近二十年来网络用户心智模型研究综述

宋琳琳,李海涛

(中山大学资讯管理学院，广州 510006)



近二十年来网络用户心智模型研究综述

宋琳琳,李海涛

(中山大学资讯管理学院，广州 510006)

摘要：文章利用Citespace软件中的共被引分析法(Co-citation Analysis)可视化分析了国外网络用户心智模型研究的热点、前沿，在此基础上，运用文献分析法，分别从研究机构、认知风格、认知信息记录、心智模型测量及不同信息系统用户认知研究等纬度综合分析了国内外网络用户心智模型研究的现状、特征及不足。

关键词：网络用户；心智模型；用户研究；Citespace软件；共被引分析法

认知科学作为21世纪新兴的前沿学科、关注用户内在认知加工过程和机制研究。近年来，国内外基于认知科学理论的用户信息获取行为研究逐渐为图书情报领域重视。尤其在与计算机、网络等虚拟信息世界的人机交互研究中，国内外学者基于“用户为本，信息系统应人性、快捷为用户服务”的理念①，更加注重用户信息获取中认知机制、心智模型的研究。心智模型系Mental model翻译，1943年由苏格兰心理学家Kenneth Craik提出。在国内相关学术文献中，心智模型又被称为心智模式、思维模型或心理模型等。作为用户对于现有存在的思维方式与看法，受既有经验的影响，具有相对持续的稳定性。本文在表述中，一般采用“心智模型”代表其他一切相关概念的表述②。

1网络用户心智模型国内外研究现状可视化研究

1.1 网络用户心智模型的可视化分析

本文利用信息可视化工具Citespace可视化软件③对Web of Science中相关的论文进行文献共被引分析, 探索国外网络用户心智模型研究中的关键节点、研究热点及研究前沿。

1.1.1 数据来源与方法

研究使用的数据全部来自于美国科学情报所(Institute for Scientific Information, ISI)出版的Web of Science 3个检索数据库(SCI、SSCI、CPCI-S)中的文献，检索策略为：检索主题为“Mental model”AND“Website”，检索类别为“Computer science information systems”、“Computer science theory methods”、“Computer science artificial intelligence”、“Information science library science”及“Computer science software engineering”。语种为“English”，文献类型为Articles，时间范围为“1993-2013年”，共检索到76篇文章。数据下载日期为2013年3月13日。

1.1.2 网络心智模型研究的关键节点文献

笔者将1993-2013年发表的76篇“网络心智模型”的题录数据输入Citesapce 软件中，题录数据主要包括标题(Title)、摘要(Abstract)、关键词(Keywords)、参考文献(Reference)等。在节点类型(Node Types)中选择被引文献(Cited Reference)，并在时间分区(Years Per Slice)项中将1993-2013年间的跨度分为20个时间分区(每年为一个时间区)，采用默认阈值设置，运行Citespace可视化软件，得到网络心智模型研究的文献，共引网络知识图谱(图1)，图中字体的大小与文献的重要程度有着正向关联，即字体越大表明该节点对应文献在该学科演进中的作用越重要。

通过图1可以清晰发现网络心智模型研究领域中重要文献间的共被引关系。在该知识图谱中有4篇最为突出的关键节点文献，如表1所示。

注：该图为笔者利用Citespace软件分析所获得的结果图

图1网络心智模型研究的文献共引网络知识图谱

表1网络心智模型研究关键节点文献(1993-2013，被引频次≥3)

注：该表是笔者对Citesapce分析结果统计后绘制，其中括号内的数字是google学术搜索得到的被引频次，检索日期为2013年3月13日。

根据Citespace运行结果(图1)，图谱中共有4个关键节点，分别代表了网络用户认知研究的主干理论领域中的代表性学者及其重要的文献作品。1988年Jacob Cohen系统开展网络用户行为统计功效分析研究，作为纽约大学心理学系教授，Jacob Cohen认为在用户行为实验或实证研究中样本的规模及具体研究中产生效果与样本大小的比例决定着实验或实证结果的可信度。在著作中他探讨了功效分析的概念以及其在T检验、卡方检验、相关分析等社会统计方法中的应用。该研究为后期从用户认知、行为等角度开展网络信息组织、测评提供了理论依据与方法支持[1]；Jakob Nielsen1993年著述《可用性工程》(Usability Engineering)一文。作为交互式IT产品/系统的一种先进开发方法，Jakob Nielsen指出可用性是衡量产品用户界面设计品质的重要指标，强调以用户为中心进行开发，能有效评估和提高产品可用性质量，弥补了常规开发方法无法保证可用性质量的不足。这为后期网络系统设计以及网络用户认知研究提供了可用性开发过程、方法与国际标准[2]。此后，Jakob Nielsen在《Designing Web Usability》一书中基于用户体验，详细介绍了面向所有用户的网络界面及内容可用性的设计理念及具体方法。这为后期的基于用户认知的网络可用性设计研究的开展提供了理论依据以及关键的测评指标与可操作的方法[3]。M Otter, H Johnson则对超文本系统用户使用迷航展开了研究。在《Lost in hyperspace: metrics and mental models》一文中，他提出了评测用户迷航的两个新的评测指标，即超文本链接类型及用户的心智模型。在与P.A Smith 超文本系统可用性研究成果对比的基础上，他指出保证网络导航系统的有效必须基于用户的心智模型设计，减少不必要的超文本链接环节[4]。

