时间限制和搜索任务类型对搜索体验的影响分析
刘畅, 张璐
北京大学信息管理系 北京 100871
刘畅, ORCID: 0000-0002-9183-6385, E-mail: imliuc@pku.edu.cn

作者贡献声明:刘畅: 研究设计、部分数据分析, 文章主体内容撰写; 张璐: 部分数据收集、数据清理和分析, 第4节部分撰写。

摘要

目的 分析不同情境(有无时间限制、两种搜索任务)如何影响用户搜索行为和体验。方法 采用用户实验法, 共计40名大学生被试参与实验。他们在有时间限制和没有时间限制的情况下分别完成两种类型的搜索任务: 事实型和理解型任务。结果 实验发现时间限制会减少用户搜索时长、写文档时长, 且会降低用户搜集的信息量和新知识的增长程度; 但时间限制会加速用户整理信息的速度。同时, 研究也发现搜索任务对搜索体验的影响。搜索任务类型对用户搜索和写文档的时间比例及文档字数产生的速度均没有显著影响。但是无时间限制时, 被试会花费更多的时间完成理解型任务, 但在两类任务中搜集的信息量和新知识增长量却没有显著差异。在有时间限制时, 相比事实型任务, 被试在理解型任务搜集更多的信息量却认为其获取的新知识量较少。【局限】在实验室环境中模拟搜索时间限制, 可能与真实情景下的时间限制存在差异, 因此研究结论推广有一定的局限性。结论 本研究说明时间限制会影响用户搜索策略, 以及用户对不同搜索任务付出的认知努力, 对更全面地理解时间和搜索任务两个情境因素对搜索行为的影响有重要意义。

关键词: 时间限制; 搜索任务类型; 搜索体验; 搜索行为; 搜索策略
中图分类号:G252.7
Effect of Time Constraint and Task Type on Search Experience
Liu Chang, Zhang Lu
Department of Information Management, Peking University, Beijing 100871, China
Abstract

[Objective] This paper investigates the differences of users’ search experience between two types of tasks, with and without time constraint, with the goal to understand how various contextual factors influence search behaviors and experience.[Methods] A user experiment is conducted, in which 40 undergraduate students participated, to search for two types of search tasks: Fact Finding (FF) and Information Understanding (IU), under two time conditions: with time constraint, and without time constraint.[Results] The results show that time constraint significantly shorten users’ search time, writing time, and the amount of information produced in the notebook, and their new knowledge acquisition; in addition, users speed up the number of words produced in the documents. With respect to the task type effect, users’ ratio of time on search and writing, the number of words produced on documents during search are not significantly influenced by task type, no matter whether there is time constraint or not. Very interestingly, when there is no time constraint, users spend longer time to complete the task, longer time on searching to accomplish IU tasks; however, there is no significant difference on the amount of information collected and the level of new knowledge acquisition. When there is time constraint, comparing with FF tasks, users collect more information but think they acquire lower level of new knowledge. [Limitations] This study is conducted in a lab environment, and the time constraint is manipulated by experimenters, which may not be the same as it is in real settings, so the results of this study may not be generalizable to various conditions.[Conclusions] This study has implications for understanding how time and search task type influence search behaviors for information search research.

Keyword: Time constraint; Search task type; Search experience; Search behavior; Search strategy
1 前 言

用户在各种情境下进行信息查询和搜索, 情境决定了用户的搜索目的和任务, 也会影响用户与系统之间的交互及其认知过程, 因此情境是信息查询和搜索行为研究中的重要研究因素。情境概念包含的内容广泛, 如搜索环境、搜索任务、用户知识、搜索技能、认知类型等, 实验验证了各种情境因素对搜索行为的影响。在这些因素中, 任务类型被认为是影响用户搜索行为和搜索体验的重要环境因素[1]; 时间限制作为另一种环境因素, 还未展开丰富的研究。Savolainen[2]对将时间作为信息查询行为情境变量的研究进行综述, 提出可以将时间视为一种稀缺资源, 即研究用户如何在有时间限制的情况下进行信息查询。但是目前针对时间限制对搜索行为影响的研究仍是空白。在本研究中, 笔者选取任务类型和时间限制作为两个主要因素, 探究时间限制对用户搜索体验有何影响, 在两种类型的搜索任务下是否存在差异。

探究时间限制对用户在两种任务类型中的信息行为的不同影响, 可以帮助更好地理解用户对于时间条件变化会怎样反应, 以及他们在搜索过程中需要怎样的系统支持。本文做了一个用户实验, 控制被试搜索的时间并设计两种类型的任务, 探究时间限制和任务类型对用户搜索行为和搜索体验的影响, 展示被试的信息和知识获取量评估的结果。具体来说, 本文有如下几个研究问题:

(1) 有无时间限制是否会对用户搜索体验产生影响?

