（应用心理学专业论文）超文本中信息检索绩效与网速、导航模式及窗口显示特点的关系.pdf

研究生硕士论文 超文本中信息检索绩效与网速、导航方式及窗口显示特点的关系 摘要 超文本系统是一种新兴的信息管理技术，目前已广泛应用于c a i 、c s c w 、 w w w 等众多领域。超文本的可用性设计要综合考虑超文本自身的特点和超文本 浏览器人机界面设计中的人的因素问题。本论文在仔细分析前人研究的基础上， 着重考察在采用不同导航模式和网页响应速度的超文本中浏览器窗- 口呈现方式 和窗口管理方式对信息检索绩效的影晌，以期为超文本和浏览器的优化设计提供 有关的人机工效学依据。整个研究包括三个实验； 实验一：超文本中导航模式和网页呈现方式对信息检索绩效的影响。 实验二：超文本中导航模式和窗v i 管理方式对信息检索绩效的影响。 实验三：超文本中网速和网页呈现方式对信息检索绩效的影响。 本研究主要得出以下实验结果： ( 1 ) 在信息检索作业中，导航工具、网页响应速度均对超文本信息检索绩 效有显著影响。适宣的导航工具有利于提高超文本信息检速度，并减少用户浏览 的额外节点；网页响应速度越快，用户检索信息的速度也越快，且不容易出现迷 路现象，其心理工作负荷也越低。 ( 2 ) 超文本浏览中，适宜的导航工具有利于降低用户对浏览器的依赖程度。 如果超文本具备合适的导航工具，网页窗口呈现方式将不再显著影响信息检索绩 效。 ( 3 ) 超文本中无导航工具或网页响应速度过慢时，网页窗口呈现方式对信 息检索绩效具有显著影响。单窗口网页呈现方式使用户在信息检索中测览的额外 节点较少，但浏览速度较慢；而多窗口网页呈现方式容易使用户在窗口管理中产 生迷路从而浏览的额外节点较多，但浏览速度较快。 ( 4 ) 浏览器窗口管理方式对超文本信息检索绩效和心理工作负荷均有显著 影响。平铺型窗口使用户在信息检索中浏览的额外节点增多；而层叠型窗口则有 利于降低用户在信息检索中产生的心理工作负荷。 关键词：超文本、浏览器、窗口管理、导航 3 翌塞竺堡主堡苎 塑塞查堕星竺窒塑墼兰里墨：曼塾查茎墨堕旦里至壁皇竺羞至 a b s t r a c t h y p e r t e x ti san e wt e c h n o l o g yo fi n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t ，w h i c hh a sb e e nu s e d w i d e l yi nm a n yf i e l d s ，s u c ha sc a i ，c s c w , a n dw w w i nt h ed e s i g no fh y p e r t e x t s y s t e m ，i ti sn e c e s s a r yt oc o n s i d e rb o t hc h a r a c t e r so fh y p e r t e x ta n dh u m a nf a c t o r s i s s u e si n v o l v e di nb r o w s e rd e s i g n ，b a s e do nt h ep r e v i o u sr e s e a r c h e s ，t h i sp a p e r e x a m i n e dt h ee f f e c t so ft h et y p e so fw i n d o wd i s p l a ya n dw i n d o wm a n a g e m e n to f b r o w s e ro nh y p e r t e x ti n f o r m a t i o nr e t r i e v a li nt h ec o n d i t i o n so fd i f f e r e n tn e t w o r i d n g s p e e da n dn a v i g a t i o nm o d e s ，i no r d e rt op r o v i d ew i t hh u m a nf a c t o r sp r i n c i p l e sf o r i m p r o v i n gt h ed e s i g no fh y p e r t e x tm a d b r o w s e r 。 t h es t u d yi sc o m p o s e do ft h r e ee x p e r i m e n t s ： e x p e r i m e n tl ：t h ee f f e c t so fn a v i g a t i o nm o d e so nt h ei n f o r m a t i o nr e t r i e v a li n h y p e r t e x t sw i t hs i n g l ew i n d o wo rm u l t iw i n d o w s e x p e r i m e n t2 ：t h ee f f e c t so fw i n d o wm a n a g e m e n ts t y l e sa n dn a v i g a t i o nm o