1.1.3 网络心智模型研究的热点领域(聚类分析)

采用同样步骤将1993-2013年发表的与“网络心智模型”相关的76篇文献数据输入到Citespace可视化软件中，网络节点(Web Note)确定为关键词(Keyword)，阈值选择为默认值，运行Citespace可视化软件，网络心智模型研究关键词共引网络知识图谱(图2)以及生成关键词被引频次≥4的关键词列表(表2)。

图2网络心智模型研究关键词共引网络知识图谱

注：该图为笔者利用Citespace软件分析所获得的结果图

表2网络心智模型研究的关键词列表(被引频次≥4)

注：该表是笔者对Citespace软件分析结果统计后绘制。

从图2中可以清楚地看到：Internet(互联网)、Depression(认知压力)、Model(模型)、Design(设计)以及Mental model(心智模型)等成为网络用户心智模型研究的热点领域，结合表2以及图2的显示结果，从单一年份来看，Depression(认知压力)排在第一位，表明“认知压力”是网络用户认知研究的热点领域。由于网络界面、内容、功能设计与用户认知风格、认知体验间存在差异，网络缺乏明确的认知语境，分类目录、信息搜索导航体系路径设置与用户认知习惯偏差等原因，致使用户在网络信息获取过程中存在一定认知障碍。因此，如何面向不同用户群体的认知风格、习惯，设计网络界面及内容，减少人机交互中用户的认知压力，成为近年来研究的热点。Internet(互联网)则表明“互联网”成为网络心智模型研究的另一个热点，其中以“互联网”为关键节点的聚类文献的内容多表现为与互联网可用性、易用性设计相关的用户认知机制、认知风格及心智模型研究，而从2005-2009年度关键词被引频次的累积来看，model(模型)出现频次最多，这表明“模型”是近年来网络心智模型研究中持续关注的热点。通过追踪节点文献发现，相关聚类文献的研究包括了电子商务、数字图书馆、互联网用户心智模型分析、心智信息的记录、心智模型测评研究等内容。许多学者在网络心智模型研究中，充分吸收教育学、心理学等领域较为成熟的心智模型理论、方法的合理内核， 围绕“模型”形成新的研究热点。

2国内外研究内容分析

2.1 网络用户认知国内外研究

早期的人机交互用户认知研究始于网络，随着电子商务的蓬勃发展，电子商务环境下的用户认知机制、特点、模式及影响逐步引起学者注意。他们发现有效的信息获取是用户继续与电子商务网络交互的前提，而决定用户行为判断的恰恰是用户的认知结构。用户心理学研究的深入，为网络环境下用户的认知研究提供了理论支持。随着认知理论及心智模型研究的开展，学者们开始尝试从用户认知的角度开展网络信息组织与绩效评价研究。国外相关研究的开展始于20世纪80年代，研究范围与实践初步展开，从组织形式上看，既有机构研究与实践，也有一般性评价研究与实践。

2.1.1 机构研究与实践

(1)国外机构研究与实践

以ELSEVIER Science Direct 期刊全文数据库为例，通过筛选分析所得相关文献可知，目前研究成果主要集中于美国、英国、中国台湾等国家或地区，涉及网络或信息系统用户认知行为研究的机构主要包括大学信息学、心理学院(系)及图书馆，以及跨机构合作研究学术团体等。上述机构研究主题主要集中于信息系统用户浏览、搜索体验、评价及情绪、风格、任务研究。如美国北卡罗莱纳大学信息与图书馆科学学院(School of Library and Information Sciences, North Carolina State University)最早于2000年开展了面向法律专家的搜索软件系统研究。以法律专家为对象，系统分析了他们在与搜索软件系统交互中的使用体验、认知模式；2007年该学院研究人员又开展了面向用户使用体验的信息搜索帮助系统的研究实践，并于随后的研究中深入探索了信息检索中用户的认知机制及表现形式，系统分析了用户心智模型对于系统检索绩效的影响。基于前期系列研究成果，2009年，该机构学者基于用户体验系统开展了视频搜索代理系统的评估研究。研究以用户信息获取行为之后内隐的认知因素为指标，系统开展了视频搜索代理系统的评价研究④。

