Z i e l -

Teilzielbildung

Handlungsstruktur

(2) semantische Ebene systembezogene Ziel-Teilzielbildung Operatorstruktur

(1) syntaktische Ebene sensumotorische Regulation Interaktionstechnik

Die fünf Regulationsebenen in Abbildung 2.1.2 und Tabelle 3.2.1 (siehe auch Abschnitt

2.1) entsprechen weitgehend den ersten drei Regulationsebenen nach Oesterreich (1986):

(1) die Handlungsausführung erfolgt in der MCI auf der syntaktischen Ebene (sensumo-

torische Regulation); (2) Handlungsplanung erfolgt auf der semantischen und konzeptuel-

len Ebene durch Entscheidung für einen möglichen Handlungsweg; (3) Zielplanung wird

durch die systembezogene und aufgabenbezogene Ziel-Teilzielbildung erreicht. So konnte

Arend (1990) zeigen, dass "die bewussten, expliziten Reflektionsprozesse über Ziele,

Zwischenziele und erreichte Zustände der Unterstützung durch das Programmsystem

durch eigens dafür vorgesehene Operationen bedürfen" (Arend 1990, S. 215).

Erst wenn dem Benutzer in seiner Rolle als Arbeitnehmer ausreichende Einfluss-

möglichkeiten auf seinen Handlungs-, Gestaltungs- und Entscheidungsspielraum gegeben

sind, hat er die Chance, individuell optimales Verhalten zu entwickeln und die oftmals als

'Fehler' (Arnold und Roe 1987) zu beobachtenden Handlungen zu vermeiden.

3 . 3 ZIELKONFLIKTE ZWISCHEN VERSCHIEDENEN ANFORDERUNGEN

Zum Abschluss dieses Abschnitts muss noch darauf hingewiesen werden, dass die

gleichzeitige Anforderung aller dieser Gestaltungsrichtlinien und Merkmale an das Soft-

wareprodukt zu Konflikten und Widersprüchen, den sogenannten 'Trade-Offs' führen

kann (Balzert 1982; Greutmann und Ackermann 1989). Mögliche Zielkonflikte zwischen

verschiedenen Kriterien lassen sich konstruktiv durch die Abhängigkeitsmatrix (Evans

Zielkonflikte 3.3

5 1

und Marciniak 1987, S.180) und die Paarvergleichsmethode (Sherwood-Smith 1989,

S.87) lösen. Ein Teil dieser Konflikte lässt sich ebenso durch eine entsprechende Hierar-

chisierung (qualitative Gewichtung) beseitigen; der restliche Teil kann jedoch nur durch

eine entsprechende quantitative Gewichtung gehandhabt werden. Wandke (1990) konnte

zeigen, dass auch mit Benutzungstests Zielkonflikte gelöst werden können.

Schauen wir uns zunächst einmal an, welche Konflikte auftreten können, wenn ar-

beitspsychologische Anforderungen mit softwaretechnischen Anforderungen zusammen-

gebracht werden (Berli und Frei 1989; Greutmann und Ackermann 1989). Es wird zu-

nächst eine Liste aller bedeutsamen Richtlinien aufgestellt. Dann werden die Trade-Offs

zwischen einzelnen Richtlinien ermittelt und in eine Zielkonfliktmatrix eingetragen (siehe

Berli und Frei 1989). Diskutieren wir an zwei Beispielen dieses Vorgehen einmal durch.

Der Trade-Off zwischen der arbeitspsychologischen Richtlinie 'Flexibilität' und der soft-

waretechnischen Richtlinie 'Robustheit', sowie zwischen der Richtlinie 'Effizienz' und

der Richtlinie 'Arbeitsökonomie' (nach Berli und Frei 1989).

'Flexibilität' heisst: Der Arbeitsweg kann vom Benutzer frei gewählt und beeinflusst wer-

den; das System ist an unterschiedliche Benutzer anpassbar; das Ar-

beitstempo ist vom Benutzer steuerbar; Unterbrechungen und Umschal-

tungen der Interaktion ist möglich, wobei eine spätere Wiederaufnahme

der früheren Tätigkeit möglich ist.

'Robustheit' heisst: Das Systemverhalten ist bei Fehlern und Fehleinflüssen stabil.

Die Richtlinie der 'Flexibilität' wirkt deswegen auf die Richtlinie der 'Robustheit' nega-

tiv, weil eine hohe Flexibilität des Systemverhaltens es dem Entwickler erschwert, mögli-

che Fehlerquellen auszutesten.

'Effizienz' heisst: Mit möglichst geringem Aufwand grosser Erfolg; optimale Gestaltung

der Abfragen führt zu akzeptablem zeitlichem Verhalten des Systems;

Überlappung von Funktionen beinhaltet, dass man neue Abfragen be-

ginnen kann, bevor die Resultate der alten geliefert sind.

'Arbeitsökonomie' heisst: Lohnt sich in wirtschaftlicher Hinsicht; für den Benutzer ist ra-

tionelles Arbeiten interessanter; der Benutzer hat mehr Zeit für andere

Arbeiten.

Die Richtlinie der 'Effizienz' wirkt deswegen auf die Richtlinie der 'Arbeitsökonomie'

positiv, weil eine hohe Effizienz seitens des Systems eine arbeitsökonomische Benutzung

des Systems durch den Benutzer möglich macht.


5 2

Die im folgenden dargestellte Paarvergleichsmethode kann dazu herangezogen

werden, die einzelnen als relevant erachteten Gestaltungsrichtlinien nach ihrer Bedeutung

zu ordnen (Sherwood-Smith 1989, S.87). Jede Gestaltungsrichtlinie wird mit jeder ande-

ren Gestaltungsrichtlinie verglichen: Diejenige Richtlinie, welche als eher wichtig einge-

stuft wird, erhält den Punktwert 2, die andere den Wert 0; werden beide Richtlinien als

gleichwertig angesehen, erhalten beiden den Wert 1. Anschliessend werden diese Ge-

wichtungen in die Vergleichsmatrix eingetragen und die Zeilensummen der einzelnen Ge-

wichtungen errechnet (siehe Tabelle 3.3.1).

Tabelle 3.3.1 Die Paarvergleichsmatrix eines fiktiven Beispiels nach Sherwood-Smith(1989, S.87).

Richtlinie 1 2 3 4 5 6 total %

Kompatibilität 1 – 1 2 2 1 0 6 20

Erlernbarkeit 2 1 – 1 2 1 2 7 23

Flexibilität 3 0 1 – 1 0 0 2 7

Transparenz 4 0 0 1 – 0 0 1 3

Portierbarkeit 5 1 1 2 2 – 2 8 27

Wartbarkeit 6 2 0 2 2 0 – 6 20

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es eine Vielzahl verschiedener Anforderungen

gibt, denen bei der Entwicklung von Softwareprodukten eine unterschiedlich grosse Rolle

zugeschrieben wird. Meistens versucht man den Trade-Offs zwischen diesen unterschied-

lichen Anforderungen durch eine Gewichtung beizukommen. Welche Rolle in diesem Zu-

sammenhang Programmiertechniken und CASE-Tools haben, bleibt vorerst weiteren Un-

tersuchungen vorbehalten. Siehe hierzu auch Bauknecht, Hultzsch, Österle und Rall

(1992).

3 . 4 DIE GESTALTUNGSMATRIX ALS ORIENTIERUNGSRAHMEN

Um das benutzungsorientierte Gestaltungskonzept von Ulich auf die einzelnen Bestand-

teile einer Benutzungsoberfläche abbilden zu können, werden entsprechend den drei Ge-

staltungsbereichen EAS, DK und AK entsprechende Gestaltungsmöglichkeiten abgeleitet.

Dazu müssen die einzelnen Richtlinien des Gestaltungskonzeptes den einzelnen Kompo-

nenten der Benutzungsoberfläche eines interaktiven Softwaresystems zugeordnet werden.

Den Zeilen dieser Gestaltungsmatrix entsprechen die einzelnen Gestaltungsbereiche und

den Spalten entsprechen die drei Komponenten der Benutzungsoberfläche (siehe Abbil-

dung 3.4.1).

Die Gestaltungsmatrix 3.4

5 3

Durch eine vorläufige Gewichtung lassen sich drei unterschiedliche Gestaltungs-

schwerpunkte ausmachen. So lässt sich der Bereich 'Berechenbarkeit als Voraussetzung

für Kontrolle' am ehesten der Gestaltung des Wahrnehmungsraumes der Ein-/Ausgabe-

schnittstelle zuordnen. Der Bereich der 'Kontrolle' hat seinen Gestaltungsschwerpunkt

bei dem Entwurf der Dialogkomponente und der Bereich der 'Aufgabenorientierung' bei

der Gestaltung der Anwendungskomponente.

Ein/Ausgabe-Schnittstelle

Dialog-Schnittstelle

Werkzeug-Schnittstelle

Kalkulierbarkeit als Voraussetzung für Kontrolle

Kontrolle

Aufgabenorientierung

sehr wichtig wichtigrelevant nicht relevant

Legende:

AFBF, AFBO

RFBF, RFBO

GRFBF

HG

IA, IVG

DFl, AFl

RFuDi

FuVo

AFFl

Abbildung 3.4.1 Übersicht über die drei Gestaltungsbereiche aufgeteilt auf die einzel-nen Komponenten der Benutzungsoberfläche; je nach Anwendungsschwerpunkt sind die

einzelnen Felder der Matrix unterschiedlich schraffiert; die einzelnen Messvorschriftensind in die entsprechenden Felder eingetragen.

Für jeden dieser drei Gestaltungsschwerpunkte gilt es, möglichst qualitative Regeln und

quantitative Messverfahren zur Operationalisierung der einzelnen Richtlinien zu finden.

Wie man in Abbildung 3.4.1 erkennen kann, ist dies mit dem in dieser Arbeit entwickel-

ten Beschreibungskonzept für einige Richtlinien möglich. Die detaillierte Erläuterung

dieser einzelnen Masse erfolgt in Kapitel 6, 7 und 9.

Nachdem wir nun drei Gestaltungsschwerpunkte gemäss den drei Komponenten

einer Benutzungsoberfläche und die zugehörigen Richtlinien herausgestellt haben, sind

wir in der Lage, die den einzelnen Schwerpunkten entsprechenden Gestaltungsrichtlinien


5 4

und Masse für die Produktgüte zuordnen zu können (siehe Abbildung 3.4.1). Die einzel-

nen Messvorschriften (z.B. AFBF, etc.) werden im Kapitel 6 und 7 definiert.

5 5

4 DIE MESSUNG DER GEBRAUCHSTAUGLICHKEITINTERAKTIVER SOFTWARE

"Der strategische Wert von Informationssystemen wird gegenwärtig nochhäufig unterschiedlich beurteilt, da für eine Kosten/Nutzen-Analyse besten-falls erste Ansätze vorliegen, und es mit den derzeit vorhandenen Methodennicht möglich ist, den Nutzen von Informationssystemen exakt zu quantifi-zieren" (Bauknecht, Tjoa und Draxler 1991, S. I).

Wenn man die Forschungsmethoden der Psychologie und der Informatik miteinander ver-

gleicht, so stellt man fest, dass diese beiden Disziplinen z.T. grundlegend unterschied-

liche Methoden zur Lösung der fachimmanenten Fragestellungen einsetzen. Begreift sich

die Psychologie als Sozialwissenschaft mit einem breiten Kanon an Methoden zur Erhe-

bung und Auswertung von empirischem Datenmaterial, so versteht sich die Informatik

überwiegend als Ingenieurswissenschaft (Claus und Schwill 1988). In der Informatik

werden im wesentlichen die beiden folgenden methodischen Ansätze als adäquat angese-

hen: (1) das Erstellen eines Programmes und/oder (2) die (semi-)formale Beschreibung.

Aufgaben-Struktur

Wahrnehmen,Speichern,Handeln,

Lernen

System-Struktur

Aufgaben-

Wissen

System-

Wissen

InformatikAllgemeineArbeits-Psychologie Psychologie

Abbildung 4.0.1 Übersicht über die verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen,welche bei der Gestaltung einer benutzungsorientierten Oberfläche zusammenarbeiten.

Es gibt jedoch Forschungsfragestellungen sowohl in der Informatik als auch in der Psy-

chologie, welche sich am besten zusätzlich mit Methoden der jeweils anderen Disziplin

bearbeiten und lösen lassen (siehe hierzu auch die Diskussion bei Coy 1989). Betrachten

wir im folgenden den Bereich des 'Human-Factors-Engineering', insbesondere den Be-

reich der 'Softwareergonomie' etwas genauer (siehe Abbildung 4.0.1).

4 Messung der Gebrauchstauglichkeit

5 6

Im Bereich der 'Softwareergonomie' geht es auf der Informatikseite um die kon-

krete Gestaltung der Benutzungsoberfläche eines interaktiven Programmes. Da dieser

Forschungsgegenstand aus den beiden Komponenten 'Mensch' und 'Maschine' besteht,

sich aber bisher das menschliche Verhalten aufgrund seiner Komplexität nicht ausrei-

chend detailliert formal beschreiben lässt, muss also die gestaltende Ingenieursmethode

des 'Erstellens eines Programmes' um weitere Methoden ergänzt werden. Solange dies

nur innerhalb der Informatikmethoden geschieht, ist der Versuch der 'formalen Be-

schreibbarkeit' der beiden Komponenten des Forschungsgegenstandes an der Stelle be-

grenzt, wo der Softwaredesigner innerhalb seines formalen Beschreibungsmodelles Ent-

scheidungen über die Einbettung praktisch verwertbaren Gestaltungswissens im Bezug

auf die Bedürfnisse und Verhaltensweisen der 'menschlichen Komponente' zu treffen hat

(Coutaz 1992). Wird hierbei kein Wissen aus der (Arbeits-)Psychologie herangezogen,

so wird der Softwaredesigner auf seine persönliche Erfahrung zurückgeworfen, d.h. er

muss sich der introspektiven Methode zur Gewinnung empirischen Erfahrungswissens

bedienen (siehe auch Winograd und Flores 1989) bzw. sich die 'gesammelte' Erfahrung

über das in der Literatur vorhandene Gestaltungswissen aneignen.

Nach Sarris (1990, S. 20) lassen sich die folgenden vier Prinzipien der Erkenntnis-

gewinnung unterscheiden: das Prinzip der Autorität (der Bereich der Religionen), das

Prinzip der Intuition (der künstlerische Bereich), das Prinzip der Vernunft (z.B. Mathe-

matik) und das Prinzip der Erfahrung (z.B. Physik, Biologie, Psychologie usw.). Unter-

stellen wir, dass diese vier Prinzipien den Bereich der möglichen Erkenntnisgewinnung

vollständig abdecken, so lässt sich die Informatik am besten dem Prinzip der Vernunft

und als nichtempirische Wissenschaft dem Prinzip der Intuition zuordnen. Ähnlich wie

bei dem Verhältnis von Mathematik und Physik kann sich die Informatik erst durch die

Methoden der Psychologie dem empirischen Gegenstandsbereich 'Mensch' hin öffnen.

Warum lässt sich menschliches Verhalten nur sehr schwer formal beschreiben? Ein

sehr gewichtiger Grund ist die enorme Komplexität des zu beschreibenden Verhaltens.

Diese Komplexität verhindert zum grossen Teil eine adäquate Formalisierung. Wie kann

man dennoch damit sinnvoll umgehen? Eine weitverbreitete Methode zur Analyse kom-

plexer Systeme ist die empirische Beobachtung am 'lebendigen' System. Dies ist auch

das Vorgehen, welches bei der Überprüfung komplexer Softwareprodukte im Rahmen

der meisten Softwareengineeringkonzepte angewendet wird: Man testet das System nach

seiner Fertigstellung (Parrington und Roper 1991, Rauterberg 1991a, 1991b, 1991d,

Dumas und Redish 1993). Es zeichnet sich daher auch ein Trend ab, die Gebrauchstaug-

lichkeit interaktiver Software mittels empirischer Tests zu evaluieren und zu überprüfen

(z.B. Frühauf, Ludewig und Sandmayr 1991, Dzida 1993, sowie Lindermeier 1993).

Einführung 4.0

5 7

Die empirischen Untersuchungsmethoden lassen sich in induktive und deduktive

Verfahren unterscheiden (Sarris 1990, S. 21f). Je nach der konkreten Fragestellung in-

nerhalb des Designprozesses interaktiver Software haben diese beiden Verfahren ihre

Vor- und Nachteile. Im grossen und ganzen betrachtet, dienen die induktiven Verfahren

('formative evaluation', Hewett 1986) dazu, durch den Einbezug von Endanwendern

Hinweise auf die Schwachstellen eines vorliegenden Entwurfes zu bekommen (die soge-

nannten 'Stolpersteine' bzw. 'critical incidents' bei Carroll et al. 1993; Koenemann-Belli-

veau et al. 1994); die deduktiven Verfahren ('summative evaluation', Hewett 1986) lie-

fern dann eine Möglichkeit zur Überprüfung der getroffenen Designentscheidungen auf

ihre Tragfähigkeit, d.h. empirische Gültigkeit und Verallgemeinerbarkeit hin.

Die Forschungsergebnisse in der kognitiven Psychologie und der entsprechenden

Forschung im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) haben sich gemeinsam zum Ziel

gesetzt, das menschliche Verhalten soweit als irgendmöglich zu formalisieren. Bedingt je-

doch durch den Komplexitätsgrad des Untersuchungsgegenstandes 'Mensch' mussten

diese beiden Disziplinen ihre Begrenztheit zugestehen. Diese Grenzen der Formalisierbar-

keit wurden von den Kritikern insbesondere der KI aufgezeigt (Weizenbaum 1976; Drey-

fus 1979; Dreyfus und Dreyfus 1986; Winograd und Flores 1989).

Inwieweit sich die Grenze der Formalisierbarkeit menschlichen Verhaltens grund-

sätzlich in den Bereich formaler Modelle hinein verschieben lässt, bleibt vorerst unge-

klärt. Die Grenzen der Formalisierbarkeit menschlicher Wahrnehmungsleistungen sind

bei Weidenmann (1988) ausführlich dargestellt. Nichts desto trotz ist es wichtig, dies so-

weit als irgendmöglich zu versuchen, um die Möglichkeit zu erlangen, wissenschaftlich

relevante Erklärungsmodelle menschlichen Verhaltens aufstellen und überprüfen zu kön-

nen. Um gemäss der Forderung von Moll und Ulich (1988) die bestehenden Gestaltungs-

richtlinien auf eine theoretisch und möglichst empirisch abgesicherte Basis zu stellen,

lassen sich zwei unterschiedliche abgestufte Vorgehensweisen nach Landauer und Galotti

(1984, S. 428) heranziehen:

1. Die Richtlinien auf der Grundlage eines ausreichend tiefen theoretischen Fach-

verständnisses des Gegenstandsbereiches ableiten;

2a. alle Richtlinien in allen möglichen Kontexten testen; dieses Vorgehen ist wegen

des erheblichen Aufwandes nicht praktikabel, wenn nicht gar unmöglich;

2b. eine Reihe von möglichst unterschiedlichen und validen Experimenten durchfüh-

ren, um die Tragweite der einzelnen Richtlinien hinsichtlich ihrer Generalisier-

barkeit und ihrer Beschränkungen abschätzen zu können.


5 8

Wir werden die Vorgehensweise nach 2b verfolgen. Das wohl wichtigste Problem, wel-

ches bei dieser Vorgehensweise auftaucht und gelöst werden muss, ist die repräsentative

und valide Konstruktion von Testaufgaben, die der Benutzer in dem Benutzungstest zu

bearbeiten hat (siehe zur weiteren Methodendiskussion bei Nachreiner 1994). In der

Praxis lassen sich jedoch brauchbare Verfahren zur Gewinnung von repräsentativen Test-

aufgaben einsetzen (siehe Rauterberg et al. 1994b).

4 . 1 ANSÄTZE ZUR M ESSUNG VON BENUTZUNGSFREUNDLICHKEIT

"Die Erfahrung zeigt …, dass dort wo unbesehen und ungeprüft eingekauftwird, böse Überraschungen eintreten können." (Bauknecht 1985, S. 5)

Softwareprodukte müssen zuallererst einmal ihre Gebrauchstauglichkeit unter Beweis

stellen. Gebrauchstauglichkeit setzt sich zusammen aus Benutzbarkeit ('utility') und Be-

nutzungsfreundlichkeit ('usability'). Benutzbar ist interaktive Software dann, wenn sie

mit der notwendigen aufgabenangemessenen Funktionalität ausgestattet ist. Unter Benut-

zungsfreundlichkeit verstehen wir die Kriterien der beiden Gestaltungsbereiche 'Kalku-

lierbarkeit als eine Voraussetzung für Kontrolle' und 'Kontrolle' (Ulich 1994, S. 323).

Wenn die Benutzbarkeit gewährleistet ist, bleibt noch offen, wie gut die aufgaben-

bezogene Funktionalität von dem jeweiligen Benutzer im Rahmen seiner Tätigkeit tatsäch-

lich genutzt werden kann (die Benutzungsfreundlichkeit). Zur Messung dieser Benut-

zungsfreundlichkeit lassen sich vier Messansätze unterscheiden (Whitefield, Wilson und

Dowell 1991; Bevan, Kirakowski und Maissel 1991, S.651; eine ausführliche Übersicht

gibt Rauterberg 1992d):

• Der formalanalytische Messansatz (FM); die Benutzungsfreundlichkeit des Systems

wird in ergonomischen Eigenschaften eines formalen Modelles bestimmt.

• Der produktzentrierte Messansatz (PM); die Benutzungsfreundlichkeit des Systems

wird in ergonomischen Eigenschaften des Produktes selbst bestimmt (Maskenaufbau,

Interaktionstechnik usw.).

• Der benutzerzentrierte Messansatz (BM); es werden die subjektiven Beurteilungen des

Benutzers erhoben (subjektive Ratings, psychomentale Beanspruchungen usw.).

• Der interaktionszentrierte Messansatz (IM); Benutzungsfreundlichkeit lässt sich über

Eigenschaften der Interaktion zwischen Benutzer und System selbst messen (Perfor-

manz, Anzahl Tastendrucke usw.).

Jede Messung setzt sich aus dem Inhalt der Messung und der Form, unter der die Mes-

sung verläuft, zusammen (Zülch und Englisch 1991). Die Inhalte der Messung von Be-

Messansätze 4.1

5 9

nutzungsfreundlichkeit sind Kriterien zur benutzerorientierten Interaktionsgestaltung. In-

wieweit das jeweilige Kriterium erfüllt sein sollte, wird im Rahmen der Messung norma-

tiv vorgegeben. Um den Ausprägungsgrad eines Kriteriums bestimmen zu können, muss

eine Messvorschrift erstellt werden; dieser Vorgang wird 'Operationalisierung' genannt

(Sarris 1990, S.142). Es müssen also Zuordnungen zwischen theoretisch begründeten

Konstrukten (z.B. Flexibilität) und messbaren Phänomenen (z.B. Bearbeitungszeit) ge-

troffen werden (Rauterberg 1990a, S.26). Folgende Operationalisierungen lassen sich in

der Literatur finden (Rengger 1991, S.658):

• Benutzbarkeitsindikatoren: Messung der Entfernung des erreichten Bearbeitungszu-

standes in Bezug auf den angestrebten Zielzustand (Messskalen: Produktgüte, Mängel-

rate, Verhältnis von Produktgüte zu Mängel, Genauigkeit, Effektivität).

• Leistungsindikatoren: Messung der Güte des Bearbeitungsprozesses in zeitlichen Di-

mensionen (Messskalen: Bearbeitungsgeschwindigkeit, Lösungsgrad, Effizienz, Pro-

duktivität, Produktivitätszuwachs).

• Handhabungsindikatoren: Messung der Fähigkeiten der Benutzer die zu testenden Ei-

genschaften des Systems benutzen zu können (Messskalen: Anzahl Fehler, Anzahl in-

teraktive Probleme, Handhabungsschwierigkeiten, Funktionsnutzung).

• Qualifizierungsindikatoren: Messung der Fähigkeiten und Anstrengungen der Benutzer

zum Erlernen, Verstehen und Erinnern der Systemnutzung (Messskalen: Lernfähig-

keit, Lernzeitraum, Lernrate).

Der folgende Bereich ist bei Rengger (1991) ausser Acht gelassen worden und muss un-

bedingt noch hinzugenommen werden (Boucsein 1987; Kishi und Kinoe 1991):

• Belastungsindikatoren: Messung der vom Benutzer vor, während und nach der Sy-

stemnutzung erlebte emotionale und mentale Stress. Stress lässt sich über psychophy-

siologische Masse (Boucsein 1987; Wiethoff, Arnold und Houwing 1991), über Vi-

deoaufnahmen (Rauterberg 1988a), und über Fragebögen (Apenburg 1986) messen.

Ein gutes Messverfahren sollte sich nicht nur durch die Eigenschaften der 'Objektivität',

der 'Reliabilität' und der 'Validität' (Lienert 1989), sondern sich auch durch einen mini-

malen Messaufwand auszeichnen. Dies ist einer der Gründe, warum ein grosses Interesse

daran besteht, den aufwendigen interaktions- und benutzerzentrierten Messansatz durch

den weniger aufwendigen produktzentrierten Messansatz zu ergänzen, bzw. zu ersetzen.

Es gibt jedoch Kriterien wie z.B. 'Transparenz', welche sich wahrscheinlich nur im Be-

zug auf die Wahrnehmungs- und Interpretationsleistung des Benutzers messen lassen


6 0

(Weidenmann 1988, S.95), so dass der interaktions- bzw. benutzerzentrierten Messan-

satz sich vorerst nicht vollständig durch den produktzentrierte Messansatz ersetzen lässt.

Durch die Modellierung bzw. Simulierung des Benutzers oder des interaktiven Sy-

stems versucht man, den Messaufwand beim Einsatz empirischer Tests zu reduzieren.

Wenn sowohl die Software, als auch der Benutzer nur als Modell gegeben ist, handelt es

sich um einen formalanalytischen Ansatz (siehe Tabelle 4.2.1). Da die Modellannahmen

dieser formalanalytischen Methoden noch nicht ausgereift sind, werden wir auf diesen

Ansatz nicht weiter eingehen (zur einschlägigen Kritik siehe Greif und Gediga 1987;

Ziegler 1988, S. 250; Karat und Bennett 1991).

Tabelle 4.1.1 Übersicht über die vier verschiedenen Messansätze (in Anlehnung anWhitefield, Wilson und Dowell 1991, S.74, Kishi und Kinoe 1991, S.600, Sweeney,

Macguire und Shackel 1993).

Benutzermodell realer Benutzer

Com- Modell formalanalytischeMethode (FM)

benutzerzentrierterMessansatz (BM)

puter Real produktzentrierterMessansatz (PM)

interaktionszentrierterMessansatz (IM)

Wir werden zuerst die bisher möglichen Messkriterien im Rahmen des PM, dann den BM

und zum Schluss den am häufigsten eingesetzten IM vorstellen. Die Zuordnung zu einem

dieser Messansätze bestimmt die Quelle, für welche die jeweilige Messskala definiert ist.

Oft werden BM und IM im Rahmen von empirischen Tests gemeinsam eingesetzt. Eine

empirische Messung setzt sich aus einer Datenerhebungs- und einer Datenaufzeichnungs-

methode, sowie einer Auswertungs- bzw. Messvorschrift zusammen.

4 . 2 DER FORMALANALYTISCHE MESSANSATZ (FM)

Die hier getroffene Auswahl der verschiedenen formalanalytischen Messansätze ist nach

dem Kriterium erfolgt, eine möglichst repräsentative, jedoch nicht unbedingt vollständige

Auswahl der verschiedenen Formalismen zu treffen. Um die Einordnung der verschiede-

nen Ansätze etwas zu erleichtern, soll zunächst ein Überblick über die historisch bedeut-

samsten Ansätze gegeben werden (siehe Tabelle 4.2.1). Die Ansätze zur Beschreibung

mentaler Modelle in der Mensch-Computer-Interaktion können in die beiden folgenden

Richtungen unterschieden werden:

Der formalanalytische Messansatz 4.2

6 1

Interaktionsorientierte Ansätze: Die Eingabeaktionen zur Steuerung der interaktiven Soft-

ware werden als Sprache aufgefasst und lassen sich daher elegant mit Grammati-

ken oder Graphen in ihrer statischen Struktur beschreiben.

Handlungsorientierte Ansätze: Aufbauend auf dem Handlungs-Regulations-Modell wer-

den einzelne Aufgaben in ihrer logischen Struktur durch Fakten und Regeln be-

schrieben; wenn diese Fakten und Regeln in einem ablauffähigen Modell darge-

stellt werden können, lässt sich so der Bearbeitungsprozess der einzelnen Auf-

gaben in seiner dynamischen Prozessualität simulieren.

Tabelle 4.2.1 Historische Übersicht über einige formale Beschreibungsansätze.

Interaktionsorientierte Ansätze Handlungsorientierte Ansätze

1960 Modell der Orientierungsgrund-lagen von Handlungen(Galperin)

1962 Modell der TOTE-Einheit(Miller, Galanter &Pribram)

1970 Zustands/Transitions-Graph(Woods; Parnas; Singer)

1972 Handlungsregulationsmodell(Hacker)

1981 BNF-Grammatik 1980 GOMS-Modell(Reisner, Shneiderman) (Card, Moran, Newell)

1980 'Keystroke-level'-Modell(Card, Moran, Newell)

1981 Command-Language-Grammar(Moran)

1983 SET-Grammatik(Payne, Green)

1984 Petri-Netze 1985 Regelbasierte Modelle(Oberquelle) (Polson, Kieras)

1986 Task-Action-Grammar 1986 'User-Virtual-Machine'(Green, Payne) (Tauber)

1987 Objektorientierte Spezifikation(Alexander)

Insgesamt betrachtet lassen sich die verschiedenen Formalismen oftmals gegenseitig in

einander überführen, so dass bei der Auswahl für den einen oder anderen Formalismus

die Frage nach dem zu analysierenden Aspekt stärker in den Vordergrund tritt. Die hand-

lungsorientierten Prozessmodelle versuchen die Menge aller möglichen Interaktionen

zwischen Benutzer und System so zu beschreiben, dass man aus der Analyse bestimmter

Eigenschaften dieser Mengen (z.B. Konsistenz; siehe Rauterberg 1990b) Vorhersagen

über Schwachstellen in dem Entwurf der Benutzungsoberfläche abzuleiten versucht (z.B.

Endestad und Meyer 1993).


6 2

In Rauterberg (1990b) werden verschiedene formale Modelle ('keystroke-level' von

Card, Moran und Newell 1983; Grammatiken wie BNF, EBNF usw.; TAG: 'task action

grammer'; regelbasierte Ansätze wie GOMS, CCT usw.; objektorientierte Ansätze wie

SPI) im einzelnen vorgestellt und ihre Brauchbarkeit für die Gestaltung von interaktiven

Systemen diskutiert. Die verschiedenen Formalismen werden zum Teil an einem relativ

einfachen Beispiel dargestellt und miteinander verglichen. Eine sehr ausführliche Darstel-

lung des GOMS-Ansatzes findet man z.B. bei Wandmacher (1993). Für eine weiterge-

hende Diskussion zu diesen formalanalytischen Messansätzen siehe bei Ziegler (1988,

S.231ff), Greif und Gediga (1987), Rauterberg (1992b), sowie Gugerty (1993) und

Dutke (1994).

4 . 3 DER PRODUKTZENTRIERTE MESSANSATZ (PM)

Bei dem produktzentrierten Messansatz (PM) werden Eigenschaften des Softwareproduk-

tes in der Regel durch einen Softwareergonomieexperten direkt am Produkt selbst gemes-

sen. Daher wird dieser Messansatz auch manchmal 'specialist reports' genannt (White-

field, Wilson und Dowell 1991). Das Benutzermodell ist eingebettet in die Operationali-

sierungen der verwendeten Messwertskalen. Es gibt drei mögliche Zugangsweisen:

Richtlinien (z.B. DIN 66 234), Checklisten (z.B. Evadis, Software Checker) und quanti-

tative Masse (Gunsthövel und Bösser 1991; Rauterberg 1993a, 1993b). Tullis (1983,

1986, 1988) hat z.B. ein Verfahren entwickelt, mit dem die Güte von alphanumerischen

Masken automatisch analysiert und bewertet werden kann. Leider lässt sich dieses Ver-

fahren nicht unmittelbar auch auf graphische Oberflächen anwenden.

Grundsätzlich ist für diesen produktzentrierten Messansatz eine Beschreibungsspra-

che für Eigenschaften von Benutzungsoberflächen notwendig, welche nicht zu allgemein

ist, aber auch nicht zu spezifisch am technischen Detail hängen bleibt. Der 'Granulations-

grad' dieser Beschreibungssprache sollte so gewählt sein, dass die verwendeten Be-

schreibungskonstrukte die spezifischen Eigenschaften der verschiedenen Oberflächenty-

pen hinreichend genau differenzieren können, aber dennoch auf möglichst viele Ober-

flächentypen einheitlich anwendbar sind. Die DIN 66 234 Teil 8 verzichtet von vornher-

ein auf ihre Überprüfbarkeit und begnügt sich mit beispielhaften Beschreibungen. Das

EVADIS-Verfahren stellt den Prüffragen eine Erläuterung der technischen Komponenten

der Benutzungsschnittstelle voran (Oppermann et al. 1988, S.21-23; Reiterer und Opper-

mann 1993).

Das von uns entwickelte Beschreibungskonzept der Interaktionspunkte erlaubt es

nun, nicht nur verschiedenste Arten von Benutzungsoberflächen einheitlich zu beschrei-

ben, sondern auch wesentliche Unterschiede zwischen diesen Oberflächen einfach darzu-

Der produktzentrierte Messansatz 4.3

6 3

stellen. Es lassen sich in Abhängigkeit von der jeweiligen interaktiven Bedeutung ver-

schiedene Mengen von Interaktionspunkten unterscheiden: Interaktionspunkte der wahr-

nehmbaren Funktionen (WFIPe) und Interaktionspunkte der verborgenen Funktionen

(VFIPe). Unterscheidet man zusätzlich die Menge aller interaktiven Funktionen in Dialog-

funktionen und Anwendungsfunktionen, so erhält man verborgene dialogfunktionale In-

teraktionspunkte (VDFIPe) und verborgene anwendungsfunktionale Interaktionspunkte

(VAFIPe); sind diesen beiden Arten von FIPen jeweils wahrnehmbare Repräsentationen

auf der Ein/Ausgabeschnittstelle zugeordnet, so ergeben sich wahrnehmbare dialogfunk-

tionale Interaktionspunkte (WDFIPe) und wahrnehmbare anwendungsfunktionale Inter-

aktionspunkte (WAFIPe). Aufbauend auf diesen Beschreibungskonstrukten lassen sich

Gestaltungsrichtlinien wie Feedback und Flexibilität, aber auch individuelle Auswahl und

individuelle Anpassung in quantifizierbare Formeln überführen. Wir werden dies zum

Teil weiter unten im einzelnen genauer ausführen.

4 . 4 DER BENUTZERZENTRIERTE M ESSANSATZ (BM)

Als Messmethoden bei einer benutzerzentrierten bzw. personenbezogenen Messung

lassen sich schriftliche Befragungen (Fragebogen, siehe Mummendey 1987) und münd-

liche Befragungen (Interview, siehe Holm 1975) einsetzen (siehe auch Bortz 1984, S.

163- 189). Die Messung erfolgt mittels Skalen, für deren korrekten Aufbau gesorgt

werden muss (Langer und Schulz von Thun 1974, Lienert 1989). Bei schriftlichen Befra-

gungen sollte man stets eine möglichst hohe Rücklaufquote anstreben, da sonst die Ge-

fahr von nicht abschätzbar verzerrten Ergebnissen besteht. Wie man eine gute Rücklauf-

quote erreichen kann, beschreibt Vögele (1992). Im allgemeinen können Rücklaufquoten

zwischen 30% und 50% als akzeptabel gelten; über 50% gilt als sehr gut, bei unter 30%

wird es kritisch (Farago 1991).

Tabelle 4.4.1 Zuordnung benutzerbezogener Messskalen zu den fünf Messbereichen

Benutzbarkeit Aufgabeneigenschaften (Rudolph, Schönfelder und Hacker 1987), Beurtei-lungsskalen (Shneiderman 1987, S.402-407; Spinas 1987; ISO 9241/101993)

Leistung Fragebögen zur Messung der Intelligenz, der Leistungsmotivation, der Auf-merksamkeitsspanne usw. (Brickenkamp 1975, 1983)

Handhabung Handhabungsbogen (Spinas 1987, Rauterberg 1991b), 'Questionnaire forUser Interface Satisfaction (QUIS)' (Chin, Diehl und Norman 1988)

Qualifizierung Zeit zur Bewältigung eines Trainingprogramms, 'Questionnaire for User In-terface Satisfaction (QUIS)', Wissensfragebogen (Dutke 1988), Vorerfah-rungsfragebogen (Rauterberg 1991b)

Belastung Fragebogen zur Messung psychomentaler Belastungen (Apenburg 1986)


6 4

Es sind im Laufe der letzten Jahre verschiedene Fragebogen entwickelt worden, welche

sich z.T. als standardisierte Messinstrumente einsetzen lassen: (1) diverse Checklisten

(Spinas, Troy und Ulich 1983, Baitsch et al. 1989); (2) subjektiver Bewertungsfrage-

bogen (Shneiderman 1987); (3) Software Checker (TCO 1992); (4) Software Usability

Measurement Inventory (SUMI 1993); (5) Evaluation von Software auf der Grundlage

der ISO 9241 Teil 10 (Prümper und Anft 1993). Alle empirisch gewonnenen Messwerte,

die also ausschliesslich über Eigenschaften oder Einschätzungen des Benutzers erhoben

werden, gehören zum benutzerzentrierte Messansatz (BM). Es lassen sich zwei Mess-

wertbereiche ausmachen: Eigenschaften des Benutzers selbst oder Eigenschaften des vir-

tuellen Systems gemessen über die Einschätzungen seitens des Benutzers (siehe Tabelle

4.4.1). Als Datenerhebungsmethoden kommen zum Einsatz: 'walk-through', Inspektion

der Simulation (z.B. Datenmodell, Spezifikation, Prototyp usw.), Interviews und Frage-

bögen. Im Zusammenhang mit dem interaktionszentrierten Messansatz bietet sich die

Videokonfrontation als wichtige Datenerhebungsmethode an (Nielson 1962, Neal und

Simons 1984, Moll 1987).

4 . 5 DER INTERAKTIONSZENTRIERTE M ESSANSATZ (IM)

Wenn die Messskala einzelne Eigenschaften des Interaktionsprozesses zwischen Benutzer

und System erfasst, handelt es sich um den interaktionszentrierten Messansatz (IM). Es

lassen sich verschiedene Aspekte des Interaktionsprozesses messen (siehe Tabelle 4.5.1).

Beim IM werden eine Datenerhebungs-, eine Datenaufzeichnungs- und eine Datenauswer-

tungsmethode benötigt. Benutzungstests lassen sich in zwei Typen unterteilen: Induktive

und deduktive Benutzungstests (Sarris 1990). Hewett (1986) unterscheidet in formative

und summative Evaluationsverfahren, wobei der induktive Benutzungstest dem 'formati-

ven' und der deduktive Benutzungstest dem 'summativen' Verfahren weitgehend

entspricht (siehe auch Nielsen 1993, sowie Dumas und Redish 1993). Die induktiven Be-

nutzungstests sind bei der Evaluation eines (z.B. vertikalen) Prototypen, oder einer

(Vor)-Version zur Gewinnung von Gestaltungs- und Verbesserungsvorschlägen bzw. zur

Analyse von Schwachstellen in der Benutzbarkeit einsetzbar. Induktive Benutzungstests

können immer dann zum Einsatz kommen, wenn nur ein Prototyp bzw. eine Version der

zu testenden Software vorliegt. Demgegenüber verfolgen deduktive Benutzungstests

primär den Zweck, zwischen mehreren Alternativen (mindestens zwei Prototypen bzw.

Versionen) zu entscheiden (Spencer 1985; Karat 1988, S. 894). Zusätzlich lassen sich

jedoch auch mit deduktiven Benutzungstests Gestaltungs- und Verbesserungsvorschläge

gewinnen (Rauterberg 1990a).

Der interaktionszentrierte Messansatz 4.5

6 5

Leistungsfähige Datenaufzeichnungsmethoden sind: Testleiterprotokollierung, Vi-

deoaufzeichnung des Bildschirminhaltes ('screen-recording'; Mittenecker 1987), des Be-

nutzers, sowie der Eingabeschnittstelle, automatische Aufzeichnung der benutzten Inter-

aktionsoperatoren ('logfile-recording') (Crellin, Horn und Preece 1990). Als brauchbarer

Kompromiss hat sich eine Kombination zwischen 'logfile-recording' und unmittelbarer

Testleiterprotokollierung ergeben (Müller-Holz et al. 1991, S.418). Die Datenaufzeich-

nung auf Video oder Tonband ist zwar sehr praktisch (Dowrick und Biggs 1983, Mitten-

ecker 1987), benötigt aber bei der Auswertung mindestens einen doppelten bis dreifachen

zeitlichen Auswertungsaufwand. Um diesen Auswertungsaufwand zu minimieren, em-

pfiehlt es sich möglichst viele Daten während der Testung mitzuerheben bzw. mitzuproto-

kollieren (Vossen 1991). Die wichtigsten Daten (z.B. Aufgabenbearbeitungszeit, Anzahl

Hilfestellungen usw.) lassen sich oftmals problemlos und schnell auf dem Testleiterproto-

kollbogen vermerken.

Tabelle 4.5.1 Zuordnung interaktionsbezogener Messskalen zu den fünfMessbereichen

Benutzbarkeit Güte des Arbeitsergebnisses, Mängelrate, Verhältnis von Güte zu Mängel,Genauigkeit, Effektivität (Rengger 1991), Art und Anzahl benutzter Funk-tionen (Moll 1987)

Leistung Aufgabenbearbeitungsgeschwindigkeit, Anzahl Interaktionsoperatoren,durchschnittliche Bearbeitungszeit pro Interaktionsoperator, durchschnittli-che Dauer der Pausen zwischen zwei Interaktionsoperatoren (Ackermann undGreutmann 1987), Übergangswahrscheinlichkeiten zwischen verschiedenenInteraktionsoperatoren (Schmid und Meseke 1991)

Handhabung Art und Anzahl benutzter Interaktionsoperatoren, Art und Anzahl Fehler,Art und Anzahl interaktiver Probleme ('interaktive Deadlocks'), Art der Pro-blemlösestrategie, angestrebte Bearbeitungsziele ('lautes Denken'), Blickbe-wegungen (Fleischer et al. 1984)

Qualifizierung Art und Anzahl von Problemlösestrategiewechsel, Zeit für die Benutzungdes Hilfesystems- bzw. der Dokumentation (Moll 1989)

Belastung Psychophysiologische Masse: Herzrate, Atmung, Hautleitfähigkeit, EEGusw. (Wiethoff, Arnold und Houwing 1991), Fehler (Wieland-Eckelmann1992), bipolare Videoratingskalen (Rauterberg 1988a)

Um die vom Benutzer jeweils angestrebten Bearbeitungsziele messen zu können, wird er

gebeten, seine kognitiven Ziele während der Aufgabenbearbeitung laut auszusprechen

('lautes Denken', Ericsson und Simon 1984). Problematisch ist diese Datenerhebungsme-

thode, wenn der Benutzer ungeübt im Verbalisieren oder sehr intensiv mit der zu bearbei-

tenden Aufgabenstellung beschäftigt ist. Der Benutzer neigt dann dazu, mit dem lauten

Denken aufzuhören. Die Videokonfrontationsmethode (Nielson 1962, Neal und Simons

1984, Moll 1987) kann die Schwächen der Datenerhebungsmethode des lauten Denkens

zum Teil ausgleichen. Die Gruppe der Datenauswertungsmethoden für den interaktions-


6 6

zentrierten Messansatz ist sehr umfangreich und kann am besten in einschlägigen Lehr-

büchern der angewandten Statistik nachgelesen werden (z.B. Bortz 1984, 1989; Lienert

1989, Schmid 1992). Kirakowski und Corbett (1990), Rauterberg (1991b), Dumas und

Redish (1993), sowie Nielsen (1993) beschreiben allgemein das Vorgehen bei Benutzer-

tests im Rahmen interaktiver Softwaregestaltung.

4 . 6 ÜBER DIE VALIDIERUNG VON M ESSWERTSKALEN

Im folgenden sollen verschiedene Systemeigenschaften in quantifizierbare Messwert-

skalen überführt werden, um mittels dieser Messwertskalen ein Analyse- und Bewer-

tungsmodell aufbauen bzw. bestehende Modelle überprüfen zu können. Nach Schmidtke

(1976) müssen quantitative Analyse- und Bewertungsverfahren den folgenden Bedingun-

gen genügen:

"a) die Zuverlässigkeit oder Reliabilität, d.h. der Grad an Übereinstimmung des Bewer-tungsergebnisses bei wiederholter Anwendung ...

b) die Gültigkeit oder Validität, d.h. die Angemessenheit oder diagnostische Relevanzfür die Erfassung derjenigen Sachverhalte, für die das Instrument konstruiert wurde,

c) die Objektivität, d.h. der Grad an Übereinstimmung des Bewertungsergebnisses beider Anwendung des Instrumentes auf das gleiche ... Arbeitsmittel durch verschiedeneBewerter,

d) die Ökonomie, d.h. die Einfachheit und Schnelligkeit der Datenerfassung und -verar-beitung sowie die Standardisierbarkeit der Erfassungsmethode und

e) die Nützlichkeit, d.h. die Erfassung von Sachverhalten, deren Analyse und Bewer-tung einem praktischen Bedürfnis entspricht, wobei die Erfassung durch kein anderesInstrumentarium gleich gut möglich erscheint" (Schmidtke 1976, S.3-4).

Für die Überprüfung der Validität sind nach Hodges und Dewar (1992) vier verschiedene

Voraussetzungen für die zu validierenden Systemeigenschaften zu erfüllen:

1.) Die zu modellierenden Systemeigenschaften müssen beobachtbar und messbar sein.

2.) Die zu modellierenden Systemeigenschaften müssen eine zeitlich beständige Struktur

aufweisen.

3.) Die zu modellierenden Systemeigenschaften müssen stabil gegenüber Bedingungsva-

riationen sein, welche ursprünglich bei der Modellierung nicht berücksichtigt wurden.

4.) Es müssen ausreichend Daten gesammelt werden können, mit denen die Vorhersage

des Modells geprüft werden kann.

Wir werden daher den interaktionszentrierten Messansatz (Bortz 1984, Rauterberg

1991b, Dumas und Redish 1993, Nielsen 1993) zur Validierung der im Rahmen des pro-

duktzentrierten Messansatzes von uns entwickelten Masse heranziehen.

6 7

5 DAS QUANTITATIVE BESCHREIBUNGSKONZEPT FÜRBENUTZUNGSOBERFLÄCHEN

Um die verschiedenen Typen von Benutzungsoberflächen beschreiben und klassifizieren

zu können, bedarf es Beschreibungskonzepte, welche sich auf die verschiedenen Oberflä-

chen gleichermassen sinnvoll anwenden lassen und möglichst einfach zu handhaben sind.

Diese Beschreibungskonzepte müssen von den spezifischen Aspekten der einzelnen Ober-

flächentypen abstrahieren, um generell anwendbar zu sein. Grafische, insbesondere ob-

jektorientierte Oberflächen lassen sich jedoch nur bedingt vollständig mit einer kontext-

freien Sprache beschreiben. Obwohl bei modernen – insbesondere objektorientierten –

Oberflächen die Mächtigkeit von kontextsensitiven Beschreibungssprachen (siehe Tabelle

5.0.1) notwendig scheint, fehlt es zur Zeit an ausreichenden Methoden und Mitteln,

diesem Ziel gerecht zu werden.

"Da mit den rein formalen kontextsensitiven Methoden eine dialogadäquateSpezifikation und Implementation nicht möglich ist, muss auf eine Spezifi-kationsmethode vom Typ 2 oder 3 zurückgegriffen werden, wobei die erforder-liche Kontextsensitivität dann, …, durch entsprechende programmierspra-chen-ähnliche Erweiterungen erreicht werden muss" (Zachmann 1989, S. 60).

Tabelle 5.0.1 Übersicht über die Mächtigkeit der verschiedenen formalen Beschrei-bungssprachen (nach Hopcroft und Ullman 1993).

Typ der er-zeugendenGrammatik

Bezeichnungder zugehörigenSprachen

äquivalentesAutomatenmodell

äquivalentesBeschreibungs-mit te l

Mächtigkeit

Typ-0 aufzählbar Turingmaschine Semi-Thue System maximal

Typ-1 kontextsensitiv linear beschränkterAutomat

[partiell: Petri-Netz] ziemlich

Typ-2 kontextfrei nicht deterministischerKellerautomat

BNF, EBNF,Syntaxdiagramme

einigermassen

Typ-3 regulär endlicher Automat reguläre Ausdrücke,Zustandsdiagramme,Flow-ExpressionsEvents

minimal

Im folgenden werden exemplarisch drei verschiedene Oberflächen vorgestellt und das

kontextfreie Beschreibungskonzept des 'Interaktionspunktes' an ihnen verdeutlicht (siehe

zur Einführung des Begriffes 'interaction point (IAP)' bei Denert 1977). Greutmann

(1993, S. 102) spricht in diesem Zusammenhang auch von "Einstiegspunkten".

Es gibt bereits eine Reihe von Beschreibungskonzepten für Interaktionssysteme

(Kupka und Wilsing 1975, Schmitt 1983, Alexander 1987, Oberquelle 1987, Viereck

5 Das quantitative Beschreibungskonzept

6 8

1987, Zemanek 1987, Zachmann 1989). Eine Übersicht über die formalen Modellie-

rungsansätze (GOMS, CCT, TAG usw.) und ihre Verwendbarkeit gibt Rauterberg

(1990b). Der Ansatz von Oberquelle (1987) ist primär für die Spezifikation von interakti-

ven Systemen im Rahmen von Softwareengineeringkonzepten entwickelt worden und für

die Gestaltung der Benutzungsoberfläche selbst am ehesten dort verwendbar, wo es um

die Analyse der relevanten Anwendungsobjekte und ihre Funktionalität geht. Die An-

wendbarkeit der zitierten Ansätze setzt in der Regel ein Wissen über die programmin-

ternen Kontrollstrukturen voraus, auf das man bei der Analyse von marktgängigen Pro-

dukten nur sehr bedingt zugreifen kann. Ein Beschreibungskonzept sollte daher so ein-

fach wie möglich und primär von einem aussenstehenden Betrachter anwendbar sein.

Um z.B. dem Aspekt der Wahrnehmbarkeit teilweise gerecht werden zu können,

brauchen wir Beschreibungskonstrukte, welche diesen Aspekt adäquat berücksichtigen.

Wir unterscheiden daher – aus Sicht des Benutzers – zwischen wahrnehmbaren und ver-

borgenen Strukturen. Zu den wahrnehmbaren Strukturen zählen wir alle diejenigen,

welche im jeweiligen Dialogkontext wahrnehmbar sind oder sich gegebenenfalls durch

die oben eingeführten Transparenzoperatoren wahrnehmbar machen lassen. Die verborge-

nen und grundsätzlich nicht in wahrnehmbare Strukturen überführbare Funktionen und

Objekte eines Systems müssen z.B. über die Dokumentation, Schulung, systematisches

Probieren usw. erst herausgefunden und gelernt werden.

Der algebraische Ansatz von Cordes (1988) liefert eine Reihe von wichtigen Defini-

tionen, welche aber zum Teil für unsere Zwecke zu differenziert sind. So definiert Cordes

(1988, S. 67) das Zweitupel der Visualisierungstechnik bestehend aus einem 'Namen'

und einer Menge an 'Darstellungstechniken'. Wir haben diese Idee aufgegriffen und ent-

sprechende Abbildungsvorschriften in unser Beschreibungskonzept eingeführt.

5 . 1 ALLGEMEINE DEFINITION VON I NTERAKTIONSPUNKTEN

Wir unterscheiden den Dialogkontext (D) in den Zustandsraum (ZR) und den interaktio-

nellen Raum (IR). Weiterhin folgen wir Cockton (1987) in seiner Unterscheidung zwi-

schen Objekten und Funktionen ("control sequences"), indem wir ihnen den Objektraum

(OR) und den Funktionsraum (FR) zuordnen. Im aktuellen Dialogkontext stehen dem Be-

nutzer verschiedene Operatoren zur Verfügung, wobei die konkrete Operatorauswahl von

der Wahrnehmung des Zustandsraumes abhängen kann. Die Eingabe eines Operators be-

wirkt die Aktivierung der semantisch zugehörigen Funktion und heisst Operation. Ein

Dialogkontext ist durch die aktuell verfügbaren Objekte und Funktionen definiert.

Definition von Interaktionspunkten 5.1

6 9

Operatoren sind all diejenigen interaktiven Teilhandlungen eines Benutzers, welche

von dem jeweiligen System akzeptiert und in die intern entsprechenden Funktionen umge-

setzt werden. Diese internen Funktionen bilden den Funktionsraum (FR)1; die Elemente

von FR werden funktionale Interaktionspunkte (FIPe)2 genannt. Die FIPe sind dem Be-

nutzer nur indirekt über die jeweilige Interaktionssyntax zugänglich. Die Menge der FIPe

umspannt die Semantik des Operatorsystems. Wenn diesen einzelnen FIPen eine wahr-

nehmbare Struktur auf der Ausgabeschnittstelle zugeordnet ist (visuell, auditiv, haptisch),

so nennen wir diese Strukturen wahrnehmbare funktionale Interaktionspunkte. Somit

lässt sich der Funktionsraum (FR) in die wahrnehmbaren Funktionen (WFIP)3 und die

verborgenen Funktionen (VFIP)4 aufteilen. Jeder VFIP besitzt mindestens einen wahr-

nehmbaren funktionalen Interaktionspunkt (WFIP). Ein WFIP kann mehreren VFIPen

zugeordnet sein. Die Menge der funktionalen Repräsentationsformen (RF)5 für WFIPe

setzt sich dabei aus den folgenden zwei unterschiedlichen Mengen zusammen:

• Die Menge aller aktiven Repräsentationsformen:

Diese Menge umfasst alle diejenigen Interaktionspunkte (IPe), welche es dem Benut-

zer ermöglichen, eine Funktion auszulösen. Hierzu zählen alle Tasten der Tastatur und

gegebenenfalls alle maussensitiven Bereiche auf dem Bildschirm bzw. alle zusätz-

lichen Eingabegeräte wie Digitizer, spezielle Funktionstastentabletts, bei speziellen Ta-

staturen auch die LCD-Anzeigen auf den Funktionstasten usw. Alle diese Interaktions-

punkte umspannen den Aktionsraum des Benutzers. Dem Aktionsraum ist perzeptiv

der aktive Wahrnehmungsraum zugeordnet.

• Die Menge aller passiven Repräsentationsformen:

Diese Menge enthält alle darüber hinaus auf dem Ausgabemedium (meistens ein oder

zwei Bildschirme) seitens des Benutzers wahrnehmbaren Signalmuster. Diese Signal-

muster können aus auditiven (Rauterberg und Styger 1994) und haptischen bzw. takti-

len Signalen bestehen (Akamatsu, Sato und Hasbroucq 1993). Diese Repräsentations-

formen heissen passiv, weil sie ausschliesslich der Rückmeldung über systeminterne

Zustandsparameter dienen und nicht unmittelbar zum Aktionsraum des Benutzers ge-

hören. Alle diese Repräsentationsformen bilden den passiven Wahrnehmungsraum.

1 FR = Menge aller Funktionen eines interaktiven Systems. FR ist mit der Klasse IF identisch.

2 FIP = funktionaler Interaktionspunkt.

3 WFIP = wahrnehmbarer funktionaler Interaktionspunkt; es gilt: WFIP = WDFIP ∪ WAFIP.

4 VFIP = verborgener funktionaler Interaktionspunkt; es gilt: VFIP = VDFIP ∪ VAFIP.

5 RF = Menge aller Repräsentationsformen für Funktionen (z.B. Menüoptionen, Ikonen usw.).


7 0

Die Menge der FIPe des FR lässt sich weiterhin in zwei Funktionsbereiche (die Dialog-

und die Anwendungsfunktionen) unterteilen (siehe auch Abbildung 5.1.1):

1.) Die Menge der Funktionen, welche sich auf die Handhabung von Dialogobjekten be-

ziehen (z.B. Fenster; Menüs, sofern sie nur zur reinen Dialogsteuerung dienen; im fol-

genden mit DFIP abgekürzt). Wenn eine Dialogfunktion vorliegt, so nennen wir diese

funktionalen Interaktionspunkte: Dialogfunktionale Interaktionspunkte (DFIPe1). Im

Unterschied zu dem in der Literatur sonst üblichen Sprachgebrauch wird hier die Be-

deutung von 'Dialogoperatoren' auf die Zuordnung zu reinen Dialogobjekten ('Fen-

ster', 'Menüs' usw.; im Gegensatz zu den Anwendungsobjekten) beschränkt.

2.) Diejenige Menge der Funktionen, welche sich auf die Menge der Anwendungsobjekte

beziehen (z.B. Dateien, Textdokumente, Absätze, Zeilen, Zeichen usw.; im folgenden

mit AFIP abgekürzt). Wir nennen alle funktionalen Interaktionspunkte, welche sich

auf die Veränderung von Eigenschaften der Anwendungsobjekte beziehen: Anwen-

dungsfunktionale Interaktionspunkte (AFIPe2).

Diese Unterscheidung hilft uns zu vermeiden, dass

"die Beherrschung des Werkzeuges, hier des Dialogsystems, zu einer eigen-ständigen Aufgabe wird, obwohl das System ein Instrument zur Unterstüt-zung der originären Aufgaben des Benutzers sein sollte" (Dzida 1982, S. 5).

Wir formulieren daher als Gestaltungsprinzip die maximale Einfachheit der Dialogfunktio-

nen. Diese Forderung nach Einfachheit der Dialogfunktionen ist jedoch nicht damit zu

verwechseln, dass die Anwendungsfunktionen ebenfalls einfach sein sollen. Die Anwen-

dungsfunktionen müssen vielmehr der Aufgabe angemessen sein! Als Faustregel kann

man sich merken:

Alle Funktionen, die nicht den Zustand eines Anwendungsobjektes verändern,

sind "reine" Dialogfunktionen!

Die Ein/Ausgabeschnittstelle (EAS) lässt sich hinsichtlich der vorhandenen Repräsentati-

onsformen in die den dialogfunktionalen Interaktionspunkten (DFIPen) und den anwen-

dungsfunktionalen Interaktionspunkten (AFIPen) zugeordneten, wahrnehmbaren Interak-

tionspunkten unterscheiden (WDFIP bzw. WAFIP; siehe Abbildung 5.1.2). Direktmani-

pulierbare Benutzungsoberflächen haben zum Ziel, möglichst viele der AFIPe bei mög-

lichst wenigen dialogfunktionalen Interaktionspunkten (DFIPen) dem Benutzer in dem

1 DFIP = dialog-funktionaler Interaktionspunkt.

2 AFIP = anwendungs-funktionaler Interaktionspunkt.


7 1

aktuellen, d.h. in dem anwendungsobjektbezogenen Dialogkontext direkt zur Verfügung

zu stellen.

