產(chǎn)品設(shè)計理論基礎(chǔ)體系擴展研究

產(chǎn)品設(shè)計理論基礎(chǔ)體系擴展研究

1“功能”概念內(nèi)涵理清

1.1不同理解的“功能”概念對“功能”的理解多種多樣，以下簡潔列出其中較具代表性的產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的學(xué)者各自對于“功能”的看法：Pahl和Beitz[6]、Rodenacker[9]以及Welch和Dixon[10]：將“功能”看作輸入和輸出的物料、能量、物料流之間的轉(zhuǎn)變。以“動詞+名詞”表示。Chandrasekaran和Josephson[11]：認(rèn)為有兩種功能，從“以環(huán)境為中心”的角度看，“功能”是產(chǎn)品意圖到達(dá)的效果。從“以產(chǎn)品為中心”的角度看，“功能”是產(chǎn)品為到達(dá)設(shè)計主觀意圖應(yīng)有的客觀內(nèi)部行為。Gero和Kannengiesser[12]：將功能看作產(chǎn)品被設(shè)計的目的。Umeda和Tomiyama[13]：將功能看作在意圖域中與現(xiàn)實域中行為對應(yīng)的概念。Deng[14]：將“功能”看作輸入和輸出動作轉(zhuǎn)換流之間的轉(zhuǎn)變。Goel和Stroelia[15]：將“功能”看作輸入和輸出狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。Stone和Wood[16]：將功能看作產(chǎn)品的意圖行為。Lind[17]：將功能看作產(chǎn)品意圖到達(dá)的效果……對不同討論者從不同角度對“功能”概念的這些表述進(jìn)展討論，理清各種理解之間的內(nèi)在關(guān)系，得出統(tǒng)一明晰的“功能”內(nèi)涵，難度很大，需要有堅實的哲學(xué)根底。幸運的是，近十年來產(chǎn)品設(shè)計中“功能”概念本質(zhì)這一命題引起了哲學(xué)界一局部討論者的興趣，以Vermaas[18]為代表，對上述多種多樣的“功能”內(nèi)涵熟悉進(jìn)展了肯定程度的歸納總結(jié)，這使得我們可以在其根底上進(jìn)展進(jìn)一步討論。

1.2“功能”概念的歸納總結(jié)Vermass等[19]對設(shè)計理論領(lǐng)域討論者和工程師們給予“功能”的不同涵義，初步歸納為三種典型的“功能”概念內(nèi)涵的理解：（1）將功能看作產(chǎn)品的意圖行為的行為意義功能；（2）將功能看作產(chǎn)品的意圖效果的效果意義功能；（3）將功能看作產(chǎn)品的設(shè)計目的的目的意義功能。行為意義功能將功能看作是產(chǎn)品意圖的特定物理行為。主要涵蓋了將功能看作輸入輸出流或狀態(tài)間的轉(zhuǎn)變的討論者。如Pahl和Beitz[1]、Ulrich和Eppingger[2]、Otto和Wood[3]、Rodenacker[9]、Welch和Dixon[10]、Umeda和Tomiyama[13]以及Stone和Wood[16]等。例如，鋼筆的行為意義功能，可描述為“要使墨水從儲墨袋適量地流到筆尖”。效果意義功能將功能看作是產(chǎn)品德為意圖達(dá)成的效果。主要涵蓋的討論者為Deng[14]、Lind[17]、Kitamura等[20]以及Bell等[21]。例如，鋼筆的效果意義功能可描述為“要使得在紙上留下可見痕跡”。目的意義功能將功能看作是產(chǎn)品被設(shè)計所要達(dá)成的目的。主要涵蓋討論者為Gero[12]和Chakrabarti[22]。例如，鋼筆的目的意義功能可描述為“要能寫”。在將“功能”概念歸納成以上三種之后，Vermaas[23]停頓了進(jìn)一步將概念進(jìn)展統(tǒng)一的深入討論。他聲稱由于工程實踐中這三種功能概念都有各自作用，最好的方式就是承受不同意義“功能”概念的并存。然而，根底概念的模糊不清，將導(dǎo)致設(shè)計學(xué)問溝通和設(shè)計方法推廣的困難，一個明晰統(tǒng)一的“功能”概念確實立，對于領(lǐng)域體系的建立和實踐應(yīng)用推廣是特別必要的。因此，將對以上三種意義的功能進(jìn)展進(jìn)一步辨析，以理清統(tǒng)一的“功能”概念內(nèi)涵。

