促進社會福祉：基于公共衛生信息的可視化設計研究

薛雨 王瑾

摘要：為了探索信息可視化手段在健康傳播領域的設計策略，有效增強公共衛生信息的存在感、傳播力及影響力。本文試圖通過回溯公共衛生信息可視化經典案例，厘清公共衛生事件中顯隱性信息關聯數據網、搭建基于公眾認知習慣和可視化方法的公共衛生防控全面視圖與健康演化模擬系統、討論互聯網媒介下融合界面的可視化應用。并以國內心源性猝死的實際情況為藍本，創新探索關鍵幀線性敘事對公眾閱讀方式的有效引導，討論公共衛生信息可視化設計的方法、策略，為相關領域的可視化設計研究提供思路。

關鍵詞：公共衛生；可視化設計；信息圖表；健康傳播；心源性猝死

中圖分類號：G122 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2024）01-0141-03

Abstract：In order to explore the design strategy of information visualization in the field of health communication，effectively enhance the sense of existence，communication and influence of public health information. This paper attempts to clarify the data network associated with explicit and implicit information in public health events，build a comprehensive view of public health prevention and control and health evolution simulation system based on public cognitive habits and visualization methods，and discuss the visualization application of the fusion interface under the Internet media by tracing back to the classic cases of public health information visualization. Based on the actual situation of sudden cardiac death in China，we innovatively explored the effective guidance of key frame linear narrative on public reading，discussed the methods and strategies of visual design of public health information，and provided ideas for visual design research in related fields.

Keywords：Public health；Visualization design；Info-graphics；Health communication；Sudden cardiac death

人類歷史是與各種疾病抗爭的血淚史。近現代以來，科學探索疾病根源的意識覺醒；公共衛生事件的警示教育；醫療健康常識、衛生應急知識的普及等都離不開可視化設計。目前，世界衛生組織WHO依據數據庫和疾病信息系統建立有多個數據儀表盤（Dashboard），并行成全球疾病可視化年度報告；美國疾病控制與預防中心（CDC）網站設立信息圖表模塊向公眾發布故事化的疾病常識，共享復雜信息和數據。依賴于互聯網技術，可視化設計已成為政府和衛生組織向公眾宣教的新利器。而在幾百年前，健康傳播近乎等同于治愈疾病的良藥，為了避免更嚴重的公共衛生后果，疾病專家和設計工作者們竭力拉近衛生知識與公眾的距離。

（一）早期基于地圖的數據量化

19世紀，霍亂像噩夢一般席卷全球，單是英國就有13萬人死于此病。1855年，約翰·斯諾在《霍亂傳播模式研究》（On the Mode of Communication of Cholera）第二版中繪制了一張標明寬街死亡病例數量和確切住址的地圖：越靠近水泵的區域，死亡人數越多。這張后來聞名于世的“死亡地圖”，在數據量化上透露出約翰的巧思：他將代表死亡病例的黑色線段平行填充在建筑物輪廓和街道之間，比起“點”狀分布讓畫面更加清晰簡明，快速有效地突出了死亡數量與地理信息之間的關聯。

當時，倫敦并非只有約翰·斯諾通過地圖研究展現霍亂的致病因素。1849年，流行病學家和統計學家威廉·法爾（William Farr）在地圖中將海拔有明顯變化的地區劃分開，利用有色墨水的深淺表現死亡數量的多少，添加展示了海拔坡面與死亡率之間的映射關系，綜合證明海拔高度與霍亂死亡率呈反比（圖1）。墨水的量化和與紙張之間的滲透無法做到數學上的準確，但足夠向公眾傳達死亡數據上的落差，這與現代計算機算法呈現的熱力圖從視覺形式到量化方法上都有著類似性，是人類早期公共衛生數據可視化寶貴的先驅經驗。