为提高用户信息查询的效率，增强信息系统的有用及可用性，美国宾夕法尼亚大学信息科学与技术学院(College of Information Sciences and Technology, Penn State University)研究人员自2005年起开始基于用户认知的信息系统构建、评价研究工作。2005年该机构研究人员在信息查询辅助系统的构建中开始着眼于用户认知及使用体验研究。他们认为信息查询辅助系统设计必须基于用户的认知结构，贴近用户使用中的认知行为与心智模型才能高效快速引导用户筛选、对比与获取信息需求⑤。2006年该机构研究人员以信息分类导航用户日志研究为基础，系统记录、分析了用户信息浏览、搜索行为过程中形成的认知信息，并在随后的研究中系统归纳、划分了用户信息获取行为内隐的认知信息。美国威斯康辛大学图书馆与信息学学院(Library and Information Science Faculty, University of Wisconsin)针对信息系统用户认知等相关课题也开展了系统研究。与其他机构略显不同的是，该机构更强调人机交互中用户认知心理研究，如在开展的两项信息搜索用户认知心理研究中，研究者结合实验中创设的任务情境，发现用户信息搜索的情绪、认知风格、经验等心理因素直接影响用户信息搜索行为及信息系统的应用绩效⑥。

在信息搜索辅助系统的构建中，美国伊利诺伊大学(University of Illinois at Urbana-Champaign)图书馆与信息科学研究生院充分考量了用户的认知要素。结合用户的认知特征，通过创设用户认知情境辅助不同用户在数字图书馆信息搜索中开展有效的学习与合作。除了上述基于用户认知开展的信息系统界面设计、系统辅助功能研究外，从信息系统搜索结果的用户认知入手⑦，美国匹兹堡大学信息科学学院(School of Information Science, University of Pittsburgh)开展了图像搜索结果用户相关性判断与信息搜索中任务排序的影响研究⑧。

通过对于信息系统搜索结果的呈现方式及序列安排实验，探索信息搜索结果用户的心智模型。鉴于用户对于图形检索结果易于理解、认知，美国 Belmont Abbey 学院图书管理系统中应用了加拿大 Antarctic System 公司开发的 Visual Net，以图形方式向用户提供一个馆藏资源分布的可视化界面，使用户能够快速、全面、直观地了解馆藏资源的分布，对确定从何处着手进行信息的查找提供了便利⑨。作为美国 UC Berkeley 大学数字图书馆项目开发的子项目Tilebars系统，在构建中充分考虑到用户信息查询认知需求，将用户的认知能力融入到信息检索和浏览中，可视化展现检索结果文献内部关联⑩。此外，荷兰公开大学教育技术专业中心的研究人员也基于用户认知系统开展了信息系统检索结果的评价及信息检索对策研究[5]。

(2)国内机构研究与实践

2.1.2 一般性研究与实践

国外一般性研究与实践是指部分学者或研究人员基于基金支持或凭兴趣独立开展的相关科学研究。通过对2000—2010年ELSEVIER Science Direct 期刊全文数据库的相关主题110篇文献检索结果分析，发现研究内容主要集中在不同信息系统、不同用户主体、不同信息行为因果关系研究中的用户信息获取行为内隐的认知机制、认知语境、认知风格、认知信息记录及认知信息测量等方面。相关研究按照主题可分为信息浏览中用户的任务需求表征、用户信息获取结果识读、用户信息获取认知信息记录、信息获取认知行为测量、用户认知(学习)风格研究、用户信息获取情感研究、用户心智模型研究、用户信息获取学习研究等。针对不同的服务对象，学者们又将用户细分为儿童、非图书馆领域的信息用户及图情领域的信息用户，针对不同用户信息获取中的认知风格、模式及心智模型展开研究。具体研究内容如下：

(1)国外研究与实践

用户使用网络获取信息实质上是网络设计者的认知结构与用户认知结构匹配的问题，反映到网络信息传递中表现为用户对网络信息表达的语言符号认知问题。在理解中，用户自身的经验、知识结构及文化背景都会影响到个体信息加工模式。网络信息表达中语境的创设与引导是否符合用户的认知结构，能否有效引导用户学习、使用网络，对于用户信息获取行为影响至深。目前国外学者对网络界面符号认知语境的定义、特征、工作流程等方面开展了系统的研究，具体表现为：

