在線社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀與展望

金誠(chéng)，江婷君，閔勇*，金小剛，葛瀅，常杰

（1.浙江工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江杭州310023；2.騰訊科技（深圳）有限公司，廣東深圳518057；3.浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江杭州310027；4.浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，浙江杭州310058）

1 在線社交網(wǎng)絡(luò)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

在線社交網(wǎng)絡(luò)是一種具有多功能服務(wù)的數(shù)字交互社區(qū)[1]。在當(dāng)今社會(huì)，在線社交網(wǎng)絡(luò)已成為觀點(diǎn)、信息、行為和文化傳播的主要載體[2-7]。至今，大規(guī)模在線社交網(wǎng)絡(luò)（如微博、微信以及Twitter、Facebook 等）已經(jīng)形成了一個(gè)個(gè)獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)，擁有其獨(dú)特的超空間結(jié)構(gòu)屬性和動(dòng)力學(xué)行為[8-11]。這些生態(tài)系統(tǒng)對(duì)信息傳播、群體行為、制度創(chuàng)新以及社會(huì)治理產(chǎn)生重大影響[1]。隨著移動(dòng)通信設(shè)備和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，在線社交網(wǎng)絡(luò)的觸角已經(jīng)深入人們的日常生產(chǎn)和生活，從而成為現(xiàn)代社會(huì)的基礎(chǔ)核心組件之一。然而，由于在線社交網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)出的獨(dú)特性質(zhì)，分析在線社交網(wǎng)絡(luò)形成和變化中的因果關(guān)系和機(jī)制成為計(jì)算機(jī)科學(xué)和社會(huì)學(xué)共同面對(duì)的一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)[12]。

與傳統(tǒng)的線下社交網(wǎng)絡(luò)相比，在線社交網(wǎng)絡(luò)具有4項(xiàng)特性。(1)在線社交網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)高度的“自組織”性。在線社交網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)是用戶(hù)及其自生產(chǎn)內(nèi)容（usergenerated content）和基于個(gè)體間交互的傳播模式，使得在線社交網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的自組織系統(tǒng)[13]。(2)在線社交網(wǎng)絡(luò)擁有更高的連接密度和強(qiáng)度。有研究表明，在線社交網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)聯(lián)結(jié)（strong tie）數(shù)量是線下網(wǎng)絡(luò)的4～5倍[14-15]。(3)在線社交網(wǎng)絡(luò)的“非對(duì)稱(chēng)性”。線下社會(huì)關(guān)系通常呈現(xiàn)互為朋友的對(duì)稱(chēng)性，而微博和Twitter 等在線社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)則使用了“關(guān)注/被關(guān)注”這樣的非對(duì)稱(chēng)模式。這種模式導(dǎo)致一些熱門(mén)用戶(hù)具有數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)千萬(wàn)的關(guān)注者，從而使得連接度數(shù)的長(zhǎng)尾分布特征更加明顯[16]。(4)在線社交網(wǎng)絡(luò)擁有更強(qiáng)的“結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性”。受益于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，用戶(hù)可以快速靈活地調(diào)整自身的線上社交關(guān)系[17]，例如添加或刪除好友。這些特征為傳統(tǒng)社會(huì)科學(xué)的研究帶來(lái)前所未有的機(jī)遇和變革；同時(shí)，也促進(jìn)了計(jì)算社會(huì)學(xué)的出現(xiàn)與發(fā)展[18]。2018年3月，Science上接連發(fā)表2篇論文證明假新聞傳播對(duì)構(gòu)建安全信息空間帶來(lái)的威脅[7,19]。同時(shí)，媒體發(fā)現(xiàn)Facebook 上數(shù)千萬(wàn)用戶(hù)的隱私數(shù)據(jù)被違規(guī)濫用并影響了美國(guó)大選的投票過(guò)程[20]。因此，理解在線社交網(wǎng)絡(luò)的形成與演化機(jī)理以及其對(duì)信息傳播和群體行為、情緒及心理的影響，對(duì)于探索現(xiàn)代人類(lèi)社會(huì)規(guī)律有著重要的理論意義。同時(shí)，也對(duì)現(xiàn)代社會(huì)治理和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有顯著的實(shí)踐價(jià)值。