d e s o nt h ei n f o r m a t i o nr e t r i e v a li nah y p e r t e x t e x p e r i m e n t3 ：t h ee f f e c t so fn e t w o r k i n gs p e e do nt h ei n f o r m a t i o nr e t r i e v a li na h y p e r t e x tw i t hs i n g l ew i n d o wo rm u l t iw i n d o w s t h er e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) n a v i g a t i o na n dn e t w o r k i n gs p e e dm o d e sa f f e c t e d t h ep e r f o r m a n c ei n h y p e r t e x ti n f o r m a t i o nr e t r i e v a ls i g n i f i c a n t l y t h ea p p r o p r i a t en a v i g a t i o nt o o l s c o u l db eu s e dt os p e e du ph y ，e r t e x ti n f o r m a t i o nr e t r i e v a la n dr e d u c et h e a d d i t i o n a ln o d e su s e lb r o w s e d ，a ni n c r e a s ei nn e t w o r k j n gs p e e dw o u l da l s o s p e e du ph y p e r t e x ti n f o r m a t i o nr e t r i e v a l ，r e d u c eu s e r s d i s o r i e n t a t i o n a n d m e n t a lw o r k l o a d ( 2 ) i fs o m ea p p r o p r i a t en a v i g a t i o nt o o l sw e r eu s e di nh y p e r t e x t ，t h eu s e rw o u l d s e l d o mu s eb r o w s e rf o rn a v i g a t i o n ，i na d d i t i o n ，t h et y p e so fw e bp a g e sw o u l d n o ta f f e c tt h ep e r f o r m a n c eo fi n f o r m a t i o nr e t r i e v a l ( 3 ) n e t y p e so fw e bp a g e s ，s i n g l eo rm u l t i - w i n d o w s ；a f f e c t e dt h ep e r f o r m a n c eo f i n f o r m a t i o nr e t r i e v a li fn on a y i g a t i o nt o o l sw e r eu s e di uah y p e r t e x te lt h e n e t w o r k i n gs p e e dw a sl o w e r n ew e bp a g e sd i s p l a y e di ns i n g l ew i n d o w w o u l dm a k eu s e r sb r o w s el e s sa d d i t i o n a ln o d e s ，b u tt h es p e e do fi n f o r m a t i o n r e t r i e v a lw o u l dd e c r e a s e m e a n w h i l et h ec o n t r a r yt r e n dw o u l d 印p e a ri nt l l e c o n d i t i o no fm u l t i w i n d o w sd i s p l a y ( 4 ) t h et y p e so fw i n d o w sm a n a g e m e n ta f f e c t e du s e r s p e r f o r m a n c ea n dm e r i t a l w o r k l o a ds i g n i f i c a n t l yi nh y p e r t e x ti n f o r m a t i o nr e t r i e v a l a d d i t i o n a ln o d e s u s e r sb r o w s e dw o u l di n c r e a s ew h e nt i l e dw i n d o w sw e r eu s e d ，c o m p a r e dw i t h t h eo t h e rt y p e so fw i n d o w sm a n a g e m e n t m o r e o v e r , u s e r s m e n t a lw o r k l o a d w o u l db er e d u c e dj nt h ec o n d i t i o no fc a s c a d i n gw i n d o w sd i s p l a y k e y w o r d s ：h y p e r t e x t ，b r o w s e r , w i n d o wm a n a g e m e n t ，n a v i g a t i o n 4 研究生硕士论文超文率中信息检索绩效与网速、导航方式及窗口显示特点的关系 一、前言 1 超文本概述 超文本作为一种新兴的信息管理技术其历史还不足1 0 0 年，1 9 4 5 年计算机 界公认的超文本鼻祖v a n n e v a rb u s h 在他的文章a sw em a yt h i n k ) 中呼唤有思 想的人和所有的知识之间应该建立一种新的关系，首次提出了超文本的思想雏 形。随后美国斯坦福研究院的d o u ge n g d b a n 将b u s 的思想付诸实旌，开发了 超文本的雏形联机系统n l s ( o n - l i n es y s t e m ) 。直到1 9 6 5 年美国人t e d n e l s o n 才第一次提出了“超文本”( h y p e n e x t ) 这一概念，并把超文本定义为： 允许读者在阅览室进行选择的分叉的文本系统。从此之后，超文本这一技术逐渐 为信息管理研究者所接受，研究者开发出了多种以超文本技术为基础的信息管理 平台，如1 9 6 7 年美国布朗大学以研究和教学为目的开发了第一个可实用的超文 本系统“超文本编辑系统”限y p e n e x te d i t i n gs y s t e m ) ，具备了基本超文本链 接、跳转等特点；1 9 7 2 年美国梅隆大学开发出用于结构式浏览的超文本系统一 一z o g 数据库系统；8 0 年代末期出现了h y p e r c a r d 超文本系统，这种非常流行 的产品把超文本最基本的概念“节点”、“链”带给了广大用户，使大批从来 没有听说过超文本的人知道了超文本，结束了超文本仅仅被作为一种研 究对象的局面。此后，超文本被广泛接受为一种新技术，在应用、开发， 特别是教育系统的开发方面起到举足轻重的作用。 如今，超文本技术已应用于c 越、c s c w 、w w w 等众多领域，特别是v c w w ( 互联网) 的飞速发展使得超文本技术受到各领域研究者更广泛的关注，而互联 网作为最重要的超文本的存在形式，集中体现了超文本的特点，逐步成为目前超 文本工效学研究的焦点对象。 超文本由节点和链构成，呈现为网状结构。节点、链、网络是定义超文本信 息结构的三个基本要素。 1 1 节点 节点( n o d e s ) 是储存信息的基本单元，每个节点表达一个特定的主题，它 的大小根据实际需要而定，没有严格的限制。作为信息储存单元的节点，其内容 并不局限于传统的文字形式，还可以包括图片、图像、声音、动画等多种多媒体 s 研宄生硕士论文超文率中信息检索绩效与网速、导航方式及窗口显示特点的关系 一、前言 1 超文本概述 超文本作为一种新兴的信息管理技术其历史还不足1 0 0 年，1 9 4 5 年训算机 界公认的超文本鼻祖v a n n e v a rb u s h 在他的文章( a sw em a yt h l n k 中呼唤有思 想的人和所有的知识之间应该建立一种新的关系，首次提出了超文本的思想雏 形。随后美国斯坦福研究院的d o u g e n g e l b a r t 将b u s h 的思想付诸实施，开发了 超文本的雏形联机系统n l s ( o n l i n es y s t e m ) 。直到1 9 6 5 年美国人t e d n e l s o n 才第一次提出了“超文本”( h y p e r t e x t ) 这一概念，并把超文本定义为： 允许读者在阅览室进行选择的分叉的文本系统。从此之后，超文本这一技术逐渐 为信息管理研究者所接受，研究者开发出了多种以超文本技术为基础的信息管理 平台，如1 9 6 7 年美国布朗大学以研究和教学为目的开发了第一个可实用的超文 本系统“超文本编辑系统”饵y p e r t e x te d i t i n gs y s t e m ) ，具备了基本超文本链 接、跳转等特点；1 9 7 2 年美国梅隆大学开发出用于结构式浏览的超文本系统一 _ z 0 g 数据库系统；8 0 年代末期出现了h y p e r c a r d 超文本系统，这种非常流行 的产品把超文本最基本的概念“节点”、“链”带给了广大用户，使大批从来 没有听说过超文本的人知道了超文本，结束了超文本仅仅被作为一种研 究对象的局面。此后，超文本被广泛接受为一种新技术，在应用、开发， 特别是教育系统的开发方面起到举足轻重的作用。 