社會網絡分析與可視化工具ＮｅｔＤｒａｗ的應用案例分析

【摘要】社會網絡分析是研究社會關系的一種新興的研究方法。文章以對社會性軟件平臺——好看簿中莊秀麗博士發起的“數字學習工具操作”活動的研究為案例，深入講解了如何使用可視化網絡數據分析軟件NetDraw來做社會網絡分析，以期對正在或即將從事社會網絡分析研究的學者提供一些指導。

【關鍵詞】NetDraw；社會網絡分析；研究方法

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009—8097 (2008) 04—0085—05

引言

社會網絡分析（Social Network Analysis，縮寫為SNA），作為一種社會關系研究方法，距今已有70多年的歷史。隨著以更注重人與人之間交互為特征的網絡時代的到來，這種方法開始被廣泛的用于對關系更加復雜的網絡虛擬社區中人際交流的研究[1]。社會網絡分析過程中涉及大量的對網絡中的主體（人或部門）之間交互情況的數據資料分析處理的工作，這項工作耗時，費力，曾給研究者帶來了不小的工作量。因此，一個簡單易學且功能強大的數據分析工具將對研究者研究網絡關系起到巨大的促進作用。由美國肯塔基州立大學Gatton商學與經濟學院管理系Steve Borgatti 教授開發的NetDraw軟件是非常具有代表性的一款社會網絡分析軟件， NetDraw以其形象直觀的圖形化顯示功能，簡單易學的操作性，優秀的開放兼容性給我們的社會網絡分析注入了新的活力，目前已被廣泛的應用于社會網絡分析研究。

目前，以Web2.0為代表的社會性網絡軟件悄然興起，Web2.0所提倡的知識協作、共享、創新的思想更是廣泛傳播。其中以“幫助用戶\"留存記憶\"，幫助用戶分享生活、分享知識”為建站思想的好看簿更是吸引了很多喜歡隨時記錄自己生活、學習經歷的網友。其實，好看簿目前的很多用戶都是學生、教師、IT人士等，于是，筆者想到，好看簿在促進學習者非正式學習或者教師教學方面是否有它獨特的支持作用呢？莊秀麗博士前不久在在好看簿發起了一個活動——“數字學習工具操作”，截止2007年12月1日，該活動已有22個網友貢獻的51故事參與，超過5884次點擊[2]，這些數字促使筆者對該活動社區網絡做了深入的研究，研究的方法就是借助NetDraw工具做網絡分析。

在該研究案例中，NetDraw的主要作用就是按照研究者預先對網絡節點信息的描述，繪制出一張能夠詳細反映出網絡節點之間關系的網絡關系圖。如下圖所示。

一 案例分析步驟

1 利用NetDraw支持的數據錄入格式文件來搜集、整理數據資料

要做社會網絡分析，首先最重要的工作就是確定網絡節點，也就是參與網絡社區交流的主體（人或部門）。你所要分析的網絡中共包含了哪些具有相互聯系的節點，這些節點各自具有什么屬性，節點之間具有怎樣的關系，以及每個節點在網絡中占有何種地位，有關這方面的節點數據都是在做關系圖之前需要準備好的。NetDraw接著可以根據你所描述的節點信息來生成一個可以反映網絡節點關系的網絡關系圖。那到底如何搜集、整理和描述這些節點數據信息呢？

NetDraw支持兩種外部數據導入方式，一是導入描述有節點信息的記事本文件，另外一種是導入當前使用較為普遍的社會網絡分析軟件輸出的相應格式的文件（如Ucinet、Pajek）。當然，如果目前還沒有相關整理好的描述有節點信息的文件，就需要研究者自己來搜集、整理和描述數據信息。NetDraw支持一種很簡單的數據錄入和整理方式——記事本。研究者可以在記事本文件中按照NetDraw所要求的數據描述格式來描述節點信息?？傮w來說，要描述的內容共分為三個部分：node data（節點所代表的網絡主體的屬性數據）、node properties（節點屬性數據）和tie data（節點間關系數據），但并不是說每個文件都必須有這三個部分，研究者可以根據需要來做選擇性的描述。node data，主要包含用于描述網絡中節點所代表的研究對象的屬性；node properties部分和node data部分很相似，不同的是該部分所包含的變量一般是用來描述節點的坐標，大小，顏色和形狀等；tie data，主要用于描述節點與節點之間的關系屬性。

在對“數字學習工具操作”活動的研究過程中，筆者利用了大量的時間按照NetDraw要求的格式去搜集、整理和記錄所要研究的節點數據信息。由于篇幅所限，只選擇了一部分數據，記錄格式如下：