2 在線社交網(wǎng)絡(luò)的觀測(cè)研究

目前，針對(duì)在線社交網(wǎng)絡(luò)的實(shí)證研究主要依賴(lài)于觀測(cè)研究方法（見(jiàn)圖1）。觀測(cè)研究（observational study）指在自然狀態(tài)下對(duì)研究對(duì)象的特征進(jìn)行觀察、記錄，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行描述和對(duì)比分析。觀測(cè)研究對(duì)研究對(duì)象不施加任何人工干預(yù)，僅僅通過(guò)采集觀測(cè)數(shù)據(jù)。在社交網(wǎng)絡(luò)實(shí)證研究中，研究者通常利用大量觀測(cè)樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。例如，BAKSHY 等[21]通過(guò)分析1 010萬(wàn)美國(guó)Facebook 用戶(hù)數(shù)據(jù)，證明了用戶(hù)選擇行為對(duì)信息極化的影響。而SCHMIDT等[11]通過(guò)分析3.76萬(wàn)用戶(hù)的新聞消費(fèi)數(shù)據(jù)，重構(gòu)了Facebook的信息傳播空間，剖析了新聞消費(fèi)極化的原因。盡管現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的快速發(fā)展使得研究者可以獲得關(guān)于某個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)大量而越發(fā)完整的信息，但數(shù)據(jù)量越是巨大，其所涉及的潛在影響因子和噪音也可能越大，這些噪音會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生較嚴(yán)重的干擾，從而影響分析結(jié)果。在觀測(cè)研究中，研究人員通常無(wú)法控制變量，不能對(duì)研究對(duì)象施加干預(yù)，因而推斷大數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的因果關(guān)系并不容易。同時(shí)，大規(guī)模使用真實(shí)用戶(hù)數(shù)據(jù)也面臨侵犯?jìng)€(gè)人隱私等道德風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 社交網(wǎng)絡(luò)研究方法比較Fig.1 Comparison of social network analyzing methods

為克服純粹觀測(cè)方法的缺陷，研究者巧妙地利用了自然實(shí)驗(yàn)（natural experiment）或準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)（quasiexperiment）方法獲得社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)（見(jiàn)圖1）。自然實(shí)驗(yàn)或準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)本質(zhì)上依然屬于利用觀測(cè)數(shù)據(jù)的研究方法，其中實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組中的研究對(duì)象是由自然或研究人員控制之外的其他因素分配的，但整個(gè)過(guò)程類(lèi)似于隨機(jī)分配[22]。相較純粹觀測(cè)研究，自然實(shí)驗(yàn)或準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)為因果推斷提供了更好的基礎(chǔ)。例如，PHAN 等[6]以美國(guó)2008年的艾克颶風(fēng)為背景，通過(guò)分析受到颶風(fēng)影響和未受到颶風(fēng)影響的地區(qū)的Facebook 使用情況，揭示了自然災(zāi)害后社會(huì)關(guān)系的發(fā)展動(dòng)態(tài)。VOSOUGHI 等[19]分析了Twitter 上傳播的126 000個(gè)新聞報(bào)道，這些新聞被劃分為真實(shí)新聞和虛假新聞。研究發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)行為比自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)新聞的社交機(jī)器人更能助長(zhǎng)虛假新聞的傳播。相比于以上利用研究對(duì)象自然屬性的分組方式，CHEN等[23]利用了亞馬遜公司（Amazon）網(wǎng)站的功能變化，研究了產(chǎn)品口碑（即消費(fèi)者對(duì)商品的評(píng)分）和觀察性學(xué)習(xí)（即商品的瀏覽者和最終購(gòu)買(mǎi)者的比例）這兩種社會(huì)互動(dòng)對(duì)用戶(hù)消費(fèi)行為的影響。

盡管通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)，研究者可以利用觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析和因果推斷。然而，非受控的觀測(cè)數(shù)據(jù)依然極大限制了在線社交網(wǎng)絡(luò)研究的自由度，例如自然實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組和控制組并非人為分組，而是自然條件下形成的分組，本身各組并非均勻分配，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集也存在一定限制，研究的延續(xù)性和可重復(fù)性也受到極大限制。與之對(duì)應(yīng)的，盡管控制實(shí)驗(yàn)涉及人為干預(yù)，成本較高、樣本量有限，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施難度上更為苛刻，但控制實(shí)驗(yàn)邏輯程序嚴(yán)密，通過(guò)人為控制分離和突出受控變量的作用，能夠?yàn)橐蚬P(guān)系分析提供更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的提升，可控制的在線社交網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)這一研究思路具備了實(shí)施基礎(chǔ)。

3 在線社交網(wǎng)絡(luò)的控制實(shí)驗(yàn)研究

控制實(shí)驗(yàn)是指在受控條件下進(jìn)行的科學(xué)測(cè)試，即在每次實(shí)驗(yàn)中，僅有一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)因素變化，而其他因素保持不變。相較于觀測(cè)數(shù)據(jù)分析，控制實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象受實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者控制，因此，能夠通過(guò)較少量的樣本探索控制因素與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的因果關(guān)系。由于控制實(shí)驗(yàn)要求較高，而在線社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜、用戶(hù)數(shù)量巨大且分布廣泛，因此，控制實(shí)驗(yàn)方法在大尺度在線社交網(wǎng)絡(luò)的研究中并不常見(jiàn)。但是，幾乎所有控制實(shí)驗(yàn)所得到的研究成果都具有很高的理論水平和實(shí)踐價(jià)值。本節(jié)將從實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?、?shí)驗(yàn)方法和工具以及當(dāng)前研究進(jìn)展三方面評(píng)述當(dāng)前在線社交網(wǎng)絡(luò)的控制實(shí)驗(yàn)研究。