如今，超文本技术已应用于c a 、c s c w 、w w w 等众多领域，特别是w w w ( 互联网) 的飞速发展使得超文本技术受到各领域研究者更广泛的关注，而互联 网作为最重要的超文本的存在形式，集中体现了超文本的特点，逐步成为目前超 文本工效学研究的焦点对象。 超文本由节点和链构成，呈现为网状结构。节点、链、网络是定义超文本信 息结构的三个基本要素。 1 1 节点 节点( n o d e s ) 是储存信息的基本单元，每个节点表达个特定的主题，它 的大小根据实际需要而定，没有严格的限制。作为信息储存单元的节点，其内容 并不局限于传统的文字形式，还可以包括图片、图像、声音、动画等多种多媒体 并不局限于传统的文字形式，还可以包括图片、图像、声音、动画等多种多媒体 研究生硕士论文 超文本中信息检索绩效与网速、导航方式及窗口显示特点的关系 形式。其中，文本节点较适用于表达思想，解释概念，描述现象等；图文类节点 适合于表现事物的形态和结构；程序类节点通常用”按钮”来表现，进入这种节点 后，将启动相应的程序，完成特定的操作；另外的视听类节点可以呈现声音和动 画等多媒体内容。s t a n f o r d 大学和p o y n t e r 研究所的研究者发现，如果一个节点 中包含多种格式的信息内容，浏览者往往最先注意文本信息，其次是图片信息， 最后是图表信息。节点页面大小可以在一个显示器屏幕之内全部显示也可以超 出，浏览者为了查看节点页面超出的部分，根据控制方式的不同，可分为滚动条 控制和翻页控制，且两种操作方式将产生不同的使用效果。 1 2 链接 链( l j n k s ) 表示不同节点间信息的联系，链的功能的强弱，直接影响节点 的表现力，也影响到信息网络的结构和导航能力。链接的结构一般分为链源、链 宿及链的属性。链源指一个链的起始端点，是索引的引出处，通过它可以访问其 他的节点。在超文本中链源的表示形式一般与文本表示形式有所区分，例如对链 源的标识符以斜体、彩色、下划线等形式显示，也可以是图像或按钮等。链宿是 链的目的，一般是节点。链的属性决定链的类型。在超文本系统的信息结构中， 目前所应用的链依据不同的标准可分为多种类型。如，依据链的功能可将超文本 系统中应用的链分为：基本结构链，组织和推理链以及导航链；根据链连接的方 式还可把链分为实链和虚链；根据链的端点特点的不同，还可将链分为双端点链、 多端点链、单端点链和无端点链等。 1 3 网络结构 网络( n e t w o r k ) 是指信息结构，超文本的信息网络是一个有向结构，类似 于人类的联想记忆结构，它采用一种非线性的网状结构来组织信息，没有固定的 顺序，也不要求浏览者必须按照固定顺序来阅读。超文本的网络结构主要有3 种方式，包括完全系列结构( 1 l i e r a r c h y ) 、网状结构( n e m o r k ) 、混合结构( m 政e d s t m 咖e ) 。其中，完全系列结构的超文本系统节点之间只存在自上而下的层次化 结构，用户只能进入该节点的下一层或者上一层，不能在同一级的节点之间横向 跳转；网络结构的超文本系统在节点关系中没有层次概念，用户可以在任意节点 之间跳转；混合结构的超文本系统结合了完全系列和网状结构的特点，既保持了 节点之间层次关系，又有节点之间的横向联系。如图1 所示： 6 研究生硕士论文 超文本中信息检索绩效与网速、导航方式及窗口显示特点的关系 ( a ) 完全系列结构 ( a ) h i e r a r c h y b l ；l 状结构 ( b ) n c z w o r k ( c ) 擞台结掏 ( c ) m i x e d s t r c t w c 图0 雇 文本三种结构形式 网络结构的不同将导致浏览者信息检索绩效的差异，众多研究者的研究结果 显示在一般信息检索任务中，完全系列结构和混合式网络结构都要优于网状结 构。而与传统的线性结构相比，非线性的浏览方式效率更高还是线性的浏览方式 效率高，因为不同的研究者所选取的任务不同和测量方式不一致，得到的结果不 尽相同。但总的来说，超文本的设计应以完全系列结构为主，结合一定的网状结 构和线性结构。 2 超文本可用性的常见问题 超文本是一种可以让浏览者自己控制阅读进程的组织形式，适应了用户多样 化的需要，提高了检索信息的效率，但由于超文本与传统的线性文本具有较大的 阅览方式上的差异，在测览顺序上过多的自主控制和选择方便了用户使用的同时 也增加了用户的认知负荷，从而导致了各种可用性问题的出现，如迷路 ( d i s o r i e n t a t i o n ) 、认知丌销( c o g n i t i v eo v e r h e a d ) 等。 2 1 迷路 迷路指浏览者在非线性文档中迷失方位和方向感的一种倾向。当浏览者在浏 览超文本时不知道自己当前处于文档结构的哪个位置、之前是从哪里来的、下一 步该去哪里，或知道该去哪里但不知道如何去时，“迷路”现象就发生了，浏览 者在超文本环境中出现迷路情况时，其他的具体表现还有： ( 1 ) 到达了文档的某个特定位置，却忘了到该处要做什么； ( 2 ) 忘了从偏离目标的路径中返回； ( 3 ) 不知道文档中有没有其它相关的结构； 研究生硕士论文超文本中信息检索绩效与网速、导航方式及窗旦里量特点的关蔗 ( 4 ) 忘记文档中哪些节点是已经访问过了。 n i e l s e n ( 1 9 9 0 ) 1 1 1 认为迷路问题是大型的超文本环境( 如互联网) 中最常见 的可用性问题之一。