ICBMM：基于心理模型構(gòu)建的信息圖表設計探究

黃晉琪

（武漢紡織大學外經(jīng)貿(mào)學院,湖北武漢 430000）

一、引言

正如信息論創(chuàng)始人香農(nóng)博士所言：“信息就是用來消除不確定性的東西”。事實上，人類早在遠古時代就開始嘗試利用圖解、象形文字等載體傳達信息，這便是信息圖表設計的前身。隨著信息時代數(shù)據(jù)量爆炸式的增長，以及人們對于精神享受追求的提高，人們不得不尋求新的富有美感的信息傳達方式，從而解決信息過載問題。信息圖表作為將信息、數(shù)據(jù)、知識進行視覺化表達的重要手段得到了人們的高度重視。然而，許多現(xiàn)代信息圖表設計作品都表現(xiàn)出“重美術(shù)、輕信息”的特點，這與信息圖表傳達信息的基本功能是不相符的。信息歸根到底是對客觀事物、自然規(guī)律、社會現(xiàn)象、科學原理的真實反映，是對事物之間相互作用的感受和認識的再現(xiàn)。從功能性上來，信息圖表體現(xiàn)了意向、意圖、認識、知識、價值、觀念等內(nèi)容，審美需求應該是信息傳達的副產(chǎn)品，不可本末倒置。本文從構(gòu)建受眾心理模型的角度，提出形式化的信息圖表設計方法，提升信息圖表對關鍵信息的傳達能力，旨在為設計師們提供一種解決信息圖表設計問題的參考范式。

二、信息圖表設計原則與心理模型

本章將通過圖爾明模型簡要介紹信息圖表設計的一般原則，并概述心理模型的概念，對心理模型在信息圖表設計過程中的作用進行說明。

（一）信息圖表設計的圖爾明模型

對于一個規(guī)范而完整的信息圖表設計流程來說，首先需要明確設計工作需要考慮到哪些因素。英國哲學家Steven.Toulmin于1958年提出的圖爾明模型是一種視覺圖形和設計理論模型，被視為現(xiàn)代信息可視化研究的鼻祖。該模型由三部分組成：聲明、依據(jù)、數(shù)據(jù)。在每一個信息圖表的設計任務中，我們首先要聲明任務的目的，確定該任務的受眾及設計者想要傳達給受眾的信息內(nèi)容；數(shù)據(jù)則為設計者傳達這種思想提供了具象的載體；而依據(jù)指的是數(shù)據(jù)的類型、維度、大小等特性以及圖像、色彩、光影等視覺語匯，設計者可以依賴于這些特性和視覺語匯精確地表達特定的思想內(nèi)涵。

圖爾明模型為我們提供了設計信息圖表的一般思路，將設計工作自然地分割成了客觀信息處理和主觀美學設計兩個部分，其中聲明和數(shù)據(jù)部分對設計內(nèi)容和受眾群體的分析屬于對信息客觀的處理工作，而依據(jù)部分則屬于主觀美學設計工作。

（二）心理模型與信息圖表設計

為了更好地傳達圖爾明模型“聲明”部分想要傳達給受眾的關鍵信息，設計師需要將原始數(shù)據(jù)通過用戶易于理解的方式（即圖爾明模型的“依據(jù)”）對數(shù)據(jù)進行包裝、美術(shù)加工，這便是構(gòu)建用戶心理模型的過程。心理模型是指人們遵循生活中某些習慣或經(jīng)驗，而建立的最有效的事物的起因、機制和相互關系等方面的方式，即受眾對于事物普遍的認知。

信息圖表是一種交互系統(tǒng)，在設計交互系統(tǒng)的過程中，我們需要考慮三個基本的模型范式：實現(xiàn)模型、心理模型、表現(xiàn)模型。實現(xiàn)模型是系統(tǒng)真正工作的方式；心理模型是用戶理解交互系統(tǒng)工作的過程；而表現(xiàn)模型則是設計者展示信息圖表工作原理的過程，用戶可能并不會顯式地感受到設計者向用戶展示該原理的設計思路，但需要盡量按照設計者設計好的路徑去理解它，表現(xiàn)模型也可稱之為設計師模型。

在信息圖表設計的過程中，受眾的真實需求牽動著最終設計的呈現(xiàn)，而心理模型應該是受眾對信息圖表傳達信息的機制在認知層面的理解過程。設計師需要盡可能地讓表現(xiàn)模型與受眾的心理模型相接近，這樣就能夠降低受眾使用信息圖表的門檻，使得設計者和受眾的共鳴感更加強烈，提升用戶體驗。

三、基于心理模型構(gòu)建的信息圖表設計

基于心理模型構(gòu)建的信息圖表設計的本質(zhì)是人性化設計，設計師在設計過程中應深入挖掘用戶真實的需求和目標，進一步讓表現(xiàn)模型接近受眾心理模型。由于設計師和受眾之間存在客觀的認知差距，設計師往往需要在設計之前對受眾的知識結(jié)構(gòu)、生活背景、文化差異等進行大量前期調(diào)查，使最終傳達的信息能夠被受眾清晰地接受。為此，我們提出了基于心理模型構(gòu)建的信息圖表設計方法ICBMM，ICBMM設計過程的螺旋模型大體包含三個步驟：