A.Funktion-1

A.Funktion-2

A.Funktion-3

A.Funktion-4

A.Funktion-5

A.Funktion-6

Dialog-Komponente


D.F1 D.F2 D.F3 D.F4

anwendungsfunktionaler Interaktionspunkt (VAFIP)

aktuellerDialogkontext (D)

repräsentationaler dialogfunktionalerInteraktionspunkt(WDFIP)

E/A-Schnittstelle

dialogfunktionaler Interaktionspunkt (VDFIP)

Repräsentation des Zustandsraumes(Menge aller passiven Repräsen- tationsformen)

repräsentationaler anwendungsfunktionaler Interaktionspunkt (WAFIP)

Abbildung 5.1.1 Schematische Aufteilung der Benutzungsoberfläche in die dialog-und die anwendungsbezogenen Interaktionspunkte. Entsprechend der Aufteilung in Dia-

log- und Anwendungskomponente werden auch die funktionalen Interaktionspunkte(FIPe) in dialog- und anwendungsfunktionale Interaktionspunkte (DFIPe bzw. AFIPe)

unterschieden.


7 2

Interaktioneller RaumIR

Objekt-RaumOR

Funktions-RaumFR

wahrnehmbare ObjekteWO

verborgene ObjekteVO

wahrnehmbare FunktionenWFIP

verborgene FunktionenVFIP

wahrnehmbare Dialog-Objekte

WDO

wahrnehmbare Anwendungs-Objekte

WAO

verborgeneDialog-Objekte

VDO

verborgeneAnwendungs-Objekte

VAO

wahrnehmbare Dialog-Funktionen

WDFIP

wahrnehmbare Anwendungs-Funktionen

WAFIP

verborgeneDialog-Funktionen

VDFIP

verborgeneAnwendungs-Funktio

VAFIP

Menge aller Objekt-Repräsentationen

RO

Menge aller Funktions-Repräsentationen

RF

µ ν δ α

Abbildung 5.1.2 Der interaktionelle Raum (IR) besteht aus dem Objektraum (OR) unddem Funktionsraum (FR). OR und FR lassen sich weiter in wahrnehmbare und ver-borgene Bereiche bezüglich der Dialog- und der Anwendungskomponente aufteilen.

Tabelle 5.1.1 Formale Beschreibung des Dialogkontextes, des Zustands- und inter-aktionellen Raumes, sowie die Aufteilung in Objekt- und Funktionsraum usw.

D := ZR x IR 'Dialogkontext'ZR := DKZ ∪ AKZ 'Zustandsraum'DKZ := Menge aller Zustände der Dialogkomponente. (siehe Kapitel 2)AKZ := Menge aller Zustände der Anwendungskomponente. (siehe Kapitel 2)IR := OR x FR 'interaktioneller Raum'OR := WO ∪ VO 'Objektraum'FR := WFIP ∪ VFIP 'Funktionsraum'WO := WDO ∪ WAO 'wahrnehmbare Objektrepräsentationen'VO := VDO ∪ VAO 'verborgene Objekte'WFIP := WDFIP ∪ WAFIP 'wahrnehmbare Funktionsrepräsentationen'VFIP := VDFIP ∪ VAFIP 'verborgene Funktionen'WDFIP := {(df,rf) ∈ VDFIP x RF: rf = δ(df)} 'wahrnehmbare DFIPe'WAFIP := {(af,rf) ∈ VAFIP x RF: rf = α(af)} 'wahrnehmbare AFIPe'δ := Abbildungsvorschrift einer df ∈ VDFIP auf eine geeignete rf ∈ RF.α := Abbildungsvorschrift einer af ∈ VAFIP auf eine geeignete rf ∈ RF.WDO := {(do,ro) ∈ VDO x RO: ro = µ(do)}WAO := {(ao,ro) ∈ VAO x RO: ro = ν(ao)}µ := Abbildungsvorschrift eines do ∈ VDO auf eine geeignete ro ∈ RO.ν := Abbildungsvorschrift eines ao ∈ VAO auf eine geeignete ro ∈ RO.RF := Menge aller möglichen Funktionsrepräsentationen.RO := Menge aller möglichen Objektrepräsentationen.


7 3

Formal werden die verschiedenen Mengen des Dialogkontextes (D), bestehend aus dem

Zustandsraum (ZR, siehe Abbildung 2.0.3) und dem interaktionellen Raum (IR, siehe

Abbildung 5.1.2) in Tabelle 5.1.1 beschrieben. Die Abbildungsvorschriften δ und µ

werden auf der syntaktischen Ebene durch die firmenspezifischen Styleguides festgelegt

(Apple 1986, IBM 1989, 1991, 1992, OSF/Motif 1990, 1991, Microsoft 1992). Ein

noch weitgehend ungelöstes Problem ist jedoch die semantische Festlegung (Galitz 1989,

Marais 1990, S. 13). Die syntaktische und semantische Ausfüllung der Abbildungsvor-

schriften α und ν hängt hochgradig von der jeweiligen Anwendung ab (siehe z.B. van der

Schaaf 1989, Bodart und Vanderdonckt 1994). Es lassen sich jedoch im einzelnen kon-

struktive Methoden zu Überwindung dieser Probleme angeben (Staufer 1987, Rauterberg

et al. 1991, Rauterberg und Hof 1995).

Nachdem wir ein Beschreibungskonzept für Benutzungsoberflächen definiert ha-

ben, möchte ich die verschiedenen Kategorien von Benutzungsoberflächen in einem hi-

storischen Rekurs beschreiben. Danach werden wir dann unser Beschreibungskonzept

auf die zur Zeit gängigsten Interaktionsarten anwenden, um diese zunächst qualitativ ein-

ordnen zu können. Shneiderman (1987, S. 57) unterscheidet zwischen folgenden fünf In-

teraktionsarten: (1.) Kommandoeingabe, (2.) Menüauswahl, (3.) Formulardialog, (4.) di-

rekte Manipulation und (5.) natürlichsprachliche Ein/Ausgabe. Gehen wir noch weiter zu-

rück in die Vergangenheit, so sind noch der Lochstreifen und die Stapelverarbeitung mit

Lochkarten zu erwähnen (siehe Nielsen 1993, S. 50). Interaktive Arbeit am Rechner – im

eigentlichen Sinne von kurzzyklischen Ein-Ausgabesequenzen – wurde erst mit der Kom-

mandoeingabe über Tastatur und Bildschirmgerät ab Mitte dieses Jahrhunderts möglich.

Kommandooberflächen (KOn) zeichnen sich dadurch aus, dass der Benutzer über die Ta-

statur Interaktionsoperatoren als Zeichenketten eingibt. In diesem allgemeinen

Sinne haben alle interaktiven Systeme mit einer Tastatur eine KO. Im engeren

Sinne werden Oberflächen dann zu den KOn gezählt, wenn die eingegebenen

Zeichenketten mit einer bestimmten Taste (z.B. CR, ENTER usw.) abgeschlos-

sen werden. KO werden aufgrund ihrer rein sequentiellen Ein- und Ausgabe-

struktur auch als zeilen- und zeichenorientierte Oberflächen bezeichnet. Der Be-

nutzer muss die Syntax und Semantik der Kommando-'Sprache' beherrschen

und bei der Eingabe fehlerfrei reproduzieren können, um ein interaktives System

mit einer KO adäquat benutzen zu können (Oberquelle 1994, S. 119).

Als eine vereinfachte Variante von Kommandooberflächen wurden Frage-Antwortdialoge

realisiert. Meistens bieten Frage-Antwortdialoge dem Benutzer die aktuellen Antwortmög-

lichkeiten zum Auswählen an. In diesem Fall gehören sie zu den Oberflächen mit Menü-


7 4

auswahl. Wenn auf einer Bildschirmmaske nicht nur eine, sondern parallel eine Reihe

von Eingabestellen bzw. Interaktionspunkten vorgesehen sind, an denen der Benutzer

verschiedene Operatoren eingeben kann, handelt es sich in der Regel um Formulardialoge

(Shneiderman 1987). Oftmals wird dem Benutzer an diesen Eingabestellen eine Menüaus-

wahl der verschiedenen Eingaben angeboten. Sind alle Eingaben im aktuellen Dialogkon-

text getätigt, so kann der Benutzer alle auf einmal mittels einer speziellen Operation (z.B.

die Taste 'DatFrg') als 'komplexes Kommando' an den Rechner 'abschicken'. Wir be-

trachten daher Formulardialoge als eine Mischung aus Kommando- und Menüoberfläche.

Menüoberflächen (MOn) sind dadurch erkennbar, dass der Benutzer in einer Menüstruk-

tur die einzugebenden Operatoren auswählen kann. Verschiedene MOn unter-

scheiden sich darin, wie diese Auswahl im Einzelnen erfolgt (ganze Menümas-

ken, Pop-Up-, Pull-down-, Drop-down-Menüs, siehe Lauter 1987, S. 9-12).

Für eine Menüauswahl ist zwingend notwendig, dass dem Benutzer eine wahr-

nehmbare Repräsentation der einzelnen Operatoren auf der Benutzungsober-

fläche angeboten wird. Wegen der Vielzahl an Operatoren sind hierbei Struktu-

rierungshilfen notwendig. So gibt es baum- und netzartige Menüstrukturen mit

verschiedenen Menüoptionen auf der aktuellen Menüebene. Die z.B. am häufig-

sten benötigten Operatoren werden oftmals direkt auf einzelne Funktionstasten

der Tastatur abgebildet und stehen dem Benutzer dadurch zusätzlich parallel zur

Verfügung.

Wenn die Darstellung aller Ausgaben einer MO (1.) auf einem graphikfähigen Bildschirm

erfolgt, (2.) einzelne Objekte als verschiebbare Piktogramme dargestellt sind (Staufer

1987), und (3.) die Menüstruktur in Form einer Pull-down-Menüleiste gegeben ist, so

spricht man auch von Desktopoberflächen (König 1989). Der wohl wesentlichste Unter-

schied zu den traditionellen MOn besteht im Wechsel von der Funktions-Objekt-Struktur

(FO-Struktur) zur Objekt-Funktions-Struktur (OF-Struktur, siehe König 1989, S. 21f).

Die FO-Struktur einer Oberfläche bedeutet, dass zuerst die gewünschte Funktion über den

entsprechenden Operator und erst dann das zugehörige Objekt eingegeben werden. Bei

der OF-Struktur ist es genau umgekehrt. In der Studie von Bannert (1991, S. 52) gaben

60 von insgesamt 64 Testpersonen an, eine 'objektorientierte' Vorgehensweise gemäss

der OF-Struktur zu bevorzugen. Sind auch Pop-up-Menüs und/oder Piktogramme mit

Operatorfunktionalität vorhanden, so erweitern sich Desktopoberflächen zu der umfassen-

deren Klasse der direktmanipulierbaren Oberflächen.

Direktmanipulierbare Oberflächen (DO) sind nach Shneiderman (1983) alle Oberflächen,

"bei denen eine permanente Sichtbarkeit aller relevanten Objekte, Ersetzung


7 5

komplexer Kommandos durch physische Aktionen, wie Mausbewegungen, Se-

lektionsaktionen und Funktionstastenbetätigung, schnelle, umkehrbare, einstu-

fige Benutzeraktionen mit unmittelbarer Rückmeldung" (Ziegler 1993, S. 146)

gegeben ist. Eine wesentliche Eigenschaft von DOn besteht darin, dass die Aus-

gaben auf dem Bildschirm in der Regel auch wieder direkt als Eingaben verwen-

det werden können ("inter-referential input-output", Smith et al. 1982).

Wenn bei einer DO keine standardisierten Vorgaben für die Ausgabe gegeben sind (wie

z.B. bei SAA/CUA, OSF/Motif, Windows usw.) und akustische und/oder haptische Sin-

neskanäle des Benutzers in die Interaktion einbezogen werden, so spricht man im allge-

meinen von multimedialen Oberflächen.

Multimediale Oberflächen (MMO) bieten dem Benutzer zusätzlich zur visuellen Darstel-

lung (Text, Graphik, Bild) auch akustische Ausgaben (Musik, Geräusche, Spra-

che; siehe Dannenberg und Blattner 1992). Weitere Interaktionskanäle können

auch haptischer bzw. taktiler Natur sein. Allgemein ist der Gestaltungs- und In-

teraktionsbereich wesentlich offener als bei den traditionellen graphischen Ober-

flächen. Bei der Gestaltung einer MMO steht die realitätsgerechte, anschauliche

Umsetzung der Anwendungsobjekte im Vordergrund (Koller 1992). Zur beson-

deren Veranschaulichung dynamischer Vorgänge können z.B. auch Film- bzw.

Videosequenzen eingesetzt werden. Wenn der Benutzer auf das multimediale

System neben den direktmanipulativen Interaktionsarten auch über die Sprache

einwirken kann, dann spricht man eher von natürlichsprachlichen Oberflächen.

Natürlichsprachliche Oberflächen (NO) zeichnen sich in der Regel allein durch die Tat-

sache aus, dass der Benutzer mit dem System über das natürliche geschriebene

oder gesprochene Wort interagieren kann. Wenn nur das geschriebene Wort zu-

gelassen ist, dann ist dies Oberfläche einer Kommandooberfläche recht ähnlich,

wobei die Syntax und Semantik der Interaktion an die natürliche Sprache ange-

lehnt ist (Vossen et al. 1991). Bei dem gesprochenen Wort ist die automatische

Spracherkennung zur Zeit noch recht begrenzt. Die zur Zeit besten Spracherken-

nungssysteme haben bei unbeschränkter Eingabe noch eine Fehlerrate von ca.

50% (Zue et al. 1991).

Als objektorientierte Oberflächen (OO) sollen alle Arten von Benutzungsoberflächen zu-

sammengefasst werden, bei denen der Benutzer direkt, möglichst mittels analo-

ger Operationen auf hoch animierten, 21/2 oder 3D Darstellungen der Anwen-

dungsobjekte nach der OF-Struktur interagiert. Hierunter fallen dann auch Ober-

flächen aus dem Bereich 'virtual reality', bei der der Benutzer sich in der Welt


7 6

der Objekte selbst bewegt und mit diesen Objekten in einem virtuellen Raum in-

teragiert. Es gehören zusätzlich zu der Klasse der OO auch die Oberflächen aus

dem Bereich 'embedded virtuality' (Wellner 1993). Für ausgewählte Funktionen

können manchmal natürlichsprachliche Eingaben zur Verfügung stehen (siehe

als Beispiel Fujita et al. 1993). Diese Definition ist umfassender als bei Zeidler

und Zellner (1992, S. 108ff).

Die verschiedenen Kategorien von Benutzungsoberflächen lassen sich nach unterschiedli-

chen Aspekten klassifizieren:

(1) Zeilen- vs. Vollschirmeingabe,

(2) system- vs. benutzerkontrolliert,

(3) zeichen- vs. graphikorientiert,

(4) diskrete vs. analoge Eingabe- und/oder Ausgabe,

(5) Erinnern und Reproduzieren vs. Wiedererkennen und Auswählen,

(6) FO-Struktur vs. OF-Struktur (siehe Kunkel, Bannert und Fach 1995),

(7) freier vs. modaler Dialog (Zeidler und Zellner 1992, S. 96ff), sowie

(8) deiktische vs. symbolische Referenzierung (Ziegler 1987 und Ziegler 1993).

Da sich oftmals keine der oben beschrieben sechs Oberflächenklassen eindeutig nur einem

dieser acht Klassifikationskriterien zuordnen lässt, wurden Oberklassen eingeführt: Zei-

chenorientierte (CUI1) vs graphische Oberflächen (GUI2 nach dem WYSIWYG3-Prin-

zip), direktmanipulierbare Oberflächen (DM bzw. DO), hybride Dialogformen (WIMP:

'windows', 'icons', 'mouse' mit OF-Struktur), objektorientierte Oberflächen.

Allein jedoch mit den beiden Dimensionen Visualisierungsgrad (Gilmore 1991) und

interaktive Direktheit (Laverson, Norman und Shneiderman 1987), können wir bereits

eine brauchbare Zuordnung von einigen typischen Oberflächenarten vornehmen (siehe

Abbildung 5.1.3). Interaktive Direktheit ist nicht identisch mit der Handlungsdirektheit

von Laurel (1988); Handlungsdirektheit im Sinne von Laurel (1988) und Wandmacher

(1993, S. 206f.) wird im Rahmen dieser Arbeit unter Aufgabenangemessenheit disku-

tiert.

1 CUI = 'character oriented user interface'

2 GUI = 'graphical user interface'

3 WYSIWYG = What you see is what you get.


7 7

Visualisierungsgrad

interaktiveDirektheit

niedrig hoch

niedrig

hoch

Stapel-verarbeitung

Menü-Oberfläche

KommandoOberfläche

direkteManipulation

(z.B. MS-DOS, UNIX) (z.B. Desktop-Oberfläche)

(z.B. MsWORD für PCs)

Abbildung 5.1.3 Klassifikationsschema für die verschieden Oberflächen mit den bei-den Dimensionen Visualisierungsgrad und interaktive Direktheit. Wie man sehen kann, ist

die Kommandooberfläche ähnlich interaktiv direkt wie eine direktmanipulierbare Ober-fläche, hat jedoch einen ausserordentlich geringen Visualisierungsgrad.

Den Visualisierungsgrad kann man gemäss unserem Beschreibungskonzept einfach über

das Verhältnis der repräsentationalen zu den funktionalen Interaktionspunkten bestimmen.

Wenn für alle vom interaktiven System angebotenen Funktionen mindestens eine spezifi-

sche Repräsentationsform existiert, so ist der Visualisierungsgrad ≥100%. Je weniger In-

teraktionsschritte notwendig sind, um aus dem aktuellen Dialogkontext heraus an eine be-

nötigte Anwendungsfunktion heranzukommen, desto interaktiv direkter ist die Ober-

fläche. Wenden wir diese beiden Beschreibungsdimensionen auf die vier bekanntesten

Oberflächenarten an, so zeigt sich, dass die Kommandooberfläche zwar genauso interak-

tiv direkt ist wie z.B. eine Desktopoberfläche (wenn nicht oftmals sogar direkter). Im Un-

terschied zu einer DO hat die KO aber nur einen sehr niedrigen Visualisierungsgrad.

5 . 2 INTERAKTIONSPUNKTE VON K OMMANDOOBERFLÄCHEN

Als erstes Beispiel soll die Kommandooberfläche von MsDOS™ dazu dienen, das Be-

schreibungskonzept der Interaktionspunkte zu verdeutlichen. Bei einer Kommandoober-

fläche werden die verborgenen Funktionen über die Eingabe von Interaktionsoperatoren

('Kommandos') angesprochen, welche sich aus Zeichenketten zusammensetzen (daher

auch die durchbrochenen Kreise über den einzelnen Tasten in Abbildung 5.2.1).


7 8

C:>_

MS-DOS Vers. 3.01

Abbildung 5.2.1 Jede Kommandooberfläche (hier z.B. MsDOS™) zeichnet sich da-durch aus, dass auf dem Bildschirm nur ein wahrnehmbarer Interaktionspunkt (WFIP)dem Benutzer zur Verfügung steht (der Eingabebereich hinter dem 'Systemprompt').

Der Aktionsraum des Benutzers ist die Tastatur. Der grösste Teil des Bildschirmes dient

lediglich als Ausgabemedium. Zunächst wählen wir verschiedene dialog- und anwen-

dungsbezogene Funktionen aus: Die Kommandos 'dirCR' und 'cd <path>CR' sind stell-

vertretend für alle dialogfunktionalen Interaktionspunkte (VDFIPe), und die beiden Kom-

mandos 'delete <file name>CR' und 'rename <old name> <new name>CR' sind stellver-

tretend für alle anwendungsfunktionalen Interaktionspunkte (VAFIPe).

Dem Benutzer steht in der Regel bei einer Kommandooberfläche nur ein wahrnehm-

barer funktionaler Interaktionspunkt (WFIP) zur Verfügung (Abbildung 5.2.1; der Ein-

gabebereich hinter dem 'Systemprompt' auf dem Bildschirm). Wenn bestimmte Funktio-

nen zusätzlich über spezielle Funktionstasten oder Tastenkombinationen ausgelöst werden

können, so sind ihre Repräsentationen auf der Tastatur ebenfalls wahrnehmbare Funk-

tionsrepräsentationen (WFIPe) (Abbildung 5.2.1; die 'vollen' Kreise über den Tasten der

Tastatur). Diese wahrnehmbaren Funktionsrepräsentationen (WFIP) sind z.B. über spe-

zielle Funktionstasten (z.B. 'PRT', 'DEL') gegeben. Es besteht zwischen dem WFIP auf

Interaktionspunkte von Kommandooberflächen 5.2

7 9

dem Bildschirm und den VFIPen eine (1 zu n)-Beziehung. Dies lässt sich abstrakt durch

die schematische Darstellung in Abbildung 5.2.2 veranschaulichen.

aktuellerDialog-kontext (D)

wahrnehmbarerfunktionalerInteraktions-punkt(WFIP)

A.Funktion-1

A.Funktion-2

A.Funktion-3

A.Funktion-4

A.Funktion-5

A.Funktion-6

A.Funktion-7


anwendungsfunktionaler Interaktionspunkt(VAFIP)

Dialog-Komponente

D.F1 D.F2

dialog-funktionaler Interaktions- punkt (VDFIP)

...

E/A-Schnittstelle

Abbildung 5.2.2 Die schematische Darstellung einer kommandoorientierten Benut-zungsoberfläche und der (1 zu n)-Beziehung zwischen dem WFIP und den n verborgenendialog- bzw. anwendungsfunktionalen Interaktionspunkten (VDFIPen bzw. VAFIPen).

An einem einfachen Beispiel lässt sich die Menge der verborgenen dialogfunktio-

nalen Interaktionspunkte (VDFIPe) verdeutlichen: Ein Teil der Anwendungsobjekte

(VAO) von MsDOS™ sind die auf der Festplatte bzw. Diskette verwalteten Dateien; diese

Anwendungsobjekte lassen sich über Eigenschaften wie 'Name.Extension', 'Grösse in

Byte', 'Datum der Erstellung', 'Datum der letzten Änderung', 'Ort der Speicherung'

usw. beschreiben bzw. auf der Ein/Ausgabeschnittstelle (EAS) repräsentieren und gege-

benenfalls verändern. Alle diese Eigenschaften sind jedoch nur potentiell wahrnehmbar.

Erst durch den Dialogoperator 'dirCR' mit dem entsprechenden dialogfunktionalen Inter-

aktionspunkt (VDFIP) lassen sich diese Eigenschaften in eine passiv wahrnehmbare Re-

präsentationsform überführen. Wie ausserordentlich hilfreich dies ist, belegen empirische

Untersuchungen (Greenberg und Witten 1988; Rauterberg 1991b). Das mit Abstand am

häufigsten benutzte Kommando bei der Benutzung von UNIX™ ist das 'ls' Kommando,

welches wie das 'dir' Kommando bei MsDOS™ lediglich den aktuellen 'Directory'-Inhalt

auf den Bildschirm ausgibt und somit eindeutig der Orientierung dient (Kraut, Hanson

und Farber 1983). Es zeigte sich, dass eine der Hauptschwächen von Kommandoober-


8 0

flächen in der mangelnden automatischen Rückmeldung zu sehen ist. Diese Schwäche er-

weist sich oftmals nicht nur für Anfänger, sondern auch für erfahrene Benutzer als nach-

teilig (Kraut, Hanson und Farber 1983; Greenberg und Witten 1988).

Der Oberflächentyp 'Formulardialog' ('form fill in') ist im wesentlichen eine spezi-

elle Art einer Kommandooberfläche mit multiplen Eingabepunkten (WFIPen) im aktuellen

Dialogkontext, wobei der weitere Interaktionsverlauf von den jeweils eingegebenen Wer-

ten abhängt. Das hier vorgestellte Beschreibungskonzept und die ableitbaren Gestaltungs-

hinweise sind gleichermassen auch auf den Oberflächentyp 'Formulardialog' anwendbar.

5 . 3 INTERAKTIONSPUNKTE VON ZEICHENORIENTIERTENM ENÜOBERFLÄCHEN (CUI)

Sehen wir uns als zweites Beispiel die historisch nächste Entwicklungsstufe von Benut-

zungsoberflächen an. Eine zeichenorientierte Oberfläche ist im wesentlichen dadurch ge-

kennzeichnet, dass möglichst für jede verborgene Funktion (VFIP) auch eine wahrnehm-

bare Funktionsrepräsentation (WFIP) vorhanden ist und somit dem Benutzer Feedback

über die im aktuellen Dialogkontext gültigen Funktionen gibt (Ulich et al. 1991).

Ein besonderes Problem – insbesondere im Vergleich zu direktmanipulierbaren

Oberflächen – taucht auf: Welchen repräsentationalen Stellenwert haben die Hinweise auf

die aktuelle Semantik der Menüitems (siehe in Abbildung 5.3.1 hinter 'BEFEHL:')? Zur

Beantwortung dieser Frage ist die oben eingeführte Unterscheidung in den aktiven Wahr-

nehmungsraum und den Aktionsraum hilfreich. Wir nennen alle semantischen Bezeichner

der Menüleiste auf dem Bildschirm 'wahrnehmbare Interaktionspunkte des aktiven Wahr-

nehmungsraumes' und die wahrnehmbaren Interaktionspunkte der zugehörigen (Funk-

tions)-Tasten auf der Tastatur 'repräsentationale Interaktionspunkte des Aktionsraumes'.

Da jedoch die Ein/Ausgabeschnittstelle (EAS) meistens einen physikalisch begrenz-

ten Darstellungsraum hat, können auf der Bildschirmoberfläche nur ausgewählte funktio-

nale Interaktionspunkte repräsentiert werden (Ilg und Ziegler 1987, Sommerville 1987).

Dies hat zur Konsequenz, dass die repräsentationalen Interaktionspunkte (WFIPen) auf

verschiedene Dialogkontexte aufgeteilt werden müssen. Übertragen wir diese Sicht auf

ein schematisches Diagramm, so ergibt sich Abbildung 5.3.2.

Interaktionspunkte von zeichenorientierten Menüoberflächen 5.3

8 1

Dies ist die normale Sicht auf den Text eines Dokumentes mit MsWORD 4.0

BEFEHL: Ausschnitt Bibliothek Druck Einfügen Format Gehezu Hilfe Kopie Löschen Muster Quitt Rückgängig Suchen Übertragen Wechseln ZusätzeÖffnen, schließen, verändern der Größe von FensternSe1 Ze1 Sp1 () ? Microsoft Word

1

DOKUMENT.TXT

[.........1.........2.........3.........4.........5.........6..].....7

Abbildung 5.3.1 Die CUI-Oberfläche des Textverarbeitungsprogrammes MS-WORD™ 4.0.

Das System MS-WORD in Abbildung 5.3.1 befindet sich gerade in dem Interaktionsmo-

dus 'Befehlseingabe'. Der Benutzer hat die Möglichkeit, bei dem 'Eingabe'-WDFIP (z.B.

das Menüitem 'Ausschnitt') weitere Untermenüs aufzuklappen. Die Verlagerung dieses

repräsentationalen Interaktionspunktes erfolgt über die Cursortasten bzw. die TAB-Taste.

Alle Zeicheneingaben des Benutzers werden in diesem Zustand ausschliesslich zur Dia-

logsteuerung verwendet. Das aktuell ausgewählte Menüitem (z.B. 'Ausschnitt') ist in der

zweit untersten Bildschirmzeile jeweils ausführlicher erläutert.

Die Unterscheidung zwischen dem aktiven Wahrnehmungsraum und dem Aktions-

raum ist immer dann von besonderer Bedeutung, wenn der für einen funktionalen Inter-

aktionspunkt die Semantik tragende Interaktionspunkt räumlich nicht mit dem aktionalen

Interaktionspunkt zusammenfällt. Dies ist dann der Fall, wenn auf dem Bildschirm die

Bedeutung (in irgendeiner Form) für einzelne Tasten (insbesondere Menüeinträge oder

Funktionstasten) oder sonstige Interaktionselemente als repräsentationaler Interaktions-

punkt gegeben ist. Wir müssen also zwischen der Menge der repräsentationalen Interak-


8 2

tionspunkte des aktiven Wahrnehmungsraumes (WFIP) und der Menge der repräsentatio-

nalen Interaktionspunkte des Aktionsraumes (WFIPA) unterscheiden.

A.Funktion-1

A.Funktion-2

A.Funktion-3

A.Funktion-4

A.Funktion-5

A.Funktion-6

A.Funktion-7



Dialog-Komponente

D.F1 D.F2

dialog- funktionaler Interaktions-punkt (VDFIP)


wahrnehm-barer anwendungs-funktionalerInteraktions- punkt (WAFIP)

wahrnehm-barer dialog-funktionalerInteraktions-punkt (WDFIP)

...

E/A-Schnittstelle

D.F3

Abbildung 5.3.2 Die schematische Darstellung einer CUI-Oberfläche.

Die konzeptionelle Trennung in den aktiven Wahrnehmungsraum und den Aktionsraum

ist zwar sehr wichtig (siehe die entsprechende Unterscheidung von 'execution' – 'percep-

tion' bei Norman 1986), führte bisher jedoch leider auch zu der physikalischen Trennung

dieser beiden Bereiche ('Bildschirm' – 'Tastatur'). Die physikalische Distanz zwischen

diesen beiden Bereichen ist z.B. durch die räumliche Entfernung ∆ zwischen WFIP und

WFIPA messbar (Abbildung 5.3.3). Um dieses Problem in der Praxis teilweise zu ent-

schärfen, werden – bei überwiegend durch Funktionstasten gesteuerten Systemen – z.B.

Tastaturschablonen mit ausgeliefert bzw. von den Benutzern oftmals selbst angefertigt.

Die Zuordnung zwischen dem repräsentationalen Interaktionspunkt des aktiven

Wahrnehmungsraumes (WFIP) und dem repräsentationalen Interaktionspunkt des Ak-

tionsbereiches (WFIPA) muss vom Benutzer entweder im (internen) Kurzzeit- oder bei

längerer Übung im Umgang mit der jeweiligen Software auch im Langzeitgedächtnis für

die handlungsleitende Entscheidung verfügbar sein. Eine andere Möglichkeit besteht

darin, dass der Benutzer diese Zuordnung im externen visuellen 'Gedächtnis' (die Ein/

Ausgabeschnittstelle) belässt und die jeweilige Funktionstaste ohne Blickwendung hin zur

Tastatur findet und betätigt. Je grösser die physikalische Distanz zwischen WFIP und

Interaktionspunkte von zeichenorientierten Menüoberflächen 5.3

8 3

WFIPA ist, desto stärker ist – zumindest für den ungeübten Benutzer mit Blickwendung

zur Tastatur – die kurzzeitige Gedächtnisbelastung.

aktueller Dialog-kontext (D)

repräsentationalerInteraktionspunkt des Wahrnehmungs-bereiches (WFIP)


Funktions-Komponente

funktionaler Interaktionspunkt(VFIP)

(WFIPA)repräsentationalerInteraktions-punkt des Aktionsbereiches

physikalische Distanz ∆

Funktion-1

Funktion-2

Funktion-3

Funktion-4

Funktion-5

Funktion-6

Funktion-7

Abbildung 5.3.3 Die Unterscheidung der Menge der repräsentationalen Interaktions-punkte (WFIPen) in die Menge der Elemente des Wahrnehmungsraumes (WFIPen) unddie Menge der Elemente des Aktionsraumes (WFIPAen). Dieser Unterschied ist immerdann wichtig, wenn der aktive Wahrnehmungsraum und der Aktionsraum auf der Ein/-

Ausgabeschnittstelle auseinanderfallen (z.B. 'Bildschirm' und 'Tastatur').

Bei direktmanipulierbaren Oberflächen wird gegenüber den CUI-Oberflächen für die

maussensitiven Bereiche (bzw. die entsprechenden WFIPen) die Distanz ∆ Null sein.

Dies kommt dadurch zustande, dass bei einem direktmanipulativen Interaktionselement

(z.B. die 'Maus') der entsprechende WFIPA nicht die Maustaste selbst, sondern der

Maus-Cursor auf dem Bildschirm ist. Dies gilt dann auch ebenso für die Cursortasten der

herkömmlichen Tastatur bzw. für alle Arten der Interaktionssteuerung, bei der ein

WFIPA des jeweiligen Aktionsraumes auf dem Bildschirm vorhanden ist. Hierbei wird

angenommen, dass die jeweilige Positionierung bzw. Steuerung des WFIPAs auf dem

Bildschirm auf der sensumotorischen Regulationsebene ausgeführt werden kann, ohne

dabei mit höheren mentalen Regulationsebenen zu interagieren. Der Nachteil der Cursor-

steuertasten gegenüber der Maussteuerung liegt darin begründet, dass sie – bedingt durch

den 'digitalen' Charakter ihrer Steuerung – einen erhöhten zusätzlichen interaktiven Auf-

wand benötigen (Ilg und Ziegler 1987; Hächler et al. 1990).


8 4

5 . 4 INTERAKTIONSPUNKTE VON DIREKTMANIPULIERBARENOBERFLÄCHEN (GUI)

Wenn wir sowohl einen hohen Grad an Visualisierung anstreben und gleichzeitig die in-

teraktionale Distanz zu den funktionalen Interaktionspunkten (FIPen) minimieren wollen,

kommen wir zu der Klasse der graphischen Oberflächen. Die verschiedenen Anwen-

dungsobjekte können z.B. als Ikonen graphisch auf dem Bildschirm repräsentiert sein;

die zugehörigen anwendungsbezogenen Funktionen lassen sich direkt über entsprechend

zugeordnete Menüs aktivieren. Als besonders 'direkt', und damit von Benutzern bevor-

zugt, haben sich 'Pop-up'-Menüs in unmittelbarem raumzeitlichen Zusammenhang mit

den zugehörigen Objekten erwiesen (Koller und Ziegler 1989). Wie z.B. bei der Small-

Talk-Umgebung sollten für die Interaktion mehr als nur eine Maustaste zur Verfügung

stehen: Eine Taste um die Objekte zu aktivieren, bewegen usw. und eine zweite Maustaste

für die anwendungsbezogenen Funktionen auf diesen Objekten. Eine dritte Maustaste

z.B. ermöglicht die Aktivierung der Eigenschaftsliste des aktivierten Objektes.

Eine historische Übergangsform zwischen den traditionellen CUI-Oberflächen und

den direktmanipulierbaren Oberflächen bilden die Desktopoberflächen. Eine Desktopober-

fläche zeichnet sich neben der graphikfähigen Bildschirmausgabe durch 'Pull-down'-Me-

nüs und durch Ikonen, Piktogramme, Fenster, Dialogboxen, Dialogknöpfe usw. aus. Da

bei grossen Bildschirmflächen die Distanz zwischen den Pull-down-Menüitems am obe-

ren Bildschirmrand und den aktuell bearbeiteten Dialog- bzw. Anwendungsobjekten ir-

gendwo auf dem Schirm recht gross werden kann, wurden verschiedene Interaktionstech-

niken (z.B. die 'Abreiss'-Menüs) entwickelt. Durch diese weiteren Dialogobjekte ergeben

sich auch neue Interaktionsoperatoren.

Bei einer direktmanipulierbaren Oberfläche werden die meisten funktionalen Inter-

aktionspunkte (FIPe) dem Benutzer direkt im aktuellen Dialogkontext in den verschieden-

sten Repräsentationsformen angeboten. Da bei einem einigermassen komplexen System

dennoch nicht alle funktionalen Interaktionspunkte (VFIPe) gleichzeitig als repräsentatio-

nale Interaktionspunkte (WFIPe) auf dem Bildschirm Platz haben (Ilg und Ziegler 1987,

Sommerville 1987), werden sie als Menüitems z.B. bei Desktopoberflächen in den Pull-

down Menüs der Menüleiste versteckt (Fabian und Rathke 1983) bzw. bei direktmanipu-

lierbaren Oberflächen in den Pop-up-Menüs. Wie man in Abbildung 5.4.1 sehen kann,

nimmt die Bedeutung der Tastatur für die konkrete Interaktionssteuerung bei einer direkt-

manipulierbaren Oberfläche stark ab und beschränkt sich meistens auf die reine Textein-

gabe.

Interaktionspunkte von direktmanipulierbaren Oberflächen 5.4

8 5

DRUCKER

PAPIERKORB

KLEMMBRET

MISCHENSORTIERBRET

IM/EXPORT

VERBUNDDATE

ADDRESSE

DISKETTE

WahlRechnenKlemmbrAnzahlMaske

MerkmalSortierun

Eingeben...Löschen...Ändern...Bearbeiten...Anzeigen...

GRUPPE

GRUPPE.Primärschlüssel

CH..8092 Rauterberg Matthia s

CH..8092 Ackermann DavidCH..8092 Greutmann Thomas

CH..8092 Ulich EberhardCH..8092 Spinas Philipp

Primärsch Nachname Vornam e

USA.20742 Shneiderman Ben

GDR.8024 Hacker Winfried

Abbildung 5.4.1 Die direktmanipulierbare Oberfläche eines relationalen Datenbank-programmes. Alle die eingekreisten Repräsentationsformen (WFIPe) gehören zum Akti-onsraum des Benutzers. Der Maus-Cursor als repräsentationaler Interaktionspunkt des

Aktionsraumes (WFIPA) befindet sich im maussensitiven Bereich des Pop-up-Menüs zuder Datei 'Adressen'.

Die Interaktionssteuerung bei direktmanipulierbaren Oberflächen erfolgt fast ausschliess-

lich über ein 'analoges' Interaktionselement (z.B. Maus, Rollkugel, Finger bei berüh-

rungssensitiven Bildschirmen usw.; Balzert 1988), bis hin zu dem Datenhandschuh

(Foley 1988). Der Vorteil dieser neuen Interaktionstechniken besteht darin, dass Aktions-

raum und aktiver Wahrnehmungsraum raum-zeitlich zusammenfallen (Dumais und Jones

1985). Ebenso weisen neuere Entwicklungen im Schnittstellenbereich in diese Richtung

(Ward und Phillips 1987; Mel et al. 1988). Eine Reihe von speziellen Interaktionselemen-

ten werden ausschliesslich dazu entwickelt, dem Benutzer möglichst direkt die benötigte

Anwendungsfunktion darzubieten. Dies kann man z.B. bei CAD-Arbeitsplätzen beobach-

ten, wo oftmals zusätzlich spezielle Interaktionselemente wie Drehknöpfe, Grafiktabletts

usw. den Benutzern zur Verfügung gestellt werden.


8 6

A.Funktion-1

A.Funktion-2

A.Funktion-3

A.Funktion-4

A.Funktion-5

A.Funktion-6


anwendungsfunktionalerInteraktionspunkt (VAFIP)

aktuellerDialog-Kontext (D)

wahrnehm-barer anwendungs-funktionalerInteraktions-punkt (WAFIP)

Dialog-Komponente

D.F1 D.F2

dialog-funktionaler Interaktions- punkt (VDFIP)

...

wahrnehm-barer dialog-funktionalerInteraktions- punkt (WDFIP)

E/A-Schnittstelle

Abbildung 5.4.2 Die schematische Darstellung einer direktmanipulierbaren Oberflä-che. In dem aktuellen Dialogkontext sind überwiegend anwendungsfunktionale Interak-tionspunkte repräsentiert (WAFIPe). Der Benutzer hat aus dem aktuellen Dialogkontextheraus direkten Zugriff über die vorhandenen Repräsentationen auf alle Funktionen der

Dialog- und Anwendungskomponente.

Das bisher vorgestellte Beschreibungskonstrukt des Interaktionspunktes gibt zunächst nur

den rein formalen Charakter der repräsentierten Formen wieder und lässt die Problematik

der Semantik der einzelnen repräsentationalen Interaktionspunkte zunächst ausser acht

(siehe in diesem Zusammenhang die Ergebnisse von Streitz et al. 1989). Ein wesentlicher

Vorteil unseres Konzeptes der Interaktionspunkte (FIPe) liegt jedoch darin, dass man

neben dem 'Visualisierungsgrad' zusätzlich den 'interaktiven Aufwand' beschreiben und

quantifizieren kann. Wieviel verschiedene dialogfunktionale Interaktionspunkte (DFIPe)

müssen z.B. benutzt werden, um an einen bestimmten anwendungsfunktionalen Interak-

tionspunkt (AFIP) heranzukommen? D.h., je weniger dialogfunktionale Interaktions-

punkte notwendig sind, um einen benötigten AFIP zu erreichen, desto direkter ist die In-

teraktionsstruktur. Dieser Aspekt wird im Folgenden interaktive Direktheit genannt.

5 . 5 DEFINITION VON DIALOGKONTEXT UND I NTERAKTIONSPFAD

Um die interaktive Direktheit operational messbar zu machen, werden weitere Beschrei-

bungskonstrukte eingeführt. Ziel dieses Vorgehens ist es, die Länge des interaktionalen

Zugriffes auf die einzelnen Funktionen (DFIPen bzw. AFIPen) quantitativ angeben zu

können. Für das hier gewählte Vorgehen ist es ausreichend, "Dialogabläufe auf Fenster-

Dialogkontext und Interaktionspfad 5.5

8 7

ebene (grobe Dialogabläufe)" (Janssen 1993, S.69) zu beschreiben (siehe auch Alty und

Mullin 1989; Haubner 1992).

(die zugehörigen VDFIPe sind nicht extra einge- zeichnet)

1

2 3 4

5

6 7

8

9 10 11

12

13 14

a b c d e f g h i j k l

Dialog-Kontexte mit den einzelnen WFen

VAFIP-Ebene

Pfad-längen

4 4 4 43 3 3 3 3 3 5 5

WDFIP

WAFIP

Abbildung 5.5.1 Schematische Darstellung eines beispielhaft gegebenen, strikt hierar-chischen Menü- bzw. Interaktionsbaumes (z.B. MS-WORD™ für DOS™). Der Benutzer

navigiert sich durch die 14 verschiedenen Dialogkontexte hindurch zu der jeweils ge-wünschten Anwendungsfunktion (VAFIP a, b, ..., l).

Um sich z.B. in einem Interaktionsbaum 'bewegen' zu können, stehen dem Benutzer im

aktuellen Dialogkontext – direkt – entsprechende dialogfunktionale Interaktionspunkte

(DFIPe) zur Verfügung (um z.B. von Dialogkontext zu Dialogkontext zu gelangen). Zu-

nächst muss die Basisaktion – der einzelne Interaktionsschritt (IS) – definiert werden.

Um diese Definition plausibel machen zu können, wird ein einfacher Interaktionsbaum

beispielhaft eingeführt (siehe Abbildung 5.5.1). Desweiteren werden wir einen Interak-

tionsoperator (IOp) und einen Dialogkontext (D) definieren. Die Länge der einzelnen In-

teraktionspfade von dem obersten Dialogkontext (D) bis hin zu der Ebene der Anwen-

dungsfunktionen ist für alle anwendungsfunktionalen Interaktionspunkte (AFIPe) als

Pfadlängen angegeben (siehe Abbildung 5.5.1). Sehen wir uns als erstes die Definition

eines strikt hierarchischen Interaktionsbaumes an.

Mit der Beschränkung auf einen strikt hierarchischen Interaktionsbaum gehen wir

von der Annahme aus, dass der Benutzer zunächst nach dem Aufstarten eines bestimmten

interaktiven Programmes sich in einem Startdialogkontext ('Wurzelknoten') befindet und

an der Auslösung bzw. Aktivierung einer bestimmten Anwendungsfunktion (AFIP) inte-

ressiert ist (z.B. Erzeugung eines neuen Anwendungsobjektes wie etwa eines Textdoku-


8 8

mentes). Wir gehen also bei der folgenden Betrachtung vereinfachend davon aus, dass

der Benutzer immer von dem Start- bzw. Wurzeldialogkontext (SD) ausgeht. Wie der Be-

nutzer jedesmal zu diesem ausgezeichneten Startdialogkontext gelangt, bleibt vorerst un-

berücksichtigt. Um sich überhaupt in einem Interaktionsbaum durch die Hierarchie der

Dialogkontexte navigieren zu können, stehen dem Benutzer jeweils entsprechende, dia-

logfunktionale Interaktionspunkte (DFIPe) zur Verfügung.

(Definition von einem INTERAKTIONSBAUM)

(1) der Knoten O ist ein Baum.(2) Wenn B1, B2, ... Bn für (n ≥ 1) Bäume sind, dann ist auch

ein Baum.

Ein Interaktionsbaum ist ein gerichteter Graph ohne geschlossene Wege, indem zwischen je zwei Knoten genau ein Pfad existiert. Es handelt sich umeinen zyklenfreien, zusammenhängenden gerichteten Graphen, welcher ausendlich vielen Knoten und Kanten besteht.

Ein Knoten in einem Interaktionsbaum heisst Dialogkontext (D);eine gerichtete Kante steht für einen entsprechenden Interaktionsoperator(IOp).

Der Wechsel zwischen den Dialogkontexten (z.B. in einem Interaktionsbaum) soll Inter-

aktionsschritt heissen und lässt sich aufbauend auf den Definitionen eines Interaktions-

operators und eines Dialogkontextes definieren. Durch die Ausführung eines Interaktions-

schrittes kann, muss aber nicht der aktuelle Dialogkontext wechseln. Darüber hinaus kann

eine Wechsel des Dialogkontextes auch durch das System selbst vorgenommen werden.

(Definition von einem INTERAKTIONSOPERATOR)ein Interaktionsoperator (IOp) ist die Auslösung einer Dialog- oder Anwen-dungsfunktion über den entsprechenden funktionalen Interaktionspunkt desFunktionsraumes FR:

IOpn = A(FRm → Fm)

mit ((n = m + i) oder (n = nil)) und (m ≥ 1) und (i ≥ 0)

A ist eine systeminterne Abbildung des FRm auf die zugeordnete Funk-tion bzw. den Algorithmus Fm.


8 9

n=nil bedeutet, dass die Funktionalität Fm nicht durch den Benutzer, son-dern selbsttätig durch das System ausgelöst wird; dieser Interaktions-operator heisst Operatordummy.

Als nächstes müssen wir noch eine bessere Definition für den Dialogkontext finden, als

sie in der Definition für den Interaktionsbaum gegeben wurde. Ein Dialogkontext setzt

sich aus sehr verschiedenen Elementen zusammen. Zum einen gehören sicherlich die ver-

schiedenen Interaktionspunkte dazu; dies sind dann insbesondere die repräsentationalen

und ihre funktional zugehörigen Interaktionspunkte. Dann gehören noch die repräsenta-

tionalen Zustandseigenschaften der Dialog- und der Anwendungskomponente dazu. Das

wichtigste sind jedoch sicherlich die jeweils zu diesen einzelnen Bereichen gehörenden

Abbildungsvorschriften bzw. Abbildungsfunktionen (siehe auch Cordes 1988). Hinter

diesen Abbildungsfunktionen (φ, ζδ, ζα ) verbergen sich im Detail noch ausstehende For-

schungsergebnisse. Diese Abbildungsfunktionen werden leider in den meisten formalen

Betrachtungen einer Interaktionssprache ausgegrenzt (z.B. Zachmann 1989, S. 57). Hier-

durch können jedoch Gestaltungsrichtlinien wie 'Transparenz' und 'Feedback' nicht ad-

äquat berücksichtigt werden (zu den Gestaltungsrichtlinien siehe Ulich 1985, Spinas

1987, Ulich et al. 1991). Definieren wir uns zunächst einmal den Dialogkontext:

(Definition von einem DIALOGKONTEXT)

ein Dialogkontext (D) ist ein Sieben-Tupel der folgenden Form:

D = (FRm, WFn, DKZd, WDKZe, AKZa, WAKZb, ORo)

wenn gilt:

FRm ist die Menge mit m-Elementen aus der Menge aller funktionalen In-teraktionspunkte des Funktionsraumes.

WFn ist die Menge aller n wahrnehmbaren Elemente gemäss der kontext-spezifischen Abbildungsfunktion φ der m Funktionen des FR aufdie Menge aller Funktionsrepräsentationen RF.

DKZd ist die Menge aller Zustände der Dialogkomponente (d an der Zahl).

WDKZe ist die Menge aller e wahrnehmbaren Zustände der Dialogkompo-nente gemäss der kontextspezifischen Abbildungsfunktion ζδ der dElemente von DKZ auf die Menge aller repräsentierbaren ZuständeRZ.

AKZa ist die Menge aller Zustände der Anwendungskomponente (a an derZahl).

WAKZb ist die Menge aller b wahrnehmbaren Zustände der Anwendungs-komponente gemäss der kontextspezifischen Abbildungsfunktionζα der a Elemente von AKZ auf die Menge aller repräsentierbarenZustände RZ.


9 0

ORo ist die Menge aller interaktiven Objekte im Objektraum (o an derZahl).

Der Wechsel zwischen Dialogkontexten soll Interaktionsschritt (IS) heissen und lässt sich

wie folgt definieren (siehe auch Dehning, Essig und Maass 1978, S. 105, sowie Cordes

1988, S. 23). Zunächst listen wir alle IOpen auf und weisen ihnen einen eindeutigen

Index n ∈ ℵ zu (ℵ := Menge der natürlichen Zahlen ohne die Null). Das gleiche tun wir

mit allen Dialogkontexten D. Wenn ein IOpn im aktuellen Dm zu einem anderen Do führt,

addieren wir jeweils einen Wert i derart zu m, so dass wir o erhalten (mit i ∈ ℑ , mit ℑ :=

Menge der ganzen Zahlen).

(Definition von einem INTERAKTIONSSCHRITT)

ein Interaktionsschritt (IS) ist die Folge von einem Interaktionsoperator (IOp)und einem Dialogkontext (D):

ISn,m = (IOpn, Dm+i)mit (n ≥ 1) und (m ≥ 1) und (i ∈ ℑ ) und (n ≠ nil)

Ein Interaktionsschritt ISn,m ist somit der Übergang von einem gegebenenDm durch Auslösung einer Funktion F zu einem folgenden Dm+i. Wenn i=0ist, handelt es sich um einen zustands- bzw. kontextbewahrenden IS. In die-sem Fall reden wir auch von einer elementaren Interaktionsschlinge.

Ein Interaktionsschritt (IS) ist also der Wechsel eines Dialogkontextes durch Eingabe

bzw. durch Auslösung einer Dialog- oder Anwendungsfunktion zu einem nächsten Dia-

logkontext. Hiermit ist der Zustandsübergang im Zustandsraum der Dialog- und Anwen-

dungskomponente gemeint. Es gibt zustandsbewahrende und zustandsverändernde Inter-

aktionsschritte. Ein zustandsbewahrender Interaktionsschritt wird als elementare Interak-

tionsschlinge bezeichnet. Syntaktische Fehleingaben eines Benutzer sind häufig zustands-

bewahrende Interaktionsschritte, sofern das interaktive System nicht extra mit einem

neuen Dialogkontext zur Fehlerbehandlung oder gar Stillstand reagiert. Definieren wir die

Abfolge von Interaktionsschritten als ein zusammenhängendes Ganzes, so kommen wir

zu der Definition des Interaktionspfades (der Dialogabschnitt bei Dehning, Essig und

Maass 1978, S. 129).

(Definition von einem INTERAKTIONSPFAD)

ein Interaktionspfad (Pfd) ist die Folge von aufeinanderfolgenden Interak-tionsschritten:


9 1

Pfd [ISn,m…ISn+i,m+j] = [(IOpn,Dm),...,(IOpn+i,Dm+j)]mit (n ≥ 1) und (m ≥ 1) und (i,j ∈ ℑ )

Zur Verbesserung der Übersicht wird die folgende, abkürzende Schreibweisefür Interaktionspfade eingeführt:

Pfd [ISn…ISn+i] = [IOpn,...,IOpn+i]mit (n ≥ 1) und (i ∈ ℑ )

Mit dieser hier vorgelegten Definition des Interaktionspfades in abgekürzter Schreibweise

wird die Struktur eines Logfiles abstrakt beschrieben. Man kann also direkt aus den

meisten Logfileaufzeichnungen die Länge einzelner Interaktionspfade angeben. Offen

bleibt dabei zunächst noch das Problem, wie und nach welchen Kriterien man den An-

fangs- und den Endpunkt eines Interaktionspfades bestimmt. Sehen wir uns nun die

Länge eines Interaktionspfades etwas näher an und definieren sie wie folgt:

(Definition der LÄNGE eines INTERAKTIONSPFADes)

Die Länge eines Interaktionspfades ist die Anzahl der Interaktionsschrittezwischen dem Start- und dem Enddialogkontext des Pfades und wird wiefolgt geschrieben:

lng (Pfd[ISn…ISn+i])

Mit den hier vorgestellten Definitionen sind wir bereits in der Lage, eine Reihe von

brauchbaren Operationalisierungen für benutzungsorientierte Gestaltungsrichtlinien ange-

ben zu können.

5 . 6 ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN DES BESCHREIBUNGSKONZEPTES

Das hier vorgestellte Beschreibungskonzept kann auf die meisten gängigen Oberflächen-

typen angewendet werden. Die Anwendung auf eine Kommandooberfläche ist relativ ein-

fach (siehe Abschnitt 5.2) und bedarf daher keiner gesonderten Behandlung. Wenn wir

unsere erweiterte Definition einer Kommandooberfläche heranziehen, dann kann der

Oberflächentyp Formulardialog als eine Mischung zwischen Kommando- und Menüober-

fläche angesehen werden.

Um jedoch Aussagen über die zur Zeit gängigsten Oberflächentypen machen zu

können, werden wir uns auf die Behandlung einer Menü- bzw. CUI- und einer GUI-

Oberfläche konzentrieren (Rauterberg 1988b, 1989a, 1989b, 1990a, 1991c, 1992e). Zu-

sätzlich werden wir unser Beschreibungskonzept auf ein multimediales Informations-


9 2

system (siehe Daum und Schlagenhauf 1993), sowie auf zwei unterschiedliche CUI-

Oberflächen eines Simulationsprogrammes (Grützmacher 1988) anwenden.

Zur Veranschaulichung unserer bisher eingeführten Definitionen werden wir die

Dialogkontexte, die Interaktionsoperatoren, sowie die Interaktionsschritte für unser Bei-

spiel aus Abbildung 5.5.1 auflisten:

Menge aller Di := {D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, D12, D13, D14}

Menge aller IOpi := {IOp1, IOp2, IOp3, IOp4, IOp5, IOp6, IOp7, IOp8, IOp9, IOp10,IOp11, IOp12, IOp13, IOp14, IOp15, IOp16, IOp17, IOp18, IOp19,IOp20, IOp21, IOp22, IOp23, IOp24, IOp25, IOp26, IOp27, IOp28,IOp29, IOp30, IOp31, IOp32}

Menge aller ISi := {(IOp1,D2), (IOp2,D3), (IOp3,D4), (IOp4,D9), (IOp5,D5),(IOp6,D6), (IOp7,D7), (IOp8,D13), (IOp9,D8), (IOp10,D12),(IOp11,D10), (IOp12,D11), (IOp13,D14), ((IOp14,D9)),(IOp15,D1), (IOp16,D1), ((IOp17,D10)), ((IOp18,D10)),((IOp19,D11)), ((IOp20,D11)), (IOp21,D1), (IOp22,D1),((IOp23,D6)), ((IOp24,D6)), ((IOp25,D7)), (IOp26,D1),((IOp27,D13)), ((IOp28,D13)), (IOp29,D1), (IOp30,D1),((IOp31,D14)), ((IOp32,D14))}(( )) bedeutet elementare Interaktionsschlinge.

Interaktionspfade fürPfd ['a'] := [(IOp1,D2), (IOp4,D9), ((IOp14,D9))]Pfd ['b'] := [(IOp1,D2), (IOp5,D5), (IOp11,D10), ((IOp17,D10))]Pfd ['c'] := [(IOp1,D2), (IOp5,D5), (IOp11,D10), ((IOp18,D10))]Pfd ['d'] := [(IOp1,D2), (IOp5,D5), (IOp12,D11), ((IOp19,D11))]Pfd ['e'] := [(IOp1,D2), (IOp5,D5), (IOp12,D11), ((IOp20,D11))]usw.

Länge des Interaktionspfades für die VAFIPe 'a', 'b' usw.:lng(Pfd ['a']) = 3lng(Pfd ['b']) = 4usw.

9 3

6 DER GESTALTUNGSBEREICH 'KALKULIERBARKEITALS VORAUSSETZUNG FÜR KONTROLLE'

Im folgenden werden nur diejenigen Richtlinien des benutzungsorientierten Gestaltungs-

konzeptes von Ulich (siehe Abbildung 1.1.1.1) im einzelnen vorgestellt, welche im Rah-

men dieser Arbeit eine besondere Rolle spielen werden. Es sind hierbei im wesentlichen

die beiden Bereiche 'Kalkulierbarkeit als Voraussetzung von Kontrolle' und 'Kontrolle'

angesprochen. Die Beschreibung der einzelnen Richtlinien ist aus Spinas, Troy und Ulich

(1983), Spinas (1987), Ulich (1986, 1988) bzw. Baitsch et al. (1989) entnommen.

Die Gestaltungsrichtlinien 'Unterstützung' (Moll 1989), 'individuelle Auswahl' und

'individuelle Anpassbarkeit' (Ackermann 1987; Greutmann und Ackermann 1987; Greut-

mann 1992; Ulich 1986; Ulich et al. 1991) sind bereits ausführlich untersucht worden.

Das Kriterium 'Kompatibilität' wird bzgl. "Darstellungsform" und "Sprache" bei Ulich

(1985) beschrieben; in einem erweiterten Sinne setzt sich Norman (1989) unter dem As-

pekt der Erwartungskonformität damit auseinander. Der aktuelle Diskussionsstand zum

Kriterium 'Konsistenz' kann bei Wandmacher (1993), Dix et al. (1993) und Preece et al.

(1994) nachgelesen werden. Daher werden diese Gestaltungsrichtlinien im Rahmen dieser

Arbeit nicht im Vordergrund der Analyse stehen.

6 . 1 THEORETISCHE GRUNDLAGEN

Bei der handlungstheoretischen Sichtweise des Ablaufes psychischer Regulationspro-

zesse nimmt die Wahrnehmung der Interaktionspunkte (IPe) in einen Ausführungspro-

zess (sprich 'interaktiven Problemlösungsprozess') eine zentrale Rolle ein. Erst die Ad-

äquatheit dieser Wahrnehmung gewährleistet eine angemessene Umsetzung der vom Be-

nutzer angestrebten Ziele. Zunächst lassen sich die Eingriffspunkte nach den folgenden

Richtlinien charakterisieren:

– Häufigkeit ihres Vorkommens;

– zeitliche Verteilung im Interaktionsprozess;

– Erkennbarkeit der Merkmale des Dialog- und Anwendungszustandes;

– Art der erforderlichen mentalen Verarbeitungsschritte zum Ableiten von Interaktions-

operatoren;

– Umfang des Suchbereiches relevanter bzw. überhaupt möglicher Interaktionsoperato-

ren (–> objektiver Handlungsspielraum);

– Art und psychische Struktur des Operatorsystems;

6 Der Gestaltungsbereich 'Kalkulierbarkeit'

9 4

– Bewertung der Interaktionsoperatoren, z.B. hinsichtlich der erforderlichen Bearbei-

tungszeiten (zu lange vs. zu kurze Antwortzeiten des Interaktionssystems) und/oder

der materiellökonomischen Kosten.