在网络界面符号认知语境的定义上，Sperber与Wilson指出网络界面认知语境是一个心理构体，包括用户与网络界面分类目录体系交互时的信息背景及用户概念表征(用户已知的全部事实、假设、信念及其认知能力)。用户利用网络分类目录体系的实质就是基于网络类目上下之环境并调用已有概念表征的理解过程。其次，网络界面符号认知语境特征研究。对于网络界面符号认知语境的特征研究，以Wilson为代表的国外学者提出不同观点，具体可归纳为：首先，网络界面符号认知语境是心理活动的一部分，是与用户使用网络的动机、意志、感情相对应的思维过程；其次，网络界面符号认知语境包含了不同要素构成的互相融合的整体；再次，网络界面认知语境揭示网络用户在人机交互中的主观能动性，是一个动态生成的关系体；最后，网络界面分类符号认知语境工作流程研究，结合Sperber与Wilson的认知语境的关联理论[6]，国外学者提出了包含知识草案、心理图式为基本单位的网络界面符号认知语境工作流程。流程中知识草案是客观网络界面结构概念化的结果，而心理图式则是用户在内在知识、经验及社会主观规范影响下对于网络界面符号的推理。

(2)国内研究与实践

目前国内以网络为研究平台开展的网络认知语境研究仍处在起步阶段，学者们借鉴国外Sperber与Wilson的认知语境理论成果，在网络用户信息获取认知研究中分析认知语境对于用户的影响，从语用学的角度对网络交际语言和网络话语语境开展了研究，具体内容包括：网络认知语境的定义研究，如李德毅、胡霞、肖俐平等学者认为认知语境是网络环境下具有较强内隐性的语境，与用户的知识背景、心理能力、认知水平等各方面密切关联[7]。网络环境下认知语境的特征研究，如郭芷等详细分析了网络环境下的用户语境特点，即内隐性，由于网络交互对象的隐藏性，网络构建者与用户的社会、心理背景等难以识别；虚拟性，网络交互的实际具有客观不确定性；创造性，网络交互行为自由度较大，交互双方具有一定创造性[8]。张洪超等通过对比网络与现实交际情境，认为网络用户认知语境包括基本相同的文化背景与心理特征[9]。郭芳则从话语的范围、基调、方式阐述了网络语境的特点，文字与图片的出现有利于用户认知网络信息[10]。网络环境下用户认知语境的应用研究已经引起图书情报领域学者们的关注，如张玉峰在基于用户认知语境的个性化导航研究中，指出利用认知语境的概念关联激活、语义推理等功能，深入剖析用户需求的深度语义和概念关联的个性化联想，可更好地指导网络导航体系的构建[11]，但关于网络信息组织与建设的应用还未广泛开展。

2.1.3 网络界面用户认知风格研究

(1)国外研究与实践

网络界面反映的是人机信息交流。在对网络或信息系统界面设计中，传统设计者们由于倾向于实现界面功能而忽略了与用户认知特性相关的因素，如认知风格的分析。在遵循用户认知风格是网络界面设计基础的原则下，国外部分学者开展网络界面用户认知风格研究。在其内涵研究中，Allport指出网络界面认知风格是用户面对网络界面时习惯性思考、感知觉、解决信息需求的固定模式[12]。Riding与Cheema认为网络界面认知风格是用户个体信息需求表征的倾向性行为方式[13]。Tennant则从网络建构者的视角指出网络界面认知风格是其组织与加工网络信息的固有的方式[14]。此外，Rainer、Harrison等学者着眼于从用户视角界定认知风格内涵，指出作为个性化维度，网络界面认知风格是用户采集、分析、解释、评价网络信息方式的独立视点[15]。

在网络界面用户认知风格的类型研究中，国外学者提出多种认知风格模型，如场依存—场独立型、广视型—狭视型、聚合型—发散型、复杂型—简约型，并应用于广泛的学习、记忆、推理、演绎中。后期Riding和Cheema在前期认知风格模型的基础上探索了其内在的关联，并从认知风格维度将其归纳为整体—分析和言语—表象认知风格结构，指出整体—分析风格维度更易影响网络用户信息搜索行为[13]。在网络界面用户认知风格的应用研究中，Ford、Chen等学者则研究了用户认知风格与网络导航系统的关系，指出场依存者倾向使用信息广度优先的网络导航系统，与之相反，场独立者则更青睐信息深度优先的网络导航系统[16]。

Witkin探索了不同网络界面信息组织方式下不同认知风格用户的信息搜索特性。指出场依存型认知风格的用户在网络非线性信息组织空间比线性组织空间中完成任务耗时更长，而场独立型认知风格的用户则在网络非线性信息组织空间比线性组织空间中完成任务耗时更短[17]。Palmquist与Kmi则在网络信息搜索与用户认知风格研究中发现场依存用户更依赖网页链接[18][19]。