3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/h3>

社交網(wǎng)絡(luò)實(shí)證研究目前可分為2個(gè)主流分支：一個(gè)是以復(fù)雜性科學(xué)和大數(shù)據(jù)科學(xué)為基礎(chǔ)，以在線社交網(wǎng)絡(luò)為對(duì)象的觀測(cè)研究；另一個(gè)是以控制實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)，以線下社交網(wǎng)絡(luò)為對(duì)象的實(shí)驗(yàn)研究?，F(xiàn)有的在線社交網(wǎng)絡(luò)的控制實(shí)驗(yàn)研究模式基本上由這2個(gè)分支發(fā)展與演化而來(lái)。

第1種可稱(chēng)之為“嵌入”模式，該模式呈現(xiàn)出從復(fù)雜性科學(xué)理論分析和大數(shù)據(jù)觀測(cè)研究到控制實(shí)驗(yàn)的演進(jìn)歷程（見(jiàn)圖1），繼承了復(fù)雜性理論分析中的抽象模型和模擬研究思路以及大數(shù)據(jù)觀測(cè)研究對(duì)于數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和真實(shí)度的要求。嵌入模式通常直接在真實(shí)的大尺度社交網(wǎng)絡(luò)（如Facebook和Twitter）上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)規(guī)模巨大，通常涉及數(shù)萬(wàn)乃至數(shù)千萬(wàn)用戶(hù)。例如，在ROBERT 等[24]的實(shí)驗(yàn)中總共涉及約6 100萬(wàn)Facebook 用戶(hù)。由于規(guī)模巨大，該模式所采取的控制措施通常相對(duì)簡(jiǎn)單，僅對(duì)用戶(hù)操作、信息和界面進(jìn)行少量干預(yù)。同時(shí)，該模式通常需要相關(guān)社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商進(jìn)行配合或支持。嵌入模式是一種直接以真實(shí)的在線社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的調(diào)整將實(shí)驗(yàn)干預(yù)嵌入到真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中，直接探索在線社交網(wǎng)絡(luò)的特定屬性和機(jī)制對(duì)于信息傳播以及用戶(hù)行為的影響。

另一種可稱(chēng)之為“平臺(tái)”模式，該模式呈現(xiàn)出從傳統(tǒng)線下社交網(wǎng)絡(luò)到線上社交網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)歷程，結(jié)合了線下實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)控制方式和線上社交平臺(tái)的便捷性。該模式的規(guī)模介于傳統(tǒng)線下網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)和“嵌入”模式實(shí)驗(yàn)之間，通常在千人量級(jí)。同時(shí)，該模式借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)造自己的實(shí)驗(yàn)社交網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用，并不依賴(lài)真實(shí)社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商。因此，平臺(tái)模式是一種將傳統(tǒng)線下控制實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)移到線上平臺(tái)執(zhí)行的模式，充分利用互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，擴(kuò)大了線下實(shí)驗(yàn)的規(guī)模，同時(shí)能夠?qū)Ω鼜?fù)雜的影響因子進(jìn)行控制，并模擬部分在線社交網(wǎng)絡(luò)的操作與特征，更便于進(jìn)行社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化以及心理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。例如，CENTOLA 等[3,25]的虛擬健康社區(qū)實(shí)驗(yàn)就能夠針對(duì)社交網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

3.2 實(shí)驗(yàn)方法和工具

在線社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)研究中，應(yīng)用最為廣泛的實(shí)驗(yàn)方法和工具主要包括電子郵件服務(wù)、自主開(kāi)發(fā)社交網(wǎng)絡(luò)/應(yīng)用、社交網(wǎng)絡(luò)定制和眾包服務(wù)。

3.2.1 電子郵件服務(wù)

在社交網(wǎng)絡(luò)研究中，最早被利用的互聯(lián)網(wǎng)工具是電子郵件服務(wù)。小世界等經(jīng)典社交網(wǎng)絡(luò)理論都依賴(lài)于電子郵件得以驗(yàn)證[26]。

3.2.2 自主開(kāi)發(fā)社交網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用

自主開(kāi)發(fā)的社交網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用指的是研究人員自主開(kāi)發(fā)小型的在線實(shí)驗(yàn)社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（如CENTOLA 等創(chuàng)建的虛擬健康社區(qū)系統(tǒng)[3,25]），或利用真實(shí)社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者的官方應(yīng)用接口開(kāi)發(fā)的嵌入式應(yīng)用（如微博平臺(tái)上的微盤(pán)等應(yīng)用）開(kāi)展的控制實(shí)驗(yàn)研究。例如，DETERS 等[27]通過(guò)讓參與者添加一個(gè)研究室的Facebook 賬號(hào)為好友，從而可以通過(guò)研究室賬號(hào)來(lái)動(dòng)態(tài)獲取用戶(hù)授權(quán)的各類(lèi)信息或調(diào)控用戶(hù)行為，并開(kāi)展分析研究。