1.3“功能”內(nèi)涵辨析首先，對行為意義功能和效果意義功能進(jìn)展剖析。Chandrasekaran和Josephson[11]對功能內(nèi)涵的熟悉同時涵蓋了行為意義功能和效果意義功能兩方面，并對兩者間的聯(lián)系進(jìn)展了初步探究。其討論成果有助于理清行為意義功能和效果意義功能的內(nèi)涵及邊界，以查找到兩者統(tǒng)一的方式。Chandrasekaran和Josephson將其對行為意義功能的熟悉命名為“以裝置為中心的功能”（Device-CentricFunction），將其對效果意義功能的熟悉命名為“以環(huán)境為中心的功能”（Environment-CentricFunction），做出了如下描述：“裝置被使用是由于某人想要裝置外的某些他想要的轉(zhuǎn)變發(fā)生。這樣，功能的一個中心愿義就在于作為（意圖）效果的功能。然而，功能也常常被描述為裝置的屬性或行為，而并不提及裝置對外部世界造成的轉(zhuǎn)變。這樣，功能能夠描述為一個以裝置為中心或者一個以環(huán)境為中心的觀點，甚至是兩種觀點的集合?！边@里的“裝置”指的即是通常意義上的所設(shè)計的物理產(chǎn)品，這里的“環(huán)境”指的不是自然環(huán)境而是指裝置所存在的場景。從其觀點可以總結(jié)得出，Chandrasekaran和Josephson以物理產(chǎn)品本身邊界為著眼點：“以裝置為中心的功能”著眼于產(chǎn)品邊界內(nèi)部，將功能看作是產(chǎn)品本身的屬性或行為?！耙原h(huán)境為中心的功能”著眼于產(chǎn)品邊界外部，將功能看作產(chǎn)品對其所處環(huán)境中某些局部的作用效果。Chandrasekaran和Josephson同時熟悉到行為意義功能和效果意義功能的存在，并認(rèn)為二者在設(shè)計活動中不同階段都有重要意義——設(shè)計人員總是先對效果意義功能進(jìn)展思索，依據(jù)所得結(jié)果聚焦到產(chǎn)品本身對行為意義功能求解。這種從著眼系統(tǒng)邊界角度對不同意義功能的端詳，對我們辨析統(tǒng)一三種不同意義功能有極大的啟發(fā)意義。然而，Chandrasekaran和Josephson的討論中仍存在著問題：一方面，他們的討論中兩種意義功能概念始終并存沒有統(tǒng)一，同一術(shù)語用于不同內(nèi)涵必定會造成思維混亂及溝通困難。功能概念需要單一意義的涵義，同時又需要肯定方式涵蓋目前不同設(shè)計階段不同意義功能的作用。另一方面，雖然他們開頭從系統(tǒng)邊界的角度思索這一問題，但并沒有嚴(yán)格按這一角度審慎思索，“以環(huán)境為中心的功能”是產(chǎn)品對場景中其他物或人的作用效果，概念主體并不僅限于“產(chǎn)品”；假如產(chǎn)品不變，但作用對象的屬性或力量發(fā)生變化，所謂產(chǎn)品將產(chǎn)生的效果也會變化。例如，脫離了紙，鋼筆的效果意義功能描述為“要使得在紙上留下可見痕跡”也就沒有意義了。因此，所謂產(chǎn)品的“效果意義功能”實質(zhì)上并不是屬于產(chǎn)品本身的概念，而指的是由產(chǎn)品與其作用對象組成的系統(tǒng)的意圖行為。因此，所謂產(chǎn)品的“效果意義功能”實質(zhì)上指的是產(chǎn)品與其作用對象組成的高一層級的系統(tǒng)的“行為意義功能”。