Damit diejenigen Merkmale der Eingriffspunkte im Interaktionsprozess, die zur Vorberei-

tung und Ableitung der weiteren Interaktionsoperatoren notwendig sind, wahrgenommen

werden können, müssen diese Merkmale aktuell (und wenn dies nicht möglich ist, zu-

mindest potentiell) transparent sein.

Zunächst ist jedoch die wahrnehmbare Oberfläche des Interaktionssystems als eine

Gesamtheit von unterscheidbaren Reizen (hier besser: Zeichen, Symbolen, Cursoranzei-

gen, Piktogrammen usw.) gegeben. Diese Zeichen werden jedoch erst dann zu hand-

lungsleitenden Signalen, wenn sie bestimmte Verhaltens- und Handlungsnotwendigkeiten

anzeigen (hier ist also der pragmatische Informationsgehalt der Zeichen angesprochen).

Diese handlungsleitenden Signale sind die relevanten Merkmale der Eingriffspunkte.

Damit ein Zeichen zu einem Signal wird, sind mindestens die folgenden Bedingungen zu

erfüllen (Hacker 1978):

1. Das Zeichen muss wahrnehmbar sein; dabei kann über den visuellen Wahrnehmungs-

kanal hinaus auch die auditive (z.B. 'hearcons' bei Gaver 1986) und haptische Sinnes-

wahrnehmung (z.B. Akamatsu, Sato und Hasbroucq 1993) angesprochen sein.

2. Unterschiedliche Erscheinungsweisen von Zeichen (z.B. Piktogramm oder alphanu-

merische Benennung) müssen als ein und dasselbe Signal wiedererkannt werden kön-

nen.

3. Es muss der Zusammenhang zwischen dem Auftreten eines Signals und den unter-

schiedlichen Konsequenzen aufgrund der jeweiligen Interaktionsoperatoren erfasst

werden können. Auswirkungen eines Interaktionsoperators, die sich erst zu einem we-

sentlich späteren Zeitpunkt in einem anderen Interaktionszustand beobachten lassen,

können nur sehr schwer mit der sie ursprünglich auslösenden Aktion in Zusammen-

hang gebracht werden (man kann hier auch von 'interaktiven Seiteneffekten' spre-

chen).

4. Es müssen die unterschiedlichen Ausprägungsgrade eines Zeichens (z.B. Füllungs-

grad eines Textpuffers usw.) hinsichtlich ihrer Konsequenzen in ein Bezugssystem

eingeordnet werden, um die bedeutsamen Ausprägungsgrade eines Zeichens von den

unbedeutsamen trennen zu können.

Theoretische Grundlagen 6.1

9 5

Ein angemessenens Signalinventar und seine Verwendung zeichnen sich hinsichtlich ihrer

leistungsbestimmenden qualitativen Eigenheiten wie folgt aus (Hacker 1986):

a. Es gibt Signale, die eine Störung im vorhinein anzeigen und somit ein vorbeugendes

Eingreifen ermöglichen (z.B. eine unerwartet hohe Antwortzeit).

b. Die Benutzungsoberfläche wird systematisch nach effektiven Signalen abgesucht.

c. Kontroll- und Rückmeldesignale (auf der Grundlage von Statusinformationen über

Dialog- und Anwendungszustand) sind für interaktive Problemlösungsstrategien und

Ergebnisse der Interaktionsoperatoren hinreichend vorhanden.

d. Signale und Abbildungseigenschaften als bildliche Kopien oder analoge Nachbildun-

gen von Zuständen sind weniger mental belastend als Signale mit solchen Symbolei-

genschaften, welche eine Recodierung im Sinne einer Übersetzungstransformation er-

forderlich machen (siehe zum Kriterium 'Kompatibilität' bei Ulich 1985).

e. Das Auftreten von Signalen muss zeitlich vorhersehbar und sollte möglichst nicht

stochastisch sein (siehe zum Kriterium 'Konsistenz' bei Ulich 1986).

f. Das Signal sollte von einer Erscheinungsdauer sein, welche eine Wahrnehmung (ein-

schliesslich der kognitiven Interpretationsprozesse) ermöglicht.

g. Entscheidende Signale sollten nicht einer absichtlichen Zuwendungsreaktion bedürfen,

sondern sollten aufgrund ihrer physikalischen Beschaffenheit eine Orientierungsreak-

tion reflektorisch auszulösen vermögen (z.B. akustische Signale eignen sich generell;

wichtige visuelle Signale sollten im Bereich des aktuellen Aufmerksamkeitsfokus und

nicht am Rande in einer Statuszeile erscheinen; siehe hierzu die anderslautende Gestal-

tungsrichtlinie bei der DIN 66 234, Teil 3, Absatz 5 und unsere Kritik daran; Rauter-

berg und Cachin 1993).

In dem hier vorgestellten Sinne ist der Aufbau eines angemessenen Signalinventars die

Voraussetzung für das Erkennen objektiver Freiheitsgrade im Interaktionsprozess.

Signale informieren also nicht nur über Merkmale des Dialog- und Anwendungszu-

standes, sondern auch über die Auswirkungen von Interaktionsoperatoren im vorhinein

(Härtner 1988). Darüber hinaus führen Lernvorgänge unter stabilen Interaktionsbedin-

gungen zum Zusammenfassen der bewusst verarbeiteten Signale mehrerer Interaktionsab-

schnitte zu einem Gesamtsignal im Sinne einer Superzeichenbildung. Diese Superzeichen

spielen dann insbesondere bei der Verwendung von Interaktionsmakrobefehlen eine be-

sonders wichtige Rolle.


9 6

Der Signalerwerb wird auch unter dem Stichwort Codierung bzw. Transformation

diskutiert. Hierbei handelt es sich allgemein um die Umwandlung von Reizen in entspre-

chende kognitive Abbildungen (hier speziell hinsichtlich des 'Signalinventars'), wobei die

aktive Verarbeitung im Sinne einer Extraktion relevanter Reizmerkmale als Codierung

bzw. Transformation verstanden wird (Dutke 1994). Es können dabei folgende kognitive

Prozesse unterschieden werden (Dörner 1979):

'Chunking' als einfache Zusammengruppierung wegen ihrer raumzeitlichen Kontin-

genzen;

'Clustering' als einfache Zusammengruppierung von Reizen wegen ihrer strukturel-

len Ähnlichkeiten;

'Klassenbildung' als hierarchisch-kategoriale Gruppierung aufgrund von Abstraktion

und/oder Generalisierungen von Reizen zu Oberbegriffen, Konzepten,

Schemata usw.;

'Komplexbildung' als im wesentlichen hierarchische Kombination von

Einzelmerkmalen zu neuen Ganzheiten aufgrund abstraktiv-integrativer

Prozesse.

Gemäss der Handlungsregulationstheorie ist das Kontrollieren der Ausführung über die

wahrgenommenen Zustandsbeschreibungsparameter der eigenen Aktionen im Kontext

eines Problemlösungs- bzw. Aufgabenbearbeitungsprozesses von ausschlaggebender Be-

deutung. Bei dieser Sichtweise des Ablaufes psychischer Regulationsprozesse nimmt also

die Wahrnehmung der Eingriffspunkte im Ausführungsprozess eine zentrale Rolle ein.

Bei dem Entwurf und vor der Ausführung eines Handlungsplanes kommt es also

zunächst einmal darauf an, dass der Benutzer den aktuellen Systemzustand (Dialog- und

Anwendungszustand, siehe Abbildung 2.0.3) zutreffend erkennen kann. Der Benutzer

muss wissen, wo er sich gerade befindet; dies setzt voraus, dass er sich adäquat orientie-

ren kann (siehe auch Nievergelt 1982).

"Galperin nennt drei Bedingungen der Handlung, auf die sich der Lernende,bewusst oder unbewusst, bei der Ausführung der Handlung orientieren muss:1. das Objekt der Handlung selbst und seine Eigenschaften, 2. das Handlungsziel und 3. die zur Zielrealisierung erforderlichen Mittel bzw. deren Eigenschaften inbezug auf den konkreten Handlungsablauf" (Wilhelmer 1979, S.199-200).

Galperin (1973) unterscheidet drei Orientierungstypen, die zu qualitativ unterschiedlichen

Lernprozessen und Lernergebnissen führen.


9 7

Orientierungstyp-I: Aufgrund einer unvollständigen Orientierungsgrundlage der Hand-

lung wird die Problemlösung nach dem trial-and-error Verfahren durchgeführt.

"Handlungen, Vorstellungen und Begriffe werden unter diesen Bedingungenim wesentlichen mit Hilfe der Kontrolle des Ergebnisses gebildet, und das ge-währleistet weder das Herausgliedern nur der notwendigen Elemente noch dasHerausgliedern der wirksamen Bedingungen und ihrer Beziehung zu den Ope-rationen" (Galperin 1973, S.112).

Der Lernende fängt an, die angezeigten Fehler zu vermeiden, ohne sich darüber

klar werden zu können, welche Teilschritte in seiner fehlervermeidenden Pro-

blemlösestrategie ('Handlung') wichtig und welche unwichtig sind. Eine Über-

tragung auf neue Aufgaben ist in der Regel nicht möglich und zeichnet sich

durch Zufälligkeiten aus.

Orientierungstyp-II: Hier ist eine Orientierungsgrundlage vollkommen ausgebildet. Der

Lernende kann immer anhand spezifischer Wahrnehmungsinhalte angeben, wo

er sich gerade befindet und welche Operationen ihn dem Ziel näher bringen.

"Jede Operation wird in enger Beziehung zu ihren Bedingungen durchgeführt,und die Handlung führt sicher zum notwendigen Erfolg" (Galperin 1973,S.112).

Der Lernende hat jedoch noch kein Wissen über die Bedeutung, die Gründe für

das Auftreten der spezifischen Wahrnehmungsinhalte an bestimmten Stellen im

Handlungsverlauf. Er weiss, was er zu machen hat und was daran wichtig und

was unwichtig ist, ohne zu wissen, warum dies im einzelnen so ist. Eine Über-

tragung auf neue Aufgaben verläuft nach dem 'Prinzip der identischen Elemen-

te': Gleiche Aufgabentypen werden als solche erkannt und in vergleichbarer

Weise angegangen.

Orientierungstyp-III: Hier geht es darum dass der Lernende die Möglichkeit hat, seine

schon vorhandene Orientierungsgrundlage zu vervollkommnen. Er hat ein Wis-

sen über die Grundlegenden Eigenschaften und Zusammenhänge des zu bearbei-

tenden Gegenstandsbereiches und kann sich die noch unbekannten Zusammen-

hänge selbst erarbeiten. Jetzt weiss er, warum sich der Gegenstandsbereich an

bestimmten Stellen im Handlungsverlauf so und nicht anders verhält bzw. sich

repräsentiert. Der Lernende hat ein weitgehend vollständiges mentales Modell

über den Gegenstandsbereich und kann aus diesem Wissen heraus seine Hand-

lungen den gestellten Aufgaben gemäss aufbauen (siehe auch Dutke 1994).

Während beim Orientierungstyp-II noch das permanente Feedback über den ak-

tuellen Zustand ausschlaggebend war, ist hier eine weitgehend 'verinnerlichte',

mentale Orientierung gegeben.


9 8

"Der Lernende wird in die Lage versetzt, die Struktur neuer Lerngegenständeund ihrer wesentlichen Merkmale zu erkennen, und lernt Methoden zu ent-wickeln, um sie selbständig zu analysieren und anzueignen" (Wilhelmer1979, S.203).

Eine lernförderliche Gestaltung der Benutzungsoberfläche sollte sich darin auszeichnen,

dass der Benutzer in die Lage versetzt wird, ein operatives Abbildsystem gemäss dem

Orientierungstyp-III ausbilden zu können. Dieser Aspekt wird in der Literatur unter dem

Thema der Transparenz und Lernförderlichkeit diskutiert (Dutke 1994).

6 . 2 DIE FORDERUNG NACH 'T RANSPARENZ'

"BenutzerInnen sollten erkennen können, ob ein eingegebener Befehl be-handelt wird oder ob das System auf weitere Eingaben wartet. Bei längerenVorgängen sollte das System Zwischenzustandsmeldungen abgeben können."(Ulich 1991, S.258-259)

Transparenz:Unter der Transparenz ist im Sinne des Kontrollkonzeptes die 'Durchschaubar-keit' zu verstehen (Troy 1981); sie ist eine grundlegende Voraussetzung dafür,dass der Benutzer sich eine adäquate mentale Vorstellung von der Funktions-weise des Systems aufbauen kann, welche ihm die zur erfolgreichen Aufgaben-bewältigung notwendigen Orientierungsgrundlagen liefert; damit verbunden istdie Möglichkeit zur 'Vorhersehbarkeit' bzw. 'Antizipation' der Folgen von Ein-gaben in das System (siehe auch Nievergelt 1982).

Bei der Untersuchung der Transparenz geht es unter anderem um die Gestaltung von vi-

suellen Bildern für Objekte, Objekteigenschaften und Aktionen auf und mit diesen Objek-

ten, sowie des gesamten Operatorsystems der Interaktionsstruktur und ihre Erschliessbar-

keit.

Bei graphischen Oberflächen stehen Ikonen (oft auch Piktogramme genannt) und

Menünamen im Zentrum der Maskengestaltung. Wir werden im folgenden den Begriff

'Ikon' für die visuellen Bilder von Objekten und den Begriff 'Piktogramm' für die visuel-

len Bilder von Aktionen (auch Funktionsobjekte genannt, Zeidler und Zellner 1992, S.

115) verwenden. Bisher ist noch keine klare Trennung bei der Gestaltung von Benut-

zungsoberflächen zwischen der Darstellung von Objekten und der Darstellung der Opera-

tionen bzw. Aktionen auf diesen Objekten zu erkennen. Für beide Bereiche werden in der

Praxis sowohl Einträge in Form von Menüoptionen, als auch Ikonen bzw. Piktogramme

verwendet. Die Lösung dieser Gestaltungsfrage hängt im wesentlichen davon ab, wie die

Objekte im Rahmen einer Aufgabe und die jeweils zugeordneten Funktionen identifiziert

werden (siehe Rauterberg et al. 1994b).

Die Forderung nach Transparenz 6.2

9 9

Zu den generativen Verfahren von Piktogrammen gehören nach Staufer (1987, S.

95ff) die 'Produktions'-Methode: Personen aus dem jeweiligen Arbeitsbereich (z.B. Bü-

roanwendungen) werden gebeten, Zeichnungen von Gegenständen oder Sachverhalten

aus ihrer Arbeitsumgebung anzufertigen (Krampen 1969). Die verschiedenen semanti-

schen Eigenschaften dieser Objekte lassen sich dann mit der 'Kärtchen'-Methode erfas-

sen: Die Personen werden gebeten, alle relevanten Eigenschaften der verschiedenen Ob-

jekte auf Kärtchen aufzuschreiben und anschliessend hinsichtlich ihrer semantischen

Nähe verschiedenen Haufen zuzuordnen. Dieses schriftliche Material ist die Gestaltungs-

grundlage für die semantischen Beschriftungen der Ikonen bzw. Piktogramme

Sind durch die eben beschriebenen Methoden erst einmal wichtige Objektklassen

identifiziert, so kann über ein semantisches Differential dieser Visualisierungen die

Grundlage für eine Validierung mit dem semantischen Differential der verbalen Beschrei-

bungen gelegt werden (Staufer 1987, S. 97ff.). Die semantischen Beschreibungskatego-

rien lassen sich über das generative Verfahren des 'Brainstormings' gewinnen. An-

schliessend wird das semantische Umfeld der relevanten Kategorien mit Hilfe des seman-

tischen Differentials erschlossen. Larkin und Simon (1987, S.98) stellen folgende drei

Aspekte als besonders vorteilhaft von bildhaften Repräsentationsformen heraus:

• "Diagrams can group together all information that is used together, thus avoiding largeamounts of search for the elements needed to make a problem-solving inference.

• Diagrams typically use location to group information about a single element, avoidingthe need to match symbolic labels.

• Diagrams automatically support a large number of perceptual inferences, which areextremely easy for humans."

In einer empirischen Untersuchung konnte gezeigt werden (Streitz, Lieser und Wolters

1989), dass die Vorteile in der Bearbeitungsgeschwindigkeit von Testaufgaben für eine

Desktopoberfläche im wesentlichen auf die Art der visuellen Beschaffenheit der repräsen-

tierten Interaktionsobjekte zurückzuführen ist.

Die topologische Struktur des externen 'Gedächtnisses' mit bildhafter Repräsenta-

tionsform kann unterschiedlich komplex sein (Loftus 1972; Loftus und Bell 1975; Antes,

Chang und Lenzen 1985). Die Bewältigung dieser Komplexität durch den Benutzer hängt

im wesentlichen von seinem Wissensstand über den Problembereich ab:

"Because the representation is useful only if one has the productions that canuse it, we can readily understand the common complaint of physics profes-sors that students 'refuse to draw diagrams' or 'don't appreciate their value.' Ifthe students lack productions for making physics inferences from diagrams,they may not only fail to 'appriciate' the value, but will find them largelyuseless" (Larkin und Simon 1987, S.71).


100

Die Ausnutzung des visuellen Informationsangebotes ist darüber hinaus auch noch von

der konkreten per Instruktion vorgegebenen Aufgabenstellung abhängig. Dies konnten

Heemsoth und Möckel (1986) bei der Untersuchung des Blickverhaltens unter Variation

der Instruktionen aufzeigen (siehe auch Paap et al. 1987).

Wie lassen sich unter den zuvor skizzierten Bedingungen allgemeine Vorgaben für

die Gestaltung des Wahrnehmungsraumes ableiten? Zunächst einmal gilt es, den semanti-

schen Rahmen für die konkrete Ausgestaltung der zu visualisierenden Strukturen abzu-

stecken. Da dieser semantische Rahmen nicht allgemein angebbar1 ist, sondern stets für

die betreffende Benutzergruppe neu erstellt werden muss, können also nur Verfahren und

Methoden zur Gewinnung der benutzerspezifischen Interpretationsvorschriften eingesetzt

bzw. entwickelt werden. Diese Verfahren und Methoden gilt es dann in einem zweiten

Schritt auf ihre Tragfähigkeit hin zu überprüfen. Folgende Visualisationsprobleme sind

insgesamt bei Abbildung der Zustandsräume des interaktiven Systems auf die Benut-

zungsoberfläche zu berücksichtigen (Daugs, Blischke und Oliver 1984, siehe Tabelle

6.2.1).

Tabelle 6.2.1 Übersicht über die verschiedenen Visualisierungsbereiche (aus Daugs,Blischke und Oliver 1984)

Visualisierungsbereich Bereichsdimensionen

Gegenstandsbezogener Visualisationsbereich

('Was soll visualisiert werden?')

Visualisation aufgabenrelevanter Teilaspekte;

Visualisation veränderter aufgabenrelevanter Teilaspekte;

Visualisation von Ist-Soll-Diskrepanzen.

Quantitativer Visualisationsbereich

('Wieviel soll visualisiert werden?'

Oberflächenkomplexität = Dialogkomplexität + Anwen-dungskomplexität;

Dichte des Informationsangebotes;

Umfang der textuellen und bildhaften Rückmeldungen;

Menge der Hervorhebungen;

Menge von Hinweis- und Leitzeichen.

Topologischer Visualisationsbereich

('Wie soll visualisiert werden')

Abstraktionsgrad;

Anordnungsstruktur;

Hervorhebungen und Hinweiszeichen (Farbe, Schattie-rung, Zoom);

Präsentationswiederholungen.

1 Siehe z.B. die 'Desktop'-Metapher als Gestaltungsrahmen für den Einsatz von Software im Büro-bereich oder die 'Karteikasten'-Metapher bei dem Einsatz von Datenbanksystemen. In wie weit jedochdiese Art von Metaphern auch bei völlig neuartigen Strukturen (z.B. HyperText-Systemem) einsetzbarist, bleibt fragwürdig (Rauterberg und Hof 1995).


101

Diese einzelnen Dimensionen dienen der Gestaltungsgrundlage für die Visualisierungen

im Sinne der Transparenz. Die konkreten Objekte, um die es sich z.B. bei einer GUI-

Oberfläche handelt, sind Fenster, Pull-down-Menüs und Ikonen (Zeidler und Zellner

1992). Zur Ikon- und Menügestaltung liegt schon eine umfangreiche Forschungstätigkeit

vor (Staufer 1987; Lauter 1987). Im Rahmen der Prozesssteuerung ist die Gestaltung der

Bildschirmdarstellungen für die von den Benutzern benötigten Informationsquellen von

Härtner (1988) beispielhaft untersucht worden.

Bisher gibt es noch keine umfassende Theorie, aus der sich unabhängig von der je-

weiligen Aufgabe ableiten liesse, welche Eigenschaften des Zustandsraumes eines inter-

aktiven Systems in welchen interaktiven Situationen von welchem Benutzer benötigt

werden. Wichtig in diesem Zusammenhang ist dabei eine entsprechende Aufgabenana-

lyse, welche auf diese Fragen ein besonderes Augenmerk richtet (Gediga, Greif, Mo-

necke und Hamborg 1989; Beck und Ilg 1991; Greif und Hamborg 1991; Ziegler und

Janssen 1995). Ein erstes heuristisches Vorgehen besteht darin, dass der Systemdesigner

sich in denjenigen interaktiven Situationen, in denen vom Benutzer Entscheidungen ver-

langt werden, Rechenschaft darüber ablegt, welche Informationen für eine sinnvolle Ent-

scheidung vom Benutzer benötigt werden könnten (McKendree und Carroll 1987; Mo-

necke und Hamborg 1989). Da die Interessen der Benutzer und ihre individuellen Unter-

schiede sehr verschieden sein können, ist es allgemein ratsam, dem Benutzer soviel wie

möglich an Zustandseigenschaften mit Hilfe von TOpen zugänglich zu machen. Um den

Benutzer jedoch nicht zu überfordern, sollte Anzahl und Umfang der TOpen anpassbar

sein (Haaks 1992).

Transparenz

Kompatibilität Konsistenz Feedback Unterstützung

Abbildung 6.2.1 Die Forderung nach 'Transparenz' setzt sich inhaltlich aus den vierRichtlinien 'Feedback', 'Kompatibilität', 'Konsistenz' und 'Unterstützung' zusammen.

Es scheint sinnvoll zu sein, Transparenz als eine globale Systemeigenschaft und nicht als

eine einzelne Gestaltungsrichtlinie aufzufassen. Allerdings ebenfalls soweit zu gehen wie


102

Maass (1994), nämlich "Transparenz als Idealzustand der Mensch-Computer Interaktion"

zu definieren, würde eine zu starke Betonung allein dieses einen Aspektes bedeuten.

Wenn man Transparenz jedoch nur etwas weiter fasst, entgeht man zumindest dem Pro-

blem, unter Transparenz all diejenigen Aspekte zusammenfassen zu müssen, welche sich

besser einzeln unter Feedback, Kompatibilität, Konsistenz und Unterstützung diskutieren

lassen (siehe Maass 1983). Ein System kann dann als transparent gelten, wenn es aus-

reichend Feedback gibt, kompatible Wahrnehmungs- und Interaktionsstrukturen anbietet,

welche hinreichend konsistent sind, sowie dem Benutzer verschiedene Arten von Unter-

stützung anbietet. Durch diese Verlagerung von Transparenz auf die Ebene der emergen-

ten Systemeigenschaften müssen wir auch das Konzept der Transparenzoperatoren auf

die Gestaltungsrichtlinien Feedback, Kompatibilität, Konsistenz und Unterstützung aus-

dehnen (siehe Abbildung 6.2.1). Transparenz lässt sich durch zwei unterschiedliche

Arten von Feedback erhöhen: statisches und dynamisches Feedback.

Ein interaktives System gibt dann statisches Feedback, wenn der Benutzer die stati-

sche Struktur des interaktiven Systems bzw. wesentliche Eigenschaften dieser Struktur

(z.B. das Operatorsystem) während des Umganges mit dem System wahrnehmen, erler-

nen und adäquat handhaben kann. Unter den Aspekt des statischen Feedbacks fällt also

die Visualisierung hinsichtlich der von der DK und AK angebotenen Funktionalität (Card

und Henderson 1987, Fitzgibbon und Patrick 1987, Krönert 1987) und des Aufbaus der

Menüstruktur (Widdel und Kaster 1986, Lüdtke und Nackunstz 1987).

Bei der Entwicklung von Programmierumgebungen werden verstärkt die bearbeite-

ten Programmstrukturen visuell umgesetzt und auf der E/A-Schnittstelle in einer stati-

schen Form dem Benutzer zugänglich gemacht (Shneiderman et al. 1986, Wiecha und

Henrion 1987, Haarslev und Möller 1989). Auf die Bedeutung der Vermittlung der De-

sign-'Philosophie' – von Keil-Slawik (1987) auch Systemrationalität genannt – soll hier

hingewiesen werden. Damit ist gemeint, dass bei den gängigen Softwareprodukten aus

dem Bereich der Standardsoftware (wie Textverarbeitung, Datenbanken, Tabellenkalku-

lation) die Entwickler von einem bestimmten Ablauf bei der Bearbeitung der jeweiligen

Anwendungsobjekte ausgehen. Diese Sicht der Entwickler wird jedoch meistens weder in

der Dokumentation noch in der Software selbst explizit vermittelt. Der Benutzer erkennt

diese Systemrationalität meistens nur implizit daran, dass ein Bearbeitungsweg gemäss

der Designphilosophie von dem jeweiligen Softwareprodukt optimal bewältigt wird.

Wenn der Benutzer jedoch einen davon abweichenden Bearbeitungsweg wählt, was viele

Softwareprodukte oftmals zulassen, hat er mit Seiteneffekten, bzw. unbeabsichtigten

Auswirkungen, zu rechnen.


103

Unter dynamischem Feedback soll sowohl die statische Rückmeldung über dynami-

sche Prozesse, als auch die dynamische Rückmeldung über Prozessverläufe selbst ver-

standen werden. Hinweise auf die Gestaltung von statischen Repräsentationsformen dy-

namischer Prozesse finden sich bei Kindborg und Kollerbaur (1987) und Rauterberg

(1994). Kindborg und Kollerbaur unterscheiden dabei die Darstellung von Handlungs-

trägern und Handlungsabläufen und berufen sich auf Darstellungsmittel, wie sie in den

Bereichen des Comics und des Zeichentrickfilms verwendet werden. Im Bereich der Si-

mulation von dynamischen Systemen werden z.B. 'system-dynamic'-artige Modelldia-

gramme eingesetzt (Häuslein und Hilty 1988). Das dynamische Feedback dient der Visu-

alisierung von dynamischen Prozessen in Form dynamischer Abläufe. So wurde in einer

Programmierumgebung für eine visuelle Programmiersprache der Ablauf der Wertzuwei-

sungen an die einzelnen Parameter visuell nach ikonischen Regeln umgesetzt (Janke und

Kohnert 1989, Schröder et al. 1990). Dynamisches Feedback wird sehr gut im einfach-

sten Fall über 'analoge' Zustandsanzeigen realisiert (z.B. 'percent-done progress indica-

tor' Myers 1985, Dählmann-Heinecke und Heinecke 1989).

6 . 3 PRODUKTBEZOGENE M ESSUNG VON FEEDBACK

Feedback:Feedback beinhaltet die Art und Weise der Rückmeldungen seitens des Systemsan den Benutzer, welche dem Benutzer gegenüber Auskunft über den aktuellenSystemzustand, als auch über Erfolg oder Misserfolg seiner Handlungen geben.Diese Rückmeldungen können somit zur Korrektur der Handlungsplanung und-ausführung herangezogen werden. Rückmeldungen über statische und dynami-sche Systemeigenschaften dienen dem Erlernen, bzw. der Ausdifferenzierungder mentalen Vorstellungen des Benutzers.


Interaktions-Schnittstelle


Anzahl (und Art) an Repräsentationsformen der interaktiven Funktionen

Wirkungsbreite und Reversibilität der Interaktions-operatoren

Feeback

Anzahl (und Art) an Repräsentationsformen der interaktiven Objekte

Eingangs- und Aus- gangsbestimmbarkeit der Interaktions-operatoren

Aktivierbarkeit und Anwendungsbreite der Anwendungs-funktionen

Abbildung 6.3.0.1 Die produktbezogenen Aspekte der Gestaltungsrichtlinie Feedbackbezogen auf die drei Seeheim-Schnittstellen.


104

Um die Gestaltungsrichtlinie 'Feedback' quantitativ bestimmen zu können, lassen sich in

einem ersten Schritt als grobe Annäherung die Summe über alle Quotienten zwischen

wahrnehmbaren und verborgenen Objekten und Funktionen berechnen (Definition des

Ausmasses an absolutem Feedback). Um dieses Mass unabhängig von der aktuellen An-

zahl an Dialogkontexten zu definieren, kann das Verhältnis der Anzahl an WFIPen zu der

Anzahl an VFIPen als Mittelwert über alle Dialogkontexte hinweg errechnet werden (Defi-

nition des Ausmasses an relativem Feedback; zur Erläuterung von WFIP und VFIP siehe

oben). Wir gehen dabei von der folgenden Überlegung aus: Je mehr WFIPe vorhanden

sind, desto grösser ist auch das Ausmass an statischem Feedback über das Operatorsy-

stem. In diesem Sinne wird die Messung von Feedback ausschliesslich auf die Anzahl

wahrnehmbarer Repräsentationen der Dialog- und Anwendungsoperatoren und -objekte

beschränkt! Der gesamte Bereich der Dialog- und Anwendungszustände bleibt vorerst un-

berücksichtigt.

6 . 3 . 1 Quantitative Masse für Feedback

Wir definieren verschiedene Masse, welche das Ausmass an Feedback getrennt für die in-

teraktiven Objekte und die interaktiven Funktionen (dargeboten als interaktive Operatoren)

messen. Es wird hier zunächst nicht zwischen der Dialog- und der Anwendungsfunktio-

nalität unterschieden, obwohl sich die Masse (AFBO und AFBF bzw. AFBF RFBF)

auch jeweils getrennt für diese beiden Funktionsbereiche angeben liessen.

(Definition des ABSOLUTEN FEEDBACKs der interaktiven Objekte)

KAFBO = Σ (#WOd / #VOd)

d=1

AFBO absolutes Mass für Feedback bzgl. der interaktiven Objekte;#WOd Anzahl an allen wahrnehmbaren nicht-funktionalen Objekten be-

züglich Dialogkontext d;#VOd Anzahl an allen verborgenen nicht-funktionalen Objekten bezüg-

lich Dialogkontext d;K Anzahl an Dialogkontexten D mit mindestens einem VO.

Produktbezogene Messung von Feedback 6.3

105

(Definition des ABSOLUTEN FEEDBACKs der interaktiven Funktionen)

KAFBF = Σ (#WFIPd / #VFIPd)

d=1

AFBF absolutes Mass für Feedback bzgl. der interaktiven Funktionen;#WFIPd Anzahl an allen wahrnehmbaren funktionalen Interaktionspunkten

bezüglich Dialogkontext d;#VFIPd Anzahl an allen verborgenen funktionalen Interaktionspunkten

bezüglich Dialogkontext d;K Anzahl an Dialogkontexten D mit mindestens einer VF.

Die beiden so definierten Masse AFBO und AFBF sind jedoch in ihrer Grösse noch ab-

hängig von der absoluten Anzahl an analysierten Dialogkontexten im interaktiven System

und können daher nur bedingt zum Vergleich zwischen verschiedenen Systemen herange-

zogen werden. Um diesen Nachteil auszugleichen, werden die beiden folgenden, rela-

tiven Masse RFBO und RFBF entwickelt. Wie man unschwer erkennen kann, lässt sich

das Mass AFBO bzw. AFBF aus dem zugehörigen Mass RFBO bzw. RFBF einfach her-

leiten: AFBO = K * RFBO / 100% bzw. ABFF = K * RFBF / 100%.

(Definition des RELATIVEN FEEDBACKs der interaktiven Objekte)

KRFBO = 1/K Σ #WOd / #VOd * 100%

d=1

RFBO relatives Mass für Feedback bzgl. der interaktiven Objekte;#WOd Anzahl an allen wahrnehmbaren nicht-funktionalen Objekten be-

züglich Dialogkontext d;#VOd Anzahl an allen verborgenen nicht-funktionalen Objekten bezüg-

lich Dialogkontext d;K Anzahl an Dialogkontexten D mit mindestens einem VO.


106

(Definition des RELATIVEN FEEDBACKs der interaktiven Funktionen)

KRFBF = 1/K Σ #WFIPd / #VFIPd * 100%

d=1

RFBF relatives Mass für Feedback bzgl. der interaktiven Funktionen;#WFIPd Anzahl an allen wahrnehmbaren funktionalen Interaktionspunkten

bezüglich Dialogkontext d;#VFIPd Anzahl an allen verborgenen funktionalen Interaktionspunkten


Wenn AFBF bzw. RFBF auch zunächst einmal als globale Masse des funktionalen Feed-

backs gelten können, so ergibt sich bei ihrer Anwendung folgendes Problem: Für meh-

rere WFIPe für genau einen VFIP liefert AFBF und RFBF nur ein verzerrtes Abbild des

absoluten bzw. mittleren funktionalen Feedbacks (z.B. die Verwendung von Alias-Kon-

strukten: andere Kommandonamen, andere Ikonen usw.). Aus diesem Grund ist es rat-

sam, eine Korrektur vorzunehmen. Eine Korrekturmöglichkeit für diesen Fall besteht

darin, bei der Quantifizierung der überzähligen WFIPen pro VFIP diese nur einmal zu

zählen.

(Definition des korrigierten RELATIVEN FEEDBACKs der interaktiven Funktionen)

KKRFBF = 1/K Σ (#WFIPd – #ÜWFIPd ) / #VFIPd * 100%

d=1

KRFBF korrigiertes relatives Mass für funktionales Feedback;#WFIPd Anzahl an allen wahrnehmbaren funktionalen Interaktionspunkten

im Dialogkontext d;#ÜWFIPd Anzahl an überzähligen wahrnehmbaren funktionalen Interakti-

onspunkten bezüglich eines VFIP im Dialogkontext d;#VFIPd Anzahl an allen verborgenen funktionalen Interaktionspunkten


Es bleibt bisher der Aspekt vollständig unberücksichtigt, dass der für einen VFIP die Se-

mantik tragende, perzeptuelle WFIP räumlich nicht mit dem aktionalen WFIP zusammen-

fällt. Bei den Massen AFBO, AFBF und RFBO, RFBF ist daher auch nicht die Trennung

zwischen Bildschirm und Tastatur berücksichtigt; so ist z.B. ein maussensitiver Bereich

repräsentational direkter als die Erklärung der Bedeutung einer Funktionstastenbelegung


107

auf dem Bildschirm Für diesen letzteren Fall muss der Benutzer immer noch die Semantik

der jeweiligen Taste kognitiv kurzfristig zwischenspeichern, um während der Zuwen-

dungsreaktion hin zur Tastatur behalten zu bleiben. Erst bei einem hochgeübten Benutzer,

der mit seinen 10 Fingern 'blind' schreiben kann und keine Orientierungsreaktion bezüg-

lich der Tastatur benötigt, fällt dieser Unterschied weg. Dies ist z.B. immer dann der Fall,

wenn auf dem Bildschirm die Bedeutung (in irgendeiner Form) für einzelne Tasten (ins-

besondere Funktionstasten) als WFIP gegeben ist (siehe König 1989, S. 73).

Wir müssen also zwischen der Menge der Elemente des Wahrnehmungsraumes

(WFIPen) und der Menge der Elemente des wahrnehmbaren Aktionsraumes (WFIPAen)

unterscheiden (siehe Abbildung 5.3.3). Diese Unterscheidung ist deshalb besonders

wichtig, weil hier die eigentlich zusammengehörenden Elemente des Wahrnehmungsrau-

mes und des Aktionsraumes auseinanderfallen. Diese Distanz ist durch die physikalische

Entfernung ∆ zwischen WFIP und WFIPA messbar.

Gegeben sei das folgende Beispiel: Auf dem Bildschirm wird zu jedem aktuellen

Dialogkontext auf der untersten Bildschirmzeile die Belegung der Funktionstasten ange-

zeigt. Die Menge der WAFIPe ist die Menge der Funktionstasten auf der Tastatur selbst,

zumeist mit Benennungen wie F1.. bzw. PF1.. beschriftet. Die Menge der WFIPen ist

die Menge der Bezeichnungen auf der untersten Bildschirmzeile: PF1=HELP oder ähn-

lich. Diese Zuordnung muss vom Benutzer entweder im Kurzzeit- oder bei längerer

Übung im Umgang mit der jeweiligen Software auch im Langzeitgedächtnis für die hand-

lungsleitende Entscheidung vorhanden sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass

der Benutzer diese Zuordnung im externen visuellen 'Gedächtnis' belässt und die jeweili-

ge Funktionstaste ohne Blickwendung hin zur Tastatur findet und betätigt.

Erweitern wir nun das Mass für RFBF um diese physikalische Distanz, so kommen

wir zur Definition des gewichteten relativen Feedbacks. Die Distanz zwischen einem ge-

gebenen WFIP und seinem WFIPA wird in physikalischen Masseinheiten gemessen

(z.B. in cm). Um dieser Distanz ∆ ein angemessenen Gewicht innerhalb des Gesamt-

masses zu geben, wird der Korrekturfaktor C eingeführt. Dieser Korrekturfaktor C dient

zusätzlich noch dazu, die physikalische Masseinheit herauszukürzen und hat daher selbst

die jeweilige Masseinheit der Distanz ∆.

(Definition des gewichteten RELATIVEN FEEDBACKs der interaktiven Funktionen)

GRFBF = 100% * 1 / K 1 / Idi=1

Id

∑∆ i = 0; # WFIPi,d / # VFIPi,d

∆ i > 0; # WFIPi,d / (#VFIPi,d * ∆ i,d / C)

d=1

K

∑


108

GRFBF gewichtetes, relatives Mass für das Ausmass an funktionalemFeedback;

#WFIPd Anzahl an repräsentationalen Interaktionspunkten bezüglich Dia-logkontext d;

#VFIPd Anzahl an funktionalen Interaktionspunkten bezüglich Dialogkon-text d;

K Anzahl an Dialogkontexten D mit mindestens einer VF;∆i = |WFIPi – WFIPAi|d der Absolutbetrag der physikalisch mess-

baren Distanz des i-ten WFIP zu seinem WFIPA im Aktionsraumbezüglich Dialogkontext d (Angabe z.B. in cm);

WFIPi der i-te wahrnehmbare Interaktionspunkt des Wahrnehmungs-raumes;

WFIPAi der i-te wahrnehmbare Interaktionspunkt des Aktionsraumes;C Korrekturfaktor für die Distanz; z.B. C=10 cm;Id Anzahl der vorhandenen Interaktionsdistanzen bezüglich des Dia-

logkontextes d.

Bei der Anwendung des Masses GRFBF wird der Unterschied einer traditionellen CUI-

Oberfläche mit den üblichen Auswahlmenüs (Zahlen oder Buchstabenkodierungen für die

entsprechenden Menüoptionen) zu einer mausgesteuerten Oberfläche deutlich. Bei der

mausgesteuerten Oberfläche werden die Distanzen ∆ = |WFIP–WFIPA| überwiegend Null

ergeben. Ebenso lassen sich Benutzungsprobleme bei Grafiktabletts vorhersagen, wenn

die Aufteilung der Funktionen auf den Wahrnehmungsraum (z.B. Bildschirm) und den

wahrnehmbaren Aktionsraum (z.B. wechselnde Bedeutung der [Funktions-]Tasten der

Messlupe) ein ständiges hin- und herpendeln für den Benutzer erzwingen. Besonders kri-

tisch wird es dann, wenn die Messlupe auch noch gleichzeitig selbst als 'Maus' eingesetzt

werden muss!

Die bisher vorgestellten Masse geben natürlich nur einen rein quantitativen Aspekt

des Ausmasses an Feedback wieder und lassen die Problematik der semantischen Bedeu-

tung der einzelnen WFIPen völlig ausser acht (siehe die beachtenswerten Ergebnisse von

Streitz, Lieser und Wolters 1989). Es ist jedoch oftmals – wie hier auch – ein trade-off:

Verlust an Semantik, Gewinn an quantitativer Exaktheit.

Wie werden nun die Kennwerte für eine gegebene Benutzungsoberfläche ermittelt?

Die folgende Verfahrensvorschrift beschreibt, wie man im einzelnen vorzugehen hat:

1. Es werden alle zu analysierenden Dialogkontexte festgelegt und in Form eines Interak-

tionsstrukturschemas graphisch aufbereitet (siehe Abbildungen A.1 bis A.4 im An-

hang). Jeder mögliche Wechsel zwischen einzelnen Dialogkontexten wird durch eine

gerichtete Kante in dieses Schema eingetragen (siehe auch Alty und Mullin 1989,

sowie Gieskens und Foley 1992, Janssen 1993).


109

2. Für jeden Dialogkontext wird die Anzahl aller wahrnehmbaren und verborgenen inter-

aktiven Objekte bzw. Funktionen ausgezählt und in das zugehörige Schema des Dia-

logkontextes eingetragen. Es lassen sich auch – für eine vorläufige, globale Charakte-

risierung – Summen- und Mittelwerte mit zugehöriger Standardabweichung berech-

nen. Es ist jeweils festzustellen, ob es sich um ein Dialog- oder Anwendungsobjekt

bzw. -funktion handelt.

3. Für jeden Dialogkontext wird das Verhältnis #WO/#VO bzw. #WFIP/#VFIP berech-

net und dem entsprechenden Dialogkontext zugeordnet.

4. Die Anwendung der einzelnen Masse auf dieses Schema erlaubt die einfache Berech-

nung der definierten Kennwerte pro Mass. Da es sich bei den Massen RFBO und

RFBF um arithmetische Mittelwerte handelt, kann man mit einem entsprechenden

Taschenrechner bzw. Statistikprogramm auch gleichzeitig die zugehörige Streuung

bzw. Standardabweichung als zusätzliches Mass für die Variation des jeweiligen

Kennwertes über alle Dialogkontexte hinweg berechnen.

6 . 3 . 2 Ausmass an Feedback einer CUI-Oberfläche

Zunächst werden alle zu analysierenden CUI-Dialogkontexte festgelegt. Dann werden

anhand der Dokumentation oder durch systematisches Ausprobieren, alle verborgenen

und wahrnehmbaren Interaktionspunkte ermittelt. Dies bedeutet in der Regel eine vertiefte

Einarbeitung in die zu analysierende Software und kann sich ohne automatische

Unterstützung – je nach Vorkenntnissen – über Stunden und Tage erstrecken. So bietet

z.B. das Programm MsWORD dem Benutzer unter der Menüoption "Extras:Befehle…"

die Möglichkeit, sich automatisch eine vollständige Liste aller WORD-Funktionen

(VFIPe) erstellen zu lassen.


110

DB.Addressen (CON,CON) ( - - - ) Datei.Eingabe

Verbindung:>CH..Neukom, Anja_____

Anrede: Frau_Vorname: Anja____________

Strasse: Irchelstr. 10_____

Nachname: Neukom____

Stadt: 8057 Zuerich__________ Land: Switzerland_________

Telephon: +49-1-3622951__

1Feld 2Richtg 3 4Merk 5 6 7Rechn 8Druck 9Fertig 10Stop

Bemerkung: _______________________________________________

Abbildung 6.3.2.1 Die CUI-Oberfläche eines Datenbankprogrammes mit allen WFIPenund WOen.

Bei dem dargestellten Dialogkontext in Abbildung 6.3.2.1 befindet man sich in der Rou-

tine 'Eingabe' des Moduls 'Daten' des Datenbankprogrammes ADIMENS. Der Benutzer

hat die Möglichkeit, bei dem 'Eingabe'-WAFIP (senkrechter Strich) weitere ASCII-

Zeichen einzugeben bzw. zu löschen. Die Verlagerung dieses WAFIP erfolgt über die

Cursortasten. Die weitere Dialogsteuerung kann in diesem Dialogkontext nur noch über

die Funktionstasten erfolgen. Die Semantik der Funktionstasten ist in der untersten Bild-

schirmzeile gegeben.

Bei jedem Interaktionspunkt, der gefunden wird, muss entschieden werden, ob es

sich um eine Anwendungs- oder eine Dialogfunktion handelt. Hierbei hilft die oben be-

reits beschriebene Faustregel: Alle Operatoren, welche Änderungen des Anwendungsob-

jektes hervorrufen, beruhen auf Anwendungsfunktionen; alle anderen Operatoren beruhen

auf Dialogfunktionen! Das Ergebnis dieses ersten und zweiten Schrittes ist ein Interak-

tionsstrukturschema und ist in Abbildung A.1 im Anhang zu sehen.


111

Tabelle 6.3.2.1 CUI-Oberfläche mit den Kennwerten für wahrnehmbare bzw. verbor-gene dialog- und anwendungsfunktionale Interaktionspunkte [Std = Standardabweich-

ung, K = Anzahl analysierter Dialogkontexte D].

nur für betroffene D über alle D

Art der FIPe Kennwert (± Std) K Kennwert (± Std) K GesamtzahlVAFIP 27,1 (± 25,3) 16 12,1 (± 21,2) 36 434WAFIP 2,5 (± 3,2) 16 1,1 (± 2,5) 36 40VDFIP 11,0 (± 18,1) 33 10,1 (± 17,6) 36 362WDFIP 4,9 (± 3,9) 33 4,5 (± 3,9) 36 162

Im zweiten Schritt wird zur globalen Charakterisierung der Oberfläche die Summe und

der Kennwert mit Standardabweichung (Streuung) für jeden der vier Interaktionspunkt-

typen (VAFIP, WAFIP, VDFIP, WDFIP) ausgezählt bzw. errechnet. Das Ergebnis ist in

Tabelle 6.3.2.1 gegeben. Die relativ hohen Werte für die verborgenen anwendungsfunk-

tionalen Interaktionspunkte (VAFIP) kommen dadurch zustande, dass bei Interaktions-

punkten mit reiner Texteingabe, alle in Frage kommenden ASCII-Tasten der separaten

Tastatur genau einmal als ein VAFIP gezählt werden. Wenn diese Eingaben dagegen

ebenfalls über eine auf dem Bildschirm sichtbaren ASCII-Tabelle mittels Mausklick erfol-

gen können (wie z.B. bei MsWORD), so sind entsprechende WAFIPe mitzuzählen.

Zur vorläufigen Beurteilung dieser CUI-Oberfläche anhand der gewonnenen Kenn-

werte berechnen wir das Verhältnis von WAFIP zu VAFIP. Es ergibt sich der Wert von

2.5/27.1 = 0,08; d.h. nur ca. 8 % aller VAFIPe haben eine wahrnehmbare Entsprechung

(WAFIPe) auf dem Bildschirm. Etwas besser sieht es bei den DFIPen aus: Ca. 44% aller

VDFIPe haben eine wahrnehmbare Entsprechung. Aufgrund der stark unterschiedlichen

und teilweise hohen Streuungen (±2,5 bis ±25,3; Tabelle 6.3.2.1) zwischen den ver-

schiedenen Dialogkontexten erhalten wir jedoch erst dann validere Angaben, wenn wir

das Mass AFBF bzw. RFBF berechnen (siehe weiter unten).

6 . 3 . 3 Ausmass an Feedback einer GUI-Oberfläche

Da die GUI-Oberfläche fast beliebig viele Fenster – und damit entsprechende Dialogkon-

texte – zulässt, besteht die Schwierigkeit, nicht genau angeben zu können, wieviel Fen-

ster bzw. verschiedene Dialogkontexte für die Aufgabenbearbeitung aktuell benutzt wer-

den könnten. Wir behelfen uns zur Lösung dieses Problems damit, dass wir für die

Quantifizierung einer GUI-Oberfläche nur untere Abschätzungen angeben.


112

VERBUND.Lieferant-Nr

F1Eingabe

F2Löschen

F3Ändern

F4Suchen

F5Anzeigen

F6Datei

F7Schlüssel

F8Sortier.

F10Ende

DeskDatei Wahl RechnenSchalterOptionEdit ProgrammVerbund

LIEFERUNG

LIEFERANT

ARTIKEL

VERBUND

500010 1001 250

Lieferant-Nr Artikel-Nr Menge

VERBUND.Lieferant-Nr ( )

500010 1002 10 604650 1001 500 604650 1002 100 604650 2004 50

Im/ExportSortierbrett

Drucker

MischenKlemmbrett

Diskette

Papierkorb

Abbildung 6.3.3.1 Die GUI-Oberfläche des Datenbankprogrammes mit allen WFIPenund WOen.

Die im folgenden bezüglich der GUI-Oberfläche aufgeführten Werte stellen somit untere

Grenzwerte dar, welche oftmals überschritten werden. Dieser Ansatz ist daher als konser-

vativ anzusehen, weil die GUI-Oberflächen im Einzelfall noch deutlich höhere Kennwerte

erhalten können, als wir in unserer Quantifizierung berücksichtigen. Um z.B. die Interak-

tionsstruktur graphischer Oberflächen vollständig zu beschreiben, reichen kontextfreie

Sprachen bzw. Zustandsübergangsdiagramme (ZÜD) nicht aus.

"Für realistische graphische Anwendungen ist eine Spezifikation mit ZÜDnicht durchführbar. Allerdings ist die Komplexitätsbeherrschung graphischerInteraktionen auch mit anderen existierenden Spezifikationsmittel nicht ge-löst, weil nicht die Spezifikationsmittel selbst, sondern der Umfang graphi-scher Benutzerschnittstellen und die Feinregulierung der Beschreibung dieProblemursachen darstellen " (Hübner 1990, S. 284).

Es ist dennoch oftmals ausreichend, durch eine entsprechende Abstraktion und damit ein-

hergehende Vereinfachung die jeweils relevanten Aspekte hinreichend genau abschätzen


113

zu können (siehe z.B. Rauterberg 1988b, bzw. Abbildung A.2 im Anhang). Weiterhin

haben wir vereinfachend bei der Menüauswahl in Pull-down-, bzw. Pop-up-Menüs von

Desktop- bzw. direktmanipulierbaren Oberflächen folgendes Vorgehen gewählt: Obwohl

die einzelnen Menüoptionen nicht permanent sichtbar sind, zählen wir dennoch alle akti-

vierbaren Menüoptionen als vollwertige WFIPe zum jeweiligen Dialogkontext hinzu. Die

Operation 'Auswahl einer Menüoption' lässt sich aus der folgenden 'analogen' Aktions-

sequenz zusammengesetzt betrachten: 'Mausklick auf Menünamen' + 'Auswahl der

Menüoption' + 'Aktivierungsaktion'. Diese vereinfachende Annahme verhindert, dass

jede Menüoperation als ein neuer Dialogkontext gezählt werden muss. Dies lässt sich da-

durch rechtfertigen, dass durch den 'Mausklick auf Menünamen' in der Regel keine Ein-

schränkung im aktuellen Umfang der ansonsten ebenfalls aktivierbaren Operatoren her-

vorgerufen wird.

Tabelle 6.3.3.1 GUI-Oberfläche mit den Kennwerten für wahrnehmbare bzw. verbor-gene dialog- und anwendungsfunktionale Interaktionspunkte [Std = Standardabweich-

ung, K = Anzahl analysierter Dialogkontexte D].

nur für betroffene D über alle D

Art der FIPe Kennwert (± Std) K Kennwert (± Std) K GesamtzahlVAFIP 28,8 (± 25,8) 19 19,5 (± 25,1) 28 547

WAFIP 2,6 (± 3,2) 19 1,8 (± 2,9) 28 49

VDFIP 20,4 (± 26,9) 28 20,4 (± 26,9) 28 570

WDFIP 15,2 (± 18,7) 28 15,2 (± 18,7) 28 425

Zur vorläufigen Beurteilung dieser GUI-Oberfläche berechnen wir das Verhältnis von

WAFIP zu VAFIP. Es ergibt sich der Wert von 2,6/28,8 = 0,09; d.h. nur ca. 9 % aller

VAFIPe haben – ähnlich wie bei der CUI-Oberfläche – eine wahrnehmbare Entsprechung

(WAFIPe) auf dem Bildschirm. Deutlich besser sieht es bei den DFIPen aus: 75 % aller

VDFIPe haben eine wahrnehmbare Entsprechung. Auch bei dieser Oberfläche messen wir

stark unterschiedliche und teilweise hohe Streuungen zwischen den verschiedenen Dia-

logkontexten (±2,9 bis ±26,9; Tabelle 6.3.3.1), so dass wir die genauere Analyse mittels

AFBF und RFBF abwarten wollen.

6 . 3 . 4 Ein Vergleich der CUI- mit der GUI-Oberfläche

Bei der CUI- und der GUI-Oberfläche – insbesondere in den Dialogkontexten mit Text-

eingabe – kommen auch nicht wahrnehmbare Interaktionspunkte vor. Wir erhalten daher

Feedbackwerte deutlich unter 100% (siehe Tabelle 6.3.4.1). Bei der Berechnung von

AFBF und RFBF haben wir jedoch zunächst nicht zwischen WDFIPen und WAFIPen


114

unterschieden, sondern einen allgemeinen Kennwert über alle Interaktionspunkte hinweg

berechnet. Um GRFBF zu bestimmen, haben wir eine mittlere Distanz zwischen Bild-

schirm und Tastatur von 20 cm angenommen, so dass sich für jeden Interaktionspunkt

der Tastatur (WFIPA) eine Korrektur mit C=10 cm um den Faktor 2 ergab. Durch diese

Korrektur wird das Ausmass an Feedback des jeweiligen WFIPA und seines zugehörigen

VFIP um die Hälfte reduziert. Da bei der CUI-Oberfläche keine maussensitiven Bereiche

existieren, sondern zu jedem WFIP auf dem Bildschirm ein entprechender WFIPA auf

der Tastatur gehört, macht sich diese Korrektur deutlich bemerkbar. Bei der GUI-Ober-

fläche kommt diese Korrektur nur dann zum Tragen, wenn es im entsprechenden Dialog-

kontext primär um Texteingabe über die separate Tastatur geht. Zur speziellen Bedeutung

und Wirkung der Interaktion mit einem direktmanipulativen Gerät (z.B. Maus) siehe die

Diskussion im Abschnitt 5.3.

Tabelle 6.3.4.1 Ergebnisse der Masse AFBF, RFBF und GRFBF (plus Standardab-weichung) für die beiden Oberflächen des relationalen Datenbankprogramms [K = Anzahl

analysierter Dialogkontexte, F = Anzahl verborgener Funktionen].

Interaktionsstruktur AFBF RFBF K GRFBF FCUI-Oberfläche 26,3 73% ± 40% 36 42% ± 22% 796

GUI-Oberfläche 18,4 66% ± 38% 28 61% ± 39% 1117

Um die Ergebnisse unserer empirischen Vergleichsstudie zwischen diesen beiden Ober-

flächen zu erklären (Rauterberg 1989a, 1992e), haben wir zunächst angenommen, dass

die GUI-Oberfläche deutlich mehr visuelles Feedback im Sinne von Transparenz besitzt

(siehe Ulich et al. 1991). Diese Interpretation lässt sich anhand der quantitativen Unter-

schiede bzgl. der Kennwerte von AFBF und RFBF nicht aufrechterhalten (siehe Tabelle

6.3.4.1). Erst wenn man das Mass GRFBF zum Vergleich heranzieht, kann der ange-

nommene Unterschied zu Gunsten der GUI-Oberfläche aufgezeigt werden. Weiteren For-

schungsarbeiten bleibt zunächst vorbehalten, herauszufinden, ob unsere Wahl des Kor-

rekturfaktors C = 10 cm valide ist. Auch scheint – statt der räumlichen – die zeitliche Di-

mension zur Korrektur sinnvoll einsetzbar zu sein (siehe oben die Diskussion über die

Behaltenskurve für das Kurzzeitgedächtnis zu Abbildung 3.1.2). Ebenso wäre die Anzahl

an Transparenzoperatoren (TOpen) als Dimension für den Korrekturfaktor denkbar: Wie-

viel TOpen werden benötigt, um an die Beschreibung über die Benutzung eines Interak-

tionspunktes z.B. in einem Online-Hilfesystem heranzukommen?

Wir haben hier zunächst nur deshalb die interaktiven Funktionen ausgewertet, weil

die Handlungsplanung des Benutzers primär auf der wahrgenommenen Verfügbarkeit

und Verwendbarkeit des Operatorsystems beruhen. Insbesondere bei graphischen Ober-


115

flächen zeichnen sich die einzelnen Dialogkontexte überwiegend durch die WDFIPe und

WAFIPe aus (siehe Abbildung 6.3.3.1). Wir werden weiter unten bei der Analyse einer

multimedialen Oberfläche sehen, dass dort auch die wahrnehmbaren Objekte aus der

Menge aller passiven Repräsentationsformen eine wesentliche Rolle spielen. Der Ver-

gleich dieser beiden Oberflächen mittels RFBF bzw. GRFBF gilt daher zunächst nur ein-

geschränkt für das Funktionsfeedback und nicht für das Objektfeedback. Da unsere

Masse nur den rein quantitativen Aspekt wiedergeben, ist auch nicht auszuschliessen,

dass der deutlich nachweisbare Vorteil der GUI-Oberfläche noch zusätzlich in der Art der

Objektrepräsentation selbst begründet ist (Art der Ikonen für die Dateien, Klemmbrett,

Papierkorb usw., sowie die Dateiinhalte in einem Fenster mit den enthaltenen Datensätzen

usw.). Nichts desto trotz ist Art und Umfang des Operatorsystems von ausschlaggeben-

der Bedeutung.

6 . 3 . 5 Ausmass an Feedback des multimedialen Informationssystemsmit hierarchischer Interaktionsstruktur

Der Ausgangspunkt dieser Analyse ist das multimediale Bankeninformationssystem

'Kiosk' (Version-A, Daum und Schlagenhauf 1993)1. 'Kiosk' ist für eine deutsche

Bankorganisation entwickelt worden und wurde erstmals in einer Schalterhalle des Cash-

Service dem Publikum öffentlich zugänglich. Benutzt wird es über einen berührungssen-

sitiven Bildschirm ('Touchscreen'). Das System basiert auf einer sternförmigen bzw. hie-

rarchischen Interaktionsstruktur (siehe Abbildung A.3 im Anhang). Wenn der Benutzer

von einem Sachgebiet in ein anderes wechseln will, muss er innerhalb der stern- bzw.

baumartigen Hierarchie immer über den Hauptknoten gehen. Alle maussensitiven Be-

reiche, welche eine Aufsteigen in der Hierarchie bewirken, sind in explizitem Design

(Rauterberg 1993c) gestaltet ('ikonisierte Buttons' in der Schaltleiste; siehe Abbildung

6.3.5.1; Rauterberg und Schlagenhauf 1993). Alle absteigenden Interaktionsfelder sind

dagegen meistens implizit gestaltet und in der Regel im Darstellungsbereich plaziert. Der

Darstellungsbereich befindet sich zwischen der oberen Infozeile ("Wo bin ich?", Niever-

gelt 1982) und der unteren Schaltleiste ("Wohin kann ich gehen?").

1 An dieser Stelle möchte ich mich sehr herzlich bei der ADI GmbH in Karlsruhe, insbesondere HerrnDr. habil. K. Schlagenhauf bedanken, ohne dessen grosszügige Unterstützung diese Untersuchung un-denkbar gewesen wäre.


