[论文解读] Linking Use Cases and Associated Requirements: A Replicated Eye Tracking Study on the Impact of Linking Variants on Reading Behavior

Oliver Karras, Alexandra Risch+1 more|arXiv (Cornell University)|Jul 5, 2021

Usability and User Interface Design参考文献 74被引用 3

一句话总结

本研究调查了不同链接变体——无链接、附加字段和集成链接——在处理用例及其相关需求时对阅读行为的影响。通过30名参与者参与的重复眼动追踪实验，研究发现只有集成链接显著增加了注意力切换次数，并支持对相关工件进行并行处理，因此在引导读者关联用例与需求方面最为有效。

ABSTRACT

A wide variety of use case templates supports different variants to link a use case with its associated requirements. Regardless of the linking, a reader must process the related information simultaneously to understand them. Linking variants are intended to cause a specific reading behavior in which a reader interrelates a use case and its associated requirements. Due to the effort to create and maintain links, we investigated the impact of different linking variants on the reading behavior in terms of visual effort and the intended way of interrelating both artifacts. We designed an eye tracking study about reading a use case and requirements. We conducted the study twice each with 15 subjects as a baseline experiment and as a repetition. The results of the baseline experiment, its repetition, and their joint analysis are consistent. All investigated linking variants cause comparable visual effort. In all cases, reading the single artifacts one after the other is the most frequently occurring behavior. Only links embedded in the fields of a use case description significantly increase the readers' efforts to interrelate both artifacts. None of the investigated linking variants impedes reading a use case and requirements. However, only the most detailed linking variant causes readers to process related information simultaneously.

研究动机与目标

• 调查不同链接变体（无链接、附加字段、集成链接）对处理用例及其相关需求时阅读行为的影响。
• 评估链接变体是否影响视觉努力、注意力切换频率及工件间预期关联方式。
• 重复先前的眼动追踪研究，以增强结论的有效性并验证阅读行为相关发现。
• 探讨链接变体如何影响相关需求与用例的顺序处理与并行处理。
• 为需求规格说明中的链接实践提供建议，特别是在可追溯性与可维护性背景下。

提出的方法

• 开展基线眼动追踪研究，包含15名参与者，随后通过另15名参与者的重复实验以确保可靠性。
• 使用眼动追踪测量阅读用例和关联需求时的视觉努力、注意力切换频率及扫描路径模式。
• 设计三种链接变体：无链接、列出需求的附加字段，以及嵌入用例字段中的集成链接。
• 通过李克特量表收集主观评价，并将其与客观眼动数据结合进行分析。
• 应用支持向量回归（SVR）建模，分析主观理解与客观眼动指标之间的关系。
• 对基线与重复实验数据进行联合分析，以提高结论有效性并解决不一致结果。

实验结果

研究问题

• RQ1 不同链接变体（无链接、附加字段、集成链接）如何影响阅读用例及其相关需求时的视觉努力？
• RQ2 链接变体对注意力在用例与需求之间切换的频率与模式有何影响？
• RQ3 哪种链接变体最有效地支持预期的阅读行为，即关联用例与需求？
• RQ4 基线实验结果在使用新样本的第二次实验中在多大程度上可被复制？
• RQ5 与其它变体相比，集成链接在促进相关工件并行处理方面表现如何？

主要发现

• 所有三种链接变体——无链接、附加字段和集成链接——在视觉努力方面表现相当，表明链接不会妨碍读者单独阅读工件。
• 在所有链接变体中，最常见的阅读行为是顺序阅读：参与者先阅读用例，再阅读需求，且无显著交错。
• 集成链接显著增加了从用例到需求的注意力切换次数，表明其在关联工件时需要更高的视觉努力。
• 仅集成链接变体导致了明显数量的扫描路径包含对两个工件的交叉关联，表明其最能支持预期的阅读行为。
• 重复实验确认了基线实验的几乎所有发现，仅有一项不一致结果通过联合分析得以解决。
• 尽管注意力切换增加，集成链接并未阻碍阅读；相反，其独特地支持了相关资讯的并行处理。