搜索引擎是互联网中最重要的基础性应用之一,它能帮助用户在有限的时间内,高效的检索和利用海量的互联网信息资源,是当今人类获取信息不可或缺的工具。随着搜索引擎相关研究的深入,其研究范围逐渐从构建能够针对用户查询返回相关结果的搜索系统,扩展到整个用户与搜索引擎交互的过程。通过理解和分析用户的搜索行为,我们能够对搜索引擎的设计给出指导性意见,更好的从用户的角度评价搜索引擎性能,以及利用用户行为记录改进搜索结果排序。然而,随着互联网的发展和搜索用户的不断增多,可供搜索的互联网资源、搜索用户、以及使用搜索的场景和进行的任务变得越发多样化、异质化、和复杂化,随之而来的各种搜索上下文因素会对用户的搜索行为带来影响。例如:随着搜索任务的复杂化,用户往往需要在一次搜索会话中交互式的提交多个查询,搜索会话上下文会影响用户后续提交查询和与搜索结果页交互的行为;随着移动互联网的发展,移动搜索开始兴起,在移动环境中,用户的搜索行为模式会与传统桌面搜索环境中存在多方面的不同;随着搜索用户数量的增多,用户群体变得更为多样化,用户的属性和搜索历史等长期搜索上下文因素也会影响用户当前的搜索行为。针对已有的搜索引擎用户行为分析工作没有充分考虑各种上下文因素对用户搜索行为的影响这一问题,本文进行了上下文感知的互联网搜索行为分析。本文包括四部分具体的研究工作:(1)上下文感知的搜索性能评价;(2)移动搜索环境感知的文档效用评估;(3)移动搜索环境下的点击模型构建;(4)用户上下文感知的复杂搜索行为分析。以上研究结合了用户实验和大规模搜索日志分析两种研究方法,分别针对查询会话上下文、应用环境上下文、用户属性上下文三种上下文因素对用户搜索行为的影响进行了系统性分析。相关研究结果扩展了已有搜索引擎用户行为分析研究,加深了我们对用户在真实网络搜索环境中的搜索行为的理解。在充分理解不同上下文因素对用户搜索行为的影响的基础上,本文进一步将研究结果应用在用户为中心的搜索引擎评价和改进搜索结果排序两个信息检索领域重要应用中。