3.2.3 社交網(wǎng)絡(luò)定制

社交網(wǎng)絡(luò)定制是指由在線社交網(wǎng)絡(luò)提供商主導(dǎo)，通過(guò)直接修改現(xiàn)有社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)（如微博、微信及Twitter、Facebook 等）某些功能和顯示（如新聞排序、好友動(dòng)態(tài)等），進(jìn)而控制用戶(hù)的信息獲取或行為動(dòng)作。利用社交網(wǎng)絡(luò)定制來(lái)執(zhí)行控制實(shí)驗(yàn)是最為自然的一種方法，但同時(shí)由于受到服務(wù)提供商的限制，也是準(zhǔn)入門(mén)檻最高的一種方法。例如，在2010年美國(guó)國(guó)會(huì)選舉期間，ROBERT 等[24]通過(guò)定制的Facebook 界面控制用戶(hù)是否能看見(jiàn)其好友的投票動(dòng)態(tài)，進(jìn)行了隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，驗(yàn)證了在線社交網(wǎng)絡(luò)在政治動(dòng)員上的巨大潛在價(jià)值。

3.2.4 眾包服務(wù)

眾包（crowdsourcing）是指機(jī)構(gòu)把過(guò)去由固定人員執(zhí)行的工作任務(wù)，以自由自愿的形式分配給非特定的大眾網(wǎng)絡(luò)的做法。目前的眾包平臺(tái)允許研究者利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)定制特定實(shí)驗(yàn)任務(wù)系統(tǒng)，并開(kāi)放給大眾志愿者協(xié)作完成。例如，LI 等[28]在眾包平臺(tái)MTurk 上進(jìn)行了社交困境實(shí)驗(yàn)，他們從控制實(shí)驗(yàn)的角度，檢驗(yàn)2種網(wǎng)絡(luò)互惠機(jī)制和有代價(jià)懲罰機(jī)制的效果。

表1 在線社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)的模式、工具與優(yōu)缺點(diǎn)Table1 Schema and tool of control experiments in online social network

表1展示了上述4種實(shí)驗(yàn)方法和工具所屬的研究模式和相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)。電子郵件服務(wù)是最為大家所熟悉的一項(xiàng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，準(zhǔn)入門(mén)檻低，但能夠體現(xiàn)真實(shí)的社交關(guān)系，適合研究網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其演化、組織架構(gòu)設(shè)計(jì)、信息傳播以及人類(lèi)行為等問(wèn)題。但電子郵件服務(wù)最大的問(wèn)題就是缺乏現(xiàn)代社交網(wǎng)絡(luò)的一些特征和傳播模式，而更多地貼近傳統(tǒng)的人對(duì)人信息分發(fā)模式。自主開(kāi)發(fā)社交網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的方法能顯著提高研究人員的控制權(quán)，適合控制因子較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)需求，然而這種方法前期設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)難度大，成本較高。與前兩者相比，社交網(wǎng)絡(luò)定制方法不僅能體現(xiàn)真實(shí)的社交關(guān)系，而且有很高的可控性、適用性和靈活性，但準(zhǔn)入門(mén)檻是所有方法中最高的，一般只能由社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商主導(dǎo)。眾包服務(wù)本身并不是社交網(wǎng)絡(luò)，但其能讓研究人員接觸大量用戶(hù)并建立自主設(shè)計(jì)的控制實(shí)驗(yàn)[29]?；诒姲?wù)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境特別適合平臺(tái)模式的控制實(shí)驗(yàn)，能夠有效降低實(shí)驗(yàn)難度和成本，性?xún)r(jià)比最高，適合行為學(xué)、心理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的研究人員。

表2 在線社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)研究總結(jié)Table2 Examples of experimental online social network research