*node data

Id num role

Tom 12 par

ontheway 3 par

shawnfu 1 par

inputking 3 par

sociallearn 9 par

ziyoufeixiang 0 inpar

icebird 0 inpar

wenzibuding 0 inpar

ella 0 inpar

leolaoshi 0 inpar

kevin 0 inpar

goldred 0 inpar

——變量解釋：ID:節點名稱；num:貢獻故事的數量；role:角色，有兩個值，par表示貢獻故事，inpar表示僅僅瀏覽了活動里的故事。

*Tie data

from to strength

ziyoufeixiang Tom 4

icebird Tom 3

ubuntu Tom 3

shawnfu ontheway 1

dasha ontheway 1

twca ontheway 1

dudu ontheway 1

feitianyunque ontheway 1

——變量解釋：from:瀏覽了故事的人；to:貢獻了故事的人；strength:“from”瀏覽的“to”所貢獻故事的數量。

因為節點的表現形式可以到NetDraw里通過工具按鈕設置，所以筆者沒有在記事本里描述節點屬性顯示部分。但是，NetDraw也支持預先通過在記事本設置節點顯示屬性的方式來設定節點在網絡關系圖中的位置、顏色、形狀和大小，具體格式如下：

*Node properties

ID x y color shape size

Tom 1094 415 255 1 10

dudu 84 742 255 1 10

twca 1224 996 255 1 10

ziyoufeixiang 1249 722 255 1 10

——變量解釋：ID:節點名稱；x:節點所處的橫坐標；y:節點所處的縱坐標；shape:節點的形狀（正方形、圓形等）；size:節點大小。

對以上三個部分的數據整理、描述完畢后，以CampAttribs.txt的形式保存，網絡分析研究的數據準備工作算是完成了。雖然只是數據的整理，但這是最復雜、最重要的一項工作，由于數據量大，很容易出現象節點重復或節點遺漏的問題。這項工作對后面的工作至關重要，這里錯了，就意味著后面所做的數據分析都是不準確的。因此，研究者一定要認真開展這項工作，為后面能做出準確的數據分析做準備。

2 導入數據文件，利用NetDraw處理網絡關系圖

NetDraw在這一步就該大顯身手了。啟動NetDraw軟件，選擇file/open，出現下一級菜單，有四種文件打開格式可供選擇：Ucinet、Ucinet DL(軟件Ucinet以DL語言描述數據格式的文件)、pajek和vna，用戶可根據需要打開相應的節點數據存放文件。如果接著上面第一步的工作，我們就選擇vna text file/complete，后面按照提示打開CampAttribs.txt，這時軟件的工作區會按照您在記事本文件中所做的數據描述自動繪制成一個網絡關系圖。但是，我們會發現，當前網絡關系圖的排列雜亂無章，根本分不清節點與節點之間到底有什么關系，而且很難立即找到我們所要觀察的節點所處的位置，我們需要對該圖的布局排列做調整。NetDraw的工具欄里準備了很多可供用戶選擇的布局樣式按鈕，如環形、立體形、多維度排列等供用戶按照自己的愛好選擇?！安季帧保↙ayout）菜單里也設置了很多可供用戶選擇的布局樣式，用戶如果想設置更加復雜的布局樣式，就可以選擇采用這種方式調整圖形節點的布局。軟件主界面如下圖。

另外，工具欄里還有很多其它用于編輯圖形顯示方式的工具按鈕，如改變圖形區域顯示范圍大??；移動、旋轉圖形；根據屬性設置節點顏色、節點形狀；選擇各節點標簽文本顯示內容（可以自由選擇標簽文本顯示內容，ID值，num值或role值）；改變節點標簽文本的大小；統一設置節點大??；顯示或隱藏節點標簽文本；設置節點間連線的樣式（如連結線有無箭頭，是否在連結線上顯示節點間交互強度值等）；打印圖形等一些可以幫助研究者直觀分析圖形規律的功能。關于節點與連結線的屬性設置，用戶還可以選擇到”屬性”菜單里去設置，這里面有更詳細的屬性設置選擇項供用戶選擇。

另外要說的一個重要菜單就是“修改”(Transform)。在該菜單里面，用戶可以進行如添加節點；改變連結線的方向；添加新關系；刪除無用節點等一些工作。其實，如果第一步的數據統計準確無誤的話，這個菜單是很少使用的。