(2)国内研究与实践

国内网络界面用户认知风格研究成果不多，研究成果大多集中出现在2006-2011年间，大多借鉴心理学研究成果，内容涉及网络界面用户认知风格内涵、类型研究，用户认知风格对于信息获取(如检索、浏览等)行为的影响效应研究等方面。李恒在对科技数据库特定用户群体的信息搜索行为研究中，从认知心理学的角度剖析了不同认知风格的用户在科技数据库自我学习中的迁移效果[20]。张赛男、赵蔚等分析对比了自适应学习系统学生的心智模型，以拉埃丁的认知风格理论为基础，运用基于认知风格的Web数据挖掘构建学生模型以解决自适应系统在学生心智模型的缺陷[21]。柯青、孙建军、成颖等学者(2009)在基于认知风格的Web目录检索界面实证分析中提出了基于认知风格模型的网络检索界面设计原则，并以Google搜索引擎为实验对象，从界面整体风格、主目录和子目录排列方式、命中网络的排序方式、检索结果表示方式及相关目录显示等方面分析了Google界面并提出了优化策略[22]。柯青、王秀峰将认知风格与用户信息搜寻行为整合研究，指出对个体差异的关注是认知风格与信息搜寻行为的共同焦点，并尝试构建了认知风格与信息搜寻行为整合研究的理论框架，提出从用户认知风格的视角构建信息搜寻模型的观点[23]。此外，许红敏(2011)在认知风格和空间能力对网络搜索行为的影响研究中考察了不同认知风格和空间能力(空间定向与空间视觉化能力)两类相关个体差异对网络搜索行为的影响效应，并通过认知风格与查询次数、认知风格与结果链接相关性判断实验，指出认知风格和空间定向能力对网络搜索行为的影响效应[24]。

2.1.4 网络用户心智模型测量方法研究

由于认知信息是用户与网络交互时的内在概念表征，用户抽象的内在心理很难外在观测，因此，借鉴心理学对于人类大脑认知机制的解释，20世纪80年代，学者们开始发文探索用户认知信息的测量方法。特别是上世纪90年代以后，网络技术的迅猛发展促使学者们关注网络环境下人机交互中用户心智模型测量方法研究。根据文献调研分析，现有成果主要围绕用户心智模型测量的两个步骤，即用户认知信息记录、用户心智模型测评展开。

(1)国外研究与实践

网络环境下的用户认知信息记录是指利用特定的方法将人机交互中用户内隐的认知信息通过记录将其外化的过程。部分学者尝试以与研究对象交流的访谈法搜集信息系统用户的认知信息(如心理特征、行为数据等)。20世纪90年代，Kerr在数据库用户认知信息记录中，采用结构化访谈法，在给予被试对象开放性问题的反馈上未做具体规定，依照被试的表达方式(文字或图片)获取相应认知信息[25]。WuHe、Sanda Erdelez等在研究用户信息检索处理机制认知描述时，也采用了Kerr的结构化访谈结合视频记录等现代技术手段的方法记录用户认知信息，并根据被试描述频次的信息归纳用户认知类型[26]。部分学者认为语音表达是人机交互中用户认知信息描述的直观体现。记录使用中反映用户瞬间认知的语音信息并进行事后分析也是用户认知信息记录的有效方法。Roger Azevedo在超文本系统用户学习实验中为了有效记录用户的认知信息采用了上述出声思考法，要求被试者在学习使用新信息系统的同时把自身每个学习环节的认知、体验、反思用言语实时表达，并结合被试学习后填写的问卷记录用户认知信息[27]。

由于访谈与出声思考法局限于被试者的表达能力，部分学者在后期的研究中不断汲取认知心理学、教育学等先进的理论方法，在人机交互领域成功地引入了概念图法。作为认知结构的图式表达，学者们发现概念图法可同时表征陈述性及程序性信息，强调人机交互中用户的认知成分，在实践中不断使用。上世纪90年初，Kuhlthau在用户认知信息搜索过程研究中尝试要求被试者通过绘制其信息搜索流程图的方式描述其信息搜索过程的认知信息，并在此基础上探索用户信息搜索的心智模型。Otter 、Johnson等学者则在网络浏览用户心智模型研究中，要求被试者以盒子图与线条的图式表示网络主题及其相关链接，从而形成直观的用户信息浏览概念图式，通过对比网络相关主题的表现模型与用户认知中概念图式的差异测定网络信息组织体系用户的认知程度[28]。Charles Cole等学者在网络叙词表用户心智模型研究中也采用了概念图法记录被试者的信息需求。具体实施中，他们采用圆圈大小表示需求主题，圆圈连线表示主题联系等可视化图式记录用户信息检索认知信息[29]。

近年来，卡片式分类法在网络用户心智模型的研究中被逐步应用。由于类似传统的图书档案分类方法，卡片分类法在应用中减轻了被试者的记忆负荷，能构建最大程度满足被试者查找信息的可能性。国外图情领域的专家将其引入到网络人机交互用户认知信息记录研究中。部分学者在用户认知的网络导航结构研究中，为直观了解被试对于受测网络导航系统的认知结构，通过提供被试卡片，要求其根据理解放置系列主题、概念的层次结构及链接路径，并根据放置结构将其分类。随后的研究中，更多学者倾向于使用卡片分类法并将其应用于不同用户群体的认知信息记录研究中。Bilal、Wang在搜索引擎儿童心智模型的研究中，结合儿童的认知特点，利用卡片分类法提示、帮助儿童记忆使用搜索引擎过程中的认知信息[30]。Yu-chen Hsu(2006)等学者在学习超文本系统用户心智模型的研究中，也通过卡片分类与概念图绘制等方法观测与记录被试的认知信息[31]。