造成这种迷路现象的起因，研究者f o s s ( 1 9 8 9 ) 1 2 j 总结了如 下三点：1 、认知负荷问题，由于人类自身认知加工的局限性，尤其是短时记忆 和工作记忆容量的局限性，心理资源很容易在浏览超文本大量的信息、选择和决 策及路径的切换中被消耗殆尽；2 、由于用户对超文本的网络结构或概念组织形 式不熟悉而产生迷路；3 、缺乏在超文本系统中浏览的经验。 当用户在超文本系统中迷路时，将可能产生挫折感。并担心无法从原路径返 回，往往倾向于一次把一个节点的内容全部读完而尽量少用链接，这样也就失去 了超文本的意义。在迷路比较严重时，浏览者会失去耐心和信心而选择放弃当前 的任务。为增强超文本的可用性，迷路是必须着重解决的一个问题。 2 2 认知开销 认知开销是指浏览者在执行主任务的时候所付出的额外的努力和精力【3 1 。例 如，一个浏览者在互联网中查找某个信息，当查看某个网页的时候可能会被无关 的链接所吸引，这种无关的链接可能对其主任务没有任何价值，浏览者仅仅是因 为感兴趣面注意到了它。这时，用户就必须考虑是否值得花时间去看看这个链接。 如果他选择了访问这个链接，那么他在新的节点中可能还会发现其他感兴趣的链 接，这个浏览者会再次决定他是继续寻找新的材料还是选择进入感兴趣的链接。 认知花销就发生在这些不断的选择和决策中，浏览者必须不断的决策进入还是放 弃某些链接，必须做出很多选择和决策从而额外消耗了很多认知资源。当经过多 次选择进入偏离主题的无关链接之后，浏览者会发现再想返回之前的位置或网页 将是十分困难的，因为人类的短时记忆容量有限。另外，当浏览者设法返回他之 前浏览过的网页的时候，他的认知负荷也随之升高。一旦浏览者无法回忆或再认 他之前浏览过的路径，那么迷路现象也就伴随着发生了。 认知开销问题产生的原因之一是人类认知的局限性，尤其表现在人类短时记 忆和工作记忆容量的有限性上，与之相对的是超文本庞杂的信息容量、路径和操 作。另一个原因，有的研究者认为是由于超文本概念模型和用户心理模型不匹配 所造成的。概念模型是外界环境展示给浏览者的结构模型，是固定不变的；而心 理模型指浏览者自身的信息空间结构模型，心理模型具有个体差异，并可随时间 8 研究生硕士论文超文本中信息检索绩效与网速、导航方式及宙口显示特点的关系 变化而改变。当概念模型和心理模型差异过大时，浏览者在超文本中的导航行为 将变得非常的困难，从而增大认知开销也容易引起迷路现象。 2 3 超文本中的导航工具 为了缓解超文本浏览过程中出现的迷路和认知开销等认知问题，超文本研究 者开发出了各种超文本导航工具，这些导航工具能够为浏览者在浏览过程中提供 相当多的空间线索，帮助用户再认和判断超文本的网络位置和结构，从而降低了 浏览者的认知负荷达到缓解网络迷路的作用。 目前，导航工具可分为两大类：结构导航和概念导航吼结构导航是最常用 的导航手段，这种方法将系统中节点间的关系以全局或局部视图的方式显示出 来，使用户对超文本的节点内容以及阅览历程有个整体的认识；概念导航是基于 用户浏览意图的导航方式，系统不断搜集分析用户的浏览意图，在此基础上合理 组织安排信息呈现。 结构导航工具包括，呈现在超文本系统中的导游线路、导航图或呈现在浏览 器中的回溯、历史列表等机制。其中，导航图是解决互联网中迷路问题非常有效 的方法，该方法是将超文本系统的中的节点网络结构用示意图的方法表示出来， 浏览者可以直接选中示意图上对应的节点来访问相关的内容。但由于超文本节点 数目巨大，尤其在互联网中，网页数以亿计，生成完全的节点图是不可能的。为 了解决此问题，可以借助的导航图式的导航方式还有鱼眼法、导航树法、分级框 架导航图法等方法。 常见的概念导航技术有查询搜索( 搜索引擎) 、文档分析、结构聚类等方法， s r o b e r t ( 1 9 9 9 ) 还提出了一种框架导航，这种导航方式由浏览、生成模型、解 释和形成模型四种认知活动组成 5 1 。另外，m d 。i n v c r n o ( 2 0 0 2 ) 等人介绍了一种 软链接的超文本模型，这种模型能自动地形成概念索引，并将神经学习机制用于 概念索引，也能搜集用户的信息形成智能的指示器，对浏览者提供辅助f 6 】。 3 关于超文本可用性设计的研究综述 随着超文本技术应用领域越来越广泛，尤其在互联网领域的应用，超文本的 可用性问题日益受到研究者们的重视，9 0 年代以来，众多的研究者已从多个方 面对这一问题做了细致的研究，并提出了大量的超文本设计原则。以下本研究从 不同的研究角度，对前人关于超文本可用性和信息检索等方面的研究做一个简单 9 研究生硬士论文超文本中信息检索绩效与网速、导航方式及窗口显示特点的关系 的回顾。 3 1 关于超文本导航方式的研究 影响超文本可用性的一个重要因素就是导航，导航行为占用户浏览行为的 9 0 。因此关于超文本的导航方式的设计问题直是研究的焦点。g u p t a 和 g r a m o p a d h y e ( 1 9 9 5 ) 研究了地图( m a p ) ，索引( i n d e x ) 和两者的结合这三种导 航方式对用户浏览超文本系统的辅助效果，结果发现，三种导航方式的使用效果 有显著的差异，并且这三种导航方式在不同的超文本系统的大小和不同的用户任 务下效果也不尽相同【“。