基于系统动力学的移动图书馆用户使用行为研究

明均仁 张 俊

(武汉工程大学管理学院，湖北 武汉 430205)

随着移动信息技术的飞速发展，移动网站、移动图书馆、微信公众号等服务在国内各种图书馆得到了广泛运用。国内图书馆界认识到图书馆移动服务是图书馆今后发展与转型的重要方向之一，纷纷开展图书馆移动服务。移动图书馆服务作为图书馆提供移动服务的重要方式，受到了众多图书馆的青睐。移动图书馆服务主要分为图书馆短信服务、移动网站服务、移动图书馆APP服务3种服务模式。其中，移动图书馆APP(鉴于本研究的探讨对象为移动图书馆APP，故将文中之后移动图书馆APP简称为移动图书馆)是目前国内图书馆开发的最为便利、系统、全面的移动图书馆服务。截至目前，国内众多图书馆已与超星、书生等公司或独立构建了移动图书馆。然而，移动图书馆用户使用量与资源利用率低是当前移动图书馆面临的主要困境。大多数图书馆用户缺乏对移动图书馆的认知，他们从未听说过图书馆有提供过移动图书馆服务；少数图书馆用户知道图书馆构建了移动图书馆，但其中部分使用移动图书馆后，发现移动图书馆在技术上出现闪退、灵敏度低等问题后，从未再使用过移动图书馆。基于此，探究移动图书馆用户使用行为的影响因素及其动态影响过程，分析移动图书馆用户从采纳→使用→放弃使用整个阶段的行为变化过程，了解移动图书馆潜在用户与真实用户间的转变过程，对于图书馆改进、完善以及推广移动图书馆服务，提升移动图书馆的用户使用量与资源利用率具有重要的借鉴意义。

通过文献分析发现，国内外学者对于移动图书馆用户使用行为并未进行统一的界定，大多数学者从用户接受、采纳、使用意愿、持续使用意愿等视角展开移动图书馆用户行为的研究[1]。然而，移动图书馆用户使用行为是复杂的用户信息行为，是阶段性的用户行为过程，涉及采纳、使用、放弃使用等用户行为阶段[2-3]。因此，本研究广义地将移动图书馆用户使用行为定义为用户采纳、使用、放弃使用移动图书馆的整个阶段性用户行为过程。目前，国内外关于移动图书馆用户行为的研究主要集中在用户采纳(接受)意愿、使用意愿、继续(持续)使用意愿等3个维度，如表1所示。这些研究主要基于某个模型或整合多个模型(如技术接受模型、UTAUT模型、任务—技术匹配模型、信息系统持续使用模型等)，构建移动图书馆用户行为模型，利用问卷调查获取样本数据，并通过结构方程模型、多元线性回归等方法进行实证研究。尚未有学者从动态的角度分析移动图书馆用户行为过程，如采纳→使用、使用→继续使用等过程。基于此，本研究从动态的角度，利用系统动力学非线性研究方法，面向武汉市高校师生，构建移动图书馆用户使用行为的系统仿真模型，并利用Anylogic 8软件，通过控制模型中各个参数的变化，反复进行仿真实验，解决如下3个问题：1)移动图书馆用户使用行为的影响因素如何动态影响用户使用行为？2)各个因素如何影响移动图书馆潜在用户与真实用户间的转变过程？3)移动图书馆用户使用行为如何在采纳→使用→放弃使用→继续使用上循环转变？以期为高校图书馆改进、完善以及推广移动图书馆服务，提升移动图书馆的用户使用量与资源利用率提供理论参考。

1 理论回顾

1.1 用户使用行为影响因素分析

移动图书馆用户使用行为表现为系统性、反复性与阶段性。用户采纳移动图书馆的整个过程是复杂的反馈系统，其中用户使用行为随时间推移在采纳、使用、放弃使用、继续采纳中反复变化，具有阶段性与反复性。用户感知与接纳移动图书馆后，用户开始使用移动图书馆。但在使用过程中受各种因素的影响，部分用户可能放弃使用移动图书馆，然后再由一些关键因素的影响又继续采纳移动图书馆。通过整理国内外移动图书馆用户使用行为相关文献以及考虑高校师生采纳移动图书馆的具体情景，本研究将移动图书馆用户使用行为的影响因素分为采纳前与采纳后两类，即潜在用户转化为真实用户前与潜在用户转化为真实用户后，如图1所示。

