政府开放数据用户认知效果的比较实验研究

周 霞 王 萍 李依凝 陈为东

(1.成都信息工程大学物流学院，四川 成都 610103；2.吉林大学商学与管理学院，吉林 长春 130012； 3.安徽财经大学管理科学与工程学院，安徽 蚌埠 233030)

政府开放数据是国家大数据战略的重要组成部分，数据作为新的生产要素，演变成了基础性资源和战略性资源，对全球发展具有重大意义。提升用户数据认知敏锐度和认知效果具有现实意义，有助于发掘数据多重价值，促进政府与公众的互动。目前，政府开放数据的呈现过于粗放，难以满足公众的需求[1]，加剧了用户认知数据的障碍。郭伏等[2]认为，网页的文本信息设计形式会影响搜索过程中的认知效果。Mayer R E等[3]指出，不同信息表征方式会通过视觉和听觉的感知影响个体记忆，从而导致认知效果存在差异。王朝阳等[4]比较了移动短视频新闻与文字新闻的用户认知效果，实验表明移动短视频新闻的介质、形式和内容编排方式更匹配用户认知偏好。优化信息表征方式能够激活用户多元化的认知图式，有益于信息资源的组织与服务[5]。数据故事作为一种新型的信息表征方式，具有数据、可视化、叙事3种基本要素，数据故事从理论上帮助用户由感知跃迁到认知[6]，促进用户认知图式发生联结[7]，但目前数据故事化在政府开放数据领域应用较少，认知效果有待实验检验。本文采用对照实验法，通过控制实验的条件、环境和对象来减少或排除外部因素对实验结果的干扰，从而降低实验误差，提升实验结果的信效度[8-9]。分别将政府开放数据故事化与传统信息表征方式作为实验组和对照组，实验组为贵阳市政府开放疫情数据故事化，对照组为贵阳市政府开放数据平台，其中政府开放数据故事化是政府部门通过信息技术手段，结合数据核心内容匹配可视化呈现方式，通过叙事的方式层层剖析数据内容，赋予数据逻辑线的过程，最终使数据集以数据故事形式呈现，同时允许其关联至原始数据，以协助用户在查阅数据过程中快速的洞察数据核心内容，具有较强的用户交互及信息传递特征；传统信息表征方式为现有的政府开放数据信息呈现形式，如可视化、统计表，具有单向信息传递的特征。本文拟解决：①用户认知政府开放数据故事化与传统型信息表征方式是否存在显著差异；②政府开放数据故事化与传统型信息表征方式的哪些因素影响用户认知效果。

1 实验设计

1.1 实验材料选取

本文实验材料选取了贵阳市政府数据开放平台中疫情防控相关数据，选取主要原因为：①根据《2020年中国地方政府数据开放报告》显示，贵州省政府开放数据名列前茅，其中贵阳政府开放数据平台是贵州省地级市中建设较好的平台，具备实践基础；②贵阳市政府开放数据下载量较大，表明用户关注度及利用需求较高，其中公共卫生类的数据集为266个，数据来源市本级为48个，区县级为218个(截至2021年11月7日)[10]；③突发公共卫生事件是当前全球热点话题之一，选取疫情防控类的开放数据作为实验材料具有普适性，可以选取多类型、多目标需求的实验对象。采用Calliope.Sheets工具将贵阳疫情防控数据故事化，如图1所示。

图1 贵阳政府开放疫情数据的故事化表征

1.2 实验对象

政府开放数据用户包括科研工作者、媒体工作人员、企业员工、普通公众、政府人员等[11]，本实验选取以上人群作为实验对象。为保证实验对象来源的广泛性，实验通过滚雪球的方式线上线下同时招募志愿者，线上采用微信、QQ、论坛、微博等社交媒体，线下利用熟人推荐的方式，强调实验对象的自愿性。此次实验共招募基本符合要求的实验对象60人，实验对象不具备贵阳市疫情防控的先验图式，其中8人未通过测试，剩余52人继续参与后续实验。将52名实验对象随机分成两组，每组26人，具体分布情况如表1所示。