①如果有影响, 具体的影响是什么?

②两种搜索任务的影响是否一致?

(2) 搜索任务类型是否会对用户搜索体验产生影响?

①如果有影响, 具体的影响是什么?

②有无时间限制的影响是否一致?

2 相关研究

将时间限制作为环境因素来探究的研究并不多。Savolainen[2]回顾了将时间作为信息搜索的环境因素的相关研究, 并总结出探究时间环境条件的三种主要方法。一个角度则是将时间看成一种有限的资源, 但是在之前的研究中, 时间限制会如何影响用户对信息资源的选择、相关度评价或是他们总体的搜索体验并不清楚。Slone[3]探究时间限制对一般互联网和网页搜索的目的和行为的影响, 尤其是搜索者在有无时间限制的时候各会搜索什么。Crescenzi等[4]发现被感知到的时间压力和任务难度是用户对其搜索策略感到满意的重要预测因子。在近期的研究中, Fujikawa等[5]探究了三个搜索限制(时间、每人能提交的检索式数量和能浏览的文件数)对人们的感知、行为和表现的影响。在此研究中, 时间限制设置为15分钟, 但是时间限制并没有产生显著的影响。Maule等[6]发现时间限制对人们在决策过程中的情感变化和信息处理策略产生影响; 具体而言, 时间压力让实验参与者更为活跃但是也更焦虑, 他们倾向于使用多种不同的策略来应对不充足的时间。心理学的相关研究也发现时间限制会影响人们的信息查找策略以及任务完成的效果[7, 8]

搜索任务类型是信息搜索行为研究关注的重要因素, 学者提出了多种任务类型分类方法。其中 Li等[1]提出搜索任务的分面分类方法, 包括搜索任务本身的特点(搜索目标、结果、许可时间、复杂度等), 及搜索者本身的特点(了解程度、难度、紧迫感等)。任务难度和复杂度都被验证可以影响用户搜索行为和体验[9, 10]。Kellar等[11]比较了事实型搜索和信息收集型搜索, 发现用户在搜索事实型任务时会有较长的持续时间、较长的检索式、较少的页面浏览。Wu等[12]根据Anderson等[13]学习分类法中的认知复杂度维度, 设计搜索任务的5个复杂度: 即记忆、理解、应用、分析、评价、创造。研究发现, 当搜索任务复杂度提升时, 用户搜索的交互行为增多, 检索式更长、检索页面上更多点击, 同时难度评分也升高, 即搜索任务的复杂度增加影响用户的搜索策略和体验。

但目前的研究中, 在不同类型的任务中设定时间限制时, 用户的搜索行为和体验会如何变化还不明确。在Li等[1]的分类中, 时间既可以是客观变量, 衡量用户可用的搜索时间; 也可以是主观变量, 即用户体会到的紧迫感。本研究将时间视为一种客观变量, 即控制许可时间的长度, 采用Wu等[12]的分类方法, 衡量时间因素对用户搜索体验的影响。

3 研究方法
3.1 用户实验

本研究采用用户实验法, 对搜索时间和搜索任务类型进行控制, 记录用户的交互行为和搜索体验, 进行数据分析。来自北京大学的40名本科生参与了本实验, 其中男生20名, 女生20名。他们来自人文类、社会科学类、自然科学类、工科类和医学类等不同院系, 分布于不同年级: 大一5人、大二11人、大三15人、大四9人。

