信息可視化設(shè)計在公共服務(wù)中的應(yīng)用價值研究

胡靚

摘 要：以點、線、色彩來表達(dá)數(shù)據(jù)“信息可視化”的作品不僅具有實用功能，而且具有普遍的審美標(biāo)準(zhǔn)，近幾年來在公共服務(wù)中體現(xiàn)出了較高的應(yīng)用價值。例如在新聞傳播、教育、醫(yī)療衛(wèi)生等公共服務(wù)都有非常多的應(yīng)用，有很多成功的案例，但在設(shè)計上也有需要改進(jìn)和提升的地方。特別是在數(shù)據(jù)的視覺呈現(xiàn)上，表達(dá)上的微小差異，都可能會影響認(rèn)知上的偏差，影響人們的決策和行為。本文收集中外案例，采用分析法、歸納法等研究資料，從中發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)經(jīng)驗，在實際應(yīng)用中讓信息可視化設(shè)計更好地發(fā)揮其優(yōu)勢，體現(xiàn)其價值。

關(guān)鍵詞：信息可視化；公共服務(wù)；應(yīng)用價值

一、緒 論

（一）信息可視化設(shè)計相關(guān)文獻(xiàn)綜述

以點、線、大小、色彩來表達(dá)數(shù)據(jù)的形式從19世紀(jì)開始就非常普遍，例如我們熟悉的地理圖，包括地圖、航海圖等，都可以看作是可視化的信息圖。1989年斯圖爾特·卡德（S. Card）、約克·麥金利（J. Mackinlay）和喬治·羅伯遜（G. Robertson）提出了信息可視化的英文術(shù)語——Information Visualization①。他們認(rèn)為信息可視化不僅是信息的傳遞和感知，還包括了受眾對信息的認(rèn)知，而人的“認(rèn)知”又包含著其決策和行為。1999年，日本多摩美術(shù)大學(xué)舉行的國際信息設(shè)計學(xué)術(shù)研討會上正式啟用了“Information Design”這一名稱。信息設(shè)計關(guān)注的焦點是信息的呈現(xiàn)方式，以及如何讓受眾更加有效地理解信息，通過信息設(shè)計可以提高人們應(yīng)用信息的效能?，F(xiàn)今，借力于計算機可以處理更大量、更多維的數(shù)據(jù)，清華大學(xué)向帆副教授（2020）根據(jù)“Visualization”一詞在谷歌（Google Books Ngram Viewer）中的頻率變化，認(rèn)為該詞在歷史中的演進(jìn)可以分為三個重大歷史階段。在其中第二階段（約1900-1960年），統(tǒng)計學(xué)將“視覺化”推向了一次巔峰。20世紀(jì)90年代至今，正處于“視覺化”詞義形成的第三個階段，人們可以將大量人工難以處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形。在《信息圖表的力量》（2014）一書中，作者認(rèn)為人們的大腦更偏愛信息圖表，這是因為人的視覺感知非常迅速（不超過250毫秒），且準(zhǔn)確性非常高，而可視化就含有容易被視覺感知的所謂“前注意屬性”的特性，所以它更容易被我們所感知，也更容易形成認(rèn)知。

美國學(xué)者Noah Iliinsky & Julie Steele的《Designing Data Visualizations》一書中提出了三個定義“視覺化”的標(biāo)準(zhǔn)：生成方法、數(shù)據(jù)量表現(xiàn)和審美加工程度。在《信息設(shè)計之美》（Designing Information--Human Factors and Common Sense in Information Design）一書中，作者通過大量案例，概括了諸多信息設(shè)計的要素，如色彩、維度、對比、數(shù)字、比例尺、版面結(jié)構(gòu)、排版組織、字體等，并通過案例說明了它們?nèi)绾斡绊懭藗儗π畔⒌睦斫狻Ｃ绹ㄖ熚譅柭≧ichard Saul Wurman）在1975年首次提出信息構(gòu)建（Information Architecture， 簡稱IA）的概念，他在其著作《信息焦慮》（Information Anxiety，1989）一書中描述了信息構(gòu)建的必要性，信息可能是無限的，但信息的組織是有限的。