1.3 实验环境

封闭实验研究容易使用户产生紧张、压抑感，影响实验结果真实性，本实验环境选择自然实验室及线上实验室。为了尽可能保证实验平台与现有政府开放数据平台访问模式的一致性，需要对实验载体加以控制。首先，本实验运用Java生成虚拟实验平台，将贵阳市疫情防控数据故事嵌入该平台，模拟用户访问数据的真实场景。由于虚拟实验平台与现有政府开放数据平台在数据丰富度、操作功能上存在略微差异，为避免平台操作层面给用户带来的认知难度，在实验开始前均会向用户介绍实验的具体操作步骤；其次，通过微信、QQ等通讯方式向用户介绍实验目的、发放实验URL链接；最后，用户访问平台之后，填写认知负荷及客观成绩问卷，选取部分用户参与访谈。

因为人类生活的环境具有相似性，所以在交际过程中存在双方互明的共知环境，也就是相互认知环境。在电影字幕翻译中，如果新信息与译语观众过去的知识或经验是一致的或相关的，那么译语观众就可以理解源语作者的信息意图。心理学家巴特利特（Bartlett）将“对过去的反应和经验的积极组织”定义为图式。[5]因此，在这种情况下，译者可以通过激活译语观众的相关图式，从而使他们把握源语作者的信息意图，获得足够的语境效果。我们来看《英伦对决》电影中相关情况的一些例子。

1.4 实验变量

1.4.1 理论基础

1)认知负荷理论。认知负荷理论(Cognitive Load Theory，CLT)是Sweller J[12]于1988年提出，他以美国心理学家Miller的脑力负荷或心理负荷研究为基础，认为认知负荷是个体在学习或完成任务中进行信息加工所耗费的资源总量，已经得到大量实证支持[13]。认知负荷是认知效果的重要反映，本实验选取认知负荷作为实验理论支撑的主要原因有：①认知负荷理论用于研究网站用户认知变化，已取得丰硕成果[14-15]，政府开放数据依托于平台传播，本质上是用户借助平台交互获取数据，在交互过程中，用户认知随之变化；②认知负荷测量量表类型丰富[16]、信效度高、可操作性强；③平衡认知负荷有益于用户理解、洞察信息[17]。

如表5所示，根据两组数据的客观成绩方差分析得知，显著性小于0.001，表明两组数据在统计学上具有显著差异。结合描述性统计分析得出结论：在政府开放数据传统型信息表征方式与故事化信息表征方式下，用户的记忆效果存在着显著差异，故事化信息表征方式更益于用户记忆，提升认知效果。

1.4.2 变量确定

为了对比实验组和对照组的政府开放数据用户认知负荷指数差异显著性，对实验组和对照组的认知负荷指数进行方差分析。在检验方差前，需要对两组数据的总体方差进行齐性检验。分析结果表明，显著性P=0.567>0.05，表明方差齐性检验不显著，两组数据的认知负荷总体方差均衡，可进行方差分析。

本实验选取了52名用户参与实验，分组后得到了两组实验对象，由于随机分组及小样本数据无法保证两组用户基本信息结构一模一样，为保障研究的科学客观性，避免两组用户的年龄、性别、学历层次、职业影响实验结果，本文确保了两组实验对象的随机分配达到相对平衡状态；同时，对52名实验对象先验图式进行认知前测，控制每名实验对象的认知处于同等水平。因此，本实验将政府开放数据信息表征方式(传统型v.s.故事化)设定为自变量，将实验对象的认知效果(认知负荷、客观成绩)设定为因变量，考察不同信息表征方式下用户的认知效果。

为提高变量测量信效度，认知负荷测量选取成熟量表，客观成绩测量围绕贵阳市疫情相关知识设置以获取用户的记忆效果。本实验选取认知负荷较为理想的测量工具——WP(Workload Profile)量表。该量表由7道题组成，采用0～10分共11级加以测量，占用心理资源从0到10逐级增加，其中10分表示占据全部心理资源。该量表内部一致性信度系数为0.851，分半信度系数为0.767，效度0.752[13,19]，各题目得分总和越大，表明认知负荷越大。由于本研究设计中没有要求被试者通过口头报告形式及听觉通道对任务做出反应，剔除了WP量表中关于该维度的测量。言语输出资源占用与本研究关系较大，在该维度下设置2个题项，6个测量维度共7题，最低总分为0分，最高总分为70分。

