農(nóng)業(yè)專業(yè)知識服務系統(tǒng)用戶交互研究

李一開，葉颯，寇遠濤

（中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所，北京 100081）

1 引言

受疫情影響，當下用戶通過線上知識服務系統(tǒng)獲取信息的需求量增大，然而，目前用戶獲取信息資源不平衡、不充分的問題突出，即使用者難以在短時間內(nèi)搜索到準確信息。Elsevier2019 科研用戶調(diào)研顯示，搜索與閱讀均分科研時間，每周搜索文獻時長超過4小時，閱讀文獻時長超5 小時，2011—2019 年，文獻閱讀量減少10%，但查文獻時長增加11%，這體現(xiàn)了用戶交互需進一步優(yōu)化提升精準性。

目前國內(nèi)外用戶交互研究和實踐豐富，開展了多領域多維度研究。但是，知識服務系統(tǒng)用戶交互處于理論研究和前期探索階段，具有相對封閉性、割裂性、單一性、單調(diào)性、機械性和繁復性等特征；現(xiàn)有理論架構(gòu)和實踐不足，用戶交互的系統(tǒng)探索亟待加強。

農(nóng)業(yè)知識服務是知識服務領域的重要組成部分，其需求面廣，包括農(nóng)業(yè)科研人員、企業(yè)、政府等，提供高效便捷的多維信息咨詢等服務，國際上針對農(nóng)業(yè)知識服務需求的平臺有E-ROSA、AGINFRA+、Ag-Gateway、BrAPIFARMWAVE 等，滿足農(nóng)業(yè)領域的研究和創(chuàng)新，致力于促進和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)向數(shù)字農(nóng)業(yè)的過渡；國內(nèi)搭建的具有代表性的農(nóng)業(yè)知識服務系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)專業(yè)知識服務系統(tǒng)，提供 “普惠+專題+定制”[1]的服務，其相關理論研究較為豐富，系統(tǒng)實踐完善多層次多方位展開，當然，在用戶交互層面有待進一步優(yōu)化。

本文調(diào)研國內(nèi)外知識服務系統(tǒng)，設計知識服務系統(tǒng)用戶交互框架，依托知識服務系統(tǒng)中具有典型性且農(nóng)業(yè)知識服務需求迫切的中國工程科技知識中心建設項目 “農(nóng)業(yè)專業(yè)知識服務系統(tǒng)”，實現(xiàn)其用戶交互優(yōu)化，填補領域研究空白，為今后農(nóng)知系統(tǒng)用戶交互的完善提供指導。

2 用戶交互研究進展

2.1 理論研究

目前用戶交互相關理論研究主要集中在對于概念的界定、影響因素和設計原則等方面。①概念：交互[2]劃分為人機與人際交互兩維度，LIU 和SHRUM[3]提出，交互是點對點交流或群體交流互相影響，并作用于信息媒介和客體。②影響因素：2008 年網(wǎng)絡用戶信息交互行為，鄧小詠等[4]首次提出并研究，馮鈺[5]提出交互是用戶獲取信息資源最普遍行為，王晰巍等[6]認為用戶信息需求和思想動機影響交互。用戶交互受行為控制，行為受認知和習慣影響，認知和習慣則依賴于心理和動機。③設計原則：簡單、安全性、重復數(shù)據(jù)的處理兼顧、有用性、可用性和正向反饋[7]。