同理，產(chǎn)品的“目的意義功能”不只與產(chǎn)品本身行為有關(guān)，也與使用者自身力量和所在環(huán)境特性相關(guān)。產(chǎn)品設(shè)計的目的就是使用者在其環(huán)境中期望的狀態(tài)與其當(dāng)前狀態(tài)有缺口，需要產(chǎn)品來填補。所謂產(chǎn)品的目的意義功能涉及到的系統(tǒng)邊界也不僅僅是產(chǎn)品本身，而是使用者及其所在環(huán)境和產(chǎn)品共同組成的系統(tǒng)。例如：假如使用者本身缺乏書寫力量或者環(huán)境中缺乏書寫載體，鋼筆的目的意義功能描述“要能寫”也就沒有意義了。所以，所謂產(chǎn)品的“目的意義功能”實質(zhì)上是使用者及其環(huán)境與產(chǎn)品構(gòu)成的更高一層級的系統(tǒng)的“行為意義功能”。綜上所述，對一個對象進(jìn)展討論首先需要界定出對象的系統(tǒng)邊界。所謂產(chǎn)品的“效果意義功能”和“目的意義功能”的對象邊界都逾越了產(chǎn)品本身，實質(zhì)上屬于更高層級系統(tǒng)的“行為意義功能”。因此，“功能”概念統(tǒng)一于唯一的內(nèi)涵——“行為意義功能”。Vermaas所說的設(shè)計不同階段有不同作用的三種意義功能，是這一“功能”概念在嵌套系統(tǒng)體系中不同層級系統(tǒng)對象的表達(dá)。由此，從嵌套系統(tǒng)不同層級邊界的角度，將產(chǎn)品的三種意義上的功能統(tǒng)一為不同層次系統(tǒng)的行為意義功能。

1.4“功能”概念統(tǒng)一及層次性“功能”概念的已經(jīng)統(tǒng)一為行為意義功能，即“意圖行為”。然而，要理清“功能”內(nèi)涵，需要對上述定義進(jìn)展更清楚明確的闡述。Umeda等[13]將“行為”定義為狀態(tài)的時序性轉(zhuǎn)變。在此汲取這肯定義，將“意圖行為”中所述的“行為”概念看作“肯定時間內(nèi)事物的狀態(tài)轉(zhuǎn)變”。將“功能”概念具體定義為：從初始狀態(tài)到最終狀態(tài)所意圖的時序性狀態(tài)變化。設(shè)計過程中，功能不只是產(chǎn)品本身的屬性。在設(shè)計過程的不同階段，功能概念的主體為不同層次上不同邊界范圍的系統(tǒng)對象。（1）目的層系統(tǒng)目的層系統(tǒng)由使用者及其環(huán)境與產(chǎn)品共同構(gòu)成。在設(shè)計產(chǎn)品時，開頭于最高一層為目的層，在這一層以使用者為中心，考慮的是整個目的層系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)發(fā)生怎樣的行為來讓使用者到達(dá)他的意圖狀態(tài)，即確定目的層系統(tǒng)的功能。（2）效果層系統(tǒng)效果層系統(tǒng)由產(chǎn)品及其工作環(huán)境中的作用對象共同構(gòu)成。在確定目的層系統(tǒng)功能后，分析使用者力量、使用者環(huán)境特性，確定為了實現(xiàn)目的層系統(tǒng)功能的效果層系統(tǒng)應(yīng)發(fā)生的從初始狀態(tài)到意圖狀態(tài)的變化，即確定效果層系統(tǒng)的功能。（3）行為層系統(tǒng)行為層系統(tǒng)即產(chǎn)品本身。在確定效果層系統(tǒng)功能后，分析產(chǎn)品工作環(huán)境中作用對象的特性，確定為了實現(xiàn)效果層系統(tǒng)功能的產(chǎn)品本身應(yīng)當(dāng)發(fā)生的行為，即確定行為層系統(tǒng)的功能。三層系統(tǒng)的對象邊界不斷縮小，從目的層系統(tǒng)到行為層系統(tǒng)的過程是一個不斷聚焦的過程，下層系統(tǒng)功能的實現(xiàn)是上層系統(tǒng)功能的必要非充分條件?！