概念模型与心智模型在交互设计里的应用

摘  要：心智模型与概念模型理论是设计师系统思维的重要组成部分。本文讲到了三个重要的模型：心智模型、概念模型、实现模型，以及他们之间的关联关系。在交互设计领域，心智模型由这样的四个部分组成：目标（goals）、任务（tasks）、概念（concepts）、形式（representations）。理想的状况是概念模型是用户心智模型的预设。同时，本文还提出了调研用户心智模型的方法，以及构建产品概念模型的方法。

关键词：概念模型;心智模型;交互设计;系统性思维;用户体验设计

中图分类号：TP393.092;TB472      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）12-0005-05

Abstract：The theory of mental model and conceptual model is an important part of Designerssystematic thinking. This paper talks about three important models：mental model，conceptual model，implementation model，and the relationship between them. In the field of interactive design，mental models consist of four parts：goals，tasks，concepts and representations. Ideally，a conceptual model is the presupposition of a users mental model. At the same time，the method of investigating user mental model and the method of constructing product conceptual model are also put forward in this paper.

Keywords：conceptual model;mental model;interactive design;systematic thinking;user experience design

1  三種重要的模型

唐纳德·诺曼（Donald Arthur Norman）曾经提到过三种不同、但又紧密相关联的模型——心智模型、概念模型和实现模型。[1]如图1所示。

用户调研人员最主要的工作是去挖掘用户脑海里面想的是什么，并且总结归纳后和团队的其他成员交流。其中的某些发现可以抽象为心智模型。比较理想的状态是设计师的概念模型来源于用户的心智模型。用户的心智模型一般是比较零碎的、个人的，但是概念模型较为完整和准确。概念模型就像是连接心智模型和实现模型的桥梁。实现模型描述的是一个产品是如何“做”出来的，是如何建造出来的，就像施工图。

这三个模型都和用户有一定的关系。心智模型是用户脑海中的模型，概念模型是设计师对于用户心智模型的假设。而实现模型所构建的产品又会让用户产生新的心智模型。这三种模型在产品的整个周期里面是一个循环反复的关系，也是一种系统的回路[2]。

2  心智模型理论

2.1  心智模型的理论由来

心智模型的这个概念从上个世纪末就已经出现了，第一个对心智模型比较全面的定义来自苏珊·凯里（Susan Carey）：心智模型展现的是一个人对于某样东西是如何运作的思考过程，例如一个人对于周遭世界的理解。心智模型是基于不全面的事实、过往的经验，甚至直觉。心智模型会帮助塑造行为举止。当人们处于复杂的环境中时，心智模型会影响人们关注什么，并且影响人们解决问题的方法和途径。[3]对于心智模型也有这样的描述：用户对于如何去用一个应用会有自己的理解。这种理解就叫作“心智模型”。并且心智模型是较为个人的、零碎的、不确定的，和不固定的。[4]

在交互设计领域，心智模型是指人们对于产品的理解，这个理解主要包括这款产品是什么？这款产品有哪些功能？可以帮助“我”解决什么问题？“我”要如何使用该产品？

2.2  心智模型的构成

虽然人脑海中的心智模型是复杂的、不断变化的，但是作为设计师的我们应该知道如何从这样繁复的心智模型中提取出有效的信息，为改善产品和服务提供指引。

如果我们把心智模型比作迷宫，它主要包含两个部分：

一个是迷宫本身“是什么”“长什么样子”。在人们的脑海中有许许多多的概念，概念与概念之间也形成了有机的连接，这个就如同迷宫里面的墙体结构。而概念也有它的展现形式，可能是通过语言，也有可能是通过图形，就像迷宫里面墙体粉刷的颜色，或者是迷宫里面左转、右转的路标展现的形式。

第二个部分是“怎么做”“如何达到目标”。当我们对某样事物或某个工具有了一定的了解之后，就知道如何运用这个工具来达到我们的目标。现在的软件产品不同于传统的实体工具，实体工具的使用方式一般比较简单，而软件产品相对比较复杂，需要一步步做对了才能达到目标。这个就是心智模型里面的目标，我们会知道这个事物可以帮我们完成什么目标。而为了达到这个目标，我们需要一步步地去做，这个就是任务，也可以称为步骤。

因此，对于产品和服务领域来说，心智模型主要是由这四个方面构成的：目标（goals），目标也反映出了用户的需求;任务（tasks），为了完成目标用户所面临的任务;概念（concepts），为了实现任务用户所需要掌握的概念以及概念之间的关系;形式（representations），概念所对应的形式是怎样的。

目标与任务就是心智模型“迷宫”里的“怎么做”的部分，而概念与形式就是心智模型“迷宫”里的“是什么”的部分，如图2所示。

2.1.1  目标与任务

目标，作为心智模型最顶端的内容，引导了人们的行为。目标是高于任务的，当人们心中有了目标后才会去想“我”应该如何去做，应该如何一步步地做。这个“做”的过程就是完成任务的过程，只有完成了所有的任务才能达到“我”的目标。艾伦·库伯推崇以目标为导向的设计，目标和任务之间是有明显的区别的，他曾在书中说：“由于目标受人类动机驱动，因此随时间的推移变化很慢，甚至没有变化。行动和任务则易于变化，因此几乎完全依赖于手头的技术水平。”[5]例如，目标同样是从京城到杭州，在古时候可能只能乘坐马车和船只，而如今是高铁或者飞机。目标是一样的，但是用户所面对的任务就完全不一样。然而，目标和任务也不是绝对的。