表1 移动图书馆用户行为研究现状

图1 移动图书馆用户使用行为的影响因素

在使用前，用户使用行为主要受宣传推广、用户评论、用户推荐3个因素的影响。宣传推广是用户认知与接触移动图书馆的重要渠道，是用户采纳移动图书馆的重要影响因素。宣传推广主要包括社交媒体推广与传统方式推广两种方式。在社交媒体推广上，图书馆主要利用微信公众号、微博、QQ等社交媒体平台，发布本馆移动图书馆相关推广信息，如在微信公众号、微博上发布移动图书馆的下载地址、服务功能、服务内容等信息，示范移动图书馆如何帮助用户学习或工作，指导图书馆用户如何使用移动图书馆等。在传统方式推广上，图书馆主要利用在馆内贴海报、馆内移动图书馆宣传活动以及校园广播等方式，宣传推广移动图书馆。用户评论是指使用过移动图书馆的用户对移动图书馆的评论(包括积极评论与消极评论)，主要来源于微信公众号、微博、图书馆网站，以及APP Store、安卓手机助手等可下载移动图书馆的地方。本研究主要将用户评论对用户使用行为的影响定义为积极评论与消极评论共同对用户使用行为的影响，即综合评论对用户使用行为的影响。用户推荐是指用户采纳移动图书馆后，利用微信、QQ等社交平台推荐给其好友，以及在现实人际关系中推荐给同学、朋友、家人等的行为。

使用后，服务质量、信息质量、系统质量是影响用户使用移动图书馆后是否继续使用移动图书馆的主要因素。移动图书馆在这些因素上的不足，将会促使用户从真实用户转变为潜在用户，即拒绝使用移动图书馆。服务质量主要指移动图书馆所提供服务的作用与效果，主要由用户主观来评价，如移动图书馆所提供的服务是否能够满足自身需求，能否提供较好的用户体验。信息质量是指移动图书馆中信息资源的权威性、有用性以及可编辑性等特征。系统质量是指移动图书馆整个系统运行质量，包括系统特征、界面特征等方面。系统质量的评价标准主要包括信息资源的可访问性、界面灵敏度、导航设计、术语设计等。移动图书馆在服务质量、信息质量、系统质量任一因素上的不足，将会促使用户从真实用户转变为潜在用户。

1.2 系统动力学

系统动力学主要用于研究非线性、多变量、高阶、多反馈复杂系统的有效工具，融合了系统科学理论、计算机仿真、控制工程理论、系统演化机制与行为[12]。它利用定性与定量相结合的方法，解决现实生活中的复杂问题，其建模通常包括系统边界界定、系统反馈分析、模型方程设计、系统参数选取以及系统仿真实验[13]。系统动力学起源于20世纪60年代，而美国麻省理工斯隆学院Forrester教授在1961年出版的专著《Industrial Dynamics》标志着系统动力学的正式诞生[14]。此后，系统动力学被广泛应用于物流管理[15]、资源配置[16]、生态环境[17]、机械制造[18]等领域。

在图书学领域，近年来系统动力学被主要应用于图书馆知识转移、资源配置、信息服务上，如王丽平等[19]基于系统动力学，构建图书馆知识转移动态演化模型，与契合图书馆与科研团队动态反馈行为的系统动力学模型，并利用仿真软件进行了仿真模拟与灵敏度分析；楼雯等[20]基于系统动力学，构建高校图书馆信息资源配置系统仿真模型，利用仿真实验，发现信息资源质量是影响用户满意度最重要的因素；吴玉萍等[21]基于系统动力学，构建移动图书馆信息服务能力影响因素的仿真模型，并以广西某高校移动图书馆的专家调查数据，进行仿真实验。移动图书馆用户使用行为是非线性、多变量、多反馈的复杂系统。在整个用户使用行为中，宣传推广、用户评论、信息系统质量等因素的共同影响，促使用户发生采纳、使用、拒绝使用等行为，且多种行为的交替变换。因此，移动图书馆用户使用行为可利用系统动力学展开建模与分析。

