概念模型与心智模型

概念模型是系统预期工作方式的设计，通过其界面进行传达，而心智模型是用户通过经验建立的内部表征；使两者保持一致是可用性设计的核心。

Definition

概念模型是设计者期望系统被理解的方式，通过系统形象、可见界面和文档来表达；心智模型是用户自己对系统如何工作的不断发展的理解，用于预测其行为和规划行动。

Scope

本主题涵盖用户如何形成交互系统的内部模型以及设计者如何塑造这些模型。它涉及设计者的概念模型、界面呈现的系统形象以及用户的心智模型，以及不完整或不准确的心智模型如何导致错误，以及隐喻和一致性如何支持模型的形成。它不涵盖对人类认知和记忆的广泛研究，这属于人机交互（HCI）可用性和评估中的认知基础。

Core questions

• 设计者如何通过系统形象传达概念模型？
• 用户如何从经验、指令和隐喻中构建心智模型？
• 为什么不准确或不完整的心智模型会导致错误？
• 界面隐喻如何帮助用户，有时又如何误导用户？

Key concepts

• 概念模型
• 心智模型
• 系统形象
• 界面隐喻
• 模型不匹配与错误
• 预测性模拟
• 一致性
• 头脑中的知识与世界中的知识

Key theories

设计者模型、系统形象、用户模型

Norman区分了设计者的概念模型、产品实际呈现的系统形象以及用户的心智模型；由于设计者只能通过系统形象进行沟通，因此清晰一致的形象是让用户建立准确心智模型的关键。

作为可运行表征的心智模型

在认知科学中，心智模型是人们用来模拟和预测系统或情境将如何行为的内部表征，这就是为什么一个好的心智模型能让用户预测其行为后果的原因。

人机交互中的心智模型

用户对计算机系统的心智模型通常是部分的、不稳定的和迷信的，但仍然具有功能性；设计可以通过可见的结构、一致性和恰当的隐喻来支持更好的模型。

Clinical relevance

当系统的概念模型清晰时，用户可以预测其行为，从错误中恢复，并将技能迁移到其他产品；用户心智模型与系统行为之间的不匹配是复杂和安全关键系统中操作员错误的常见原因。

History

心智模型概念在20世纪80年代初通过Gentner和Stevens的合编著作以及Johnson-Laird的推理理论进入认知科学领域。Norman将该框架应用于设计，将设计者模型、系统形象和用户模型形式化，并指出界面只能通过用户可感知和可操作的内容来传达概念模型。

Key figures

• Donald A. Norman
• Dedre Gentner
• Philip N. Johnson-Laird
• John M. Carroll

Seminal works

• norman2013
• gentner1983
• johnsonlaird1983

Frequently asked questions

什么是系统形象，为什么它很重要？

系统形象是产品向用户传达的一切，包括界面、行为、文档和标签。它很重要，因为设计者不能直接与用户对话；用户只能从系统形象中构建他们的心智模型，因此混乱的形象会导致混乱的心智模型。

界面隐喻总是很有帮助吗？

桌面或垃圾桶等隐喻可以帮助用户将熟悉的知识转移到新系统，从而加快学习速度。但当系统的行为偏离隐喻时，它们可能会误导用户，因此设计者必须使用与实际行为相符的隐喻，并避免过度依赖它们。