Wu等[12]根据Anderson等[13]提出的学习认知过程六维度的前5个维度设计了5类搜索任务, 包括: 记忆、理解、应用、分析、评估。Wu等[12]发现随着维度的升高, 完成任务所需的认知和努力都随之增加。考虑到本实验会对被试的搜索时间有严格限制, 因此选择前两个维度— — 记忆和理解, 并参考前人的研究设计了两种任务类型: 事实型信息查找任务(Fact Finding, FF): 搜索特定、具体的事实和信息; 理解型信息查找任务(Information Understanding, IU): 搜索时需要理解和总结找到的信息以获取知识。每种任务类型各有两个不同主题, 因此共有4个搜索任务, 任务具体描述如下:

(1) FF-1: 听说印度婚礼很有趣也有很多的风俗特点, 请你尝试搜索印度婚礼的风俗、特点和流程, 比如婚礼前的准备、新郎新娘的服饰、手绘的特点、以及婚宴食物的准备等印度婚礼中特别的环节。

(2) FF-2: 你的一个高中同学说他被隐翅虫咬了, 感觉皮肤发痒, 痒的地方用手挠, 结果还化脓了。你听说之后很担心, 就想上网查一下什么是隐翅虫, 有没有毒, 遇到隐翅虫应该怎么办?如果被隐翅虫咬了应该怎么治疗。

(3) IU-1: 你的侄子正在考虑加入学校的足球队, 你的大部分亲戚均对这个主意感到赞同。但你认为足球是一项危险的运动, 并且你担心会有潜在的健康危险。因此你需要知道, 长期踢足球是否对青少年的健康有危害?

(4) IU-2: 多立克柱式是古希腊建筑中很有特色的一种建筑形式。请尝试搜索多立克柱式的一般特点和典型的代表作品, 并查找多立克柱式是否对中国建筑产生影响, 有哪些表现?

为了探究时间限制对搜索行为的影响, 实验中设计了两种时间情境: 有时间限制(Time Constraint, TC)和没有时间限制(No Time Constraint, NTC)。在TC情况下, 被试搜索每个任务的时间为5分钟。而在NTC情况下, 当被试认为已经查找到并保存了足够的信息时, 可以随时停止搜索。实验设计中, 时间限制和搜索任务的次序采用拉丁方阵进行充分的轮换, 具体参见文献[14]

实验开始之前, 被试首先填写个人背景信息问卷, 然后在实验室的电脑上完成4个搜索任务。每个任务开始前, 被试需填写关于搜索主题熟悉程度及搜索结果预判的问卷; 搜索过程中, 被试需要将搜索任务要求的相关内容保存在一个电子记事本中, 他们与电脑的交互行为通过Morae Recorder 3.3(①Morae Recorder 3.3. https://www.techsmith.com/morae.html.)在后台记录; 搜索完成后, 被试回答搜索体验的相关问题。

3.2 搜索体验变量

本研究的重点是分析时间限制和搜索任务类型对用户搜索体验的影响, 其中搜索体验主要描述用户在不同的情境下, 如何通过信息搜索、信息阅读和整理过程完成搜索任务, 以及对新知识的掌握程度。搜索体验的变量主要通过录屏日志和搜索前后的问卷两个途径测定。

通过录屏日志测定的变量:

(1) 任务完成时间: 用户完成每个搜索任务从开始到结束的时间。

(2) 写文档时间: 用户完成搜索任务过程中花费在写文档上的总时间。

(3) 搜索时间: 用户在完成搜索任务过程中花费在搜索网页上的总时间。

(4) 写文档时间占比: 用户写文档时间占任务完成时间的比例。

(5) 搜索时间占比: 用户搜索时间占任务完成时间的比例。

(6) 文档中的字数: 用户完成单个搜索任务所产生的电子文档中的字数总和。

(7) 平均每分钟写文档的字数: 文档中的字数/写文档时间。

通过问卷测定的变量:

(1) 搜索前对任务的熟悉度: 您对这个搜索主题的熟悉程度是?(1-完全陌生; 2-听说过但不了解; 3-知道一点; 4-比较熟悉; 5-非常熟悉)

(2) 搜索后对任务的熟悉度: 通过完成这次搜索任务, 现在, 你对这个搜索主题的熟悉程度是?(1-完全陌生; 2-听说过但不了解; 3-知道一点; 4-比较熟悉; 5-非常熟悉)

(3) 搜索后新知识获取量: 通过完成这次搜索任务, 你是否有收获新的知识?(1-完全没有新收获; 2-仅收获了一点; 3-收获了一定量; 4-收获了较多; 5-收获了很多)