肮δ堋备拍畹慕y(tǒng)一并不意味著設(shè)計理論根底已構(gòu)建完備。設(shè)計活動是從人的意圖映射到現(xiàn)實世界的一個過程，同時涉及意圖域和現(xiàn)實域。“功能”概念動身角度為“人盼望產(chǎn)品做到什么行為”，存在于意圖域中，僅能作為意圖域的根底，缺乏以作為涵蓋全部設(shè)計活動的根底概念。傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域討論中始終缺乏現(xiàn)實域的根本概念，來與“功能”共同構(gòu)成設(shè)計理論的完整概念根底。而從生態(tài)心理學(xué)引入到設(shè)計領(lǐng)域的概念“Affordance”為解決這一問題帶來了盼望。

2“Affordance”概念本體構(gòu)建

2.1“Affordance”概念的起源及在設(shè)計領(lǐng)域的引入“Affordance”概念由生態(tài)心理學(xué)家Gibson[24]基于動詞“Afford”引申制造，最初闡述為“環(huán)境對動物的Affordance就是它能供應(yīng)或供應(yīng)給動物什么，無論好的還是壞的?！盋hemero[25]對其補充說明為“Affordance是一種動物力量和環(huán)境特性間的交互關(guān)系”；Dotov[26]將其總結(jié)為環(huán)境容許的動物的行為可能?！癆ffordance”概念由Norman[27]引入產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域。Norman一方面汲取Gibson的“Affordance”概念內(nèi)涵，將其主體從動物擴展到人，將“Affordance”看作產(chǎn)品能對人供應(yīng)的行為可能，將其定義為“實際Affordance”（PhysicalAffordance）；另一方面，Norman認(rèn)為設(shè)計過程中實際存在的行為可能與人能感知到的行為可能之間有偏差，將人所感知到的產(chǎn)品能對其供應(yīng)的行為可能定義為“感知Affordance”（PerceivedAffordance）。需要指出的是，Norman在其早期著作中，尤其是廣為流傳的“Thedesignofeverydaythings”[27]（中文譯名：設(shè)計心理學(xué)）中，并未對上述兩者之間的區(qū)分聯(lián)系做出細(xì)致說明，直接將“Affordance”指向了“感知Affordance”的內(nèi)涵。這使得Norman與Gibson對于“Affordance”概念描述顯得大不一樣，由此造成了對“Affordance”理解的兩個源頭，產(chǎn)生了一系列混亂和分歧。當(dāng)今關(guān)于“Affordance”文獻(xiàn)中，一大局部錯誤地將“Affordance”幾乎完全歸于感知的涵義，偏離了原有的內(nèi)涵，即是起源于此。之后，Norman對此也有所反思，對兩種他所理解的“Affordance”的涵義與聯(lián)系做出了細(xì)致說明，并且做出了呼吁：“當(dāng)前設(shè)計世界中，術(shù)語Affordance的涵義已經(jīng)距離它原本涵義十萬八千里遠(yuǎn)了，回歸到原始涵義或許會給我們帶來幫忙[28]”。實際Affordance（PhysicalAffordance）表述的現(xiàn)實域中個體在其環(huán)境中的實際行為可能；感知Affordance（PerceivedAffordance）表述的是感知域中人所感知到的個體在其環(huán)境中的行為可能。這兩者都對設(shè)計過程有重要影響。