将模型看作地图

在我们日常生活经历中遇到的最好的模型之一就是交通地图，地图帮助无数的人轻易地获取并有效地利用有关复杂现实的信息。使用地图，我们不但能准确地预知如何操纵系统（例如，从A点到达B点），而且能回答各种各样超乎地图制造者所预料的问题（例如，发现一些有用的种群或地质模式）。

由于各种原因，地图是有价值的。原因之一，是它清除了大量不必要的细节。这样一来将干扰降到最低，使得我们能集中于最关心的问题。好的地图能提供恰到好处的细节（参见图3.1）。考虑将世界上所有可能的细节信息（例如，干线公路、支线公路、路边餐馆、加油站、城市、等高线、水路、街道地址、经济活动以及民族等等）按类分别放置在各个不同的彼此独立的透明胶片上。然后，我们可以根据需要从这些庞大的细节信息集合（即透明胶片）中选择所需要的叠放在一起，以“定制”地图。对长途货运司机来说，最有用的地图可能由主要城市、公路、路边餐馆以及柴油站等透明胶片叠加而成。徒步旅行者也许需要将等高线、水路以及人行道等透明胶片叠加在一起而制作地图。

图3.1　以地图作为模型

地形图（右边）描绘了航摄照片（左边）所描绘的详细现实情况，并从中提取了一些关键特征以满足用户的基本需求。科学模型必须实现类似的目的。

随着我们不断地添加更多的胶片，地图将获得越来越多的详细信息，但这会带来更多的干扰——难以从诸多细节信息中清理出有用的联系。我们每增加一个不必要的胶片，就会导致地图失去一部分价值。最后，地图变得如此之复杂以至于我们宁愿放弃这些叠加在一起的胶片，转而求助于真实世界本身。¹好的建模要求我们在地图上恰到好处地堆放“正确的”透明胶片。当然，胶片的正确与否取决于用户的特定需要。

地图的另一个有利特征是易于被他人理解。地图必须能跨越人员和时间进行信息传递。为了有效地完成这个任务，它不仅应该简单，而且还要求使用者必须有一个共同的理解。有时候这种理解可以以明确地方式进行沟通，比如说使用图例（通常结合一些直觉特征设计，如用野餐桌图标标示休息站）。此外，我们通常还要求用户能有一些不言而喻的理解。就地图而言，用户被假定为熟悉一些为创建地图而采取的、需要反直觉思维来理解的折衷——例如，两点之间的最短路线可能不会是一条直线。对地图上隐性知识的误解，往往会导致严重的错误。

好的地图不仅允许我们预测系统的关键特征，而且也能帮助我们发现新的现象。如果我们察看一下世界地图（或者察看一个地球仪可能会更好），就会觉得大陆漂移学说似乎是显而易见的。²绘制地震的位置可用于发现隐藏的断层系统。水系导航图或资源定位图暗示着可能的人口集中地带。斯诺（Snow）⁽²⁾1855年绘制的在伦敦苏活地区（the Soho district of London）的霍乱病例地图，揭示了疾病的传递模式与来源（百老汇大街上的一个水泵）。这些现象没有哪一个被最初的地图制作者们所预料到，制图者仅仅关注以紧凑的形式精确地表现现实世界，然而，所有这些新发现的（以及其他更多的）现象却是十分自然地从所选择的表现方式中得到的。