116

Abbildung 6.3.5.1 Bildschirmmaske des multimedialen Informationssystems mit sechsWFIPen (kreisförmiger Button unten Mitte, Bild links, 'Bargeld', 'Geldanlage', 'Kon-toauszüge' und 'Kredit') und zwei nicht-funktionalen WOen ('Logo', 'Wegweiser').

Auf der Bildschirmmaske (Abbildung 6.3.5.1) sind sechs verschiedene funktionale Ob-

jekte zu sehen, welche im Darstellungsbereich angeordnet sind: Das Bild links, sowie die

Begriffe 'Bargeld', 'Geldanlage', 'Kontoauszüge' und 'Kredit'. Ein Mausklick auf das

Bild führt zu einem Maskenwechsel hin zu einer grundrissartigen Übersicht des betreffen-

den Stockwerkes mit einer Übersicht der dort angebotenen Dienstleistungen. Durch einen

Mausklick auf einen der Begriffe gelangt der Benutzer zu dem entsprechenden Sachge-

biet. Durch 'Drücken' des kreisförmigen Buttons kommt man genau eine Hierarchiestufe

nach oben. Die Infozeile am oberen Maskenrand enthält keine interaktiven Objekte.

Gemäss unserem quantitativen Beschreibungskonzept unterscheiden wir zwischen

anwendungs- (AFIP) und dialogfunktionalen (DFIP) Interaktionspunkten. Was ist jedoch

ein AFIP bei einem Informationssystem bzw. was ist die Anwendungskomponente? Da

ein Informationssystem primär dazu da ist, zu informieren, haben wir alle berührungssen-

sitiven Bereiche einer Masken dann als ein AFIP gezählt, wenn die zugehörige Folge-

maske Sachinformationen enthält. Alle anderen aktivierbaren Objekte sind demzufolge

reine DFIPe. Diese DFIPe dienen ausschliesslich dazu, die Navigation zwischen den ver-

schiedenen Sachgebieten zu ermöglichen. Als erstes haben wir festgelegt, welche Masken

Sachinformationen enthalten. Alle Vorgängermasken erhalten für den entsprechenden be-


117

rührungssensitiven Bereich, welcher zu der Maske mit Sachinformation führt, einen

AFIP.

Tabelle 6.3.5.1 Kennwerte, Standardabweichung und Gesamtzahl der wahrnehmbarenbzw. verborgenen dialog- und anwendungsfunktionalen Interaktionspunkte des multi-

medialen Informationssystems mit hierarchischer Interaktionsstruktur [Std = Standardab-weichung, K = Anzahl Dialogkontexte].

Art der FIPe Kennwert (± Std) K Gesamtzahlverborgene AFIPe VAFIP 3,5 (± 3,4) 68 241

wahrnehmbare AFIPe WAFIP 3,5 (± 3,4) 68 241

verborgene DFIPe VDFIP 0,5 (± 0,7) 68 34

wahrnehmbare DFIPe WDFIP 0,5 (± 0,7) 68 34

nicht-funktionale Objektrepräsentationen WO 5,9 (± 3,4) 68 404

WAFIP + WDFIP + WO WOtot 10,0 (± 5,7) 68 679

In der Abbildung 6.3.5.1 zählen wir z.B. einen WDFIP (kreisförmiger Button) und fünf

WAFIPe (Bild links, 'Bargeld', 'Geldanlage', 'Kontoauszüge' und 'Kredit'), sowie zwei

zusätzliche, nicht-funktionale WOe ('Logo' und 'Wegweiser' in der Infozeile). Da ein

multimediales Informationssystem in der Regel ohne separate Tastatur benutzt wird, kann

es nur dann VFIPe geben, wenn (1.) ein berührungssensitiver Bereich keine wahrnehm-

bare Repräsentationsform hat, (2.) weiteren Maustasten entsprechende Operatoren zuge-

ordnet oder (3.) Mehrfachklicks mit unterschiedlicher Bedeutung zugelassen sind. Keine

dieser drei Bedingungen liegt in unserem Fall vor.

Um das Ausmass an Feedback zu berechnen, stellt sich bei dieser Art von multime-

dialen Oberflächen ein besonderes Problem: Obwohl alle verborgenen Funktionen auch

mit einem wahrnehmbaren Interaktionspunkt ausgestattet sind, kann es durch die Eigen-

schaften des Maskenkontextes zu Interpretationsschwierigkeiten kommen. Nicht alle

wahrnehmbaren Objekte sind auch tatsächlich aktivierbar! Die Anzahl wahrnehmbarer

Objekte pro Dialogkontext (Bildschirmmaske) lässt sich daher in zwei Teile aufteilen: (1.)

die Menge aller funktionalen und damit aktivierbaren Objekte [WAFIP + WDFIP], und

(2.) die Menge aller nicht-funktionalen Objekte [WO]. Der Benutzer hat also mindestens

drei spezifische Orientierungsprobleme zu bewältigen: (1.) welches wahrnehmbare Objekt

ist maussensitiv, (2.) welche Maske erscheint als nächstes, wenn ein maussensitiver Be-

reich aktiviert wurde, sowie (3.) wie komme ich wieder zu der vorherigen Maske zurück.

Die Menge aller wahrnehmbaren Objekte eines Dialogkontextes [WOtot] ist die Summe

aus (WAFIP + WDFIP + WO). Je näher der Quotient aus (WAFIP + WDFIP)/WOtot bei

Eins liegt, desto seltener kommt es vor, dass nicht-funktionale Objekte fälschlicherweise


118

für aktivierbar gehalten werden. Wir erhalten für die Version-A des multimedialen Infor-

mationssystems den Quotienten (0,5 + 3,5)/10,0 = 0,40. Bei der Version-A sind im

Mittel 40% aller wahrnehmbaren Objekte berührungssensitiv und daher aktivierbar.

6 . 3 . 6 Ausmass an Feedback des multimedialen Informationssystemsmit vernetzter Interaktionsstruktur

Um den Zugang zu den angebotenen Informationen der verschiedenen Sachgebiete des

multimedialen Informationsystems (Version-A, siehe vorherigen Abschnitt) zu erleich-

tern, wurde eine neue Oberflächenversion entwickelt (Version-B): Wir verknüpften die

einander zugehörigen Informationen miteinander (Brunner und Rauterberg 1993). D.h.,

zu jeder gefundenen Information sollte man die dazu relevanten anderen Informationen

einfach und direkt aufrufen können (ausführlichere Beschreibung im Kapitel 7). Die da-

durch erreichte Flexibilisierung bewirkt zugleich eine Zunahme der Komplexität der Inter-

aktionsstruktur (siehe Abbildung A.4 im Anhang). Um diesem Gestaltungsziel gerecht

werden zu können, musste teilweise der Übergang von explizitem zu implizitem Design

vorgenommen werden (Rauterberg 1993c).

Tabelle 6.3.6.1 Multimediales Informationssystem mit netzartiger Interaktionsstruktur:Kennwerte, Standardabweichung und Gesamtzahl der wahrnehmbaren bzw. verborgenendialog- und anwendungsfunktionalen Interaktionspunkte [Std = Standardabweichung, K

= Anzahl Dialogkontexte].

Art der FIPe Kennwert (± Std) K Gesamtzahlverborgene AFIPe VAFIP 4,2 (± 4,5) 65 276

wahrnehmbare AFIPe WAFIP 4,4 (± 4,7) 65 285

verborgene DFIPe VDFIP 1,3 (± 1,1) 65 87

wahrnehmbare DFIPe WDFIP 1,4 (± 1,1) 65 88

nicht-funktionale Objektrepräsentationen WO 7,0 (± 2,7) 65 458

WAFIP + WDFIP + WO WOtot 12,8 (± 6,3) 65 831

Die Veränderungen des multimedialen Informationssystems bei der Version-B beziehen

sich im wesentlichen auf die Interaktionsstruktur (siehe Abbildung A.4 im Anhang). Das

Ausmass an visuellem Feedback sollte sich daher von dem der Version-A nicht unter-

scheiden. Eine Besonderheit muss jedoch erwähnt werden: Bei der detaillierten Analyse

der einzelnen Dialogkontexte haben wir überzählige WFIPen gefunden (siehe Dialogkon-

text 'Immobilien Angebot', 'Veranstaltungen' und 'Ausstellung' in Abbildung A.4 im

Anhang). Schauen wir uns das im einzelnen an (siehe Tabelle 6.3.6.1).

Es zeigen sich keine gravierenden Unterschiede hinsichtlich des Ausmasses an

funktionalem Feedback zwischen den beiden multimedialen Oberflächen (siehe Tabelle


119

6.3.5.1 und Tabelle 6.3.6.1): Alle VFIPe haben auch mindestens einen WFIP. Der ge-

ringfügige Unterschied zwischen WAFIP und VAFIP bzw. WDFIP und VDFIP in

Tabelle 6.3.6.1 ist bedingt durch die überzähligen WAFIPe bzw. WDFIPe. Das Verhält-

nis von (WAFIP + WDFIP)/WOtot beträgt (4,4 + 1,4)/12,8 = 0,45. D.h., dass im Mittel

45% aller wahrnehmbaren Objekte der Version-B berührungssensitiv sind. Das Problem

der überzähligen WAFIPe bzw. WDFIPe wird im folgenden Abschnitt durch die Anwen-

dung des Masses KRFBF adäquat berücksichtigt.

6 . 3 . 7 Vergleich der beiden multimedialen Informationssysteme

Um die Kennwerte für die Masse AFBO und RFBO bzw. AFBF und RFBF berechnen

zu können, müssen wir zuerst festlegen, welche Objekte des interaktionellen Raumes IR

als WO und VO bzw. WFIP und VFIP anzusehen sind. Dies ist jedoch im allgemeinen

bei multimedialen Informationssystemen recht einfach (siehe die Beschreibung zur Abbil-

dung 6.3.5.1); die Darstellung dieser Ergebnisse für jeden Dialogkontext – einschliesslich

der Interaktionsstruktur – ist in einem Interaktionsstrukturschema in der Abbildung A.3

bzw. A.4 im Anhang zu sehen.

Tabelle 6.3.7.1 Multimediales Informationssystem mit baum- und netzartiger Interak-tionsstruktur: Ergebnisse der Masse AFBO und RFBO bzw. AFBF und RFBF (plus

Standardabweichung) [K = Anzahl analysierter Dialogkontexte].

Vers.: Struktur AFBO RFBO AFBF RFBF KRFBF KA: baumartig 404 100% ± 0% 275 100% ± 0% 100% ±0% 68

B: netzartig 458 100% ± 0% 373 103% ±16% 100% ±0% 65

Da es bei den beiden Oberflächen unseres multimedialen Informationssystems weder ver-

borgene Objekte, noch verborgene Funktionen gibt, sind alle entsprechenden Kennwerte

für RFBO und RFBF mindestens 100% (siehe Tabelle 6.3.7.1). Die etwas höheren

Werte für RFBF bei der Version-B mit der netzartigen Interaktionsstruktur sind durch

insgesamt 10 überzählige funktionale Repräsentationen bedingt. Dieser Unterschied wird

durch das Mass KRFBF vollständig ausgeglichen (siehe Tabelle 6.3.7.1). Wie wir se-

hen, unterscheiden sich beide Oberflächenversionen nicht hinsichtlich ihres relativen Aus-

masses an Objekt- bzw. Funktionsfeedback.

120

7 DER GESTALTUNGSBEREICH 'KONTROLLE'

Der Bereich der 'Kontrolle' ist in verschiedene Richtlinien untergliedert. Eine im Rahmen

dieser Arbeit wesentliche Gestaltungsrichtlinie ist die 'Flexibilität' und ihr Verhältnis zu

den Gestaltungsrichtlinien 'individuelle Anpassbarkeit (benutzerseitige Definierbarkeit)'

und 'individuelle Auswahl-(möglichkeiten)'. Die Gestaltungsrichtlinie 'Partizipation'

wird in Rauterberg et al. (1994b) behandelt.

7 . 1 'KONTROLLE ' ALS BESTANDTEIL MENSCHLICHER H ANDLUNGEN

Kontrolle ist eine menschliche Aktivität, bei der Zustände bzw. Vorgänge 'kontrolliert'

werden oder ein Wissen über diese Möglichkeiten vorhanden ist. Der Mensch hat dann

das Gefühl von Kontrolle (über sich und/oder seine Umwelt), wenn die Wirkungen

seiner Handlungen die von ihm beabsichtigten Ansprüche bzw. Ziele erfüllen. Je nach

Anspruch kann eine Wirkung befriedigend oder unbefriedigend sein. Nicht alles lässt sich

wirksam beeinflussen, dennoch ist das subjektive Gefühl der eigenen Wirksamkeit von

existentieller Bedeutung (Flammer 1990, Ulich 1991).

Menschliches Verhalten hat immer irgendwelche Wirkungen, unabhängig ob das

Verhalten bewusst oder nicht bewusst, geplant oder nicht geplant ist. Handlungen sind

geplantes und bewusst ausgeführtes Verhalten. Wenn das Ziel einer Handlung ausserhalb

dieser Handlung selbst liegt, ist es oft möglich, das gleiche Ziel auf mehrere Arten errei-

chen zu können. Wenn die Arten der alternativen Zielerreichung komplex sind und sich

die handelnde Person dessen mehr oder weniger bewusst ist, dann heissen die mental re-

präsentierten möglichen Wege zur Erreichung eines Handlungszieles Pläne (Miller, Ga-

lanter und Pribram 1960).

Es lassen sich vier Kontrollbereiche unterscheiden (siehe Tabelle 7.1.1): (1.) Kon-

tingenz-Wissen (K-W), (2.) Kontroll-Meinung (K-M), (3.) Kontrolle-Haben (K-H) und

(4.) Kontrolle-Ausüben (K-A). Menschen, die Kontrolle ausüben, haben ein Wissen um

das aktuell gesetzte Ziel (a) und es für sich selbst als handlungsleitend akzeptiert (e); sie

kennen mindestens einen Weg, dieses Ziel zu erreichen (b), wissen von sich selbst, dass

sie diesen Weg auch gehen können (c bzw. d) und gehen diesen Weg dann auch tatsäch-

lich (f). Im Unterschied dazu bedeutet Kontrolle-Haben, dass Menschen nur von sich

selbst überzeugt sind, dass sie den Zielerreichungsweg auch tatsächlich gehen könnten,

tun es jedoch aktuell nicht. Um eine Kontroll-Meinung handelt es sich dann, wenn man

zwar das Ziel kennt (a), auch einen Weg zur Zielerreichung (b), und sich selbst die Fähig-


121

keit zuschreibt, diesen Weg auch gehen zu können (c), aber diese Fähigkeit tatsächlich

nicht besitzt (d). Kontingenz-Wissen umfasst alle gewussten Ziel-Mittel-Relationen (b).

"Kontrolle ist im menschlichen Leben mindestens in zwei Formen existenti-ell, nämlich als aktives Kontrollieren und als Wissen, dass man über be-stimmte Zielbereiche Kontrolle hat. Das erste dient dem aktiven Zieler-reichen, das zweite ist Bestandteil des Selbstbildes und dient dem eigenenSelbstwert. ...Kontrolle ermöglicht eine gewisse Vorhersagbarkeit. Auch wenn Vorhersag-barkeit allein Stress reduzieren und das Wohlbefinden steigern kann, so sinddiese Wirkungen der Vorhersagbarkeit doch weniger ausgeprägt als im Fallvon Kontrolle..." (Flammer 1990, S. 112-113).

Tabelle 7.1.1 Übersicht über die verschiedenen Arten der Kontrolle: Kontingenz-Wissen (K-W), Kontroll-Meinung (K-M), Kontrolle-Haben (K-H) und Kontrolle-Aus-

üben (K-A) (in Anlehnung an Flammer 1990).

Bestandteile von Handlungskontrolle K-W K-M K-H K-Aa das (bestimmte) Ziel Z kennen X X X X

b (mindestens) einen Zielerreichungsweg kennen X X X X

c zu glauben, diesen Weg selber gehen zu können X X X

d diesen Weg auch tatsächlich selber gehen können X X

e das Ziel Z als aktuell gesetztes Ziel akzeptieren X

f den gewählten Zielerreichungsweg selber gehen X

Die verschiedenen Arten der subjektiven und/oder objektiven Kontrollmöglichkeiten sind

in das Modell der verschiedenen Arbeitszufriedenheitsformen von Bruggemann (Brugge-

mann, Groskurth und Ulich 1975) eingeflossen. Oesterreich (1981, S.243) konnte zei-

gen, dass positive Gefühle aus der Erfahrung von Kontrollkompetenz bzw. Kontrolle-

Haben resultieren ('zu wissen, diesen Weg selber gehen zu können' (d) siehe Tabelle

7.1.1). Stress ist nach Ulich (1981) insbesondere mit – tatsächlichem oder vermeint-

lichem – Kontrollverlust verbunden. Kontrollverlust geht einher mit Gefühlen der Bedro-

hung, des Ausgeliefertseins, der Hilflosigkeit und der Abhängigkeit. Um Anwendern von

EDV möglichst frühzeitig und umfassend die Kontrolle über das EDV-System zu geben,

dient die Gestaltungsrichtlinie der 'Partizipation' und der 'Individualisierbarkeit'.

7 . 2 DIE FORDERUNG NACH 'I NDIVIDUALISIERBARKEIT '

"Wenn wir tatsächlich alle miteinander verwandt sein sollten, der Mensch desuns gegenwärtig vertrauten Typs also tatsächlich an einer Stelle (auf dieserErde, Anm.d.V.) entstanden ist, dann ist das Geschehen auf der Welt als eingigantischer Individualisierungsprozess zu deuten, personell und kulturell"(Deichsel 1988, S. 21).

7 Der Gestaltungsbereich 'Kontrolle'

122

An dieser Stelle möchte ich kurz auf die Sonderstellung der Gestaltungsrichtlinie 'Indivi-

dualisierbarkeit' eingehen und seine Rolle im Bezug auf die anderen Gestaltungsricht-

linien herausarbeiten. Es muss davon ausgegangen werden (Ulich 1978), dass (1.) Be-

nutzer individuell recht unterschiedlich sind, und (2.) die Berücksichtigung dieser Unter-

schiede bei der Werkzeuggestaltung einen positiven Effekt auf die Benutzer ausübt (Ulich

1978, Ackermann 1987, Ulich 1987 und 1989). Da der Softwareentwickler nicht im vor-

hinein jede jemals von irgendeinem Benutzer gewünschte Oberflächeneigenschaft vor-

wegnehmen kann, ist Individualisierbarkeit nur dadurch möglich zu erreichen, dass der

Benutzer selbst später 'vor Ort' die Möglichkeit hat, die zunächst vorgegebene Oberfläche

in seinem Sinne durch entsprechende Veränderungen anzupassen (Greutmann 1992,

Haaks 1992). Mit dieser Möglichkeit der Individualisierbarkeit kann damit bei entsprech-

ender Metafunktionalität die einmal vorgegebene Oberfläche (in einem gewissen Rahmen)

umgestaltet werden.

Die Gestaltungsrichtlinie Individualisierbarkeit (sowie auf der Ebene des Software-

entwicklungsprozesses die Gestaltungsrichtlinie 'Partizipation') nimmt eine Metarolle ein.

Wir werden daher auch die zur individuellen Anpassung benötigten Operatoren Metaope-

ratoren nennen (im Unterschied zu Dehning, Essig und Maass 1978). Es wird dadurch –

zusätzlich zu der im Zentrum der Gestaltung stehenden Benutzungsoberfläche – eine

weitere Benutzungsoberfläche etabliert: Die Individualisierungsoberfläche zur Anpassung

der Arbeitsoberfläche. Inwieweit die Bedienung dieser Individualisierungsoberfläche

auch im Arbeitsalltag durch die Endbenutzer selbst durchgeführt werden kann, oder vom

System durchgeführt werden sollte, wird an anderer Stelle diskutiert (Greutmann und

Ackermann 1987, Karger 1990, Rauterberg und Thalmann 1992, Meyer 1994).

Die Ziele der Individualisierbarkeit können auf verschiedenen Wegen erreicht wer-

den. Zum einen steht die Flexibilität zur Verfügung, die dem Benutzer jederzeit erlaubt,

aus dem Angebot von mehreren vorhandenen Möglichkeiten irgendeine auszuwählen. Im

Unterschied dazu bietet die individuelle Auswahl alternative Nutzungsvarianten an (z.B.

'configuration sets'), zwischen denen sich der Benutzer im Sinne von Wahlmöglichkeiten

zunächst entscheiden muss. Diese Auswahlentscheidung wird durch Metaoperationen

dem System mitgeteilt. Sobald der Benutzer jedoch seine Entscheidung getroffen hat, ist

der weitere Bearbeitungsweg festgelegt und kann – im Gegensatz zur Flexibilität – nicht

mehr sofort und unmittelbar neu gewählt werden, sondern bedarf stets mindestens einer

zusätzlich Metaoperation.

Eine weitere Möglichkeit der Individualisierbarkeit wird als individuelle Anpassung

bezeichnet. In diesem Fall erlaubt das System dem Benutzer Änderungen an dem Granu-

Die Forderung nach Individualisierbarkeit 7.2

123

lationsgrad und/oder dem aktuell verfügbaren Funktionsumfang selber vornehmen zu

können (Adaptierbarkeit durch Eigenprogrammierung), oder das System verändert sich

selbst aufgrund der Nutzungsart des Benutzers (Autoadaptierbarkeit, siehe Haaks 1992

bzw. Debevc et al. 1994). Abbildung 7.2.1 zeigt eine Übersicht über die drei Grund-

säulen der Individualisierbarkeit, sowie das zugehörige Ausmass an aktuellen bzw. po-

tentiellen Freiheitsgraden.

Individualisierbarkeit

Individuelle Anpassung(Eigenpro-grammierung)

Individuelle Auswahl

Flexibilität

aktuelle Freiheitsgrade

potentielle Freiheitsgrade(Meta-Dialog Aufwand)

Abbildung 7.2.1 Die Forderung nach 'Individualisierbarkeit' setzt sich inhaltlich ausden drei Richtlinien 'Flexibilität', 'individuelle Auswahl' und 'individuelle Anpassung'zusammen. Die Umsetzung der potentiellen Freiheitsgrade in aktuelle Freiheitsgrade er-

fordert einen Metadialog (siehe Ulich et al. 1991, S. 135-138).

Um jedoch einen Benutzer zunächst überhaupt in die Lage zu versetzen, mit einem inter-

aktiven Softwaresystem zu arbeiten, müssen Gestaltungsvorgaben gemacht werden.

Diese Vorgaben sind sozusagen als Voreinstellungen ('default-values') anzusehen. Dieje-

nigen Kriterien, welche unmittelbar auf die konkrete Gestaltung der Benutzungsoberflä-

che abzielen, dienen somit dazu, diese Voreinstellungen aus arbeitspsychologischer Sicht

sinnvoll vornehmen zu können. Die Gestaltungsrichtlinie 'Partizipation' setzt an der Stelle

an, an der der möglichst repräsentative Einbezug der BenutzerInnen in den Gestaltungs-

prozess diese Voreinstellungen herauszuarbeiten hilft (Rauterberg et al. 1994b).

Im Unterschied zu dem Konzept von Oppermann (1989) gehen wir davon aus, dass

die wesentliche Dimension primär aus Sicht des Benutzers darin besteht, Möglichkeiten

zur individuellen Nutzung des Systems zur Verfügung zu haben. Für die softwaretechni-

sche Umsetzung lassen sich die drei Gestaltungskonzepte für Individualisierbarkeit aus-

machen: Flexibilität, individuelle Auswahl und individuelle Anpassung.


124

Das Gestaltungskonzept Flexibilität ist im wesentlichen eine Systemeigenschaft (bei

Oppermann 1989 auch 'Vielfältigkeit' genannt). Der Benutzer wählt zwischen den gleich-

zeitig angebotenen Alternativen die ihm angemessene aus (Merksatz: 'mehrere Möglich-

keiten gleichzeitig'): z.B. Steuerung der Interaktion (1.) mit der Maus, (2.) über Funkti-

onstasten oder (3.) durch die Eingabe von Kommandos. Alle Freiheitsgrade, welche das

flexible System dem Benutzer permanent anbietet, stehen jeweils im aktuellen Dialogkon-

text parallel zur Verfügung. Im Unterschied dazu muss der Benutzer sowohl bei der indi-

viduellen Auswahl, als auch bei der individuellen Anpassung zunächst einen zusätzlichen

Metadialog mit dem System führen. Durch diesen Metadialog wird die jeweilige Auswahl

bzw. Anpassung dem System mitgeteilt: Umwandlung von potentiellen Freiheitsgraden in

aktuelle Freiheitsgrade! Da nicht für alle Gestaltungsaspekte einer Oberfläche eine flexible

Lösung möglich ist (z.B. die Verwendung von Farbe: ein Objekt kann entweder die eine

oder die andere Farbe haben), müssen die beiden anderen Individualisierungsmöglich-

keiten zusätzlich vorhanden sein.

Abbildung 7.2.2 Individualisierungsoberfläche für die 'individuelle Auswahl' beimTextverarbeitungsprogramm MsWORD.

Der Gestaltungsbereich individuelle Auswahl ermöglicht dem Benutzer, aus einer Menge

von vorgegebenen Einstellungen eine ihm zusagende Einstellung auszuwählen (Merksatz:

'Eins zur Zeit, nach Auswahl aus dem Angebot'): Z.B. die Belegung der Tastatur; Farbe,

Form oder Inhalt der Bildschirmelemente; Auswahl und damit Einschränkung auf die be-

vorzugte Interaktionsart usw. (siehe Abbildung 7.2.2). Hat sich der Benutzer einmal ent-

schieden und das System per Metadialog gemäss seinen Vorstellungen konfiguriert, so

Die Forderung nach Individualisierbarkeit 7.2

125

kann er die anderen Alternativen erst nach einem weiteren Auswahldialog benutzen. Um

den Metadialog für die Auswahl mit dem System führen zu können, ist eine spezielle

Schnittstelle notwendig (z.B. das 'Schreibtischzubehör' beim Apple-MacIntosh oder die

Option 'Befehle...' bei MsWORD). Diese Auswahl kann z.B. in einem separaten Fenster

wie bei dem Textverarbeitungsprogramm MsWORD erfolgen (siehe Abbildung 7.2.2).

Der Gestaltungsbereich individuelle Anpassung erlaubt dem Benutzer mittels der

vom System angebotenen Metafunktionalität die Eigenschaften und das Systemverhalten

zu verändern. So kann z.B. der Benutzer die Bildschirmelemente und Interaktionsobjekte

nach eigenen Vorstellungen frei benennen. Eventuell kann er den Bildschirmaufbau selbst

neu definieren oder den Granulationsgrad des Operatorsystems dadurch verringern, dass

er die einzelnen Basisfunktionen zu Makros zusammenfügt. Für alle diese Anpassungen

benötigt der Benutzer eine spezielle Schnittstelle: die Individualisierungsoberfläche. Diese

ist zumeist eine visuelle oder textuelle Programmierumgebung, mittels derer das System

mit den neuen (zusätzlichen oder alternativen) Eigenschaften ausgestattet werden kann

(z.B. die Batchdateien [*.bat] bei dem Betriebssystem MsDOS™). Einen guten Überblick

über weitere softwaretechnische Möglichkeiten gibt Greutmann (1992, S. 48f) und Haaks

(1992, S. 28ff).

Abbildung 7.2.3 Individualisierungsoberfläche für die 'individuelle Anpassung' beimTextverarbeitungsprogramm MsWORD.

Bei dem Textverarbeitungsprogramm MsWORD™ (Vers. 5.0) besteht die Anpassungs-

schnittstelle aus einer Dialogbox, in der der Benutzer über eine Liste aller Funktionen

(Menüoption 'Befehl...') die von ihm gewünschten Funktionen durch Anklicken mit der

Maus auswählen und bestimmen kann, in welches Menü diese Funktion eingebaut wer-


126

den soll (siehe Abbildung 7.2.3). Zusätzlich lässt sich eine individuell definierbare Ta-

stenkombination diesem Menüeintrag zuordnen. Lediglich die Benutzung dieser Dialog-

box ist der notwendige Metadialog zur individuellen Anpassung dieses Programms.

7 . 3 PRODUKTBEZOGENE M ESSUNG VON FLEXIBILITÄT

Flexibilität:Flexibilität meint die im System vorhandenen interaktiven Freiheitsgrade und da-mit die dem Benutzer prinzipiell zugestandene Autonomie zur Vorgehensweisebei seiner Aufgabenbearbeitung (z.B. alternative Wege durch die Interaktions-struktur, unterschiedliche Reihenfolge der einzelnen Bearbeitungsschritte zurAufgabenbearbeitung). Jede Art von aktuell gegebenen Freiheitsgraden, welchedas System dem Benutzer ohne zusätzlichen Metadialog zur Verfügung stellt,fällt unter die Gestaltungsrichtlinie 'Flexibilität'. Flexibilität ist die "Summe ob-jektiv vorhandener Freiheitsgrade zur selbständigen Setzung und Erreichung vonTeil-Zielen durch variable Abfolge von Teil-Schritten" (Spinas 1987, S.146).

Die Gestaltungsrichtlinie 'Flexibilität' ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass

dem Benutzer gleichzeitig parallel nebeneinander verschiedene Nutzungsmöglichkeiten

angeboten werden. Der Benutzer kann sich die ihm angemessene Art der Nutzung aussu-

chen und durchführen; dabei muss er sich nicht unbedingt aller aktuell vorhandenen Alter-

nativen bewusst sein; es ist lediglich notwendig, dass er mindestens einen möglichen

Zielerreichungsweg (siehe Abschnitt 7.1) kennt.


Interaktions-Schnittstelle


Art und Anzahl der gleichzeitig vorhandenerInteraktionsarten

Anzahl der gleichzeitig angebotenen Namen, bzw. Icons (z.B. Aliase)

Art und Anzahl der parallel angebotenenBildschirmlayouts, bzw. mehrere Bildschirme

Art und Anzahl der vorhandenen Makros

Art und Anzahl der angebotenen Funktionen, bzw. Funktionsbereiche

Anzahl der parallel vorhandenen Tastaturen, bzw. Eingabegeräte

Art und Anzahl der gleichzeitig angebotenen Interaktionspfade

Flexibilität("mehrere Möglichkeiten gleichzeitig")

Abbildung 7.3.0.1 Die produktbezogenen Aspekte der Gestaltungsrichtlinie Flexibilitätbezogen auf die drei Seeheim-Schnittstellen.

Um einem System Flexibilität zu verleihen, werden oft vielfältig zugängliche Funktionen

angeboten. Da diese Funktionen permanent zur Verfügung stehen, kann der Benutzer je-

Produktbezogene Messung von Flexibilität 7.3

127

derzeit im aktuellen Dialogkontext entscheiden, welchen weiteren Bearbeitungsweg er

einschlagen will (z.B. Menüaufruf mittels Maus oder Tastenkombination). Dadurch be-

dient der Benutzer nicht nur das System, sondern er behält die Kontrolle über die System-

nutzung (z.B. das Oberon-System; Wirth und Gutknecht 1992). Bei der Bedienung des

Systems genügt es zunächst, wenn der Benutzer einen beliebigen Bearbeitungsweg

kennt. Dies setzt jedoch eine absolute Äquivalenz der einzelnen angebotenen Funktionen,

die die gleiche Zielerreichung ermöglichen, voraus (kein Auftreten von Seiteneffekten!).

Die Tatsache, dass der Benutzer das System zufriedenstellend bedienen kann, ohne

dabei alle Bearbeitungswege benutzen oder kennen zu müssen, erweist sich als ein anzu-

strebendes Ziel bei der Gestaltung flexibler Systeme. Ein sehr flexibles System kann un-

ter Umständen sehr komplex werden. Zu grosse Flexibilität führt zu Unübersichtlichkeit

und die Vorteile, die durch Flexibilität einem System zugefügt werden, können verloren

gehen. In diesem Fall schafft die Einführung einer teilweisen Standardisierung (optimale

Voreinstellung / 'weiche' Sollregelung) Abhilfe. Will man die Gestaltungsrichtlinie Flexi-

bilität produktbezogen messbar machen, so sind zunächst die verschiedenen Gestaltungs-

aspekte bzgl. der Ein/Ausgabe-, der Interaktions- und der Werkzeugschnittstelle zu be-

stimmen (siehe Abbildung 7.3.0.1).

7 . 3 . 1 Quantitative Masse für Flexibilität

Da sich Flexibilität primär auf die Interaktionsstruktur bezieht, werden wir verschiedene

Masse zu ihrer Quantifizierung definieren. Mit der Länge eines Interaktionspfades besteht

nun die Möglichkeit eines vorläufigen, allgemeinen Masses zur Beschreibung einer Inter-

aktionsstruktur: der Hierarchisierungsgrad (Spinas 1987, S. 117). Berechnen wir die

mittlere Länge aller kürzesten Interaktionspfade einer Oberfläche von einem Startkontext

hin zu einem VFIP, so erhalten wir die Kenngrösse HG. Die Einschränkung auf den kür-

zesten Interaktionspfad (min[lng(Pfdn)]) ist zunächst deshalb von Bedeutung, weil es bei

netzartigen Interaktionsstrukturen meistens mehrere Interaktionsalternativen gibt. Wir

werden diesen Aspekt weiter unten mit einem eigenen Mass quantifizieren.

(Definition des HIERARCHISIERUNGSGRADES)

NHG = 1/N Σ min[lng(Pfdn)]

n=1

HG der Hierarchisierungsgrad;lng(Pfdn) Länge des Interaktionspfades n;N Anzahl aller VFIPe.


128

Wenden wir dieses Mass HG auf den strikt hierarchischen Interaktionsbaum an (siehe

Abbildung 5.5.1), so ergibt sich eine mittlere Pfadlänge von 3,7 (±0,8) für die 12 Inter-

aktionspfade vom Startkontext bis hin zu den einzelnen Anwendungsfunktionen. Hierbei

ist die Länge der möglichen Interaktionspfade hin zu einer Anwendungsfunktion (VAFIP)

zu unterscheiden von der Länge hin zu einer Dialogfunktion (VDFIP). Zur Berechnung

des Kennwertes HG für die VAFIPe geht man wie folgt vor:

1. Man markiert alle Dialogkontexte mit mindestes einem VAFIP.

2. Für jeden dieser Dialogkontexte zählt man die Anzahl der Interaktionsschritte, um vom'Startmenü' zu diesem Dialogkontext zu gelangen. Dann muss noch genau ein extraInteraktionsschritt für die Aktivierung des jeweiligen VAFIP hinzugezählt werden.Dieser Kennwert wird dem jeweiligen Dialogkontext zugeordnet.

3. Man summiert diese Kennwerte über alle VAFIPe und alle markierten Dialogkontexteauf und teilt durch die Anzahl aller VAFIPe.

Für alle vorhandenen VDFIPe kann man entsprechend vorgehen.


VAFIP-Ebene

Pfad-längen=AnzahlInteraktions-schritte

4 44 4

3 3 3 3 3 3 5 54 4

3 34 4 3

44

1

2 3 4

5

6 7

8

9 10 11

12

13 14

Dialog-Kontexte mit den einzelnen DFIPen

Abbildung 7.3.1.1 Schematische Darstellung einer beispielhaft gegebenen, netzartigenInteraktionsstruktur. Der Benutzer navigiert sich durch die 14 unterschiedlichen Dialog-kontexte hindurch zu der jeweils gewünschten Anwendungsfunktionalität (VAFIP), wo-bei ihm jeweils unterschiedlich viele alternative Interaktionspfade zur Verfügung stehen.

Die alternativen Interaktionspfade sind z.T. unterschiedlich lang.


129

Wenn wir die eingeschränkte Gültigkeit des Interaktionsbaumes verlassen wollen, so

müssen wir zu der Beschreibung eines entsprechenden Interaktionsnetzes übergehen.

Hierzu haben wir das Beispiel des Interaktionsbaumes um einige Kanten erweitert und

kommen zu unserem einfachen Interaktionsnetz (siehe Abbildung 7.3.1.1). In der Abbil-

dung 7.3.1.1 sind zu jedem VAFIP (a–l) die entsprechenden Pfadlängen für die interakti-

ve Distanz vom Startkontext bis hin zur VAFIP-Ebene für die verschiedenen Interaktions-

pfade angegeben. Wenden wir unser Mass HG auf dieses beispielhaft eingeführtes Inter-

aktionsnetz an, so ergibt sich eine mittlere Pfadlänge von 3,5 (±0,8) für die insgesamt 12

kürzesten Interaktionspfade. Das Interaktionsnetz weist somit einen fast gleichen Hierar-

chisierungsgrad auf wie der des Interaktionsbaumes aus Abbildung 5.5.1.

Um jedoch den offensichtlichen Unterschied zwischen der 'Baum'- und der 'Netz'-

Struktur quantitativ bestimmen zu können, muss ein weiteres Mass für die Gestaltungs-

richtlinie Flexibilität eingeführt werden. Dieser Aspekt von Flexibilität einer Interaktions-

struktur lässt sich als die Anzahl der alternativen Interaktionspfade hin zur selben Anwen-

dungsfunktion operationalisieren (Spinas 1987, S. 121). Interaktionsflexibilität drückt

sich in der Vielfalt der dem Benutzer angebotenen Interaktionsfunktionalität aus. Diese

Vielfalt in der Interaktionsfunktionalität – insbesondere in der Interaktionsstruktur (z.B.

Maussteuerung und Funktionstasten) – führt zu netzartigen Interaktionsstrukturen. Da die

meisten modernen Oberflächen immer stärker in die Richtung auf netzartige Interaktions-

strukturen hin entwickelt werden (z.B. der Bereich 'Hypertext' usw.), müssen wir uns

zunächst eine Definition für ein Interaktionsnetz verschaffen (siehe auch Janssen 1993).

(Definition eines INTERAKTIONSNETZes)ein Interaktionsnetz IN ist ein gerichteter Graph

IN = (D,IS)

wenn gilt:D ist eine endliche Menge an Dialogkontexten.IS ist eine endliche Menge aller möglichen Interaktionsschritte.

Wir betrachten hier zunächst die Unterschiedlichkeit im Rahmen der Dialogfunktionalität,

über die der Benutzer an eine Anwendungsfunktion gelangt. Je mehr Wege dem Benutzer

hin zu einer Anwendungsfunktion zur Verfügung stehen, desto individuell unterschied-

licher kann er auf die Anwendungsfunktionen zugreifen. Sehen wir uns beispielhaft für

die beiden Anwendungsfunktionen 'd' und 'h' des Interaktionsnetzes aus Abbildung

7.3.1.1 die alternativen Interaktionspfade im einzelnen an (siehe Abbildung 7.3.1.2).


130

1 11 1 1 1

2 2 {2} {3} {3} {4} 4 4

9 {5} {9} 11 6

7

{8}{13} 13 8

10 12

14


5

Abbildung 7.3.1.2 Übersicht über die 21 Interaktionspfade vom Startdialogkontext (Nr.1) bis hin zu jeder Anwendungsfunktion (a–l) des Interaktionsnetzes aus Abbildung7.3.1.1; die alternativen Pfade sind durch geschweifte Klammern gekennzeichnet.

Menge aller alternativen Interaktionspfade für die Anwendungsfunktion 'd':

MaPfdd = {[1,2,5,11], [1,3,11]}

Die Kardinalität K von MaPfd ergibt die Anzahl der Alternativen für dieAnwendungsfunktion 'd':

K MaPfd(d) = 2

Menge aller alternativen Interaktionspfade für die Anwendungsfunktion 'h':

MaPfdh = {[1,3,7], [1,4,7], [1,4,8,7], [1,4,13,7]}

Die Kardinalität K von MaPfd ergibt die Anzahl der Alternativen für dieAnwendungsfunktion 'h';

K MaPfd(h) = 4

Das Mass für die Interaktionsalternativen (IA) lässt sich als Mittelwert über alle diejenigen

Dialogkontexte berechnen, welche mindestens einen VAFIP enthalten. Es werden dabei

pro Dialogkontext mit mindestens einem VAFIP alle möglichen Interaktionspfade vom

Startkontext analysiert und als Kennwert jedem dieser Dialogkontexte zugeordnet. Um

sinnlose Kreispfade zu vermeiden, sollten die alternativen Interaktionspfade um nicht

mehr als maximal zwei Interaktionsschritte vom kürzesten Weg abweichen. Sind alle In-

teraktionspfade bestimmt, kann man sehr einfach über alle VAFIPe hinweg IA als Mittel-

wert gewichtet mit der Kardinalität der Menge alternativer Interaktionspfade berechnen.


131

Das Mass IA gibt somit an, wieviel Interaktionsalternativen im Mittel pro VAFIP zur Ver-

fügung stehen.

(Definition der INTERAKTIONSALTERNATIVEN)

IA = 1/K VAFIP Σ K MaPfd(f) f∈ VAFIP

IA relatives Mass für die Interaktionsalternativen;

K MaPfd(f) Kardinalität der Menge alternativer Interaktionspfade für die je-weilige Interaktionsfunktion f;

VAFIP Menge mit allen VAFIPen.

Sehen wir uns in der folgenden Tabelle 7.3.1.1 die jeweiligen Kardinalitäten der 12

VAFIPe unseres Netzbeispiels aus Abbildung 7.3.1.1 an. Die alternativen Pfade sind in

der Abbildung 7.3.1.2 veranschaulicht. Berechnen wir IA für unser Netzbeispiel anhand

der folgenden Tabelle 7.3.1.1, so ergibt sich IA = 1,75 (±0,87) als durchschnittliche An-

zahl an Interaktionsalternativen pro Anwendungsfunktion. Im Unterschied dazu ergibt

sich IA des strikt hierarchischen Interaktionsbaumes zu IA = 1,00 (±0,00); mit anderen

Worten gibt es bei dem Beispiel mit der Baumstruktur keine Interaktionsalternativen.

Tabelle 7.3.1.1 Anzahl der alternativen Interaktionspfade für die verborgenen Funktio-nen (VAFIP) des Netzbeispiels aus Abbildung 7.3.1.1.

VAFIP MaPfd = Menge der alternativen Pfade K MaPfda [1,2,9] 1

b [1,2,5,10], [1,2,9,10] 2

c [1,2,5,10], [1,2,9,10] 2

d [1,2,5,11], [1,3,11] 2

e [1,2,5,11], [1,3,11] 2

f [1,2,5,6], [1,3,6] 2

g [1,2,5,6], [1,3,6] 2

h [1,3,7], [1,4,7], [1,4,8,7], [1,4,13,7] 4

i [1,4,13] 1

j [1,4,13] 1

k [1,4,8,12,14] 1

l [1,4,8,12,14] 1

Alle möglichen Interaktionspfade, bei denen der Benutzer irgendwo in der Hierarchie hin-

ab und dann irgendwo wieder hinauf steigt, schliessen wir bei unserer Berechnung von

IA selbstverständlich aus. Wir berücksichtigen daher nur alle diejenigen alternativen Inter-


132

aktionspfade, die nicht länger als maximal zwei Interaktionsschritte – relativ zum kürze-

sten Interaktionspfad – sind. Zudem setzen wir Zyklenfreiheit für die Berechnung der al-

ternativen Interaktionspfade voraus.

Ein wesentlicher Aspekt des Vernetzungsgrades der gesamten Interaktionsstruktur

lässt sich somit durch das Mass IA beschreiben. Darüber hinaus werden wir durch ein

weiteres Mass den Verzweigungsgrad pro Dialogkontext definieren. Alle möglichen Ver-

zweigungen zwischen den einzelnen Dialogkontexten sind durch Pfeile zwischen ihnen

symbolisiert (siehe Abbildung A.1 bis A.4 im Anhang). Das Mass für den interaktiven

Verzweigungsgrad (IVG) misst somit das durchschnittliche Ausmass an Dialogfortset-

zungsmöglichkeiten pro Dialogkontext auf der globalen Betrachtungsebene aller Dialog-

kontexte ('fan degree').

(Definition des INTERAKTIVEN VERZWEIGUNGSGRADES)

KIVG = 1/K Σ Σ Post(Dd,f)

d=1 f∈ VFIP

IVG Mass für den interaktiven Verzweigungsgrad;

Post(Dd,f) Erreichbarkeitsfunktion aller unmittelbar zu Dd,f folgenden,unterschiedlichen Dialogkontexte mit lng(Pfd[ISf])=1 für allef ∈ VFIP; Post ist 1 für alle erreichbaren Dialogkontexte, 0sonst.

K Anzahl aller Dialogkontexte D.

Mit den Massen HG, IA und IVG können wir handlungspsychologisch relevante Eigen-

schaften von Interaktionsstrukturen auf der globalen Ebene der Dialogkontexte quantifi-

zieren. Für die Definition von weiteren Flexibilitätsmassen auf der lokalen Ebene eines

jeden Dialogkontextes, müssen wir unsere Definition des Dialogkontextes um die Unter-

scheidung in Dialog- und Anwendungsfunktionen erweitern. Entsprechend muss die Ab-

bildungsfunktion der VFIPe auf die entsprechenden WFIPe aufgeteilt werden. Wir führen

daher die Menge aller dialogfunktionalen Interaktionspunkte (DFIPe) und die Menge aller

anwendungsfunktionalen Interaktionspunkte (AFIPe) ein (siehe auch Abbildung 2.2).

Diesen beiden Mengen werden über Abbildungsvorschriften entsprechende Repräsenta-

tionen auf der EAS zugeordnet: die Menge der WDFIPe und der WAFIPe. Welchen In-

halt diese Abbildungsvorschriften haben, kann am besten über entsprechende Methoden

unter Einbezug der Benutzer herausgefunden werden (Rauterberg et al. 1991).


133

(erweiterte Definition des DIALOGKONTEXTes)

ein Dialogkontext (D) ist ein Neun-Tupel der folgenden Form:

D = (VDFIPm, WDFIPn, VAFIPt, WAFIPs, DKZd, WDKZe, AKZa, WAKZb,ORo)

wenn gilt:

VDFIPm ist die Menge mit m-Elementen aus der Menge aller verborgenen dialog-funktionalen Interaktionspunkte.

WDFIPn ist die Menge mit n-Elementen aus der Menge aller wahrnehmbaren dia-logfunktionalen Interaktionspunkte gemäss der kontextspezifischen Ab-bildungsvorschrift δ der m VDFIPe auf RF.

VAFIPt ist die Menge mit t-Elementen aus der Menge aller anwendungsfunktiona-len Interaktionspunkte.

WAFIPs ist die Menge mit s-Elementen aus der Menge aller wahrnehmbaren an-wendungsfunktionalen Interaktionspunkte gemäss der kontextspezifi-schen Abbildungsvorschrift α der t VDFIPe auf RF.

DKZd ist die Menge aller Zustände der Dialogkomponente (d an der Zahl).

WDKZe ist die Menge aller e wahrnehmbaren Zustände der Dialogkomponente ge-mäss der kontextspezifischen Abbildungsfunktion ζδ der d Elemente vonDKZ auf die Menge aller repräsentierbaren Zustände RZ.

AKZa ist die Menge aller Zustände der Anwendungskomponente (a an derZahl).

WAKZb ist die Menge aller b wahrnehmbaren Zustände der Anwendungskompo-nente gemäss der kontextspezifischen Abbildungsfunktion ζα der a Ele-mente von AKZ auf die Menge aller repräsentierbaren Zustände RZ.

ORo ist die Menge aller interaktiven Objekte im Objektraum (o an der Zahl).

Die Kardinalität K der Menge aller VDFIPe pro Dialogkontext bildet die Grundlage für

ein weiteres Mass der Flexibilität: die Dialogflexibilität, abgekürzt DFl. Errechnen wir den

Mittelwert der Kardinalitäten K aller VDFIPe pro Dialogkontext über alle Dialogkontexte

hinweg, so erhalten wir den Kennwert für DFl des interaktiven Systems.

(Definition der DIALOGFLEXIBILITÄT)

KDFl = 1/K Σ K VDFIPd

d=1

DFl relatives Mass für die dialogbezogene Flexibilität;

K VDFIPd Kardinalität der Menge aller verborgenen dialogbezogenenfunktionalen Interaktionspunkte im Dialogkontext d;


134

K Anzahl der analysierten Dialogkontexte D.

Wenden wir uns der eigentlichen, aufgabenbezogenen Flexibilität zu. Das hierzu ent-

wickelte Mass für die Gestaltungsrichtlinie Flexibilität bezieht sich auf die Handhabung

der Anwendungsfunktionen: die Anwendungsflexibilität, abgekürzt AFl. Der Benutzer

sollte in jedem Dialogkontext die Möglichkeit haben, auf die gesamte Vielfalt der Anwen-

dungsfunktionen zugreifen zu können ('modeless state'). Dies erlaubt dem Benutzer,

nicht nur sehr unterschiedliche Aufgabenstellungen zu bearbeiten, sondern auch ein und

dieselbe Aufgabe auf unterschiedlichen Lösungswegen abzuarbeiten. Dieser Problembe-

reich wird uns unter der Gestaltungsdimension der Aufgabenorientierung weiter unten

noch ausführlicher beschäftigen (Abfolge der Anwendungsoperatoren, siehe Abschnitt

9.2). Ein konkretes Beispiel für die konsequente Umsetzung eines 'modeless'-State

Systems ist Oberon (Wirth und Gutknecht 1992).

Um zu einem quantitativen Mass für die Anwendungsflexibilität AFl zu gelangen,

betrachten wir die Anzahl an direkt zugänglichen Anwendungsfunktionen pro Dialogkon-

text. Es ist mit diesem Mass jedoch noch keine Aussage über die aufgabenbezogene Zu-

sammenführung von Anwendungsfunktionen im aktuellen Dialogkontext getroffen

worden. Diese Einschränkung kann bei Dialogkontexten mit relativ wenigen Anwen-

dungsfunktionen schwerwiegende Beeinträchtigungen des Benutzers zur Folge haben. Je

grösser das Ausmass an Anwendungsflexibilität für die Oberfläche in dem hier vorgestell-

ten Sinne ist, desto kleiner ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine vom Benutzer gerade be-

nötigte Anwendungsfunktion nicht erreichbar ist. Im Extremfall ist zu jedem Zeitpunkt

jeder VAFIP vom aktuellen Dialogkontext aus aktivierbar: ein 'modeless-state' wäre

erreicht. Das quantitative Mass für die anwendungsbezogene Flexibilität AFl lässt sich

wie folgt definieren.

(Definition der ANWENDUNGSFLEXIBILITÄT)

KAFl = 1/K Σ K VAFIPd

d=1

AFl relatives Mass für die anwendungsbezogene Flexibilität;K VAFIPd Kardinalität der Menge aller verborgenen anwendungsbezoge-

nen funktionalen Interaktionspunkte im Dialogkontext d;K Anzahl aller Dialogkontexte D.

Zur konkreten Berechnung von AFl wird zunächst pro Dialogkontext die Menge aller ver-

borgenen Anwendungsfunktionen bestimmt. Dann wird die Kardinalität dieser Menge


135

festgestellt, über alle Dialogkontexte hinweg aufsummiert und durch die Anzahl aller ana-

lysierten Dialogkontexte geteilt. Wenden wir dieses Mass auf unsere beiden Beispiele (In-

teraktionsbaum und -netz) an, so ergibt sich in beiden Fällen AFl = 0,86 (± 0,91; mit K =

14). Dieses Mass kann also nicht zwischen der baum- und der netzartigen Interaktions-

struktur bei unseren beiden Beispielen differenzieren. Dies liegt daran, dass AFl speziell

auf die lokale Gestaltung der einzelnen Dialogkontexte zugeschnitten ist und beide Bei-

spiele sich zufällig nur in ihrer Interaktionsstruktur auf der globalen Betrachtungsebene

der Dialogkontexte unterscheiden.

7 . 3 . 2 Der Hierarchisierungsgrad der CUI-Oberfläche

Die CUI-Oberfläche unseres relationalen Datenbankprogrammes ist durch eine weitge-

hend hierarchische Interaktionsstruktur gekennzeichnet (Rauterberg 1990a, S. 62-63).

Der Benutzer gelangt vom Startmenü durch die Eingabe des gewünschten Datenbankna-

mens hinter dem Eingabeprompt (= WAFIP) in das Hauptmenü. In unserem Fall gibt es

z.B. drei Anwendungsobjekte. Für den Vergleich von mehreren Programmen des

gleichen Typs (hier z.B. Datenbankprogamme) müssen die Anwendungsobjekte von ihrer

internen Struktur her vergleichbar sein (z.B. gleiche Anzahl Dateien, gleiche Anzahl Da-

tensätze pro Datei, gleiche Anzahl Merkmale pro Datensatz).

Vom Hauptmenü aus kann man durch Eingabe eines Buchstabens hinter dem Ein-

gabeprompt (= WDFIP) des zugehörigen Menüs das benötigte Modul aufrufen. Von den

insgesamt neun Modulen werden wir hier nur die fünf analysieren, welche für die Vali-

dierung der quantitativen Masse im Rahmen einer empirischen Untersuchung tatsächlich

auch benutzt wurden. Im einzelnen Modul (= Dialogkontext) kann der Benutzer wiede-

rum durch die Eingabe hinter dem Eingabeprompt (= WDFIP) des zugehörigen Menüs

die gewünschte Routine (= Dialogkontext) aufrufen. Auf Hauptmenü- und Modulebene

hat der Benutzer zusätzlich die Möglichkeit, einzelne Systemschaltermenüs (= Dialogkon-

texte) per Funktionstaste aufzurufen. Auf der Ebene der Routinen dienen ausschliesslich

die Funktionstasten der weiteren Interaktionssteuerung. Wir können unmittelbar aus dem

Interaktionsstrukturschema (Abbildung A.1 im Anhang) z.B. die Länge der Interaktions-

pfade als Grundlage zur Berechnung von HG ablesen. Das Ergebnis für die CUI-Ober-

fläche steht in Tabelle 7.3.2.1.


136

Tabelle 7.3.2.1 CUI-Oberfläche: Pfadlängen bzw. Hierarchisierungsgrad (HG) für alleanwendungs- (A) und dialogfunktionalen (D) Interaktionspunkte [Std = Standardab-

weichung, K = Anzahl Dialogkontexte, F = Anzahl Funktionen].

Mass Kennwert (± Std) K F GesamtlängeHG(A): Pfadlänge pro VAFIP 4,05 (± 1,15) (16) 434 1756

HG(D): Pfadlänge pro VDFIP 4,32 (± 0,93) (33) 362 1564

7 . 3 . 3 Der Hierarchisierungsgrad der GUI-Oberfläche

Die GUI-Oberfläche unseres relationalen Datenbankprogrammes ist durch eine weitge-

hend flache Interaktionsstruktur gekennzeichnet (Rauterberg 1988b, S. 112-125). Der

Benutzer gelangt über den Startkontext nach dem 'Laden einer Datenbank' auf den Desk-

top (= Dialogkontext) und kann dort alle datenbankbezogenen Funktionen aktivieren. In

unserem Fall gibt es wiederum genau die drei selben Anwendungsobjekte. Zu beachten

ist, dass der Einfachklick und Doppelklick der Maus bzw. weitere Modifikatoren des

Mausklicks (z.B. SHIFT-, CONTROL-Taste usw.) die Struktur einer Kommandoober-

fläche (1 zu n-Beziehung zwischen WFIPe und VFIPe) hat. Ebenso ist der WAFIP der

Texteingabe in der Regel ebenfalls eine Kommandooberfläche und wird durch alle sinn-

voll verwendbaren ASCII-Tasten als VAFIPe beschrieben.

Tabelle 7.3.3.1 GUI-Oberfläche: Pfadlängen bzw. Hierarchisierungsgrad (HG) für alleanwendungs- (A) und dialogfunktionalen (D) Interaktionspunkte [Std = Standardab-

weichung, K = Anzahl Dialogkontexte, F = Anzahl Funktionen].



Anhand der Abbildung A.2 (im Anhang) berechnen wir die mittleren Pfadlängen der

GUI-Oberfläche. Wenn wir die mittlere Pfadlänge der GUI-Oberfläche (Tabelle 7.3.3.1)

derjenigen der CUI-Oberfläche (Tabelle 7.3.2.1) gegenüberstellen, so ist die mittlere

Pfadlänge für alle VAFIPe der CUI-Oberfläche kürzer. Dieses Resultat ist dadurch be-

dingt, dass der Benutzer bei der GUI-Oberfläche erst das Programm insgesamt aufstarten

muss, um dann im zweiten Schritt eine gewünschte Datenbank zu laden, während beim

Aufstarten der CUI-Oberflächenversion gleich nach der gewünschten Datenbank gefragt

wird ('Startkontext'). Dieser Umstand hat dazu geführt, dass eine der nächsten Oberflä-

chenversionen der GUI-Oberfläche (siehe Abschnitt 6.3.3) beim Aufstarten mit dieser


137

Möglichkeit des sofortigen Ladens einer Datenbank ausgestattet wurde, wodurch sich die

Länge der Interaktionspfade genau um einen Schritt verkürzte (siehe Tabelle 7.3.3.2).

Tabelle 7.3.3.2 GUI-Oberfläche ohne den ursprünglichen Startdialogkontext: Pfad-längen bzw. Hierarchisierungsgrad (HG) für alle anwendungs- (A) und dialogfunktiona-len (D) Interaktionspunkte [Std = Standardabweichung, K = Anzahl Dialogkontexte, F =

Anzahl Funktionen].



Wenn wir für diese veränderte Oberfläche die Pfadlängen berechnen, so erhalten wir die

Werte in Tabelle 7.3.3.2. Diese Werte zeigen deutlich, dass durch diese einfache Mass-

nahme eine Verbesserung im Sinne der interaktiven Direktheit gegenüber der CUI-Ober-

fläche um 15% (= 1– 3,45 / 4,05) für HG(A) bzw. um 32% (= 1 – 2,93 / 4,32) für

HG(D) erreicht werden kann. HG ist direkt umgekehrt proportional zur interaktiven

Direktheit.

Wenn man sich zusätzlich das Benutzerverhalten per Videoanalyse genau anschaut,

so kann gezeigt werden (Rauterberg 1992e, S. 235), dass die meisten Benutzer zunächst

einmal den Dialogkontext mit mindestens einem geöffneten Fenster aufsuchen. Wählen

wir diesen Dialogkontext als Startkontext, dann erreicht der Hierarchisierungsgrad

(HG(A) = 2,11 ± 0,34 [F=383]; HG(D) = 1,76 ± 0,52 [F=412]) ein Minimum. Dieser

Dialogkontext zeichnet sich gleichzeitig dadurch aus, dass die lokale Dialogflexibilität

(DFl = 117) ein Maximum erreicht. Durch dieses optimierende Verhalten seitens der Be-

nutzer kann eine Verbesserung gegenüber den Werten der CUI-Oberfläche aus Tabelle

7.3.2.1 um 48% (= 1 – 2,1/4,1) für HG(A) bzw. um 59% (= 1 – 1,8/4,3) für HG(D) er-

reicht werden. Wie wir sehen, ist die Wahl des 'Startkontextes' für unsere Masse von

entscheidender Bedeutung. Hier sind die Ergebnisse einer Aufgabenanalyse, in der z.B.

die häufigsten Aufgabenzustände herausgefunden werden, von grossem Nutzen.