使用者對產(chǎn)品在使用環(huán)境中感知Affordance和其實際Affordance之間的感知偏差將對產(chǎn)品使用產(chǎn)生影響，從而使得設(shè)計時不只需要考慮產(chǎn)品的實際Affordance，還需要考慮使用者對產(chǎn)品的感知Affordance。因此，意圖域、現(xiàn)實域與感知域都是設(shè)計活動中的重要組成局部。出于討論簡單度分解的考慮，本文中僅討論設(shè)計活動中意圖域與現(xiàn)實域兩者的相互關(guān)系及根底，并據(jù)此擴展產(chǎn)品設(shè)計根底體系。感知域的引入并進(jìn)一步擴展產(chǎn)品設(shè)計根底體系將是將來的工作。因此，如無特殊說明，本文中“Affordance”概念均圍繞源于Gibson原始涵義的“實際Affordance”來論述，對紛亂的偏向感知涵義的“Affordance”概念的各種文獻(xiàn)不予接受。Miaer和Fadel近年來發(fā)表了一系列文章，試圖在產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域建立自己的基于Affordance的設(shè)計理論，立意于得到一個系統(tǒng)性工程設(shè)計理論及方法的替論和方法工具，以“Affordance”替代“功能”作為產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的根底概念。目前基于Affordance的設(shè)計理論還并不成熟，更不能作為企業(yè)實踐中的替代方法工具?；贏ffordance的設(shè)計理論中的根底和思想?yún)s可以為產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域帶來有益的借鑒和啟發(fā)。有討論指出，“Affordance”和“功能”兩者并不沖突，各自反映了產(chǎn)品設(shè)計活動中的一局部根底，是兼容互補的,存在協(xié)同使用的可能[33][34]。Miaer和Fadel將“Affordance”概念的主體從原始涵義的生命體引申擴展到了非生命體的裝置：不只考慮產(chǎn)品作為人的環(huán)境一局部時，人的環(huán)境所支持的人的行為可能；也考慮人及其他裝置作為所設(shè)計裝置的環(huán)境一局部時，裝置的環(huán)境所支持的裝置的行為可能。這種擴展工作使得設(shè)計活動中更廣泛的思索要素得到了掩蓋，使得“Affordance”概念作為產(chǎn)品設(shè)計理論現(xiàn)實域根底成為可能。Miaer和Fadel將“Affordance”看作“兩個子系統(tǒng)間能夠發(fā)生的潛在行為”[31]。Norman表述中將“Affordance”看作產(chǎn)品對人支持的行為可能。這兩種看法都將“Affordance”闡述成個兩個個體間的關(guān)系，錯誤地偏離了本應(yīng)表述個體與其環(huán)境間交互關(guān)系的“Affordance”概念的原始定義。綜上所述，以“實際Affordance”為概念依據(jù)，將概念主體擴展到人及非生命體的裝置（或者說產(chǎn)品），并回歸到表述個體與其環(huán)境間交互關(guān)系的內(nèi)涵，本文中統(tǒng)一明晰的“Affordance”定義即可得到。

2.2“Affordance”概念定義及層次性引入“Affordance”作為產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域中現(xiàn)實域的根本概念，將其定義為個體（系統(tǒng)）在其環(huán)境中的行為可能。結(jié)合對“行為”的“狀態(tài)的時序性轉(zhuǎn)變”的定義，將個體（系統(tǒng)）的“Affordance”具體定義為環(huán)境所容許的個體（系統(tǒng)）初始狀態(tài)到可能的最終狀態(tài)的時序性狀態(tài)變化。