2 移动图书馆用户使用行为系统动力学分析

2.1 用户使用行为发生机理

本研究将假定初始用户总人数均为潜在用户，随着图书馆在馆内、微信公众号、微博等地方或平台宣传推广了移动图书馆，潜在用户开始采纳与使用移动图书馆，并以一定的速率转变为真实用户。此时，用户评论与用户推荐对移动图书馆用户使用行为未产生影响。随着真实用户的增多，微信公众号、微博、APP Store等地方的用户评论以及将移动图书馆推荐给其他人使用的人数开始增多。此时潜在用户受宣传推广、用户推荐与用户评论3个因素的影响转变为真实用户。当潜在用户转变为真实用户后，即用户从采纳到使用移动图书馆后，随着使用次数的增多，真实用户慢慢发现移动图书馆存在系统质量、服务质量、信息质量等方面的不足，开始拒绝使用移动图书馆。此时真实用户以一定的速率转变为潜在用户。当宣传推广、用户评论、用户推荐、系统质量、服务质量、信息质量等因素开始共同影响移动图书馆用户使用行为后，潜在用户转化率与真实用户的流失率逐渐增加，直至保持不变，此时潜在用户转化率与真实用户的流失率相等。

2.2 用户使用行为系统流图

系统流图能够清晰地反映出用户从采纳前到采纳后的行为变化，以及各个因素对用户使用行为的影响。系统流图的构建首先需确立状态变量、流率变量、辅助变量与常量。然后确立不同变量间的反馈关系(如状态变量间、状态变量与辅助变量间、状态变量与常量间、辅助变量间、辅助变量与常量间)，建立系统反馈回路(正反馈与负反馈)，构建系统流图。用户使用行为系统流图如图2所示。

本研究以用户使用行为为研究对象展开分析。由图2可知，潜在用户(PotentialUser)与真实用户(User)为状态变量，真实用户生成率(UserRate)与真实用户流失率(DisUserRate)为流率变量，宣传推广(Advertise)、用户评论(Comment)、用户推荐(Recommend)等6个变量为辅助变量，常量有推广效率(AdvEffectiveness)、初始用户总人数(AllUser)、接受率(AdoRate)等13个。变量与常量详细说明如表1所示。

3 系统动力学模型设计

3.1 模型基本假设

为更好地模拟与仿真用户采纳移动图书馆的整个行为过程，本研究在系统动力仿真实现前，设定如下两个假设：

假设1：初始用户总人数为潜在用户人数的初始值，即起初未出现使用过移动图书馆的真实用户。

假设2：当真实用户转化为潜在用户后，这类用户与未使用过移动图书馆的潜在用户相同，即此两类潜在用户转变为真实用户的过程相同。

3.2 关系表达式

在系统动力学中，系统流图清晰的反映了各个变量之间的反馈关系。然而，系统动力学的仿真实现还需要系统动态方程才能实现。本研究定义初始用户总人数为A，真实用户累计人数为C，在时间段Δt，真实用户的增量为ΔC。真实用户的增量ΔC由2部分组成：①宣传推广、用户推荐与用户评论3个因素正向影响的真实用户增加量，与②系统质量、服务质量与信息质量3个因素负向影响的真实用户损失量。如公式(1)：

图2 用户使用行为系统流图

表1 系统流图中变量与常量的详细说明

ΔC=y1(A-C)Δt/A+(y2+y3)C(A-C)Δt/A-(x1+x2+x3)CΔt

(1)

其中，y1、y2、y3分别为宣传推广、用户推荐与用户评论的正向影响系数；x1、x2、x3分别为系统质量、服务质量与信息质量的负向影响系数。将公式(1)对时间t求导得到，t时刻的真实用户的增长率，如公式(2)：

(2)

潜在用户的减少量类似上述推导过程。基于公式(2)可得到移动图书馆用户使用行为的系统动力学关系表达式。

在状态变量中，PotentialUser与User的初始值分别为AllUser与0，其在t时刻的公式分别为公式(3)与(4)：

(3)

(4)

在辅助变量中，Advertise、Recommend、Comment等变量在t时刻的公式分别为公式(5)～(10)：

Advertise=PotentialUser*AdvEffectiveness

(5)