2.2 技術支撐

用戶交互技術，主要分為輸入端與輸出端，多元用戶群體、用戶情緒化設計，基于網(wǎng)絡挖掘用戶深層次需求等。①輸入端交互基于眼動、面部信息、聲音和手勢感官等：利用眼動跟蹤技術，考慮區(qū)分眼動的無意識和有意識[8]；智能終端收集目標用戶的面部圖像和聲音信息，基于感官互動的閱讀，通過手勢交互獲得用戶意圖。②多元用戶群體的信息行為，考慮老年人特征[9]。③用戶情緒化設計，針對痛點，優(yōu)化信息傳遞，提升交互操作體驗等一系列情感化、擬人化、人本化的手段正向引導、利用、緩解情緒。④基于網(wǎng)絡的用戶交互設計，以用戶為中心的系統(tǒng)體系[10]；網(wǎng)絡交互界面3 種隱喻設計[11]：生活體驗、角色設定和虛擬情境型；為網(wǎng)絡用戶[12]提供個性化自主交互式信息服務模式，伴隨網(wǎng)絡技術進步，用戶服務理念重視，知識服務系統(tǒng)用戶交互定能實現(xiàn)創(chuàng)新可持續(xù)發(fā)展。

2.3 實踐應用

用戶交互應用于商業(yè)和基礎建設領域等，可借鑒其節(jié)點交互和評價，建立用戶獎懲機制、增強社群認同感和優(yōu)化UI 界面等，完善知識服務系統(tǒng)的用戶交互。①商業(yè)領域：海爾網(wǎng)絡化360 度用戶交互體驗模式[13]，用戶主動利用云交互，參與從企劃到營銷的全價值鏈360 度節(jié)點交互和評價，形成體驗持續(xù)優(yōu)化的閉環(huán)自運轉(zhuǎn)系統(tǒng)；個性化的音樂推薦[14]，提高用戶滿意度與產(chǎn)品競爭力；知識付費平臺建立用戶獎懲機制，增強用戶榮譽感和社群認同感，實現(xiàn)社群價值最大化。②基礎建設領域：數(shù)字圖書館知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)用戶交互[15]，“資源、技術、服務和用戶” 四維一體系統(tǒng)服務；保證電網(wǎng)安全性的用戶側(cè)友好互動[16]；科學高效醫(yī)療服務體系[17]以醫(yī)療信息為基，用戶為中心，智能感知、網(wǎng)絡信息交互和大數(shù)據(jù)處理等技術為支撐，實現(xiàn)患者與醫(yī)方（即醫(yī)務工作者、醫(yī)療機構(gòu)和設備多主體）互動；國外聚焦于探求社交媒體中患者行為特征[18]，制定在線醫(yī)療過程中醫(yī)學生行為指南[19]；國內(nèi)研究虛擬健康社區(qū)信息公開意愿的因素，醫(yī)患雙方知識交換效果[20]和評估用戶知識貢獻行為與貢獻度[21]等；在教育領域，基于5G+增強現(xiàn)實的人體解剖教學方法，在虛擬現(xiàn)實空間中構(gòu)造人體模型，實現(xiàn)用戶與虛擬物交互。

3 知識服務系統(tǒng)用戶交互現(xiàn)狀分析與框架設計

3.1 知識服務系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

基于上述用戶交互理論研究，結(jié)合知識服務系統(tǒng)用戶交互理論層面缺乏系統(tǒng)性總結(jié)，故而選取PC 端和移動端國內(nèi)外典型知識服務系統(tǒng)，從資源、技術、服務層3 方面，橫向?qū)Ρ扔脩艚换ガF(xiàn)狀，為設計知識服務系統(tǒng)用戶交互框架提供研究基礎。

PC 端：醫(yī)藥衛(wèi)生健康知識服務系統(tǒng)、中國知網(wǎng)和WOS；移動端：道客閱讀，現(xiàn)狀分析如表1 所示。

表1 知識服務系統(tǒng)比較Table 1 Comparison of knowledge service systems

3.2 理論框架設計

根據(jù)上述知識服務系統(tǒng)現(xiàn)狀分析、參考文獻《大數(shù)據(jù)環(huán)境下農(nóng)業(yè)知識服務協(xié)作體系探索與實踐》[22]中的農(nóng)業(yè)知識服務協(xié)作體系，并與科研團隊討論，筆者設計出理論框架，將知識服務系統(tǒng)用戶交互分為人機交互與人際交互兩部分（圖1）。