4 分析结果

在数据分析之前, 笔者对数据进行正态性检验。若呈正态分布, 则用独立样本t检验; 若呈非正态分布, 则使用Mann-Whitney检验。

4.1 时间限制对搜索体验的影响

考虑全部搜索任务进行分析, 再针对每种搜索任务具体分析, 时间限制对搜索体验的统计检验结果, 如表1所示。

(1) 时间限制对全部搜索任务的影响

考虑全部搜索任务时, 结果显示(表1的第2、3列), 被试在NTC时花费了比TC时更长的时间完成搜索任务(t= -9.54, p< 0.001), 且写文档和搜索时间也都显著多于TC情况(U=1066, p< 0.001)。但是写文档和搜索的时间占比在NTC和TC情况下却没有显著的差异。

表1 有无时间限制对搜索体验的影响(均值及方差)

被试在NTC情况下产生的文档中的字数显著多于TC情况(U=1872, p< 0.001); 且在NTC情况下平均每分钟写文档的字数显著少于TC情况, 即在有时间限制的情况下, 用户会显著提高在文档中产生字数的速度。

搜索开始前, 被试对搜索任务的熟悉程度在NTC和TC情况下没有显著差别; 但是在搜索结束后, 被试在NTC情况下对任务的熟悉程度显著高于TC情况(U=2187, p=0.004), 且搜索后新知识获取量也是NTC情况显著高于TC情况。

(2) 时间限制对事实型搜索任务的影响

单独考虑事实型任务时, 被试的搜索体验差异与考虑全部搜索任务时的几乎一致(结果如表1的第4、5列所示), 只有一个变量不同, 即: 当被试搜索事实型任务时, 搜索完成后对任务的熟悉程度在NTC和TC之间没有显著的差异。但是比较搜索后新知识的获取量时, 被试在NTC时比TC时获取了显著更多的新知识。说明对于事实型搜索任务, 有无时间限制对被试的搜索体验影响程度略小。

(3) 时间限制对理解型搜索任务的影响

单独考虑理解型任务时, 被试在NTC和TC情况下的搜索体验差异与考虑全部搜索任务时是完全一致的(结果如表1的第6、7列所示)。

4.2 搜索任务类型对搜索体验的影响

针对两类搜索任务类型: 事实型和理解型任务, 比较被试在完成两类任务时的搜索体验的差异。首先是考虑全部搜索情境, 然后分别针对无时间限制和有时间限制两种情境下, 对两类搜索任务的搜索体验进行对比。

(1) 两类搜索任务比较

分析结果如表2所示。考虑全部的搜索情境时(如表2的第2、3列所示), 被试完成事实型任务花费的时间比完成理解型任务的时间短, 且差异显著(t= -2.01, p=0.046); 其中在事实型任务中搜索所用的时间也比在理解型任务中的时间短, 且差异显著(U=3606, p=0.01)。但是, 被试在两类搜索任务中的写文档时间、搜索时间占比、写文档时间占比都不存在显著差异。

表2 用户搜索体验在两类搜索任务类型下的差异(均值及方差)

被试在完成搜索时产生的文档中的字数在两类搜索任务不存在显著差异, 但是两类搜索任务的平均每分钟写文档的字数存在显著差异(U=2322, p=0.028), 即被试在事实型任务中写文档的速度比在理解型任务中写文档的速度要快很多(MEANFF=296.30> MEANIU= 287.02)。

搜索前, 被试对事实型任务的熟悉程度显著低于对理解型任务的熟悉程度(U=3946, p< 0.001); 但是任务完成后, 被试对两种任务的熟悉程度没有显著差异; 说明被试对事实型任务的知识增长程度比在理解型任务中的要高, “ 搜索后新知识获取量” 这一指标也验证了这一结果, 显示被试在事实型任务中获得新知识的程度显著高于在理解型任务中的程度(U=2245, p=0.01)。

(2) 没有时间限制时搜索任务类型比较

没有时间限制时, 结果如表2的第4、5列所示。被试完成理解型任务所花费的时间(MIU=985.97s)比完成事实型任务(MEANFF=709.42s)花费的时间长, 且差异显著(t= -2.62, p=0.01)。两类任务在写文档上所用时间不存在显著差异(U=636, p=0.48), 但在搜索信息所用时间有显著差异。其中, 理解型任务比事实型任务的搜索时间更长(MEANIU=795.38s> MEANFF=572.25s, t= -2.48, p= 0.02)。但是写文档和搜索时间占比在两类搜索任务中没有显著差异。