從公共服務(wù)的角度來看，信息可視化設(shè)計的作用不僅在于使用圖形化的語言，讓公眾與信息的溝通變得更加流暢和高效，更在于它對人們行為的影響。中央美術(shù)學(xué)院設(shè)計藝術(shù)學(xué)博士胡小妹在其研究論文《信息可視化設(shè)計與公共行為研究》中寫道：“信息可視化設(shè)計包含著一整套完整的實現(xiàn)路徑，它在幫助人們理解大規(guī)模數(shù)據(jù)集合的同時，還能在處理數(shù)據(jù)與信息的可視化空間內(nèi)，顯示和觀察信息屬性與意義，讓所有被顯示對象之間的隱藏關(guān)系變得直觀和顯而易見，實現(xiàn)人與信息的交互，通過信息傳遞影響公眾的意識，從而導(dǎo)向或生成公眾的行為?！碧萍{德·A．諾曼在《設(shè)計心理學(xué)》一書中提出心理模型的概念，它是指“人們通過經(jīng)驗、訓(xùn)練和教導(dǎo)，對自己、他人環(huán)境以及接觸到的事物形成的模型”。在設(shè)計的過程中，設(shè)計師通過建立心理模型來架構(gòu)信息時，需要考慮兩個層面的意義。首先是通過有效的信息可視化設(shè)計為受眾提供適當(dāng)?shù)男睦砟Ｐ停硪环矫媸窃O(shè)計師需要思考完成的設(shè)計是否與受眾的認(rèn)識和理解相契合。這也延伸出我們可以從視覺設(shè)計的角度持續(xù)討論的一個話題，即信息可視化設(shè)計作品中的隱喻性與主題性。

（二）公共服務(wù)中的信息可視化設(shè)計

數(shù)據(jù)的采集、提取和理解是人類感知和認(rèn)識世界的基本途徑之一，數(shù)據(jù)可視化為人類洞察數(shù)據(jù)的內(nèi)涵、理解數(shù)據(jù)所蘊藏的規(guī)律提供了重要的手段。例如在新冠疫情這樣的公共事件中，人們對各種信息的渴望是強烈而急迫的，但各種龐雜的信息及數(shù)據(jù)不僅數(shù)量巨大而且邏輯復(fù)雜，通過可視化處理之后，可以讓普通人更容易理解，使數(shù)據(jù)更易于使用，強化了數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

不論是新聞傳播、宣傳領(lǐng)域，還是教育、醫(yī)療方面，數(shù)據(jù)可視化的設(shè)計均得到了非常多的應(yīng)用，其中有可借鑒的案例，也有需要繼續(xù)研究的問題。設(shè)計者要規(guī)避誤區(qū)、付諸實踐，做出更好的數(shù)據(jù)可視化作品服務(wù)公眾，并對公眾的行為產(chǎn)生良性的影響。

二、信息可視化設(shè)計在公共服務(wù)中的應(yīng)用價值

（一）信息可視化設(shè)計在公共服務(wù)中的應(yīng)用案例

從設(shè)計學(xué)視角分析數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用案例，我們可以看到，相比于信息呈現(xiàn)的傳統(tǒng)形式，它具有信息閱讀效率更高、自主傳播效力更強的特點。當(dāng)下手持電子設(shè)備的普及，促使傳播媒介及溝通方式發(fā)生巨大改變，人們的閱讀、瀏覽習(xí)慣也發(fā)生了很多變化。應(yīng)對這種變化，我們對信息可視化設(shè)計現(xiàn)階段的應(yīng)用也需要進(jìn)行一些階段性的分析和總結(jié)。

1．?dāng)?shù)據(jù)可視化設(shè)計用于傳播、教育服務(wù)的應(yīng)用案例

在傳統(tǒng)的信息呈現(xiàn)方式中，還未采用可視化設(shè)計之前，多是直接引用一些原始數(shù)據(jù)。而密集的數(shù)字、小數(shù)點、百分?jǐn)?shù)，加上通篇的專業(yè)術(shù)語文字，很難讓大眾在短時間之內(nèi)理解數(shù)字真正的意義，了解文字、數(shù)據(jù)中所描述的狀況。近年來在傳播領(lǐng)域，一些新興媒體開始采用信息可視化的方式進(jìn)行新聞報道。如騰訊新聞、微博、微信公眾號等平臺，都采用過熱力圖這類數(shù)據(jù)圖表表現(xiàn)含有地理信息的內(nèi)容，清晰、直觀地向大眾展示了某些地區(qū)性的數(shù)據(jù)變化發(fā)展情況。例如，北京大學(xué)的數(shù)據(jù)可視化團(tuán)隊制作的疫情地圖，通過圖形大小、顏色的變化表現(xiàn)每日確診人數(shù)數(shù)據(jù)的增減情況。

又如，在教育領(lǐng)域，浙江大學(xué)將數(shù)據(jù)可視化設(shè)計用于古詩詞課程的線上課堂，使用邏輯清晰的樹狀結(jié)構(gòu)交互視覺圖表，讓學(xué)生對古詩詞的年代、作者及主要作品一目了然，并能進(jìn)行反復(fù)自主學(xué)習(xí)、檢驗，對傳統(tǒng)課堂起到了較好的輔助作用。