圖1 知識服務系統(tǒng)用戶交互圖Fig.1 User interaction diagram of knowledge service system

3.2.1 人機交互

人機交互包括3 個維度，資源層、技術層和服務層。

（1）資源層是指知識服務系統(tǒng)提供的信息資源維度，主要包括信息的準確性、相關性、及時性和多樣性，信息來源、呈現(xiàn)和獲取方式等。信息準確性，用戶使用知識服務系統(tǒng)，獲得資源與服務的精準反饋；相關性，提供盡可能詳盡的相關信息資源，并按照相關度順序排列；及時性，響應和更新速度快、實時滿足科研探索等需求；多樣性，形式多樣，視頻、音頻和文字；來源多元，經(jīng)專業(yè)篩選；呈現(xiàn)方式，圖片、音頻和視頻直觀簡明，用戶可獲取更多信息，提高科研效率等；獲取資源方式包含全文、鏈接和原文傳遞等，保護知識產(chǎn)權(quán)的同時便捷用戶。

（2）技術層包含語義檢索和隱私保護。語義化、智能化檢索方式，推薦算法時考慮到用戶隱私，使用隱私保護技術。為保護敏感和機密數(shù)據(jù)設計算法模型，對于用戶隱私偏好分析，進行隱私聲明，尊重用戶的知情權(quán)，用戶勾選信息被有效保護，在用戶授權(quán)的情況下提供服務。

（3）服務層包括頁面展示維度（視覺和聽覺）、功能維度、應用場景以及情緒化設計的考量。

頁面展示維度（視覺、聽覺）：視覺層面，知識服務系統(tǒng)頁面設計符合操作習慣和生理心理需求，包括一致性、準確性、合理性。①一致性。統(tǒng)一頁面整體的風格色彩、字體大小、排列規(guī)律，符合知識服務系統(tǒng)科研人員用眼習慣。②準確性。準確傳達知識服務系統(tǒng)設計者用意和用戶操作需求，導航功能應以動畫、文字等形式呈現(xiàn)，方便搜尋所需資源；同時用戶使用系統(tǒng)操作不便時，可建立反饋機制，如在線咨詢。③合理性。知識服務系統(tǒng)的頁面布局以及設置清晰合理、人性化，核心功能或內(nèi)容盡可能調(diào)大字體或者加粗，多使用圖片形式呈現(xiàn)，保護視力。聽覺層面，清晰性，知識服務系統(tǒng)提供的視頻音頻資源，應保證語速適中或可倍速。

功能維度（感知的有用性和易用性）：感知有用性，使知識服務系統(tǒng)功能使用率高，如搜索功能；感知易用性，與知識服務用戶易使用操作，符合科研人員及普通用戶習慣，簡明便捷。

應用場景維度包括知識服務系統(tǒng)使用時的時間狀態(tài)、網(wǎng)絡狀態(tài)、地點狀態(tài)、任務狀態(tài)以及使用終端。①時間狀態(tài)，多在工作時間；②網(wǎng)絡狀態(tài)，視頻圖片信息，用戶更多在WIFI 網(wǎng)絡狀態(tài)下瀏覽；③地點狀態(tài)，在辦公室、書房、教室和工作區(qū)域等效率較高的地方，使用移動端則多在交通工具上等環(huán)境；④任務狀態(tài)，用戶處于急需答案或時間充裕；使用終端，PC、APP 和微信小程序多應用場景。

情緒化設計，用戶與知識服務系統(tǒng)交互時，產(chǎn)生情緒化訴求，針對痛點和需求，優(yōu)化設計側(cè)信息傳遞，便捷交互操作，將情緒正向引導、利用和緩解，從而達到優(yōu)化體驗等目的。

3.2.2 人際交互

人際交互包括線上和線下兩種形式：①線上包括點對點（用戶間的轉(zhuǎn)發(fā)、分享），社群分享（包括直播）以及跨軟件多平臺（第三方）分享；②線下包括大眾傳播以及用戶個體間交流，大眾傳播包括會議推廣，個體間交流是指定期座談會或用戶間線下交流。

