農業專業知識服務系統用戶交互研究

李一開，葉颯，寇遠濤

（中國農業科學院農業信息研究所，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搜索到準確信息。Elsevier2019 科研用戶調研顯示，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%，這體現了用戶交互需進一步優化提升精準性。

目前國內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、單調性、機械性和繁復性等特征；現有理論架構和實踐不足，用戶交互的系統探索亟待加強。

農業知識服務是知識服務領域的重要組成部分，其需求面廣，包括農業科研人員、企業、政府等，提供高效便捷的多維信息咨詢等服務，國際上針對農業知識服務需求的平臺有E-ROSA、AGINFRA+、Ag-Gateway、BrAPIFARMWAVE 等，滿足農業領域的研究和創新，致力于促進和實現農業向數字農業的過渡；國內搭建的具有代表性的農業知識服務系統是農業專業知識服務系統，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化。

本文調研國內外知識服務系統，設計知識服務系統用戶交互框架，依托知識服務系統中具有典型性且農業知識服務需求迫切的中國工程科技知識中心建設項目 “農業專業知識服務系統”，實現其用戶交互優化，填補領域研究空白，為今后農知系統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、重復數據的處理兼顧、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基于網絡的用戶交互設計，以用戶為中心的系統體系[10]；網絡交互界面3 種隱喻設計[11]：生活體驗、角色設定和虛擬情境型；為網絡用戶[12]提供個性化自主交互式信息服務模式，伴隨網絡技術進步，用戶服務理念重視，知識服務系統用戶交互定能實現創新可持續發展。

2.3 實踐應用

用戶交互應用于商業和基礎建設領域等，可借鑒其節點交互和評價，建立用戶獎懲機制、增強社群認同感和優化UI 界面等，完善知識服務系統的用戶交互。①商業領域：海爾網絡化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 度節點交互和評價，形成體驗持續優化的閉環自運轉系統；個性化的音樂推薦[14]，提高用戶滿意度與產品競爭力；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，實現社群價值最大化。②基礎建設領域：數字圖書館知識發現系統用戶交互[15]，“資源、技術、服務和用戶” 四維一體系統服務；保證電網安全性的用戶側友好互動[16]；科學高效醫療服務體系[17]以醫療信息為基，用戶為中心，智能感知、網絡信息交互和大數據處理等技術為支撐，實現患者與醫方（即醫務工作者、醫療機構和設備多主體）互動；國外聚焦于探求社交媒體中患者行為特征[18]，制定在線醫療過程中醫學生行為指南[19]；國內研究虛擬健康社區信息公開意愿的因素，醫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+增強現實的人體解剖教學方法，在虛擬現實空間中構造人體模型，實現用戶與虛擬物交互。

3 知識服務系統用戶交互現狀分析與框架設計

3.1 知識服務系統現狀分析

基于上述用戶交互理論研究，結合知識服務系統用戶交互理論層面缺乏系統性總結，故而選取PC 端和移動端國內外典型知識服務系統，從資源、技術、服務層3 方面，橫向對比用戶交互現狀，為設計知識服務系統用戶交互框架提供研究基礎。

PC 端：醫藥衛生健康知識服務系統、中國知網和WOS；移動端：道客閱讀，現狀分析如表1 所示。

表1 知識服務系統比較Table 1 Comparison of knowledge service systems

3.2 理論框架設計

根據上述知識服務系統現狀分析、參考文獻《大數據環境下農業知識服務協作體系探索與實踐》[22]中的農業知識服務協作體系，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、呈現和獲取方式等。信息準確性，用戶使用知識服務系統，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，經專業篩選；呈現方式，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，保護知識產權的同時便捷用戶。

（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據設計算法模型，對于用戶隱私偏好分析，進行隱私聲明，尊重用戶的知情權，用戶勾選信息被有效保護，在用戶授權的情況下提供服務。

（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。統一頁面整體的風格色彩、字體大小、排列規律，符合知識服務系統科研人員用眼習慣。②準確性。準確傳達知識服務系統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，方便搜尋所需資源；同時用戶使用系統操作不便時，可建立反饋機制，如在線咨詢。③合理性。知識服務系統的頁面布局以及設置清晰合理、人性化，核心功能或內容盡可能調大字體或者加粗，多使用圖片形式呈現，保護視力。聽覺層面，清晰性，知識服務系統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使用時的時間狀態、網絡狀態、地點狀態、任務狀態以及使用終端。①時間狀態，多在工作時間；②網絡狀態，視頻圖片信息，用戶更多在WIFI 網絡狀態下瀏覽；③地點狀態，在辦公室、書房、教室和工作區域等效率較高的地方，使用移動端則多在交通工具上等環境；④任務狀態，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交互時，產生情緒化訴求，針對痛點和需求，優化設計側信息傳遞，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（用戶間的轉發、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 農業專業知識服務系統用戶交互現狀與優化