（二）針對公眾醫療教育的信息圖解

20世紀30年代，伴隨著傳播學的發展，人們開始意識到信息傳播中公眾角色的重要性。紐約“全國肺結核預防與研究協會”注意到一支致力于“視覺教學方法”的團隊——ISOTYPE（International System of Typographic Picture Education）。ISOTYPE起初是一套基于圖像語言的視覺表現系統，主張向普通人提供一種便于理解的信息呈現方式。1936年，團隊接受研究協會的邀請，與醫學專家們攜手制作20張“抗擊結核病”（Fighting Tuberculosis）信息圖表。與復雜的病理圖解不同，圖表用標準化的圖形省略了非必要的元素。在圖表最初，團隊設置了代表人體的“Symbol”——一個具有廣泛人類特征的簡化圖形，顏色和虛實線的區分則界定了人不同的健康狀況。除了對疾病知識轉化過程中邏輯上的縝密設計，團隊還尤其關心信息圖表與公眾的交互性，他們設置了兩個引起公眾關注度的小實驗：第一，建立肺結核病與普通家庭的情境關系以喚起公眾對圖表的快速共情。第二，向公眾提問。“你能分辨出誰得了肺結核病嗎？”9張不同職業、不同性別的民眾指向抽象化的病癥，正當人們猜測時，那些一一對應的患病癥狀自然而然地進入了公眾腦海（圖2）。

（三）公共衛生數據新聞與可視化應用

信息時代，公共健康仍然是全人類高度關注的話題，信息設計建立在多學科的基礎上不斷尋求新技術下的融合發展。英國《衛報》（The Guardian）作為數據新聞的先行者，不僅通過數據博客呈現可視化新聞作品，而且向用戶開放數據庫連接和搜索。近年來，國內媒體如新華網、騰訊、新京報等已掀起數字化報道、圖解新聞的浪潮，“一圖看懂”使得公共衛生事件在社會層面的傳播效力明顯增強。在媒體效力空前強大的今天，融合媒體實現的關聯信息的疊加使得可視化應用深度嵌入公眾的日常生活，國內多地“互聯網+急救”AED分布地圖上線，建有AED信息管理平臺，實現了AED設備運行狀態實時監測、設備使用數據實時上傳、120急救系統實時報警對接，形成了系統性的公共衛生可視化環節。

（一）公共衛生的概念

公共衛生，被定義為“預防疾病，延長壽命并促進健康的科學和技術”。1920年，耶魯大學公共衛生系主任，“美國公共衛生之父”查爾斯·溫斯洛（Charles-Edward Amory Winslow）首次提出了“公共衛生”（Public Health）的概念，在他的原文中，用“藝術”一詞涵蓋公共衛生發展的些許方面，包括對個人進行衛生原則的教育、社會機制對疾病早期診斷和預防性治療的宣傳服務。[1]可見，溫斯洛早就界定了信息可視化在公共衛生領域應用的最終目標：促進公共健康和社會福祉，使每個公民都能實現他與生俱來的健康和長壽的權利。

（二）全民開展衛生應急知識宣教

近年來，我國對公共衛生事業的重視日漸增強，習近平總書記在《求是》中發表文章指出“只有構建起強大的公共衛生體系，健全預警響應機制，全面提升防控和救治能力，織密防護網、筑牢筑實隔離墻，才能切實為維護人民健康提供有力保障”。并指出“深入開展衛生應急知識宣教”，指明了當下加強國民衛生知識教育的重要性和迫切性。在社會話題和公眾關注方面，至2022年3月，新華社聯合百度發布《大數據看2022年全國兩會關注與期待》，公共衛生位列熱搜話題第七位。[2]當前在新冠疫情肆虐，構建全民參與嚴密防控體系的緊急關頭，我國公共衛生知識的科普宣傳已成為戰勝疫情的重要方法。

針對專業性強、內容復雜、難以形象表述的醫療衛生數據信息，如何進行充分理解、系統梳理，再使其視覺化，通過簡單圖形清晰地向讀者呈現出來。以增強用戶對公共衛生更深層次的認知是公共衛生信息可視化設計的目的。因此，文章從公眾的認知習慣出發，根據可視化流程和敘事模型，結合上述案例中的優勢，總結出來從數據收集、邏輯架構、信息重組與轉譯再到媒介呈現完成公共衛生信息的可視化設計策略。

（一）厘清公共衛生信息之間的“關系”

1.公共衛生信息的分類：公共衛生信息中，按照疾病的一般情況可分為顯性信息（病理視覺現象、影響范圍）、隱性信息（誘病及發病原因、發病率等疾病重要事實）、關聯信息（共性的生活方式和預防急救辦法）3類。在公眾的認知過程中，顯性信息通常是直觀的，即在公共衛生事件發生時肉眼可觀察到的一般性現象，例如，冠心病患者發病時因為劇烈胸痛而捂緊心臟部位、肥胖的亞健康人群超標的體重身材等；而隱性信息和關聯信息無法被直接觀測，是針對疾病預防和醫療教育等可視化敘述的重要方面，例如，公共急救設備的使用辦法、誘發疾病的飲食作息習慣等。