在他们的研究中，他们运用了h y p e r c a r d 软件编辑了4 个版本具有不同导航方式的超文本系统，2 4 名大学生被随机分成了4 个组参加 了他们的实验，实验记录了被试的浏览速度和准备性作为因变量，其中浏览速度 具体为被试完成任务的总时间、完成任务的有效时间和每个节点的平均时间；准 确性表示为被试的总节点数目和额外节点数( 总节点数一最佳节点数) 。u t u n g 等人( 2 0 0 3 ) 也对比了不同导航方式对用户信息检索的影响，他们共研究了5 种导航方式：具有网页超链接( h y p e r l i n k s ) 的完全系列结构超文本和线性超文本、 不具备网页超链接的完全系列超文本和线性超文本、搜索引擎，共4 3 0 名被试被 随机分为5 组参加了他们的实验。所用的超文本系统是一套有3 0 0 多篇网页的有 关电子商业的电子杂志，实验记录了被试在特定信息检索任务中的成绩、效率和 主观评价。最终结果发现不同的导航方式对被试的效率有着显著的差异【8 】。 s m c d o n a l d 等人( 1 9 9 8 ) 研究了地图和内容列表( c o n t e n t l i s t s ) 两种导航效果， 3 6 名被试参加了他们的实验，他们被要求在阅读文本后回答1 0 个问题，实验记 录了被试的测览节点数目、正确率和时间。结果显示，带有地图导航方式的超文 本浏览效果优于内容列表式超文本，两者又都优于没有任何导航方式的超文本 【9 】。 3 2 关于超文本网络结构的研究 以何种结构设计的超文本用户浏览起来更方便呢? 针对这一问题，研究者也 做了众多的研究。m c d o n a l d 等人( 1 9 9 6 ) 对比了分层、网络与线性超文本的浏 览绩效。他们要求被试根据超文本文档现回答1 0 个问题，然后经过一段时间的 分散记忆，再找到文档中的五个特定的节点。被试的速度( 所需时间) 、准确性 ( 打开的节点数) 以及被试对自己表现的主观评价被作为了因变量，实验结果显 1 0 研究生硕士论文超文本中信息检索绩效与网速、导航方式及窗口显示特点的关系 示被试在线性文本中的表现要好于非线性文本，分层结构的文本居中。另外，被 试主观评价的分析结果也支持了这一观点【1 0 】。n i m w e g e n 等人( 1 9 9 9 ) 研究了超 文本结构、阅读操作方式以及这两种变量的交互作用对超文本可用性的影响。他 们采用了4 个版本的超文本进行了实验，分别是两种文本结构( 完全分层、分层 结合部分线性) ，两种阅读操作方式( 滚动、翻页) 。实验用的网站内容是一个荷 兰城市的文化和旅游的介绍。被试需要完成2 4 个搜索任务和一个关于对超文本 结构认知的问题，三个指标作为了因变量：效率、易学性、用户的满意度。结果 显示超文本的结构和阅读操作方式之间没有交互作用。但文本结构和阅读方式的 主效应显著，完全分层结构比分层与线性相结合的文本结构更好用，滚动式阅读 方式比翻页式阅读方式更好用。最终的结果显示完全分层结构配合滚动式阅读浏 览效果是最优的【“ 。m o h a g e g 等人( 1 9 9 2 ) 比较了线性、层次、网络和混合四 种结构的信息提取绩效。以完成搜索任务所需要的时间、错误率、最优路线的偏 移量、不确定性的测量为因变量，结果表明，再完成任务所需要的时间上，层次 结构、混合结构显著优于网络结构和线性结构1 1 2 1 。张智君等人( 2 0 0 2 ) 也研究 了线性文本和超文本对网页阅读绩效的影响，结果显示由于超文本增加了浏览者 认知负荷而导致阅读速度下降【4 ”。 3 3 关于超文本颜色设计方面的研究 超文本中涉及的颜色有超文本背景与文本字体的颜色、超文本链接的颜色、 超文本中导航工具的颜色等几个方面。恰当的颜色和颜色对比能使超文本具备较 强的可视度从而提高浏览者完成浏览任务的效率。j l i n g 等人( 2 0 0 2 ) 对比了多 种不同背景色和前景色的导航条1 对浏览者浏览绩效的影响，这些颜色的对比包 括黑字自底、蓝字黑底、蓝字黄底、黄字蓝底、红字绿底和绿字红底六种。实验 以被试在不同版本的网页中的信息检索点击次数、正确率、反应时间以及被试两 个主观评定指标作为因变量。研究结果发现，文本和背景的颜色对比度越高，被 试的搜索效率就越高且越受到被试的偏爱【l 引。随后，p k s c h a i k _ 羊珏j l i n g ( 2 0 0 3 ) 还对链接颜色进行了研究，他们使用了一个正在运行的网站，有8 6 名被试在这 个网站的不同版本中进行了信息检索任务，实验的因变量是用户的绩效和主观的 评价。结果发现链接的颜色对用户的准确性和对显示质量的评价都有着显著影 1 导航条( n a v 塘a t i 仰b 岫指位于网页左倒的个竖条，内有网站主要内容的列表或目录。 1 1 研究生硕士论文超文本中信息检索绩效与网速、导航方式及窗口显示特点的关系 响。白色背景下蓝色链接要优于白色背景下黑色链接的绩效，可能因为被试更熟 悉蓝色链接的网页。这说明了在颜色对比度影响被试搜索绩效的同时，被试的心 理模型也起着重要的作用【1 4 】。p r o b e r t 等人( 2 0 0 3 ) 的研究也证实了在网页设计 中应继续使用蓝色的链接，他们的研究结果显示被试在蓝色链接的超文本中的搜 索速度要显著快于红色链接的超文本【”】。