卡片式分类法虽然在减轻被试记忆，辅助提示被试上具有一定作用，但由于人机交互中用户的个体生理及心理差异，其认知结构复杂多样。充分结合概念图法对于用户认知信息可视化展示及访谈法对于被试知识结构、经验背景信息记录的优势，应用于实际网络用户认知信息记录的综合方法在近两年的相关研究中逐步呈现。Yu-chen等学者在心智模型隐喻影响效应的研究中，综合运用多种用户认知信息记录方法，在该研究中，他们将卡片分类法和概念图法综合运用，生成了被试心智模型量表：其中卡片分类法用于记录被试对于超文本系统的认知结构信息，概念图法则用于记录被试从主页到指定页面路径的认知路线信息，从而较为精确地记录了被试领域结构的认知信息[31]。

(2)国内研究与实践

网络环境下的用户认知信息记录方法研究，目前国内学者创新性成果不多，主要研究集中在对于国外已有用户认知信息记录方法的介绍与实际测评中。

朱晶晶在关于电子商务网络用户商品需求表征的研究中，采用了概念图法记录被试关于电子商务网络某特定商品的概念及其关联的认知信息[32]。尤少伟、吴鹏等则利用封闭式卡片分类法要求政府门户网络用户根据内心的认知结构归类卡片，记录其对于被测网络的认知信息[33]。钱敏等在电子商务网络、搜索引擎网络、数字图书馆分类目录体系用户体验实验研究中采用观测法，通过设定观测指标，记录用户对于被测网络分类目录体系认知偏好信息[34]。

2.1.5 网络用户认知信息测评研究

(1)国外研究与实践

在对网络人机交互用户认知信息记录研究的基础上，学者们开始着眼用户认知信息测评研究，依据多种认知记录信息提炼不同网络信息系统使用中用户网络信息获取的心智模型。在用户信息测评研究中，以Goldsmith、Johnson、McClure、Ruiz-Primo等为代表的学者探索了多种测评方案。具体可分为主观测评法与客观测评法。

① 主观测评方法：主要依赖数据采集、处理人员的知识背景与评测经验。首先设定测评标准并参照标准对照记录的认知信息归类、区划，提取并测评不同的心智模型。Charles Cole、Yang Lin等学者在网络叙词表心智模型的研究中，利用主观测评法对被试的认知是否具有层次结构展开研究并筛选出12种用户心智模型，指出当被试提出垂直等级概念数等于水平层次概念数时，该被试呈现为均等型心智模型；当被试提出垂直等级概念数大于水平层次时，可将其划归为垂直型心智模型，反之则为水平型心智模型。由于在标准设定与标准参照分类中加入较多个人主观因素，主观测评法具有一定主观局限性[35]。

② 客观测评法：客观测评法最早用于教育学中儿童概念图认知研究。通过基于客观指标的定量测评儿童对于概念及其映射关系的心智模型。在对用户心智模型的测评中，传统的社会科学统计分析方法，如多维尺度法等被广泛引入到不同领域用户心智模型研究中。其中多维尺度法源于心理测验学，类似于因子分析法，多维度尺度法可通过降维有效展示相似距离程度在低纬度空间中点与点的距离。在网络用户认知研究中，后期学者正是借助该法的上述优势深入探讨人机交互中的用户认知过程与认知结构。如John Graham等学者在网络游戏用户心智模型的测评中，就曾采用了多维尺度法。具体实施中，他们通过设定9分制量表评分的方法对比分析，并通过几何空间的距离表征被试心理的接近程度。在网络用户认知结构揭示的深入研究中，路径搜索法逐步被引入并加以推广[36]。形成于上世纪80年代中期的路径搜索法是美国新墨西哥州立大学计算研究实验室学者Schvaneveldt依据语义网络和图形理论应用于建构分析计算机用户知识结构。该法将相似性评定矩阵转换成节点和连线构成的概念图，反映用户认知概念间的关系，并以GTD指数、PFC指数及PRX指数直观表征用户的心智模型[33]。在路径搜索法指数预测力研究中，Goldsmith、Johnson、Acton等学者对比了路径搜索法PFC、GTD、PRX指数在大学生学习成绩预测力应用中的优劣。随后Acton(1994)在学业表现预测力的研究中再次验证了PFC指数的有效性。在路径搜索网络图的绘制研究中，Goldsmith等学者基于路径搜索量化规则及相应相似性测量指数设计了知识网络组织工具，用以提升用户信息获取认知研究中路径搜索图的绘制效率[37]。在路径搜索法的应用中，Kudikyala、Vaughn、Rayford B 等学者利用路径搜索法分析了软件开发者与用户需求的心智模型的差异，并提出了贴近用户心智模型的软件设计方案及对策[38]。

