ICBMM：基于心理模型构建的信息图表设计探究

黄晋琪

（武汉纺织大学外经贸学院,湖北武汉 430000）

一、引言

正如信息论创始人香农博士所言：“信息就是用来消除不确定性的东西”。事实上，人类早在远古时代就开始尝试利用图解、象形文字等载体传达信息，这便是信息图表设计的前身。随着信息时代数据量爆炸式的增长，以及人们对于精神享受追求的提高，人们不得不寻求新的富有美感的信息传达方式，从而解决信息过载问题。信息图表作为将信息、数据、知识进行视觉化表达的重要手段得到了人们的高度重视。然而，许多现代信息图表设计作品都表现出“重美术、轻信息”的特点，这与信息图表传达信息的基本功能是不相符的。信息归根到底是对客观事物、自然规律、社会现象、科学原理的真实反映，是对事物之间相互作用的感受和认识的再现。从功能性上来，信息图表体现了意向、意图、认识、知识、价值、观念等内容，审美需求应该是信息传达的副产品，不可本末倒置。本文从构建受众心理模型的角度，提出形式化的信息图表设计方法，提升信息图表对关键信息的传达能力，旨在为设计师们提供一种解决信息图表设计问题的参考范式。

二、信息图表设计原则与心理模型

本章将通过图尔明模型简要介绍信息图表设计的一般原则，并概述心理模型的概念，对心理模型在信息图表设计过程中的作用进行说明。

（一）信息图表设计的图尔明模型

对于一个规范而完整的信息图表设计流程来说，首先需要明确设计工作需要考虑到哪些因素。英国哲学家Steven.Toulmin于1958年提出的图尔明模型是一种视觉图形和设计理论模型，被视为现代信息可视化研究的鼻祖。该模型由三部分组成：声明、依据、数据。在每一个信息图表的设计任务中，我们首先要声明任务的目的，确定该任务的受众及设计者想要传达给受众的信息内容；数据则为设计者传达这种思想提供了具象的载体；而依据指的是数据的类型、维度、大小等特性以及图像、色彩、光影等视觉语汇，设计者可以依赖于这些特性和视觉语汇精确地表达特定的思想内涵。

图尔明模型为我们提供了设计信息图表的一般思路，将设计工作自然地分割成了客观信息处理和主观美学设计两个部分，其中声明和数据部分对设计内容和受众群体的分析属于对信息客观的处理工作，而依据部分则属于主观美学设计工作。

（二）心理模型与信息图表设计

为了更好地传达图尔明模型“声明”部分想要传达给受众的关键信息，设计师需要将原始数据通过用户易于理解的方式（即图尔明模型的“依据”）对数据进行包装、美术加工，这便是构建用户心理模型的过程。心理模型是指人们遵循生活中某些习惯或经验，而建立的最有效的事物的起因、机制和相互关系等方面的方式，即受众对于事物普遍的认知。

信息图表是一种交互系统，在设计交互系统的过程中，我们需要考虑三个基本的模型范式：实现模型、心理模型、表现模型。实现模型是系统真正工作的方式；心理模型是用户理解交互系统工作的过程；而表现模型则是设计者展示信息图表工作原理的过程，用户可能并不会显式地感受到设计者向用户展示该原理的设计思路，但需要尽量按照设计者设计好的路径去理解它，表现模型也可称之为设计师模型。

在信息图表设计的过程中，受众的真实需求牵动着最终设计的呈现，而心理模型应该是受众对信息图表传达信息的机制在认知层面的理解过程。设计师需要尽可能地让表现模型与受众的心理模型相接近，这样就能够降低受众使用信息图表的门槛，使得设计者和受众的共鸣感更加强烈，提升用户体验。

三、基于心理模型构建的信息图表设计

基于心理模型构建的信息图表设计的本质是人性化设计，设计师在设计过程中应深入挖掘用户真实的需求和目标，进一步让表现模型接近受众心理模型。由于设计师和受众之间存在客观的认知差距，设计师往往需要在设计之前对受众的知识结构、生活背景、文化差异等进行大量前期调查，使最终传达的信息能够被受众清晰地接受。为此，我们提出了基于心理模型构建的信息图表设计方法ICBMM，ICBMM设计过程的螺旋模型大体包含三个步骤：

第一，通过有效的信息可视化设计为受众提供恰当的信息理解路径（心理模型）；第二，评估设计出的图表是否与受众的先验知识相吻合，信息图表是否达到受众的需求（风险分析）；第三，运用新的设计语汇、对数据进行裁剪或补充重新设计信息图表系统并返回到第一步，直到设计满足受众的需求