雖然在線社交網(wǎng)絡(luò)研究和計(jì)算機(jī)技術(shù)關(guān)系密切，但是，現(xiàn)有控制實(shí)驗(yàn)所使用的計(jì)算機(jī)技術(shù)還是比較原始的。例如，CENTOLA 等[3,25]創(chuàng)建的虛擬健康社區(qū)系統(tǒng)，僅僅利用了最基本的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)技術(shù)。而在社交網(wǎng)絡(luò)定制方法中，實(shí)驗(yàn)者更多依賴(lài)于現(xiàn)有社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的架構(gòu)[24]。在數(shù)據(jù)分析中，主要采用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析工具，對(duì)新興的大數(shù)據(jù)智能分析和可視化技術(shù)應(yīng)用較少。目前，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中使用頻率最高的智能技術(shù)主要是自然語(yǔ)言處理相關(guān)的算法，包括文本分類(lèi)和情緒識(shí)別等[36]。這主要得益于社交網(wǎng)絡(luò)分析中主要的內(nèi)容傳播和用戶(hù)行為心理研究都依賴(lài)于對(duì)于文本內(nèi)容的語(yǔ)義分析。相較于比較成熟的行為經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，在線社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)尚缺乏類(lèi)似oTree 這樣功能豐富且技術(shù)先進(jìn)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[39]。oTree是利用現(xiàn)代HTML5 前端和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析技術(shù)構(gòu)建的高度可定制的互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以讓不具備計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的研究者便捷地實(shí)現(xiàn)和執(zhí)行多樣化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[39]。未來(lái)，如果能針對(duì)社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)，利用現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)），創(chuàng)新一個(gè)高度可定制的實(shí)驗(yàn)構(gòu)架，使得一些關(guān)鍵的參數(shù)可以被方便地操作和定制，例如：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、行為控制、信息展示、智能算法介入等，這將對(duì)在線社交網(wǎng)絡(luò)研究起巨大的推進(jìn)作用。當(dāng)然，這需要不同學(xué)科研究人員的共同合作，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持。

3.3 研究進(jìn)展

目前，在線社交網(wǎng)絡(luò)研究控制實(shí)驗(yàn)在社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征、信息傳播以及行為與心理學(xué)等領(lǐng)域取得了豐富的研究成果，具有很高的理論水平和實(shí)踐價(jià)值（見(jiàn)表2）。

3.3.1 社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征

社交網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征和演化機(jī)制是網(wǎng)絡(luò)科學(xué)、社會(huì)學(xué)以及物理學(xué)關(guān)心的核心問(wèn)題之一[40]。而小世界效應(yīng)，即網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的平均最短路徑長(zhǎng)度L與節(jié)點(diǎn)數(shù)量N之間呈現(xiàn)對(duì)數(shù)關(guān)系（L≈logN），是大尺度社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)研究中的一個(gè)代表性成果[41]。在出現(xiàn)在線社交網(wǎng)絡(luò)前，MILGRAM 等在1967年利用郵政信件在美國(guó)國(guó)內(nèi)驗(yàn)證了小世界效應(yīng)[41]。隨后，一些研究人員針對(duì)電子郵件用戶(hù)進(jìn)行了全局的社交搜索實(shí)驗(yàn)，也證明了小世界效應(yīng)[26,42]。這些實(shí)驗(yàn)研究為之后的復(fù)雜網(wǎng)路理論的發(fā)展和研究提供了重要的理論基礎(chǔ)。

2016年2月，F(xiàn)acebook計(jì)算了其用戶(hù)之間的平均距離約為3.5。該平均距離與小世界效應(yīng)的控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在顯著差異。事實(shí)上，控制實(shí)驗(yàn)不但體現(xiàn)了人群的靜態(tài)社交關(guān)系（類(lèi)似通訊錄或者好友列表），同時(shí)也反映了個(gè)體基于社交關(guān)系的動(dòng)態(tài)行為。在某種程度上，控制實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋鼮檎鎸?shí)地刻畫(huà)人與人之間的關(guān)系距離，也更能體現(xiàn)人類(lèi)認(rèn)知水平限制的真實(shí)社會(huì)關(guān)系數(shù)量（即Dunbar數(shù)[43-44]，約100～250人）。而利用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果僅僅是靜態(tài)社交關(guān)系的一種量化。因此，盡管大數(shù)據(jù)方法更為簡(jiǎn)單直接，但控制實(shí)驗(yàn)方法能夠更好地體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)主體人和社交網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)交互，具備其獨(dú)特的價(jià)值。

3.3.2 信息傳播

現(xiàn)代在線社交網(wǎng)絡(luò)已成為各類(lèi)信息傳播的主要途徑，其結(jié)構(gòu)和功能是影響信息傳播速度和范圍的關(guān) 鍵因素[34,40]。2009年，IRIBARREN 等[33]通 過(guò) 涉 及31 183人的電子郵件實(shí)驗(yàn)證明，與理論模型的結(jié)果相比，人的傳播行為在時(shí)間上的異質(zhì)性能夠顯著降低信息傳播的速度。BAKSHY 等[34]通過(guò)大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究社交網(wǎng)絡(luò)在信息傳播中的作用，證明那些被“曝光”（可接觸好友動(dòng)態(tài)信息）的人更有可能傳播信息，并且比那些沒(méi)有曝光的人更快，并且盡管具有強(qiáng)聯(lián)結(jié)的個(gè)體間具有更多的相互影響，但新消息的擴(kuò)散卻更多依賴(lài)弱聯(lián)結(jié)?？梢?jiàn)，在線網(wǎng)絡(luò)的控制實(shí)驗(yàn)研究可以提供更為可靠的方法來(lái)區(qū)分混雜因素的影響，明確各類(lèi)效應(yīng)在信息傳播中的作用。