這個概念內(nèi)涵的動身角度是“環(huán)境容許發(fā)生怎樣的行為”，任何個體（系統(tǒng)）都無法脫離其環(huán)境而存在，當(dāng)個體（系統(tǒng)）的力量或?qū)傩源_定，其環(huán)境的特性確定，那么個體（系統(tǒng)）所能發(fā)生的行為的范圍也就確定了。而這些行為可能的集合就是個體（系統(tǒng)）的“Affordance”。其中既包含著設(shè)計意圖對應(yīng)的行為可能，也包含非意圖產(chǎn)生的行為可能，非意圖行為中還有可能包含需求者不盼望發(fā)生甚至是有害的行為可能?！癆ffordance”概念的層次性也得到了討論者的留意。Pols[35]根據(jù)“Affordance”所涉及的行為概念范圍大小提出“Affordance”的層次劃分，其中包括了與功能層次類似的幾個層次：（1）操作時機層（manapulationopportunity）這一層級的Affordance對應(yīng)人最根本的行為，如抓、推、按等。（2）效果時機層（effectopportunity）這一層級的Affordance對應(yīng)根本行為作用于對象產(chǎn)生的行為，如打字。（3）活動時機層（activityopportunity）這一層級Affordance對應(yīng)的是更高一層級的目標(biāo)為導(dǎo)向的行為，如寫文章?？梢钥吹?，這里“Affordance”的層次性與前述“功能”的層次性相比具有極大的相像性?！盎顒訒r機層”對應(yīng)“目的層”，“效果時機層”對應(yīng)“效果層”，“操作時機層”對應(yīng)“行為層”，在層次劃分上具有高度全都性。為“Affordance”與“功能”在各層級的對應(yīng)比擬及協(xié)同使用打下了根底。仍舊以鋼筆作為例子：鋼筆在行為層上的Affordance不只包括“使墨水從儲墨袋適量地流到筆尖”的意圖行為可能，也包括“吐墨”等非意圖行為的可能。鋼筆在效果層上的Affordance不只包括“使得在紙上留下可見痕跡”的意圖行為可能，也包括“劃破紙張”等非意圖行為的可能。鋼筆在目的層上的Affordance不只包括“能寫”的意圖行為可能，也包括“能刺傷別人”等非意圖行為的可能。在“Affordance”內(nèi)涵理清并被引入產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域作為現(xiàn)實域的根本概念之后，結(jié)合“功能”作為意圖域的根本概念，建立產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域較完整的根底體系成為可能。在此之前，需要對“功能”和“Affordance”概念進(jìn)展比照，以確定兩者是否有沖突、重疊或兼容問題。并剖析“功能”和“Affordance”之間的內(nèi)在聯(lián)系，以基于兩者更全面地描述設(shè)計活動及作為新的設(shè)計理論和方法學(xué)的根底。

3“功能”和“Affordance”比照與聯(lián)系

對“功能”和“Affordance”進(jìn)展比照分析，兩個概念間有以下區(qū)分與聯(lián)系：(1)分別存在于兩個“域”“功能”存在于“意圖域”，動身點是“人盼望做到什么行為”，表征目的性導(dǎo)向的“意圖行為”，獨立于實際構(gòu)造存在?！癆ffordance”存在于“現(xiàn)實域”，動身點是“其環(huán)境容許發(fā)生怎樣的行為可能”，表征客觀存在的“行為可能”，必需依存于實際構(gòu)造存在。“功能”和“Affordance”之間形成反應(yīng)核查的關(guān)系，既檢查功能對應(yīng)的特定行為是否存在于在Affordance的可能行為集中，也檢查Affordance中非意圖產(chǎn)生的其他正面或負(fù)面的可能行為對設(shè)計任務(wù)有怎樣的影響。