各种不同类型和用途的移动设备不断进入市场,设备多样性给用户界面的开发者带来了许多新的挑战,包括(1)如何高效地为同一应用开发不同设备上的用户界面,以缩短开发周期、减少开发成本；(2)如何保持不同设备用户界面版本之间的一致性,使其具有相同的用户体验；(3)如何提高各版本用户界面的可用性,使其易于用户使用。当前界面工具的研究试图使用基于模型的方法,使得界面可以在抽象层次上描述一次,然后通过模型转换运行于不同的平台,但由于自动生成的界面往往可用性不高,因而尚未广泛应用于工业界。如何提高基于模型用户界面开发方法的可用性成为亟需解决的问题。本文首先对移动时代的用户、用户使用的设备、用户使用设备的环境进行调查,明确它们的特点及其对用户界面设计开发的影响,并在对用户界面可用性研究的基础上,提出一个基于模型的高可用性用户界面开发框架,之后应用框架建立一个具体的开发方法,为保证模型转换的过程融入设计者的经验,引入基于模式的模型转换过程,最后给出支持本文提出方法的用户界面开发工具。本文关注于基于模型用户界面开发的可用性问题,所做的创新性工作主要有：(1)理论上,提出一个基于模型的高可用性用户界面开发(Model-Based High Usability User Interface Development,下文简称HU-MBUID)框架,该框架由任务空间、知识空间、过程空间组成,将开发过程抽象为任务和领域建模(包括交互建模)、抽象用户界面、具体用户界面、最终用户界面四个层次,并分别通过对应的元模型对其做出规定。从任务模型到最终用户界面的具体化过程中获得针对不同使用上下文的多目标用户界面,应用该框架可以定义适用于不同领域的具体开发方法,它兼容现有的各种用户、平台及任务等模型,可以为高效开发高质量用户界面提供基础。(2)方法上,应用HU-MBUID参考框架,研究并提出一个具体的HU-MBUID方法,该方法一方面将感知控制理论应用于任务建模层次,从用户的目标和任务的角度刻画可用性需求：另一方面建立适于引入可用性特征的用户界面描述语言(High Usability User Interface Description Language,下文简称HU-UIDL),使用它来规约抽象用户界面模型和具体用户界面模型,通过工具支持来辅助开发者进行模型转换,实现半自动化开发用户界面。该方法在任务建模阶段融入以人为中心的思想,从而很好地建模用户的目标以及移动环境中普遍存在的干扰,使得从开发的入口点就建模部分可用性特征,并在后续的转换过程中通过模式保持这些可用性特征或进一步融入新的可用性特征,以保证生成最终用户界面的可用性。此外,该方法还有很好的可维护性和可复用性。(3)技术上,在现有基于规则模型转换的基础上引入基于用户界面设计模式的模型转换,用户界面设计者经过长期的知识积累,总结出各种可用性准则,并应用这些准则来设计高可用性用户界面,但由于缺乏设计者使用这些准则的经验,软件工具无法自动使用这些准则来进行开发,而用户界面设计模式则在问题和解之间架起桥梁,针对如何从大量用户界面设计模式中找出设计者或系统所需模式以支持模型转换的难点,给出一个基于关键字和概念格的模式查找与分类方法。(4)本文还开发了支持HU-MBUID方法的工具原型。该工具目前已完成在任务空间支持感知控制任务建模,使得在任务分析时建模部分可用性特征；在知识空间支持用户界面设计模式,由高层抽象模型向底层模型转换的过程中建模设计者的可用性知识(可用性原理、设计准则)及设计者使用知识的经验,以保持可用性特征；在过程空间结合基于规则的转换和用户的交互式修改两种方式,提供一种(半)自动化的模型转换方法,保证一定的开发效率和灵活性。