本实验客观成绩通过测试用户的记忆来获取数据。围绕传统型与故事化实验材料设置7个测量题项，作用在于考察实验对象信息量和知识结构变化。用户获得的客观成绩越低，表明用户认知过程中的记忆效果越差[20]。

从表1可以看出，在扭动运动阶段GMs评估为PR的早产儿发展为行为多动冲动或攻击性行为等行为障碍性疾病的比例较高，尤其是在扭动阶段连续出现PR，后期发展为多动冲动或攻击性行为的比例较高，而在足月后扭动阶段前转归成N的早产儿，发展）成为多动冲动或攻击性行为的比例低。

1.5 实验流程

实验前测是正式实验开始的基础环节，为了防止实验对象所具备的政府开放数据知识干扰实验过程，了解用户的先验图式尤为重要。为甄别实验对象的基础认知能力，确保实验对象不具备贵阳市疫情防控的相关先验知识，设计了7道认知前测题目。根据认知前测结果，确定正式实验对象；为保证实验的材料、环境、程序等合理性和流畅性，分别在对照组及实验组选取两人进行实验预测。根据实验前测与预测，调整实验流程，实验流程如图2所示。

实验具体步骤如图2所示：①给实验对象介绍本次实验目的、实验操作过程以及注意事项；②分配认知前测问卷给实验对象，从而确保实验对象不具备与实验材料相关的先验知识；③宣布未通过认知前测问卷的实验对象终止实验，并表示感谢；④将通过认知前测问卷的实验对象随机分为两组，分别介绍实验对象所属组别的注意事项；⑤实验对象访问各自的实验平台后，通过问卷星填写认知负荷及客观测量问卷；⑥分别在实验组及对照组选取3名男生及3名女生(两组共12名)做深入访谈；⑦实验结束向所有实验对象再次表示感谢。

为平衡实验对象先验图式差异，首先检测实验对象的先验图式。本实验选取了60个被试对象，按照超过70%的筛选标准[21]，剔除不符合实验要求的被试人员。先验图式的检测结果显示：8名实验对象的认知前测不符合实验要求，剩余52名实验对象的百分制均分为32.12，标准偏差为11.57，符合先验图式的检测标准，可进行下一步实验。

（3）安全通道的安全防护：对本工程施工区域，但凡有施工从业人员或路上行人通过的地方，且人员通过的地方处于建筑物物体坠落范围之内时，要设安全防护通道，防止物体坠落，造成人员伤亡事故的发生。

2 实验数据分析

2.1 先验图式统计分析

造成继续盘问制度适用空置化或虚置化的原因有很多，人民警察之所以不愿意适用继续盘问制度，其主要原因：一是在于担心继续盘问制度审批手续所带来的麻烦，有审批就意味着需要被审核和批准；二是适用继续盘问制度可能带来的追责后果，尤其是因为个体身体素质的差异，有可能发生相对人的人身伤亡事件。发生了这样的事情相对人就会投诉、行政复议或者行政诉讼等，容易给办案的人民警察带来畏难心理。归根结底，继续盘问制度的空置化产生的原因是：对于继续盘问制度所起到的法律作用和如何正确适用继续盘问制度没有正确的主观认识所导致的。

2.2 认知负荷测量分析

2.2.1 认知负荷指数描述性统计分析

实验对象的认知负荷指数总和代表了个体的认知负荷高低，认知负荷低则表明用户具有较好的认知效果，反之认知效果则差。认知负荷指数的描述性分析结果如表2所示。

表2 认知负荷指数的描述性分析

如表2所示，对照组的均值为32.58，最小值为26，最大值为38；实验组的均值为22.73，最小值为19，最大值为27。由此可见，政府开放数据传统型与故事化信息表征方式在认知负荷上存在差异，后者比前者的认知负荷低9.85，两组的认知负荷指数最小值和最大值分别差7和11，差距较大。