Recommend=User*PotentialUser*SelEffectiveness*AdoRate*ConRate/AllUser

(6)

Comment=User*PotentialUser*AdoRate*ConRate/AllUser

(7)

SysQuality=(SysFeature+IntFeature)*User

(8)

SevQuality=(PerService+ComService)*User

(9)

InfQuality=(Authority+Usefulness+Editability)*User

(10)

在流率变量中，UserRate与DisUserRate两个变量在t时刻的公式分别为公式(11)与(12)：

UserRate=Advertise+Recommend+Comment

(11)

DisUserRate=delay(SysQuality+SevQuality+InfQuality,LifeTime)

(12)

3.3 参数设定

本研究以武汉工程大学与超星公司构建的移动图书馆为研究样本，考虑该校图书馆开展与实施的移动图书馆相关措施以及师生使用移动图书馆的基本情况，通过反复参数取值与仿真试验，以确定移动图书馆用户使用行为仿真系统中变量与常量的取值范围。

一天，哥俩吩咐胡利安娜搬两把椅子放在红砖地的院子里，然后躲开，因为他们有事商谈。她估计这次谈话时间不会短，便去午睡，可是没多久就给唤醒。他们叫她把她所有的衣物塞在一个包里，别忘了她母亲留下的一串玻璃念珠和一个小十字架。他们不作任何解释，只叫她坐上大车，三个人默不作声地上了路。前些时下过雨，道路泥泞累人，他们到达莫隆时已是清晨五点。她被卖给那里一家妓院的老鸨。交易事先已经谈妥；克里斯蒂安收了钱，两人分了。

移动图书馆潜在用户。考虑在校学生与老师，其中学生包括硕士研究生与博士研究生。学校图书馆已将师生的学号或工号设置为师生登录移动图书馆的账号，并配置相应的初始密码。因此，高校师生均为移动图书馆潜在用户。本研究将初始用户总人数默认值设置为10 000。

推广效率。推广效率是指图书馆通过宣传推广影响潜在用户使用移动图书馆的效率。通过反复试验与仿真，本研究将AdvEffectiveness取值范围设定在0.01～5区间。

主体影响因子。主体影响因子是指信息发布主体对潜在用户的影响效率，一般图书馆、知名人士或关系较好的人对移动图书馆用户的影响较大。通过反复试验与仿真，本研究将SelEffectiveness取值范围设定在0.1～3区间。

接触率。接触率是指真实用户发布的推荐或评论对潜在用户的影响范围。通过反复试验与仿真，本研究将ConRate取值范围设定在100～500区间。

接受率。接受率指真实用户发布推荐或评论后，潜在用户接收到该信息的有效率。通过反复试验与仿真，本研究将AdoRate取值范围设定在0.01～0.1区间。

生命周期。生命周期是指潜在用户成为真实用户后，受到不同因素影响而开始拒绝使用移动图书馆的时间间隔。根据师生使用移动图书馆的具体情景，本研究将LifeTime取值为7天。

系统特征。系统特征是指移动图书馆在可访问性、系统帮助等方面的不足对用户使用移动图书馆的负向影响系数。根据师生使用移动图书馆的基本情况以及反复试验与仿真，本研究将SysFeature取值范围设定在0.1～0.2区间。

个性化服务。个性化服务是指移动图书馆在个性化服务设计方面的不足对用户使用移动图书馆的负向影响系数。根据师生使用移动图书馆的基本情况以及反复试验与仿真，本研究将PerService取值范围设定在0.01～0.1区间。

综合性服务。综合性服务是指移动图书馆在服务全面性上的不足对用户使用移动图书馆的负向影响系数。根据师生使用移动图书馆的基本情况以及反复试验与仿真，本研究将ComService取值范围设定在0.01～0.1区间。

信息权威性。信息权威信是指移动图书馆提供的信息缺乏权威性对用户使用移动图书馆的负向影响系数。根据师生使用移动图书馆的基本情况以及反复试验与仿真，本研究将Authority取值范围设定在0.01～0.1区间。

信息有用性。信息有用性是指移动图书馆提供的信息缺乏有用性对用户使用移动图书馆的负向影响系数。根据师生使用移动图书馆的基本情况以及反复试验与仿真，本研究将Usefulness取值范围设定在0.1～0.2区间。