在用户的心智模型里，用户对产品能够做什么会有自己的理解，这个就是心智模型里面的目标。为了达到这个目标需要完成一个个的任务。

目标和任务也是相对而言的，对于目标和任务的界定取决于系统范围的界定。如果我们把任务进行拆解，这个任务也需要一些步骤才能完成，那么图中，如图3所示，第二个层级既可以说是任务也可以说是目标。

2.1.2  概念与概念

“这个是什么？”这个问题反应的就是心智模型里面的概念以及概念与概念之间的关系。概念与概念之间最简单的关系是层级性。

我们在理解一个事物的时候往往需要很多其他的概念来支撑起对这个事物的理解。概念与概念之间是分层级的，就像一个洋葱，一层包着一层。Kindle上有一个开关键，这个开关键的概念就属于Kindle概念的子层。这个就是心智模型的层级性。

2.1.3  概念与形式

我们对于一个事物的理解包含了许许多多的概念，概念是很抽象的，就像人们一闪而过的一个念想。但是每个概念都可以通过一定的形式表达出来，或者说和某种或多种形式相关联。例如说，当我们提到手机淘宝时，你的脑海里面可能出现了手机淘宝的图标的样子。

人们的脑海里面有许许多多的概念与形式的对应模式（pattern-matching）。用户运用这些模式来处理日常生活中所面临的问题。例如：用惯了苹果系统的用户，想关掉一个应用的时候可能就会把鼠标移到对话框的左上角，寻找红色的按钮，因为他们的脑海里面已经形成了关闭按钮对应左上角红色按钮的这种概念与形式的对应模式。

设计师在为用户设计一款产品的时候，要关注这些由概念与形式的对应模式。要仔细的调研看用户习惯用哪些同类型的应用，这些应用的模式是怎样的。除了同类型的应用，同样的功能在完全不同的产品上也会有同样的模式。

3  心智模型的调研方法

调研用户心智模型的方法如图4所示。

第一步：确定调研系统范围。人的心智模型是十分复杂的，为了让调研结果可控，首先调研者需要有着非常明确的目标，知道调研的产品和系统范围是什么。

第二步：获取用户的心理预期。我们所设计的任何产品都是为了帮助用户解决某些问题，或者说因为有这方面的需求才会去用我们的产品。所以从设计者的角度来说，我们会去设想用户在使用我们这个产品时的目标是什么，为什么使用我们的产品。这个就需要我们针对用户心智模型里面的“目标”来进行调研。

第三步：获取使用后的心智模型。在用户使用完产品之后，就会对这款产品形成自己的心智模型，我们也可以通过访谈和用户绘图的方式来获取用户使用后的心智模型。

在前面所讲述的调研方法中最核心的部分是要去将“我们”（设计师、调研者）心中所设想的用户的目标与任务与“他们”（用户、被调研者）实际的、脑海当中的目标与任务进行对比。其中，最为有效、珍贵的过程是用户实实在在去使用产品的过程。他们的手指在屏幕上的每一次停顿与迟疑都表现出了“我们”与“他们”所想的不同之处。

4  概念模型的理论

4.1  概念模型理论的由来

概念模型是指用户与之交互的模型，是来自于设计师的模型。设计师将概念模型转换成了系统图像（system image）[6]，当用户与系统图像交互时，继而是与设计师的概念模型交互。比较理想的状态是设计师的概念模型来源于用户的心智模型，同时也是对用户的心智模型的一个设想。

苏珊·魏因申克（Susan M.Weinschenk）对概念模型是这样定义的：概念模型是通过产品的界面展现给用户的切实的模型。[3]

杰夫·约翰逊（Jeff Johnson）和奥斯丁·亨德森（Austin Henderson）对概念模型的定义如下。

一个可交互的应用的概念模型是指：（1）这个应用的架构（structure）、對象（objects），以及他们的操作方式（operations）、属性（attributes）以及关系（relationships）;（2）对于这个应用是如何运作的一个理想化的视角（idealized view）——设计师期望用户未来将会内化（internalize）的模型;（3）用户完成任务运用的机制原理（mechanism），这些任务是这个应用所支持的。[4]

约翰逊和亨德森对于概念模型的定义非常有借鉴意义。在他们看来概念模型包括：用户所需面对的概念（约翰逊和亨德森称之为对象）以及这些概念之间的关系;用户对于这个应用的工作原理的理解，这个工作原理并不是完整的工作原理，而是用户为了完成目标和任务所必须掌握的工作原理。这两方面的内容构成了概念模型。当用户与该应用或者该产品交互时，用户就会“学习到”这个概念模型，因而会“内化”成用户的心智模型。因此概念模型也是设计师对于用户的心智模型的设想。