3.3.3 行為和心理學(xué)

在線社交網(wǎng)絡(luò)既是群體行為的演化結(jié)果，又是影響人類(lèi)行為傳播和變化的重要途徑之一。KRAMER 等[36]在Facebook 上對(duì)68萬(wàn)多用戶(hù)進(jìn)行了大規(guī)模實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)收到的消息中積極詞語(yǔ)減少時(shí)，用戶(hù)發(fā)布信息中積極表達(dá)也隨之減少，而消極表達(dá)則增加；而當(dāng)消極詞語(yǔ)減少時(shí)，則出現(xiàn)完全相反的模式。CENTOLA 等[3,25]研究人類(lèi)的健康行為在在線社交網(wǎng)絡(luò)上的傳播，并采用控制實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)試網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)行為擴(kuò)散的影響?；谝粋€(gè)包含1 528 名志愿參與者的自建在線健康社區(qū)，CENTOLA 等[3]比較了2種典型的結(jié)構(gòu)，即隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)和聚集網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)在聚集網(wǎng)絡(luò)上的行為傳播更快、更廣泛。同時(shí)，CENTOLA 等[25]也發(fā)現(xiàn)人群的同質(zhì)性會(huì)顯著增加對(duì)新的健康行為的接受程度。一個(gè)更為極端的例子是，ROBERT 等[24]主導(dǎo)的Facebook 定制實(shí)驗(yàn)表明，在線社交網(wǎng)絡(luò)的微小變化可以影響數(shù)百萬(wàn)人的政治自我表達(dá)和現(xiàn)實(shí)投票行為。該研究充分展現(xiàn)了在線社交網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶(hù)線下行為的干預(yù)能力。相較于觀測(cè)和模擬研究，控制實(shí)驗(yàn)方法能夠更為有效地證明社交網(wǎng)絡(luò)與人群行為之間的因果關(guān)系。

同時(shí)，控制實(shí)驗(yàn)可以更為有效地探索社交網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶(hù)心理和情緒的影響。DETERS 等[27]設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究了在Facebook 上發(fā)布狀態(tài)更新對(duì)用戶(hù)心理的影響。在一周時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)組的參與者被要求發(fā)布比平時(shí)更多的信息，而控制組的參與者沒(méi)有收到任何指示。結(jié)果顯示用戶(hù)增加狀態(tài)更新可增強(qiáng)其與朋友的聯(lián)系，從而減少孤獨(dú)感。為探究社交網(wǎng)絡(luò)中情緒的傳播，MUCHNIK 等[37]設(shè)計(jì)了一個(gè)大規(guī)模隨機(jī)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)負(fù)面情緒易激發(fā)用戶(hù)糾正被操縱的評(píng)級(jí)，而積極情緒更易于導(dǎo)致羊群效應(yīng)。與普遍的假說(shuō)相反，該結(jié)果說(shuō)明，面對(duì)面的交流和非語(yǔ)言暗示并非情緒傳染的必要條件。

在行為學(xué)和心理學(xué)研究中，另一個(gè)重要的主題是博弈與合作行為研究，旨在探索人類(lèi)社會(huì)行為的復(fù)雜性，特別是合作的形成機(jī)制[39,45]。在線社交網(wǎng)絡(luò)上的博弈實(shí)驗(yàn)主要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)選擇機(jī)制對(duì)合作行為的影響。RAND 等[29]利用MTurk 實(shí)驗(yàn)以及人工社交網(wǎng)絡(luò)證實(shí)，靜態(tài)社交網(wǎng)絡(luò)可以帶來(lái)穩(wěn)定的高于均勻混合人群的合作水平；并且，他們發(fā)現(xiàn)高度穩(wěn)定的合作受到鄰居收益與合作成本的非線性影響。進(jìn)一步，LI 等[28]發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互惠能夠高效提升并維持合作行為，但有代價(jià)懲罰機(jī)制卻非常低效。需要特別指出的是，目前博弈研究更多地將在線社交網(wǎng)絡(luò)作為研究工具，而非研究對(duì)象或關(guān)鍵影響因子。然而，在在線社交網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)中，實(shí)際充滿了多種多樣的博弈行為，例如多重信息傳播中的競(jìng)爭(zhēng)傳播等。如何探索大規(guī)模在線社交網(wǎng)絡(luò)中的博弈行為和規(guī)律是一個(gè)既重要又有趣的方向。