7 . 3 . 4 Ein Vergleich der Flexibilität der CUI- mit der GUI-Oberfläche

Wenn wir die Masse IA, IVG, DFl und AFl auf das relationale Datenbankprogramm mit

der CUI-Oberfläche anwenden wollen, so lesen wir einfach die der jeweiligen Berech-

nung zugrunde liegenden Werte aus der Interaktionsstruktur ab (Abbildung A.1 im An-

hang). Zu beachten ist bei der Berechnung von IVG, dass bei der Beschreibung der GUI-

Oberfläche (Abbildung A.2) die Doppelpfeile der beiden Dialogkontexte 'Desktop ohne

Fenster' und 'Desktop mit Fenster' kontextsensitiv zu interpretieren sind. Die Rückkehr


138

von den jeweils erreichten Dialogkontexten kann immer nur zu demjenigen Dialogkontext

erfolgen, von dem ursprünglich ausgegangen wurde. Dieser Umstand ist bei der Berech-

nung von IA und IVG der GUI-Oberfläche zu berücksichtigen.

Wie wir aus Tabelle 7.3.4.1 erkennen können, ist die Dialogflexibilität der GUI-

Oberfläche (DFl=20,4) doppelt so gross wie die der CUI-Oberfläche (DFl=10,1). Bemer-

kenswert ist ebenso die deutlich grössere Streuung. Dies kommt durch die enorme Dia-

logflexibilität der GUI-Oberfläche für die beiden Dialogkontexte DFl['Desktop ohne

Fenster']=81 und DFl['Desktop mit Fenster']=117 zustande, wobei das Ausmass an

Feedback des Dialogkontextes 'Desktop mit Fenster' mit WFIP/VFIP = 97/125 = 0,78

etwas geringer ausfällt als das Ausmass an Feedback des Dialogkontextes 'Desktop ohne

Fenster' mit WFIP/VFIP = 73/89 = 0,82 (siehe Abbildung A.2 im Anhang). Aus der Tat-

sache, dass in dem deduktiven Benutzungstest die BenutzerInnen bei 50% der ersten acht

Aufgaben mindestens einmal den Dialogkontext 'Desktop mit Fenster' aufgesucht haben

(Rauterberg 1992e), können wir die hohe Attraktivität von Dialogkontexten mit grossen

Kennwerten für DFl und AFl erkennen.

Tabelle 7.3.4.1 CUI- und GUI-Oberfläche: Übersicht über die Ergebnisse (Kennwert ±Standardabweichung) der Masse IA, IVG, DFl und AFl [F = Anzahl Funktionen, K =

Anzahl Dialogkontexte].

Interaktionsstruktur IA F DFl AFl K IVGCUI-Oberfläche 2,0 ± 1,0 796 10,1 ± 17,6 12,1 ± 21,5 36 1,5 ± 1,4

GUI-Oberfläche 1,4 ± 0,5 1117 20,4 ± 26,9 19,5 ± 25,1 28 2,4 ± 4,7

Verhältnis:GUI/CUI

0,7 2,0 1,6 1,6

Ein wesentlicher Unterschied zwischen der CUI-Oberfläche und der GUI-Oberfläche be-

steht sicherlich in der doppelt so hohen Dialogflexibilität (DFl) der GUI-Oberfläche,

sowie der deutlich grösseren Anwendungsflexibilität (AFl). Die Dialogkontexte der GUI-

Oberfläche enthalten eben durchschnittlich 1,6 mal mehr Anwendungsfunktionen als die

der CUI-Oberfläche. Erstaunlich ist das Ergebnis von IA; hiernach bietet die CUI-Ober-

fläche (IA=2,0) etwas mehr Interaktionsalternativen an als die GUI-Oberfläche (IA=1,4).

Die Interaktionsstrukturen beider Oberflächen sind weitgehend hierarchisch, wobei die

GUI-Oberfläche aufgrund des geringeren HGs einen etwas grösseren IVG aufweist. Zu-

sammenfassend können wir feststellen, dass die deutlichsten Unterschiede zwischen der

CUI- und der GUI-Oberfläche durch die Masse DFl und AFl ausgedrückt werden.

Darüber hinaus ist in Erinnerung zu rufen, dass die hier angegebenen Werte für die

GUI-Oberfläche nur untere Abschätzungen darstellen. Die tatsächlichen Werte liegen in


139

der Regel deutlich über den hier angegeben Werten: Z.B. immer dann, wenn die Benutzer

nicht nur ein, sondern mehrere Fenster gleichzeitig geöffnet haben.

7 . 3 . 5 Der Hierarchisierungsgrad des multimedialenInformationssystems mit hierarchischer Interaktionsstruktur

Um herauszufinden, ob die absoluten Ausprägungsgrade der einzelnen Kennwerte oder

aber nur ihr Verhältnis zueinander von Bedeutung sind, haben wir ein interaktives System

ausgewählt, welches deutlich geringere Kennwerte für Flexibilität aufweist. Der Aus-

gangspunkt dieser Analyse ist unser oben schon eingeführtes multimediales Informations-

system 'Kiosk' (Daum und Schlagenhauf 1993). Die Interaktionsstruktur der Originalver-

sion-A ist strikt hierarchisch aufgebaut (siehe Abbildung 7.3.5.1 und 7.3.5.2). Vom

'Hauptmenü' ausgehend verzweigt man in vier verschiedene Sachgebiete 'Immobilienan-

gebot', 'Wegweiser', 'Cashservice' und 'Diesen Monat neu…'. Von jedem dieser Haupt-

sachgebiete aus können weitere Untersachgebiete aufgesucht werden. Über einen generel-

len 'Zurück'-Button auf jeder Maske kann der Benutzer in der Hierarchie wieder nach

oben steigen. Eine vollständige Übersicht über die gesamte Interaktionsstruktur gibt Ab-

bildung A.3 im Anhang.

Immobilienangebot Cashservice

Hauptmenu

Wegweiser

... ... ...

Diesen Monat neu

...

Abbildung 7.3.5.1 Version-A des multimedialen Informationssystems: Übersicht überdie beiden obersten Ebenen der vollständig hierarchischen Interaktionsstruktur.


140

Einfamilienhäuser GrundstückeGewerbehäuser

... ... ...

Mehrfamilienhäuser

...

Immobilienangebot

Abbildung 7.3.5.2 Version-A des multimedialen Informationssystems: Übersicht überdas Sachgebiet 'Immobilienangebot' der vollständig hierarchischen Interaktionsstruktur.

Um den Hierarchisierungsgrad dieser Interaktionsstruktur zu berechnen, identifizieren

wir zunächst das 'Hauptmenü' als den Startdialogkontext. Ausgehend von diesem Start-

dialogkontext zählen wir die Interaktionsschritte hin zu jedem Dialogkontext und tragen

diesen Wert in das zugehörige Dialogkontextschema ein. Wenn wir das Mass HG auf

diese Interaktionsstruktur anwenden, erhalten wir die Kennwerte in Tabelle 7.3.5.1.

Da bei diesem System die Anzahl der VFIPe identisch ist mit der Anzahl der

WFIPe, können wir für unser Mass HG die WFIPe zugrunde legen. Insgesamt zählen

wir 241 WAFIPe und 34 WDFIPe (siehe zur Kontrolle auch Tabelle 6.3.5.1). Wir kön-

nen erkennen, dass HG(A) etwas grösser ausfällt als HG(D). Dieser Umstand ist in der

Regel dadurch bedingt, dass die meisten WAFIPe in den 'Blättern' des Interaktions-

'Baumes' untergebracht sind. Die Blätter sind immer am weitesten vom Startdialogkon-

text (der 'Wurzel' des 'Baumes') entfernt.

Tabelle 7.3.5.1 Version-A des multimedialen Informationssystems: Pfadlängen bzw.Hierarchisierungsgrad (HG) der hierarchischen Interaktionsstruktur für alle anwendungs-

(A) und dialogfunktionalen (D) Interaktionspunkte [Std = Standardabweichung, K =Anzahl Dialogkontexte, F = Anzahl Funktionen].



Im Mittel benötigt der Benutzer ca. vier Interaktionsschritte (exakt 3,98; siehe Tabelle

7.3.5.1), um vom 'Hauptmenü' in den Dialogkontext mit der gesuchten Sachinformation

zu gelangen. Für die Rückkehr zum Hauptmenü benötigt er im Mittel 3,56 Interaktions-

schritte; dieser Wert ist kleiner als (3,98 – 1) = 3,88; wir können daraus schliessen, dass

der Aufstieg zum Hauptmenü im Mittel kürzer ist (z.B. siehe Abbildung 7.3.6.2).


141

7 . 3 . 6 Der Hierarchisierungsgrad des multimedialenInformationssystems mit vernetzter Interaktionsstruktur

Für die Veränderung der Flexibilität der Interaktionsstruktur der Version-B gegenüber der

Version-A wählten wir eine 'Was-Wer-Wo'-Basisstruktur. Mit dem 'Was'-Aspekt wird

das jeweilige Sachgebiet bezeichnet. Dazugehörig ist ein Berater ('Wer'-Aspekt) und ein

Standort ('Wo'-Aspekt), unter dem das Büro oder die Abteilung des zugehörigen Bera-

ters zu finden ist. Zwischen diesen Knoten soll jederzeit beliebig gewechselt werden

können. Wir konnten oben zeigen, dass sich das Ausmass an funktionalem Feedback bei

der Veränderung der Interaktionsstruktur nicht mit verändert hat (siehe Tabelle 6.3.7.1).

Die 'Was', 'Wer' und 'Wo'-Struktur weist daher in sich keine komplexe Unterstruktur

auf, sondern gewährt dem Benutzer stets direkten Zugang zu den jeweils anderen beiden

Themenkomplexen (siehe Abbildung A.4 im Anhang).

7 . 3 . 6 . 1 Der 'Was'-Aspekt

Es liessen sich vier verschiedene Fachbereiche bzw. Sachgebiete identifizieren (siehe Ab-

bildung 7.3.6.1). Das sind die Sachgebiete 'Immobilien', 'Cashservice (EC)', 'Veran-

staltungen' und 'Geld'. Diese Sachgebiete wurden netzwerkartig miteinander verbunden.

Jedes der vier Sachgebiete ist mit einer eigenen, komplexen Substruktur ausgestattet

(siehe z.B. Abbildung 7.3.6.2).

Veranstaltungen

Immobilien Caschservice

Geld

...

... ...

...

Abbildung 7.3.6.1 Version-B des multimedialen Informationssystems: Übersicht überdie vollständig vernetzte Interaktionsstruktur der Sachgebiete des multimedialen

Informationssystems Version-B.

Das Sachgebiet 'Immobilien' wurde wie bei der Originalversion-A belassen. Dieses Sach-

gebiet unterteilt sich in die Darstellung von 'Einfamilienhäusern', 'Mehrfamilienhäusern',

'Eigentumswohnungen', 'Grundstücken' und 'gewerblich nutzbaren Häusern'. Jedes

dieser fünf Untersachgebiete ist als linear verkettete Liste implementiert, wobei von jeder

Maske direkt zum übergeordneten Sachgebiet 'Immobilien' zurückgekehrt werden kann.


142

Immobilien

Mehrfamilien-haus A

Einfamilien-haus A

Mehrfamilien-haus B...

Einfamilien-haus B ...

...

Abbildung 7.3.6.2 Version-B des multimedialen Informationssystems: Übersicht überdie teilweise netzartige Unterstruktur des Sachgebietes 'Immobilien'.

Das Sachgebiet 'Cashservice' ist nur eine Maske mit Verzweigungen zum 'Wo'-Aspekt.

Wie in der Version-A sind dies die Standorte aller EC-Automaten in der Stadt. Hinzu

kommt jeweils eine Verzweigung zum 'Wer'-Aspekt, wobei man auf diesem Pfad jedoch

nicht wie sonst zu einem menschlichen Berater, sondern zur Simulation eines EC-Geldau-

tomaten gelangt.

Das Sachgebiet 'Veranstaltungen' wurde ebenfalls wie in Version-A belassen, nur

dass dieser Komplex in der gesamten Interaktionsstruktur eine Stufe höher gerückt ist. Er

nimmt den Platz der Maske 'Diesen Monat neu' bei Version-A ein (siehe Abbildung

7.3.6.3).

Veranstaltungen

Bankencup Theater Konzert ...

Abbildung 7.3.6.3 Version-B des multimedialen Informationssystems: Übersicht überdie strikt hierarchische Unterstruktur des Sachgebietes 'Veranstaltungen'.

Das Sachgebiet 'Geld' wurde neu geschaffen. Es wird unterteilt in 'Geldservice', 'Wert-

papiere', 'Vermögensberatung', 'Kreditservice' und 'Direktfinanz' (siehe Abbildung

7.3.6.4).


143

Geld

Geldservice Wertpapiere Vermögens-beratung Kreditservice Direktfinanz

Abbildung 7.3.6.4 Version-B des multimedialen Informationssystems: Übersicht überdie strikt hierarchische Unterstruktur des Sachgebietes 'Geld'.

7 . 3 . 6 . 2 Der 'Wer'-Aspekt

Alle Beraterknoten ('Wer') sind in einer zyklischen Liste angeordnet, so dass der Benut-

zer auch über diese Struktur zwischen den Sachgebieten wechseln kann (siehe Abbildung

7.3.6.5).

Berater fürWertpapiere

Berater fürVeranstaltungen

Berater fürKredite

Berater fürImmobilien

EC-Automat

... ...

...

...

...

......

Sach-gebiete

Abbildung 7.3.6.5 Version-B des multimedialen Informationssystems: Übersicht überdie ringförmige Struktur der den einzelnen Sachgebieten zugeordneten 'Berater'.

Aus jedem entsprechenden Sachgebiet ist der zugehörige 'Berater' über ein Ikon mit der

stilisierten Form eines Gesichtes direkt zugänglich. Der Benutzer kann über diese Berater-

liste quer durch das gesamte Informationssystem navigieren. Ein ähnlich flexible Naviga-

tionsart ist ihm zusätzlich auch über die Ortsknoten möglich (der 'Wo'-Aspekt).

7 . 3 . 6 . 3 Der 'Wo'-Aspekt

Die Ortsknoten ('Wo'-Aspekt) sind intern in einer sternförmigen Struktur angeordnet. Es

gibt ein Hauptmenü als 'Aufzug' symbolisiert, welches fünf verschiedene Räume bzw.

Etagen unterscheidet. Das sind Erdgeschoss, erstes und zweites Obergeschoss, Nebenge-

bäude und ein Ausgang zur Stadtübersicht ('Cashservice Lageplan'). Erdgeschoss und

erstes Obergeschoss spalten sich weiter in die konkreten Orte der jeweiligen Abteilungen

auf. Um in den 'Aufzug' zu gelangen, benutzt man das 'Lift'- oder das 'Ausgang'-Ikon


144

auf der jeweiligen Bildschirmmaske. Die Ortsknoten ('Wo') sind vom entsprechenden

Sachgebietsknoten über ein Ikon in Form eines stilisierten 'Wegweisers' zugänglich.

Hauptmenu "Aufzug"

WegweiserGeldservice

WegweiserWertpapiere

erstesObergeschossErdgeschoss

WegweiserImmobilien

...

WegweiserVermögensb.

...

...

...

...

Abbildung 7.3.6.6 Übersicht über die hierarchische Interaktionsstruktur der Ortskno-ten.

Wenn wir unser Mass HG auf diese veränderte Interaktionsstruktur anwenden, so erken-

nen wir, dass im Mittel nur noch 2,46 Interaktionsschritte von einem der 'Hauptsachge-

biete' (der Startdialogkontext, siehe Abbildung 7.3.6.1) notwendig sind, um zu einem

Knoten mit Sachinformation zu gelangen. Dies ist mehr als ein ganzer Interaktionsschritt

weniger als in der Originalversion-A (siehe Tabelle 7.3.5.1 und Tabelle 7.3.6.1). Beach-

tenswert ist ebenfalls die Tatsache, dass die Standardabweichungen um 30% bis 40%

kleiner geworden sind; d.h., dass das Interaktionsnetz der Version-B mit seinen z.T.

hierarchischen Unterstrukturen weitgehend ausgeglichen ist.

Tabelle 7.3.6.1 Version-B des multimedialen Informationssystems: Pfadlängen bzw.Hierarchisierungsgrad (HG) der netzartigen Interaktionsstruktur für alle anwendungs- (A)und dialogfunktionalen (D) Interaktionspunkte [Std = Standardabweichung, K = Anzahl

Dialogkontexte, F = Anzahl Funktionen].



Wie bei der Version-A ist auch bei dieser Version-B der Kennwert von HG(D) etwas

kleiner als der von HG(A). Dieser Effekt sollte bei allen Interaktionsstrukturen mit hierar-


145

chischen Anteilen zu beobachten sein, bei denen im wesentlichen die VAFIPe in den

'Blättern' implementiert sind.

7 . 3 . 7 Vergleich der Flexibilität der beiden multimedialenInformationssysteme

Die Interaktionsstruktur der Version-B wurde von uns so abgeändert und implementiert,

dass die Verhältnisse von DFlVersion-B/DFlVersion-A bzw. AFlVersion-B/AFlVersion-A in etwa

den Verhältnissen der CUI- und GUI-Oberfläche entsprechen (DFlGUI/DFlCUI = 2,0;

AFlGUI/AFlCUI = 1,6; siehe Tabelle 7.3.4.1). Der wesentliche Unterschied zu der CUI-

und GUI-Oberfläche besteht darin, dass die absoluten Werte von DFl und AFl bei den

beiden multimedialen Informationssystemen deutlich geringer ausfallen. Wenn es nur auf

das Verhältnis ankommt, dann sollte diese Version-B mit ihrer vernetzten Interaktions-

struktur im Vergleich zu der Version-A – aufgrund ihrer grösseren Flexibilität – ebenso

zu einer höheren Benutzungsperformanz führen, wie wir dies für die GUI-Oberfläche an-

nehmen. Die Ergebnisse der Vergleichstests sind im nächsten Kapitel beschrieben.

Wenn wir die beiden Versionen unseres multimedialen Informationssystems mit den

Kennwerten für die Masse IA, DFl, AFl und IVG quantifizieren, so sehen wir, dass die

Version-B mehr alternative Interaktionspfade ermöglicht (IA=8,6; siehe Tabelle 7.3.7.1)

als die Version-A (IA=6,1; siehe Tabelle 7.3.7.1). Der relativ grosse Kennwert IA für die

eigentlich hierarchische Version-A ist im wesentlichen bedingt durch die vollständig ver-

netzte Interaktionsstruktur des Sachgebietes 'Cash Service' (rechts oben in Abbildung

A.3 im Anhang). Dies drückt sich in der grösseren Standardabweichung (±4,7; in Tabelle

7.3.7.1) aus.

Um unsere beiden multimedialen Informationssysteme bezüglich ihrer interaktiven

Flexibilität unterscheiden zu können, hat sich das Mass DFl für die dialogbezogene Flex-

ibilität bisher am besten bewährt. Die Version-B hat eine 2,6-mal grössere DFl (= 1,3) als

die Version-A (= 0,5; siehe Tabelle 7.3.7.1); dieser Unterschied entspricht im wesent-

lichen den Vorgaben für das Verhältnis DFlVersion-B/DFlVersion-A. Ebenso ist AFl von

Version-B grösser als von Version-A. Diese beiden Masse DFl und AFl quantifizieren

daher den Unterschied, welcher zwischen beiden Interaktionsstrukturen am deutlichsten

zur Geltung kommt! Der grössere Kennwert von IVG für Version-B spiegelt die eher

netzartige Interaktionsstruktur gegenüber der Version-A wider.


146

Tabelle 7.3.7.1 Version-A und -B des multimedialen Informationssystems: Übersichtüber die Ergebnisse (Kennwert ± Standardabweichung) der Masse IA, DFl, AFl und IVG

[F = Anzahl Funktionen, K = Anzahl Dialogkontexte].

Interaktionsstruktur IA F DFl AFl K IVGVersion-A: hierarchisch 6,1 ± 4,7 275 0,5 ± 0,7 3,6 ± 3,4 68 4,0 ± 3,6

Version-B: netzartig 8,6 ± 3,4 363 1,3 ± 1,1 4,2 ± 4,5 65 5,7 ± 4,8

Verhältnis: Vers-B/Vers-A

1,4 2,6 1,2 1,4

Obwohl die Version-B nur noch 65 Dialogkontexte umfasst – gegenüber der Version-A

mit 68 Dialogkontexten, lassen sich dennoch deutlich mehr WFIPen (F = 363 plus 10

überzählige WFIPe) gegenüber der Version-A (F = 275) zählen. Dies wurde durch eine

Verdichtung der WFIPen pro Dialogkontext erreicht. Die Kennwerten von DFl und AFl

zeigen, dass diese Verdichtung gleichmässig erfolgt ist. Als Mass für den interaktiven

Verzweigungsgrad IVG über die Menge {WDFIP ∪ WAFIP} hinweg ergibt sich für die

Version-A 4,0 und für die Version-B 5,7. Insgesamt besitzt die Version-B 1,4 mal mehr

Verzweigungsmöglichkeiten auf der globalen Ebene der Dialogkontexte als die Version-

A. Bei multimedialen Informationssystemen ist in der Regel das Ausmass an Flexibilität

gemessen über IVG praktisch identisch mit dem Ausmass gemessen über alle WFIPe (=

DFl + AFl).

Zur Validierung der bisher vorgestellten Flexibilitätskennwerte werden wir im fol-

genden Kapitel die Ergebnisse von empirischen Vergleichsstudien darstellen. Es ergeben

sich in unserem Fall die folgenden beiden Interpretationsmöglichkeiten:

(1.) Die Verhältnisse der Kennwerte zueinander sind bedeutsam. Wenn diese Inter-

pretation richtig ist, müssten sowohl die GUI- besser als die CUI-Oberfläche,

als auch die netzartige besser als die hierarchische multimediale Oberfläche ab-

schneiden.

(2.) Die absoluten Ausprägungen der Kennwerte sind bedeutsam. Wenn diese Inter-

pretation richtig ist, müsste zwar die GUI- besser als die CUI-Oberfläche ab-

schneiden, aber die netzartige sich als genauso gut wie die hierarchische multi-

mediale Oberfläche herausstellen.

147

8 VALIDIERUNG DER MESSKRITERIEN

Es werden anhand von vier Vergleichsexperimenten mit den drei beschriebenen interakti-

ven Systemen, für die jeweils zwei verschiedene Oberflächen zur Verfügung stehen, ex-

emplarisch die Validierung der eingeführten quantitativen Masse diskutiert (siehe Schnei-

dewind 1993). Drei der vier Experimente wurden im Rahmen dieser Arbeit durchgeführt.

Das vierte Experimente – mit einem gänzlich anderen interaktiven System – wurde durch

jemanden Externen durchgeführt, so dass wir anhand der Ergebnisse dieses Experimentes

eine Kreuzvalidierung (siehe Bortz 1984) vornehmen können. Wie sich im letzten Kapitel

gezeigt hatte, unterscheiden sich die zwei jeweils unterschiedlichen Oberflächen nicht hin-

sichtlich ihres Ausmasses an Funktionsfeedback. Um dennoch eine Validierung auch

dieses Kriteriums ansatzweise zu ermöglichen, werden wir uns auf veröffentlichte Ver-

gleichsstudien abstützen. Zum Schluss dieses Kapitels führen wir zusätzliche empirische

Belege für das von uns aufgestellte allgemeine Gestaltungsprinzip auf, welches sich auf

die Unterscheidung in Wahrnehmungs- und Aktionsraum bezieht.

8 . 1 VALIDIERUNG VON FEEDBACK

Zur Validierung der Gestaltungsrichtlinie 'Feedback' bzgl. der Funktionen führen wir

eine Meta-Analyse über bisher veröffentlichte empirische Vergleichsstudien durch (zum

Thema Meta-Analyse siehe Hunter, Schmidt und Jackson 1982, sowie Rosenthal 1984).

Wir haben alle Vergleichsstudien ausgewählt, in denen eine Kommandooberfläche gegen

eine Menü- oder eine Desktopoberfläche getestet wurde. Dabei gehen wir davon aus, dass

bei einer Menü- und einer Desktopoberfläche eindeutig mehr visuelles Funktionsfeedback

vorhanden ist als bei einer Kommandooberfläche.

Kommandooberflächen arbeiten auf der Basis von Befehlen, deren Bedeutungen

dem Benutzer bekannt sein müssen. Der Vorteil hier besteht darin, dass die aktuelle Dia-

logumgebung minimalen Platz auf der E/A-Schnittstelle beansprucht und der Benutzer

über das Kommando direkt auf die gewünschte Anwendungs- bzw. Dialogfunktionalität

zugreifen kann. Der Dialogkontext bei kommandoorientierten Oberflächen setzt sich somit

aus genau einem WFIP (die Eingabestelle hinter dem System-Prompt) zusammen.

Der grosse Nachteil dieser Interaktionsart – insbesondere für den gelegentlichen Be-

nutzer – liegt in seiner kognitiven Begrenzung der Behaltens- und Erinnerungsleistung.

Um das Merken und Erinnern der Befehlsnamen zu erleichtern, wendet man häufig mne-

motechnische Verfahren zur Kodierung der Kommandos an und bemüht sich um maxi-

male Konsistenz bei der Kommandosprachen-Syntax (das Konsistenz-Problem).

8 Validierung der Meßkriterien

148

8 . 1 . 1 . Kommando- versus Menüoberfläche

Es lassen sich in der Literatur insgesamt acht Studien finden, in denen mindestens eine

Kommando- mit einer Menüoberfläche verglichen wurde (siehe Tabelle 8.1.1.1).

Validierung von Feedback 8.1

149

Tabelle 8.1.1.1 Übersicht über acht verschiedene Vergleichsstudien: KO vs. MO (KO =Kommandooberfläche, MO = Menüoberfläche, DO = Desktopoberfläche, IO = 'ikonen-

orientierte' Oberfläche, NO = natürlichsprachliche Oberfläche; 'Ox < Oy' = Ox istschlechter als Oy, 'Ox > Oy' = Ox ist besser als Oy).

Literaturstelle Oberflächen

Testpersonen

Mess-Skala Ergebnis

Hauptmann & Green(1983)

KO, MO, NO Anfänger Bearbeitungszeit KO =MO

Whiteside et al. (1985) KO, MO, IO Anfänger Bearbeitungszeit KO =MO

Streitz et al. (1987) KO, MO Anfänger Bearbeitungszeit KO <MO


KO, MO, NO Anfänger Anzahl Fehler KO =MO


KO, MO, NO Anfänger subjektiveBewertung

KO =MO

Chin et al. (1988) KO, MO Anfänger subjektiveBewertung

KO <MO

Streitz et al. (1987) KO, MO Fortgeschrittene

Bearbeitungszeit KO >MO

Antin (1988) KO, MO,KMO

Fortgeschrittene

Bearbeitungszeit KO >MO

Roy (1992) KO, MO Fortgeschrittene

Bearbeitungszeit KO =MO

Antin (1988) KO, MO,KMO

Fortgeschrittene

subjektiveBewertung

KO =MO

Roy (1992) KO, MO Fortgeschrittene

Fehlerrate KO <MO

Roberts & Moran(1983)

KO, MO, DO Experten Bearbeitungszeit KO <MO

Whiteside et al. (1985) KO, MO, IO Experten Bearbeitungszeit KO >MO

Chin et al. (1988) KO, MO Experten subjektiveBewertung

KO <MO


KO, MO, DO Experten Fehlerbehebungszeit

KO =MO

Peters et al. (1990) KO, MO, DOExperten Vergessensfehler KO <MO

Peters et al. (1990) KO, MO, DOExperten Erkennensfehler KO <MO

Peters et al. (1990) KO, MO, DOExperten effiziente Nutzung KO <MO


150

Die genaue Analyse der Ergebnisse aller acht Vergleichsstudien zeigt insgesamt ein eher

uneinheitliches Bild bzgl. der Überlegenheit von Menüoberflächen über Kommandoober-

flächen (siehe Tabelle 8.1.1.1). Bei 18 unterschiedlichen Messergebnissen schneidet die

Menüoberfläche in acht Fällen besser ab (44%); in sieben Fällen ergeben sich keine Un-

terschiede (39%), und dreimal zeigt sich sogar die Kommandooberfläche der Menüober-

fläche überlegen (17%). Diese Vorteile einer Kommandooberfläche zeigen sich tenden-

ziell erst bei Fortgeschrittenen und Experten.

8 . 1 . 2 . Kommando- versus Desktopoberfläche

Es lassen sich in der Literatur insgesamt 12 Studien finden, in denen mindestens eine

Kommando- mit einer Desktop- oder direktmanipulierbaren Oberfläche verglichen wurde

(siehe Tabelle 8.1.2.1).

Validierung von Feedback 8.1

151

Tabelle 8.1.2.1 Übersicht über 12 verschiedene Vergleichsstudien: KO vs. DO (KO =Kommandooberfläche, MO = Menüoberfläche, DO = Desktopoberfläche; 'Ox < Oy' = Ox

ist schlechter als Oy, 'Ox > Oy' = Ox ist besser als Oy).

Literaturstelle Oberflächen

Testpersonen

Mess-Skala Ergebnis

Karat et al. (1987) KO, DO Anfänger Bearbeitungszeit KO <DO

Margono et al. (1987) KO, DO Anfänger Bearbeitungszeit KO =DO

Altmann (1987) KO, DO Anfänger Bearbeitungszeit KO <DO

Streitz et al. (1989) KO, DO Anfänger Bearbeitungszeit KO <DO

Morgan et al. (1991) KO, DO Anfänger Bearbeitungszeit KO =DO

Sengupta & Te'eni(1991)

KO, DO Anfänger Bearbeitungszeit KO <DO

Margono et al. (1987) KO, DO Anfänger Fehleranzahl KO <DO

Morgan et al. (1991) KO, DO Anfänger Fehleranzahl KO <DO

Morgan et al. (1991) KO, DO Anfänger Zeit zwischenFehlern

KO <DO

Karat et al. (1987) KO, DO Anfänger Fehlerbehebungszeit

KO <DO

Altmann (1987) KO, DO Anfänger subjektiveBewertung

KO =DO

Margono et al. (1987) KO, DO Anfänger subjektiveBewertung

KO <DO

Morgan et al. (1991) KO, DO Anfänger subjektiveBewertung

KO <DO

Torres-Chazaro etal.(1992)

KO, DO Anfänger subjektiveBewertung

KO <DO

Sengupta & Te'eni(1991)

KO, DO Anfänger effiziente Nutzung KO <DO

Masson et al. (1988) KO, DO Fortgeschrittene

Bearbeitungszeit KO >DO

Tombaugh et al. (1989) KO, DO Fortgeschrittene

Bearbeitungszeit KO =DO

Tombaugh et al. (1989) KO, DO Fortgeschrittene

subjektiveBewertung

KO <DO

Torres-Chazaro etal.(1992)

KO, DO Fortgeschrittene

subjektiveBewertung

KO <DO


152


KO, MO, DO Experten Bearbeitungszeit KO <DO

Peters et al. (1990) KO, MO, DOExperten Vergessensfehler KO <DO

Peters et al. (1990) KO, MO, DOExperten Erkennensfehler KO <DO


KO, MO, DO Experten Fehlerbehebungszeit

KO =DO

Peters et al. (1990) KO, MO, DOExperten effiziente Nutzung KO <DO

Bei der Analyse der Ergebnisse aller 12 Vergleichsstudien zeigt sich insgesamt eine deut-

liche Überlegenheit der Desktopoberflächen über den Kommandooberflächen (siehe Ta-

belle 8.1.2.1). Bei 24 unterschiedlichen Messergebnissen schneidet die Desktopober-

fläche in 18 Fällen besser ab (75%); in fünf Fällen ergeben sich keine Unterschiede

(21%), und nur einmal zeigt sich die Kommandooberfläche der Desktopoberfläche über-

legen (4%). Das jedoch der Umstieg auf eine vollgraphische Desktopoberfläche alleine –

ohne weitere Gestaltungsüberlegungen (siehe z.B. Marais 1990, S. 13, bzw. Olsen und

Holladay 1994) – nicht ausreicht, konnte mit der Vergleichsstudie von PC-Professionell

(PC-Professionell, 1995) gezeigt werden.

8 . 1 . 3 . Zusammenfassende Beurteilung von Kommandooberflächen

Ausgangspunkt unserer Meta-Analyse war die Annahme, dass Feedback über die im je-

weiligen Dialogkontext aktuell gültigen Funktionen von Vorteil ist. Während wir beim

Vergleich von Menüoberflächen mit Kommandooberflächen ein eher uneinheitliches Bild

bekommen (siehe Tabelle 8.1.1.1), so zeigt sich die Überlegenheit von Desktopober-

flächen deutlich (siehe Tabelle 8.1.2.1). Die uneinheitlichen Ergebnisse bei den Menü-

oberflächen können zum Teil durch den Trade-off zwischen 'Visualisierungsgrad' und

'interaktiver Direktheit' erklärt werden (siehe auch Abbildung 5.1.3). Die wahrscheinlich

zu geringe interaktive Direktheit der Menüoberflächen verhindert dann einen entsprechend

beobachtbaren Vorteil. Die Richtigkeit dieser Erklärung kann durch die eindeutigen Ver-

gleichsergebnisse zugunsten der direktmanipulierbaren Desktopoberflächen belegt

werden. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass – bei vergleichbarer 'interaktiver

Direktheit' – das Ausmass an Feedback über das aktuell gültige Operatorsystem von ent-

scheidender Bedeutung ist. Ob und inwieweit das Ausmass an visuellem Feedback jedoch

allein für einen empirisch beobachtbaren Vorteil verantwortlich ist, wollen wir mit den

folgenden Vergleichsstudien zur Gestaltungsrichtlinie 'Flexibilität' beantworten.

Validierung von Flexibilität 8.2

153

8 . 2 . VALIDIERUNG VON FLEXIBILITÄT

8 . 2 . 1 . CUI- versus GUI-Oberfläche

In diesem ersten Experiment geht es darum, herauszufinden, welcher Typ von Benut-

zungsoberfläche – 'desktop (GUI)' oder 'menüorientiert (CUI)' – für die Benutzung ei-

nes relationalen Datenbank-Management-System (DBMS) eher geeignet ist. Wie wir im

letzten Kapitel gesehen haben, scheint die GUI-Oberfläche in einzelnen Flexibilitätskenn-

werten der CUI-Oberfläche überlegen zu sein. Ob und inwieweit sich dieser quantifizier-

bare Unterschied auch empirisch beobachten lässt, soll uns die folgende Untersuchung

zeigen.

Die Vorteile von Desktopoberflächen schienen bis vor sieben Jahren so offensicht-

lich zu sein, dass es damals kaum experimentelle Untersuchungen zu finden gab, die die

Überlegenheit der Desktopoberflächen gegenüber insbesondere Menüoberflächen aufzeig-

ten (Shneiderman 1987, Smith und Mosier 1986, Krause 1986). So forderten dann auch

Hutchins, Hollan und Norman (1986, S. 123) eine eingehendere empirische Evaluation

der direktmanipulierbaren (GUI) Oberflächen. Bei Whiteside et al. (1985) zeigte sich z.B.

eine menüorientierte Oberfläche einer Desktopoberfläche überlegen. Beachtenswerter-

weise sprechen Whiteside et al. (1985) jedoch von ikonenorientierten statt von direktma-

nipulierbaren Oberflächen, so dass nur schwer abzuschätzen ist, inwieweit dieser Unter-

schied für das Ergebnis entscheidend ist. Zurecht betonen Whiteside et al. (1985), dass

die aufgabenangemessene Gestaltung der Benutzungsoberfläche sehr wichtig ist, zum

Teil sogar wichtiger als die Art der Benutzungsoberfläche selbst.

Da bisher nur unzureichende und widersprüchliche Ergebnisse zum Vergleich von

direktmanipulierbaren (GUI-) mit konventionellen Menü-(CUI-)Oberflächen hinsichtlich

der Flexibilität vorliegen, werden diese beiden Interaktionsarten im Rahmen dieser Arbeit

verglichen werden:

Menüorientierten Benutzungsoberfläche (CUI): Die konventionelle, CUI-orientierte Be-

nutzungsoberfläche, bei der die Dialogführung mit Funktionstasten (in-

klusive Cursor-Steuertasten) und Auswahlmenüs abgewickelt wird

(siehe Abschnitt 6.3.2).

Desktoporientierte Benutzungsoberfläche (GUI): Die graphikorientierte, direktmanipulier-

bare Benutzungsoberfläche, bei der die Dialogführung mit der Maus

durch Anklicken von maussensitiven Bereichen vollzogen wird (siehe

Abschnitt 6.3.3).


154

Folgende zwei Fragen sollen mit diesem Test beantwortet werden:

1.) Gibt es einen arbeitswissenschaftlich relevanten Unterschied in der Performanz (ge-

messen über die Bearbeitungszeit)?

2.) Gibt es möglicherweise einen Zusammenhang zwischen der Art der Aufgabe und dem

Typ der Benutzungsoberfläche?

8 . 2 . 1 . 1 Methodisches Vorgehen

Es ergibt sich ein zweifaktorielles, varianzanalytisches Testdesign mit Messwiederholung

auf dem zweiten Faktor: Der erste Faktor ist der 'Typ der Benutzungsoberfläche' ('CUI'

auf IBM™ unter MsDOS™ vs. 'GUI' auf IBM™ unter GEM™), den zweiten Faktor bil-

den die 10 'Testaufgaben'. Diese zwei Faktoren sind die beiden unabhängigen Variablen.

Eine ausführliche Beschreibung dieser Untersuchung ist in Rauterberg (1988b, 1989a,

1990a, 1992e) nachzulesen.

Als abhängige Variablen wurden gemessen: die reinen 'Bearbeitungszeiten' gemäss

Logfileprotokoll (bereinigt von den Systemantwortzeiten); als Co-Variaten: die genaue

'Anzahl der Stunden an allgemeiner EDV-Vorerfahrung' und die genaue 'Anzahl der

Stunden an spezifischer Vorerfahrung' mit der jeweiligen Benutzungsoberfläche.

Für die Bearbeitung der 10 Testaufgaben stand ein relationales Datenbankprogramm

mit den zwei oben beschriebenen Benutzungsoberflächen zur Verfügung, wobei als An-

wendungskomponente exakt die gleiche Datenbankmaschine diente; jeder Tastendruck

wurde automatisch protokolliert.

8 . 2 . 1 . 2 Beschreibung der Testpersonen

Es nahmen 12 Experten1 aufgeteilt in zwei Gruppen als Testpersonen an dieser Studie

teil. Diese 12 Experten zeichneten sich dadurch aus, dass sie in ihrer täglichen Arbeit mit

dem jeweiligen DBMS schon seit mehreren Jahren gearbeitet haben. Die Experten

erhielten für ihre Testteilnahme keine Bezahlung.

Gruppe-1 (Experte-CUI, N=6): durchschnittlich 38 Jahre; 6 Männer; 7.500 Stunden all-

gemeine EDV-Vorerfahrung; 1.736 Std. spezifische Oberflächenerfahrung.

Gruppe-2 (Experte-GUI, N=6): durchschnittlich 38 Jahre; 6 Männer; 3.700 Stunden all-

gemeine EDV-Vorerfahrung; 1.496 Std. spezifische Oberflächenerfahrung.

1 An dieser Stelle möchte ich mich besonders bei der ADI GmbH in Karlsruhe, insbesondere Herrn R.Mollenhauer bedanken, ohne dessen hervorragende Zusammenarbeit diese Untersuchung undenkbar ge-wesen wäre. Über die Kundenliste der Firma war es möglich, 12 'echte' Experten ausfindig zu machen.


155

8 . 2 . 1 . 3 Ablauf der Untersuchung

Die Untersuchung wurde 1988 als Feldexperiment im süddeutschen Raum mit einem

Toshiba-Laptop T2100 durchgeführt. Die Testpersonen begannen nach der Erhebung

ihrer Vorerfahrung über einen Vorerfahrungsfragebogen (16 Skalen) mit der Aufgabenbe-

arbeitung. Am Ende füllten alle Testpersonen einen Nachbefragungsbogen aus. Die Un-

tersuchung dauerte insgesamt pro Testperson ca. 180 bis 240 Minuten (Einzelsitzungen).

Die Testpersonen haben alle (bis auf einen) die 10 Aufgaben bearbeiten können. Die Rei-

henfolge der gestellten Aufgaben war für alle gleich. Erst wenn die jeweilige Aufgabe

vollständig gelöst worden war, durften die Testpersonen weiterarbeiten.

8 . 2 . 1 . 4 Beschreibung der Testaufgaben

Die zehn Testaufgaben wurden so ausgewählt, dass exakt die gleiche Funktionalität der

Anwendungskomponente des DBMS unter den beiden Oberflächen angesprochen werden

konnte und die in der alltäglichen Arbeit am häufigsten vorkommenden Handlungsschritte

durchgeführt wurden. Aufgabe neun und zehn wurden ausgewählt, um die aufgabenan-

gemessene Oberflächengestaltung zu testen. Die GUI-Tester mussten für Aufgabe neun

und zehn ein Mischdokument mit einem externen Texteditor nach der Syntax einer vorge-

gebenen, einfachen Kommandosprache erstellen, während die CUI-Tester die Listen in-

teraktiv in einem extra für diese Zwecke vorgesehenen Listenmodul definieren und er-

stellen konnten.

Als Testdatenbank diente eine Datenbank bestehend aus drei Dateien (PLATZ; 17

Datensätze, ADRESSEN; 280 Datensätze, GRUPPE; 27 Datensätze) zur Verwaltung ei-

nes fiktiven Campingplatzes.

Aufgabe 1: Aktivieren einer bestimmten Menüoption und Ablesen der drei Datei-

grössen.

Aufgabe 2: Öffnen (sortiert nach einen vorgegebenen Schlüsselmerkmal), Selektie-

ren und Löschen des letzten Datensatzes (für Datei: PLATZ, ADRES-

SEN, GRUPPE).

Aufgabe 3: Selektion eines bestimmten Datensatzes (Datei: PLATZ), Korrektur des

Datensatzes bei vier Merkmalen.

Aufgabe 4: Selektion einer Menge von Datensätzen (Datei: ADRESSEN), Korrek-

tur jedes Datensatzes in einem Merkmal.

Aufgabe 5: Definition eines Filters für ein Merkmal (Datei: PLATZ), Anwenden

des Filters auf die Datei; Ausgabe der gefundenen Datensätze auf dem

Bildschirm.


156

Aufgabe 6: Laden eines Rechnenprogramms (Datei: PLATZ), Anwenden der Rech-

nung auf alle Datensätze, Ausgabe auf Bildschirm und Abspeichern der

Ergebnisse auf die Festplatte.

Aufgabe 7: Selektion einer Menge von Datensätzen (Datei: GRUPPE), Erstellen

und Drucken einer Liste für die gefundenen Datensätze mit drei Merk-

malen.

Aufgabe 8: Suchen eines (nicht vorhandenen) Datensatzes (Datei: ADRESSEN),

Selektion eines vorhandenen Datensatzes (Datei: PLATZ), Laden des

Rechnenprogramms, Mischen mit dem Datensatz, Ausdrucken der er-

stellten Rechnung.

Aufgabe 9: Selektion einer Menge von Datensätzen (Datei: GRUPPE), Erstellen

und Drucken einer Liste mit fünf Merkmalen aus Datei PLATZ und

GRUPPE (2-stellige Relation).

Aufgabe 10: Selektion einer Menge von Datensätzen (Datei: PLATZ und ADRES-

SEN), Erstellen und Drucken einer Liste mit drei Merkmalen aus Datei

PLATZ, ADRESSEN und GRUPPE (dreistellige Relation).

8 . 2 . 1 . 5 Darstellung der Ergebnisse

Es wurde ein zwei-faktorielles Testdesign über alle zehn Aufgaben hinweg gerechnet

(Faktor F1 'Oberfläche' und Faktor F2 'Aufgabe (1–10)'). Da die Testpersonen jeweils

alle Aufgaben bearbeiteten, muss der Faktor F2 als Messwiederholungsfaktor ausgewer-

tet werden.


157

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Aufgabennummer

Bearbeitungs-zeit (s)

53

321

125197

156

346

154

445

114200

416

698

180

409 412

693

1591

1261

929

1568GUI CUI

Abbildung 8.2.1.5.1Darstellung der gemessenen, reinen Bearbeitungszeiten für die ein-zelnen Aufgaben, getrennt nach Oberfläche: 'GUI' = desktop- bzw. 'CUI' = menüorien-

tierte Benutzungsoberfläche.

Im Mittel erreichten die Experten mit der direktmanipulierbaren Oberfläche ('GUI') nur

55 % derjenigen Bearbeitungszeit, die die Benutzer mit der menüorientierten Oberfläche

('CUI') benötigten (F1: Oberfläche p ≤ ,001; Tabelle 8.2.1.5.1); lässt man die Aufgaben

neun und zehn aussen vor, so verbessert sich das Verhältnis sogar auf durchschnittlich

46 %. Bei Aufgabe neun kehrt sich das Verhältnis zugunsten der menüorientierten Ober-

fläche kurzfristig um (126 %, Abbildung 8.2.1.5.1; F1 ⊗ F2: p ≤ ,003, p ≤ ,004 und p

≤ ,079; Tabelle 8.2.1.5.1). D.h., der Aufwand für eine bestimmte Aufgabe hängt noch

zusätzlich von der jeweiligen Oberflächenversion ab.


158

Tabelle 8.2.1.5.1 Ergebnisse der varianzanalytischen Auswertung für die VariableBearbeitungszeit mit zusätzlich zwei verschiedenen Co-Variaten 'allgemeine EDV-Erfah-

rung' und 'Anzahl Tastendrucke' [nur Angabe des Signifikanzniveaus p].

Co-Variate: keine allgemeineEDV-Erfahrung

Anzahl Tasten-drucke und ggf.

Mausklicks

Abhängige Variable: Bearbeitungszeit Bearbeitungszeit Bearbeitungszeit

Faktor F1: Oberfläche ,001 ,001 ,001

Faktor F2: Aufgabe ,001 ,001 ,001

F1:Oberfläche ⊗ F2:Aufgabe ,003 ,004 ,079

Die Experten mit der direktmanipulierbaren GUI-Oberfläche (Gruppe 1) benötigten als

mittlere Bearbeitungszeit über alle Aufgaben hinweg 374 s, die Experten mit der menü-

orientierten CUI-Oberfläche (Gruppe 2) jedoch eine mittlere Bearbeitungszeit von 581 s.

Die Gruppe 1 mit der GUI-Oberfläche zeigt eindeutig im Vergleich zur Gruppe 2 mit der

CUI-Oberfläche die geringeren Bearbeitungszeiten und damit die höhere Performanz bei

der Arbeit mit einem relationalen DBMS.

8 . 2 . 1 . 6 Fazit für das relationale Datenbanksystem

Obwohl die Experten der menüorientierten CUI-Oberfläche mehr als doppelt soviel an

Vorerfahrung im Umgang mit EDV und deutlich mehr an spezifischer Vorerfahrung im

Umgang mit ihrer CUI-Oberfläche haben (siehe Abschnitt 8.1.2), lässt sich eine deutliche

Überlegenheit der GUI-Oberfläche gegenüber der konventionellen, menüorientierten

CUI-Oberfläche aufzeigen. Frage 1 lässt sich daher eindeutig mit Ja beantworten. Mit der

GUI-Oberfläche kann mehr als die Hälfte der Bearbeitungszeit eingespart werden. Dieser

deutliche Unterschied in der Bearbeitungszeit kann nicht über die unterschiedliche Anzahl

an Tastendrucken erklärt werden.

Die Umstellung von einer CUI- auf eine GUI-Oberfläche alleine reicht jedoch nicht

aus (Aufgabe neun!): Es muss für jeden Aufgabentyp eine sorgfältige, aufgabenangemes-

sene Dialoggestaltung durchgeführt werden (Frage 2: Ja). Hatten die Experten der GUI-

Oberfläche jedoch erst einmal das Lösungsschema für die Aufgabe neun (Definition einer

Relation) herausgefunden, so konnten sie dies auch gleich gewinnbringend bei der Auf-

gabe zehn umsetzen. Dies spricht für die Lernförderlichkeit der GUI-Oberflächen.

Was können wir jedoch aus diesen empirischen Ergebnissen für die Validierung der

eingeführten Masse zur Quantifizierung des Feedbacks ableiten? Ursprünglich hatten wir

angenommen, dass dieser empirische Vergleich der CUI- mit der GUI-Oberfläche geeig-

net ist, das unterschiedliche Ausmass an Feedback bzw. Transparenz zu validieren (siehe

dazu Ulich et al. 1991). Anhand der Kennwerte zur Beschreibung dieser beiden Oberflä-


159

chen lässt sich jedoch unschwer ersehen (Abschnitt 6.3.2 bis Abschnitt 6.3.4), dass der

deutliche Unterschied zwischen diesen beiden Oberflächen nicht primär im Bereich des

Funktionsfeedbacks liegt, sondern vielmehr in der unterschiedlichen Flexibilität der Inter-

aktionsstruktur zum Tragen kommt (siehe Tabelle 7.3.4.1). Wir können daher anneh-

men, dass das Kriterium Flexibilität von ausschlaggebender Bedeutung ist.

Nachdem wir zeigen konnten, dass der absolute Unterschied im Ausmass an inter-

aktiver Flexibilität – gemessen über DFl und AFl (siehe Abschnitt 7.3.4) – auch durch ein

empirisch messbaren Performanzunterschied validiert werden kann, bleibt noch abzu-

klären, ob die absolute Unterschiedsdifferenz – oder aber das unterschiedliche Verhältnis

dieser einzelnen Kennwerte – die wesentlichen Oberflächeneigenschaften charakterisie-

ren. Wir haben daher ein vergleichbares Experiment mit den bereits oben beschriebenen

multimedialen Oberflächen durchgeführt.

8 . 2 . 2 . Baum- versus netzartige Interaktionsstruktur

Wir gehen davon aus, dass (1) die netzartige Interaktionsstruktur eine grössere interaktive

Flexibilität aufweist als die hierarchische Interaktionsstruktur (siehe Abschnitt 7.3.7), und

dass (2) das Ausmass an Feedback zwischen beiden Oberflächen gleich ist (siehe Ab-

schnitt 6.3.5).

Benutzungsoberfläche mit einer hierarchischen Interaktionsstruktur (System-A): Benut-

zungsoberflächen mit einer strikt hierarchische Interaktionsstruktur

zeichnen sich dadurch aus, dass der Benutzer gezwungen ist, in der

Hierarchie auf und ab zu steigen (siehe Abschnitt 7.3.5).

Benutzungsoberfläche mit einer netzartigen Interaktionsstruktur (System-B): Benutzungs-

oberflächen mit einer netzwerkartigen Interaktionsstruktur zeichnen

sich dadurch aus, dass der Benutzer einerseits auf einem direkteren

Weg zum Ziel gelangen kann und andererseits ihm mehrere Alternati-

ven zur Verfügung stehen (siehe Abschnitt 7.3.6).

Folgende zwei Fragen sollen beantwortet werden:

1.) Gibt es einen arbeitswissenschaftlich relevanten Unterschied in der Bearbeitungszeit

zwischen diesen beiden Benutzungsoberflächen?

2.) Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Art der Aufgabe und dem Typ der Benut-

zungsoberfläche?


160

8 . 2 . 2 . 1 . Methodisches Vorgehen

Wir werden die Ergebnisse aus zwei, weitgehend identischen Benutzungstests vorstellen.

Die überraschenden Resultate im ersten Test (Brunner und Rauterberg 1993) haben wir

durch einen zweiten Test (Rauterberg et al. 1994b) überprüft und bestätigt gefunden.

Dabei haben wir einfach dasselbe multimediale Informationssystem mit anderen Benut-

zern ein zweites Mal getestet. Die beiden Benutzungstests unterscheiden sich lediglich in

drei Punkten: (1.) beim zweiten Benutzungstest gibt es eine zusätzlich, elfte Testaufgabe;

die Bearbeitungszeit wurde beim Wiederholungstest für jede einzelne Testaufgabe ge-

trennt gemessen; (2.) beim zweiten Benutzungstest haben wir zusätzlich die Blickbewe-

gungen der Testpersonen während der Aufgabenbearbeitung miterhoben; sowie (3.) die

Anzahl der Testpersonen im Wiederholungstest ist aufgrund des grösseren apparativen

Aufwandes kleiner als im ersten Test.

Es ergibt sich für den ersten Benutzungstest ein zweifaktorielles, varianzanalyti-

sches Testdesign mit Messwiederholung auf dem ersten Faktor: Der erste Faktor ist der

'Typ der Benutzungsoberfläche' ('hierarchische Menüstruktur' versus 'netzartige Menü-

struktur'); den zweite Faktor bildet die 'Reihenfolge der zu testenden Oberfläche'. Diese

zwei Faktoren sind die beiden unabhängigen Variablen. Es ergeben sich zwei eigen-

ständige Benutzergruppen, welche die Testaufgaben in ausbalancierter Reihenfolge be-

arbeiten ('lateinisches Quadrat', Bortz 1989).

Es ergibt sich für den zweiten Benutzungstest ein dreifaktorielles, varianzanalyti-

sches Testdesign mit Messwiederholung auf dem ersten und zweiten Faktor: Der erste

Faktor ist der 'Typ der Benutzungsoberfläche' ('hierarchische Menüstruktur' versus

'netzartige Menüstruktur'), den zweiten Faktor bilden die 'Testaufgaben' (10 plus 1) und

den dritten Faktor bildet die 'Reihenfolge der zu testenden Oberfläche'.

Als abhängige Variablen wurden gemessen: die Bearbeitungszeiten über alle Test-

aufgaben hinweg, sowie die Anzahl der Maskenwechsel; als Co-Variate: die Anzahl der

Stunden an allgemeiner EDV-Vorerfahrung.

8 . 2 . 2 . 2 . Beschreibung der Testpersonen

Benutzungstest-I

Um die zwei Oberflächenversionen gegeneinander auszutesten, wurden 12 Testpersonen

in zwei Gruppen eingeteilt. Es waren vier Informatikstudierende und zwei Nicht-Informa-

tikstudierende in jeder Gruppe (drei Frauen und neun Männer).


161

Gruppe 1 (N=6) testete zuerst Version-A, dann Version-B; durchschnittliches Alter von

24,2 ± 0,4 Jahren; allgemeine EDV-Vorerfahrung mit interaktiven Computersy-

stemen ca. 933 ± 797 Stunden.

Gruppe 2 (N=6) testete zuerst Version-B, dann Version-A; durchschnittliches Alter von

22,5 ± 0,8 Jahren; allgemeine EDV-Vorerfahrung mit interaktiven Computersy-

stemen ca. 1000 ± 858 Stunden.

Der Altersunterschied zwischen beiden Gruppen ist signifikant (zweiseitiger T-Test, p ≤,001). Die beiden Gruppen unterscheiden sich jedoch nicht in ihrer EDV-Vorerfahrung

mit Computern (zweiseitiger T-Test, p ≤ ,892).

Benutzungstest-II

Um die zwei Oberflächenversionen nochmals gegeneinander auszutesten, wurden acht

Testpersonen in zwei Gruppen eingeteilt. Alle acht Testpersonen waren männliche Prakti-

kanten einer Elektrotechnikfirma im süddeutschen Raum.

Gruppe 1 (N=4) testete zuerst Version-A, dann Version-B; durchschnittliches Alter von

25,0 ± 1,1 Jahren.

Gruppe 2 (N=4) testete zuerst Version-B, dann Version-A; durchschnittliches Alter von

26,3 ± 3,1 Jahren.

Der Altersunterschied zwischen beiden Gruppen ist nicht signifikant (zweiseitiger T-Test,

p ≤ ,149). Die beiden Gruppen unterscheiden sich auch nicht in ihrer Vorerfahrung mit

Computern.

8 . 2 . 2 . 3 . Ablauf der Untersuchung

Es mussten für beide Oberflächenversionen jeweils 10 Testaufgaben (plus eine zusätz-

liche Aufgabe beim zweiten Benutzungstest) bearbeitet werden. Beim ersten Benutzungs-

test wurde die Gesamtbearbeitungszeit aller Aufgaben gemessen, sowie die Anzahl Mas-

kenwechsel gezählt, die mit Mausklicks ausgeführt worden sind. Vor und nach jeder Auf-

gabenserie wurde beim zweiten Benutzungstest der subjektive Eigenzustand der Testper-

sonen erhoben (Fragebogen nach Apenburg 1986). Das subjektive Urteil der Testperson

zur Handhabbarkeit des Systems wurde nach jeder Aufgabenserie erhoben (Handha-

bungsfragebogen).

Da die Benutzer die Interaktionsstruktur kennen sollten, um sich erfolgreich in ihr

bewegen zu können, wurden zwei spezielle Wissensfragebögen entwickelt. Im ersten

Fragebogen wurde gemessen, ob die Testpersonen die Nachfolgeknoten (Bildschirmmas-

ken bzw. Dialogkontexte) eines vorgegebenen Knotens erkennen. Der zweite Fragebogen


162

zeigt den Teil der Interaktionsstruktur in der Form eines gerichteten Graphen, der in

beiden Systemen gleichgeblieben ist. Die Richtung der Kanten stellt den jeweils gang-

baren Weg dar. Es wurden fünf richtige Kanten gelöscht und fünf falsche Kanten einge-

fügt. Diese Fehler mussten von den Testpersonen möglichst vollständig erkannt und kor-

rigiert werden. Zum Schluss hatten die Testpersonen die Änderung von System-A nach

System-B zu beurteilen und zu kommentieren (zur genaueren Beschreibung siehe Brun-

ner und Rauterberg 1993 bzw. Rauterberg et al. 1994a).

8 . 2 . 2 . 4 . Beschreibung der Testaufgaben

Die generelle Instruktion für die Aufgabenbearbeitungsphase lautete: "Bearbeiten Sie die

Aufgaben bitte zügig und ohne unnötige Zeitverluste", die spezifische Instruktion lautete:

"Bitte bearbeiten Sie die Aufgaben in der gegebenen Reihenfolge. Bitte fangen Sie jetzt

an....". Es sollten die folgenden 10 (bzw. 11) Testaufgaben bearbeitet werden:

1. Suchen sie ein Einfamilienhaus für 450 000 DM.

2. Wer ist zuständig, wenn Sie es anschauen oder kaufen wollen?

3. Wo können Sie diese Person finden?

4. Sie brauchen eine Hypothek für das Haus; wo können Sie diese bekommen?

5. Wo können Sie sich über Kauf und Verkauf von Wertpapieren erkundigen?

6. Die Bank bietet Ihnen verschiedene Veranstaltungen an. Sie haben am 7.2.93

frei. Welchen Anlass können Sie besuchen?

7. Sie haben kein Bargeld mehr und sind am Hauptbahnhof. Wo finden Sie den

nächsten EC-Bancomat?

8. In welchem Raum finden Sie den Bancomat in der Hauptstelle?

9. Welche Dienstleistungen können Sie am Schalter 'Geldservice' erwarten?

10. Suchen Sie ein Grundstück (das erste, welches Sie finden können).

[11. Sehen Sie sich noch in den nächsten ca. zwei Minuten das in diesem Informa-

tionssystem an, was Sie am meisten interessiert.]