4 農(nóng)業(yè)專業(yè)知識服務系統(tǒng)用戶交互現(xiàn)狀與優(yōu)化

4.1 現(xiàn) 狀

4.1.1 用戶需求側(cè)分析

本節(jié)從以及用戶交互滿意度（動態(tài)層面）和用戶特征（靜態(tài)層面）兩方面對用戶需求側(cè)分析，用戶特征分析采用百度統(tǒng)計圖解的方法，用戶交互滿意度調(diào)研通過調(diào)查問卷方式進行。

（1）用戶交互情況調(diào)研。面向農(nóng)知系統(tǒng)用戶，根據(jù)2.3.2 的知識服務系統(tǒng)用戶交互框架設計問卷，采用問卷星發(fā)放調(diào)查問卷（https://www.wjx.cn/vm/eOH4IOq.aspx），調(diào)研使用者的真實需求以及操作偏好，分析農(nóng)知系統(tǒng)用戶交互下，用戶獲取利用信息資源與服務的整體情況、具體需求和問題，也為本文后續(xù)的農(nóng)知系統(tǒng)用戶交互的完善提供支撐。

調(diào)查問卷分為三大部分開展調(diào)查：一是用戶對于農(nóng)知系統(tǒng)人機交互的滿意度；二是用戶對于農(nóng)知系統(tǒng)人際交互滿意度；第三部分是建議，共計16 題。本次調(diào)查回收有效問卷80 份，調(diào)查樣本符合農(nóng)知系統(tǒng)主要受眾人群分布，結(jié)果如下：①用戶對于農(nóng)知系統(tǒng)的整體使用感較為滿意，總分為3，總體滿意度為2.87；②人機交互層面，系統(tǒng)的頁面展示滿意度為75%，有待優(yōu)化提高，對于系統(tǒng)的響應和更新速度實時滿足科研探索等需求、提供的音視頻清晰度滿意度為100%，其他幾項均為87.5%；③人際交互層面，用戶對于線上的滿意度有待提高，滿意度為75%，線下滿意度為87.5%；④建議部分是繼續(xù)完善審核審批流程、上線AOP、多些內(nèi)容等。

（2）用戶特征分析。農(nóng)知系統(tǒng)百度統(tǒng)計分析，選取2021 年4 月30 日至2021 年5 月29 日，30 天的數(shù)據(jù)進行趨勢分析和訪客分析，為優(yōu)化農(nóng)知系統(tǒng)用戶交互提供系統(tǒng)支撐。

趨勢分析分為按日和按時分析：按日分析（圖2），節(jié)假日周末休息時，瀏覽量和訪問數(shù)下降，工作日瀏覽量訪問數(shù)增加，平均訪問時長為2 分50 秒，用戶停留時間較長。跳出率為55.53%，可能用戶快速找到了所需信息或者未找到，迅速跳出；按時分析，6 點到10 點，訪問量增長，10 點以及14 點達到峰值；工作時間瀏覽量和訪問量較大，證明用戶一般是在工作時間訪問系統(tǒng)，即可在工作時間前實現(xiàn)信息資源的更新，用戶可感知系統(tǒng)實時性。

圖2 按日趨勢分析Fig.2 Daily trend analysis

訪客分析：直接訪問量較大，證明農(nóng)知系統(tǒng)有固定的用戶群體，用戶使用較為穩(wěn)定；大多數(shù)訪客使用PC 端訪問；訪客性別男性占比較大，高學歷用戶量大；新訪客占比大，用戶對于登錄意識薄弱，頁面設計可加強引導，訪問一頁的訪客是總訪客的一半多，訪問時長1～3 分鐘占比為一半多，證明大多數(shù)訪客有一定時間，處于認真訪問階段；工作時間使用較多，網(wǎng)絡環(huán)境良好，一般是在辦公場所的科研人員使用，根據(jù)訪客的使用時間以及各模塊信息的頁面情況分析可得工作任務較多；可根據(jù)用戶特征，從頁面設置、信息等維度針對性的予以優(yōu)化完善。