(2)国外研究与实践

国内用户认知信息测评研究的成果偏少，现有的研究成果主要出自台湾地区以及国内部分高校等学术研究机构，研究内容集中于利用客观测评法中的路径搜索法开展网络用户心智模型的测评研究。国内最早将路径搜索法应用于教育学领域。林晓芳、余民宁等学者采用了路径搜索法分析了数学授课内容的学生认知结构与其学习成绩关系。指出学习成绩好的学生的路径搜索图谱与教师的相近，成绩中等学生次之，学习成绩差的学生路径搜索图与教师的认知图谱差别最大。对比不同成绩学生的路径搜索图谱发现，成绩差的同学相近而成绩好的同学差别明显[39]。国内学术研究机构中，以南京理工大学信息管理系的吴鹏、甘利人、朱晶晶、尤少伟为代表的学者在吸收国外研究成果的基础上，系统地对网络环境下用户心智模型展开了研究。研究内容包含信息获取行为下的网络用户心智模型研究；电子商务系统交互中的用户心智模型研究及网络系统用户认知语境研究等。他们将网络用户信息获取与心智模型结合起来关联研究，指出基于认知的用户信息获取内涵的同时，探讨了影响用户信息获取的与认知有关的关键因素，重点推介了路径搜索法在网络用户心智模型研究中的应用[40]。张红、甘利人、薛春香等学者针对电子商务网络用户商品概念与网络实际分类目录不匹配的现象展开研究，提出了基于用户标签的电子商务网络分类目录改善方案。研究采用用户标签多层聚类并以层级结构展现的形式，实现标签聚类结果和网络分类目录映射，从而达到提高电子商务网络分类检索与分类导航的性能[41]。朱晶晶等以电子商务网络分类体系为研究对象，基于用户商品需求的信息理解与用户对网络分类体系理解的实验设计，探索了电子商务网络分类体系实现模型与用户心智模型间的差异[32]。

2.1.6 面向不同信息系统的用户认知研究

(1)国外研究与实践

国外早期的用户认知行为研究主要集中在教育、组织管理学、工程领域等方面。随着网络的普及，为解决人机交互中用户信息获取中的理解问题，用户心智模型被引入到计算机信息系统管理领域。信息高效获取与有效传递同网络的经营业绩以及公共服务绩效密切相关。用户使用网络的整个过程包含必要的理解与认知。如何将用户的需求表征与网络信息组织匹配起来，达到用户轻易认知、理解网络信息，准确高效获取信息需求？网络的信息可理解性及用户信息获取中的认知结构研究至关重要。在用户信息获取行为与认知研究领域中，现有研究涉及电子商务、数字图书馆、旅游、金融等盈利性或公益性信息系统。如在电子商务领域，B. Hernández 等人在电子商务网络用户认知研究中指出电子商务网络应最大限度地面向所有公众(包含残障人士)的认知结构组织信息，从而便于现有用户和潜在用户识别和获取网络信息，他特别强调了符合用户认知的网络的“可访问性”，即在任何硬件、软件、网络基础设施、语言、文化背景、地理位置中，不论用户基于何种身体及智力，电子商务网络的业务都能为个体认知、理解并顺利使用[42]。Matthew Hall则在电子商务管理中，探讨了更新和改变用户心智模型(学习)过程与提升电子商务业务流程绩效的关系，指出深入了解与发现用户心智模型有助于提升电子商务运营的业绩[43]。

在图书馆文献数据库的研究中，国外学者从探讨联机电子分类目录及数据库系统的用户心智模型开始，将心智模型应用于网络系统的信息检索(IR)及信息用户行为研究中。如Borgman首先以用户认知的方式描述图书情报信息系统，并在随后的研究中探索了IR系统用户心智模型[44]。Katzeff在数据库用户交互研究中发现了用户心智模型形成阶段及系统反馈对用户心智模型形成的重要性[45]。随着互联网发展，相关研究从传统信息检索扩展到网络检索系统。Sparks构建了互联网用户心智模型，比较了图表与类推展示在用户互联网信息检索应用中的测评绩效。Ann Blandford、Stephann Makri 等研究了用户对传统及电子图书馆的心智模型，发现对相关分类排序的认知误解会导致用户不断试错行为[46]。M. Uther和H.Haley则探索了网络标准浏览器中返回按钮的用户心智模型[47]。

