摘 要：本文在介紹視線追蹤技術的原理及其實現(xiàn)手段的基礎上，闡述了目前在信息行為研究領域中，利用視線追蹤技術對用戶信息行為進行研究所取得的研究成果以及研究意義。

關鍵詞：視線追蹤技術；用戶信息行為；研究成果

中圖分類號：TP393.01

隨著信息化社會的不斷發(fā)展和互聯(lián)網的日益普及，不僅網絡用戶的規(guī)模越來越大，而且網絡環(huán)境下的用戶行為隨著互聯(lián)網應用的普及也不可避免的發(fā)生巨大變化?；ヂ?lián)網的開放性、便捷性、交互性以及網上信息的豐富性，使越來越多的網絡用戶將互聯(lián)網作為獲取信息的主要途徑。為了增強網絡信息管理與服務的主動性與針對性，更好滿足用戶的信息需求，有效提升網絡信息服務，網絡用戶信息行為的研究也顯得越為重要。

國內外對網絡用戶信息行為的常用研究方法主要有調查法、實驗法、觀察法、網絡日志分析法、出聲思維法等。通過這些研究方法雖然在用戶信息行為的研究上取得了很多重要的研究成果，但這些方法也具有其固有的局限性，必然會限制該領域的研究取得進一步的突破。目前，隨著人機交互技術的迅速發(fā)展，視線追蹤技術在人機交互中的應用也越來越廣泛，它作為一種可視化研究方法逐漸被引入到用戶信息行為研究領域。下面本文將介紹用戶信息行為研究領域的這種新方法及其研究成果。

1 視線跟蹤原理與技術

1.1 視線運動的特點

眼睛是人們獲取信息最主要的輸入通道，為了獲取信息，人眼必須連續(xù)不斷地運動，這就是眼球運動。眼球運動主要有注視、跳動和平滑尾隨跟蹤三種方式，這三種眼動方式經常交錯在一起，目的均在于選擇信息，將要注意的刺激物置于像與中央窩區(qū)域，以形成清晰的像。實際上人眼在注視物體時眼睛并不是絕對靜止的，眼球為了看清物體總是需要不停地抖動，其幅度一般小于1°，所以視線運動通常表現(xiàn)為點到點的跳躍式掃描（saccade）。

1.2 視線跟蹤基本原理

由光源發(fā)出的紅外光線，經過半反半透鏡過濾可見光后把紅外光反射到眼球；眼球對紅外線經同一半反半透鏡反射到達能鎖定眼睛的特殊的瞳孔攝像機，通過連續(xù)記錄從人眼反射的紅外線，利用圖像處理技術獲得眼球的完整圖像；再經軟件處理后獲得視線變化的數據，從而達到記錄分析視線追蹤過程的目的，然后再對這些收集的原始數據進行加工和分析，進而用來分析用戶心理和用戶行為。

1.3 視線跟蹤技術的實現(xiàn)

通常人們精確的凝視方向是由眼睛的方位來決定，但眼睛的方位要受到頭的方位的限制。所以，人眼的凝視點由頭的方位和眼睛方位兩個因素決定。目前視線追蹤技術的主要實現(xiàn)手段分為以硬件為基礎和以軟件為基礎兩種。

以硬件為基礎的視線跟蹤方法需要用戶戴上特制的頭盔、特殊的隱形眼鏡，或者使用頭部固定支架、置于用戶頭頂的攝像機等，通過視點傳感器獲得視點數據。雖然這種方式識別精度較高，但對用戶的干擾很大。目前以硬件為基礎的視線跟蹤系統(tǒng)主要是由頭盔式眼動儀和配套計算機組成的頭盔式眼動跟蹤系統(tǒng)。由攝像頭式眼動儀和配套計算機組成的攝像頭式眼動跟蹤系統(tǒng)是以軟件為基礎的視線跟蹤系統(tǒng)。它是先利用攝像機獲取人眼或臉部圖像，后用軟件實現(xiàn)圖像中人臉和人眼的定位與跟蹤，從而估算用戶在屏幕上的凝視點。被測試者無需佩戴任何測試儀器，攝像頭校準后自動捕捉被測試者的眼動。