2.公共衛生信息的分級：針對不同的公共衛生事件，3類信息存在重要性的差異。通過數據收集、文本處理、實體抽取等環節，研究3類信息間的關聯性，由已知關聯未知、由隱形轉化顯性，形成公共衛生信息可視化關聯數據網。再根據可視化的目的，比較各類信息的重要性，在可視化表達中分級處理。例如，《南華早報》（South China Morning Post）發布的世界兒童血液鉛中毒信息圖表中，大篇幅展示了全球病例分布圖和居家接觸鉛來源的實際場景等關聯信息，將可視意圖和重點放在加強公眾對鉛中毒事件的預防上。而針對具有傳染性的重大疾病如新冠肺炎，最具實用性的則是病例行程軌跡和實時動態等顯性信息的可視化，以幫助公眾快速排查疫情傳播風險。

（二）架構公共衛生信息可視化敘事框架

1.敘事框架的表達層次：有效的信息可視化設計要依據合理的敘事邏輯為公眾建立明確的閱讀順序。根據信息數據、故事內容的復雜性、目標受眾和媒介，篩選需要的信息、決定公共衛生事件的客體描述、影響范圍、疾病預防等信息模塊的先后順序、構建表達層次，以事件發生的時間序列或空間范圍為引導，設定敘事類型單元之后進行視覺創作。斯坦福大學學者Edward Segel 和 Jeffrey Heer提出敘事可視化的7種類型單元，基于圖像靜動態、幀數量以及視覺順序可分為：雜志樣式、注釋圖表、分區海報、流程圖、連環畫、 幻燈片以及電影/視頻/動畫。[3]兩人提出，多種類型之間并不排斥，互相搭建可以形成更為全面的視圖。總體來說，健康傳播的數據新聞以線性時間序列為敘事主導，在表達層次上更注重時效性；衛生知識科普類信息圖表以幾種步驟性強的敘事類型的搭建來完善可視化的豐富性。

2.敘事框架的邏輯評估：敘事邏輯是否流暢決定了敘事場景的還原度。對公眾而言，傳統的文字信息轉化為場景式的圖形語言能夠縮短與衛生知識的距離。[4] 對敘事場景的還原度越高，公眾接受衛生知識的速度也就越快。因此，需要通過受眾反饋對設計中的敘事邏輯不斷評估和迭代。上文所述的“抗擊結核病”信息圖表尤其重視敘事框架對知識輸出效能的影響力，創作者瑪麗·紐拉特（Marrie Neurath）認為：在整張圖表或系列圖表中，不能光考慮獨立單元的敘事，還需不斷分析和比較單元與整體間結構和敘事層次關系；單元信息和輸出過程的安排基于整體的敘事框架。[5]

（三）公共衛生信息的重組與轉譯

1.公共衛生信息的重組：敘事性可視化設計離不開人的參與，是敘述者與接受者間的雙向交流。[6]在二者之間，合理的信息重組與轉譯是保證交流暢通的有效方式。公共衛生信息的重組即是將收集到原始數據、醫療報告等信息打散，分類找出影響公眾健康的內、外因素，用圖形、圖表的形式厘清個人生活方式因素與公共生活環境因素對病體的作用關系，建立基于可視化的公共衛生防控過程與健康演化模擬系統。例如，《華盛頓郵報》圖形記者Harry Stevens另辟蹊徑，不再重復報道親密社交對疫情帶來的嚴重危害，反而通過后端的數學模型對信息重組演算，發布動態可視推演“趨平曲線”，模擬了公眾保持社交距離為疫情帶來的有效改善。

2.公共衛生信息的轉譯：在信息重組的基礎上，通過故事性的轉譯方式找尋合理的圖形詮釋。視覺轉譯不同于簡單的視覺再現，是建立在整體敘事框架的邏輯之上的，根據特定的目的，依靠圖形、色彩等設計語言的輔助完成轉譯。例如，“抗擊肺結核”信息圖表中，設計者與疾病專家們討論后達成共識：橙色代表健康，黑色代表疾病和傳播，紅色代表醫療措施，淺藍色表示肺部的空氣，整套信息圖表中有且僅使用了4種顏色，無形中為公眾建立了一個清晰明確的規則。選擇符合公眾認知習慣的視覺隱喻、使用標準化圖形創作，能夠有效緩解公眾對于未知疾病的恐懼，完成把生硬、復雜的病理信息轉譯為生動、簡明的衛生知識的過程。