本文作者参考ISO国际标准化组织发布的交互式系统的以人为中心的设计过程的国际标准ISO-13407，提出了由客观信息处理和主观美学设计两部分组成的设计流程。其中，客观信息处理过程包含确定图表主题（实现模型），明确受众群体，明确受众心理（心理模型），获取、整理、压缩信息等步骤，主观美学设计部分包含制作设计方案（表现模型）、对方案进行评估等步骤。

（一）客观信息处理

客观信息处理是信息图表设计过程中最重要的起始阶段，是一个信息图表作品的骨骼。设计师需要确定图表的主题，信息内容的主题往往是任务委托人规定的。为了高效地进行信息传达，设计师必须对设计内容有所取舍，精准定位，这就需要设计师在前期与任务委托者进行深入的交流沟通，对目标受众进行严谨的背景调研。为了进一步确保信息组织的合理化程度，设计师需要对用户的心理模型进行剖析。这种心理模型是由于受众的经验和知识构成的，但它也是新的感知、新的信息与受众既有的心理模型相互作用的结果，设计师可以通过巧妙的设计引导受众形成有利于受众沿着设计师所期望的路径进行理解的心理模型。

对数据的整理和压缩主要要考虑到信息图表的表达效率，在有限的设计空间中表达出尽可能多的信息，这里主要涉及两个步骤：（1）确定信息容量；（2）对各类受众信息需求的并集。设计师根据实际需要来控制内容，对目标信息理解的主干知识进行梳理，再按照信息的重要程度和使用频率对收集到的信息进行优先级排序，合理删减，确定最终要表达在信息图表中的信息的容量。

（二）主观美学设计

主观美学设计是设计师充分发挥自身主观能动性的设计阶段，这一阶段的任何设计活动仍然需要以构建受众的心理模型为指导。设计师在制作设计方案（表现模型）时，要在保证表现模型与实现模型不脱钩的条件下尽可能缩小与受众心理模型的距离。

设计师在设计的过程中应合理选择使用图形、文字、色彩等视觉元素来陈述和表达信息，尤其是人脑的结构设定促使图形比文字语言传达更直接和简明。在进行图形设计时，设计师应该把握以下几点原则：

（1）理解是一种创造性行为，创造行为与受众的感知能力相关，设计师必须尽可能降低理解门槛，善用人们普遍存在的过往认知和视觉经验，便于受众直观、简洁的理解信息图表，做到精准的内容策划与分析。

（2）根据格式塔心理学理论，经验和整体性对于人们理解图像十分重要。设计师应让每个部分的图形简洁易懂，并提升整个图表框架的传达效率，整体的视觉效果应该符合受众的认知基础。

（3）利用人脑的记忆、想象功能，合理引导受众在阅读信息图表时进行二次创作，高效理解信息外延。

信息图表设计师张圣焕的作品《飞机》，以波音747这款代表性飞机为例，运用具象的视觉线索强化图形符号的意义，详细地展示了飞机的内部结构信息。作者根据飞机的座椅和安全设施的关键特征对它们进行了具象简化和艺术化处理，能够直观地展示其外形特征、使受众领会其功能特性，将这些物体转化为信息图表中的特定图形符号。在设计这些图形符号时，作者考虑了大众在对该物体形成认知的过程中构建的心理模型，保留了物体最具代表性的特征。因此，物体的图形符号所具有的外延信息的意义与本质内涵形成了有序的视觉美感，提升了用户体验。

张圣焕信息图表设计作品《飞机》局部

四、结语

在信息图表的设计过程中，准确、高效地向用户传达关键信息是第一要义。本文从信息图表设计的一般原则和心理模型在交互设计中的应用谈起，指出信息图表设计师需要尽可能地让表现模型与受众的心理模型相接近，降低受众使用信息图表的门槛，提升用户体验。进而提出了基于心理模型构建的信息图表设计方法，给出了信息图表迭代开发的螺旋模型，重点从客观信息处理和主观美学设计两个方面对该设计方法的流程进行了介绍。本文结合设计师张圣焕的作品《飞机》对设计方法的有效性、可行性进行了论证。本文提出的方法对基于心理模型构建的信息图表设计方法进行了形式化定义，能够有助于信息图表设计师高效地设计出表意明确而美观的信息图表，并创造性地给受众提供一种全新的方式去认识世界，改变了人们对数据的呈现形式和思考方式。