(2)對于設(shè)計活動三層系統(tǒng)主體都成立當(dāng)前，設(shè)計活動中的嵌套系統(tǒng)層次開頭得到討論者的關(guān)注。而本文所論述的“功能”和“Affordance”的概念主體都可以是不同邊界范圍的主體。本文中主要涉及“目的層”“效果層”以及“行為層”三層系統(tǒng)。(3)“交互模式”是聯(lián)系兩個概念的關(guān)鍵橋梁產(chǎn)品構(gòu)造由設(shè)計求解過程為實現(xiàn)“功能”而得到。產(chǎn)品實際構(gòu)造形成后就將與其所在環(huán)境產(chǎn)生交互，以意圖的交互方式交互時得到功能對應(yīng)的特定行為；但必定同時存在其他交互方式產(chǎn)生非意圖的行為，可能是正面的也可能是負(fù)面的?！癆ffordance”是可能行為的集合，當(dāng)一種“交互模式”確定下來的時候，集合中的一種特定行為就確定了，若這種“交互模式”是設(shè)計意圖的“交互模式”則所得的特定行為就對應(yīng)于“功能”的“意圖行為”。(4)都適用于廣義產(chǎn)品范疇傳統(tǒng)上“功能”通常指“技術(shù)功能”，近年來有討論者開頭意識到產(chǎn)品設(shè)計中對“功能”進(jìn)展廣義擴展的必要性。而“Affordance”內(nèi)涵中也包括著對非物理性狀態(tài)變化的行為可能的支持。依據(jù)本文中對于“功能”及“Affordance”的定義，其不僅適用于物理產(chǎn)品，也適用于包含非物理狀態(tài)變化的廣義產(chǎn)品（如包含效勞局部的產(chǎn)品）。(5)分別著眼于系統(tǒng)邊界內(nèi)外“功能”著眼于所討論的系統(tǒng)對象內(nèi)部的狀態(tài)變化。而“Affordance”著眼于系統(tǒng)對象邊界外所處的與其交互的環(huán)境局部對系統(tǒng)的支持。兩者之間有互補協(xié)作作用，使得產(chǎn)品場景中的參加主體和影響因素不易被遺漏。

4基于Affordance和功能的產(chǎn)品設(shè)計根底體系

基于以上的熟悉，以“功能”和“Affordance”為根本概念，可以對“功能”和“Affordance”協(xié)同使用形成的產(chǎn)品設(shè)計理論根底體系進(jìn)展如下具體闡述：對于所設(shè)計的目標(biāo)個體（系統(tǒng)）D來說，將其存在的世界表示為W，則世界W中除去個體（系統(tǒng)）的其余局部，即D在W中的補集WD即是D的環(huán)境E。個體（系統(tǒng)）可以以很多種模式與其環(huán)境發(fā)生交互，每種交互模式下環(huán)境中與個體（系統(tǒng)）交互的主體集合是不同的，這個集合是E的子集，將其表示為Ei(i=1,2,…,n)。則D與Ei間的這種特定交互模式是與D的力量和Ei的特性相關(guān)的一個函數(shù)，表示為Mi(D,Ei)。并且D與Ei以交互模式Mi(D,Ei)發(fā)生交互時，得到的是環(huán)境E所支持的，個體（系統(tǒng)）D以交互模式Mi(D,Ei)所執(zhí)行的“行為”，表示為Bi。這里的“行為”指的是個體（系統(tǒng)）D本身從初始狀態(tài)S(D)b到最終狀態(tài)S(D)f的時序性狀態(tài)變化。因此有如下表述關(guān)系：Bi=f(S(D)b→S(D)f)=F(D,Ei,Mi(D,Ei))。在物理世界W中，個體（系統(tǒng)）D與其環(huán)境E的全部可能的交互模式的集合為M(D,E)={M1(D,E1),M2(D,E2),…,Mi(D,Ei),…,Mn(D,En)}。與之相對應(yīng)的，D在E中全部可能發(fā)生的行為集合稱為D在E中的“Affordance”?？梢员硎鰹锳,A={B1,B2,…,Bi,…,Bn}。