通过交互式可视化理解商业生态系统中企业间的关系 (Understanding Interfirm Relationships in Business Ecosystems with Interactive Visualization)

商业生态系统具有数量庞大、关系复杂、公司网络遍布全球的特点,与此同时他们通过相互之间的合作、合伙和竞争来创造和交付新产品和服务。考虑到商业生态系统在数据规模,复杂度和快速变化方面的迅猛增长,以及经济和竞争带来的压力,分析人员要面对迅速理解这些企业关系网络中的基本特征的高强度任务。而已有工具只能提供以查询或列表形式等有限的交互分析功能。本文为解决大规模商业数据快速分析的问题,设计并实现了dotlink360,一个交互的可视化系统,提供了能够洞察商业生态系统的组成成分,时序统计信息和各个属性之间的连接关系的功能。

dotlink360 overview with abc图1 (a) 导航栏 (b)可视化交互分析窗口 (c) 具体信息展示栏

数据

本文中使用的数据和关注的领域是当今发展日新月异的手机生态系统。这里涉及到硬件生产厂商、应用服务厂商、手机平台提供商等等。此数据包含40,000多个公司,16种公司段类型(segments)。由于我们只关心此生态系统中最终要的一些公司及其相关的公司,相关专家从中提取了最终要的公司,以此为基础我们又提取中于这些公司有过商业活动的相关公司,构建出一个包含2,809个公司(80%为上市公司,20%为美国公司),17,025项合同(80%策略,15%研发,14%制造业,3%供应,21%市场,14%许可),时间横跨1990年到2012年的手机生态系统数据。更抽象的说,这个生态系统所一个网络,节点和边分别是公司和合同。每个节点有很多属性,边也有多种类型。进而,由于合同具有时间点信息,这是一个实时变化的动态网络。

设计需求

    为了更好的理解作为一个分析手机产业生态系统的工具有哪些需求和特性,我们做了一个深度的领域调研,一个基于网页的调查和采访,参与者为24位资深工业界人士,8位技术市场分析员,14位管理者(如CXOs, VPs 和董事)。从这个行业研究中我们可以得到以下几个核心设计需求:

  1. 自顶向下和自底向上探索同样重要。
  2. 理解公司间的联系,组成和时间关系是关键。
  3. 对比能带来深刻的见解。
  4. 首先总结通信合同,在有需要的地方展示细节。
  5. 通过提供用户熟悉的隐喻来支持直接有效的交互,而不是复杂的查询和命令。

系统

系统界面如图1所示,左侧( 图1(a) )为导航栏,可以选择生态系统段(Ecosystem Segments)、公司以及国家和地域。中间( 图1(b) )为可视化交互窗口,它包含六种视图:路径视图、段视图、散点图视图、组合视图、时间轴视图、地理信息视图。右侧( 图1(c) )为细节展示窗口,当用户在左侧或者中间视图选中某个节点,右侧会显示出对应公司的细节信息,或者用户选择一条边,右侧也会显示出两公司在各个时间所签署的协议合同的具体信息。接下来我们详细介绍一下中间的六个可视化视图。

composition图2 组成视图。每个实体(段、公司、国家地区)所包含的协议合同类型组成图

组成视图

该视图用固定长度表示一个实体所包含的所有协议合同,用不同颜色的色块代表不同的协议类型,色块宽度代表协议类型占总数的比例。彩色块下面的灰色条带表示此实体各种类型协议合同总数的绝对值。这个设计方便不同实体之间的合同类型所占比例的相互比较。

temporal图3 时间轴视图

时间轴视图

此视图中的这线图表示一个实体的协议合同总数随时间的变化,用红色空心箭头和红色实心箭头表示其在主要段和所有段的合同平均数。下面的柱状图具体的显示了每一年每种类型的合同数量。当用户单击某一年时,会展开成每个月的柱状图。

4 connective views - new图4 连接视图。(a) 路径视图 (b) 散点视图 (c) 段视图 (d) 地理信息视图

路径视图

在此视图(图4(a))中,用户可从左边的导航栏中拖拽公司进入中央路径视图,这些被用户选进来的节点将被用格点或圆形布局算法排布,双击节点则在其周围展开与其有合作关系的其他相关节点。通过这个视图我们可以清楚的看到公司间的合作关系。当用户单击一个节点时,此节点为选中状态,颜色为浅黄色,与其直接相连的节点高亮为橘红色;当用户的鼠标悬浮在一个节点上时,此节点的颜色变为浅蓝色,与其直接项链的节点高亮为深蓝色。这个交互方式在其他4个视图中同样有效。

散点视图

由于每个节点(公司)都具有非常丰富的属性,为了全方面展示这些属性之间的相关性,我们设计了散点图,这里的x, y坐标轴可通过下拉菜单进行选择,自由组合和搭配。

 段视图

生态系统可依据公司类型进行分类,每个类我们称做一个段(segment),一个公司由于其业务广泛可能属于多个段。节点的位置靠近其所隶属的段。从这个视图里我们可以看出不同类型的公司之间的合作情况。这里用户单击或者悬浮某个节点时其对应的段会用相同的颜色高亮显示。

地理信息视图

该视图将节点根据其地理位置显示在地图上。由于这4个视图相互之间可以传递节点信息,所以在其他视图显示、选中、高亮的节点在此视图中会以同样的颜色显示出来。

最后,论文用此系统做了一个用户研究,在其易学、易用、有效解决问题等方面得到了积极的反馈,也发现了系统对于复杂问题具有一定的局限性,在数据量继续扩大的情况下扩展性也会遇到挑战。

本文针对现实世界中遇到的问题,设计并开发了一套交互式可视化分析系统,能有效帮助用户从大量数据中迅速找到关键点,并由此展开探索,取得进一步的发现。

参考文献

[1] Rahul C. Basole, Trustin Clear, Mengdie Hu, Harshit Mehrotra, John Stasko. Understading Interfirm Relationships in Business Ecosystems with Interactive Visualization. IEEE Transactions on visualization and Computer Graphics(InfoVis’13),  19(12), Pages: 2526-2535, 2013.

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