在社會網絡分析方法中，有很多的用于描述節點地位和網絡關系圖屬性的關鍵要素（就如教育評價里指標）可供研究者分析使用，如密度（圖形中實際存在的線與可能數量的線的比例，該值越接近1，網絡整體密度越大）；入度（描述特定成員的影響力）；出度（描述特定成員與其他行動者發生交互的關系個數）；中心性（描述行動者在網絡中的中心地位）等。在NetDraw軟件中，用戶可以通過”分析”（Analysis）菜單里的“中心性測量”（Centrality Measures）選項來為每個節點添加關鍵要素，NetDraw會自動根據網絡連結情況將關鍵要素的值賦值給每個節點，如Closeness（描述特定節點到其它所有節點的平均最短距離值）;Betweenness（描述特定節點在整個網絡中的決定性作用大?。?Degree(描述特定節點到其它節點的直接聯結數目)等。關鍵要素添加完畢后，我們會發現每個節點的屬性里都添加了這些關鍵要素，這些要素有非常重要的作用，它們分別描述了各個節點在網絡中所占有的地位，對研究者從整體上確定節點關系很有意義。而且，也可以根據這些關鍵要素值來分別給節點設置顏色、大小、形狀等。

到這里，我們基本上就可以繪制成一副具有一定研究價值的網絡關系圖。下面就需要研究者將關系圖以一定的格式輸出，花大量的時間去對該網絡關系圖進行分析，以支持自己的研究目標。

3 輸出、分析網絡關系圖

關于最后的成型圖，可以選擇兩種方式輸出，一是以圖片的形式導出，可選擇jpeg、gif、bmp三種圖元文件格式，無法再修改；另一種是以可再修改的文件格式保存：Vna格式，NetDraw輸出格式；Pajek格式，Pajek軟件輸出文件格式；Ucinet格式，軟件Ucinet輸出文件格式。關于筆者對好看簿莊秀麗博士發起的”數字學習工具操作”活動的研究，筆者采用了兩種輸出方式，jpeg圖片格式和Vna輸出格式（以便以后需要修改）。

圖1就是最后輸出的jpeg格式圖元文件。在該圖中，綠色節點代表在活動中貢獻了故事的人，紅色節點代表瀏覽了故事，但沒有參與寫故事的人。那從圖—1中我們到底能發現些什么呢？參照《科學美國人》中文版2003.7對無尺度網絡的定義：很多網絡都是由少數一些具有眾多連結的節點所支配的，包含這種重要節點(或稱集散節點)的網絡，我們通常稱之為\"無尺度\"（scale free）網絡[3]。認真觀察這個網絡關系圖，我們可以發現該網絡就是一個無尺度小型網絡。象里面的Tom，sociallearn等綠色節點都是集散節點，它們支配著整個網絡的穩定。

（1） 網絡中的Tom，sociallearn等綠色集散節點在整個網絡中擔當著傳播網絡知識的責任（相當于傳播學中的意見領袖），知識的創造要靠大家，可是這個網絡的穩定與不斷擴大可能就要靠這些集散節點，因為這樣的節點擁有絕對的連結數，它們更容易為人所知，只要外界的節點連結到這些集散節點，就等于造就或加強了外界節點對它們的偏好，這個網絡所包括的范圍會更容易擴大，內容也更容易得到快速的豐富和完善。所以，在想到如何去改善這個網絡的時候，我們就可以主要先從這些集散節點出發，采取措施去優化這些節點，不斷加強他們影響公眾的作用，去吸引更多的外界新節點，豐富這個網絡環境。

（2） 網絡里面還有一些象w86214，ziyoufeixiang一樣和多個綠色節點連結的紅色節點，雖然沒有參與故事的貢獻，但是他們算是閱讀故事的節點中表現最活躍的了，因為他們會和多個黃色節點發生聯系，對該活動的主題具有較大興趣和學習主動性。相比其它瀏覽故事的新節點來說，他們更具有去為這個網絡做貢獻的潛力，隨著時間的推移，這些節點會利用他們在這里受到的熏陶，學到的新知識，以及與一些節點建立的關系去主動和別的節點交流自己的學習經歷，進而創造新知識，再通過寫故事來參與貢獻，實現網絡知識共享。

（3）象數字學習工具操作這種學習活動組織方式，特別適合學習者的非正式學習，學習者可以以這種非正式途徑去掌握各種生活中所需的技能，用更自然、更簡單的方法去學習。學習者在這樣的活動中主要扮演兩種角色：故事貢獻者或者僅僅是一個路過的瀏覽故事的人。因為這類活動具有固定的學習主題，學習者可以方便的找到自己感興趣的主題活動（即動機與目標的統一）。如果學習者是一個新的節點，可以先在這個主題活動中選擇性瀏覽故事內容，去了解大家在討論些什么，以及有什么新穎的觀點，分析看有沒有與自己心中需要解決的問題有關的方面。進一步，學習者可以在已有故事內容的基礎上，發掘更深層次的內容，形成知識創新，進而再以故事的形式組織，并參與到活動中來。整個學習過程可以歸納為，知他人之所知，及時了解他人；透過認知，創造可行的知識；構造安全共享的學習環境[4]。