Die Anzahl minimal notwendiger Maskenwechsel für die vollständige Aufgabenlösung ist

für beide Systeme je nach Aufgabe unterschiedlich (siehe Tabelle 8.2.2.4.1). Wenn man

alle 10 Aufgaben unmittelbar nacheinander (d.h., ohne Rückkehr zu einer Startmaske

usw.) bearbeitet, so benötigt man bei Version-A insgesamt 33 und bei Version-B insge-

samt 26 Maskenwechsel. Wir werden diesen Aspekt die 'objektive Aufgabenanforde-


163

rung' auf der Handlungsebene nennen. Durch die grössere Dialogflexibilität von Version-

B ist die objektive Aufgabenanforderung um 21% gesenkt worden.

Tabelle 8.2.2.4.1 Anzahl minimal benötigter Maskenwechsel ('objektive Aufgaben-anforderung') für die 10 verschiedenen Aufgaben getrennt nach den beiden Systemen.

[Die Angaben beruhen auf einer fortlaufenden Aufgabenbearbeitung.]

Aufgabe Version-A Version-B % Verbesserung A->B

Aufgabe 1 3 3 (1 – 3/3)*100% = 0 %

Aufgabe 2 0 2 (1 – 2/0)*100% = n.b.

Aufgabe 3 5 1 (1 – 3/3)*100% = 80 %

Aufgabe 4 2 2 (1 – 3/3)*100% = 0 %

Aufgabe 5 2 3 (1 – 3/2)*100% = –50 %

Aufgabe 6 5 4 (1 – 4/5)*100% = 20 %

Aufgabe 7 6 4 (1 – 4/6)*100% = 33 %

Aufgabe 8 4 1 (1 – 1/4)*100% = 75 %

Aufgabe 9 2 3 (1 – 3/2)*100% = –50 %

Aufgabe 10 4 3 (1 – 3/4)*100% = 25 %

Total 33 26 (1 – 26/33)*100% = 21 %

8 . 2 . 2 . 5 . Darstellung der Ergebnisse

Mittels inferenzstatistischer Auswertungsverfahren (Bortz 1989) können die Ergebnisse

der beiden Messgrössen (abhängigen Variablen) 'Aufgabenbearbeitungszeit' und 'Anzahl

Maskenwechsel' verglichen und ggfs. vorhandene Unterschiede zwischen den beiden

Oberflächenversionen generalisiert werden.

Benutzungstest-I

Die beiden Systemversionen unterscheiden sich hinsichtlich der Aufgabenbearbeitungs-

zeiten über die insgesamt 10 Aufgaben hinweg nicht signifikant (MEANVersion-A = 10 ±4 min, MEANVersion-B = 11 ± 4 min; F1: Oberfläche p ≤ ,085; Tabelle 8.2.2.5.1). D.h.,

für die flexiblere Version-B ist zwar – objektiv gesehen – eine geringere Anzahl an Mas-

kenwechseln zur Lösung der Aufgaben notwendig als für die strikt hierarchische Version-

A, dennoch schlägt sich dieser Vorteil nicht in der gemessenen Bearbeitungszeit nieder;

im Gegenteil scheint die weniger flexible Version-A sogar eine tendenziell geringere Bear-

beitungszeit aufzuweisen.

Der Unterschied in der Bearbeitungszeit lässt sich nicht durch eine unterschiedliche

Anzahl der tatsächlich getätigten Maskenwechsel erklären. Die beiden Systemversionen


164

unterscheiden sich nämlich ebenfalls nicht hinsichtlich der von den Benutzern getätigten

Maskenwechsel über alle 10 Aufgaben hinweg (MEANVersion-A = 54 ± 15 Masken-

wechsel, MEANVersion-B = 56 ± 19 Maskenwechsel; F1: Oberfläche p ≤ ,625; Tabelle

8.2.2.5.2).

Tabelle 8.2.2.5.1 Ergebnisse der Varianzanalyse aus dem Benutzungstest-I für dieMessgrösse 'Aufgabenbearbeitungszeit' über alle 10 Aufgaben hinweg.

'Aufgabenbearbeitungszeit' dF Mean Square F-Test p Signifikanz

F1: Oberfläche 1 6,531 3,657 ,085

F2: Reihenfolge der Bearbeitung 13,542 0,104 ,754

Wechselwirkung F1 ⊗ F2 1 1,288 0,721 ,416

innerhalb der Testpersonen 1034,056 –

Tabelle 8.2.2.5.2 Ergebnisse der Varianzanalyse aus dem Benutzungstest-I für dieMessgrösse 'Anzahl Maskenwechsel' global über alle 10 Aufgaben hinweg.

'Anzahl Maskenwechsel' dF Mean Square F-Test p Signifikanz

F1: Oberfläche 1 22,042 0,255 ,625

F2: Reihenfolge der Bearbeitung 115,042 0,027 ,874


innerhalb der Testpersonen 10564,042 –

Dieses Ergebnis hat uns zunächst überrascht: Obwohl ein objektiver Flexibilitätsvorteil

für Version-B vorzuliegen scheint (siehe Tabelle 7.3.7.1 und Tabelle 8.2.2.4.1), ist kein

nachweisbarer Vorteil für die flexiblere Interaktionsstruktur zu messen. Im Gegenteil

scheint sogar die hierarchische Interaktionsstruktur tendenziell im leichten Vorteil zu sein.

Eine mögliche Erklärung kann im Grad der Geübtheit der Benutzer gesehen werden. Alle

Testpersonen hatten keinerlei Vorerfahrung mit den beiden untersuchten multimedialen

Informationssystemen. Der Vorteil einer flexibleren Interaktionsstruktur zeigt sich erst bei

– im Umgang mit dem System – erfahreneren Benutzern (siehe Abschnitt 8.2.1). Dies

deutet auf ein anfängliches Orientierungsproblem bei der flexibleren Interaktionsstruktur

des multimedialen Informationssystems B hin – dem noch unzureichend ausgebildeten

operativen Abbildsystems (siehe Abschnitt 6.1). Dieses Orientierungsproblem kann einer-

seits durch unzureichende Konsistenz und/oder andererseits durch eine als zu gross wahr-

genommene Komplexität bedingt sein (siehe Dutke 1994, S. 108ff.). Um diese Interpre-

tationsmöglichkeiten näher auszuloten, wurde der zweite Benutzungstest durchgeführt,

bei dem wir zusätzlich noch das Blickverhalten der Benutzer mit gemessen haben.


165

Benutzungstest-II

Die durchschnittliche Bearbeitungszeit pro Aufgabe zwischen den beiden Versionen-A

und -B ist auch bei dieser Replikationsstudie ebenfalls nicht signifikant (MEANSystem-A

= 73 ± 14 s, MEANSystem-B = 81 ± 28 s; Tabelle 8.2.2.5.3; F1: Oberfläche p ≤ ,273;

Tabelle 8.2.5.4). Wie schon im Benutzungstest-I ist auch diesmal ein leichter Vorteil für

Version-A erkennbar (siehe Tabelle 8.2.2.5.3). In der folgenden Tabelle werden die Mit-

telwerte der Variablen 'Aufgabenbearbeitungszeit' für die 10 verschiedenen Aufgaben

dargestellt. Zusätzlich ist in der vierten Spalte das Signifikanzniveau des direkten Ver-

sionsvergleichs mittels zweiseitigem T-Test für die jeweilige Aufgabe angegeben.

Tabelle 8.2.2.5.3 Mittelwerte des zweiten Benutzungstest für die Messgrösse'Aufgabenbearbeitungszeit' für alle 10 Aufgaben.

Aufgabe Vers-A: Mean ± Std Vers-B: Mean ± Std P (2-tail) Mean totalAufgabe 1 99 ± 118 s 53 ± 32 s ,295 76 ± 87 sAufgabe 2 29 ± 23 s 86 ± 56 s ,026 57 ± 51 sAufgabe 3 99 ± 26 s 34 ± 51 s ,008 67 ± 52 sAufgabe 4 56 ± 33 s 161 ± 127 s ,023 109 ± 105 sAufgabe 5 33 ± 22 s 79 ± 70 s ,091 56 ± 56 sAufgabe 6 144 ± 73 s 70 ± 32 s ,014 107 ± 67 sAufgabe 7 89 ± 48 s 78 ± 48 s ,648 83 ± 46 sAufgabe 8 84 ± 37 s 114 ± 84 s ,406 99 ± 65 sAufgabe 9 40 ± 22 s 87 ± 55 s ,054 63 ± 47 sAufgabe 10 56 ± 27 s 50 ± 33 s ,616 53 ± 29 sMean total 73 ± 14 s 81 ± 28 s ,273 77 ± 22 s

Zwischen den beiden Testgruppen ist – im Unterschied zum Faktor F1: Oberfläche – ein

signifikanter Unterschied bei der Reihenfolge der Bearbeitung beobachtbar: Gruppe-1 be-

nötigte nur 68 s gegenüber Gruppe-2 mit 86 s (F2: Reihenfolge p ≤ ,029; Tabelle

8.2.2.5.4). Dieser Unterschied kommt im wesentlichen durch die überdurchschnittlich

lange Bearbeitungszeit der zuerst getesteten Version zustande: bei Gruppe-2 die Version-

B (104 s), bei Gruppe-1 die Version-A (78 s). Dieser Effekt verstärkt sich noch zusätz-

lich beim Wechsel auf die jeweils andere Systemversion (signifikante Wechselwirkung

F1 ⊗ F2: p ≤ ,002; Tabelle 8.2.2.5.4): Bei Gruppe-2 die Version-A (68 s), bei Gruppe-1

die Version-B (59 s). Diese Wechselwirkung 'Oberfläche (F1)' mit 'Reihenfolge (F2)'

ist auf den zu erwartenden Lerneffekt bei der wiederholten Aufgabenbearbeitung zurück-

zuführen. Zur Unterscheidung und genaueren Berechnung des Oberflächen- und Lernef-

fektes haben wir ein entsprechendes Berechnungsverfahren entwickelt (siehe hierzu Rau-

terberg 1991b), auf das wir hier jedoch nicht weiter eingehen wollen.


166

Die Bearbeitungszeiten zwischen den 10 verschiedenen Aufgaben unterscheiden

sich signifikant (F3: Aufgaben p ≤ ,023; in Tabelle 8.2.2.5.4). Die Aufgabe 10 hatte die

kürzeste (53 ± 29 s; Tabelle 8.2.2.5.3), die Aufgabe 4 die längste Bearbeitungszeit (109

± 105 s; Tabelle 8.2.2.5.3 letzte Spalte).

Tabelle 8.2.2.5.4 Ergebnisse der drei-faktoriellen Varianzanalyse für die Messgrösse'Aufgabenbearbeitungszeit' für alle 10 Aufgaben getrennt (Messwiederholung).

'Aufgabenbearbeitungszeit' dF Mean Square F-Test p Signifikanz

F1: Oberfläche 1 2640,6 1,32 ,273

F2: Reihenfolge der Bearbeitung 1 12250,0 6,123 ,029


innerhalb der Testpersonen 12 2000,5 –

F3: Aufgaben (Messwiederholung) 9 7337,9 2,263 ,023



Wechselwirkung F1 ⊗ F2 ⊗ F3 9 3591,7 1,108 ,364

Die signifikante Wechselwirkung (F1 ⊗ F3: p ≤ ,001; in Tabelle 8.2.2.5.4) besagt, dass

die Bearbeitungszeit einer Aufgabe wesentlich von der Systemversion abhängt, mit der

die Aufgabe bearbeitet wurde. So wird z.B. die Aufgabe 2 signifikant schneller mit Ver-

sion-A als mit Version-B gelöst (p ≤ ,026; in Tabelle 8.2.2.5.3). Dagegen wird Aufgabe

drei schneller mit Version-B als mit Version-A bearbeitet (p ≤ ,008; in Tabelle 8.2.2.5.3).

Obwohl im Mittel die Version-B tendenziell die längeren Bearbeitungszeiten erforderte,

ergab sich für die fünf Aufgaben eins, drei, sechs, sieben und zehn zum Teil beträchtliche

Vorteile zugunsten der Version-B. Die Unterschiede bei Aufgabe drei und sechs zu-

gunsten der Version-B sind signifikant. Umgekehrt schneidet die Version-A gegenüber

der Version-B bei den drei Aufgaben zwei, vier und neun signifikant besser ab.

Wenn man die objektive Aufgabenanforderung ('Anzahl Maskenwechsel', siehe Ta-

belle 8.2.2.4.1) mit der tatsächlich gebrauchten Bearbeitungszeit (siehe Tabelle

8.2.2.5.3) korreliert, so zeigt sich, dass nur die Bearbeitungszeiten bei Version-A mit

dem Ausmass an objektiven Anforderungen positiv korrelieren (Spearman R = ,800; p ≤,005; N=10). D.h., je grösser die objektiven Anforderungen sind, desto grösser ist auch

die benötigte Bearbeitungszeit! Beachtenswert ist, dass dieser Zusammenhang für die

flexiblere Version-B nicht gilt (Spearman R = –,205; p ≤ ,571). In der Tabelle 8.2.2.5.5

werden die Ergebnisse der Variablen 'Anzahl Maskenwechsel' für die zweifaktorielle Va-

rianzanalyse dargestellt.


167

Tabelle 8.2.2.5.5 Ergebnisse der zwei-faktoriellen Varianzanalyse für die Messgrösse'Anzahl Maskenwechsel' global über alle 10 Aufgaben hinweg.

'Anzahl Maskenwechsel' dF Mean Square F-Test P Signifikanz

F1: Systemvergleich A versus B 1 29,64 0,095 ,764

F2: Gruppe 1 versus 2 1 148,10 0,474 ,505


Fehlerterm 11 312,29 –

Wie aus der Tabelle 8.2.2.5.5 hervorgeht, zeigt sich auch hier kein bedeutsamer Unter-

schied hinsichtlich der getätigten Interaktionsoperationen ('Anzahl Maskenwechsel'). Im

Mittel wurden für beide Systeme ungefähr gleich viele Interaktionsoperationen getätigt

(siehe Tabelle 8.2.2.5.6).

Tabelle 8.2.2.5.6 Mittelwerte für die Messgrösse 'Anzahl Maskenwechsel' globalüber alle 10 Aufgaben hinweg.

Aufgabe A: Mean ± Std. B: Mean ± Std. Mean total

Gruppe-1 89 ± 20 95 ± 22 93 ± 19

Gruppe-2 99 ± 10 99 ± 18 99 ± 13

Mean total 95 ± 14 97 ± 18 96 ± 16

Die psychomentale Belastung wurde über den Eigenzustandsbogen erfasst, welcher aus

acht Skalen mit jeweils drei bis sechs Einzelfragen besteht (zur genaueren Beschreibung

siehe Apenburg 1986 nach Nitsch 1976). Die Skalen lauten wie folgt: Anstrengungsbe-

reitschaft, Erholtheit, Kontaktbereitschaft, Schläfrigkeit, Selbstsicherheit, sozial Anerken-

nung, Spannungslage und Stimmungslage. Insgesamt zeigen sich keine bedeutsamen Un-

terschiede zwischen den beiden Systemversionen hinsichtlich der verschiedenen Skalen

mit Ausnahme der Skala 'Spannungslage' und 'Stimmungslage'. Es wurden nicht die ab-

soluten, sondern nur die Differenzwerte (nachher – vorher) über jeweils eine Aufgaben-

serie hinweg ausgewertet (siehe Tabelle 8.2.2.5.7).

Tabelle 8.2.2.5.7 Ergebnisse der zwei-faktoriellen Varianzanalyse für die Messgrösse'psychomentale Belastung: Skala Spannungslage' pro Aufgabenserie.

'Spannungslage' dF Mean Square F-Test P Signifikanz

F1: Oberfläche 1 20,25 3,219 ,098

F2: Reihenfolge 1 0,25 0,040 ,845




168

Es zeigt sich ein tendenziell bedeutsamer Unterschied bei der 'Spannungslage' zwischen

den beiden Systemversionen: Version-A (+1,13 Differenzpunkte) und Version-B (–1,13

Differenzpunkte; F1: Oberfläche p ≤ ,098; Tabelle 8.2.2.5.7). D.h., die Testpersonen

fühlten sich eher ausgeglichen, gelassen usw. nach der Aufgabenbearbeitung mit Ver-

sion-A als mit Version-B. Zwischen den beiden Testgruppen ergibt sich kein bedeutsamer

Unterschied: Gruppe-1 (–0,13 Differenzpunkte) und Gruppe-2 (+0,13 Differenzpunkte;

F2: Reihenfolge p ≤ ,845; Tabelle 8.2.2.5.7). Diese Tendenz zeigt sich noch ausgepräg-

ter bei der Skala 'Stimmungslage' (siehe Tabelle 8.2.2.5.8).

Tabelle 8.2.2.5.8 Ergebnisse der zwei-faktoriellen Varianzanalyse für die Messgrösse'psychomentale Belastung: Skala Stimmungslage' pro Aufgabenserie.

'Stimmungslage' dF Mean Square F-Test P Signifikanz

F1: Oberfläche 1 45,56 4,585 ,054

F2: Reihenfolge 1 7,56 0,761 ,400



Es besteht ein bedeutsamer Unterschied bei der Stimmungslage zwischen den beiden Sy-

stemversionen: Version-A (+1,75 Differenzpunkte) und Version-B (–1,63 Differenz-

punkte; F1: Oberfläche p ≤ ,054; Tabelle 8.2.2.5.8). D.h., die Testpersonen fühlten sich

eher fröhlich, gutgelaunt usw. nach der Arbeit mit Version-A als mit Version-B. Zwi-

schen den beiden Gruppen ergibt sich kein Unterschied: Gruppe-1 (+0,75 Differenzpunk-

te) und Gruppe-2 (–0,63 Differenzpunkte; F2: Reihenfolge p ≤ ,400; Tabelle 8.2.2.5.8).

Tabelle 8.2.2.5.9 Mittelwerte für die Messgrösse 'Anzahl richtige Wissensfragen'pro Aufgabenserie [Angaben in Prozent].

Aufgabe Version-A: Mean Version-B: Mean Mean total

Gruppe-1 80 % 35 % 57 %

Gruppe-2 86 % 42 % 64 %

Mean total 83 % 38 % 61 %

Das während der Aufgabenbearbeitung erworbene Wissen der Benutzer über die mög-

lichen Dialogfortsetzungen (Maskenwechsel) wurde über einen Fragebogen mit vorgege-

benen Antwortkategorien ('multiple choice') und über eine Grafik, welche die Interak-

tionsstruktur abbildete, erhoben. Da die Version-B einen höheren Grad der Vernetzung

aufwies, konnten in dem Wissensfragebogen für Version-B auch mehr richtige Antwor-

ten gegeben werden. Um einen Bias im Vergleich zum Fragebogen für Version-A zu ver-

meiden, wurde eine Transformation der Variable 'Anzahl richtige Antworten' derart vor-


169

genommen, dass nur noch die vergleichbaren 'prozentual richtigen Anteile' einander ge-

genüber gestellt wurden (siehe Tabelle 8.2.2.5.9 und Tabelle 8.2.2.5.10).

Tabelle 8.2.2.5.10 Ergebnisse der zwei-faktoriellen Varianzanalyse für die Messgrösse'Anzahl richtige Wissensfragen' pro Aufgabenserie.

'% richtige Antworten' dF Mean Square F-Test P Signifikanz

F1: Oberfläche 1 8011,6 72,53 ,001

F2: Reihenfolge 1 151,6 1,37 ,264



Es zeigt sich ein signifikanter Unterschied beim Wissen der Benutzer über die Interakti-

onsstruktur der beiden Systemversionen (F1: Oberfläche p ≤ ,001; Tabelle 8.2.2.5.10).

Die Benutzer konnten die Fragen zu möglichen Dialogfortsetzungen bei Version-A signi-

fikant besser beantworten (83 %), als bei Version-B (38 %; Tabelle 8.2.2.5.9). Es be-

steht kein Unterschied im durchschnittlich erworbenen Wissen zwischen den beiden Test-

gruppen über beide Versionen hinweg (F2: Reihenfolge p ≤ ,264; Tabelle 8.2.2.5.10).

Mittels eines Fragebogens mit 11 bipolaren Ratingskalen1 wurde die subjektive Ein-

schätzung über die jeweilige Systemversion als globales Mass der Handhabbarkeit erho-

ben. Es ergeben sich keine bedeutsamen Unterschiede im subjektiven Urteil der Benutzer

zwischen beiden Systemversionen (siehe Tabelle 8.2.2.5.11).

1 Der Bereich z.B. der Skala "zeitsparend" ist: –2=("ziemlich zeitraubend"), –1=("eher zeitraubend"),0=("teils/teils"), +1=("eher zeitsparend"), +2=("ziemlich zeitsparend").


170

Tabelle 8.2.2.5.11 Mittelwertsdifferenzen für die Messgrösse 'Handhabbarkeit' proVersion [die vierte Spalte enthält das Signifikanzniveau eines zweiseitigen T-Testes].

Handhabung Vers-A: Mean ±Std

Vers-B: Mean ±Std

P (2-tail) Mean total

zeitsparend 0,25 0,00 ,663 0,13flexibel 0,00 0,25 ,668 0,13einfach 0,13 0,38 ,709 0,25durchschaubar –0,13 0,13 ,751 0,00eindeutig 0,13 –0,38 ,306 –0,13übersichtlich 0,13 0,38 ,709 0,25unkompliziert 0,75 0,38 ,538 0,56frei 0,38 –0,25 ,324 0,06vorhersehbar 0,38 0,25 ,854 0,31beeinflussbar 0,13 0,50 ,554 0,31erfreulich 0,63 0,13 ,128 0,38

Im Nachbefragungsbogen nach Bearbeitung der Aufgabenserien mit beiden Systemen

wurde jede Testperson um ihre abschliessende Beurteilung gebeten (siehe Tabelle

8.2.2.5.12). Es zeigten sich, dass die Zuordnung vom 'Ort' (Wo-Struktur) zum 'Fachge-

biet' (Was-Struktur) als 'nützlich' bis 'sehr nützlich' eingestuft wurde. Die gleichzeitige

Zuordnung des 'Beraters' (Wer-Struktur) wurde ebenfalls als 'nützlich' bis 'sehr nütz-

lich' angesehen. Die ringförmige Verkettung aller 'Berater' wurde dagegen als 'kaum nö-

tig' bis 'unnötig' eingestuft.


171

Tabelle 8.2.2.5.12 Mittelwerte für die Messgrösse 'subjektiver Systemvergleich' proGruppe aus dem Nachbefragungsbogen [die vierte Spalte enthält das Signifikanzniveau

eines zweiseitigen T-Testes].

Systemvergleich1 Gruppe-1 Gruppe-2 P (2-tail) Total Mean

"Die Möglichkeit zu jedemFachgebiet den entsprechenden Ortzu finden ist..."

4,8 ± 0,5 4,8 ± 0,5 1,000 4,8 ± 0,5

"Die Möglichkeit zu sehen, wowelche Abteilungen sind, findeich..."

4,3 ± 0,5 4,5 ± 1,0 ,670 4,4 ± 0,7

"Die Möglichkeit zu jedemFachgebiet die zuständigen Personenzu finden ist..."

4,3 ± 0,5 4,0 ± 0,8 ,620 4,1 ± 0,6

"Die Darstellung von Fachgebietenmit Bildern statt mit Text, findeich..."

3,8 ± 1,9 3,8 ± 1,5 1,000 3,8 ± 1,6

"Die Möglichkeit fast beliebig imSystem herumzuschauen, findeich..."

3,0 ± 0,8 3,8 ± 0,9 ,278 3,4 ± 0,9

"Die Veranstaltungen schon vomHauptmenü aus zu sehen, findeich..."

2,8 ± 1,3 3,5 ± 1,3 ,437 3,1 ± 1,2

"Die Möglichkeit alle Mitarbeiter an-schauen zu können, finde ich..."

1,3 ± 0,5 2,8 ± 1,5 ,107 2,0 ± 1,3

Die folgenden qualitativen Aussagen wurden von einigen Testpersonen zusätzlich getrof-

fen:

"Ich habe in Version-B einen Button vermisst, mit dem ich von überall auf das Haupt-menü zurückkehren kann."

"Es fehlt bei beiden Versionen teilweise die Möglichkeit, den vorhergehenden Bild-schirm mit einer Operation zu erreichen."

"Bei einigen Ikons ist die Bedeutung nicht von Anfang an klar; es muss zuerst auspro-biert werden."

"Es bringt nichts wenn, ich den Immobilienfachmann suche, gleichzeitig aber alle an-deren Mitarbeiter ansehen kann."

"Version-B ist zu flexibel. Sie wird dadurch unübersichtlich."

"Die Möglichkeit, von praktisch überall her überall hinzukommen ist zwar praktisch,aber macht das System zum Teil ziemlich unüberschaubar."

"Die starke Vernetzung ist vor allem für Leute wichtig, die täglich damit arbeiten undso mit einer Zeitersparnis rechnen können. Da dies hier aber kaum der Fall sein wird,ist eine etwas starre Struktur zugunsten der Übersichtlichkeit wohl vorzuziehen."

1 Der Skalenbereich ist: 1=("unnötig"), 2=("kaum nötig"), 3=("weder/noch"), 4=("nützlich"), 5=("sehrnützlich").


172

"Die Version-B war viel verwirrender für mich. Ich brauche scheinbar die klare Menü-struktur, jedenfalls am Anfang. Nach der Einarbeitung könnte mir die Version-B aller-dings besser gefallen als die Version-A, weil sie viel flexibler ist und ein Herum-springen in den Masken ermöglicht."

"Besonders praktisch fand ich die Möglichkeit, direkt nach dem Auffinden des Banco-maten eine Geschossübersicht der Hauptstelle zu erhalten."

"Die Querverbindung von jedem Bildschirm zum Ort und zum Berater zu gelangen istgut."

8 . 2 . 2 . 6 . Fazit für die Flexibilität interaktiver Systeme

Das Ziel, durch eine Vergrösserung der Flexibilität die Benutzung für Anfänger bzw. ge-

legentliche Benutzer zu verbessern, ist nicht erreicht worden. Die Testpersonen brauchten

tendenziell länger, um die Testaufgaben mit der flexibleren Version zu lösen. Zum Teil

bestanden die Probleme darin, dass die Ikons nicht richtig interpretiert werden konnten

und/oder die Orientierung auf dem Bildschirm nicht ausreichend zustande gekommen ist.

Ein Teil der Testpersonen brauchte mit der flexibleren Version länger, um zu überlegen,

wie man von einem Ort zum anderen gelangen konnte. Es wurde zwar von den Testper-

sonen angemerkt, dass Version-B flexibler und freier ist, jedoch konnte die Flexibilität

nicht in eine schnellere Bearbeitungszeit umgesetzt werden. Die Testpersonen fanden sich

im Mittel mit dem höheren Ausmass an Flexibilität nicht zurecht und beurteilten die Ver-

sion-B als undurchschaubarer, uneindeutiger und unübersichtlicher. D.h., sie konnten

sich die Interaktionsstruktur nicht vorstellen oder gar behalten, was man bei den Ergeb-

nissen des Wissenstests oder an Bemerkungen – wie "brauche Zurückbutton" oder

"Button zum Hauptmenü fehlt" – sehen kann. Es gab einige Testpersonen, die die Frei-

heit im Prinzip gut fanden, sich aber kein ausreichendes Verständnis einzelner Ikons an-

eignen konnten. Dadurch nahm auch die Transparenz über die Interaktionsstruktur ab.

Beim ersten Benutzungstest mit dem multimedialen Informationssystem ist aufgefal-

len, dass einige Testpersonen (insbesondere Studenten der Informatik) Mühe hatten, auf

Ikons zu drücken, welche neben beschrifteten Buttons angebracht waren. Das lässt die

Vermutung zu, dass sich EDV-Kenner bereits stark an gewisse Systemeigenschaften ge-

wöhnt haben. Dasselbe kann auch auf die Interaktionsstruktur zutreffen. Da die meisten

menügesteuerten Systeme eine sternförmige bzw. hierarchische Interaktionsstruktur

haben, kann es zu Schwierigkeiten kommen, wenn auf eine flexiblere, netzartige Interak-

tionsstruktur umgestiegen wird.

Welche Bedeutung hat dies für die Validität der von uns eingeführten Masse zur

Quantifizierung der Flexibilität? Wie wir im Abschnitt 7.3.5 bis 7.3.7 gesehen haben,

zeichnet sich die Version-B durch eine grössere Flexibilität hinsichtlich DFl und AFl in

der Interaktionsstruktur aus. Dies wurde von den Testpersonen wahrgenommen und ent-


173

sprechend zum Ausdruck gebracht. Was haben wir aber zeigen können? Zuerst einmal

haben wir nicht zeigen können, dass flexiblere Interaktionsstrukturen ohne eine gleichzei-

tige Unterstützung in der Orientierung bei Anfängern bzw. gelegentlichen Benutzern zu

Performanzvorteilen führen. Dennoch sind wir jetzt in der Lage, quantitative Angaben

über eine minimale Flexibilität zu machen.

Im Abschnitt 7.3.2 bis 7.3.4 über die beiden Oberflächen des relationalen Daten-

banksystems konnten wir sehen, dass eine Interaktionsstruktur mit Kennwerten für DFl

und AFl mit einem Wert von über 15 (siehe Tabelle 7.3.4.1) sich auch durch Performanz-

vorteile empirisch bestätigen lässt (siehe Abschnitt 8.2.1). Die Kennwerte der beiden

Oberflächen des multimedialen Informationssystems sind dagegen um eine Grössenord-

nung kleiner (Version-A: DFl=0,5 und AFl=3,6; Version-B: DFl=1,3 und AFl=4,2; siehe

Tabelle 7.3.7.1). Performanzvorteile lassen sich offenbar erst dann für eine flexiblere In-

teraktionsstruktur empirisch nachweisen, wenn ein Mindestmass an interaktiver Flexibili-

tät gegeben ist. Dieser Schwellwert liegt mindestens bei 15. Er kann zudem abhängig

vom systemspezifischen Erfahrungswissen bzw. den Systemkenntnissen der Benutzer

sein. Diese Hypothese haben wir in Abbildung 8.2.2.6.1 dargestellt.

Per-for-manz

Flexibilität< 1 5 – 15 > 15

Experte

Anfänger

Abbildung 8.2.2.6.1Angenommener Zusammenhang zwischen Systemflexibilität undsystemspezifischem Erfahrungswissen der Benutzer im Bezug zur Performanz (Perfor-manz ist umgekehrt proportional zu Leistungsindikatoren wie Bearbeitungszeit, Anzahl

Fehlern usw.)

Um diesen vorhergesagten Zusammenhang empirisch testen zu können, benötigen wir ein

inflexibles System (z.B. die CUI-Oberfläche), ein flexibles System (z.B. die GUI-Ober-

fläche), sowie Anfänger (geringe bis mittlere Systemkenntnisse) und Experten (grosse

Systemkenntnisse). Wir haben daher unseren Benutzungstest mit dem relationalen Daten-


174

bankprogramm um zwei Anfängergruppen erweitert, welche die Aufgaben mit der jewei-

ligen Oberfläche zu bearbeiten hatten. Die Ergebnisse sind in Rauterberg (1992e, Tabelle

2 auf Seite 232) wiedergegeben. Es zeigte sich in den Ergebnissen der dreifaktoriellen

Varianzanalyse tendenziell der in Abbildung 8.2.2.6.1 vorhergesagte Zusammenhang

(Wechselwirkung 'Oberfläche' ⊗ 'Systemkenntnisse': df = 1; F = 3,61; p ≤ ,060). Die

Anfänger benötigten für die Bearbeitung der ersten sechs Aufgaben (siehe Abschnitt

8.2.1.4) im Mittel 1120 s mit der CUI- und 770 s mit der GUI-Oberfläche. Dies ent-

spricht einem Verbesserungsgrad von 31% (1 – 770/1120 = 0,31). Die Experten benötig-

ten für die selben sechs Aufgaben im Mittel 368 s mit der CUI- und 170 s mit der GUI-

Oberfläche. Dies entspricht einem Verbesserungsgrad von 54%. Die Experten bzw. Be-

nutzer mit grossen Systemkenntnissen profitieren also stärker von einem flexiblen System

– gemessen über DFl und AFl – als Anfänger bzw. Benutzer mit geringen Systemkennt-

nissen.

Erst wenn die Flexibilität der Interaktionsstruktur des multimedialen Informations-

systems deutlich vergrössert wird (mindestens fünf- bis sechsfach), können wir den da-

durch bedingten Performanzvorteil auch empirisch messen. Wenn diese Interpretation

richtig ist, dann dürften wir für alle Systeme, die ähnliche Kennwerte wie unsere multi-

medialen Versionen haben, ebenfalls keine empirischen Performanzunterschiede beob-

achten. Festzuhalten bleibt, dass die absolute Ausprägung der Kennwerte – und nicht ihr

relatives Verhältnis zueinander – von Bedeutung ist.

8 . 2 . 3 . Kreuzvalidierung an zwei CUI-Oberflächen einesSimulationsprogrammes

Wenn die zuletzt getroffenen Aussagen über das notwendige Ausmass an Flexibilität all-

gemeingültig sein sollen, dann müssen sie auch auf andere interaktive Softwareprodukte

anwendbar sein. Wir haben daher eine unabhängige empirische Studie gesucht, welche

verschiedene Interaktionsstrukturen bei sonst gleicher Anwendungsfunktionalität experi-

mentell verglichen hat. Diese Studie liegt z.B. mit der Arbeit von Grützmacher (1988)

vor. Dieses Vorgehen zur Überprüfung der in unserer Arbeit entwickelten Masse kann als

eine Art Kreuzvalidierung bezeichnet werden (Bortz 1989). Wir haben also unsere Masse

auf die beiden Oberflächen des Simulationsprogrammes angewandt, um die Ergebnisse

des empirischen Tests 'vorhersagen' zu können. Bevor wir jedoch die Resultate der em-

pirischen Studie darstellen, werden wir die beiden Oberflächen mit unseren Massen be-

schreiben. Wir sollten dann das Ergebnis dieser empirischen Studie allein aufgrund unse-

rer Oberflächenkennwerte vorhersagen können.


175

Moro-Simulation

_HAUPTMENÜ: _________________Allgemeines *Bevölkerung * PF 1: nächstes MENÜ / INSPEKTIONViehzucht * PF 2: EINGABE oder weiteres MENÜAckerbau * PF 3: HILFE zu den PF-TastenHandel * PF 4: ENDE des SpielesFinanzen * Technische Geräte *

ALLGEMEINES VORGEHEN: Bewegen des Cursors unter Begriff und PF-Taste wählenDer ´* ´ führt in Verbindung mit PF1 oder PF2 zu weiteren Menüs

Abbildung 8.2.3.1 Das Hauptmenü der CUI-Oberfläche des Simulationsprogrammesvon Grützmacher (1988, S. 29).

Tabelle 8.2.3.1 Ergebnisse der Feedbackmasse (plus Standardabweichung) für die bei-den Oberflächen des Simulationsprogramms [K = Anzahl Dialogkontexte, F = Anzahl

Funktionen].

Interaktionsstruktur AFBF RFBF K GRFBF F

CUI-O: hierarchisch 372,8 86% (± 30%) 435 85% (± 32%) 1556

CUI-O: netzartig 347,9 90% (± 27%) 388 89% (± 29%) 1538

Die Arbeit von Grützmacher (1988)1 hatte zwei Ziele: (1.) den Einfluss einer unterschied-

lichen Interaktionsstruktur (hierarchisch versus netzartig) und (2.) den Einfluss der Dar-

stellungsart (Graphik versus Tabelle) auf die kognitive Problemlösegüte der Benutzer zu

untersuchen. Der Unterschied in der Darstellungsart wird im folgenden nicht weiter be-

rücksichtigt. Da das Ausmass an Funktionsfeedback für die beiden Oberflächenvarianten

(hierarchische versus netzartige Interaktionsstruktur) weitgehend gleich ist (siehe Tabelle

8.2.3.1), beschränken wir uns im folgenden nur auf die unterschiedliche Flexibilität

beider Interaktionsstrukturen.

8 . 2 . 3 . 1 . Der Hierarchisierungsgrad der hierarchischenInteraktionsstruktur

Zur Messung des Hierarchisierungsgrades (HG) haben wir zunächst alle 363 Masken als

Dialogkontexte identifiziert. Dann haben wir in einem zweiten Schritt insgesamt 693

1 Wir sind für die grosszügige Unterstützung von Herrn Andreas Grützmacher sehr dankbar, welcher unsfür die Anwendung der verschiedenen Masse alle notwendigen Unterlagen zur Verfügung gestellt hat.


176

VDFIPe und 720 VAFIP ausgezählt. Da der Zustand der Anwendungskomponente dieses

Simulationsprogrammes über 49 verschiedene quantitative Parameter beeinflusst werden

konnte, haben wir pro WAFIP jeweils nur die zehn verschiedenen Zahlen '0' bis '9' als

VAFIPe gezählt (Verhältnis WAFIP zu VAFIP ist 1:10). Jeder VDFIP hatte genau einen

eindeutig zugeordneten WDFIP (Verhältnis WDFIP zu VDFIP ist 1:1).

Alle 363 Masken (= Dialogkontexte) sind über insgesamt 761 Kanten (= VDFIPe)

verbunden. Wie bei unserem multimedialen Informationssystem ist auch bei dieser Ober-

fläche die Anzahl der Verbindungen zwischen den einzelnen Dialogkontexten identisch

mit der Anzahl an VDFIPen. Von den 363 Dialogkontexten haben 72 Masken genau einen

WAFIP mit jeweils 10 zugehörigen VAFIPen (= 720 VAFIPe) sowie insgesamt 72

VDFIPe bzw. WDFIPe für die Rückkehr; weitere 220 Masken, welche nur für die Aus-

gabe von Systemparametern dienen, haben genau einen VDFIP bzw. WDFIP; die restli-

chen 71 Masken haben lediglich Verteilerfunktionen und sind untereinander mit 177 Kan-

ten verbunden (siehe Abb. 8.2.3.1.1).

71 Dialogkontexte mit insgesamt 469 WDFIPe und 469 VDFIPe(reine Verteilerfunktion)

72 Dialogkontexte mit je1 WDFIP und 1 VDFIPsowie1 WAFIP und 10 VAFIPe

220 Dialogkontexte mit 1 WDFIP und 1 VDFIP

177

72 72 220220

720

Abbildung 8.2.3.1.1 Summarische Übersicht über die hierarchische Interaktionsstrukturdes Simulationsprogrammes.

Um den Hierarchisierungsgrad HG berechnen zu können, benötigen wir die konkrete In-

teraktionsstruktur. Diese mussten wir erst aus der uns ausgehändigten Beschreibung aller

435 Dialogkontexte (in Form einer Liste) rekonstruieren. Anhand des rekonstruierten In-

teraktionsbaumes lässt sich dann die Anzahl an Interaktionsschritte vom Hauptmenü zu

jedem VAFIP bzw. VDFIP einfach durch Auszählen feststellen. Da es nur 49 verschiede-

ne Parameter (WAFIPe) gibt, sind 23 Dialogkontexte mit jeweils einem WAFIPe doppelt

vorhanden; dies ergibt dann die 72 Dialogkontexte mit genau einem WAFIP. Diese Art


177

der Redundanz ist oft bei eher hierarchischen Interaktionsstrukturen zu beobachten, um

dem Benutzer zum Teil weite Wege über die Menühierarchie zu ersparen.

Tabelle 8.2.3.1.1 Hierarchische Oberfläche des Simulationsprogrammes: Pfadlängenbzw. Hierarchisierungsgrad (HG) für alle anwendungs- (A) und dialogfunktionalen (D)Interaktionspunkte [Std = Standardabweichung, K = Anzahl Dialogkontexte, F = Anzahl

Funktionen].

Mass Kennwert (± Std) K F Gesamtlänge

HG(A): Pfadlänge pro VAFIP 4,8 (± 0,9) (72) 720 3450


Aus Tabelle 8.2.3.1.1 können wir ablesen, dass für jeden VAFIP vom Hauptmenü aus

im Mittel 4,8 Interaktionsschritte benötigt werden. Wie für eine hierarchische Menüstruk-

tur zu erwarten, ist HG für alle VDFIPe im Mittel etwas kleiner (4,1 Interaktionsschritte).

Dieser geringe Unterschied kommt dadurch zustande, dass 220 der insgesamt 292

'Blätter' des Interaktionsbaumes lediglich der Zustandsanzeige eines einzelnen Parameters

dient und somit nur als ein VDFIP bzw. WDFIP gezählt wurde.

8 . 2 . 3 . 2 . Der Hierarchisierungsgrad der netzartigenInteraktionsstruktur

Die Rekonstruktion des Graphen der netzartigen Interaktionsstruktur aus den insgesamt

389 Dialogkontexten war recht aufwendig, zumal wenn man dies 'von Hand' und nicht

automatisch durchführen muss. Dabei wächst der Aufwand überproportional mit der An-

zahl Verbindungen zwischen den einzelnen Dialogkontexten. Insgesamt besteht das Inter-

aktionsnetz aus 389 Masken (= Dialogkontexte) mit 1053 Verbindungen (= VDFIPe).

Von den 389 Dialogkontexten haben 49 genau einen WAFIP mit jeweils 10 zugehö-

rigen VAFIPen; 149 Dialogkontexte dienen ausschliesslich der Parameterausgabe; die

restlichen 191 Dialogkontexte haben reine Verteilerfunktionen und hängen untereinander

über 657 Verbindungen zusammen. Insgesamt gibt es 1053 Kanten für den Wechsel zwi-

schen den verschiedenen Dialogkontexten; zusätzlich gibt es 49 WAFIPe mit insgesamt

490 VAFIPen (siehe Abb. 8.2.3.2.1).


178

191 Dialogkontexte mit insgesamt 855 WDFIPe und 855 VDFIPe(reine Verteilerfunktion)

49 Dialogkontexte mit 1 WDFIP und 1 VDFIPsowie1 WAFIP und 10 VAFIPe

149 Dialogkontexte mit 1 WDFIP und 1 VDFIP

657

4949 149

149

490

Abbildung 8.2.3.2.1Summarische Übersicht über die netzartige Interaktionsstruktur desSimulationsprogrammes.

Tabelle 8.2.3.2.1 Netzartige Oberfläche des Simulationsprogrammes: Pfadlängenbzw. Hierarchisierungsgrad (HG) für alle anwendungs- (A) und dialogfunktionalen (D)Interaktionspunkte [Std = Standardabweichung, K = Anzahl Dialogkontexte, F = Anzahl

Funktionen].

Mass Kennwert (± Std) K F Gesamtlänge

HG(A): Pfadlänge pro VAFIP 6,4 (± 1,4) (49) 490 3110


Da durch die netzartige Struktur verschiedene Wege vom Startkontext ('Hauptmenü') hin

zu den verschiedenen VAFIPen möglich sind, haben wir definitionsgemäss für die Be-

rechnung von HG nur den jeweils kürzesten Weg zugrunde gelegt. Wie wir aus Tabelle

8.2.3.2.1 ablesen können, werden für jeden VAFIP im Mittel 6,4 und für jeden VDFIP

im Mittel 4,6 Interaktionsschritte benötigt. Dieser Unterschied kommt dadurch zustande,

dass oftmals unmittelbar vor dem Dialogkontext mit den VAFIPen ein oder zwei Dialog-

kontexte zwischengeschoben waren, welche lediglich mit verschiedenen Verzweigungs-

möglichkeiten ausgestattet waren und der semantischen Gruppierung der einzelnen an-

wendungsbezogenen Kontexte dienten. Es gibt mehr als doppelt so viele VDFIPe als

VAFIPe.

8 . 2 . 3 . 3 . Ein Vergleich der Flexibilität der hierarchischen mit dernetzartigen Interaktionsstruktur des Simulationsprogrammes

Um die Flexibilität der beiden verschiedenen Interaktionsstrukturen miteinander verglei-

chen zu können, haben wir unter anderem die Kennwerte für die Masse AFl und DFl be-

rechnet. Die hierarchische Interaktionsstruktur hat im Durchschnitt pro Dialogkontext 1,9


179

dialogfunktionale Interaktionspunkte (VDFIPe) und ebenso viele anwendungsfunktionale

Interaktionspunkte (VAFIPe). Demgegenüber weist die netzartige Interaktionsstruktur

eine Verdichtung auf durchschnittlich 2,7 VDFIPe pro Dialogkontext auf (siehe Tabelle

8.2.3.3.1).

Bei der durchschnittlichen Anzahl der anwendungsfunktionalen Interaktionspunkte

ist bei der netzartigen Interaktionsstruktur eine leichte Abnahme auf 1,3 VAFIPe zu ver-

zeichnen. Beide Interaktionsstrukturen weisen insgesamt fast gleich viele Interaktions-

punkte auf (Ihierarchisch = 1413, Inetzartig = 1543). Die höhere interaktive Flexibilität der netz-

artigen Interaktionsstruktur ist durch den 1,4-fachen Wert von DFl gekennzeichnet. Für

die anwendungsbezogene Flexibilität stellen wir sogar eine leichte Abnahme fest.

Tabelle 8.2.3.3.1 Hierarchische und netzartige Interaktionsstrukur des Simulations-programmes: Übersicht über die Ergebnisse (Kennwert ± Standardabweichung) derMasse IA, DFl, AFl und IVG [F = Anzahl Funktionen, K = Anzahl Dialogkontexte].

Interaktionsstruktur IA F DFl AFl K IVG

CUI-O: hierarchisch 2,4 ± 1,7 1413 1,9 ± 2,2 2,0 ± 4,0 363 1,9 ± 2,2

CUI-O: netzartig 3,4 ± 2,2 1543 2,7 ± 2,4 1,3 ± 3,3 389 2,7 ± 2,4

Verhältnis: netz/hier 1,4 1,4 0,7 1,4

Wenn unsere Aussagen über die Flexibilität eines interaktiven Systems aus Abschnitt

8.2.2.6 stimmen, dann dürfte sich aufgrund der Unterschreitung des absoluten Schwell-

wertes für AFl bzw. DFl von 15 keine empirisch nachweisbaren Performanzvorteile für

die netzartige Interaktionsstruktur finden lassen. Diese Vorhersage können wir nun mit-

tels unserer quantitativen Masse für die Flexibilität im vorhinein treffen, ohne dazu einen

empirischen Test durchzuführen. Schauen wir uns nun die tatsächlich gefundenen Ergeb-

nisse im Detail an.

8 . 2 . 3 . 4 . Ergebnisdarstellung der empirischen Vergleichsstudie

Diese empirische Studie ist in Grützmacher (1988) hinreichend genau beschrieben, so

dass wir uns bei der Darstellung dieses Testes nur auf die für unsere Analyse wichtigen

Aspekte beschränken.

Methodisches Vorgehen

Das Simulationsprogramm wurde auf einem IBM 3081K Rechner des Rechenzentrum der

Universität Zürich in IBM Pascal-VS unter dem Betriebssystem VM-CMS implementiert.

Das Programm war auf verschiedenen ASCII-Bildschirmen mit 13 Zoll Bildschirmdiago-

nale öffentlich zugänglich. Benutzer wurde über Aushänge und Handzettel auf dieses Si-

mulationsspiel aufmerksam gemacht. Das Simulationsprogramm hatte vier verschiedene


180

CUI-Oberflächen: (1) graphische Darstellung und hierarchische Interaktionsstruktur, (2)

tabellarische Darstellung und hierarchische Interaktionsstruktur, (3) graphische Darstel-

lung und netzartige Interaktionsstruktur, (4) tabellarische Darstellung und netzartige Inter-

aktionsstruktur. Es ergab sich somit ein zweifaktorielles Testdesign mit vier Testgruppen.

Das Programm stand beliebigen Benutzern im Zeitraum von Mai bis Dezember 1987

zur Verfügung. Aus allen protokollierten Spielen werden im folgenden nur noch diejeni-

gen Spiele ausgewertet, welche die 'sichersten' Daten lieferten. Hierzu wurden alle Spiele

gezählt, bei denen der Spieler zu Beginn angab, das erste mal gespielt zu haben. Es ergab

sich eine Stichprobe von 35 Spielen aus einer Gesamtstichprobe von 65 gültig abge-

schlossenen Spielen. Insgesamt wurde 83 Mal das Programm von 65 verschiedenen Be-

nutzern gestartet. Für die folgenden Resultate wurde nur 35 eindeutig identifizierbare

Erstkontakte ausgewertet. Die Zuordnung des einzelnen Benutzers zu einer der vier Test-

gruppen erfolgte zufällig, jedoch insgesamt gesehen so, dass alle Testgruppen möglichst

gleich stark besetzt waren. Es gelangten 20 Benutzer in die Gruppe mit der hierarchischen

Interaktionsstruktur und 15 Benutzer in die Gruppe mit der netzartigen Struktur.

Darstellung der Ergebnisse

Die Aufgabe der Benutzer des Simulationsprogrammes bestand darin, die folgenden acht

Zielvariablen von einem Ausgangswert (A) auf einen vorgegebenen Zielwert (Z) zu ver-

ändern bzw. auf dem Ausgangswert zu halten: (1) Anzahl Rinder [A=1993; Z=4000], (2)

Menge des Kapitals [A=3 Mill.; Z= 3 Mill.], (3) Grad der medizinischen Versorgung [A=

0%; Z= 50%], (4) Grösse der zur Verfügung stehenden Weidefläche [A=200 km2; Z=300

km2], (5) Menge der geernteten Hirse [A=0 kg; Z=200000 kg], (6) Grundwasserstand

der Ackerflächen [A=100%; Z=100%], (7) Grundwasserstand der Weideflächen

[A=100%; Z=100%], (8) Anzahl Gesamtbevölkerung [A=548; Z=800]. Diese Zielvariab-

len konnten in der Regel nur indirekt über die 49 anderen Parameter beeinflusst werden.

Die zur Verfügung stehende Simulationsdauer betrug insgesamt 39 Spieljahre (ent-

spricht vier Dekaden). Jede der acht Zielvariablen wurde pro Simulationsjahr in einen

Zielabweichungswert Z umgerechnet: Z = 100 * (aktueller Zielvariablenwert – Zielwert) /

Zielwert. Aus diesen acht Z-Werten wurden die beiden folgenden Messwerte für die Per-

formanz ermittelt: (1) die absolute Zielabweichung (ZA) als Mittelwert der acht Absolut-

beträge von Z; (2) die kompensierte Zielabweichung (ZK) als Mittelwert der acht aktuel-

len Werte von Z. Im Unterschied ZA zu, mit der nur die generelle Zielabweichung ZK

festgestellt werden kann, lassen sich mit auch Zielüberschreitungen messen. Für die fol-

gende Auswertung wurden beide Masse ZA und ZK nochmals für jeweils 10 Simula-

tionsjahre (eine Dekade) zu einem Mittelwert zusammengefasst.


181

Insgesamt wurden zwei varianzanalytische Auswertungen mit einem dreifaktoriellen

Testdesign (Messwiederholung auf dem Faktor 'Dekade') vorgenommen (siehe Tabelle

8.2.3.4.1): (1.) ohne irgendwelche Co-Variaten, sowie (2.) mit drei Co-Variaten. Die

Auswahl dieser drei Co-Variaten ergab sich dadurch, dass sich hinsichtlich der folgenden

drei Variablen (1) Simulationsjahre ohne Urlaub, (2) Spieldauer pro Simulationsjahr,

sowie (3) Alter des Benutzers Unterschiede zwischen den Faktorstufen ergeben hatten

(Grützmacher 1988).

Tabelle 8.2.3.4.1 Ergebnisse der co-varianzanalytischen Auswertung für die absolute(ZA) und die kompensierte Zielabweichung (ZK); als Co-Variate wurden verwendet: Si-mulationsjahre ohne Urlaub (SPJ), Spieldauer pro Simulationsjahr (SDJ), sowie Alterdes Benutzers (Alter) [nur Angabe von p Signif.] (Angaben aus Grützmacher 1988, S.

55)

Co-Variate: keine keine SPJ & SDJ & Alter

Abhängige Variable: ZA ZK ZA ZK

F1: Dekade (1..4) ,001 ,033 ,044 ,110F2: Hierarch. vs. Netzwerk ,784 ,806 ,870 ,804F3: Graphik vs. Tabelle ,079 ,052 ,097 ,054F1 ⊗ F2 ,162 ,894 ,170 ,870F1 ⊗ F3 ,268 ,229 ,305 ,265F2 ⊗ F3 ,794 ,836 ,803 ,874F1 ⊗ F2 ⊗ F3 ,990 ,611 ,891 ,371

Wie wir in der Tabelle 8.2.3.4.1 an den Signifikanzwerten des – für unsere Analyse rele-

vanten – Faktors F2 'Hierarchie vs. Netzwerk' erkennen können, zeigen sich – wie vor-

hergesagt – keine signifikanten Performanzunterschiede, weder als Haupteffekt noch in

einer der drei Wechselwirkungen F1 ⊗ F2, F2 ⊗ F3, sowie F1 ⊗ F2 ⊗ F3. Auch die Be-

rücksichtigung von den drei Co-Variaten ändert nichts an diesem Ergebnis. Einzig die

Werte für die absolute (ZA) und die kompensierte Zielabweichung (ZK) zwischen den

vier Dekaden ist signifikant unterschiedlich.

8 . 2 . 3 . 5 . Fazit für das Simulationsprogramm

Die von Grützmacher (1988) erwarteten Unterschiede hinsichtlich der beiden implemen-

tierten Interaktionsstrukturen haben sich weder in der quantitativen Beschreibung mit un-

seren Kennwerten für Flexibilität noch im experimentellen Test bestätigt. Wäre die Flexi-

bilität für die netzartige Interaktionsstruktur jedoch deutlich grösser als der von uns postu-

lierte absolute Schwellwert von 15 in den Massen DFl und AFl gewesen, hätte sich ein

Vorteil messen lassen.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass also nicht das Verhältnis zwi-

schen den Kennwerten von primärer Bedeutung ist, sondern – wie schon vermutet – die


182

absoluten Ausprägungsgrade der einzelnen Kennwerte. Dies berechtigt uns daher auch,

einen konkreten Schwellwert angeben zu können. Da jedoch die Kennwerte der GUI-

Oberfläche (siehe Abschnitt 7.3.4) lediglich eine untere Abschätzung darstellen, kann zur

Zeit nicht definitiv behauptet werden, dass der Schwellwert von 15 ein echtes Minimum

darstellt. Vielmehr spricht die Tatsache, dass die meisten Testpersonen denjenigen Dia-

logzustand mit den höchsten DFl-Werten bevorzugt aufgesucht haben (DFl=117, siehe

Abschnitt 7.3.3), für einen höheren Mindestwert.

8 . 3 . WAHRNEHMUNGS - UND AKTIONSRAUM

Die beobachteten Orientierungsschwierigkeiten bei der Benutzung des multimedialen In-

formationssystems lassen sich möglicherweise darauf zurückführen, dass die maussen-

sitiven Bereiche nicht adäquat transparent gemacht wurden (siehe Rauterberg 1992c). Wir

werden dieses Problem auf 'das Auseinanderfallen von Wahrnehmungs- und Aktions-

raum' zurückführen. Diese Problem ist uns schon bei der Definition des Masses GRFBF

im Abschnitt 6.3.1 begegnet. Immer dann, wenn die benötigten Informationen (Nachrich-

ten, Funktionen usw.) ausserhalb des primären Wahrnehmungs- und Aktionsraumes an-

geboten werden, kann es zu Orientierungsschwierigkeiten kommen.

Eine der wesentlichen Eigenschaften von Handlungen in der realen Welt ist dadurch

gegeben, dass der Wahrnehmungsraum und der Aktionsraum raumzeitlich zusammenfal-

len. Die von Menschenhand bewirkten Effekte lassen sich meistens direkt auch an ihrem

Wirkungsort selbst (fast) vollständig beobachten. Im Unterschied hierzu sind in der Welt

der interaktiven EDV-Systeme diese beiden 'Räume' sehr oft getrennt: Die Eingabe-

schnittstelle (z.B. die Tastatur) und die Ausgabeschnittstelle (z.B. der Bildschirm) klaffen

in der Regel 20 bis 30 cm auseinander. Dies ist auch einer der Aspekte, warum Norman

(1986) vom 'gulf of evaluation' und vom 'gulf of execution' als einem zentralen Design-

problem spricht. Woran erkennen wir den primären Wahrnehmungsraum? Wodurch

zeichnet er sich aus? Aus der Wahrnehmungspsychologie (Egeth und Bevan 1973)

wissen wir, dass menschliche Wahrnehmung gerichtet und selektiv ist. Bei der visuellen

Wahrnehmung unterscheidet man zwischen dem Gesichtsfeld und dem Blickfeld (Saupe

1985, S. 11f):

"Als Gesichtsfeld bezeichnet man die Gesamtheit aller derjenigen Gegen-stände, die bei ruhendem Auge gleichzeitig in bestimmter räumlicher Anord-nung wahrgenommen werden... Durch Augendrehungen, Kopf- und Körperbe-wegungen kann das Gesichtsfeld erweitert werden. Das sog. Blickfeld, auchGebrauchsblickfeld genannt, entsteht allein durch Bewegungen der Augen-muskeln, wobei ±18̊ – 20̊ normalerweise das Höchstmass der Drehungsind" (Saupe 1985, S. 11 und S. 13).

Wahrnehmungs- und Aktionsraum 8.3

183

Alle Gegenstände, welche um die Blicklinie zum fixierten Gegenstand herum scharf

wahrgenommen werden können, bilden das Sehfeld. Dies hängt mit dem retinalen Auf-

bau des Auges zusammen. Nur Gegenstände, welche im fovealen Bereich – bis auf den

blinden Fleck – abgebildet werden, können wir auch wirklich scharf wahrnehmen (siehe

Abbildung 8.3.1).

Abbildung 8.3.1 Zusammenhang zwischen Sehschärfe und Abstand vom fovealenWahrnehmungsbereich (nach Birbaumer und Schmidt 1989, S. 364).

Das Sehfeld entspricht somit dem fovealen Wahrnehmungsbereich des Auges. Der fove-

ale Wahrnehmungsbereich (Rohr 1988, S. 29; Wandmacher 1993, S. 23) deckt bei einer

normalen Distanz von 30 – 60 cm nur einen Bereich von ca. 4 – 5 cm im Durchmesser ab

(Krueger und Felix 1993). Da nur in diesem kleinen Bereich scharf wahrgenommen

werden kann, ist es leicht verständlich, dass für die Zusammenlegung von Wahrneh-

mungs- und Aktionsraum sehr enge Grenzen gesetzt sind.

Erst wenn es gelingt, den Wahrnehmungs- und Aktionsraum raumzeitlich sinnvoll

zusammenzubringen, wird sich die Qualität von Benutzungsoberflächen weiter ver-

bessern. Wir haben uns daher entschlossen, eine Untersuchung durchzuführen, welche

uns Aufschluss darüber geben kann, ob z.B. die Aufteilung eines handelsüblichen Bild-

schirmes in die nach DIN 66 234 Teil 3 vorgesehenen vier Bereiche (siehe Abbildung

8.3.2) sinnvoll ist. Nach den Ergebnissen von Mackworth (1976) scheint dies eher zwei-

felhaft. Leider hat sich die in Abbildung 8.3.2 vorgesehene Bildschirmaufteilung bis in

die neuere Literatur erhalten (z.B. Mayhew 1992, S. 467)


184

Kennzeichnungsbereich

Arbeitsbereich

Meldebereich

Steuerungsbereich

Abbildung 8.3.2 Maskenaufteilung nach DIN 66 234 Teil 3.