4.1 現 狀

4.1.1 用戶需求側分析

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

（1）用戶交互情況調研。面向農知系統用戶，根據2.3.2 的知識服務系統用戶交互框架設計問卷，采用問卷星發放調查問卷（https://www.wjx.cn/vm/eOH4IOq.aspx），調研使用者的真實需求以及操作偏好，分析農知系統用戶交互下，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，也為本文后續的農知系統用戶交互的完善提供支撐。

調查問卷分為三大部分開展調查：一是用戶對于農知系統人機交互的滿意度；二是用戶對于農知系統人際交互滿意度；第三部分是建議，共計16 題。本次調查回收有效問卷80 份，調查樣本符合農知系統主要受眾人群分布，結果如下：①用戶對于農知系統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，系統的頁面展示滿意度為75%，有待優化提高，對于系統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建議部分是繼續完善審核審批流程、上線AOP、多些內容等。

（2）用戶特征分析。農知系統百度統計分析，選取2021 年4 月30 日至2021 年5 月29 日，30 天的數據進行趨勢分析和訪客分析，為優化農知系統用戶交互提供系統支撐。

趨勢分析分為按日和按時分析：按日分析（圖2），節假日周末休息時，瀏覽量和訪問數下降，工作日瀏覽量訪問數增加，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，即可在工作時間前實現信息資源的更新，用戶可感知系統實時性。

圖2 按日趨勢分析Fig.2 Daily trend analysis

訪客分析：直接訪問量較大，證明農知系統有固定的用戶群體，用戶使用較為穩定；大多數訪客使用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，證明大多數訪客有一定時間，處于認真訪問階段；工作時間使用較多，網絡環境良好，一般是在辦公場所的科研人員使用，根據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；可根據用戶特征，從頁面設置、信息等維度針對性的予以優化完善。

4.1.2 系統側分析

根據知識服務系統用戶交互，應用于農業知識服務系統，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。農知系統資源信息由權威機構發布，準確真實；相關性：系統內部資源關聯度有待提高，無法完全實現一站式檢索等；及時性：更新及時；多樣性：呈現形式多樣，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、農業專利、行業報告、科學數據和統計數據等資源；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農知搜索語義化智能化不足：無法根據用戶的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，農知系統構建 “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；缺乏系統主動對隱私行為與偏好分析，易陷入數據 “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知系統，顯示效果應統一，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，內核、標準和實現方式都存在差異[25]；第三，程序員設計代碼不規范，使不兼容現象更凸顯。

（3）服務層。從頁面展示、功能維度和應用場景3方面對于農知系統服務層進行分析。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：農業知庫公眾號和微信小程序，缺乏可識別農作物或者農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，缺少農知系統交流研討會和沙龍活動，把握用戶需求。

4.2 優化設計

4.2.1 優化人機交互

（1）資源層。根據用戶交互情況調研結果，系統的頁面展示滿意度為75%，需完善農知系統信息資源的呈現方式和交互動線設計等，實現用戶使用友好目標。實現內部資源整體聯動，進入系統分為有明確需求用戶和無目的用戶，前者直接使用 “農知搜索” 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 “互相關聯跳轉，系統整體聯動” 原則，瀏覽點擊連續，提高知識曝光率?？筛鶕P聯專題內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。根據知識服務系統用戶交互，對于農知系統服務層優化，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、數據服務和產業專題，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 服務層優化示意圖Table 2 Schematic diagram of service layer optimization

頁面展示維度優化：在農知系統 “版權聲明” 中設置“個人信息保護說明”（圖3），用戶可點擊查看，在網頁端和移動端設置，用戶登錄或者個人信息內容更新后彈出 “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 優化人際交互

農知系統的用戶交互分為線上和線下。①線上，根據用戶交互情況調研結果，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化。參照 “我的CNKI”，建立“我的農知” 頁面；線上用戶轉發分享農知系統，提供相應獎勵，如提高權限或獲得情報服務和數據服務權限，對農知播欄目精細化打造，建立在線 “農業交流社區” 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 總結與展望

5.1 研究結論

用戶交互，從用戶端出發，實現用戶側使用友好，在大數據時代展現了強大的優勢，也成為各行各業研究的熱點，同時為知識服務系統提供人性化服務起到重要指導和支撐作用。構建知識服務系統用戶交互體系，基于農業專業知識服務系統現狀，實現優化，對于知識服務系統進一步增加用戶粘性和實現人性化服務，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用戶交互框架設計，具有一定的優勢，利用調查問卷等方式對于平臺用戶交互情況分析，進而提出優化方案并實現，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，本文對于農業專業知識服務系統優化的技術層面設計欠缺，在后續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優化結果檢驗不足。系統優化方案提出并實現后，需專家學者進一步檢驗其完善效果，提出建設性建議，以更好的實現農知系統用戶交互模式的全方位優化。