60、计算机支持的协同工作研究综述

计算机支持的协同工作研究综述

1. 引言

随着计算机网络的普及，以及计算与通信技术界限的模糊，人们有了更多新的互动和协作方式。计算机支持的协同工作（CSCW）这一研究领域，旨在探索如何利用计算和通信技术来支持群体和组织活动。与人类 - 计算机交互（HCI）相比，CSCW 领域发展较晚，目前大多处于构建示例系统的阶段，在对系统及其影响的深入理解方面还存在不足。

2. 研究方法的多样性

CSCW 研究的目标是了解人们如何使用相关技术（过程），以及这些技术对人们、任务、关系和组织产生的影响（结果）。以下是一些常见的研究方法：
- 调查 ：向大量受访者发放一系列问题，通常提供固定选项供其选择。可通过纸质文档、在线方式或口头（面对面或电话）进行。调查注重收集大量样本，数据常进行广泛的统计分析，但受访者通常无法详细阐述答案。
- 访谈 ：与调查相比，访谈通常涉及更开放的问题。可以是正式的，提前确定所有问题并按标准顺序提问；也可以是非结构化的，仅以一组主题为指导，具体问题在与受访者的对话中产生。
- 日记 ：个人详细记录自己的工作行为和观察结果，这是捕捉群体或组织长期过程的有效方法，但依赖于自我报告，存在选择性偏差。
- 民族志 ：源于人类学，旨在从当地人的角度理解一种文化。在 CSCW 研究中常被误解，许多人将非结构化的实地观察误认为民族志研究。
- 分析性实地研究 ：对观察到的事件进行编码，以定量描述观察结果。例如，对软件设计小组会议进行录像、转录，并制定编码方案分析对话内容。
- 案例研究 ：深入研究单个或少量案例，对于早期探索性研究非常有用，能揭示潜在的意外关系或找到理论的反例。
- 实验 ：在控制条件下进行观察，将受试者随机分配到不同实验条件下完成特定任务，并对性能进行定量比较。实验能控制无关变量，有助于推断因果关系，但实验室环境与实际场景可能存在差异。
- 准实验 ：在实地进行的实验，但受试者不随机分配到条件中。利用现实世界中的差异进行研究，如比较采用不同 CSCW 技术的组织的生产力，但难以明确推断因果关系。
- 纵向研究 ：跟踪现象随时间的变化。由于技术影响往往需要时间才能显现，且依赖于复杂的社会和组织因素，纵向研究对于理解新技术系统的影响至关重要，但实施成本较高。
- 历史研究 ：从历史角度研究技术，能揭示重要的社会和文化因素，是研究技术对组织长期影响的唯一途径。
- 模拟和形式建模 ：计算机模拟和数学模型可提供复杂现象的精确、可测试理论，验证后可用于预测未观察到的现象，指导后续实证研究。

以下是不同研究方法在内部效度和外部效度方面的比较：
| 研究方法 | 内部效度 | 外部效度 |
| — | — | — |
| 实验室实验 | 高 | 低 |
| 实地实验 | 中 | 中 |
| 调查 | 中 | 中 |
| 民族志 | 低 | 高 |

3. 研究的分析层次

在 CSCW 研究中，有多个不同的分析层次：
- 个体 ：从个体角度考察支持群体和组织的系统，关注用户界面、可学习性、参与度、领导力等问题。
- 群体、团队 ：CSCW 研究中最常见的分析层次之一，许多系统旨在支持行业中流行的团队工作。
- 组织 ：涵盖不同规模的组织，从公司的部门到大型企业或大学。
- 行业 ：常用于经济学研究，在 CSCW 研究中可跟踪新技术在不同领域的传播，或探讨“生产力悖论”等问题。

4. 群体或组织绩效的衡量

为了全面理解技术的影响，需要从多个方面衡量绩效：
- 结果 ：研究 CSCW 系统时，最初关注的往往是使用新技术的结果。对于群体而言，可以是工作质量的衡量，也可以是群体结果的评估，如个体对群体产品的理解和满意度。在组织层面，可关注组织生产力、学习能力、灵活性、创新能力、客户满意度等。
- 过程 ：如果想了解技术影响结果的原因，必须详细考察技术的使用方式和人们行为的变化。过程分析通常比衡量结果更困难，但只有通过过程分析才能揭示结果受影响的原因。对于群体而言，过程分析可关注任务进展、沟通过程和人际过程等方面。

5. CSCW 研究的特殊问题

• 用户临界数量 ：评估主要功能是在组织内共享信息的系统时，通常需要一定数量的用户采用该技术。对于原型系统或尚未完全适应工作环境的系统，实现大规模采用可能很困难。
• 系统可靠性 ：无论是在实验室研究小团队还是在实地研究大型组织，系统可靠性对于进行使用研究至关重要。这需要对系统进行一定程度的强化，而在计算机科学研究中，使网络软件可靠往往非常困难。
• 间接影响 ：引入新技术到群体或组织中，往往会产生未预期的间接影响。研究人员通常关注预期的影响领域，可能会忽略更重要的间接影响。而且，许多间接影响涉及隐性现象，难以测量。