第一，通過有效的信息可視化設計為受眾提供恰當?shù)男畔⒗斫饴窂剑ㄐ睦砟Ｐ停坏诙?，評估設計出的圖表是否與受眾的先驗知識相吻合，信息圖表是否達到受眾的需求（風險分析）；第三，運用新的設計語匯、對數(shù)據(jù)進行裁剪或補充重新設計信息圖表系統(tǒng)并返回到第一步，直到設計滿足受眾的需求

本文作者參考ISO國際標準化組織發(fā)布的交互式系統(tǒng)的以人為中心的設計過程的國際標準ISO-13407，提出了由客觀信息處理和主觀美學設計兩部分組成的設計流程。其中，客觀信息處理過程包含確定圖表主題（實現(xiàn)模型），明確受眾群體，明確受眾心理（心理模型），獲取、整理、壓縮信息等步驟，主觀美學設計部分包含制作設計方案（表現(xiàn)模型）、對方案進行評估等步驟。

（一）客觀信息處理

客觀信息處理是信息圖表設計過程中最重要的起始階段，是一個信息圖表作品的骨骼。設計師需要確定圖表的主題，信息內(nèi)容的主題往往是任務委托人規(guī)定的。為了高效地進行信息傳達，設計師必須對設計內(nèi)容有所取舍，精準定位，這就需要設計師在前期與任務委托者進行深入的交流溝通，對目標受眾進行嚴謹?shù)谋尘罢{(diào)研。為了進一步確保信息組織的合理化程度，設計師需要對用戶的心理模型進行剖析。這種心理模型是由于受眾的經(jīng)驗和知識構(gòu)成的，但它也是新的感知、新的信息與受眾既有的心理模型相互作用的結(jié)果，設計師可以通過巧妙的設計引導受眾形成有利于受眾沿著設計師所期望的路徑進行理解的心理模型。

對數(shù)據(jù)的整理和壓縮主要要考慮到信息圖表的表達效率，在有限的設計空間中表達出盡可能多的信息，這里主要涉及兩個步驟：（1）確定信息容量；（2）對各類受眾信息需求的并集。設計師根據(jù)實際需要來控制內(nèi)容，對目標信息理解的主干知識進行梳理，再按照信息的重要程度和使用頻率對收集到的信息進行優(yōu)先級排序，合理刪減，確定最終要表達在信息圖表中的信息的容量。

（二）主觀美學設計

主觀美學設計是設計師充分發(fā)揮自身主觀能動性的設計階段，這一階段的任何設計活動仍然需要以構(gòu)建受眾的心理模型為指導。設計師在制作設計方案（表現(xiàn)模型）時，要在保證表現(xiàn)模型與實現(xiàn)模型不脫鉤的條件下盡可能縮小與受眾心理模型的距離。

設計師在設計的過程中應合理選擇使用圖形、文字、色彩等視覺元素來陳述和表達信息，尤其是人腦的結(jié)構(gòu)設定促使圖形比文字語言傳達更直接和簡明。在進行圖形設計時，設計師應該把握以下幾點原則：

（1）理解是一種創(chuàng)造性行為，創(chuàng)造行為與受眾的感知能力相關，設計師必須盡可能降低理解門檻，善用人們普遍存在的過往認知和視覺經(jīng)驗，便于受眾直觀、簡潔的理解信息圖表，做到精準的內(nèi)容策劃與分析。

（2）根據(jù)格式塔心理學理論，經(jīng)驗和整體性對于人們理解圖像十分重要。設計師應讓每個部分的圖形簡潔易懂，并提升整個圖表框架的傳達效率，整體的視覺效果應該符合受眾的認知基礎。

（3）利用人腦的記憶、想象功能，合理引導受眾在閱讀信息圖表時進行二次創(chuàng)作，高效理解信息外延。

信息圖表設計師張圣煥的作品《飛機》，以波音747這款代表性飛機為例，運用具象的視覺線索強化圖形符號的意義，詳細地展示了飛機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息。作者根據(jù)飛機的座椅和安全設施的關鍵特征對它們進行了具象簡化和藝術(shù)化處理，能夠直觀地展示其外形特征、使受眾領會其功能特性，將這些物體轉(zhuǎn)化為信息圖表中的特定圖形符號。在設計這些圖形符號時，作者考慮了大眾在對該物體形成認知的過程中構(gòu)建的心理模型，保留了物體最具代表性的特征。因此，物體的圖形符號所具有的外延信息的意義與本質(zhì)內(nèi)涵形成了有序的視覺美感，提升了用戶體驗。

張圣煥信息圖表設計作品《飛機》局部

四、結(jié)語

在信息圖表的設計過程中，準確、高效地向用戶傳達關鍵信息是第一要義。本文從信息圖表設計的一般原則和心理模型在交互設計中的應用談起，指出信息圖表設計師需要盡可能地讓表現(xiàn)模型與受眾的心理模型相接近，降低受眾使用信息圖表的門檻，提升用戶體驗。進而提出了基于心理模型構(gòu)建的信息圖表設計方法，給出了信息圖表迭代開發(fā)的螺旋模型，重點從客觀信息處理和主觀美學設計兩個方面對該設計方法的流程進行了介紹。本文結(jié)合設計師張圣煥的作品《飛機》對設計方法的有效性、可行性進行了論證。本文提出的方法對基于心理模型構(gòu)建的信息圖表設計方法進行了形式化定義，能夠有助于信息圖表設計師高效地設計出表意明確而美觀的信息圖表，并創(chuàng)造性地給受眾提供一種全新的方式去認識世界，改變了人們對數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)形式和思考方式。