对比被试在两种类型任务中产生的文档中的字数, 没有发现显著区别(U=681, p=0.816); 对比写文档时平均每分钟产生的字数, 发现被试在事实型任务中平均每分钟写文档的字数略高于理解型任务(MEANFF= 165.18> MEANIU=116.72), 但差异并不显著(U=536, p= 0.077)。

搜索开始前, 被试对理解型任务的熟悉度显著高于事实型任务(U=497, p=0.02); 搜索后被试对于两种任务的熟悉度不存在显著差异(U=631, p=0.41), 且用户在完成两种任务后的新知识获取量也不存在显著差异(U=669, p=0.70)。

(3) 有时间限制时搜索任务类型比较

存在时间限制时, 结果如表2的第6、7列所示。因所有搜索都被限定为搜索时间不能超过5分钟, 因此两种任务完成时间不存在显著差异。两种任务中花费在写文档上和搜索上的时间及其比重也不存在显著差异。

对比两种任务中产生文档中的字数发现: 被试在理解型任务中产生的文档字数多于事实型任务(MEANFF=1089.00> MEANIU=1219.87), 且差异显著(U= 560.50, p=0.046); 被试在理解型任务中平均每分钟写文档的字数也略多于事实型任务(MEANFF=424.05> MEANIU=448.59), 但差异不显著(U=662, p=0.325)。

搜索前被试对理解型任务的熟悉程度显著高于对事实型任务的熟悉程度(MEANFF=1.51< MEANIU=2.08, U=454, p=0.001); 但是搜索后被试对两种任务的熟悉度不存在显著差异(U=614, p=0.11), 并且被试认为自己在事实型任务中获取的新知识量显著高于理解型任务(U=405, p< 0.001)。

4.3 小 结

本文探究了在有无时间限制的情境下, 两类搜索任务中用户行为和搜索体验上的差异。时间限制会影响用户搜索体验的若干方面, 如: 存在时间限制时, 用户的搜索时间、写文档时间均显著减少、产生字数显著减少、但每分钟产生的字数显著增加, 且用户的搜索后任务熟悉程度显著降低, 获取新知识的量也显著降低。研究还发现时间限制不会影响用户的某些搜索体验, 如无论有无时间限制, 用户写文档和搜索的时间占比没有显著差别。

此外, 本研究比较了用户在两种搜索任务中搜索体验的差异, 尤其是从有无时间限制这个角度得到一些新发现。在没有时间限制的情况下, 用户完成理解型搜索任务所花费的时间显著长于事实型任务, 其中用于搜索的时间也是理解型任务显著长于事实型任务, 但两种任务在写文档上花费的时间、写文档及搜索的时间占比、文档字数及每分钟产生的字数均无显著差异。对于搜索题目熟悉程度, 虽然搜索前用户对事实型任务的熟悉程度比理解型任务低, 但是搜索后的熟悉程度以及新知识获取程度在两类任务间并无显著差异。

在有时间限制的情况下, 用户完成理解型任务和事实型任务所花费的时间、其中的搜索时间、写文档时间、搜索/写文档的时间占比均没有显著差异。从文档字数来看, 用户在理解型任务中产生的字数显著多于事实型任务, 且在理解型任务中平均每分钟产生的字数显著高于事实型任务。对于搜索题目熟悉程度的相关指标, 发现被试在搜索前对理解型任务的熟悉程度高于事实型任务。虽然搜索后熟悉程度没有显著差别, 但被试认为自己在事实型任务中获取的新知识远高于在理解型任务中获取的知识。