4 問(wèn)題和展望

在線社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ娇梢苑譃橐詮?fù)雜系統(tǒng)科學(xué)和大數(shù)據(jù)科學(xué)為基礎(chǔ)，在真實(shí)大尺度社交網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行的嵌入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶屯ㄟ^(guò)自主設(shè)計(jì)虛擬小型社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或應(yīng)用以獲得更多控制權(quán)的平臺(tái)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。?shí)驗(yàn)方法和工具較為豐富，包括電子郵件服務(wù)、自主開(kāi)發(fā)社交網(wǎng)絡(luò)/應(yīng)用、社交網(wǎng)絡(luò)定制和眾包服務(wù)。電子郵件服務(wù)方法準(zhǔn)入門(mén)檻較低，可以簡(jiǎn)單地利用發(fā)送和接收郵件的方式來(lái)進(jìn)行控制因子較少的實(shí)驗(yàn)研究。當(dāng)實(shí)驗(yàn)的控制因子增多，實(shí)驗(yàn)條件更為復(fù)雜時(shí)，研究人員可以通過(guò)自主開(kāi)發(fā)社交網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用來(lái)設(shè)計(jì)更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂茖?shí)驗(yàn)，操縱更加復(fù)雜的影響因子，得到更為有效的因果推斷。與自主開(kāi)發(fā)社交網(wǎng)絡(luò)相比，眾包服務(wù)方法直接為研究人員提供了能夠自主設(shè)計(jì)控制實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，同時(shí)降低了控制實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)入門(mén)檻和技術(shù)門(mén)檻，相對(duì)性?xún)r(jià)比最高。雖然這些實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶凸ぞ叻椒ㄒ言谠诰€社交網(wǎng)絡(luò)的控制實(shí)驗(yàn)研究中被廣泛應(yīng)用，但卻很難同時(shí)兼顧以下幾個(gè)方面的特征，或者說(shuō)都存在一定的障礙。這也是大尺度在線社交網(wǎng)絡(luò)研究中控制實(shí)驗(yàn)受限的原因。

首先是準(zhǔn)入門(mén)檻問(wèn)題。活躍的在線社交網(wǎng)絡(luò)無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都集中在少數(shù)大型企業(yè)手中，因此，普通研究人員并不具備使用和操作這些社交網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制實(shí)驗(yàn)的資格與能力。例如，在VOSOUGHI 等[19]對(duì)Twitter 上真假新聞傳播的自然實(shí)驗(yàn)研究中，主動(dòng)采集了從2006年到2017年所有經(jīng)審核過(guò)的共計(jì)約1.26萬(wàn)條新聞信息。這樣的數(shù)據(jù)采集和使用行為需獲得Twitter 官方授權(quán)和支持，但這種研究方法是一般研究者無(wú)法參考和擴(kuò)展的。

第二是法律與道德問(wèn)題。ROBERT 等[24]在Facebook 上進(jìn)行的政治投票動(dòng)員實(shí)驗(yàn)引發(fā)了巨大的社會(huì)爭(zhēng)議，有相當(dāng)一部分學(xué)者認(rèn)為，科學(xué)研究不應(yīng)干擾國(guó)家政治活動(dòng)，也不應(yīng)干預(yù)用戶(hù)的投票行為。因此，在線社交網(wǎng)絡(luò)上的不恰當(dāng)控制行為，很可能在現(xiàn)實(shí)中造成某種社會(huì)不公正或侵犯用戶(hù)個(gè)人隱私，這都有悖于科學(xué)研究的道德規(guī)范，甚至違反各國(guó)法律。

第三是研究成本問(wèn)題。綜合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)工作可以發(fā)現(xiàn)，目前在線社交網(wǎng)絡(luò)的控制實(shí)驗(yàn)通常需要依靠特定的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)，大數(shù)據(jù)的清洗、甄別、標(biāo)注和分析以及相關(guān)軟件等復(fù)雜計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的使用。例如，ARAL 等[46]就獨(dú)立開(kāi)發(fā)了Facebook 嵌入式應(yīng)用用于開(kāi)展用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)行為實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)面對(duì)的在線社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境規(guī)模巨大，涉及用戶(hù)多，地域覆蓋廣且內(nèi)含信息紛繁復(fù)雜。龐大的規(guī)模和復(fù)雜的技術(shù)共同導(dǎo)致了高昂的實(shí)驗(yàn)成本，從而制約了控制實(shí)驗(yàn)的普及。

實(shí)際上，要掃除這些障礙，需要重新思考在線社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)的路線和方法，并探索新技術(shù)在研究中的創(chuàng)新性利用。

人工智能技術(shù)的發(fā)展為在線社交網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)研究提供了新的契機(jī)。2018年5月，Deep Mind團(tuán)隊(duì)在Nature上發(fā)表了一項(xiàng)突破性研究成果[47]。研究人員通過(guò)訓(xùn)練循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模擬了可在二維虛擬空間中自主移動(dòng)、并且自主判斷空間位置的智能主體（artificial agents）；這些智能主體的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出與人類(lèi)生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)細(xì)胞非常相似的組織結(jié)構(gòu)。這種相似性為利用人工智能技術(shù)模擬人類(lèi)社交行為提供了理論基礎(chǔ)。