（四）廣泛運用新媒體技術

公共衛生信息的可視化媒介呈現，應該主動適應信息時代融合媒體的傳播方式，利用可視化算法、多媒體網絡、虛擬現實、人機交互等新技術，拓展公共衛生信息的可視性與知識創新的潛能。實現公共衛生信息的儲存、共享、語義檢索、自動問答與可視化呈現等智能應用，力求整合為一種集成化、有序化、多樣化的公共衛生科普知識信息。互聯網媒介的特殊性，實現公共衛生信息的無限疊加與衍生，產生一圖多用的融合界面，為公眾提供便利。[7]2019年以來，世界范圍內的COVID-19疫情地圖借由GPS技術逐漸發展出病例溯源和實時動態等基于地理媒介的新功能，公眾由此直觀確診病例的行程軌跡，為健康出行保駕護航。

綜合上述，如圖3所示，公共衛生信息可視化設計策略像一顆糖果，糖衣結構建立在對邏輯和轉譯的不斷評估之上，確保能夠表達公共衛生的客觀事實，呈現公共衛生的重要特征，揭示蘊含在健康數據中的現象和規律。

（一）設計背景

1.我國心源性猝死概況：國家心血管病中心發布《中國心血管健康與疾病報告2019》中顯示：我國心血管病患病率處于持續上升的階段，推算全國現患人數已達3.3億。其中，心源性猝死的發生率為41.8/10萬，每年約有54.4萬例病患，居世界首位，承載著嚴重的疾病負擔。[8]心源性猝死，又稱心臟性猝死（sudden cardiac death，以下簡稱SCD），是指急性癥狀發作后1小時內發生的以意識驟然喪失為特征、由心臟原因引起的自然死亡，是心血管疾病最常見，卻又最為兇險的死亡原因。目前資料表明，SCD醫院內外的搶救成功率還不到1%，而對患者進行全程急救的臨床效果確切，在病發后4分鐘內進行搶救的成功率最高。

2.基于解決問題的可視化目的：有學者提出，SCD的搶救率低，一定程度上是由于社區醫療的有限條件和公眾急救意識的薄弱。日常生活中，公眾遇到暈厥后的SCD患者，一方面由于缺少疾病常識不敢救，一方面因為不懂公共急救設備的操作而不會救，常常錯失了黃金搶救時間。基于幫助公眾解決“不敢”與“不會”的問題，SCD的可視化重點是對疾病常識、預防知識的科普和疾病突發后急救措施的醫療教育。設計通過建立醫患多維度的敘事層級，創新搭建連環畫與動畫關鍵幀的可視化類型，強調視圖色彩與形態的差異化，嘗試優化病例溯源信息圖的方法來完成SCD的信息可視化設計。

（二）設計實踐

1.原始數據收集：數據本身的可信度和“有趣度”是視覺化作品的根基，在設計之前尋找到堅實的數據是非常關鍵的。[9]以“心源性猝死病例”“SCD臨床病例”為主題詞，在CNKI數據庫進行高級檢索，篩選國內自1959-2016年有明確醫院病例記載的SCD研究型文章，刪重與篩選后共統計到5788例SCD患者信息，其中可追溯確切病因患者1890例。對其整理、抽取后獲得的數據有病患數量、性別、年齡、治療時間、所在醫療機構、致病因素、誘病因素等。在中國心血管健康與疾病報告、美國心肺血研究所心臟猝死的預告及預防工作組會議報告等報告中獲取國內外SCD患者致死率、治療手段等數據。

2.建立多維度的敘事層級：SCD信息可視化的內容，應當具有全面性，不應當只是簡單的疾病介紹，需要串聯起病理、病癥、預防、急救等多方面的知識；在疾病預防和救治的環節中，也應包含“個人-家庭-社會-醫院”多個維度的視角轉換。人的原始大腦是由視覺主導的，視覺是連接公眾注意力并形成有效刺激的快速通道。因此設計對焦SCD病理器官，以視覺張力強的心臟圖形吸引公眾視線，再向四周發散開“病癥”“發病誘因”“預防”“急救”等關聯信息的環節，形成先緊后松，先整體后局部的多視圖敘事層級。打開公眾視野，了解到系統性而非單一性的衛生知識。