信息可编辑性。信息可编辑性是指移动图书馆提供的信息缺乏可编辑性对用户使用移动图书馆的负向影响系数。根据师生使用移动图书馆的基本情况以及反复试验与仿真，本研究将Editability取值范围设定在0.01～0.1区间。

4 系统动力学模型仿真实现

本研究利用Anylogic 8软件，针对武汉工程大学高校师生采纳移动图书馆的行为过程，进行系统模拟仿真。

根据师生使用移动图书馆的基本情况，设置初始参数AdvEffectiveness=0.01，SelEffectiveness=0.1，ConRate=100，AdoRate=0.01，SysFeature=0.2，IntFeature=0.2，PerService=0.01，ComService=0.01，Authority=0.01，Usefulness=0.02，Editability=0.1。之后，运行Anylogic 8软件，得到潜在用户至真实用户的转化分析，如图3所示。系统仿真结果显示，武汉工程大学师生仍有近60%的用户未采纳移动图书馆，即该校仍有近60%的潜在用户。这确实与该校移动图书馆的用户使用情况吻合，模型模拟效果较好。

为更好地帮助图书馆改进与完善移动图馆服务，本研究通过控制参数的变化，分析宣传推广、信息质量等因素如何影响移动图书馆用户使用行为。在上述公式中可以看出，系统质量、界面质量、信息质量3个因素的相关常量影响移动图书馆用户使用行为的影响过程相同。因此，在分析系统质量、界面质量、信息质量对用户使用行为的影响时，可综合考虑这些常量值的改变，即将系统特征、界面特征等7个常量综合成1个常量。此外，用户使用行为与推广效率、主体影响因子、接受率、接触率4个常量密切相关。故本研究通过控制4个常量不变，改变单个常量的值，对这5个常量展开分析。

图3 潜在用户至真实用户的转化分析

1)分析系统质量、界面质量、信息质量3个因素对用户使用行为的影响，将SysFeature、IntFeature、PerService、ComService、Authority、Usefulness、Editability定义为MobLibQuality。设置初始参数AdvEffectiveness=0.01，SelEffectiveness=0.1，ConRate=100，AdoRate=0.01，分别模拟MobLibQuality为0.6、0.3、0.1时的变化情况，系统模拟结果如图4所示。

图4 MobLibQuality的敏感度分析

从图4可以看出，在(a)(b)(c)中，潜在用户转化率与真实用户流失率均逐渐增长，直至转化率与流失率保持稳定状态，此时转化率与流失率相等，潜在用户与真实用户保持稳定。在其它常量不变的情况下，伴随MobLibQuality值逐渐变大，稳定状态下潜在用户数量逐渐减少，真实用户数量逐渐增多，且转化率与流失率逐渐减小。

2)分析推广效率对用户使用行为的影响。设置初始参数MobLibQuality=0.6，SelEffectiveness=0.1，ConRate=100，AdoRate=0.01，其它常量不变，分别模拟AdvEffectiveness为0.1、1、5时的变化情况，系统模拟结果如图5所示。

从图5可以看出，在(a)(b)(c)中，潜在用户转化率与真实用户流失率均逐渐增长，直至转化率与流失率保持稳定状态，此时转化率与流失率相等，潜在用户与真实用户保持稳定。在其它常量不变的情况下，伴随AdvEffectiveness值逐渐变大，稳定状态下潜在用户数量逐渐减少，真实用户数量逐渐增多，且转化率与流失率先增加后减小。

图5 AdvEffectiveness的敏感度分析

3)分析主体影响因子对用户使用行为的影响。设置初始参数MobLibQuality=0.6，AdvEffectiveness=0.01，ConRate=100，AdoRate=0.01，其它常量不变，分别模拟SelEffectiveness为0.5、1、3时的变化情况，系统模拟结果如图6所示。

图6 SelEffectiveness的敏感度分析

从图6可以看出，在(a)(b)(c)中，潜在用户转化率与真实用户流失率均逐渐增长，直至转化率与流失率保持稳定状态，此时转化率与流失率相等，潜在用户与真实用户保持稳定。在其它常量不变的情况下，伴随SelEffectiveness值逐渐变大，稳定状态下潜在用户数量逐渐减少，真实用户数量逐渐增多，且转化率与流失率逐渐变大。