2.2.2 认知负荷指数方差分析

平均池化的使用池化窗口所有数字的平均值作为窗口的特征，最大值池化则是使用池化窗口中所有数字的最大值作为窗口的特征值。2种池化池化方式都存在其固有的缺点:平均池化方式容易造成信息削弱，最大值池化容易造成过拟合现象。概率池化介于两者之间，通过对像素点按照数值大小赋予概率，再按照概率进行亚采样。为有效提取文本特征，该项研究选取最大值池化对文本进行处理。

不可否认，无论是审判法官还是执行法官针对执行依据的明确性，尤其是给付内容的明确程度都很难把握的十分精准，因为法官并不精通各项事务，要求其一概十分精准到位确实是一项苛刻的请求，不可否认，当事人的请求在大部分情形下都是可以转化为金钱损害赔偿的。按照美国法上的案例，能够用金钱赔偿的都优先适用金钱赔偿，这样的原则虽然之于中国过于极端，但是我们可以确定金钱赔偿作为备位执行方案的路径，即如果某项给付内容难以实现，我们可以确定金钱赔偿的方案作为备位思路。

如表3所示，由两组数据的认知负荷指数方差分析可知，显著性小于0.001，表明两组数据在统计学上具有显著差异。结合描述性统计分析得出结论：在政府开放数据传统型信息表征方式与故事化信息表征方式下，用户认知负荷存在着显著差异，故事化信息表征方式能够有效降低用户认知负荷，提升用户认知效果。

表3 政府开放数据用户认知负荷指数的方差检验

2.3 客观成绩测量分析

2.3.1 客观成绩的描述性统计分析

摘 要：近年来高校突发事件频发，严重影响了学校正常的教学和生活秩序, 在和谐社会背景下高校突发事件的预防与处理已经成为当务之急。阐述高校突发事件的特征，分析高校突发事件发生的主要原因，提出从预警机制、现场处理机制和善后机制的应对措施，能够有效降低突发事件的发生率，加快和谐校园建设的步伐。

在转基因食品的研发环节，由于我国耕地面积广试验田众多，为了促进转基因技术的发展，可建立比较宽松的研发制度，在保证安全的前提下鼓励转基因技术的研发。在转基因食品的生产环节，由于并不是所有的转基因食品都用作人类食用，也有一些是用于牲畜饲料等，因此对于用途不同的转基因食品，严格程度应有所不同。对于人类食用的食品建立严格的制度，而对于牲畜食用的食品，则可以宽松一些。在转基因食品的销售环节，立法应秉持严格谨慎的态度，明确各方的责任，加强政府监管。

表4 政府开放数据用户客观成绩的描述性统计量

如表4所示，对照组客观成绩均值为4.69，最小值为3，最大值为7；实验组的客观成绩均值为6.04，最小值为4，最大值为7，实验组的客观成绩均值比对照组高1.35，表明政府开放数据故事化信息表征方式更易于用户记忆。

客观成绩主要用于测查政府开放数据用户的记忆效果，客观成绩得分越高表明用户更易于记忆相关材料。客观成绩的描述性统计分析如表4所示。

2.3.2 客观成绩的方差分析

根据两组客观成绩齐性检验得知，显著性P=0.476>0.05，说明方差齐性检验不显著。客观成绩方差分析如表5所示。

根据自卸车的实际工作运行情况，在环境温度16℃，油液温度23℃环境条件下进行了油液温升试验。第一阶段自卸车持续运行约2.5h。第二阶段自卸车停止运行，液压系统自然冷却1.5h。第三阶段自卸车继续运行约2h。

表5 客观成绩方差检验

2)线索加和理论。线索加和理论用于解释媒介形式、信息辨识及回忆三者间相互关系，个体的信息记忆与信息线索的数量成正比关系，即线索数量越多，个体的记忆效果越好[18]。认知效果受到外部信息对用户知觉和记忆系统的刺激，记忆是反映认知效果的重要组成部分[4]。信息表征方式隐含了信息线索，影响着记忆，通过测量用户记忆，有利于揭示政府开放数据用户认知效果的差异。