3.實現連環畫與動畫關鍵幀可視化類型的搭建：研究表明，院前急救是公眾最容易忽視的環節，也是SCD公共衛生亟待加強的知識教育，因此，設計尤其重視對其可視化類型的推敲。上述文章提到的敘事可視化類型中，連環畫傾向于嚴格的線性敘事、動畫關鍵幀能夠牽引受眾視覺，兩者互相搭建可以完成對院前急救的各種方法步驟性、環節性的認知的建立，能真正體現公共衛生醫療體系建立的價值，讓公眾有目標地學習急救知識。設計的動態效果中，救護車的移動軌跡暗示了場景間的聯系，牽引公眾逐步了解AED設備急救的詳細操作流程圖解，同時引入“家庭自助-社區干預-救護車-醫院”急救4個環環相扣的連環畫單元。

4.強調可視化視圖的色彩與形態的差異化：公共衛生信息可視化視圖的色彩選擇應該在基于公眾普遍認知的同時與事件產生特定的關聯。基于平面視知覺理論，強烈的對比能刺激視覺神經，從而產生更多的視覺聯想。心血管病的紛繁聯想中——安全與危險、靜脈與動脈、男與女、緊急與舒緩……這些對應關系恰好能被紅藍對比色所涵蓋。因此，設計中貫穿紅藍對比色的使用，意圖強化色彩背后的視覺隱喻，保證大腦認知和反饋記憶的效率。[10]同時，簡單的顏色關系能快速劃分單元，危險的致病原因大多使用紅色，而疾病預防和社區醫療的安全知識則使用藍色。

圖形大小和視覺效果的差異化能夠使公眾有意識地區分事物，首先注意到被獨特刻畫的物體，形成對病理的客觀認知。在描述SCD重要病因的圖解中，設計有意放大了血管壁的剖面元素，強調了靜、動脈的前后虛實關系，突出了冠狀動脈粥樣硬化的內部結構細節和立體陰影效果的刻畫，區別于其他占比較小的致病因素扁平化的視覺形態，從而使公眾認識到SCD眾多致病因素中最廣泛且最危險的一種。

5.病例溯源可視化的迭代設計：病理溯源的可視化是使公眾產生對SCD病患群體印象、病因宏觀認知的有效手段。桑基圖本質上是一種能量分流圖，數據流向展現的流動和連接性與病例溯源的需求相適應。在病例溯源的數據處理中，設計依據斯圖爾特·卡德（Stuart K. Card）提出的一般可視化流程，[11]將數據轉化為數據表后輸入可視化結構，最終通過D3（Data Driven Documents）渲染生成視圖。設計首先采用了單向桑基圖，即從病例數量到致病原因的單一溯源。數據圖公布后收到兩個關鍵問題的反饋：一是桑基圖展現的信息單一，所占面積大，造成排版空間的浪費；二是桑基圖兩端的寬度大，圖形臃腫混亂，不利于良好的閱讀體驗。設計隨后反復迭代，將桑基圖更改為雙向分流，增加性別屬性，并以病例所屬南、北方為篩選條件進行分割。兩張雙向桑基圖在視覺上呈現對稱，向公眾描述了對SCD患者男女比例、南北地區兩組信息的比較。迭代之后的桑基圖更加平緩，數據之間的關系也立竿見影。

無論何時，公共衛生事件面對的傳播對象是社會大眾。在對醫療科學事實的轉化過程中，應首要考慮到公眾認知水平的參差，使用標準化、通用性的視覺語言。當下新一輪疫情來勢洶洶，公眾亟需科學、準確的健康傳播以破除恐慌焦慮的情緒，比起奮力說服，可視化語言的魅力在于潤物無聲的教育。醫學研究成果是否能轉化為大眾的健康知識，在于知識原型和大眾接收到的信息匹配度，更需要在社會語境下不斷評估可視化輸出的效能。我們，期待建立可視化辦法的疾病信息系統和衛生報告，不斷為促進社會福祉發起意義非凡的嘗試。

基金項目：教育部人文社科項目“2022北京冬奧會視覺導向系統研究” 項目編號16YJA760037；北京市人文社科基金重點項目《我國城市導向理論研究與創新》項目編號15WYA004

參考文獻

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