8 . 3 . 1 . Methodisches Vorgehen

Um die Auswirkungen bei einem Auseinanderfallen von Wahrnehmungs- und Aktions-

raum zu überprüfen, führten wir ein Signalentdeckungsexperiment durch (Rauterberg et

al. 1992). Der Wahrnehmungs- und der Aktionsraum wird durch die Aufgabenstellung

festgelegt. Bei einem handelsüblichen Bildschirm mit der entsprechenden Aufteilung

(siehe Abbildung 8.3.2) besteht das Orientierungsproblem, die Rückmeldungen im Mel-

debereich rechtzeitig entdecken zu können, auch wenn der primäre Aufmerksamkeitsfo-

kus nicht zufällig in der Nähe des Meldebereiches liegt. Der primäre Aufmerksamkeitsfo-

kus des Benutzers ist immer dort, wo er gerade auf dem Bildschirm aktiv ist. Der Wahr-

nehmungsraum bezieht sich dann auf alle Stellen des Bildschirmes, an denen aufgaben-

relevante Informationen zusätzlich dargeboten werden.

Zeit (ms)0 500 1000

Kreise

Kreise + Signal(X oder Quadrat)

Auf

tret

en

Abbildung 8.3.1.1 Das linke Bild zeigt eine mögliche Stimulusanordnung des Signal-entdeckungsexperimentes. Das rechte Bild gibt den zeitlichen Verlauf der Darbietung der

Signale wieder.

Die primäre Aufgabe der Testpersonen laut schriftlicher Instruktion bestand darin, die zu-

fällig in einem der vier Bildschirmquadranten (14 Zoll Bildschirmdiagonale) dargebotenen


185

Kreise zu zählen (Aktionsraum bzw. primärer Aufmerksamkeitsfokus). Für diese Aktion

hatten sie 1000 ms Zeit. Nach 500 ms Darbietungsdauer erschien irgendwo auf dem Bild-

schirm entweder ein X (8 mm * 8 mm, im folgenden auch Target genannt) oder ein

Rechteck (8 mm * 8 mm, im folgenden auch Non-Target genannt) oder es wurde kein

Stimulus präsentiert (siehe Abbildung 8.3.1.1). Der Abstand des jeweiligen Stimulus im

Wahrnehmungsraum wurde variiert: Innerhalb des Aktionsraumes (0 Zoll), direkt angren-

zend ( 0 bis 3 Zoll), mittlere Entfernung (3 bis 6 Zoll), grosse Entfernung (6 bis 9 Zoll).

Die Darbietungsbedingungen mit den beiden Stimuli wurde für alle vier Abstandsbedin-

gungen und für alle vier Bildschirmquadranten durchgetestet. Die Darbietung ohne Stimu-

lus wurde lediglich für die vier Bildschirmquadranten getestet. Es ergeben sich insgesamt

36 verschiedene Testbedingungen (Masken) pro Testperson.

8 . 3 . 2 . Beschreibung der Testpersonen

An dieser Untersuchung nahmen elf weibliche und acht männliche Personen teil (N=18).

Davon waren 12 Personen SchülerInnen bzw. StudentenInnen im Alter zwischen 15 und

30 Jahren, sowie sechs berufstätige Testpersonen im Alter zwischen 31 und 60 Jahren.

Die Sehschärfe aller Personen war normal bzw. durch entsprechende Sehhilfen korrigiert.

Ca. 35% aller Personen hatten keine, die anderen mittlere bis viel EDV-Erfahrung.

8 . 3 . 3 . Ablauf der Untersuchung

Die folgenden drei Messgrössen wurden erhoben: (1.) KA steht für Kreisabweichung

[die Differenz zwischen dargebotenen und gezählten Kreisen] als Gütemass der primären

Aufgabe im Aktionsraum, (2.) TA steht für Targetabweichung [die Differenz zwischen

dargebotenem und wahrgenommenem Target] als Gütemass der sekundären Aufgabe im

Wahrnehmungsraum und (3.) FR steht für Fehlerrate als globales Gütemass für die Sig-

nalerkennung (siehe Tabelle 8.3.4.1).

KA = |#KREISEgezählt – #KREISEdargeboten| * 100% / #KREISEdargeboten (1)

TA = |#Xentdeckt – #Xdargeboten| (2)

FR = (b + c) / (a + d) * 100% (3)

8 . 3 . 4 . Beschreibung der Testaufgaben

Die primäre Aufgabe jeder Testperson bestand darin, möglichst genau auszuzählen, wie-

viel Kreise auf dem Bildschirm zu sehen waren. Wenn sie zusätzlich ein X irgendwo auf

dem Bildschirm entdecken sollte, so sollte sie mit 'Ja' antworten; jede Testperson sprach

nach jeder Maskendarbietung die Anzahl gezählter Kreise laut aus und zusätzlich ein 'ja'

oder ein 'Nein'. Diese Angaben wurden vom Testleiter protokolliert.


186

Tabelle 8.3.4.1 Die Signalentdeckungstabelle mit den vier verschiedenen Testbedin-gungen.

NON-TARGET TARGET X (nichts oder dargeboten Rechteck)

Antwort NEIN a b der Test person JA c d

Es ergeben sich vier verschiedene Möglichkeiten (siehe Tabelle 8.3.4.1): (a) Es wurde

kein X (nichts oder Non-Target) dargeboten und die Testperson antwortet korrekt mit

'nein'; (b) es wurde ein Target (X) dargeboten und sie antwortet fälschlicherweise mit

'nein'; (c) es wurde kein X (nichts oder Non-Target) dargeboten und sie antwortet fälsch-

licherweise mit 'ja'; (d) es wurde ein Target (X) dargeboten und sie antwortet korrekt mit

'ja'. Zu der Situation (c) kann es kommen, wenn die Testperson das Non-Target mit dem

Target verwechselt oder aber ein Target frei erfindet, selbst wenn kein Rechteck gezeigt

worden war. In der Situation (b) hat sie das Target vollständig übersehen. Nur in der

Situation (d) hat sie es korrekt identifiziert. Für die Überprüfung unserer Annahme ist das

Verhalten der Testpersonen in Situation (b) von besonderer Bedeutung.

8 . 3 . 5 . Darstellung der Ergebnisse

Da wir in der Testbedingung (c) (kein Stimulus, N=76) keinen einzigen 'falschen Alarm'

beobachten können, werden wir für die weitere Auswertung diese Fälle ausschliessen

und erhalten somit ein vollständig ausbalanciertes Testdesign. Alle anderen Testbedingun-

gen (N=608, mit dem Target X oder dem Non-Target Rechteck) werden mit einer drei-

faktoriellen Varianzanalyse ausgewertet.

Tabelle 8.3.5.1 Ergebnisse der drei-faktoriellen Varianzanalyse für die Messgrösse'Kreisabweichung KA' (Messwiederholung).

Source 'Kreisabweichung KA' dF Mean Square F-Test P (2-tail)

F1: Bildschirmquadrant 3 203,67 2,585 ,052

F2: Targetbedingung 1 0,75 0,010 ,922

F3: Abstandsbedingung 3 83,73 1,063 ,364







187

Für das Mass KA (Kreisabweichung) sind die beiden Haupteffekte Targetbedingung (F2)

und Abstand (F3) nicht signifikant (siehe Tabelle 8.3.5.1). Der Haupteffekt Bildschirm-

quadrant (F1) ist jedoch tendenziell signifikant (p ≤ ,052; siehe Tabelle 8.3.5.1).

I I I

III IV

KA=6.1% KA=6.8%

KA = 4.4%KA=6.9%

Abbildung 8.3.5.1 Ergebnisse der durchschnittlichen Kreisabweichung KA für die vierBildschirmquadranten (siehe dazu Tabelle 8.3.5.1).

In der Abbildung 8.3.5.1 sehen wir, dass die wenigsten Fehler beim primären Aufgaben-

bearbeitungsprozess im Bildschirmquadrant IV (rechts unten) auftreten, wenn das 'Stör-

signal' (Target bzw. Non-Target) links oberhalb des Aktionsraumes erscheint. Aus

diesem Ergebnis können wir schlussfolgern, dass zusätzliche aufgabenrelevante Rück-

meldungen dann am wenigsten auf den primären Aufgabenprozess störend einwirken,

wenn sie links oberhalb des primären Aufmerksamkeitsfokus erscheinen. Dies kann

daran liegen, dass Blickbewegungen nach links oben am stärksten routinisiert sind und

ohne zusätzliche Inanspruchnahme von höheren kognitiven Ressourcen blitzschnell reali-

siert werden können.

Die varianzanalytischen Ergebnisse der Messgrösse TA für die sekundäre Aufgabe

(Signalentdeckung) ergeben keine signifikanten Unterschiede für die Haupteffekte Bild-

schirmquadrant (F1) und Targetbedingung (F2). Es zeigt sich jedoch wie erwartet eine

signifikante Abhängigkeit vom Abstand (Faktor F3: TA0= 6%, TA3= 11%, TA6= 27%,

TA9= 43%; p ≤ ,001; siehe Tabelle 8.3.5.2). Dieser Befund bedeutet, dass mit zuneh-

mender Entfernung vom primären Aufmerksamkeitsfokus die Erkennungsleistung für zu-

sätzliche Rückmeldungen abnimmt.

Die signifikante Wechselwirkung F2 ⊗ F3 (p ≤ ,032; siehe Tabelle 8.3.5.2) besagt,

dass diese Entdeckungsfehler noch zusätzlich von der Targetbedingung (kein Stimulus

oder Rechteck) abhängt. Die Benutzer haben bei der weitesten Entfernung von über 22


188

cm signifikant mehr Probleme das Target überhaupt zu entdecken (TA22,5cm;X-Stimulus =

51%) als das Non-Target fälschlicherweise als Target zu interpretieren (TA22,5cm;Rechteck

= 34%).

Tabelle 8.3.5.2 Ergebnisse der drei-faktoriellen Varianzanalyse für die Messgrösse'Targetabweichung TA' (Messwiederholung).

Source 'Targetabweichung TA' dF Mean Square F-Test P (2-tail)

F1: Bildschirmquadrant 3 0,06 0,40 ,755

F2: Targetbedingung 1 0,13 0,90 ,343

F3: Abstandsbedingung 3 4,28 29,00 ,001






Wie wir aus der Abbildung 8.3.5.2 entnehmen können, steigt die Fehlerrate FR ab einer

Entfernung von 15 cm dann überproportional an, wenn eine irrelevante Rückmeldung

(Rechteck) erfolgt. Dies Ergebnis bestätigt und veranschaulicht das Resultat der Mess-

grösse TA aus der signifikanten Wechselwirkung F2 ⊗ F3 (siehe Tabelle 8.3.5.2).

0 7,5 15 22,50

10

20

30

40 [X] vs [kein Stimulus][X] vs [kein Stimulus oder Rechteck]

Abstand (cm)

Feh

lerr

ate

FR

(in

%)

Abbildung 8.3.5.2 Die Ergebnisse der Fehlerrate FR abgetragen gegen den Abstandzwischen primärem Aufmerksamkeitsfokus und Target.


189

8 . 3 . 6 . Fazit für die Gestaltung von Wahrnehmungs- und Aktionsraum

Was können wir insgesamt aus dieser Untersuchung für die Plazierung von aufgabenrele-

vanten Rückmeldungen auf dem Bildschirm entnehmen? Es ergeben sich zwei wesent-

liche Resultate:

(1.) Je näher die Rückmeldung im Wahrnehmungsraum beim primären Aufmerksam-

keitsfokus im Aktionsraum plaziert wird, desto besser ist ihre Erkennbarkeit;

(2.) wenn die Rückmeldungen links oberhalb des primären Aufmerksamkeitsfokus

plaziert werden, dann haben sie einen minimal störenden Einfluss auf den primä-

ren Aufgabenbearbeitungsprozess.

Zu genau den selben Ergebnissen gelangte auch – unabhängig von unserer Untersuchung

– Haubner (1993), indem er zeigen konnte, dass variable Plazierung von Ausgabefen-

stern in der Nähe des primären Aufmerksamkeitsfokus die Erkennungsleistung um 40%

verbesserte. Philipsen (1992) konnte ebenfalls ein Absinken der Suchleistung bzgl. CAD-

Menüoptionen mit zunehmender Entfernung vom Fixationspunkt feststellen. Feste Posi-

tionen für Felder mit aufgabenrelevanten Rückmeldungen sollten daher vermieden wer-

den. Diese Ergebnisse sprechen eindeutig gegen die Gestaltungsempfehlung in der DIN

66 234 Teil 3 und sind ein weiterer Beleg für die Forderung von Moll und Ulich (1988)

nach einschlägigen experimentellen Untersuchungen.

Bleibt noch die Frage offen, woran erkennt das interaktive System, wo sich der Ak-

tionsraum des Benutzers aktuell gerade auf dem Bildschirm befindet? Wir sind daher in

einer weiteren Untersuchung der Hypothese nachgegangen, ob der primäre Aufmerksam-

keitsfokus (die aktuelle Blicklinie gemessen über eine Blickbewegungskamera) mit der

Position des Mauszeigers auf dem Bildschirm überzufällig häufig zusammenfällt (Rauter-

berg und Cachin 1993). Dies konnten wir für all diejenigen Fälle bestätigen, bei denen

Mausaktivitäten für die primäre Aufgabe notwendig sind. In diesen Fällen ist die Mauspo-

sition ein hinreichend guter Indikator für den primären Aufmerksamkeitsfokus auf dem

Bildschirm!

Wir werden auf die hier vorgestellten Ergebnisse im Abschnitt 10.1 nochmals ein-

gehen und die Auswirkungen auf die Bildschirmgestaltung anhand von einem konkreten

Beispiel diskutieren.

191

9 DER GESTALTUNGSBEREICH DERANWENDUNGSKOMPONENTE

In diesem Abschnitt geht es um die Gestaltung der Anwendungskomponente hinsichtlich

der aufgabenbezogenen Funktionalität. Eine der wichtigsten Gestaltungsrichtlinien ist –

als eine der notwendigen Voraussetzungen – die Vollständigkeit der Funktionalität. Diese

Richtlinie hat daher auch seinen Niederschlag in den verschiedenen Bewertungs- und Ge-

staltungskonzepten gefunden:

• Vollständigkeit der Funktionen (Zehnder 1986);

• Funktionserfüllung (Becker, Haberfellner und Liebetrau 1990).

Zusätzlich wird – für die Art und Weise des Umgangs mit dem technischen System – die

handlungsgerechte Aufgabengestaltung gefordert. Wie die Arbeitsaufgabe im einzelnen zu

gestalten ist, wird durch die Inhalte der folgenden Anforderungen festgelegt:

• Ganzheitlichkeit der Handlung (Ulich 1991, 1992, 1994);

• Aufgabenangemessenheit (VDI-Richtlinie 5005 1990).

9 . 1 QUALITATIVE ASPEKTE DER ANWENDUNGSFUNKTIONALITÄT

9 . 1 . 1 Funktionale Direktheit bzgl. der Anwendungsfunktionen

Um die Anwendungsfunktionalität qualitativ beschreiben zu können, gehen wir zunächst

davon aus, dass die benötigte Funktionalität im Pflichtenheft bzw. in der Dokumentation

vollständig beschrieben vorliegt. Der Benutzer ist im Rahmen seiner individuellen Aufga-

benbearbeitungsweisen zunächst daran interessiert, in dem jeweiligen Dialogkontext alle

für den aktuellen Bearbeitungszustand notwendigen Informationen (aktuelle und poten-

tielle Transparenz; siehe Abschnitt 2.2.3) und alle anwendungsbezogenen Funktionen zur

Verfügung zu haben. Sollte ihm eine benötigte Anwendungsfunktion fehlen, so hiesse es

im Sinne der funktionalen Direktheit, dem Benutzer die Möglichkeit an die Hand zuge-

ben, den aktuellen Dialogkontext mit dieser benötigten Funktion anzureichern (siehe Ab-

bildung 9.1.1). Dieser Aspekt ist somit explizites Gestaltungsziel der Dialogkomponente

hinsichtlich der Anbindung von Anwendungsfunktionalität bei individualisierbaren Be-

nutzungsoberflächen (Ulich et al. 1991).

Direktheit im Sinne der funktionalen Direktheit heisst, alle aufgabenbezogenen

Funktionen dem Benutzer im aktuellen Dialogkontext adäquat repräsentational zur Verfü-

gung zu stellen. Hutchins, Hollan und Norman (1986) sprechen auch in diesem Zusam-

menhang von der 'semantischen Direktheit'.

9 Der Gestaltungsbereich der Anwendungskomponente

192

A.Funktion-1

A.Funktion-2

A.Funktion-3

A.Funktion-4

A.Funktion-5

A.Funktion-6

Dialog-Komponente


D.F1 D.F2 D.F3 D.F4



repräsentationaler dialogfunktionalerInteraktionspunkt(WDFIP)

E/A-Schnittstelle

dialogfunktionaler Interaktionspunkt (VDFIP)

Repräsentation des Zustandsraumes(Menge aller passiven Repräsen- tationsformen)

repräsentationaler anwendungsfunktionaler Interaktionspunkt (WAFIP)

Verlagerung eines WAFIPeauf die oberste Dialogeben

Abbildung 9.1.1 Schematische Aufteilung der Benutzungsoberfläche in die dialog-und die anwendungsbezogenen Interaktionspunkte.

Die Vergrösserung dieser Direktheit führt dann zu einer Verringerung des Hierarchisie-

rungsgrades HG. Für die Erreichung einer grossen Direktheit gibt es verschiedene Ge-

staltungsweisen: (1.) Es wird vom System bereits vorgegeben, (2.) der Benutzer kann

aus vorgegebenen Möglichkeiten auswählen ('configuration sets'), (3.) der Benutzer

konfiguriert sich den aktuellen Dialogkontext jeweils mit den gewünschten Funktionen

selbst, oder (4) die Anpassung erfolgt automatisch durch das System (Debevc et al.

1994).

Der Nachteil einer jeden Anpassung der Oberfläche durch den Benutzer ist durch

den zusätzlichen Interaktionsaufwand gegeben. Wünschenswert wäre sicherlich, den

Umfang der Dialogfunktionalität auf ein Minimum zu beschränken, um dem Benutzer den

Zugang zu der benötigten Anwendungsfunktionalität so direkt als möglich zu gestatten.

Bei einer Anpassung durch das System benötigt der Benutzer eine ausreichende Kontrolle

über diesen Vorgang.

Abbildung 9.1.2 Bildschirmausschnitt des TextverarbeitungsprogrammesMacWORD™ ohne direkt zugreifbare Funktionalität.

Qualitative Aspekte 9.1

193

Schauen wir uns die Möglichkeiten dieses Gestaltungsaspektes an dem konkreten Bei-

spiel des Textverarbeitungsprogrammes MacWORD™ an. Bei der Textbearbeitung kann

sich der Benutzer die benötigte Funktionalität zunächst nur über die verschiedenen Menü-

optionen der jeweiligen Pull-down-Menüs holen (Abbildung 9.1.2).

Abbildung 9.1.3 Bildschirmausschnitt des Textverarbeitungsprogrammes Mac-WORD™ mit dem Lineal als direktem Zugriff auf Funktionen zur Absatzformatierung.

Menübäume führen in der Regel zu dem Navigationsproblem: Wo ist die gesuchte Opera-

tion? Zur Minderung dieses Problems wurde diese Oberfläche in ihrer ersten Version mit

einem Lineal ausgestattet, über das der Benutzer grundlegende Formatierungsoperationen

für einen Absatz (z.B. Breite, Tabulatoren usw.) im aktuellen Dialogkontext durch an-

klicken direkt ausführen konnte (Abbildung 9.1.3).

Abbildung 9.1.4 Bildschirmausschnitt des Textverarbeitungsprogrammes Mac-WORD™ mit Lineal und Formatierungsleiste, über die der Benutzer neben Absatz- und

Zeichen- auch Tabellen- und Grafikfunktionalität direkt auslösen kann.

Später kam dann die Formatierungs- (Abbildung 9.1.4) und die Funktionsleiste (Abbil-

dung 9.1.5) hinzu, in der dem Benutzer eine ganze Reihe von oft benötigten Anwen-

dungsfunktionen direkt im aktuellen Dialogkontext zur Verfügung gestellt werden. Diese


194

Verlagerung von Anwendungsfunktionen (AFIP) hinein in den aktuellen Dialogkontext

(Abbildung 9.1.1) führt – wie bereits erwähnt – zwangsläufig zu einer Reduktion des

Hierarchisierungsgrades HG, welchen wir mit dem in dieser Arbeit enwickelten Mass ex-

akt messen können (siehe Abschnitt 7.3.1).

Abbildung 9.1.5 Bildschirmausschnitt des Textverarbeitungsprogrammes Mac-WORD™ mit Lineal, Formatierungsleiste und Funktionsleiste, welche dem Benutzerhäufig benutzte Funktionen im aktuellen Dialogkontext direkt zur Verfügung stellen.

Um diese Art der Oberflächenanpassung zu ermöglichen, wurde eine Reihe verschiedener

Menütechniken entwickelt: Abreissmenü (tear-off menu bzw. push-pin menu), Palette

(toolbox), sowie allgemein "stehende Menüs" (Zeidler und Zellner 1992, S. 69ff.).

Funktionsobjekte können als ein verallgemeinerter Ansatz dieses Gestaltungszieles gelten.

Der 'Papierkorb' bei einer Desktopoberfläche ist wohl eines der bekanntesten Funktions-

objekte zum Löschen, welches der OF-Struktur entspricht (siehe Abschnitt 5.1). Der 'Ra-

diergummi' bei pixelorientierten Zeichenprogrammen ist ein Funktionsobjekt, welches

der FO-Struktur zugeordnet werden kann. Bannert (1991) konnte zeigen, dass beide In-

teraktionsarten gleichschnelle Aufgabenbearbeitungen ermöglichen, wenn auch über 90%

der Benutzer eine subjektive Präferenz bezüglich der OF-Struktur angaben.

9 . 1 . 2 Funktionale Vollständigkeit

Neben der interaktiven Direktheit bzgl. der Anwendungsfunktionen hat sich die Vollstän-

digkeit als bedeutsame Gestaltungsrichtlinie ergeben. Art und Umfang der automatisierten

Funktionen wird im Rahmen der Mensch-Computer Funktionsteilung festgelegt. Wir

werden diesen Aspekt hier nicht weiter ausarbeiten (siehe dazu mehr bei Diaper 1989,

Beck und Ilg 1991, Beck 1993, Grote 1994). Anzumerken bleibt, dass eine Strategie für


195

die Mensch-Computer Funktionsteilung, die von vornherein auf vollständige Automati-

sierung abzielt, früher oder später scheitern muss.

aktuellerDialog-kontext (D)

repräsen-tationaler Interaktions-punkt (WDFIP)

Funktionalität-1

Funktionalität-2

Funktionalität-3

Funktionalität-4

Funktionalität-5

Funktionalität-6

Dialog-Komponente


E/A-Schnittstelle

F1 F2 F3 F4 F5

anwendungsbezogen funktionaler Interaktionspunkt (VAFIP)

dialogbezogen funktionaler Interaktions-punkt (VDFIP)

Dialogkontext-immanenteZusammenfassung von AFIPs

Dialogkontext-übergreifendeZusammenfassung von AFIPs

Ergänzung fehlender Anwendungs-Funktionalität

Repräsen-tation des Zustands-raumes (ZR)

Abbildung 9.1.6 Schematische Aufteilung der Benutzungsoberfläche in die dialog-und die anwendungsbezogenen Interaktionspunkte. Ein aufgabengerechter Granulations-grad heisst, diese Funktionen dem Benutzer in dem aktuellen Dialogkontext aufgabenan-

gemessen repräsentational zur Verfügung zu stellen.

Ausschlaggebend für eine aufgabenorientierte Gestaltung ist neben der Vollständigkeit der

Funktionen – diese wird als gegeben vorausgesetzt –, der Grad der Auflösung bzw. Gra-

nulation der implementierten Anwendungsfunktionen. So liesse sich z.B. bei einem Text-

verarbeitungssystem die Menge der Buchstaben mit verschiedenen Schrifttypen durch die

Funktionalität eines Fonteditors 'vollständig' abdecken; bei dieser Lösung besteht also ein

sehr hoher Auflösungs- bzw. Granulationsgrad für diesen Bereich der Anwendungsfunk-

tionalität. Um mit einem derartigen Textverarbeitungssystem jedoch einen Text zu er-

stellen, hiesse, dem Benutzer einen enormen interaktiven Aufwand abzuverlangen, bis er

auch nur einen einzigen Buchstaben 'zu Papier' gebracht hätte. Jeder Buchstabe müsste

nämlich zuvor mit dem Fonteditor einzeln 'von Hand' erstellt werden. Dies ist zugegeben

ein extremes Beispiel, aber generell lässt sich sagen, dass die Frage nach dem adäquaten

Granulationsgrad der Basisfunktionalität ein ernst zunehmender Aspekt der Gestaltung

der Anwendungsfunktionalität darstellt.


196

Die Wahl des geeigneten Granulationsgrades lässt sich am besten durch eine Ana-

lyse der Arbeitsaufgabe bestimmen. Dabei spielt die Zuordnung der Systemfunktionen zu

der primären Regulationsebene der Aufgabe eine entscheidende Rolle (siehe Abbildung

2.1.2 und Tabelle 3.2.1). Je höher die primäre Regulationsebene ist, desto geringer sollte

der Granulationsgrad sein. Ein 'Abstieg' auf Systemfunktionen mit höherem Granulati-

onsgrad sollte nur dann notwendig sein, wenn die ursprüngliche Arbeitsaufgabe sich ge-

ändert (z.B. erweitert) hat, und diese Änderung eine Systemanpassung notwendig wer-

den lässt. Danach sollte der Benutzer wieder auf seinen ursprünglichen Granulationsgrad

zurückkehren können. Wichtig ist, dass der Benutzer ein integraler Bestandteil der inter-

aktiven Dialogschleife bleibt. Dies verhindert, dass er zunehmend aus der Interaktion aus-

gegrenzt wird, und – als Folge davon – lediglich Überwachungstätigkeiten für ihn

übrigbleiben.

Auf der einen Seite scheint es im Sinne der anwendungsbezogenen Flexibilität sinn-

voll, eine möglichst allgemeine Lösung der zu implementierenden Basisfunktionalität an-

zustreben (dies läuft auf einen hohen Granulationsgrad hinaus), auf der anderen Seite

steht dies im Gegensatz zu der Produktivität des Benutzers in seinem konkreten Aufga-

benkontext. Um hier Abhilfe schaffen zu können, wird oft die Möglichkeit der Bildung

von Makros dem Benutzer zur Verfügung gestellt (Zusammenfassung von AFIPen; siehe

Abbildung 9.1.6). Nun kann sich der Benutzer seine Basisfunktionen mit dem von ihm

gewünschten Granulationsgrad selbst zusammenstellen (z.B. das Pipe-Konzept bei

UNIX™, die Batchfiles bei MsDOS™ usw.).

9 . 1 . 3 Anwendungsbezogene Flexibilität

Die Richtlinie 'Flexibilität' lässt sich auf die Gestaltung der Anwendungskomponente in

soweit umsetzen, als es sich hierbei um den Aspekt der Permutation der einzelnen An-

wendungsfunktionen handelt. Worum geht es dabei? Der Benutzer hat zur Erledigung

seiner jeweiligen Aufgaben das Problem, für ein ausgewähltes Anwendungsobjekt – aus-

gehend von dessen Ausgangszustand im Bezug auf einen gesetzten Zielzustand – die ad-

äquate Abfolge der zur Verfügung stehenden Anwendungsfunktionen auszuwählen.

Wenn der Benutzer diese Abfolge der einzelnen Anwendungsfunktionen in einer permu-

tierten Reihenfolge vornehmen und somit unterschiedliche Wege zur Zielerreichung be-

schreiten kann, dann zeichnet sich das interaktive System durch einen hohen Grad an an-

wendungsbezogener Flexibilität aus. Verdeutlichen wir diesen Aspekt der Permutation an

einem einfachen Beispiel.

In einem Textverarbeitungssystem sei dem Benutzer die Anwendungsfunktion 'Er-

stellen eines Inhaltsverzeichnisses' gegeben. In den meisten Textverarbeitungssystemen


197

(z.B. MacWORD) macht diese Anwendungsfunktion jedoch tatsächlich, also aufgabenbe-

zogen erst am Ende der Erstellung eines längeren Textes einen Sinn. Dies liegt darin be-

gründet, dass die relevanten Eigenschaften (Seitenzahlen, Art und Anzahl der Kapitel-

überschriften) erst am Ende vollständig vorliegen, so dass das System nur noch diese An-

gaben aus dem Text heraussuchen und zu dem Inhaltsverzeichnis zusammentragen muss.

Wird diese Anwendungsfunktion zu einem früheren Zeitpunkt ausgelöst, so läuft der Be-

nutzer Gefahr, dass – durch seine weiteren Bearbeitungsschritte in dem Text – das In-

haltsverzeichnis rasch veraltet und er es vor dem Ausdruck erneut aktualisieren muss. Ein

anderes Textverarbeitungssystem, welches jedoch die aktuellen Angaben (Seitenzahl, Ka-

pitelnummer usw.) automatisch selbständig aktualisiert, nachdem irgend wann einmal der

Benutzer seinen Wunsch nach einem Inhaltsverzeichnis dem System mitgeteilt hat, wäre

somit flexibler. Die grobe Bearbeitungsstruktur 'Erstellen', 'Bearbeiten', 'Korrektur',

'Inhaltsverzeichnis erstellen' und 'Ausdrucken' könnte auch wie folgt aussehen: 'Erstel-

len', 'Bearbeiten', 'Inhaltsverzeichnis erstellen', 'Korrektur' und 'Ausdrucken'. Die

beiden Bearbeitungsschritte 'Korrektur' und 'Inhaltsverzeichnis erstellen' wären permu-

tabel. Eine derartige Vertauschung von 'Korrektur' und 'Inhaltsverzeichnis erstellen' soll

Transposition heissen. Ein Textverarbeitungssystem dagegen, welches dem Benutzer ge-

genüber den Zeitpunkt für das Anlegen des Inhaltsverzeichnisses offen lässt, aber dann

eine entsprechende automatische Aktualisierung nicht durchführt und auch vor dem 'Aus-

drucken' nach einer weiteren Textkorrektur keinen Hinweis auf das möglicherweise ver-

altete Inhaltsverzeichnis ausgibt, wäre 'pseudo-flexibel' und damit eher verwirrend.

Die meisten traditionellen interaktiven Systeme sind im Bezug auf die Anzahl und

Art der Anwendungsfunktionen festgelegt. Es wird im Rahmen der Schnittstellengestal-

tung zwar ein grosses Augenmerk auf die Variabilität und Individualisierbarkeit der Inter-

aktionsoperatoren gerichtet, aber die eigentlich wichtigen Anwendungsfunktionen werden

häufig aus der Betrachtung ausgegrenzt. Hier gilt es, den Benutzer bei der Auswahl und

individuellen Anpassung auch dieser Anwendungsfunktionen zu unterstützen. Wir

nennen diesen Aspekt die 'Erweiterbarkeit' der Anwendungskomponente.

Eine anwendungsbezogene 'Algorithmenlibrary', aus welcher der Benutzer sich für

sein jeweiliges Problem den passenden Satz an Anwendungsfunktionen zusammenstellen

kann, würde hier für adäquate Abhilfe sorgen (siehe z.B. Abbildung 7.2.3). Meistens

wird dieser Aspekt indirekt erwähnt, wenn es um die Möglichkeit zur Makrobildung von

Funktionen geht. Das System stellt dem Benutzer eine Sammlung von Basisfunktionen

zur Verfügung, die der Benutzer seiner Aufgabenstellung entsprechend zu Makros zu-

sammenfassen bzw. in einem Dialogkontext vereinen kann.


198

Ein interessantes Beispiel für das hier vorgeschlagene Konzept der Algorithmenli-

brary ist in dem Softwarepaket LabView™ realisiert. Dort kann sich der Benutzer die für

seine konkrete Aufgabenstellung – in diesem Fall Messwerterfassung und Auswertung –

erforderlichen Anwendungsumgebungen selbst aus einer umfangreichen Menge von An-

wendungsfunktionen auswählen und zusammenstellen. Moderne Softwaretechnologien

wie objektorientierte Programmierung mit Konzepten für OLE (Object Linking und Em-

bedding von Microsoft) weisen ebenfalls eindeutig in diese Richtung.

Der Aspekt der 'Erweiterbarkeit' ist zunächst nur auf die individuelle Handhabungs-

ebene mit dem interaktiven System beschränkt. Bei traditioneller Software hat jedoch der

Benutzer keine Möglichkeit zur anwendungsfunktionalen Erweiterung. Hier setzt die Ge-

staltungsrichtlinie 'Partizipation' an. Erst in einer grösseren Rückkopplungsschleife kann

der Benutzer über den Softwarehersteller selbst auf eine Erweiterung der von ihm benö-

tigten Anwendungsfunktionalität Einfluss nehmen. Dieser Aspekt geht jedoch über den

für diese Arbeit gesteckten Rahmen hinaus und wird an anderer Stelle diskutiert (Acker-

mann 1987, S. 226ff; Spinas, Waeber und Strohm 1989; Rauterberg et al. 1994b).

9 . 2 QUANTITATIVE M ASSE FÜR DIE ANWENDUNGSFUNKTIONALITÄT

Um ein Mass für die funktionale Vollständig quantitativ angeben zu können, muss zwi-

schen der Funktionalität laut Pflichtenheft (als Ergebnis der Mensch-Computer Funk-

tionsteilung) und der tatsächlich implementierten Funktionalität unterschieden werden.

Diese Aufteilung ist jedoch nicht immer strikt gegeben, weil sie in dem Spannungsfeld

des kommunikativen Problembereiches der Anwender-Entwickler Kommunikation liegt.

Hier sollen die Verfahren zum direkten Benutzereinbezug in den Entwicklungsprozess

selbst – unterstützt durch Prototyping usw. – Abhilfe schaffen (Rauterberg 1992a, Rau-

terberg et al. 1994b).

Sei jedoch die Mensch-Computer Funktionsteilung adäquat vorgenommen, so lässt

sich z.B. die funktionale Vollständigkeit als prozentuales Verhältnis zwischen vorgesehe-

ner und implementierter Funktionalität berechnen. Natürlich sollte dieses Mass FuVo stets

zu 100% erfüllt sein; leider hat es sich in der Praxis gezeigt, dass dies nicht immer der

Fall ist (Melzer 1989, S. 117). Inwieweit sich dieses Mass tatsächlich praktisch einsetzen

lässt, bleibt vorerst unberücksichtigt. Vielmehr wollen wir daran aufzeigen, dass auch

diese Aspekte durchaus quantifizierbar sind. Die Ergebnisse einer Function-point-Analyse

(Symons 1988) bzw. Data-point-Analyse (Sneed 1991) können eventuell als Grundlage

für die Berechnung von FuVo herangezogen werden.

Quantitative Aspekte 9.2

199

(Definition der FUNKTIONALEN VOLLSTÄNDIGKEIT)

FuVo = #VAFIP / #FVAFIP 100%

FuVo absolutes Mass für die funktionale Vollständigkeit;#VAFIP Anzahl an Interaktionspunkten bezüglich der Anwendungsfunk-

tionen, wie sie insgesamt in der zu bewertenden Implementationvorliegen;

#FVAFIP Anzahl an Interaktionspunkten bezüglich der Anwendungsfunk-tionen, wie sie in der Mensch-Computer Funktionsteilung imPflichtenheft vor der Implementierung festgelegt worden sind.

Kehren zu dem konkreten Softwareprodukt zurück. Ein interaktives Programm ist dann

besonders funktional direkt, wenn das Verhältnis zwischen Anzahl Anwendungsfunktio-

nen und Anzahl Dialogfunktionen pro Dialogkontext zugunsten der Anwendungsfunktio-

nen ausfällt. Dieses Mass macht jedoch nur dann wirklich Sinn, wenn die Anwendungs-

funktionalität auch tatsächlich für die gegebene Aufgabenbearbeitung vollständig vorhan-

den ist. So fordern denn auch Spinas, Troy und Ulich (1983, S. 61), dass "anhand des

Bildinhaltes vollständige Arbeitsschritte möglich sein sollten." Um uns der Abschätzung

der funktionalen Direktheit quantitativ zu nähern, beschränken wir uns zunächst einmal

nur auf die Anzahl der vorhandenen Dialog- und Anwendungsfunktionen und gehen still-

schweigend davon aus, dass die Angemessenheit der vorhandenen Anwendungsfunktio-

nalität in der Phase der Mensch-Computer Funktionsteilung adäquat berücksichtigt wor-

den ist. Das folgende Mass für die relative funktionale Direktheit (RFuDi) misst den pro-

zentualen Anteil der Anwendungsfunktionen an allen aktuell zur Verfügung stehenden

Funktionen.

(Definition der relativen FUNKTIONALEN DIREKTHEIT)

KRFuDi = 1/K Σ #VAFIPd / (#VDFIPd + #VAFIPd) 100%

d=1

RFuDi relatives Mass für die funktionale Direktheit;#VAFIPk Anzahl an Interaktionspunkten bezüglich der Anwendungsfunk-

tionen pro Dialogkontext k;#VDFIPk Anzahl an Interaktionspunkten bezüglich der Dialogfunktionen

pro Dialogkontext k;K Anzahl an Dialogkontexten der Oberfläche.


200

Wenn wir dieses Mass RFuDi auf die in dieser Arbeit weiter oben beschriebenen Ober-

flächen anwenden, erhalten wir die Ergebnisse in Tabelle 9.2.1. Wie man unschwer er-

kennen kann, diskriminiert RFuDi nicht ausreichend zwischen den verschiedenen Ober-

flächen. Wenn sich Unterschiede in den Kennwerten zeigen (z.B. beim multimedialen In-

formationssystem), dann haben diese keinen Niederschlag in den empirischen Vergleichs-

studien. Wir können daher weitgehend ausschliessen, dass die Kennwerte gemäss RFuDi

für die empirisch beobachtbaren Unterschiede herangezogen werden können.

Tabelle 9.2.1 Ergebnisse der Masse RFuDi (Kennwert ± Standardabweichung) füralle empirisch untersuchten Oberflächen dieser Arbeit [K = Anzahl Dialogkontexte, F =

Anzahl Funktionen].

Oberfläche RFuDi K FCUI-Oberfläche des DBMS 33,6 ± 41,5 36 796

GUI-Oberfläche des DBMS 32,0 ± 36,6 28 1117

multimediale Oberfläche: hierarchisch86,1 ± 21,8 68 275

multimediale Oberfläche: netzartig 60,0 ± 32,5 65 363

CUI-Simulation: hierarchisch 18,0 ± 36,3 363 1413

CUI-Simulation: netzartig 11,5 ± 30,2 389 1543

Über diesen Aspekt der funktionalen Direktheit hinaus sollte die aufgabenbezogene An-

wendungsfunktionalität dem Benutzer in möglichst flexibler Weise zur Verfügung stehen.

Wie lässt sich jedoch diese Art von aufgabenbezogener Flexibilität messen?

Wir beginnen zunächst mit der Erstellung eines Kausalgraphen für eine konkrete

Aufgabe. Um die kausalen Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Anwendungsfunktio-

nen veranschaulichen zu können, führen wir den kausalen Abhängigkeitsgraphen ein

(siehe Abbildung 9.2.1). Die kausalen Abhängigkeiten zwischen den Anwendungsfunk-

tionen setzen sich aus zwei Arten zusammen: die systemtechnischen Abhängigkeiten und

die Abhängigkeiten aufgrund der objektiven Kausalstruktur der jeweiligen Aufgabe. Der

kausale Abhängigkeitsgraph entspricht dem von Oesterreich (1990, S. 20) entwickelten

"Netz erinnerbarer Handlungen" für Ablaufstrukturen mit "kombinierten Situationen". Im

Unterschied zu Oesterreich (1990) erlaubt die Darstellung des kausalen Abhängigkeitsgra-

phen als Petri-Netz eine präzise Trennung zwischen Operationen ('Ereignissen') und er-

reichten Zwischenzuständen ('Bedingungen'). Die Abgrenzung der Operationen unterein-

ander im Handlungsverlauf ergibt sich zwangsläufig durch den weitgehend 'digitalen'

Charakter der Mensch-Computer Interaktion auf syntaktischer Ebene.


201

Der Abhängigkeitsgraph für die objektive Kausalstruktur einer Aufgabe lässt sich

z.B. durch eine arbeitspsychologische Aufgabenanalyse sinnvoll erstellen (Triebe 1981,

S. 136f.). Über diese aufgabenimmanenten, kausalen Abhängigkeiten hinaus ergeben

sich auch noch kausale Abhängigkeiten durch die konkrete Implementation der einzelnen

Funktionen im realen Softwaresystem. Ein kausaler Abhängigkeitsgraph (system- oder

aufgabenbezogen) kann als ein kreisfreies Petri-Netz mit unverzweigten S-Elementen

('Kreise') definiert und dargestellt werden (siehe z.B. Abbildung 9.2.1). Die Kreise be-

deuten 'Bedingungen' und die Quadrate bedeuten 'Aktionen' bzw. 'Ereignisse'. Alle pa-

rallelen Aktionen bzw. Aktionsketten ([a,b,c] || [e] || [g]) sind permutabel.

a

b

Filter für Datei-1 ist nicht geladen

a

b

c

i

e

d

e

a aDB ist vorhanden DB laden

b bDatei-1 ist nicht aktiv Datei-1 aktivieren

c c Filter für Datei-1 laden

c

e e Verwenden-Schalter für Filter setzen

Verwenden-Schalter für Filter ist nicht gesetzt

f

d Filter für Datei-1 ist ge-laden und Datei-1 ist aktiv

f Verwenden-Schalter ist gesetzt

i Selektierte Datensätzeaus Datei-1 als Listeausgeben

g

g

h

g Schalter für "Anzeigen als Liste" ist nicht gesetzt

h Schalter für "Anzeigen als Liste" ist gesetzt

g Schalter für "Anzeigen als Liste" setzen

Bedingung = Ereignis =

Abbildung 9.2.1 Kausaler Abhängigkeitsgraph als Bedingungsereignisnetz für Teileder Anwendungsfunktionen unseres Datenbankprogrammes mit GUI-Oberfläche.

Erläutern wir kurz an einem konkreten Beispiel die Brauchbarkeit der Bedingungsereig-

nisnetze zur Darstellung des kausalen Abhängigkeitsgraphen für unser relationales Daten-

bankprogramm. Die konkrete Implementation dieses Systems gestattet es dem Benutzer

drei verschiedene Handlungsstränge parallel und damit permutabel auszuführen (siehe

Abbildung 9.2.1). Der Benutzer kann zwischen diesen drei Handlungssträngen beliebig


202

hin- und herspringen. Das konkrete Teilziel eines Benutzers in diesem Beispiel besteht

darin, eine bestimmte Menge an Datensätzen in einer Liste auf dem Bildschirm auszu-

geben. Die Selektion der einzelnen Datensätze erfolgt über einen schon definierten

'Filter'. Erst wenn alle Vorbedingungen erfüllt sind, kann die Ausgabeaktion erfolgen.

Da die Vorbedingung 'd' für die Aktion 'i' eine komplexe Bedingung ist, d.h. es sind

mehrere vorbereitende Schritte zur Herstellung dieser Bedingung notwendig, müssen alle

diese vorbereitenden Aktionen [a], [b], [c] zu der Gruppe [a, b, c] zusammengefasst

werden. Erst diese Gruppe ist tatsächlich mit den anderen beiden Aktionen [e] und [g]

parallel. Die Flexibilität, die in dieser Kausalstruktur steckt, lässt sich mathematisch am

einfachsten durch die Permutationen dieser Gruppen berechnen.

Zur quantitativen Messung des Aspektes der 'Permutation' gehen wir davon aus,

das eine vollständige Liste aller benötigten Anwendungsfunktionen vorliegt. Greifen wir

wieder unser Beispiel des Interaktionsnetzes (siehe Abbildung 7.3.1.1) auf. Die Menge

der Buchstaben {a, b, ...,l} symbolisiert die vorhandenen Anwendungsfunktionen, im

folgenden durch ihren AFIP gekennzeichnet. 'Permutation' im kombinatorischen Sinn

heisst, gegeben seien n verschiedene Anwendungsfunktionen; wie viele Möglichkeiten

gibt es dann, diese Anwendungsfunktionen in verschiedener Weise anzuordnen? Dieses

Mass wird als 'Permutation von n Elementen' bezeichnet.

Wären alle AFIPe vollständig permutabel, d.h. kausal unabhängig von einander, so

liesse sich das Ausmass an Flexibilität einfach durch die Fakultät: (#AFIP)! angeben. Für

unser einfaches Beispiel ergäbe sich: 12! = 12*11*10*...*2*1 = 479 001 600, eine zuge-

geben sehr hohe Zahl an Permutationen. Dieses Ausmass an Flexibilität wird jedoch

durch die aufgabenbezogenen kausalen Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Anwen-

dungsfunktionen semantisch stark eingeschränkt. Es lassen sich somit nur einzelne

Gruppen von semantisch eindeutig unabhängigen Funktionen ausmachen: z.B. unsere

drei parallelen Gruppen aus Abbildung 9.2.1 mit 3! = 6 verschiedenen Möglichkeiten.

Diese drei Gruppen muss der Benutzer in eine sequentielle Handlungsfolge umsetzen.

Wie lassen sich jedoch diese Gruppen finden? Durch die systemlogischen Abhän-

gigkeiten werden die aufgabenlogischen Abhängigkeiten des Benutzers möglicherweise

zusätzlich eingeschränkt. Wie stark diese Einschränkung tatsächlich ist, lässt sich quanti-

tativ mit dem folgenden Mass bestimmen. Dazu wird die Anzahl der Gruppen mit einer

festgelegten Kausalstruktur einerseits anhand einer Aufgabenanalyse, andererseits anhand

einer Systemanalyse der vorliegenden bzw. geplanten Software bestimmt. Wir definieren

daher das Mass der anwendungsbezogenen funktionalen Flexibilität (AFFl) wie folgt.


203

(Definition der anwendungsbezogenen FUNKTIONALEN FLEXIBILITÄT)

AFFl = ((#AFIP)s! / (#AFIP)a!) * 100%

AFFl relatives Mass für die anwendungsfunktionale Flexibilität;

#AFIPs Anzahl an Gruppen von Interaktionspunkten bezüglich der An-wendungsfunktionen, welche sich in einer systemlogischen Ab-hängigkeit zueinander befinden. Diese Abhängigkeiten werdenauf der Grundlage einer Systemanalyse festgelegt.

#AFIPa Anzahl an Gruppen von Interaktionspunkten bezüglich der An-wendungsfunktionen, welche sich in einer aufgabenlogischenAbhängigkeit zueinander befinden. Diese Abhängigkeiten werdenauf der Grundlage einer Aufgabenanalyse festgelegt.

Ist die Anzahl der Gruppen mit einer entsprechenden Kausalstruktur gleich eins (#AFIPs

= 1), so liegt eine genau durch das System festgelegte Abfolge aller Anwendungsfunktio-

nen vor, von welcher der Benutzer nicht abweichen darf; dies ist bei einem sequentiellen

bzw. geführten Dialog gegeben. Gehen wir zunächst davon aus, dass die arbeitspsycho-

logische Aufgabenanalyse einen voll permutablen Aktionsraum ergäben hätte, das System

aber nur genau eine festgelegte Abfolge vorschreibt, dann liefert AFFl für unser Interak-

tionsbeispiel (siehe Abbildung 7.3.1.1) mit seinen 12 Anwendungsfunktionen: AFFl = 1!

/ 12! *100% = 2 * 10-7%. Dieses Ausmass an Flexibilität ist verschwindend gering!

Wäre jedoch die Anzahl der Gruppen mit Kausalstrukturen für eine gegebene Systemim-

plementation aller Anwendungsfunktionen gleich der Anzahl Gruppen mit Kausalstruktu-

ren einer Aufgabenanalyse (#AFIPs = #AFIPa), dann ergibt AFFl = 100%.

Wenn man das Mass AFFl gegen die Differenz (#AFIPa – #AFIPs) in Abhängigkeit

von der absoluten Grösse von #AFIPa graphisch darstellt, dann erhalten wir die Kurven-

schar in Abbildung 9.2.2. Wie man unschwer erkennen kann, wird die anwendungsbezo-

gene Flexibilität bereits bei einer kleinen Gruppe von kausal unabhängigen Funktionen

durch eine zusätzliche Einschränkung in der Interaktionsstruktur drastisch verringert. Be-

reits ab 10 unabhängigen Funktionsgruppen kollabiert die Flexibilität im Aktionsraum,

wenn auch nur ein einziger Freiheitsgrad durch die Interaktionsstruktur verloren geht

(#AFIPa – #AFIPs = 1). Je grösser die Anzahl unabhängiger Funktionsgruppen ist, desto

dramatischer fällt diese Einschränkung aus. Vielleicht wird hierdurch deutlich, warum

Menschen auf eine von aussen vorgegebene Beschränkung ihrer individuellen Freiheits-

grade äusserst empfindlich mit Abwehr reagieren.

Ist AFFl grösser als 100%, so sprechen wir von einem pseudo-flexiblen System.

Ein pseudoflexibles System ermöglicht mehr Permutationen, als durch die Aufgabense-


204

mantik sinnvoll sind. Berechnen wir AFFl für den kausalen Abhängigkeitsgraphen aus

unserem Datenbankbeispiel (siehe Abbildung 9.2.1) und gehen wir ebenfalls davon aus,

dass eine Aufgabenanalyse lediglich zwei permutable Aktionen ergäben hätte, so ist AFFl

= 3! / 2! * 100% = 300%. Graphische Oberflächen haben oftmals pseudoflexible Interak-

tionsstrukturen, weil sie eine Vielzahl von z.T. semantisch unsinnigen Kombinationen

zulassen. Pseudo-Flexibilität ist immer dann zu vermeiden, wenn sich durch bestimmte,

semantisch unsinnige Kombinationen schwerwiegende negative Konsequenzen ergeben

können.

[#AFIPa - #AFIPs]

AFFl

100%

50%

1%0 1 2 3 4 5 6

mit #AFIPa = 2

mit #AFIPa = 3

mit #AFIPa = 10

Abbildung 9.2.2 Zusammenhang zwischen dem Mass AFFl und dem Unterschiedzwischen #AFIPs und #AFIPa in Abhängigkeit von verschiedenen #AFIPa.

Anhand der im Abschnitt 8.1 beschriebenen Untersuchung ('CUI- vs. GUI-Oberfläche')

konnten wir unter anderem zeigen, dass ein signifikanter Zusammenhang zwischen der

Aufgabenbearbeitungszeit und der Anzahl objektiv möglicher Lösungsstrategien besteht

(Spearman R = –,566; p ≤ ,008; N = 20; Rauterberg 1992e). D.h., je mehr interaktive

Möglichkeiten die Software dem Benutzer zur Lösung einer Aufgabe anbietet, desto ge-

ringer ist die Bearbeitungszeit für diese Aufgabe. Dieses Ergebnis interpretieren wir als

eine empirische Bestätigung für die Überlegungen, welche zur Konstruktion des Masses

AFFl geführt haben.

Eine letzte Anmerkung zu der hier vorgestellten Operationalisierung der Gestal-

tungsrichtlinie 'Flexibilität' und zu der weiteren Verwendbarkeit der einmal aufgestellten

kausalen Abhängigkeitsgraphen lautet wie folgt: Kausale Abhängigkeitsgraphen lassen


205

sich sehr hilfreich für die Gestaltung eines funktionsorientierten Hilfesystems heranzie-

hen. Jeder Versuch eines Benutzers, eine Systemfunktion auslösen zu wollen – für die

noch nicht alle notwendigen Bedingungen hergestellt worden sind –, muss nicht mehr

wie bisher auf mühseliges Trail- und Error-Verhalten hinauslaufen, sondern kann jetzt

durch entsprechende Hinweismeldungen zielgerichtet unterstützt werden (siehe auch Moll

1989, Sukaviriya, Foley und Griffith 1993).

207

1 0 DISKUSSION

Zum Abschluss dieser Arbeit möchte ich die wesentlichen Ergebnisse zusammenfassend

darstellen und diskutieren. Wovon sind wir ausgegangen? Was waren unsere primären

Zielsetzungen? Welche dieser Zielsetzungen haben wir erreicht? Ausgangspunkt unseres

Vorhabens war der 'Trade-off' von Gestaltungsrichtlinien zwischen ihrer spezifischen

Umsetzbarkeit und ihrer Allgemeingültigkeit. Je spezifischer eine Gestaltungsrichtlinie

ist, desto eher kann der Softwareentwickler sie auf sein konkretes Gestaltungsproblem

umsetzen. Voraussetzung dafür ist, dass die Gestaltungsprobleme des Entwicklers mit

der ursprünglichen Problematik der Richtlinie weitgehend übereinstimmt. In einer sich

sehr dynamisch entwickelnden Technologie ist die Halbwertszeit des spezifischen Gestal-

tungswissens eher klein. Dieser Tatsache kann man nur durch Allgemeingültigkeit begeg-

nen, ohne – und das ist die Kunst – sich in der Beliebigkeit zu verlieren.

Um auf Dauer überhaupt sinnvoll im Bereich der Gestaltung von Benutzungsober-

flächen weiterforschen zu können, wird eine Gestaltungstheorie benötigt, welche sich auf

allgemein gültigen Prinzipen aufbauen lässt. Der Ausweg über den Erstellungsprozess –

wie ihn die ISO 9000 Norm vorschreibt – ist auf Dauer kein ausreichender Ersatz auf dem

Weg zur softwareergonomischen Produktgütebestimmung, sondern nur eine – möglicher-

weise – hilfreiche Ergänzung. Wir werden also nicht umhin können, eine Gestaltungsthe-

orie zu erarbeiten, aus der sich die softwareergonomische Produktgüte präzise ableiten

lässt. Das notwendige Grundlagenwissen für die geforderte Gestaltungstheorie kommt

sowohl aus der Softwaretechnik, als auch aus der Arbeitspsychologie.

Zur Erarbeitung dieser allgemeinen Gestaltungstheorie wurde und wird in zuneh-

mendem Masse verstärkt die konkrete Benutzerinteraktion in den Analyse-, Bewertungs-

und Gestaltungsprozess einbezogen. Dieses Vorgehen entspricht dem von uns so benann-

ten interaktionszentrierten Messansatz ('usability testing'). Dieser Messansatz hat den

konkreten Vorteil, alle gestaltungsrelevanten Informationen bzgl. eines konkreten

Produktes zu liefern. Der oft als Nachteil empfundene Aufwand kann auf Dauer nur

durch den produktzentrierten Messansatz vermieden werden. Ideal wäre somit eine Ge-

staltungstheorie, welche sich bei der konkreten Produktgestaltung derart umsetzen liesse,

dass alle Benutzerbedürfnisse unmittelbar zufriedenstellend in das Produkt eingebaut

werden könnten. Da Menschen jedoch sehr komplexe Wesen und zudem individuell recht

unterschiedlich sind, wird diese ideale Gestaltungstheorie noch eine Weile auf sich warten

lassen müssen; wenn es überhaupt möglich ist, sie zu erstellen.

10 Diskussion

208

Einen ersten Schritt haben wir mit dem in dieser Arbeit vorgestellten Ansatz getan.

Dieser Schritt besteht darin, bedeutsame und als gesichert anzusehende Gestaltungsanfor-

derungen produktbezogen messen zu können. Dies haben wir für die beiden Gestaltungs-

richtlinien Feedback und Flexibilität erreichen können. Wir können nun mit den ent-

wickelten Massen wesentliche Systemeigenschaften für ein geplantes Produkt anhand der

entsprechenden Spezifikationsunterlagen bzw. am realisierten Produkt selbst feststellen.

Durch die Anwendung der entwickelten und mit empirischen Untersuchungsergebnissen

validierten Masse sind wir in der Lage, wesentliche softwareergonomische Produkteigen-

schaften unabhängig von einer konkreten Benutzungssituation feststellen zu können.

Da die Ergebnisse von Benutzungsstudien ('usability tests') scheinbar zu wider-

sprüchlichen Ergebnisse führen können, werden Benutzungsstudien manchmal als unzu-

reichende Verfahren angesehen. Dies ist jedoch eine nicht notwendige Schlussfolgerung.

Es ist vielmehr so, dass wir bisher nur sehr bedingt in der Lage waren, die Vergleichbar-

keit der Ausgangsbedingungen – insbesondere der getesteten Produkte – hinreichend ge-

nau angeben zu können. Meistens wird nur sehr global von einem 'flexiblen' System, ei-

ner 'graphischen' Oberfläche usw. gesprochen. Die Ergebnisse unserer Validierungsstu-

dien zeigen sehr deutlich, dass erst eine präzise Produktbeschreibung bei der Interpreta-

tion der empirischen Messergebnisse wirklich weiterhilft. Dieser Grad an Differenzierung

ist offenbar notwendig, um auch eine adäquate Theorieentwicklung bei der Gestaltung in-

teraktiver Systeme dauerhaft zu ermöglichen.

Von den drei dargestellten empirischen Benutzungsstudien führte lediglich der Ver-

gleich zwischen der CUI- und der GUI-Oberfläche zu einem signifikanten Performanzun-

terschied zugunsten der GUI-Oberfläche. Sowohl der Vergleich der beiden multimedialen

Oberflächen, als auch der Vergleich der beiden zeichenorientierten Oberflächen des Simu-

lationsprogrammes ergab keinen empirisch nachweisbaren Unterschied in der Perfor-

manz. Wie lassen sich diese empirischen Befunde interpretieren? Was sind die relevanten

Wirkdimensionen der besseren Oberfläche?

Betrachten wir zunächst das unterschiedliche Ausmass an visuellem Feedback zwi-

schen den verschiedenen Oberflächen (siehe Tabelle 10.0.1). Wir können feststellen,

dass die quantifizierbaren Unterschiede zwischen den beiden jeweils zusammengehören-

den Oberflächen keine deutlichen Differenzen erkennen lassen. Lediglich das Mass

GRFBF lässt einen Vorteil zugunsten der GUI-Oberfläche erkennen, welcher mit den em-

pirischen Befunden übereinstimmt. Dieses Mass hat uns dann auch zu einem allgemeinen

Gestaltungsprinzip geführt, welches wir im folgenden Abschnitt genauer diskutieren

werden.

Überblick 10.0

209

Tabelle 10.0.1 Übersicht über die Feedbackmasse für die sechs verschiedenen, empi-risch untersuchten Oberflächen [K = Anzahl analysierter Dialogkontexte].

Struktur AFBO RFBO AFBF RFBF KRFBF GRFBF K

CUI-Oberfläche desDBMS

– – 26,2 73% – 42% 36

GUI-Oberfläche desDBMS

– – 18,4 66% – 61% 28

Multimedia-O:hierarchisch

404 100% 275,0 100% 100% – 68

Multimedia-O: netzartig 458 100% 373,0 103% 100% – 65

CUI-Simulat.:hierarchisch

– – 327,8 86% – 85% 435

CUI-Simulat.: netzartig – – 347,9 90% – 89% 388

Das Mass AFBF ist nicht zum Vergleich zwischen verschiedenen Softwareprodukten ge-

eignet, weil es von der absoluten Anzahl Dialogkontexte, sowie Anzahl Interaktions-

punkte abhängt. Die Quantifizierung der Oberflächenobjekte mit dem Mass AFBO bzw.