2．?dāng)?shù)據(jù)可視化設(shè)計用于公共衛(wèi)生服務(wù)的應(yīng)用案例

使用可視化的方法呈現(xiàn)動態(tài)的、多維度的信息，可以做到層級有序、邏輯關(guān)聯(lián)清晰，降低了信息的復(fù)雜度，也降低了大眾理解的難度，利于提供公共服務(wù)。2014年，《紐約時報》在報道當(dāng)時的埃博拉病毒時就使用過熱力圖等圖表的表現(xiàn)方式，來回答公眾關(guān)心的相關(guān)問題。其中運用了時間軸的形式回答了具有歷史縱深感的縱向?qū)Ρ葐栴}，又用三種不同進(jìn)展方向的折線圖表示了傳播的變化趨勢以及與措施的關(guān)聯(lián)性，讓讀者對未來形勢有總體的認(rèn)知。又如，2020年深圳市疾病預(yù)防控制中心針對個體病例構(gòu)建“人（患者）”“事（探親等活動）”“地（地理位置）”“物（接觸對象）”和“時間”相互聯(lián)系的框架，通過個體病例位置關(guān)聯(lián)進(jìn)行時空交疊或共現(xiàn)分析，繪制時序圖、關(guān)系圖和軌跡圖，快速呈現(xiàn)傳播鏈，支持流行病學(xué)調(diào)查。

從這些案例中我們可以看出，數(shù)據(jù)可視化設(shè)計可以應(yīng)用在教育、新聞傳播、公共衛(wèi)生等公共服務(wù)領(lǐng)域，提供更易于感知的信息，進(jìn)行更有效率的傳播。它在提供公共服務(wù)上扮演了積極的角色，給大眾提供了一種新的信息認(rèn)知方式。

（二）對公共服務(wù)對象認(rèn)知的提升和改善價值

從文獻(xiàn)資料中我們可以看到，“視覺化”的標(biāo)準(zhǔn)即生成方法、數(shù)據(jù)量表現(xiàn)、審美加工程度。這些標(biāo)準(zhǔn)可以作為我們設(shè)計及檢驗可視化作品的一些參考，用在對信息可視化設(shè)計的數(shù)據(jù)邏輯及設(shè)計美學(xué)提升的研究上，從而更好地為公眾服務(wù)，改善公眾認(rèn)知，引導(dǎo)公眾行為。

1．?dāng)?shù)據(jù)邏輯方面

與功能型產(chǎn)品的出發(fā)點不同，信息可視化設(shè)計的出發(fā)點不是用戶與產(chǎn)品接觸的使用場景，而是更加關(guān)注信息本身的呈現(xiàn)，特別是信息的核心和本質(zhì)。通過分析、挖掘數(shù)據(jù)，提煉數(shù)據(jù)中所隱藏的可以視覺化的部分，然后根據(jù)敘述的主題，確定正確的視圖。簡單的數(shù)據(jù)可視化以一個基本的可視化視圖展現(xiàn)，復(fù)雜的情況可以規(guī)劃多個視圖，多個視圖有層次、有順序地展示數(shù)據(jù)包含的重要信息，表達(dá)相應(yīng)主題?？梢暬x擇的維度由數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系決定，需要由設(shè)計者根據(jù)所要表現(xiàn)的主題來取舍。另外，刻度的選擇也需恰當(dāng)，一個好的可視化作品應(yīng)當(dāng)展示合適的信息量，而不是越多越好。因此我們可以看到，用于大眾傳播中的信息可視化設(shè)計以信息圖表居多，而且大多數(shù)的可視化僅僅采用一維或二維表達(dá)，沒有更復(fù)雜的維度。而醫(yī)療領(lǐng)域則更多需要較為復(fù)雜的多維信息可視化表達(dá)，尤其是需要呈現(xiàn)時間、空間上的變化，還需要關(guān)注信息之間的關(guān)聯(lián)性。

瑞士流行病學(xué)家Marcel Salath和圖形開發(fā)人員Nicky Case創(chuàng)建了一個可操作的流行病學(xué)模擬器（圖1）。通過這個動態(tài)可視化作品，他們不僅向公眾解釋了流行病學(xué)的基礎(chǔ)知識，還展示了傳播是如何發(fā)生和發(fā)展的。人們可以根據(jù)變量調(diào)整，制定可采取的防護(hù)措施，觀察一段時間內(nèi)可能出現(xiàn)的各種情況。就像天氣預(yù)報，人們想知道未來三天、一周甚至十多天的天氣情況，這樣一來，設(shè)計也需要隨需求而改變。于是設(shè)計者要將該模型的刻度進(jìn)行可交互的設(shè)置，觀看者可以自行調(diào)節(jié)刻度參數(shù)。模擬器會根據(jù)觀看者的調(diào)節(jié)設(shè)置，顯示從幾天到數(shù)年之內(nèi)的預(yù)期結(jié)果。

