基于电子公共大脑（ECB）的群体研讨信息可视化及其认知激发研究

摘要

随着社会的发展和技术的进步，知识和信息量剧增、决策问题越来越具有动态性和复杂性；在市场竞争日益激烈的今天，创新已经成为组织和企业保持竞争优势的重要保证。群体决策研讨为提高决策绩效、促进群体创新提供了有效途径。但研讨中产生的海量信息给群体成员造成了很大的认知负担，不利于群体有效沟通和群体创新。如何表示、获取和共享这些信息和知识，是网络环境下群体决策研讨需要考虑的重要问题。 传统的群体研讨不借助于多媒体和可视化工具，群体易于淹没于海量信息中，使得个体对于信息的捕捉、理解、记忆和应用具有很大局限性。为此需要分析群体研讨信息属性，严格定义信息结构及其相互关系，丰富信息的显示方式，探索新的群体研讨信息可视化技术。 本文应用系统科学思想、信息系统和软件工程思想以及设计科学、分类研究、实验与问卷调查等研究方法，系统地研究了群体决策研讨中的信息可视化模型、可视化的实质、可视化的系统与功能实现以及对于群体研讨绩效和群体认知的影响。 本文的主要研究内容如下： 第一章是绪论。指出群体研讨信息可视化及其认知激发的研究背景以及目的，提纲挈领地指出论文结构和主要内容，并指出论文的创新点。 第二章是文献综述。本章对群体决策研讨、信息及其可视化、认知激发等方面的主要学术成果进行了全面回顾。首先介绍了综合集成研讨方法论及其研讨厅体系；然后综述了国内外研讨信息组织结构与可视化方面的相关研究；进一步总结了在群体研讨认知激发方面的研究成果；最后分析了现有研究的不足之处，指出了本文的研究方向。 第三章研究了群体研讨信息可视化模型。分析了研讨信息可视化作用以及群体综合集成决策研讨过程，建立了包含七大要素(决策研讨任务、研讨阶段、研讨发言节点集、发言节点关系集、发言信息属性集、节点关系属性集、可视化类型)的研讨信息可视化数学模型，提出了可视化由简单到复杂的三种类型(自然式可视化、自主式可视化和智能式可视化)；建立了基于认知图的群体研讨信息可视化概念模型(电子公共大脑视听室，ECBAR)，分析了ECBAR的“电子公共大脑”特性。 第四章研究了基于共识分析评价模型的智能可视化。首先建立了包含研讨信息关注水平评价、共识水平评价和信息内容分析的共识评价模型，进一步分析了研讨信息的关注水平评价(关注水平、关注水平变化、关注状态)、共识水平评价(共识水平、共识水平变化、共识状态)、研讨信息内容分析(共识点、争议点和分歧点)的模型及其算法；在此基础上描述了基于共识评价模型的智能可视化的各种形式和内容(包括研讨信息统计可视化、关注水平及其状态可视化、共识水平及其状态可视化、共识分析可视化、共识变化预测与建议可视化等)，为ECBAR研讨信息智能可视化实现提供了模型和算法基础。 第五章探讨了群体研讨评价信息的认知激发和认知干扰作用，研究了不同类型的评价信息对群体认知的影响。从群体产出、观点的多样性、观点的类别深度等方面进行了探讨。研究证明，相比于禁止评价，允许正反评价的群体产出更少，因为认知激发的效果不明显；仅允许否定评价的群体产生的观点类别多，但类别深度低；而仅允许肯定评价的群体产出正好与此相反。研究结论为信息共享的效果、评价信息对认知过程和群体绩效的影响等方面的研究提供了一定借鉴基础。 第六章设计和实现了ECBAR可视化系统。分析了研讨用户的可视化需求，建立了ECBAR的用例模型和设计模型；给出了ECBAR的信息结构；研究了ECBAR的系统架构和功能流程，重点介绍了获取数据、自然式可视化、自主式可视化以及智能式可视化的功能描述及其核心算法；最后设计和实现了ECBAR具体的自然式可视化、自主式可视化、智能式可视化各项功能，并在实际的研讨中得到了很好的应用。 第七章从研讨绩效、用户满意度两个方面研究了ECBAR对研讨绩效和群体认知的影响。提出了评价研讨绩效的三个方面七大指标；确定了衡量群体成员满意度的三个方面的十五个指标；在实验研究和问卷调查的基础上，分别用假设检验方法和模糊综合评价模型对上述指标进行了验证和分析。研究结果表明，ECBAR有利于促进群体创新，提高群体研讨绩效，促进群体聚焦和形成共识；同时研讨成员对于研讨过程和结果满意度比较高。 第八章对全文进行了总结，并对未来的进一步研究进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章群体研讨信息可视化及其认知激发研究现状综述

第三章群体研讨信息可视化模型研究

第四章基于共识分析评价模型的智能可视化研究

第五章群体研讨评价信息的认知激发和认知干扰研究

第六章ECBAR的设计与实现

第七章ECBAR对研讨绩效和群体认知的影响研究

第八章全文总结与研究展望

参考文献

附录ECBAR用户满意度调查问卷

致谢

攻读博士学位期间主要研究工作与成果

上海交通大学学位论文答辩决议书