2 視線跟蹤技術在信息行為研究領域的研究

視線跟蹤技術始于19世紀，最早運用于心理學研究，尤其是對閱讀心理學的研究。目前該技術已經被推廣應用于閱讀研究、廣告心理學研究、人因工程研究、臨床醫(yī)學研究、人機交互研究等各種領域。近年來國外研究人員開始使用該技術來研究用戶的網絡信息行為，國內起步較晚尚處在探索階段。目前將視線跟蹤技術用于網絡信息行為的研究主要表現(xiàn)為：

2.1 用戶網頁瀏覽行為研究

美國一家專門研究網站和產品易用性的公司NielsenNormanGroup使用精密的“眼球跟蹤設備”來研究網頁瀏覽者的網頁瀏覽行為，并且得出了用戶對網頁的瀏覽視線呈“F”型現(xiàn)象的研究結論（即網頁瀏覽注意力“F現(xiàn)象”）?！癋現(xiàn)象”顯示用戶的瀏覽模式大致分為三個過程，即用戶首先橫向運動閱讀，通常是在網頁內容區(qū)域的上半部分。這樣的一個閱讀軌跡組成了F的上橫線。接著用戶的視線會從網頁上往下移一點，然后第二次橫向閱讀，通常這次涵蓋的區(qū)域會比前一次短。第二次的橫向構成了F的第二條橫線。最后，用戶會縱向地瀏覽網頁內容的左邊部分。有時候這個過程有時候相當緩慢，在眼球追蹤熱度圖上呈現(xiàn)的就是一條粗實的條紋有時候則很快，形成的就是散點狀熱度圖。這最后一個元素形成了字母F的豎杠。如下是熱力圖，分別來自不同類型的三個頁面：

（熱力圖中紅色部分表示用戶關注的最多，黃色部分則關注偏少，灰色部分則幾乎沒有關注。）

由圖中的信息可以看出，用戶在瀏覽三個不同網頁時的眼動軌跡通過眼動追蹤技術進行了記錄，其中第一幅圖所展示的是典型的F型注視點分布。我們可以通過對記錄數據的分析，能夠清楚的了解到用戶注視這三個網頁的先后順序以及對其中某一部分的注視持續(xù)時間，注視次數，注視點序列，眼跳距離，瞳孔大小變化等，并以此來分析用戶的心理活動，從而可以用于指導網頁設計和信息布局等方面的設計，并可為人機界面設計提供人的視覺參數，最終實現(xiàn)以用戶為中心的人機界面。同時這項研究也對網站企業(yè)在網頁的結構、內容、廣告位確定以及優(yōu)化等的決策提供了強大的理論支持。

2.2 用戶搜索行為研究

網頁是大量信息的一個載體，隨著互聯(lián)網的迅速發(fā)展，越來越多的人開始使用它來進行信息的搜集，用戶搜索過程的基礎行為也成為國內外研究的熱點，視線追蹤技術也逐漸被運用到用戶信息行為研究領域。

首先使用眼動追蹤研究互聯(lián)網搜索行為的是Granka等（2004），這個研究通過在Google上的10個不同的搜索任務分析了用戶的基本的眼動方式和系列模式。此項研究發(fā)現(xiàn)大多數用戶只查看并點擊Google搜索結果中前兩個，而且瀏覽檢索結果的順序是從上往下的。

Klockner等對用戶瀏覽檢索結果的順序進行研究，發(fā)現(xiàn)大多數人采用深度優(yōu)先策略，在移到下一條結果之前決定是否要打開該條結果，而且只有一小部分人（15%）使用廣度優(yōu)先策略，他們在打開某一項結果之前要對大部分或者所有的結果進行評估。這個發(fā)現(xiàn)對于改善搜索引擎結果呈現(xiàn)的方式具有很重要的指導意義。

搜索營銷公司Enquiro和Did-it與眼動儀公司Eyetools合作進行了一項研究，發(fā)現(xiàn)用戶觀察google搜索結果頁面時顯示出類似于一個“F”型的眼動模式，這個模式被稱為“金三角”。這種現(xiàn)象證實了一個簡單的問題：搜索結果中排名靠前的內容更容易受到用戶的關注和點擊。