2．設(shè)計美學(xué)方面

在數(shù)據(jù)可視化設(shè)計中，圖形是重要的元素之一。為了讓大眾更易于閱讀，用于傳播和教育領(lǐng)域的信息圖表以地圖、統(tǒng)計圖（折線或柱狀圖等）、熱力圖、晴雨表、時間軸等為主。而醫(yī)療等專業(yè)領(lǐng)域中則會采用演化圖、關(guān)系圖、譜系圖等多維數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。圖形應(yīng)能準(zhǔn)確地表現(xiàn)數(shù)據(jù)，便于數(shù)據(jù)表達(dá)，并且要與主題有關(guān)聯(lián)性，還應(yīng)考慮到是否具有設(shè)計美感。同樣的圖表，選擇不同的圖形，在視覺呈現(xiàn)上會形成不同的主題調(diào)性。色彩的選擇也同樣重要，合理利用色彩的傾向性對人們心理的影響，可以調(diào)動人們的情緒，從而增強可視化設(shè)計的傳播效果。圖形、色彩的選擇影響著設(shè)計主題的關(guān)聯(lián)性強弱，還有主題的傳播力。

Manas Sharma、Simon Scarr圖形團(tuán)隊制作的一幅圓形包含關(guān)系圖（圖2），在色彩上沒有選擇一般數(shù)據(jù)大屏較為普遍使用的深色底色，避免給人帶來較為壓抑的心理感受，而是采用了漸變的藍(lán)色點陣為底色，給人以較和緩的感覺，并且通過色彩面積大小對比，凸顯了標(biāo)紅的重點地區(qū)，讓觀者將注意力集中在重點地區(qū)的數(shù)據(jù)上。

（三）對公共服務(wù)方式的創(chuàng)新價值

隨著其他學(xué)科的技術(shù)發(fā)展，信息可視化設(shè)計也將會進(jìn)行技術(shù)融合。從本次新冠疫情中數(shù)據(jù)可視化設(shè)計在各領(lǐng)域的應(yīng)用案例來看，未來的公眾服務(wù)中可能還會出現(xiàn)更多新的應(yīng)用方式，信息可視化設(shè)計會有新的發(fā)展方向，比如視覺與語音結(jié)合、擴(kuò)展數(shù)據(jù)表現(xiàn)維度等。又或者結(jié)合人工智能技術(shù)，個性化定制數(shù)據(jù)。另外還有新的表現(xiàn)形式，如平面圖形、色彩結(jié)合動畫表現(xiàn)，以動態(tài)圖形及色彩詮釋數(shù)據(jù)不同層面的變化。

信息可視化設(shè)計在當(dāng)下的公共服務(wù)中能夠達(dá)到很好的正面效果，但視覺化只是一種表現(xiàn)手段，核心問題還是要解決怎樣更好地獲取和解析數(shù)據(jù)，并且用恰當(dāng)?shù)囊曈X形式把它們展現(xiàn)出來。結(jié)合前述案例來看，數(shù)據(jù)可視化設(shè)計在應(yīng)用中也存在著需改善的地方，例如數(shù)據(jù)量不足或數(shù)據(jù)不符合公眾需要，把簡單問題復(fù)雜化導(dǎo)致信息過載，過于追求形式而忽視了本質(zhì)。抑或追求絕對的準(zhǔn)確和專業(yè)，閱讀門檻過高而讓人覺得枯燥乏味。對于這些問題，設(shè)計師仍可以做出一些針對性的改進(jìn)。如上所述，信息可視化設(shè)計的著眼點在信息和數(shù)據(jù)上，設(shè)計者需要通過自身對信息的消化和理解進(jìn)行梳理，從中提取出適合進(jìn)行可視化的主干部分，根據(jù)敘述的主題確定恰當(dāng)?shù)谋磉_(dá)方式。之后的應(yīng)用或許會有越來越復(fù)雜的情況出現(xiàn)，這就涉及維度和層次的深度，還有各信息間聯(lián)系的緊密度等，更需要新的處理方法進(jìn)行邏輯排序和梳理。例如，按照某一條件進(jìn)行分類，再以某一種因素為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行排序整理，多個維度的數(shù)據(jù)層層排列。在可視化設(shè)計表現(xiàn)過程中，通過控制器按照層級次序展現(xiàn)各個維度的數(shù)據(jù)所包含的重要信息，最終以動態(tài)的形式呈現(xiàn)出整個作品的邏輯主題。在視覺化表現(xiàn)形式上，選擇與主題符合的恰當(dāng)風(fēng)格、運用適合的色彩等，是可視化作品需關(guān)注的另一個方面，也是在將來的應(yīng)用中需要持續(xù)提升的重要方面。例如，在相同的圖表上選擇不同的圖形和顏色，視覺上會產(chǎn)生不同的主題隱喻，更能引起人的注意。并且，視覺上的形式美感與主題統(tǒng)一所帶來的舒適感也會使讀者更有興趣閱讀。信息可視化設(shè)計應(yīng)用于公眾服務(wù)時，還需要考慮設(shè)計要素的選擇和主題表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)性、新穎性。如圖2所示的圓形包含圖，通過色彩及形狀的隱喻，讓人們聯(lián)想到培養(yǎng)皿和細(xì)胞的樣子，使主題有了更直觀的表現(xiàn)。