6. CSCW 研究的概念框架

为了更好地理解 CSCW 研究，需要一个概念框架来描述人们如何使用 CSCW 系统。这个框架考虑了工作群体、组织、任务、环境和技术等多个方面的特征，以及它们之间的相互作用。

• 工作群体的特征 ：群体成员在技能、能力、知识、个性和动机等方面存在差异，这些差异决定了个人在工作中的努力程度和对新技术的容忍度。群体成员之间的关系，如同质性、相互了解程度、信任水平等，也会影响群体的沟通模式和工作效率。随着群体的发展，角色、权力关系和沟通模式也会发生变化。
• 组织的特征 ：组织是由具有不同能力和目标的多个参与者组成的系统，依赖于沟通来实现共享目标。组织的信息处理和协调功能是其核心功能，计算机技术可以通过改变信息共享的限制来支持组织的这些功能。组织的认知特征，如知识、集体智慧、常规、学习和记忆等，对于理解组织对新技术的响应至关重要。此外，组织参与者的多重目标和奖励系统也会影响 CSCW 系统的采用。
• 任务的特征 ：日常描述任务的方式，如头脑风暴、设计、教学或决策等，对于确定技术如何帮助或阻碍人们的工作不够细致。我们需要更细粒度的描述符，如任务涉及的材料类型（物理、数字或无形）、任务的难度、核心活动（规划、信息收集、讨论等）以及子任务之间的关系（紧密耦合或松散耦合）。
• 环境的特征 ：物理环境的许多方面会影响群体工作和技术的支持效果。其中，群体成员之间的物理距离是最重要的因素之一，物理距离越近，人们越有可能进行协作。虽然许多 CSCW 技术旨在克服这些障碍，但目前还无法完全复制同地工作的丰富性和便利性。此外，情境时间、假期、庆祝活动和天气等因素也会影响群体成员的工作。
• 技术的特征 ：支持群体工作的技术日益多样化，可分为支持对话的技术和支持共享工作对象的技术。支持对话的技术在远程使用时会改变面对面交流的自然特征，如可见性、可听性和延迟等。支持共享工作对象的技术在创建和编辑共享对象的功能上存在差异，这些功能与群体成员的工作风格和任务密切相关。

以下是这些因素之间关系的 mermaid 流程图：

graph LR
    A[工作群体] --> B[组织]
    A --> C[任务]
    A --> D[环境]
    A --> E[技术]
    B --> C
    B --> D
    B --> E
    C --> D
    C --> E
    D --> E
    E --> F[过程]
    F --> G[结果]
    G --> A
    G --> B
    G --> C
    G --> D
    G --> E

7. 特定 CSCW 系统的研究

• 面对面工作的群体支持系统 ：包括各种类型的系统，如群体决策支持系统（GDSS）和更自由形式的系统。GDSS 通常会结构化群体成员之间的互动，要求群体分阶段进行工作，并使用各种工具来辅助每个阶段。一些实验评估和文献综述表明，这些系统通常能提高决策质量、参与平等性和任务专注度，但会增加决策时间，降低参与者的共识和满意度。
• 群体创作系统 ：许多群体工作涉及个人撰写文档，然后征求多人意见并进行修改。为支持协作写作，已经开发了众多系统。写作过程包括生成想法、规划文本、生成文本和修订文本等活动，不同阶段可能需要不同类型的工具。一些研究强调了技术在支持协作作者不同阶段和偏好方面的灵活性的重要性。
• 电子邮件和会议系统 ：电子邮件是应用最广泛的群体软件之一，具有跨越时空、支持广播通信等特点。但电子邮件也存在一些问题，如信息过载、难以跟踪对话线索等。为解决这些问题，一些电子邮件系统按主题组织邮件，或要求发件人声明收件人应采取的行动。
• 远程连接的通信支持系统 ：自 Picturephone 以来，设计师一直在探索使用视频连接支持远程工作。虽然 Picturephone 商业失败，且没有证据表明视频连接能增强远程同步群体工作，但仍有许多人尝试。一些视频会议系统，如 Room - based 视频会议系统和桌面视频会议系统，已经商业化。研究表明，设计良好的视频会议系统可以使小团队的产出质量与面对面团队相当，但视频支持的团队满意度较低，行为细节也有所不同。此外，视频还可用于长期群体工作中对同事的一般了解。
• 协作实验室 ：协作实验室是利用计算和通信技术，使科学家能够远程访问同事和仪器，就像在共享物理位置一样工作。随着科学研究的发展，协作实验室的互动可能会成为科学实践的常规部分，对科学家的实践和研究生的培训都具有重要意义。