RFBO beschränkt sich auf das Vorhandensein einer wahrnehmbaren Repräsentations-

form. Bei einer multimedialen Oberfläche können alle visuellen Gruppen (siehe Abschnitt

6.2), sowie die 'hot spots' (siehe Rauterberg 1993c) als mögliche Interaktionsobjekte ge-

zählt werden. Tullis (1983, 1988) hat eine Methode entwickelt, mit der sich visuelle

Gruppen automatisch erkennen lassen. Leider ist das von Tullis (1986) entwickelte Ana-

lyseprogramm nur auf zeichenorientierte Masken anwendbar. Ein vergleichbares Analyse-

programm, welches auch auf graphische Oberflächen anwendbar ist, könnte hier von

grossem heuristischen Wert sein.

Wenden wir uns der Gestaltungsrichtlinie Flexibilität zu. Das Mass IA steht für In-

teraktionsalternativen und misst die Anzahl Interaktionspfade von einem Startdialogkon-

text hin zu einer Anwendungsfunktion VAFIP (siehe Abschnitt 7.3.1). Dabei dürfen die

alternativen Interaktionspfade keine Zyklen enthalten und um nicht mehr als maximal zwei

Interaktionsschritte vom kürzesten Interaktionspfad abweichen. Mit diesem Mass IA kann

der Grad der Vernetzung der Interaktionsstruktur berechnet werden. Je vernetzter die In-

teraktionsstruktur ist, desto mehr alternative Interaktionspfade gibt es. IA misst also das

Ausmass an Flexibilität zwischen den verschiedenen Interaktionsfunktionen über das ge-

samte System hinweg. Zur Berechnung der mittleren Flexibilität pro Dialogkontext bzgl.

der Auswahl einer Interaktionsfunktion haben wir die beiden Masse DFl und AFl ent-

wickelt. Beide Masse geben die durchschnittliche Anzahl an Dialog- bzw. Anwendungs-

funktionen pro Dialogkontext an.

10 Diskussion

210

Wenn wir jeden Dialogkontext als ein lokales Aktionsfeld betrachten, so misst DFl

bzw. AFl das durchschnittliche Ausmass an lokalen Operatoralternativen. Da Handlungen

aus einzelnen Operationen zusammengesetzt sind, kann DFl bzw. AFl als indirektes Mass

für Handlungsalternativen interpretiert werden. Oesterreich (1982, S.121) leitet aus hand-

lungstheoretischen Überlegungen ab, dass ein Handelnder seine Zielkonsequenzen stets

so bestimmt,"dass er möglichst grosse Freiheit hat, beliebig weitere Zielkonsequenzenanzustreben. ... Der Nutzen ist um so höher, je mehr ein Ereignis erlaubt, imfolgenden Wahlfreiheit zwischen mehreren Wegen der Fortsetzung desHandelns zu haben, vorausgesetzt, diese Wege sind auch effektiv."

Benutzer suchen also bevorzugt Dialogkontexte mit einer grossen DFl bzw. AFl auf, um

so ihre prospektiven Freiheiten bzgl. möglicher Handlungsalternativen zu optimieren. Ef-

fektiv ist ein Dialogkontext allerdings erst dann, wenn er auch alle aufgabenrelevanten

Anwendungsfunktionen enthält. Ein interaktives System sollte also dann besonders be-

nutzungsgerecht sein, wenn es ein hinreichend hohes Mass an AFl aufweist. Und genau

dies können wir mit unseren empirischen Studien bestätigen. Tabelle 10.0.2 gibt einen

Überblick über alle definierten und teilweise validierten Flexibilitätmasse.

Tabelle 10.0.2 Zuordnung der verschiedenen Flexibilitätsmasse zu unterschiedlichenAspekten der Handlungsregulation.

Handlungsaspekte

Benutzerseitig Systembezogen Flexibilitätmas s

Strategieauswahl Bearbeitungsstrategie logischeAbhängigkeiten

AFFl

Kontextauswahl Aktionsfeld, -kontext Dialogstruktur IA, IVG, HG

Operatorauswahl kontextbezogeneOperationen

Dialogkontext D F l , A F l ,RFuDi

Wie wir aus der folgenden Tabelle 10.0.3 erkennen können, lässt sich ein empirischer

Performanzvorteil nur dann in den Kennwerten für die Flexibilität wiederfinden, wenn

man DFl und AFl heranzieht. Dabei sollten die Kennwerte dieser beiden Masse minde-

stens grösser als 15 sein (siehe z.B. die GUI-Oberfläche). Offenbar ist ein Unterschied

der Kennwerte bei dem interaktiven Verzweigungsgrad (IVG) oder den alternativen Inter-

aktionspfaden (IA) als Mass für globale Freiheitsgrade nicht so bedeutsam wie der Unter-

schied in den Kennwerten bei dem lokalen Ausmass an Freiheitsgraden (DFl und AFl).

Wenden wir den Schwellwert von DFl = 15 als Kriterium auf die Interaktionsstruk-

turen der Vergleichsstudie von Kühn und Streitz (1989) an, so hätten wir das Ergebnis

dieser empirischen Vergleichsstudie 'vorhersagen' können. Nehmen wir an, dass die

Darstellung der abgebildeten Interaktionsstrukturen in der Veröffentlichung vollständig

Überblick 10.0

211

ist, so ist DFl für die abgebildete 'lowfan'-Struktur 4,7 und für die 'highfan'-Struktur

7,0. Die durchschnittliche Aufgabenbearbeitungszeit der 145 Aufgaben für die 'lowfan'-

Oberfläche beträgt 118,4 Sekunden und für die 'highfan'-Oberfläche 115,4 Sekunden.

Dieser Performanzunterschied ist – wie aufgrund unserer Kennwerte 'vorhergesagt' –

nicht signifikant.

Tabelle 10.0.3 Übersicht über die Flexibilitätsmasse IA, DFl, AFl, IVG und HG fürdie Kennwerte der sechs verschiedenen, empirisch untersuchten Oberflächen [F = Anzahl

Funktionen, K = Anzahl Dialogkontexte].

Interaktionsstruktur IA F DFl AFl IVG HGA HGD K

CUI-Oberfläche des DBMS 2,0 79610,1 12,1 1,8 4,1 4,3 33

GUI-Oberfläche des DBMS 1,4 111720,4 19,5 2,4 4,5 3,9 28

Multimedia-O: hierarchisch 6,1 275 0,5 3,6 4,1 4,0 3,6 67

Multimedia-O: netzartig 8,6 363 1,3 4,2 5,7 2,5 2,2 58

CUI-Simulat.: hierarchisch 2,4 1413 1,9 2,0 1,9 4,8 4,2 363

CUI-Simulat.: netzartig 3,4 1543 2,7 1,3 2,7 6,4 4,6 389

Eine Reihe von Vergleichsstudien zwischen verschiedenen Menüstrukturen haben gezeigt

(Paap und Roske-Hofstrand 1988), dass die Benutzbarkeit der Menübäume von ihrer

'Breite' (= Anzahl alternativer Menüoptionen pro Menü) und ihrer 'Tiefe' (= Anzahl Hie-

rarchiestufen) abhängt. Nehmen wir an, dass die Anzahl Menüoptionen ein – wenn auch

eingeschränkt gültiges – Mass für die interaktive Flexibilität der gesamten Menüstruktur

ist. Paap und Roske-Hofstrand (1988, S. 222, Tabelle 1) können anhand verschiedener

empirischer Vergleichsstudien aufzeigen, dass für eine optimale Benutzung die minimale

Anzahl 16 Menüoptionen umfasst, sofern diese Optionen sinnvoll gruppiert auf der

Maske dargeboten werden. Diese Resultate sehen wir als eine Bestätigung unseres Grenz-

wertes an.

Das globale Flexibilitätsmass an alternativen Interaktionspfaden (IA) scheint weni-

ger bedeutsam zu sein, als das lokale Ausmass an Operator- bzw. Handlungsalternativen

(DFl, AFl). Wenn IA bedeutsam wäre, so hätte der empirische Vergleich der beiden mul-

timedialen Oberflächen eventuell zu einem Performanzvorteil für die netzartige Interak-

tionsstruktur führen können. Das Ausbleiben dieses Ergebnisses kann jedoch auch an

dem möglicherweise zu geringen Unterschied zwischen IAhier und IAnetz liegen. Ebenso

kann für die netzartige Menüoberfläche des Simulationsprogrammes aufgrund der zu ge-

ringen Werte für IA kein Performanzvorteil empirisch gefunden werden. Inwieweit die

Vorteile von aufgabenbezogenen Dialogstrukturen (Greutmann 1993, Janssen 1993,

Janssen, Weisbecker und Ziegler 1993, Ziegler und Janssen 1995) sich auch in empiri-

10 Diskussion

212

schen Validierungsstudien wiederfinden lassen, bleibt vorerst weiterer Forschung anheim

gestellt.

Es ist uns für die beiden Flexibilitätsmasse DFl und AFl gelungen, Mindestwerte

bzw. Schwellwerte quantitativ angeben zu können. Die Angabe von Mindestwerten er-

laubt es nun, statt von einer Richtlinie von einem Kriterium zu sprechen, dessen Erfül-

lungs- bzw. Einhaltungsgrad eindeutig festgestellt werden kann. Erst, wenn ein interakti-

ves System diesen Mindestwert erfüllt, kann von einem empirisch nachweisbaren Vorteil

aufgrund interaktiver Flexibilität ausgegangen werden. Zusätzlich sind wir jetzt auch in

der Lage, Oberflächen eindeutig klassifizieren zu können.

Mit unserem einfachen Klassifikationskonzept (siehe Abbildung 5.1.3) können wir

– ohne diese Oberfläche selbst gesehen zu haben – allein anhand der Kennwerte KRFBF

und HG eine Benutzungsoberfläche in der Regel einer der vier Oberflächenarten zuord-

nen. So ist eine Oberfläche mit den Kennwerten [KRFBF « 1%] und [1,0 < HG < 2,0]

eine Kommandooberfläche in unserem erweiterten Sinne. Die Quantifizierung wesent-

licher Oberflächeneigenschaften erlaubt es, eine Zuordnung hinreichend genau treffen zu

können. Die Gestaltungsdimension der interaktiven Direktheit lässt sich einfach und prä-

zise mit dem Mass HG angeben.

Tabelle 10.0.4 Übersicht über die verschiedenen Bewertungsansätze der MCI.

Skalentyp Bewertungsansatz Referenz

nominal Oberflächentypen (z.B. Komman-do, Menü, Desktop usw.)

Shneiderman (1987)

ordinal Benutzungstests, experimentelleVergleichsstudien (z.B. GUIbesser als CUI)

[siehe die verschiedenen Ver-gleichsstudien in Abschnitt 8.1]

intervall Checklisten (z.B. EVADIS) Spinas, Troy und Ulich (1983),Oppermann et al. (1988),Reiterer und Oppermann (1993)

rational quantitative Messvorschriften Rauterberg (1993b)

Was haben wir durch unser Konzept zur Quantifizierung softwareergonomischer Richt-

linien erreicht? Erstens, wir können Richtlinien durch die Angabe von Mindestwerten in

Kriterien überführen. Zweitens, wir können Oberflächen mindestens auf einem Intervall-

skalenniveau und zum Teil auf einem Rationalskalenniveau beschreiben (siehe Tabelle

10.0.4; zum Skalenniveau siehe Rauterberg 1992d). Zunächst war man lediglich in der

Lage, Oberflächen qualitativ zu unterscheiden (Shneiderman 1987); dieses Vorgehen ent-

spricht der Beschreibung mittels einer Nominalskala in Form von unterscheidbaren Ty-

pen. Erst aufgrund der verschiedenen empirischen Vergleichsstudien zwischen einzelnen

Überblick 10.0

213

Oberflächentypen war man bisher in der Lage, Oberflächen teilweise auf einem ordinalen

Skalenniveau zueinander in Beziehung zu setzen (siehe Abschnitt 8.1). Mit den in dieser

Arbeit entwickelten Massen können wir jedoch nun einzelne Oberflächen mindestens

mittels einer Intervallskala, wenn nicht gar mittels einer Rationalskala eindeutig typisie-

ren.

Falls sich zusätzlich die Möglichkeit zur Ableitung allgemeiner Gestaltungsprinzi-

pien ergibt, so haben wir einen wesentlichen Schritt in die richtige Richtung getan. Genau

dies werden wir jetzt anhand eines ausgewählten Beispieles tun.

1 0 . 1 EIN ALLGEMEINES GESTALTUNGSPRINZIP

Als wir unser Beschreibungskonzept für die verschiedenen Oberflächentypen entwickel-

ten, entdeckten wir eine Schwierigkeit, welche sich bei der Trennung von Wahrneh-

mungs- und Aktionsraum herausstellte (siehe Abschnitt 2.1). Wir haben zunächst beim

Wahrnehmungsraum in passive und aktive Repräsentationsformen unterschieden (siehe

Abschnitt 5.1). Ausgehend von dieser Unterscheidung entdeckten wir ein ähnliches Pro-

blem im Aktionsraum. Einerseits lassen sich bei zeichenorientierten Menüoberflächen die

einzelnen repräsentationalen Interaktionspunkte auf dem Bildschirm – z.B. der Menü-

name – dem Aktionsraum zuordnen, gleichzeitig gehören aber auch die semantiktragen-

den Interaktionspunkte des Eingabegerätes – z.B. die Funktionstasten der Tastatur – zum

Aktionsraum (siehe Abschnitt 5.3). Wir mussten daher die räumliche Trennung der Ein-

gabeschnittstelle von der Ausgabeschnittstelle adäquat berücksichtigen. Wir haben dies

mit der Unterscheidung zwischen der Menge der repräsentationalen Interaktionspunkte

des aktiven Wahrnehmungsraumes (WFIP) und der Menge der repräsentationalen Inter-

aktionspunkte des Aktionsraumes (WFIPA) getan. Den Niederschlag fand diese Unter-

scheidung in der Berücksichtigung der physikalischen Distanz zwischen einem WFIP und

einem WFIPA bei der Konstruktion des Masses GRFBF (siehe Abschnitt 6.3.1). Warum

ist dies so wichtig?

Wenn wir direktmanipulierbare Oberflächen mit analogen Eingabegeräten (z.B.

Maus, Lichtgriffel usw.) quantitativ beschreiben wollen, so verlagert sich die Eingabe-

schnittstelle weg vom externen Gerät hin zum wahrnehmbaren Repräsentanten auf der

Ausgabeschnittstelle (z.B. dem Mauszeiger auf dem Bildschirm). Wenn wir die Ausgabe-

schnittstelle als 'externes' Gedächtnis auffassen, so kann der Benutzer mittels analoger

Eingabegeräte direkt auf den 'Gedächtnis'-Strukturen der Ausgabeschnittstelle operieren.

Die Vorteile der direkten Manipulation mittels Finger auf berührungssensitiven Ober-

flächen konnte Milner (1988) aufzeigen. Dies ist ein bedeutsamer Unterschied zu den

Funktionstasten bei zeichenorientierten Menüoberflächen. Da zeichenorientierte Menü-

10 Diskussion

214

oberflächen auf der Ausgabeschnittstelle gleich viele WFIPen haben können wie direkt-

manipulierbare Oberflächen, müsste diese unterschiedliche Art der Aktivierung der zuge-

hörigen Funktionen einen Einfluss auf die Benutzbarkeit haben. Wir haben dies mit der

zusätzlichen Gedächtnisbelastung für die Zuordnung des WFIP auf der Ausgabeschnitt-

stelle zu seinem WFIPA auf der Eingabeschnittstelle begründet. Bei hochgeübten Benut-

zern, welche mit einer Oberfläche mit konsistenter Tastenbelegung arbeiten, sollte diese

zusätzliche Gedächtnisbelastung aufgrund des intern aufgebauten mentalen Modells ver-

schwinden. Bei Anfängern und bei heterogenen Oberflächen wird sich jedoch dieser Un-

terschied in der Benutzung niederschlagen.

Bei der manuellen Manipulation von Gegenständen in der Realität fallen Aktions-

raum (Hände und Finger) mit dem Wahrnehmungsraum (Stellung des manipulierten Ge-

genstandes im Raum) raumzeitlich zusammen. So konnte Hacker und Clauss bereits

(1976) empirisch aufzeigen, dass die Verfügbarkeit der notwendigen, handlungsleitenden

Informationen direkt am Ort der Handlung eindeutige Performanzvorteile bewirkte. Bei

der Manipulation von Objekten mit einer traditionellen Oberfläche fallen diese beiden Be-

reiche – bedingt durch die Trennung zwischen Eingabeschnittstelle und Ausgabeschnitt-

stelle – auseinander. Man kann diesen Unterschied zwischen einem WFIP und einem

WFIPA auch auf das folgende Gestaltungsproblem übertragen. Immer dann, wenn die

aktuellen Rückmeldungssignale auf der Ausgabeschnittstelle ausserhalb vom primären

Aufmerksamkeitsfokus erscheinen, wird von dem Benutzer eine Zuwendungsreaktion zu

dem Bereich mit den aktuellen Rückmeldungssignale erzwungen. Um diesen Effekt zu

messen, haben wir ein Signalentdeckungsexperiment durchgeführt (siehe Abschnitt 8.4).

Die Ergebnisse dieses Experimentes deuten eindeutig auf die Bedeutsamkeit des folgen-

den allgemeinen Gestaltungsprinzips hin:

Wahrnehmungsraum und Aktionsraum müssen raumzeitlich zusammenfallen!

Wir wollen dieses Gestaltungsprinzip an einem einfachen Beispiel verdeutlichen. Ein Be-

nutzer möge mit dem Textverarbeitungsprogramm MsWORD ein grösseres Textdoku-

ment bearbeiten (z.B. ein Buch von über 100 Seiten). Um von einer Seite zu einer ande-

ren, entfernten Seite zu gelangen, hat der Benutzer verschiedene Möglichkeiten: (1.) Er

aktiviert die Dialogbox 'Gehe zu...' und gibt die Seitennummer ein, oder (2.) er benutzt

den Rollbalken am Fensterrand (siehe Abbildung 10.1.1). Viele Benutzer bevorzugen die

Rollbalkenvariante, weil sie nicht immer genau die Seite angeben können, zu der sie hin-

gelangen wollen; meistens kennen sie nur so ungefähr den Seitenbereich. Für die

sensumotorische Regulation des Mauszeigers im Rollbalkenfeld ist der primäre Auf-

merksamkeitsfokus des Benutzers auf diesen Bereich festgelegt (siehe Kreis am rechten

Ein allgemeines Gestaltungsprinzip 10.1

215

Bildschirmrand in Abbildung 10.1.1). Das wesentliche Rückmeldungssignal über die

erreichte Seitenzahl wird jedoch eindeutig ausserhalb vom primären Aufmerksamkeits-

fokus in der linken unteren Fensterecke angezeigt (siehe Kreis in der Ecke links unten in

Abbildung 10.1.1). Der Benutzer wird durch dieses Design gezwungen, seinen Blick

ständig zwischen dem Rollbalkenfeld und dem Anzeigefeld zu wechseln.

Abbildung 10.1.1 Seitenzahlanzeige und Rollbalkenbedienung beim Textverarbei-tungsprogramm MsWORD.

Warum muss der Benutzer überhaupt für die Mausbedienung auf das Rollbalkenfeld

blicken, wenn ihn doch nur die Seitenzahl links unten interessiert? Ganz einfach, weil der

Mauszeiger während des 'Blätterns' in einem physikalischen Aktivierungsbereich von ei-

nem Zentimeter links und rechts vom Rollbalkenfeld positioniert bleiben muss. Sobald

der Mauszeiger diesen aktiven Bereich verlässt, kann er zwar die Maus mit gedrückter

Maustaste noch beliebig nach oben oder unten bewegen, die beabsichtigte 'Blätter'-Ope-

ration ist jedoch nicht mehr aktiv. Für dieses Interaktionsproblem gibt es zwei Lösungen:

(1.) Der Aktivierungsbereich um das Rollbalkenfeld ist nicht nach links und rechts be-

grenzt, oder (2.) die Seitenzahlanzeige erfolgt im Bereich vom primären Aufmerksam-

keitsfokus. Diese zweite Lösung ist beim Textverarbeitungsprogramm MacWRITE reali-

siert (siehe Abbildung 10.1.2).

10 Diskussion

216

Abbildung 10.1.2 Rollbalkenbedienung und Seitenzahlanzeige beim Textverarbei-tungsprogramm MacWRITE.

Wir können allein auf der Grundlage unseres Gestaltungsprinzips vorhersagen, dass ein

Benutzer mit dem Textverarbeitungsprogramm MacWRITE bei der Rollbalkenbedienung

zum Blättern und zielgerichteten Suchen weniger Interaktionsprobleme haben wird als bei

dem Textverarbeitungsprogramm MsWORD.

Took (1991) hat dieses Gestaltungsprinzip zur Grundlage seiner Definition von 'Di-

rektheit' bei der Gestaltung direktmanipulativer Benutzungsoberflächen gemacht:

"We use, however, a simple but powerful criterion for directness: that thesame object is the target of both input and output" Took (1991, S. 252).

Smith et al. (1982) hat diesen Aspekt auch "inter-referential I/O" genannt; dieser Aspekt

ist von Draper (1986) wieder aufgegriffen und weiter ausdifferenziert worden. In Vander-

donckt, Ouedraogo und Ygueitengar (1994) wird der aktuelle Stand über die automatische

Plazierung von interaktiven Oberflächenobjekten dargestellt. Das hier vorgestellte globale

Gestaltungsprinzip wäre nicht nur eine Verallgemeinerung des 'inter-referential I/O'-As-

pektes, sondern auch eine empirisch abgesicherte Ergänzung zu den anderen Plazierungs-

strategien.

1 0 . 2 AUSBLICK AUF ZUKÜNFTIGE FORSCHUNG

Wir betrachten diese Arbeit als den Anfang einer Forschungsrichtung, welche sich mit der

weiteren Quantifizierung softwareergonomischer Richtlinien befassen kann. Im Laufe der

weiteren Forschung auf diesem Gebiet könnten folgende Ergebnisse erzielt werden:

1. Weitere Richtlinien wie 'individuelle Auswahlmöglichkeiten' und 'individuelle Anpas-

sung' werden über eine entsprechende Quantifizierung in Kriterien überführt.

Ausblick 10.2

217

2. Die Planung von empirischen Vergleichsstudien kann durch die präzise Beschreibung

der zu vergleichenden Oberflächen zielgerichteter als bisher erfolgen.

3. Scheinbar widersprüchliche Ergebnisse von empirischen Vergleichsstudien lassen sich

möglicherweise durch die präzise Beschreibung der verglichenen Oberflächen auf-

klären und entsprechend einordnen.

4. Produktbezogene Kennwerte ermöglichen die Aufdeckung von weiteren Gestaltungs-

prinzipien.

5. Quantifizierte Richtlinien lassen sich als Kriterien zur Messung der softwareergonomi-

schen Produktqualität heranziehen.

6. Diese produktbezogenen Kennwerte erleichtern Massnahmen zur Qualitätssicherung.

219

1 1 ZUSAMMENFASSUNG

Ausgehend von einer Analyse und Bewertung der bisher entwickelten Richtlinien- und

Regelsätze wird die Notwendigkeit zur Ableitung möglichst quantitativer Masse aufge-

zeigt (Kapitel 1).

Es wird ein Betrachtungsmodell für die verschiedenen systemtechnischen Kompo-

nenten von Benutzungsoberflächen vorgestellt und mit anderen, schon vorhandenen Mo-

dellen verglichen (Kapitel 2).

Ein benutzungsorientiertes Gestaltungskonzept für Benutzungsoberflächen wird

vorgestellt und zu anderen Konzepten – insbesondere aus dem Softwareengineeringbe-

reich – in Beziehung gesetzt. Es werden die Richtlinien zur benutzungszentrierten Gestal-

tung mit den drei systemtechnischen Komponenten einer Benutzungsoberfläche in einer

Gestaltungsmatrix verschränkt, um so zu detaillierten und spezifischen Gestaltungsberei-

chen von Oberflächen gelangen zu können (Kapitel 3).

Zur Messung der Gebrauchstauglichkeit von interaktiven Systemen stehen verschie-

dene Methoden zur Verfügung. Die Vor- und Nachteile dieser Methoden werden disku-

tiert. Der interaktionszentrierte Messansatz dient zur Validierung des in dieser Arbeit spe-

ziell entwickelten produktzentrierten Messansatzes (Kapitel 4).

Für die Quantifizierung von softwareergonomischen Richtlinien wird zunächst ein

allgemein anwendbares Beschreibungskonzept für Benutzungsoberflächen vorgestellt.

Mittels dieses Beschreibungskonzeptes werden Definitionen wichtiger Eigenschaften von

Benutzungsoberflächen erstellt und an einem einfachen Beispiel erläutert (Kapitel 5).

Für die Richtlinie 'Feedback' des Gestaltungsbereiches 'Kalkulierbarkeit als Vor-

aussetzung für Kontrolle' werden verschiedene quantitative Masse hergeleitet und zur Be-

schreibung von drei verschiedenen interaktiven Systemen mit je zwei unterschiedlichen

Oberflächen herangezogen. Bei der Anwendung der Feedbackmasse auf eine zeichen-

orientierte Menüoberfläche mussten wir einen zusätzlichen Beschreibungsparameter ein-

führen. Wir haben diese Lösung verallgemeinert und ein allgemeines Gestaltungsprinzip

daraus abgeleitet (Kapitel 6).

Für die Richtlinie 'Flexibilität' des Gestaltungsbereiches 'Kontrolle' werden unter-

schiedliche quantitative Masse hergeleitet und ebenfalls zur Beschreibung der sechs ver-

schiedenen Oberflächen herangezogen (Kapitel 7).

Die Validierung der entwickelten Masse für Feedback erfolgt zunächst mittels einer

Meta-Analyse veröffentlichter Vergleichsstudien. Die Validierung der Masse für Flexibili-

11 Zusammenfassung

220

tät wurde durch zwei eigene Vergleichsstudien ermöglicht. Dabei können wir für zwei

Masse interaktiver Flexibilität einen Schwell- bzw. Grenzwert aufzeigen. Erst wenn

dieser Schwellwert überschritten wird, lässt sich auch ein Benutzungsvorteil aufgrund

entsprechender Flexibilität empirisch nachweisen. Mittels einer zusätzlichen, externen

Vergleichsstudie können wir – als eine Art Kreuzvalidierung – diesen Grenzwert bestäti-

gen. Zur Validierung des aufgestellten Gestaltungsprinzips ist ein zusätzliches Experiment

durchgeführt und im Bezug auf das Gestaltungsprinzip ausgewertet worden (Kapitel 8).

Für den Gestaltungsbereich der Anwendungskomponente zeigen wir verschiedene

quantifizierbare Aspekte auf und diskutieren die möglichen Auswirkungen vor dem Hin-

tergrund handlungspsychologischer Forschungsergebnisse (Kapitel 9).

Abschliessend diskutieren wir die gewonnenen Erkenntnisse im Kontext der bereits

bekannten Ergebnisse softwareergonomischer Forschung und zeigen Wege für zukünfti-

ge Forschungsgebiete auf (Kapitel 10).

221

1 2 LITERATURVERZEICHNIS

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ANHANG MIT INTERAKTIONSSTRUKTURSCHEMATA

Anhang

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2

Abbildung A.1 Interaktionsstrukturschema für alle 36 analysierten Dialogkontexteund die in ihnen enthaltenen dialog- [DFIP] und anwendungsfunktionalen [AFIP] Inter-

aktionspunkte der CUI-Oberfläche des relationalen Datenbankprogrammes.

Interaktionstrukturschema

245

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VAFI

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Daten

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chen

3

3 1

1

Abbildung A.2 Interaktionsstrukturschema für alle 28 analysierten Dialogkontexteund die in ihnen enthaltenen dialog- [DFIP] und anwendungsfunktionalen [AFIP] Inter-

aktionspunkte der GUI-Oberfläche des relationalen Datenbankprogrammes.

Anhang

246

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Abbildung A.3 Interaktionsstrukturschema für alle 68 Dialogkontexte des multime-dialen Informationssystems Version-A [WDFIP = Anzahl wahrnehmbare dialogfunktio-nale Interaktionspunkte, WAFIP = Anzahl wahrnehmbare anwendungsfunktionale Inter-

aktionspunkte, WO = Anzahl sonstige wahrnehmbare Objekte].

Interaktionstrukturschema

247

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32

8

Abbildung A.4 Interaktionsstrukturschema für alle 65 Dialogkontexte des multime-dialen Informationssystems Version-B [WDFIP = Anzahl wahrnehmbare dialogfunktio-nale Interaktionspunkte, WAFIP = Anzahl wahrnehmbare anwendungsfunktionale Inter-

aktionspunkte, WO = Anzahl sonstige wahrnehmbare Objekte].

249

PERSONENVERZEICHNIS

AAbowd 13

Ackermann V, 48, 49, 63, 91,119, 190

Akamatsu 19, 67, 92

Akscyn 17

Alexander 43, 59, 65

Altmann 144, 145

Alty 84, 106

Andre 18

Anft 62

Antes 97

Antin 144

Apenburg 57, 61, 154, 160

Apple 18, 70

Arend 35, 48

Armstrong 10

Arnold 48, 57, 63

Atkinson 43

Aucella 9, 10, 11

BBaitsch 1, 9, 36, 62, 91

Balzert 1, 13, 37, 38, 42, 48, 82

Bannert 72, 73, 186

Bartsch 2

Basili 42

Bauknecht V, 1, 38, 41, 50, 53,56

Beale 13

Beck 99, 186

Becker 40, 183

Beimel 10

Bell 97

Bennett 58

Benyon 1

Berli 49

Bevan 56, 174

Biggs 63

Birbaumer 175

Blattner 72

Blayney 2

Blischke 98

Bodart 2, 70

Boehm 37, 38, 42

Booth 1

Bortz 5, 61, 64, 143, 153, 156,166

Bösser 60

Boucsein 43, 57

Bowden 2

Brickenkamp 61

Brown 1, 37

Bruce 43

Bruggemann 118

Brunner 115, 153, 155

Buxton 19

CCachin 6, 43, 93, 181

Cakir 3

Card 1, 59, 60, 100

Carey 1

Carroll 55, 99

Chang 97

Chin 61, 144

Claus 53

Clauss 206

Cockton 14, 66

Corbett 64

Cordes 18, 66, 86, 87

Coutaz 14, 17, 54

Coy 53

Crellin 63

Cunningham 1

DDählmann-Heinecke 101

Dannenberg 72

Daugs 98

Daum 89, 112, 135

Debevc 120, 184

Dehning 14, 16, 18, 36, 87, 88,119

Deichsel 118

Denert 65

Dewar 64

Diaper 186

Diehl 61

Dijkstra 41

Dillon 2

Dix 13, 91

Dörner 26, 27, 29, 32, 94

Dowell 56, 58, 60

Dowrick 63

Draper 1, 208

Draxler 53

Dreyfus 55

Dryman 2

Duden 3

Dumais 83

Dumas 54, 62, 64

Dutke 60, 61, 94, 95, 96, 157

Dzida 5, 8, 13, 54, 68

EEbert 42

Edmonds 14

Egeth 174

Endestad 59

Engel 9

Englisch 56

Ericsson 63

Essig 14, 16, 18, 36, 87, 88,119

Evans 48

FFabian 22, 82

Fach 73

Fähnrich 1, 23

Farago 61

Farber 77

Felix 175

Finlay 13

Fitzgibbon 100

Flammer 117, 118

Fleischer 63

Flores 54, 55

Foley 83, 106, 197

Frei 49

Frese 14, 43

Frühauf 54

Fujita 73

GGalanter 59, 117

Galitz 1, 70

Galotti 55

Galperin 59, 94, 95

Anhang

250

Gaver 92

Gediga 58, 60, 99

Gibson 42

Gieskens 106

Gilmore 74

Good 11

Görner 9, 12

Granda 9

Green 13, 43, 59, 144

Greenberg 46, 77

Greif 43, 58, 60, 99

Greutmann V, 14, 48, 49, 63,65, 91, 119, 122, 203

Griffith 197

Groskurth 118

Grote 7, 186

Grützmacher V, 89, 166, 167,171, 173

Gugerty 60

Gunsthövel 60

Gutknecht 124, 131

Gysler 37

HHaaks 14, 99, 119, 120, 122

Haarslev 100

Haberfellner 40, 183

Hächler 81

Hacker 22, 23, 25, 47, 59, 61,92, 93, 206

Hacker, S. 2

Hagiwara 14

Halstaed 42

Hamborg 99

Hampe-Neteler 12

Hanson 77

Härtner 93, 99

Hasbroucq 19, 67, 92

Haubner 84, 181

Hauptmann 144

Hauri 2

Häuslein 101

Heemsoth 97

Heinicke 101

Helander 1, 2, 18

Henderson 100

Henrion 100

Herda 5, 8

Herzig 55

Hewett 55, 62

Hilgard 43

Hilty 101

Hodges 64

Hof 70, 98

Holladay 146

Hollan 147, 183

Holland 1

Holm 61

Hopcroft 65

Hoppe 1

Horn 63

Houwing 57, 63

Hsia 13

Hübner 13, 110

Hultzsch 50

Hunter 143

Hutchins 147, 183

Hüttner 10, 11

IIBM 18, 70

Ilg 1, 8, 9, 12, 78, 81, 82, 99,186

Itzfeldt 5, 8

JJackson 143

Janke 101

Janssen 84, 99, 106, 126, 203

Jones 83

KKarat 58, 62, 145

Karger 119

Kaster 100

Katz 1

Keil-Slawik 1, 100

Kieras 59

Kimm 37, 39

Kindborg 101

Kinoe 57, 58

Kirakowski 56, 64

Kishi 57, 58

Klix 42

Klotz V

Koch 1, 39

Koenemann-Belliveau 55

Kohnert 101

Kokoschka 6

Koller 72, 81

Kollerbaur 101

König 72, 104

Krampen 97

Krause 147

Kraut 77

Krönert 100

Krueger 175

Kuhmann 43

Kühn 202

Kung 13

Kunkel 73

Kupka 65

Kurtenbach 19

LLandauer 55

Langer 61

Larkin 19, 97

Laurel 74

Lauter 1, 18, 71, 99

Laverson 74

Lenzen 97

Leontjew 22, 44

Liebetrau 40, 183

Lienert 57, 61, 64

Lieser 24, 97, 106

Lin 13

Lindermeier 54

Lingemann 48

Linnertz 6

Lipow 37

Loftus 97

Ludewig 54

Lüdtke 100

MMaass 1, 4, 14, 16, 18, 36, 87,

88, 99, 100, 119

Macguire 58

Mackworth 175

MacLeod 2

Maguire 2

Maier 2

Maissel 56

Marais 70, 146

Personenverzeichnis

251

Marciniak 48

Margono 145

Martin 12

Masson 145

Mauerhofer 2

Mayhew 1, 18, 175

McCabe 42

McCracken 17

McKendree 99

Meessen 6

Mel 83

Melzer 190

Meseke 63

Meyer 59, 119

Microsoft 18, 70

Miller 59, 117

Milner 205

Mittenecker 63

Möckel 98

Moll 6, 36, 55, 62, 63, 91, 181,197

Mollenhauer V, 148

Möller 100

Monecke 99

Moran 1, 32, 33, 59, 60, 144,145

Morgan 145

Mosier 3, 9, 10, 11, 12, 147

Müller-Holz 2, 63

Mullin 84, 106

Mummendey 61

Münch 6

Murchner 2

Myers 101

NNachreiner 56

Nackunstz 100

Neal 62, 63

Newell 1, 59, 60

Nielsen 62, 64, 71

Nielson 62, 63

Nievergelt 94, 96, 113

Nitsch 160

Nixdorf 9

Norman 1, 9, 22, 36, 61, 74,79, 91, 147, 174, 183

O

Oberquelle 1, 4, 59, 65, 66, 71

Oesterreich 23, 25, 48, 118,192, 202

Oliver 98

Olsen 146

Oppermann 1, 2, 60, 120, 121,204

OSF/Motif 2, 9, 18, 70, 72

Österle 50

Ouedraogo 208

PPaap 98, 203

Paetau 2

Parnas 59

Parrington 54

Patrick 100

Payne 59

PC-Professionell 146

Pegden 10

Peschke 1

Peters 144, 145

Pfeiffer 6

Philipsen 181

Phillips 83

Pieper 2

Polson 59

Preece 1, 63, 91

Pribram 59, 117

Prümper 62

Q

RRall 50

Rasmussen 47

Rathke 82

Rauterberg 2, 4, 6, 7, 12, 14,15, 24, 35, 43, 46, 54,56, 57, 59, 60, 61, 62,63, 64, 66, 67, 70, 77,89, 93, 96, 98, 101, 110,111, 112, 113, 115, 117,119, 120, 129, 132, 133,134, 135, 153, 155, 158,166, 174, 176, 181, 190,196, 201, 204

Redish 54, 62, 64

Reisner 59

Reiterer 1, 8, 60, 204

Rengger 2, 57, 63

Rist 18

Roberts 144, 145

Roe 48

Rogers 1, 10

Rohr 1, 175

Roper 54

Rosenberg 32, 33

Rosenthal 143

Roske-Hofstrand 203

Roy 144

Rudolph 61

SSandmayr 54

Sarris 54, 55, 57, 62

Sato 19, 67, 92

Saupe 174

Schaefer 43

Schindler 10

Schlagenhauf V, 89, 112, 113,135

Schlesinger 2, 10, 11

Schmid 63, 64

Schmidt 143, 175

Schmidtke 64

Schmitt 35, 65

Schneidewind 143

Schönfelder 61

Schönpflug 17, 19

Schröder 101

Schulz von Thun 61

Schwartz 11

Schwill 53

Sellen 19

Sengupta 145

Senn 42

Shackel 58

Sharp 1

Shepard 42

Sherwood-Smith 48, 50

Shneiderman 1, 59, 61, 62, 70,71, 72, 74, 100, 147,204

Siemens-Nixdorf 9

Simm 2

Simon 19, 63, 97

Simons 62, 63

Simonsmeier 39

Anhang

252

Singer 59

Smith 3, 9, 10, 11, 12, 72, 147,208

Sneed 190

Sommerville 16, 37, 39, 41, 42,78, 82

Spencer 62

Spinas V, 1, 9, 12, 13, 36, 61,62, 86, 91, 123, 124,126, 190, 191, 204

Staufer 18, 70, 72, 96, 97, 99

Stellmacher 2

Strauss 41

Streitz 1, 13, 24, 83, 97, 106,144, 145, 202

Strohm V, 7, 12, 190

Styger 67

Sukaviriya 197

Sweeney 2, 58

Symons 190

TTanenbaum 5

Tauber 59

Te'eni 145

Tetzlaff 11

Thalmann 119

Theerkorn 48

Tillert 9, 10, 12

Tjoa 1, 53

Tombaugh 145

Tontsch 39

Took 208

Torres-Chazaro 145

Triebe 193

Troy 6, 9, 62, 91, 96, 191, 204

Tullis 60, 201

UUlich V, 1, 4, 6, 7, 8, 9, 12,

36, 44, 45, 47, 50, 55,56, 62, 77, 86, 91, 93,96, 111, 117, 118, 119,120, 152, 181, 183, 191,204

Ullman 65

Vvan der Schaaf 70

Vanderdonckt 2, 70, 208

Verhagen 6

Viereck 14, 16, 36, 65

Vögele 61

Vogt 2

Volpert 23, 25, 47

Vossen 63, 73

WWaeber V, 12, 190

Wallmüller 41

Wandke 10, 11, 49

Wandmacher 1, 18, 60, 74, 91,175

Ward 83

Warnecke 12

Weidenmann 55, 58

Weisbecker 203

Weizenbaum 55

Wellner 73

Whitefield 56, 58, 60

Whiteside 144, 147

Widdel 100

Wiecha 100

Wieland-Eckelmann 63

Wiethoff 57, 63

Wilhelmer 94, 96

Wilsing 65

Wilson 56, 58, 60

Winograd 54, 55

Wirth 124, 131

Wittekamp 43

Witten 46, 77

Wolters 24, 97, 106

Woods 59

X

YYgueitengar 208

Yoder 17

ZZachmann 65, 86

Zehnder 37, 38, 40, 183

Zeidler 1, 73, 96, 98, 186

Zellner 1, 73, 96, 98, 186

Zemanek 65

Ziegler 1, 22, 23, 58, 60, 72,73, 78, 81, 82, 99, 203

Zue 73

Zülch 56

253

STICHWORTVERZEICHNIS

AAblauffeedback 36, 47

AFBF 103, 104, 111, 116-Definition 102

AFBO 103, 104, 116, 201-Definition 102

AFFl-Definition 195

AFl 131, 134, 141, 152, 165,170, 171, 173, 201, 202,203-Definition 131

Aktion 26

Aktionsraum 22, 23, 104, 174,175, 176, 177, 181, 195,205, 206

AKZ 18, 19, 70, 87, 130

Angemessenheit 39

Anpassbarkeit 38, 41

Anpaßbarkeit 40

Anwendungsflexibilität 131

Anwendungsfunktion 15, 16,22, 25, 61, 67, 75, 83,85, 87, 102, 108, 126,128, 129, 131, 135, 166,185, 186, 187, 188, 195,201, 202Algorithmenlibrary 189aufgabenbezogen 192Definition 183Erweiterbarkeit 189, 190HG 125interaktive Direktheit 184Permutation 194und AFFl 195und funktionale Direkt-

heit 189, 191und kausale Abhängigkeit

192und Partizipation 190und Permutation 188und Transposition 189

Anwendungsobjekt 16, 17, 22,36, 66, 68, 72, 73, 77,81, 85, 100, 102, 106,108, 132, 133, 188

AOp 22

Apple 9

Arbeitsoberfläche 119

Arbeitsökonomie 49

Aufgabenorientierung 131

Aufmerksamkeitsfokus 16, 93,176, 177, 179, 181, 206,207

BBenutzbarkeit 56

Benutzer-sicht 26

Benutzertyp 38

Benutzungsfreundlichkeit 56

Benutzungstestdeduktiv 62induktiv 62und Auswertung 63und Evaluation 62und Protokollierung 63und Validierung 64und Video 63

CCASE 50

Checkliste 203, 204

Chunking 94

Clustering 94

Codierung 94

critical incidents 55

CUI 74, 77, 78, 79, 80, 89,105, 110, 111, 133, 134,135, 142, 147, 150, 151,152, 166, 200, 204Beispiel 107, 167DFl 135Feedback 107, 144, 201Flexibilität 134, 135,

141, 146, 203Hierarchisierungsgrad 132Performanz 150, 166RFuDi 192

DDatenaufzeichnungsmethode 58,

62, 63

Datenauswertungsmethode 62,63

Datenerhebungsmethode 58, 62lautes Denken 63

Datenintegrität 40

Datenkonsistenz 40

Deadlockinteraktiver 36

Desktopoberfläche V, 25, 30,72, 75, 81, 82, 97, 145,146, 186Vorteile 147

DFl 134, 141, 152, 203-Definition 130

Dialogabschnitt 88

Dialogfunktion 15, 16, 61, 68,108, 125, 126, 184, 191

Dialogkontext 66-Definition 86, 130

Dialogobjekt 16, 21, 22, 68, 81

Dimension 3, 4, 28, 39, 44, 57,74, 98, 120

DIN-66234 2, 5, 6, 8, 9, 60, 93,175, 181

Direktheit 74, 208-interaktive 74, 84

DKZ 18, 19, 70, 87, 130

DOp 22

EEffizienz 40, 41, 49

EG-Richtlinie 5, 8, 9

Eigenprogrammierung 120

Einstiegspunkt 65

Entscheidungsspielraum 45

Evadis 204

externes Gedächtnis 17

Ffan degree 129

Feedback 8, 36, 61, 77, 86, 95,99, 100, 101, 102, 103,104, 105, 106, 111, 115,134, 137, 143, 151, 152,167, 200-dynamisches 100, 101-statisches 100RFBF 105

Flexibilität 8, 14, 39, 40, 44,45, 49, 50, 119, 121,123, 131, 137, 141, 164,165, 167, 200, 201anwendungsbezogen 188,

195aufgabenbezogen 192,

194der Anwendung

Definition 131der Interaktion 126

Anhang

254

der Interaktionsstruktur152

des Dialoges 130Definition 130

funktionaleDefinition 195

Schwellwert 171und DFl 171und kausale Abhängig-

keiten 194und Kausalstruktur 194und Kennwerte 173und Menüoptionen 203und Mindestwerte 203und Übersichtlichkeit 124Validierung 166

FO-Struktur 72, 186

formale Modelle 60

Formalisierbarkeit 58-grenzen 55

formative evaluation 55, 62

Formulardialog 71

Funktion 26

Funktionsaufruf 21

Funktionserfüllung 40, 41

Funktionsobjekt 96, 186

Funktionsraum 66, 70

Funktionsrepräsentationen 70

FuVo-Definition 191

GGanzheitlichkeit 8, 34, 183

Gebrauchstauglichkeit 56

Genauigkeit 41

Gestaltungsspielraum 45

Granulationsgrad 14, 32, 119,187

Grenzwert 109für AFl und DFl 203

GRFBF 112-Definition 105

GUI 74, 81, 89, 98, 109, 110,111, 112, 133, 134, 135,142, 146, 147, 150, 151,152, 166, 174, 200, 204Beispiel 109DFl 134, 135Feedback 109, 145, 201Flexibilität 134, 135,

141, 146, 203HG 135Hierarchisierungsgrad 133IVG 135

Performanz 150, 166RFuDi 192Vorteile 151

Guidelines 9, 18, 70

HHandlung 17, 22, 23, 43, 44,

45, 46, 47, 48, 59

Handlungsdirektheit 74

Handlungsmodell 34

Handlungsregulation 59

Handlungsspielraum 45

Handlungszyklus 47

HG 125, 126, 134, 135, 136,140, 170, 202-Definition 124Anwendung 168Anwendungsfunktion 125Berechnung 125für VAFIP 169interaktive Direktheit 204Reduktion 184, 186und KRFBF 204und Startkontext 124

Hilfesystem 36

IIA 134, 141

-Definition 128

IBM 9

IDS 22, 25

IFIP 14, 17, 25

IN-Definition 126

Individualisierbarkeit 8, 45, 118,119, 120, 189

Individualisierungsoberfläche119, 122

individuelle Anpassbarkeit 91

individuelle Anpassung 119,120, 122

individuelle Auswahl 91, 119,120

inter-referential I/O 72, 208

interaction point 65

interaktioneller Raum 66

Interaktionsbaum 85

Interaktionsfunktion 15, 16, 126

Interaktionsnetz 126

Interaktionsoperator 15, 86

Interaktionspfad 88Länge 88

Interaktionsproblem 14, 207,208

Interaktionsschlinge 87, 89

Interaktionsschritt 87

interaktive Dialogschleife 22, 25

interaktiver Verzweigungsgrad129

Interface GuidelinesApple 18, 70Microsoft 18, 70SAA/CUA 18, 70

ISO-9000 199

ISO-9241 5, 6, 8, 9, 61, 62

ISO-OSI 5

IVG 129, 134, 135, 142, 202-Definition 129

J

KKalkulierbarkeit 4, 6, 9, 91

Kausalgraph 192als Petri-Netz 193Beispiel 193, 196und Aufgabenanalyse 193und Hilfesystem 196

Klassenbildung 94

Kommandooberfläche 71, 73,75, 76, 77, 88, 133, 144,145, 146, 204

Kompatibilität 8, 40, 50, 99,100

Komplexbildung 94

Konsistenz 8, 14, 39, 59, 99,100, 157Problematik 143

Kontingenz-Wissen 117

Kontroll-Meinung 117

Kontrollbereiche 117

Kontrolle 4, 6, 9, 25, 39, 47,51, 91, 95, 117, 118,124, 137, 184

Kontrolle-Ausüben 117

Kontrolle-Haben 117

Kontrollkompetenz 118

Kontrollverlust 118

Kopplungsfähigkeit 40

Korrektheit 40, 41

Korrekturfaktor 111

KRFBF 204-Definition 104

Kriterium 3, 14, 57, 152, 203

Stichwortverzeichnis

255

und Schwellwert 202Wartungskosten 42

LLabView 190

lautes Denken 63

Lichtgriffel 205

logfile recording 63

MMass 3, 4, 29, 63, 102, 103,

104, 105, 106, 108, 111,112, 116, 124, 127, 128,129, 130, 131, 132, 134,151, 162, 165, 166, 167,172, 174, 179, 191, 196,201, 202, 203, 205AFBF 201AFBF und RFBF 103AFBO und AFBF 102,

103, 104, 116AFBO und RFBO 201AFFl 194, 195AFl 131, 132, 142, 202AFl und DFl 170, 173,

201anwendungsbezogene

Flexibilität 131DFl 130, 141Feedback 102Flexibilität 126FuVo 190GRFBF 105, 106, 111,

200HG 125, 126, 132, 133,

136, 137, 140, 141,169, 170, 186, 204

Hierarchisierungsgrad 124IA 129IA, DFl, AFl 141IVG 129, 142RFBF 105RFBO und RFBF 103und Flexibilität 171und Produkteigenschaft

200und Produktgüte 200Validierung 143

Masse 51, 57, 60, 204

Maus 205

Mensch-Computer-Funktions-teilung 191

mentales Modell 46

Menüoberfläche V, 71, 89, 144,203, 205

Messansatzbenutzerzentriert 56, 61

formalanalytisch 56, 58interaktionszentriert 56,

62, 64produktzentriert 56, 60

MessungForm 56Inhalt 56

Meta-Analyse 143

Metadialog 16, 36, 120, 121,122, 123

Methodendiskussion 56

ModellSeeheim 13, 14

multimediale Oberfläche 112,116AFIP 113Beispiel 113DFIP 113DFl 141Feedback 114, 115, 116Flexibilität 135, 137,

141, 157, 166HG 137, 140IVG 142Performanz 157, 159

NNorm 3, 4, 199

OOberfläche 65, 71, 72, 73, 92,

152, 201, 204, 206AFIP und DFIP 108, 110anpassen 119, 121, 184,

186Anwendungsflexibilität

131Art 74, 75aufgabenangemessen 149,

151berührungssensitiv 112,

205CUI 80, 81, 105, 108,

110, 111, 132, 133,134, 135, 151, 166,172

Desktop 143, 145, 146,147

DFl und AFl 165direkte Manipulation 145direktmanipulierbare 72,

74, 77, 80, 81, 82,147, 150, 205

eines DBMS 148, 151embedded virtuality 73Erfahrung 148Feedback 116, 200FO-Struktur 72

Formulardialog 77graphische 60, 72, 74,

96, 110, 196, 201GUI 89, 98, 109, 110,

111, 112, 133, 134,135, 151, 152, 166,196, 200, 202

hierarchische Interaktions-struktur 152

highfan 202IA 203Interaktionsflexibilität

126Interaktionsnetz 126Interaktionsstruktur 135interaktive Direktheit 75Kennwert 167Klasse 74Klassifikation 204Kommando 143, 144,

145, 146Komplexität 98Lerneffekt 158lowfan 202mausgesteuerte 106Menü 144, 205menüorientierte 147, 150,

152multimediale 72, 112,

114, 116, 200, 201natürlichsprachliche 73netzartige Interaktions-

struktur 152objektorientierte 65, 73,

74Performanz 165Produktbeschreibung 200Quantifizierung 204Simulationsprogramm

167Startkontext 133Testreihenfolge 153Typ 60, 65, 89, 204, 205und Anfänger 206und Experten 206und Flexibilität 166und Interaktionspunkt 60,

65Validierung 143Vergleich 111, 112, 116,

147, 152, 153, 154,166, 167, 200, 204

von MacWord 185von MS-DOS 36Wirkdimension 200zeichenorientierte 71, 77,

200

Oberflächeneffekt 158

Oberflächentyp 204

Anhang

256

Objektbereichsdimensionen 27

objektorientierte Programmie-rung 190

Objektraum 21, 66, 70

Objektrepräsentationen 70

OF-Struktur 72, 186

Operation 21, 26, 66

Operationalisierung 57

Operator 26

Operatorbereichsdimensionen 27

Operatordummy 86

PPartizipation 119, 120

Portabilität 40, 41

Portierbarkeit 50

Präsentationsproblem 14, 16

Prinzip 4, 11, 39, 54, 95-Autorität 54-Erfahrung 54-Intuition 54-Vernunft 54WYSIWYG 74

Produktbeschreibung 200

Produktgüte VI, 2, 51, 57, 199

Produktionsmethode 96

Pseudo-Flexibilität 189, 195,196

QQualitätsmerkmal 40

RRegel 3, 4, 9, 51, 59, 101

Regulationpsychische 94sensumotorische 48, 81,

206

Regulationsebene 48, 81, 188

Regulationsprozess 91

Regulationsprozeß 23

relative funktionale Direktheit191

Repräsentationsform 21, 22, 67,68, 74, 77, 81, 97, 100,205aktive 67passive 67

Resultatfeedback 36, 47

RFBF 103, 104, 111, 112, 116-Definition 103

RFBO 103, 104, 116, 201

-Definition 103

RFuDi-Definition 191

Richtlinie 1, 2, 3, 4, 8, 9, 10,11, 14, 15, 39, 49, 50,51, 55, 60, 91, 117, 199,204, 208Flexibilität 188und Kriterium 203Vollständigkeit 183

Robustheit 37, 49

SSachproblem 14, 15

SAP 9

Schwellwert 165, 171, 173, 202für AFl und DFl 203

screen recording 63

Seeheim Modell 13, 14, 101,123

Sicherheit 40, 41

Signalentdeckung 178, 180

Software-architektur 14-designer 11, 54-engineering 3, 12, 37,

41-engineeringkonzept 37,

39, 40-engineeringprozeß 41-entwickler 9, 10, 11, 12,

40, 41, 119, 199-entwicklersicht 26-entwicklung 1, 3, 37, 40-entwicklungsprozess 12,

119-ergonom 60-ergonomie 2, 3, 19, 53,

54-erstellungsprozeß 38, 39-evaluation 54-gestaltung 7, 44, 64-hersteller 10, 190-produkt 2, 37, 38, 47,

48, 50, 54, 60, 100,166

-produktgüte 37-qualitätseigenschaften 38-qualitätsmerkmal 40-system 37, 40, 120, 193-technik 3, 199-technologie 190-test 54Checker 62

Standard 2, 3, 4, 9

Startdialogkontext 85

Startkontext 124

Stolperstein 55

Stress 57

Styleguide 9, 18, 70

SUMI 62

summative evaluation 55, 62

Systemantwortzeit 42, 43

Systemrationalität 100

TTastaturschablone 80

Tätigkeitsspielraum 44, 45

TCO 62

Testaufgabe 56

Testbarkeit 40

Touchscreen 112

transparente Datenumgebung 35

Transparenz 8, 57, 86, 96, 98,99, 100, 111, 152-aktuell 27-emergente Eigenschaft

100-operator 16, 28, 35, 100-potentiell 27, 28-potentiell vs aktuell 35,

183-statisch 100Definition 96eines Objektes 27, 29über Interaktionsstruktur

164und Zielkonflikt 50

Tutorial 36

UUsability-Test 54, 64

VValidierung 64

VDI-5005 5, 8, 9, 11, 34, 183

Verständlichkeit 39, 40

Verwertbarkeit 38

Videokonfrontation 62, 63

Vielfältigkeit 121

Visualisierungsgrad 74, 75, 146

vollgraphische Oberfläche 146

vollständige Handlung 47

Vorhersehbarkeit 42

WWahrnehmungsraum 22, 23, 51,

98, 104, 174, 177, 181,205, 206

Stichwortverzeichnis

257

aktiver 67passiver 67

walk-through 62

Wartbarkeit 50

Wartungsfreundlichkeit 40, 41,42

WFIP 142, 205

WFIPA 79, 205

Wirkdimension 200

Wurzelknoten 85

X

Y

ZZielkonflikt 48, 49

Zustandsraum 35, 66

Zuverlässigkeit 39

259

LEBENSLAUF26.09.54 geboren in Berlin-Lichtenberg als Sohn des Arztes Dr.med. Wolfgang

Rauterberg und seiner Ehefrau Ingeburg Rauterberg, geb. Lenz.

58 - 61 Übersiedlung nach Diekholzen bei Hildesheim.

61 - 61 Einschulung in die Grundschule von Diekholzen.

62 - 65 wohnhaft in Heessen bei Hamm (Westfahlen).

65 - 65 Schulwechsel auf das altsprachliche Gymnasium Hammonense in Hamm.

66 - 66 Umzug nach Hofgeismar bei Kassel; Besuch des dortigen neusprachlichenGymnasiums.

67 - 69 wohnhaft in Sande bei Wilhelmshaven; Umschulung auf das mathema-tisch-naturwissenschaftliche Max-Planck-Gymnasium in Wilhelmshaven.

70 - 74 Übersiedlung nach Aurich in Ostfriesland; Besuch des GymnasiumUlricianum in Aurich.

Mai 74 Ablegung der Reifeprüfung.

74 - 75 Ableistung des Militärdienstes.

HochschulbildungWS 75 - SS 76 Studium der Chemie an der Westfählischen Wilhelms-Universität in

Münster.

WS 76 - WS 78 Studium der Psychologie an der Philipps-Universität in Marburg; Able-gung der Diplom-Vorprüfung für Psychologie.

SS 79 - WS 81 Fortsetzung des Studiums der Psychologie an der Universität Hamburg;Ablegung der Diplom-Hauptprüfung für Psychologie.

SS 80 - WS 80 Aufnahme des Doppelstudiums der Philosophie an der Universität Ham-burg;Ablegung der Zwischenprüfung für Philosophie.

SS 81 - SS 83 Aufnahme des Zweitstudiums der Informatik an der Universität Hamburg;Ablegung der Diplom-Vorprüfung für Informatik.

WS 83 - WS 85/86 Hauptstudium der Informatik an der Universität Hamburg;Ablegung der Diplom-Hauptprüfung für Informatik.

Beruflicher WerdegangMai 83 - April 86 wissenschaftlicher Mitarbeiter (50% Stelle) im Rahmen eines Forschungs-

projektes "Aufbau und Implementation einer epidemiologischen Daten-bank" am Allgemeinen Krankenhaus Ochsenzoll in Hamburg (D).

Mai 86 - Juni 87 Assistent (100% Stelle) im Bereich Arbeitswissenschaft an der Techni-schen Universität Hamburg-Harburg (D).

Juli 87 - August 87 Forschungsaufenthalt am Lehrstuhl für Arbeits- und Organisationspsycho-logie der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich (CH).

Sept. 87 - Juni 89 Assistent (100% Stelle) im Bereich Angewandte Informatik an der Univer-sität Oldenburg (D).

Juli 89 - April 92 wissenschaftlicher Mitarbeiter (100% Stelle) am Institut für Arbeitspsy-chologie der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich (CH)in dem Forschungsprojekt "Benutzer-orientierte Softwareentwicklung undSchnittstellengestaltung (BoSS)".

Mai 92 - Dezember 94 Assistent (100% Stelle) am Institut für Arbeitspsychologie der Eidgenös-sischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich (CH).

ab Januar 95 Oberassistent (100% Stelle) am Institut für Arbeitspsychologie der Eidge-nössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich (CH).

Documents

Ein Konzept zur Quantifizierung software-ergonomischer Richtlinien