（4） 對于教學者而言，可以將自己課堂上的教學過程以圖片的形式記錄下來，并用錄音設備記錄下課堂聲音，再將這些記錄資料和諧地組織起來，寫成故事參與到活動中去，和廣大的同行交流教學心得，改進自己的教學方式。而且，教師可以號召學生也加入到活動中來，讓學生利用這種非正式的，脫離教室那種嚴肅氛圍的學習方式來重溫課堂教學內容，并和老師就其中的教學環節進行交流，對學生起到復習，強化和補漏的促進作用，充分體現該網絡自由、協作和共享的特點。其實，教師在這個網絡中是最有可能成為集散點的。因為教師一般都有自己的研究領域，隨著自己教學經驗的積累，對某一研究主題也最有發言權，只要其在活動中表現活躍，自然會引起更多的節點去關注他，隨著時間的推進，這些節點就擁有比其他節點更多的連結數目，對該活動環境的穩定持續發展都有其不可替代的作用。而且通過教學和與學生的交流，教師也最有可能發現問題，他們可以通過與相關活動中故事的貢獻者交流問題，最后成為在上面第二點里提到的象w86214，ziyoufeixiang一樣的潛力節點，去主動和其它的節點建立關系，探討問題，解決新問題，發掘新東西，創造新知識，最終轉化為故事的貢獻者，從一個孤立節點變成潛力節點，再轉化成集散節點。

二 透過案例，談做社會網絡分析的感受

社會網絡分析的意義在于，它可以對各種網絡關系進行精確的量化分析，從而為某種中層理論的構建和實證命題的檢驗提供量化的工具，甚至可以建立“宏觀和微觀”之間的橋梁[5]。所以說，如果有一個好的工具來幫助你直觀的表現需量化的數據和關系，會大大方便你去分析數據，幫助你發現一些更本質的東西。針對筆者運用社會網絡分析軟件NetDraw對好看簿所做的研究，談談使用過程中的一些感受：

1 在進行研究工作之前，一定要明確社會網絡分析方法能幫你解決什么問題，不要一味的為求新而造成亂用。上海師范大學教育技術系黎加厚教授教授寫過一篇文章《網絡時代教育傳播學研究的新方法：社會網絡分析——以蘇州教育博客學習發展共同體為例》，黎教授選擇了社會網絡分析研究方法與教育傳播學研究的結合點，下一步他就會想教育傳播學中主要研究什么，網絡時代的這些點又具有哪些新的特點，在用社會網絡分析工具進行數據分析的過程中，他就可以特別選擇所研究網絡里的那些能夠影響教育傳播學研究因素的數據來進行分析。

2 節點的確定一定要有針對性，象在好看簿中，到底是以人為節點，還是故事或者活動，這需要我們認真考慮我們所要研究的對象，避免出現多重節點的問題。否則，網絡就會形成節點混亂，搞不清研究對象。

3 在總結你所統計的節點信息時，由于節點數據量大，一定要避免出現象節點重復設置，節點遺漏的問題；而且節點的命名也要參照一致的標準，避免出現名字撞車的問題。

4 利用社會網絡分析工具來做研究，具體分三步工作走。

（1） 需要自己仔細分析和記錄原始數據；

（2） 用工具來以可視化的形式呈現數據；

（3） 更進一步需要對可視化數據進行分析，提取問題或者一些結論性觀點，這是一個分析的過程。

參考文獻

[1]黎加厚等.網絡時代教育傳播學研究的新方法:社會網絡分析——以蘇州教育博客學習發展共同體為例[J].電化教育研究，2007(8):13—17.

[2]莊秀麗.數字學習工具操作[EB/OL].

[3]Albert-Laszlo Barabasi，Eeic Bonabeau(2003). Scale-Free Networks.Scientific American，7，50-59.

[4]Cross， R.L.， Parker， A.and Borgatti， S.P.2000. A birds-eye view: Using social network analysis to improve knowledge creation and sharing. Knowledge Directions. 2(1): 48-61.

[5]重慶大學出版社商務網. 約翰#8226;斯科特專著的《社會網絡分析法》內容介紹[EB/OL].