计算机支持的协同工作研究综述

8. CSCW 研究面临的挑战

CSCW 系统的研究仍处于相对早期阶段，面临着诸多挑战，以下是一些突出的挑战：
- 广泛联网系统的研究
- 万维网 ：20 世纪 90 年代，万维网（WWW）呈爆炸式增长，但目前对其社会和组织影响的了解还非常有限。我们虽然能够统计网站、主页和访问量的增长情况，但对于其在社会和组织层面的具体影响还缺乏深入研究。
- 多用户虚拟空间 ：MUDs 及其变体是网络上流行的社交互动形式，拥有大量用户群体。这些虚拟空间以简单的文本界面和丰富的空间隐喻构建复杂的虚拟世界，吸引了众多用户参与，但目前对其研究还不够深入。
- 社区支持系统 ：以 Blacksburg 电子村（BEV）为代表的社区支持系统，利用电子邮件和 WWW 设施为社区成员提供交流和分享想法的平台。虽然有关于其参与程度和使用情况的统计数据，但缺乏深入的研究。此外，互联网上还存在各种虚拟社区，目前也仅有一些描述和案例研究，缺乏系统的研究。
- 新组织形式 ：历史上，新的通信技术往往会催生新的组织形式。因此，CSCW 系统很可能会对组织的发展产生影响，如虚拟组织的出现、组织层级的扁平化等。但目前这些还只是推测，需要更多的研究来证实。
- 互联网的行为经济学 ：互联网为商业活动提供了新的可能性，但目前对于人们在互联网商业活动中的行为还存在许多未知问题。例如，数字信息的定价方案、隐私问题等，都需要进一步研究。
- 大规模协调研究
目前 CSCW 研究中，许多评估只是对原型系统进行小规模试用并报告“初步”结果，后续的深入研究很少。为了改善这种情况，可以采取以下措施：
- 标准化研究方法、任务和概念定义，有助于提高研究的可比性和可重复性。
- 使用共享的概念框架，便于在不同研究之间进行概括和总结。
- 不同研究地点进行协调研究，通过开发标准、可靠的研究原型，制定统一的研究协议，收集足够多的案例，以实现研究结果的推广和比较。
- CSCW 技术的界面设计
虽然单用户界面的设计策略在一定程度上适用于群体界面，但 CSCW 软件的界面需要处理许多新的和不寻常的特征。例如，在一些当前系统中，用户可能会失去对系统更改的完全控制，因为同事可能会在不知情的情况下向共享数据库添加内容。用户还希望了解其他成员的工作情况，即具有“他人存在的感觉”，并能够协调视图和进行快速指向操作。此外，当群体成员不同时工作时，需要一种方式来传达工作对象的进度和变化，以及实现联合工作和个人工作之间的平滑协调。
- 物理空间的设计
尽管群体和组织工作越来越多地通过电子手段进行，但参与者仍然处于一定的物理空间中。详细的研究表明，物理空间的细节对于各种工作都非常重要。例如，在面对面会议中，参与者的空间安排会直接影响对话模式，而在会议中引入计算技术时，显示器和键盘的放置也会产生很大影响。在虚拟空间中，视角、眼神交流、图像和声音的空间分布等因素也会影响参与者的体验和沟通效果。此外，多媒体线索的时间和节奏对于远程参与者之间的连贯对话也至关重要。
- 理论发展
CSCW 领域存在理论过多但缺乏广泛接受的理论的问题。相关领域的丰富理论引入到 CSCW 领域后，很少被整合到更广泛的社区中。与 CSCW 工作密切相关的理论包括情境行动理论、分布式认知理论、协调理论等。这些理论从不同角度解释了群体和组织中的认知和协调过程，但目前还没有形成一个统一的、被广泛接受的理论体系。由于 CSCW 研究的观察基础还不足以完全确定理论，因此实证研究和理论发展需要同步进行。

9. 总结

CSCW 系统的研究正在迅速发展，本文对 CSCW 研究的方法、分析层次、绩效衡量、特殊问题、概念框架、特定系统研究以及面临的挑战等方面进行了综述。虽然目前 CSCW 研究还面临着许多挑战，但随着研究的不断深入，我们对 CSCW 系统在群体和组织中的应用的理解将在未来几十年中得到显著提升。为了推动 CSCW 研究的发展，建议读者关注相关的主要会议和期刊，如 CHI、CSCW、E - CSCW 等会议的论文集，以及《Human - Computer Interaction》《ACM Transactions on Information Systems》等期刊。

以下是一个简单的 mermaid 流程图，展示 CSCW 研究的主要流程：

graph LR
    A[确定研究问题] --> B[选择研究方法]
    B --> C[收集数据]
    C --> D[分析数据]
    D --> E[得出结论]
    E --> F[应用和推广]

同时，为了更清晰地展示 CSCW 研究中不同方面的关系，给出以下表格：
| 研究方面 | 具体内容 |
| — | — |
| 研究方法 | 调查、访谈、日记、民族志、分析性实地研究、案例研究、实验、准实验、纵向研究、历史研究、模拟和形式建模 |
| 分析层次 | 个体、群体/团队、组织、行业 |
| 绩效衡量 | 结果（群体工作质量、组织生产力等）、过程（任务进展、沟通过程、人际过程） |
| 特殊问题 | 用户临界数量、系统可靠性、间接影响 |
| 概念框架 | 工作群体特征、组织特征、任务特征、环境特征、技术特征 |
| 面临挑战 | 广泛联网系统研究、大规模协调研究、界面设计、物理空间设计、理论发展 |