h a l l 等人( 2 0 0 4 ) 研究了互联网网页背 景与字符的颜色对比对浏览者在可读性、记忆、美感、动机等方面的影响。结果 发现，颜色对比度越高的网页可读性越强，颜色对比对记忆没有显著的影响，蓝 色等首选颜色得到了较多的主观评价并导致积极行为【1 6 】。 3 4 关于超文本设计其他方面的研究 除了上述三个方面外，有的研究者们还从隐喻、响应时间、超文本层次深度 等方面对超文本的设计做了研究。例如在超文本隐喻方面的研究，p a d o v a n i 等人 ( 2 0 0 3 ) 研究了相同的网络结构和文本内容在不同的隐喻下被试浏览绩效的差 异，他们使用了两种隐喻，一种隐喻是基于一个房子的布局，体现了空间结构的 隐喻；第二种隐喻基于人们之间的关系，未体现空间结构。研究结果显示，体现 空间结构的隐喻方式更有利于被试的浏览旧。b r o m m e 等人( 2 0 0 5 ) 研究了隐喻 对学生超文本设计的影响，他们把超文本分别向两组被试解释为书本结果或空间 结构。结果显示这两种不同的隐喻显著影响了学生建造超文本的过程以及随后的 知识获取过程，最终结果也同样支持如果给超文本系统赋予空间形式的隐喻则更 有利于向学生解释超文本的本质f 1 8 】。张智君等人( 2 0 0 3 ) 还研究了超文本层次 深度对信息搜索的影响，在他们的研究中使用了4 、7 、1 1 等不同层次的超文本 系统，结果显示随着超文本层次的增加，被试对超文本搜索时间也显著增加，迷 路指数也呈增加的趋势【1 9 1 。还有n a h 等人( 2 0 0 4 ) 研究了互联网用户的可容忍 的等待时间，他们根据用户对等待时间反馈的影响，用户会在多少等待时间后会 放弃网页浏览等问题，总结出在超文本信息检索中的等待时间大约在2 秒左右为 好【圳。 4 浏览者在超文本中的浏览和搜索行为特点概述 4 1 浏览者在超文本中的行为特点 c o v e 和w a l s h ( 1 9 9 8 ) 1 2 1 】概括了用户的在超文本中的三种浏览策略：( 1 ) 搜索式浏览( s e a r c hb r o w s i n g ) ，这种浏览方式属于定向浏览，浏览者知道目标 1 2 研究生硕士论文超文本中信息检索绩效与网速、导航方式及窗口显示特点的关系 在哪里；( 2 ) 一般目的浏览( g e n e r a lp u r p o s eb r o w s i n g ) ，浏览者仅仅查找一些感 兴趣的资源；( 3 ) 偶然浏览( s e r e n d i p i t o u s b r o w s i n g ) ，浏览者没有具体目标纯粹 随机式的浏览。这个集合很好的把没有目标的浏览与为完成特定任务且有明确目 标的浏览区分开来。m a r c h i o n i n i ( 1 9 8 9 ) z 2 】进一步用开放性任务( o p e nt a s k ) 和 封闭性任务( c l o s e dt a s k ) 拓展了这种区分方式。他所说的封闭性任务是指有具 体的答案并可以整合为若干子目标的任务；开放性的任务是指仅仅以某个主题为 导向但没有具体的答案的任务。浏览可以看作是完成开放任务或封闭任务的方 法。 从表面上看，浏览( b r o w s i n g ) 和搜索( s e a r c h i n g ) 是很难区分的。b a t e s ( 1 9 8 9 ) 【2 3 】的研究发现浏览者的搜索常常是由浏览演变而来的，浏览者常常在 浏览和搜索这两种策略问不停的切换。b i e b e r 和w a n ( 1 9 9 4 ) 【2 4 】的研究也讨论了 搜索和浏览的切换问题，他们介绍了一种“基于后退的任务”，在这种任务里用 户需要在搜索任务中不断后退比较浏览两个资源中的信息。同样，在互联网环境 中，浏览者在搜索的同时也常常需要后退去浏览之前访问过的网页。c a t l e d g e ( 1 9 9 5 ) 等人利用互联网网站服务器中的日志文件分析了浏览者在浏览互联 网时的行为特点，研究结果显示，浏览者趋于在特定站点中的一个小区域内进行 浏览，浏览的路径结构类似于一种由中心向周围辐射的结构。这是因为浏览者常 常使用“后退”策略，例如，他们常常使用浏览器上的“后退”按钮、历史记录 或返回主页的链接返回到起点。 4 2 浏览者在超文本中的信息检索 信息检索( i n f o r m a t i o nr e t r i e v a l ) 是用户使用超文本的一个主要行为，它是 一种典型的封闭型任务，需要用户在信息资源内获取明确的信息来完威特定的任 务。信息检索不仅涉及到上述浏览者在超文本环境中的搜索策略，也不可避免的 涉及到浏览策略。信息检索任务完成的绩效可敏感的反映出一个超文本系统设计 的优劣，这也是众多关于超文本可用性研究中实验任务采用信息检索的原因之 人类在超文本系统中信息检索的行为过程是怎样的呢? s l m e i d e r m a n 等人 ( 1 9 9 8 ) 1 2 6 】曾提出文本搜索的四个阶段：规划、行动、评价结果和精练。