4)分析接触率对用户使用行为的影响。设置初始参数MobLibQuality=0.6，AdvEffectiveness=0.01，SelEffectiveness=0.1，ConRate=100，其它常量不变，分别模拟AdoRate为0.02、0.05、0.1时的变化情况，系统模拟结果如图7所示。

从图7可以看出，在(a)(b)(c)中，潜在用户转化率与真实用户流失率均逐渐增长，直至转化率与流失率保持稳定状态，此时转化率与流失率相等，潜在用户与真实用户保持稳定。在其它常量不变的情况下，伴随AdoRate值逐渐变大，稳定状态下潜在用户数量逐渐减少，真实用户数量逐渐增多，且转化率与流失率逐渐变大。

5)分析接受率对用户使用行为的影响。设置初始参数MobLibQuality=0.6，AdvEffectiveness=0.01，SelEffectiveness=0.1，AdoRate=0.01，其它常量不变，分别模拟ConRate为150、300、500时的变化情况，系统模拟结果如图8所示。

图7 AdoRate的敏感度分析

图8 ConRate的敏感度分析

从图8可以看出，在(a)(b)(c)中，潜在用户转化率与真实用户流失率均逐渐增长，直至转化率与流失率保持稳定状态，此时转化率与流失率相等，潜在用户与真实用户保持稳定。在其它常量不变的情况下，伴随ConRate值逐渐变大，稳定状态下潜在用户数量逐渐减少，真实用户数量逐渐增多，且转化率与流失率逐渐变大。

综上以上分析发现，5个常量的影响均较为明显。在其它因素不变的情况下，MobLibQuality的数值越小，潜在用户最终转化为真实用户的量越多；AdvEffectiveness的数值越大，潜在用户最终转化为真实用户的量越多；SelEffectiveness的数值越大，潜在用户最终转化为真实用户的量越多；AdoRate的数值越大，潜在用户最终转化为真实用户的量越多；ConRate的数值越大，潜在用户最终转化为真实用户的量越多。由此可知，推广效率、主体影响因子、接触率、接受率对移动图书馆用户使用行为具有显著的正向影响作用，移动图书馆在系统特征、界面特征、个性化服务、综合性服务、信息权威性、信息可信性、信息可编辑性等特征上的不足对用户使用行为具有显著的负向影响作用。

因此，为提升移动图书馆的用户使用量与资源利用率，高校图书馆应宣传推广、系统质量、服务质量等影响因素上采取如下措施：1)大力在社交媒体上或利用传统推广方法向高校师生宣传移动图书馆服务；促进高校师生之间相互推荐移动图书馆服务；促使高校师生在微信公众号、微博等社交平台上对移动图书馆进行真实评论。2)改进、完善与提升移动图书馆的系统质量、服务质量、信息质量，如增加移动图书馆各类信息资源的可访问性；增加高校师生对电子资源的在线标注、备注、保存、翻译、下载等功能；提升移动图书馆用户界面的灵敏度以及系统的响应速度等。

5 结 语

基于系统动力学研究方法，本研究面向武汉市高校师生，构建了移动图书馆用户使用行为的系统仿真模型，并利用Anylogic 8软件，选取武汉工程大学师生为研究案例，探究了移动图书馆用户使用行为的影响因素及其动态影响过程，了解了移动图书馆潜在用户与真实用户间的转变过程以及用户采纳意愿的反复变化过程。本研究是首个运用系统动力学展开移动图书馆用户使用行为研究的文献，以崭新的视角探索了移动图书馆用户从采纳→使用→放弃使用→继续采纳上的循环转变，对之后学者展开移动图书馆用户行为研究具有一定的理论借鉴价值。然而，本研究在系统动力学仿真实现中，各个常量的参数选取基于高校师生使用移动图书馆的基本情况以及反复的仿真试验，存在一定的局限性。因此，后续研究将考虑通过构建相关量表的方式，利用夏普里值[22]、ANP-模糊综合评判法[23-24]等方法选定各个常量的参数，以更好地模拟移动图书馆用户使用行为的动态过程。