4.1.2 系統(tǒng)側(cè)分析

根據(jù)知識服務系統(tǒng)用戶交互，應用于農(nóng)業(yè)知識服務系統(tǒng)，從資源層、技術層、服務層剖析人機交互與人際交互。

（1）資源層。農(nóng)知系統(tǒng)資源信息由權(quán)威機構(gòu)發(fā)布，準確真實；相關性：系統(tǒng)內(nèi)部資源關聯(lián)度有待提高，無法完全實現(xiàn)一站式檢索等；及時性：更新及時；多樣性：呈現(xiàn)形式多樣，文字、圖片和視頻等；來源多元，收錄中文期刊論文、外文期刊論文、OA 期刊論文、科技成果、農(nóng)業(yè)專利、行業(yè)報告、科學數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)等資源；獲取方式包含萬方快鏈、全文鏈接和請求原文等。

（2）技術層。農(nóng)知搜索語義化智能化不足，隱私保護技術欠缺以及瀏覽器兼容問題。①農(nóng)知搜索語義化智能化不足：無法根據(jù)用戶的IP 或者登錄等歷史記錄，給予用戶關鍵詞或者熱詞的提示；若無檢索結(jié)果，缺乏可提示用戶替換檢索詞或為用戶提供相關檢索詞。②隱私保護技術欠缺，農(nóng)知系統(tǒng)構(gòu)建 “用戶畫像” 進行 “精準推送” 服務，缺少為用戶提供不針對用戶特征的選項或用戶拒絕途徑；缺乏系統(tǒng)主動對隱私行為與偏好分析，易陷入數(shù)據(jù) “可用性” 和 “私密性” 的隱私悖論。③用戶用不同瀏覽器查看或登錄農(nóng)知系統(tǒng)，顯示效果應統(tǒng)一，但存在的瀏覽器兼容問題使得不同瀏覽器對同一段代碼解析不同[23]，頁面顯示不同；瀏覽器使用不同的內(nèi)核和處理思路：第一，瀏覽器版本越老，存在問題越多[24]；第二，瀏覽器不同，內(nèi)核、標準和實現(xiàn)方式都存在差異[25]；第三，程序員設計代碼不規(guī)范，使不兼容現(xiàn)象更凸顯。

（3）服務層。從頁面展示、功能維度和應用場景3方面對于農(nóng)知系統(tǒng)服務層進行分析。①頁面展示：首頁信息過于豐富，頁面過長，無相關動畫導航，用戶易失去耐心。②功能維度：功能互動性和用戶參與度有待完善，用戶登錄后的 “個人中心” 頁面功能較為單一。③應用場景：農(nóng)業(yè)知庫公眾號和微信小程序，缺乏可識別農(nóng)作物或者農(nóng)作物病蟲害等相關知識應用的小程序，方便用戶操作等；線下，缺少農(nóng)知系統(tǒng)交流研討會和沙龍活動，把握用戶需求。

4.2 優(yōu)化設計

4.2.1 優(yōu)化人機交互

（1）資源層。根據(jù)用戶交互情況調(diào)研結(jié)果，系統(tǒng)的頁面展示滿意度為75%，需完善農(nóng)知系統(tǒng)信息資源的呈現(xiàn)方式和交互動線設計等，實現(xiàn)用戶使用友好目標。實現(xiàn)內(nèi)部資源整體聯(lián)動，進入系統(tǒng)分為有明確需求用戶和無目的用戶，前者直接使用 “農(nóng)知搜索” 或前往專題；后者首頁為主要瀏覽動線。用戶交互動線設計要遵循 “互相關聯(lián)跳轉(zhuǎn)，系統(tǒng)整體聯(lián)動” 原則，瀏覽點擊連續(xù)，提高知識曝光率?？筛鶕?jù)關聯(lián)專題內(nèi)容或個性化推薦算法，搭建高粘性的交互動線。通過“彈窗” 引導下一步交互內(nèi)容，主動提供用戶選擇服務，首頁設置“彈窗” 新人福利，明確新用戶交互操作。