(2)国内研究与实践

国内相关研究起步较晚，研究主要集中在网络信息构建、信息服务等领域：①在网络信息构建上，赖茂生、李菁重点探讨了基于用户认知的包括启发式评估、认知式遍历、反复可用性测试等信息构建的测试步骤[48]。胡昌平、邓胜利等则从宏观和微观层面探讨了信息构建中影响用户认知的包括表面层、框架层、结构层、界面设计、跨平台兼容等各项因素[49]。②在信息服务方面，邓胜利、张敏等学者探讨了信息服务中的用户认知特征、认知内容、认知价值。国内基于用户认知开展信息系统测评研究的成果不多，相关研究主要集中在两个方面：①信息系统用户认知语境研究，如王静雯等人探索了用户对网络界面符号的理解过程及人机交互中认知语境的影响作用[50]。②信息系统用户心智模型的探索、测评研究，如吴鹏等探索了网络用户使用中的认知模式[40]。尤少伟[33]、朱晶晶[32]等基于用户心智模型测评了网络导航系统。

综上可知，国内外网络认知/心智模型研究具有以下特征：①研究机构：主要集中在美国、英国及中国台湾地区的科研学术机构，如大学信息管理院系、信息技术研究科研院所及心理学机构。相关课题研究已经呈现跨机构的研究趋势。② 研究学科领域：研究成果涉及心理学、教育学、经济学、管理学等学科领域。近年来，图书馆学及情学报领域内相关研究成果不断出现，这表明网络认知/心智模型研究具有多学科交叉的特点，研究成果呈现出跨学科的研究趋势。③研究内容：在主题细化研究中，网络认知/心智模型研究涉及用户情感、搜索对策、信息需求表征、认知风格、认知能力、认知结构等内容。其中网络信息获取中用户的信息浏览、检索、交互行为后的认知风格、情感及信息需求表征成为近年来的研究关注点。④研究方法：观察法、调查法、实验法等社会研究方法被广泛应用于网络认知/心智模型的探索中，并在实际研究中不断改进。

但目前国内外相关研究仍存在不足，具体表现为：①现有研究大都基于用户认知开展宏观层面的信息组织或测评研究，结合网络信息浏览、信息检索、信息交互等各子系统开展用户心智模型深入研究的成果不多。②网络用户认知研究中缺乏深入探索分析用户信息获取行为内在认知机制、认知心理活动及认知影响因素。③网络心智模型测量研究中用户认知信息记录粒度选择缺乏有效探索，心智模型度量方法单一。

注释：

① 尤少伟，吴鹏，汤丽娟,等.基于路径搜索法的政府网站分类目录用户心智模型研究[J].图书情报工作，2012，(9)：129.

② 吴鹏，张佩佩，甘利人.网络用户信息获取中的心智模型研究[J].情报学报，2011，(9)：936.

③ Citespace软件全称为 Information Visualization-Citespace信息可视化软件，其运行原理是通过JAVA计算机编程语言程序实现共被引分析，以可视化的图像直接展示科学知识间的关系。具体来说，Citspace具有以下基本功能：通过引文网站分析，获取学科领域演进的关键节点(文献)；通过其关键词聚类功能，找出学科领域研究的热点；通过其膨胀词探测(Detect Burst)功能，预测学科或知识领域的研究前沿。

④ Yan Zhang. The influence of mental models on undergraduate students searching behavior on the Web[J].Information Processing and Management, 2008, 44 (3): 1330-1345.

⑤ The Center for Network-Centric Cognition and Information Fusion.http://ist.psu.edu/research/.2013-04-25.

⑥ Kyung Sun Kim. Information-seeking on the Web: Effects of user and task variables [J]. Library & Information Science Research, 2001,23(3):233-255.

⑦ Borgman, C. L., Smart, L. J., Millwood, K. A., Finley, J. R., Champeny, L., Gilliland, A. J., Leazer, G.H.Comp

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⑨ Antarctica Systems Releases Visual Net 4.0.http://xml.coverpages.org/AntarcticaNV40.html.2013-04-21.

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(责任编辑：朱爱瑜)

Comprehensive Research on the Mental Model of Network Users in the Past Twenty Years

SONG Lin-lin1, LI Hai-tao2

(Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China)

Abstract：This paper analyzes visually the hotspots and frontiers on foreign network users’mental model research by using Co-citation Analysis method of the Citespace Software. On this basis, by using literature analysis, this paper comprehensively analyzes the status, characteristics and shortcomings of domestic and overseas network users’ mental model research on different angles such as research institutions, cognitive style, cognitive information recording, mental model measuring and different information system user cognition study respectively.

Key words：network users; mental model; users research; Citespace Software; Co-citation Analysis

基金项目：国家社会科学青年基金(14CTQ004)、中国博士后科学基金第53批面上资助项目(2013M531898)、教育部人文社会科学研究青年基金项目(13YJC870022)。

中图分类号：C931

文献标识码：A

文章编号：1006-1525(2016)02-0100-13

作者简介：宋琳琳，女，博士，副教授。

收稿日期：2015-09-24