三、總結(jié)與展望

可以預(yù)見，信息可視化設(shè)計發(fā)展將會呈現(xiàn)出更加迅速和多樣的趨勢，新技術(shù)的融入會產(chǎn)生出更多的新形式，并能承載和展現(xiàn)更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息。在應(yīng)用上，特別是在提供一些公共服務(wù)方面，其適用范圍也將繼續(xù)擴(kuò)大，并會在更多新領(lǐng)域有所應(yīng)用。從新冠疫情的信息可視化案例中，我們可以看到，從表達(dá)內(nèi)容的維度出發(fā)需有不同的表達(dá)邏輯和形式，許多案例均根據(jù)對疫情數(shù)據(jù)的加工程度，分析各自表達(dá)的數(shù)據(jù)類型、表達(dá)方式、設(shè)計特點等，進(jìn)而找出恰當(dāng)?shù)摹⑵胶獾脑O(shè)計方案，提高信息傳達(dá)的效果。同時，針對案例中呈現(xiàn)出的新問題，我們可以從數(shù)據(jù)表現(xiàn)、制圖單元多級選擇以及可視化設(shè)計中要素和比例尺度的選擇上，去發(fā)現(xiàn)可優(yōu)化的地方。另外還要注重統(tǒng)計圖表和標(biāo)注信息等元素的設(shè)計等。從多方面幫助設(shè)計者及讀者走出誤區(qū)，讓信息的可視化表達(dá)具備講故事的能力，更簡潔、高效地傳遞信息，實現(xiàn)人與信息的交互。準(zhǔn)確、真實的信息也影響著人們的認(rèn)知，引導(dǎo)著人的行為，人的行為改變也體現(xiàn)出了信息可視化本身的價值意義。

（廣州華商學(xué)院）

本文系廣州華商學(xué)院2021年青年學(xué)術(shù)（社科）科研課題“數(shù)據(jù)可視化表現(xiàn)形式的設(shè)計學(xué)研究”（2021HSQX34）研究成果。

參考文獻(xiàn)

[1] 向帆．可視化設(shè)計視野中的視覺藝術(shù)研究[J]．文藝?yán)碚撆c批評，2020（2）：46-53.

[2] 譚逸夫．視覺傳達(dá)視角下“疫情地圖”的數(shù)據(jù)可視化對比研究[J]．湖南包裝，2020，35（1）：15-19.

[3] 麥克坎德萊斯．信息之美[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[4] 楊彥波，劉濱，祁明月．信息可視化研究綜述[J]．河北科技大學(xué)學(xué)報，2014，35（1）：91-102.

[5] 黃雅蘭，仇筠茜．信息告知還是視覺吸引？：對中外四個數(shù)據(jù)新聞欄目可視化現(xiàn)狀的比較研究[J]．新聞大學(xué)，2018（1）：1-8.

[6] 張璇，肖煥禹．?dāng)?shù)據(jù)可視化在索契冬奧會報道中的應(yīng)用研究：以《紐約時報》和《華盛頓郵報》為例[J]．武漢體育學(xué)院學(xué)報，2017，51（5）：10-14.

[7] 盛毅韜．?dāng)?shù)據(jù)可視化在科技傳播中的應(yīng)用：以BBC與《紐約時報》埃博拉病毒報道為例[J]．科技傳播，2014（20）：36-37，16.

[8] 應(yīng)申，竇小影，徐雅潔，等．新型冠狀病毒肺炎疫情可視化進(jìn)展與分析[J]．地球信息科學(xué)學(xué)報，2021，23（2）：211-221.