5 讨 论

本文探讨了在有无时间限制的情况下, 用户搜索两类任务的过程中体验和效果的差异, 旨在分析用户在不同情境下搜索行为和策略的差异。

研究发现用户需要花费比事实型任务更长的时间、尤其是更长的搜索时间来完成理解型任务。这一发现与以往的研究发现一致, 即搜索任务复杂度增高会导致用户花费更长的时间。但搜索任务类型对用户搜索和写文档的时间占比没有显著影响。在无时间限制时, 搜索所占时间比重约为75%-80%; 在有时间限制时, 搜索所占比重约为80%-85%。这说明, 搜索任务复杂度影响用户在时间分配上的策略较小, 无论何种类型的搜索任务, 用户都会在保证搜索到足够新信息的前提下, 再整理相关文档, 同时这也说明用户在搜索过程中需要搜索系统提供更好的信息组织和整理的帮助。

从用户文档的字数来看: 无时间限制时, 用户在两类任务中产生的字数相近; 有时间限制时, 用户在理解型任务中产生更多的字数。这说明用户完成两种任务所需的信息量是相近的, 但是当存在时间限制的时候, 用户可能倾向于为理解型任务先存储更多的信息以便更好地完成任务。从产生字数的速度来看, 无论有无时间限制, 用户在两种任务中产生字数的速度均无显著差异。这意味着搜索任务的复杂度不会对用户产生字数的速度有显著影响, 其中可能的原因是用户在搜索过程中, 已经对搜索结果进行了适当的理解和分析, 因此在文档撰写上没有表现出差异。

对于熟悉度相关的指标, 虽然被试搜索前对理解型任务的熟悉程度较高, 但搜索后的熟悉程度在两种任务中却无明显差别, 这表明用户在事实型任务中熟悉搜索主题比在理解型任务中更容易一些。从新知识获取量的比较来看, 无时间限制时, 用户在两种任务中没有显著差异; 有时间限制时, 用户在事实型任务中获得的新知识量比理解型任务中的高。这说明搜索任务的复杂度即用户认知的复杂度是一致的, 因为事实型任务的复杂度较低, 用户只需要付出较少的认知努力就可以完成搜索任务。

由于不存在时间限制时是由用户自己决定何时结束搜索, 因此通过文档字数和知识增长程度可以推断用户在何种状态时停止搜索, 并比较其在两种搜索任务中的差异。无时间限制时, 虽然用户花费更长的时间完成理解型任务, 但是其文档的字数、新知识的增长程度均与事实型任务没有显著差异。这可能意味着无论在何种搜索任务中, 用户均会搜集相近的信息量, 并在自己认为得到某一程度的新知识的时候(①本研究发现的这个程度为3.7-3.8(以5分为满分), 参照表1。)停止进一步的搜索。Nickles等[15]曾提出用户停止搜索的若干规则, 其中的量化阈值(Magnitude Threshold)规则可以解释本研究的发现, 即用户积累搜索到的信息到达一定程度后就会停止搜索, 而非一定要获取全部的信息。这种解释仍需进一步分析和验证。

6 结 论

情境因素是信息行为研究的重要因素, 本研究通过实验法, 对被试的搜索时间进行限制, 并且设计了两类搜索任务, 旨在探讨时间限制和搜索任务类型对搜索体验的影响。研究发现, 时间限制会减少用户在搜索和写文档上所用的时间, 而且会降低用户在搜索中获取新知识的数量, 因而降低了用户的搜索体验; 但是用户的某些搜索策略, 如搜索和写文档的时间占比没有显著差别。除此之外, 还发现时间限制和搜索任务类型对搜索体验的交叉影响, 如在无时间限制时, 用户可能会在理解型任务中花费比在事实型任务中更多的时间, 但是写文档产生字数的速度相对较慢, 最终用户在两种任务中获取的信息量和知识量是相近的; 然而在有时间限制时, 用户在理解型任务中比在事实型任务中的产生文档字数的速度更快, 获得的信息量更大, 但获取的知识量却更低。

由于时间限制这一情境因素在目前的研究中还不够充分, 本实验的研究结果可以更好地帮助业界和相关领域学者了解时间限制对用户搜索体验的影响, 以及时间限制和搜索任务类型的交叉影响。由于是实验控制, 对于时间限制这一因素采用了自认为较严格的控制, 可能与真实搜索情境略有差异, 但是由于实验过程有较为科学全面的设计和流程, 因此本文结论有较好的信度。后续研究将进一步分析时间限制对用户其他搜索策略及行为的影响, 以及用户在不同时间限制的情况下信息需求的差异, 并对信息搜索系统的情景化、个性化设计提供建议。

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