（2）服務層。根據(jù)知識服務系統(tǒng)用戶交互，對于農(nóng)知系統(tǒng)服務層優(yōu)化，分為頁面展示、功能、應用場景和情緒化設計4 方面（表2），頁面展示主要增加個人信息保護頁面設計，功能層，增加場景、人設、用戶成長以及情報服務、數(shù)據(jù)服務和產(chǎn)業(yè)專題，應用場景則多場景多終端（PC、APP 和微信小程序）完善升級，實現(xiàn)增加曝光度，情緒化設計則為操作層面人性化設置。

表2 服務層優(yōu)化示意圖Table 2 Schematic diagram of service layer optimization

頁面展示維度優(yōu)化：在農(nóng)知系統(tǒng) “版權(quán)聲明” 中設置“個人信息保護說明”（圖3），用戶可點擊查看，在網(wǎng)頁端和移動端設置，用戶登錄或者個人信息內(nèi)容更新后彈出 “個人信息保護指引”，用戶點擊 “我已閱讀并同意以上條款”。

圖3 個人信息保護說明顯示頁面Fig.3 Personal information protection instruction display page

4.2.2 優(yōu)化人際交互

農(nóng)知系統(tǒng)的用戶交互分為線上和線下。①線上，根據(jù)用戶交互情況調(diào)研結(jié)果，線上的滿意度較線下滿意度而言，有更多提升空間有待提高，所以需加大對于線上人際交互的優(yōu)化。參照 “我的CNKI”，建立“我的農(nóng)知” 頁面；線上用戶轉(zhuǎn)發(fā)分享農(nóng)知系統(tǒng)，提供相應獎勵，如提高權(quán)限或獲得情報服務和數(shù)據(jù)服務權(quán)限，對農(nóng)知播欄目精細化打造，建立在線 “農(nóng)業(yè)交流社區(qū)” 等。②增加線下會議開展，定期組織研討交流會，分享交流沙龍活動等。

5 總結(jié)與展望

5.1 研究結(jié)論

用戶交互，從用戶端出發(fā)，實現(xiàn)用戶側(cè)使用友好，在大數(shù)據(jù)時代展現(xiàn)了強大的優(yōu)勢，也成為各行各業(yè)研究的熱點，同時為知識服務系統(tǒng)提供人性化服務起到重要指導和支撐作用。構(gòu)建知識服務系統(tǒng)用戶交互體系，基于農(nóng)業(yè)專業(yè)知識服務系統(tǒng)現(xiàn)狀，實現(xiàn)優(yōu)化，對于知識服務系統(tǒng)進一步增加用戶粘性和實現(xiàn)人性化服務，具有一定借鑒意義和參考價值。

5.2 未來展望

本文提出了知識服務系統(tǒng)用戶交互框架設計，具有一定的優(yōu)勢，利用調(diào)查問卷等方式對于平臺用戶交互情況分析，進而提出優(yōu)化方案并實現(xiàn)，但是仍存在部分問題需要進一步研究和完善，具體如下：①技術層面有待優(yōu)化。用戶交互技術中的語義檢索與隱私保護技術，對于用戶使用的便捷性與感知隱私邊界至關重要，本文對于農(nóng)業(yè)專業(yè)知識服務系統(tǒng)優(yōu)化的技術層面設計欠缺，在后續(xù)研究中需完善探究技術層，滿足用戶多元化、復雜化和實時化需求。②優(yōu)化結(jié)果檢驗不足。系統(tǒng)優(yōu)化方案提出并實現(xiàn)后，需專家學者進一步檢驗其完善效果，提出建設性建議，以更好的實現(xiàn)農(nóng)知系統(tǒng)用戶交互模式的全方位優(yōu)化。