用戶的性別和搜索任務類型在網絡檢索中有無差異，Lorigo等人采用注視、瞳孔大小、掃描路徑等視線跟蹤指標進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)完成任務的時間長短取決于搜索的任務類型而不是性別。用戶完成信息類任務（即檢索目標是獲取某種類型的信息）往往要比完成導航類任務（即找到腦海中已經存在的特定網站或主頁）花更多的時間；同時發(fā)現(xiàn)用戶評估查詢結果頁面的瀏覽方式與用戶性別有關，女性對于已經訪問過的摘要過程具有回視和重復瀏覽的習慣，而男性常常采用線性的方式查看檢索結果且查看比女性更多的結果。

2.3 搜索引擎研究

搜索引擎已經成為互聯(lián)網不可缺少的工具，可以幫助人們更快的找到所要的內容和信息，提高做事的效率，使互聯(lián)網資源高效的利用。因此，互聯(lián)網的搜索引擎扮演了信息需求者和網頁上大量潛在相關信息之間的中介作用，目前利用視線追蹤技術對搜索引擎的研究也取得了一些成果。

ZhiweiGuanEdwardCutrell通過記錄和分析眼動指標的相關數據，研究了搜索引擎結果頁面中摘要的長度、目標結果位置及任務類型對用戶的影響。研究發(fā)現(xiàn)人們通常按順序瀏覽檢索結果，并且排在前面的結果往往被大部分人注意，無論用戶最終點擊了哪條結果項，他們都只查看了檢索結果中的前3、4項；完成信息類任務所花費的時間比完成導航類任務花費的時間長。此外，還發(fā)現(xiàn)用戶在完成信息類搜索任務時，隨著摘要長度的增加，用戶搜索的時間不僅變短，而且準確率也變高；用戶在進行導航搜索任務時，短摘要更能取得最佳的效果。對于目標結果位置研究發(fā)現(xiàn)用戶尋找目標結果的時間長短取決于目標結果排名先后，排名越后用戶尋找目標結果花費的時間越長，成功率越低。對于導航類搜索，用戶在沒找到目標結果時通常會選擇排名第一的結果，或者修改查詢詞；對于信息類搜索，用戶很少修改查詢詞，而會嘗試更多的排名靠前的結果。這些發(fā)現(xiàn)表明，要想提高用戶的檢索效率以及信息利用率，搜索引擎檢索結果項中標題、摘錄、URL的空間位置設置必須要合理，而且盡可能根據用戶的自定義做出調節(jié)，以提高檢索效率。

3 視線追蹤技術用于研究用戶信息行為的意義

視線追蹤技術通過記錄、分析人們的眼球運動軌跡，給我們提供了很多關于用戶注意方面的、有價值的信息，而這些信息是很難使用其他方法得到的。利用視線追蹤技術能夠更加細致、直觀的觀察和記錄用戶對網站的瀏覽方式和瀏覽習慣，捕捉到用戶真實的第一潛意識行為，而且還可以挖掘到用戶是如何與信息交互的每一時刻的觀察行為。例如，當用戶瀏覽網頁時，眼睛的注視頻率、注視偏好、注視時長等信息，都會不自覺地體現(xiàn)出用戶對網站內容、布局甚至是廣告的偏好。而網站利用視線追蹤技術提供的數據和信息，就能得到用戶的瀏覽習慣，了解用戶在網站中的注視熱點和注視盲點，并且能依據這些信息優(yōu)化網站布局、提升網站內容質量、提高用戶使用體驗；通過對眼跳距離和瞳孔大小的記錄，就可以發(fā)現(xiàn)用戶查詢行為的個體特征，這有助于實現(xiàn)個性化查詢和服務；另外，通過記錄用戶的注視點序列，就可以分析出他們在進行信息檢索時的視覺盲區(qū)、視覺第一落點和視覺中心的分布，從而得出用戶在信息檢索時的視覺軌跡及其規(guī)律，以及其訪問、查詢和瀏覽的路徑。通過視線追蹤技術得到的用戶反饋信息又可以作為相關反饋的一種方式優(yōu)化查詢結果，提高檢索結果的精度。

總之，視線追蹤技術用于用戶信息行為的研究，其研究不僅有助于網絡信息組織方式和管理的改進，而且也有助于提高搜索引擎的績效和設計，從而增強網絡信息管理與服務的主動性和針對性，更好地滿足用戶的信息需求。

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