2.4 访谈分析

2.4.1 访谈大纲

根据认知负荷和客观成绩分析，发现政府开放数据故事化信息表征方式的认知负荷显著低于传统型信息表征方式。为进一步获知政府开放数据认知效果的差异原因，围绕用户认知的复杂心理活动设计了访谈大纲，如表6所示。

表6 政府开放数据用户认知效果访谈大纲

2.4.2 访谈对象概况

首先，注重培养学生提取历史信息的能力。提取历史信息是阅读史料最基本的目的，教师想要确保历史教学的效率，就需要对学生提取历史信息的能力进行培养。在史料教学中，教师应该对学生进行适当引导，让学生能够结合历史知识对史料进行全面理解，通过讨论分析总结出历史结论。

访谈对象选取遵循自愿原则，按照男女1∶1比例选取了实验组和对照组各6名(男女各3名)用户进行深度访谈。访谈实验对象的基本信息如表7所示。

随着技术的进步、设备的提升，通过生产实践经验得知，在熔析除铜结束后，往铅液中加入PbO渣，同时鼓入空气进行氧化精炼，这时生成一些以PbO为主的熔渣，其中含有砷、锑、铜等杂质，如此可简化生产过程，提高生产效率。

表7 访谈实验对象的基本概况

2.4.3 访谈分析

本实验借助扎根理论对访谈结果编码。首先对资料进行开放式编码，开放式编码是扎根理论的初始阶段，是将收集的资料打碎并赋予概念的过程[22]，借助质性研究工具NVivo11对实验组和对照组用户访谈内容逐个编码，归纳其中有关用户对政府开放数据信息表征方式的观点。通过不断地比较、探讨及梳理，实验组访谈得到了A1～A15的初始编码，对照组得到了a1～a13的初始编码。基于实验组和对照组开放式编码的初始范畴，进行关联、总结、整合，最终得到实验组7个主范畴(B1～B7)，对照组5个主范畴(b1～b5)，主轴编码结果如表8所示。

表8 对照组和实验组的编码结果

表8(续)

表8(续)

通过访谈对象对平台认知感受的阐述结果，已达到实验目的，故本文不再在主轴编码的基础上进行选择性编码并建立与认知效果的对照关系。

3 实验结果与讨论

政府开放数据用户认知效果评估是一项复杂的心理活动，借助认知负荷、客观成绩以及访谈可以一定程度上实现该心理活动的量化评估，揭示了信息表征方式对用户认知效果的差异，得出了一些有价值的结论。

3.1 认知负荷实验结果阐释

通过认知负荷实验数据分析，表明用户在政府开放数据故事化信息表征方式下，认知负荷更低，认知效果更好，这与现有研究指出数据故事化能够有效提升用户认知的结论一致[6]。用户认知数据是用户主动进行信息加工和建构知识情境的过程，用户认知负荷由文本组织形式和文本类型之间的相互作用决定的，即文本结构的非线性表达会增加用户的认知负荷[23]。从信息资源角度看，现有的用户认知研究较多关注不同资源类型及资源存放系统对认知图式产生的影响[5]。本研究发现信息资源表征的内在逻辑性更容易影响用户认知，能够帮助用户锁定到关键信息，消除冗杂信息带来的加工难度，从而降低认知负荷。通过优化将贵阳市疫情防控相关数据，生成具有逻辑线索的数据故事信息表征方式，即“计数天数—该时段确诊病例—确诊最多的日期—确诊病例日期排名—救治医院的名单”的线索，有效提高了用户认知绩效，这与优化认知材料可以降低用户认知负荷的研究结论一致[17]。但在本研究中并没有发现具体类型的数据故事信息表征方式对用户带来的影响，说明具备逻辑线索的故事就有可能激活用户认知图式，降低数据理解难度、减少搜索成本、提升认知效率，使认知资源富余，减轻用户认知载荷。