目前，高仿真模擬人已經(jīng)在醫(yī)學(xué)[48-49]和工程學(xué)[50]實(shí)驗(yàn)中得到了廣泛利用，大大推動(dòng)了相關(guān)學(xué)科的研究。在商業(yè)應(yīng)用中，以自然語(yǔ)言處理技術(shù)為核心的社交機(jī)器人（social bot）的價(jià)值已逐漸顯露，被應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)信息推廣和客戶(hù)服務(wù)等領(lǐng)域，以替代高成本的人工服務(wù)[51]。目前，社交機(jī)器人的價(jià)值在社交網(wǎng)絡(luò)研究中還未獲得充分重視。未來(lái)，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展以及大數(shù)據(jù)和社會(huì)計(jì)算技術(shù)的興起，社交機(jī)器人能更準(zhǔn)確地模擬部分人類(lèi)行為，從而為在線社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)研究提供一種全新的工具和模式（見(jiàn)圖2）。該模式以真實(shí)社交網(wǎng)絡(luò)為實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使用具備智能行為的模擬軟件機(jī)器人為實(shí)驗(yàn)主體，最大程度兼顧單純數(shù)值模擬分析的靈活性和可控性、現(xiàn)實(shí)社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的真實(shí)性以及相對(duì)較低的準(zhǔn)入門(mén)檻和實(shí)驗(yàn)成本。

圖2 從實(shí)驗(yàn)環(huán)境和主體角度對(duì)現(xiàn)有研究方法的分類(lèi)Fig.2 Classification of existing researching methods from the perspective of experimental environment and agent

已有研究表明，目前在線社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)研究在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征、信息傳播、行為與心理學(xué)等領(lǐng)域都取得了豐富的成果。然而，現(xiàn)有大尺度互聯(lián)網(wǎng)的控制實(shí)驗(yàn)研究都是國(guó)外研究者在Facebook 等境外社交網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)展的，而針對(duì)我國(guó)社交網(wǎng)絡(luò)的控制實(shí)驗(yàn)研究依然處于空白狀態(tài)[52-55]。然而，類(lèi)似微博、微信等國(guó)內(nèi)主流社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)都具有顯著的中國(guó)特色，其結(jié)構(gòu)和行為都與境外社交網(wǎng)絡(luò)有顯著區(qū)別。例如，第1，我國(guó)用戶(hù)對(duì)于社交網(wǎng)絡(luò)模式具有特殊偏好，特別是以微信為代表的私密社交模式與西方的開(kāi)放式社交模式在結(jié)構(gòu)和功能上存在顯著差異，因此需要重新評(píng)估和探索控制實(shí)驗(yàn)方法和設(shè)計(jì)。第2，據(jù)近幾年CNNIC（中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心，China Internet Network Information Center）發(fā)展?fàn)顩r調(diào)查顯示，我國(guó)社交網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)呈現(xiàn)出同步的老齡化和低齡化[56]。隨著大量老年人和青少年的快速加入，用戶(hù)結(jié)構(gòu)的變化將影響社交網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容傳播和互動(dòng)行為。第3，以今日頭條和微信小程序?yàn)榇淼膭?chuàng)新性技術(shù)在我國(guó)社交網(wǎng)絡(luò)得到了快速普及和應(yīng)用[57]，其中很多應(yīng)用模式都屬于我國(guó)原創(chuàng)。這些新技術(shù)對(duì)社交網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為的影響依然有待深入分析。對(duì)這些具有中國(guó)特色問(wèn)題的探索既具有現(xiàn)實(shí)意義，也對(duì)在線社交網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有重要的前瞻性作用。由于控制實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行Ы沂倦[藏在大尺度社交網(wǎng)絡(luò)背后的基本科學(xué)原理，并具有廣闊的應(yīng)用前景，因此，發(fā)展我國(guó)自己的社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶头椒ㄓ兄匾睦碚摵蛯?shí)驗(yàn)意義。

5 結(jié) 語(yǔ)

從實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健?shí)驗(yàn)方法和工具以及當(dāng)前研究進(jìn)展的角度對(duì)在線社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行了總結(jié)和評(píng)述，指出了現(xiàn)有的在線社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶头椒ù嬖跍?zhǔn)入門(mén)檻高、法律和道德風(fēng)險(xiǎn)大、研究成本高等問(wèn)題，展望了人工智能技術(shù)在社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用潛力和發(fā)展前景。最后提出了現(xiàn)階段發(fā)展我國(guó)自己的社交網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶头椒ǖ闹匾耘c必要性。