4.2  什么是概念模型

概念模型要去做的是设计和管理用户对产品的概念。概念模型与心智模型一样，也分为目标、任务、概念和形式，但这些都是设计师对于用户心智模型的一个假设。设计师的概念模型与用户的心智模型并不能进行直接的交流，它们是通过产品来进行交流的，当然，产品本身也可以分成很多层级，但是直接与用户交流的是产品的“外貌”。这些与用户直接交流的是系统图像。因为有着这样的转化，所以常常用户的心智模型与设计师的概念模型是不匹配的。

最理想的状况是用户的心智模型与设计师的概念模型保持匹配，如图5所示。

4.3  概念模型的展现形式

实际上，概念模型并没有固定的表现形式，只要能清晰的传达出概念模型里的目标、任务、概念、形式里的一个或几个层级就是概念模型。

但是，为了让大家对概念模型有更加清晰的认识，我在这里针对概念模型的任务与概念的层级介绍两个主要的展现形式：第一种形式是表格，另一种是地图。

4.3.1  概念模型的表格展现形式

这种表现形式来自于杰夫·约翰逊和奥斯丁·亨德森。他们把概念模型的表格分成了三列：第一列是对象（objects），对象是指用户运用某个产品或某款软件会遇到的“概念”;第二列是属性（attributes），属性是指针对这个“对象”可以设置、修改的参数;第三列是操作（operations），操作是指用户可以对这个“对象”做些什么。就拿闹钟来说，闹钟有着比较简单的概念模型，如图6所示。

4.3.2  概念模型的地图展现形式

Hugh Dubberly所提倡的概念模型展现形式，是一种地图（maps）的形式。并且他提倡用一种规范化的图形表现形式，例如：不同的颜色代表不同类型。这种地图里面也有对象（objects），这些对象一般都是名词的形式，例如：“钟”“现在的时间”。在下面的这个例子中，他运用了黑色表现对象，蓝色表现对象和对象之间的关系，箭头表现数据的结构。这样的箭头让阅读更加的有方向感。同时，在某些对象的下方可以罗列出用户可以对这些对象进行什么样的操作。这些都是和杰夫·约翰逊和奥斯丁·亨德森的表格的形式相对应的。这是微信朋友圈的概念模型的局部，如图7所示。

地图的展现形式的优势是：在公司里向上级汇报的时候，大段的文字是没有人看的，一大张表格也需要花费很大的气力来解读，而图形，尤其是一些有意思的图形往往更加有说服力和感染力。

5  概念模型的设计方法

构建和设计产品概念模型的方法，如图8所示。

第一步：目标和任务的分解。构建概念模型要从用户的目标来着眼，用戶的目标及用户的需求。然后，要去分析用户为了完成这些目标需要完成哪些任务。任务与目标的分解也是有主次之分的，是由主要到次要的顺序进行分解。

第二步：设计概念及其之间的关系。在设计概念及其之间的关系的时候，应先考虑大的整体的模型架构，然后再考虑更加微观的系统的细节，同时，也应由重要的目标和任务着眼来设计。

6  把用户心智模型的调研与概念模型的设计相结合

概念模型是需要设计和创造的，而心智模型是需要我们通过用户调研才能够得到的。在心智模型调研方法的部分，我们谈到过在调研之前，我们需要有一定的预定和假设。这种假设实际上就是概念模型。因此，在进行用户调研之前，我们应该有一个初步的概念模型。心智模型的调研就是对我们的假设的验证和修正的过程，继而再对概念模型进行修改。因而，设计概念模型与调研用户的心智模型是一种循环反复、迭代的过程。

7  结  论

心智模型由这样的四个部分组成：目标（goals）、任务（tasks）、概念（concepts）、形式（representations）。最理想的状况是概念模型是用户心智模型的预设，他们是相匹配的关系。调研用户心智模型的方法主要分为这样的三个步骤：（1）确定调研系统范围;（2）获取用户的心理预期;（3）获取使用后的心智模型。设计概念模型的方法是：（1）用户目标和任务的分解;（2）设计概念及其之间的关系。

参考文献：

[1] Donald A. Norman. The Design of Everyday Things [M].S.l.：s.n.，2002.

[2] Donella H. Meadows. 系统之美：决策者的系统思考 [M].邱昭良，译.杭州：浙江人民出版社，2012.

[3] Susan Weinschenk. 100 Things Every Designer Needs to Know About People （Voices That Matter） [M].S.l.：s.n.，2011.

[4] Jeff Johnson，Austin Henders. Conceptual Models：Core to Good Design [M]. S.l.：Morgan & Claypool Publishers，2011.

[5] Alan Cooper，Robert Reimann，David Cronin. About Face 3：The Essentials of Interaction Design [M].S.l.：s.n.，2007.

[6] Donald A. Norman. The Design of Everyday Things [M].S.l.：s.n.，2002.

作者简介：梁颖（1989.04-），女，汉族，湖北武汉人，硕士，资深体验设计师，研究方向：用户体验设计、系统性思维。