3.2 客观成绩实验结果阐释

通过客观成绩实验结果分析，表明政府开放数据故事化信息表征方式更易于用户记忆和回想。已有研究表明，信息图的表征形式能够有效地提升用户的记忆效果，从而帮助用户识别关键信息[20]，本文的研究结论也同样证实了这一结果。本研究发现，用户在政府开放数据故事化信息表征方式下，记忆的准确性更高，更容易捕捉到细节信息，说明高度凝练且具备故事结构的信息更符合用户记忆偏好，能有效提升用户记忆效能[24]。本研究也发现，用户在处理信息的任务过程中，并不会因为用户的高参与度而增强用户的记忆，如现有政府开放数据平台提供的可视化工具可以分析数据，需要依靠用户点击完成，用户积极参与数据处理分析，但记忆效果却显著低于已处理的政府开放数据故事化信息表征方式，表明数据故事能够增强用户理解能力，避免了冗杂数据带来的认知资源浪费，提升记忆效果，促使数据隐性内容外显化，揭示数据集间串联的隐含逻辑，具备新颖性、趣味性，符合用户记忆模式。

3.3 用户认知效果访谈结果的阐释

根据访谈结果，用户认知政府开放数据故事化信息表征方式表现出感知流畅性、感知易用性与感知有用性、感官刺激、技术感知服务、上下文情境感知、感知控制的认知特性。研究发现：实验组用户在执行任务中，能够快速适应政府开放数据故事化信息表征方式，获取关键信息，可能的原因为数据故事起到了引导用户思维的作用，打破了用户认知加工的黑箱。依据最小努力法则，用户具有倾向于认知清晰易懂的事物，逃避晦涩难懂事物的特性，想通过最小努力获得最大收益[25]，本研究的结果也证实了该理论，政府开放数据故事化信息表征方式具有易于用户记忆、回想、理解的作用，较少消耗用户的认知资源。在实验组中，采用信息技术手段展示了更多的视觉叙述、文本叙述等服务，使政府开放数据故事化比传统型信息表征方式呈现出更好的视觉效果，具有美化程度较高、联结数据上下文、赋予数据故事线等优势，使零散的文本叙述具备连贯性，减少无序信息造成的认知摩擦，易于抓住用户注意力，用户更易于产生掌控数据的心理感知。

对照组用户认知访谈结果具有较大波动，表明用户认知政府开放数据传统型信息表征方式存在着需求差异。从劣势看，具有用户效能负载力高、用户感知困难、放弃使用的用户认知特性。研究发现，对照组用户执行任务中，用户访问、浏览、分析政府开放数据传统型信息表征等数据行为具有复杂性，引发认知和运动负载力高，出现迷失或放弃执行操作命令的行为反应，进而导致用户放弃使用政府开放数据。从优势看，个别用户认为政府开放数据具备了平台设计合理、资源丰富、容易获取的优势。可能原因为：实验伊始排除了平台操作层面以及其他资源(教育、交通、社会保障)带来的认知障碍，仅围绕贵阳市新冠病毒疫情防控展开，用户具有目标感，易于产生积极情绪。但大部分用户认为政府开放数据信息表征形式过于单一，并期望政府丰富信息表征，满足用户的认知期望。

总体而言，本研究重视剖解资源的内在属性对用户产生的认知影响，发现了政府开放数据故事化信息表征方式更符合用户认知偏好。在政府开放数据平台系统中，信息表征方式的逻辑线索、流畅度等特征，更容易吸引用户，记忆的准确度更高。同时，在信息表征方式低满足的状态下，用户更容易产生高认知期望。

4 结 语

本文采用对照实验法验证了用户认知政府开放数据故事化与传统型信息表征方式的差异性，结合定量与定性检验了用户认知效果。研究表明：政府开放数据故事化与传统型信息表征方式具有显著差异，前者较后者认知负荷更低、记忆效果更好，引发用户多重感知。本研究的局限性：模拟的实验平台仅针对贵阳市政府开放数据的疫情防控数据，缺少对平台整个数据资源(教育、交通、民生等)的故事化，在实验前告知用户检索疫情防控数据的操作步骤，可能会影响用户的操作效率；本文只选取了贵阳市政府开放数据平台，后续将纳入多个城市的政府开放数据平台中的多种资源进行故事化实验，以此增强研究的普适性、广泛性，为政府部门采纳数据故事提升用户认知给予实践支撑。