在规 划阶段浏览者要考虑他们需要哪些信息并明确他们的目标；在行动阶段浏览者开 研究生硕士论文超文本中信息检索绩教与网速、导航方式及窗口显示特点的关系 始搜索，并不断检验检索到的信息；在评价阶段浏览者确定信息的相关程度；在 最后的精练阶段，浏览者精简了在评价阶段保留的信息。虽然这个框架只是针对 文本数据库的信息检索提出的，但应该也能用于一般的信息访问模式。 s h n e i d e r m a n 等人进一步认为精练阶段的一个重要的特征是浏览者对信息不断的 质疑，这时浏览者应该可以回顾、替换和重新递交先前的搜索结果。g r e e n b e r g 和c o e k b u m ( 1 9 9 9 ) 1 2 7 】同样阐明了在互联网超文本系统中允许浏览者返回他们 以前参观过的网页是十分重要的。t a u s c h e r 和g r e e n b e r g ( 1 9 9 7 ) i 2 8 】也发现浏览 者在互联网中访问的网页大约有6 0 的网页是之前曾浏览过的，其对信息检索 的价值与正在浏览的网页同样重要。根据这些观点，h e a d 等人( 2 0 0 0 ) 【2 9 】扩充 了s h n e i d e r m a n 的信息检索过程框架，把信息组织、对旧信息的回顾这两个阶段 加了进来，这样关于互联网中信息检索行为过程就可分为5 个阶段了：( 1 ) 识别： 浏览者必须开始就识别他们的信息需求；( 2 ) 搜索：浏览者需要搜索可能包含相 关信息的网站；( 3 ) 浏览：浏览者需要浏览网站的内容以确定信息的相关程度和 重要程度；( 4 ) 组织：浏览者需要对信息进行有意义的组织以方便迸一步的访问； ( 5 ) 重新观察：浏览者需要重新观察先前访问过的信息。这些信息检索行为的 阶段常常以相同的顺序或反复的循环来进行。 4 3 影响超文本信息检索绩效的人因素 影响超文本信息检索绩效的因素众多，除了超文本自身的设计因素外，前文 已做了专门的阐述，此外还有很多浏览者的人因素在起作用，这些因素包括浏览 者的搜索经验、认知风格、性别和空间记忆能力等等。例如，很多研究者都曾研 究过先前知识对信息搜索的影响，张智君等人【1 9 】研究了先前知识、超文本层次 深度结构和类型对低结构化信息的搜索的影响，结构显示，无论是何种文本结构 先前知识均对搜索任务有利。对于搜索模式来说，r o u e t ( 2 0 0 3 ) 1 3 3 关于先前知 识对超文本搜索策略的研究显示，文档搜索的模式受学生的主修知识领域( 先前 知识) 的影响不大。k i m ( 2 0 0 1 ) 3 0 l 研究了认知风格( 场依存型、场独立型) 、 在线数据搜索经验( 不丰富、丰富) 和任务类型( 知识点搜索和主题搜索) 对浏 览者在互联网中搜索行为的影响。实验共有4 8 名被试，分成4 组。实验要求每 一名被试搜索一个大学网站以完成两个不同的搜索任务，实验因变量是被试所花 费的时间和在信息检索中所用的节点个数，并通过用户对导航工具的选择来测试 1 4 研究生硕士论文 超文本中信息检索绩效与网速、导航方式及窗口显示特点的关系 被试的搜索和导航风格。结果发现被试的在线搜索经验和认知风格有交互作用并 且显著影响搜索绩效和导航方式。在线搜索经验还和任务类型交互影响导航类型 和浏览的节点个数。在空间记忆方面，v i c e n t e 等人( 1 9 8 7 ) 3 ul e i t h e i s e r 和 m u n r 0 ( 1 9 9 5 ) 3 2 1 都曾研究发现浏览者空间记忆能力能够预测层状网络结构文本 下的浏览任务和文档管理任务的绩效。另外，浏览者之前对超文本网络结构的熟 悉程度也将影响到他们在其中的信息检索绩效。 5 浏览器和操作界面对信息检索的影响 以上本研究回顾了影响超文本信息检索的两大因素超文本设计的可用 性以及浏览者自身的人因素，但还有一个因素影响着测览者对超文本的使用效 果，那就是超文本的浏览界面浏览器和操作系统。 5 1 关于超文本浏览器的研究 超文本的本质是一个信息资源环境。而超文本浏览器则是介于信息资源与信 息浏览者之间的界面。浏览者以获取特定信息为目的在超文本中进行信息检索时 总会受到自身认知加工过程和超文本系统的各种不足和局限性的影响，浏览器可 以通过它的各种辅助功能和工具帮助浏览者缓解这些问题，以顺利达到浏览目 的。 m h e a d ( 2 0 0 0 ) 2 9 1 等人认为浏览器应具备较高的友善性，其目标应该定位 于帮助用户顺利完成任务，解决用户在浏览中遇到的困难，他们总结了互联网超 文本浏览器应具备的基本功能和工具：连接用户和互联网信息：能够呈现网页内 容；允许用户在网页间进行浏览；为用户提供浏览历史记录；允许用户在网页上 做标记，以方便以后访问。 他们还认为，用户在互联网中进行信息检索中的认知过程包含5 个阶段，分 别为识别( i d e n t i f y ) 、搜索( s e a r c h ) 、浏览( b r o w s e ) 、组织( o r g a n i z e ) 、重新查 看( r e d i s c o v e r ) 。图2 展示了在互联网信息检索中用户、浏览器和互联网超文本 环境三者之间关系的模型。随后，他们从这5 个方面出发分析了现有的两款主流 浏览器，网景和微软公司出版的两款浏览器一一n e t s c a p e sn a v i g a t o r 和 m i