假如產(chǎn)出的產(chǎn)品勝利到達(dá)設(shè)計意圖，則其中必定有特定某種交互模式Mf(D,Ef)對應(yīng)于所設(shè)計的意圖交互模式MI(D,EI)。那么在現(xiàn)實域中，D在E中按Mf(D,Ef)執(zhí)行得到行為Bf。而Bf在意圖域中對應(yīng)的就是D被設(shè)計的意圖行為，即D的“功能”，表述為F。而產(chǎn)品構(gòu)造在客觀世界存在后，必定不只產(chǎn)生特定意圖行為Bf，同時還將根據(jù)非意圖的某些交互模式與其環(huán)境中的某局部主體交互產(chǎn)生某些非意圖行為。其中對設(shè)計場景中人的需求有影響的非意圖行為需要納入設(shè)計考慮范圍，包括以Mp(D,Ep)交互模式產(chǎn)生的正面非意圖行為Bp，以及以Mn(D,En)交互模式產(chǎn)生的負(fù)面非意圖行為Bn。上述過程及“功能”與“Affordance”在兩個域上的關(guān)系如圖1所示?；凇肮δ堋迸c“Affordance”協(xié)同使用的設(shè)計過程中，可以對“功能”所對應(yīng)行為是否在“Affordance”范圍內(nèi)進(jìn)展核查，并考慮正面非意圖行為是否可以利用，以及負(fù)面非意圖行為如何應(yīng)對。由此，傳統(tǒng)直線向前的產(chǎn)品設(shè)計過程轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€有明確理論根底的可以反應(yīng)迭代的動態(tài)過程。根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計活動不同步驟所涉及系統(tǒng)邊界的層次性進(jìn)展劃分，上文所述的個體（系統(tǒng)）D實際上可以是目的層系統(tǒng)So，效果層系統(tǒng)Se，以及行為層系統(tǒng)Sb。目的層系統(tǒng)So指的是使用者、產(chǎn)品和受使用者或產(chǎn)品作用的環(huán)境主體所構(gòu)成的整個系統(tǒng)。效果層系統(tǒng)Se指的是產(chǎn)品和產(chǎn)品的作用主體所構(gòu)成的整個系統(tǒng)。行為層系統(tǒng)Sb指的就是產(chǎn)品本身的整個系統(tǒng)。設(shè)計求解分析時，是從高層級到低層級，按So→Se→Sb的挨次逐級聚焦縮小未知范圍；產(chǎn)品構(gòu)造產(chǎn)生后，是從低層級到高層級，按Sb→Se→So的挨次逐級核查每一層的意圖行為是否做到，有怎樣的非意圖行為產(chǎn)生。設(shè)計求解分析第一步以目的層系統(tǒng)So及其環(huán)境為對象。在目的層上，所針對的對象是由使用者、產(chǎn)品和與使用者期望轉(zhuǎn)變的環(huán)境組成所構(gòu)成的整個系統(tǒng)。目標(biāo)是實現(xiàn)整個系統(tǒng)從初始現(xiàn)狀到期望的將來狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。約束條件是系統(tǒng)外整個環(huán)境對系統(tǒng)供應(yīng)怎樣的支持。在So中所需做的是：①明晰所期望的使用者及其所處環(huán)境的將來狀態(tài)；②明晰使用者及其所處環(huán)境的初始現(xiàn)狀；③明晰使用者力量，其環(huán)境對使用者的支持；④明晰使用者環(huán)境組成的特性。經(jīng)此過程聚焦到實現(xiàn)意圖所缺失的局部，也就是需要產(chǎn)品作用產(chǎn)生效果的地方。由此，根據(jù)So→Se挨次進(jìn)入效果層系統(tǒng)的考量。效果層系統(tǒng)Se中，求解分析時考量的因素有：①產(chǎn)品；②產(chǎn)品的作用對象；③效果層系統(tǒng)初始現(xiàn)狀；④期望的效果層系統(tǒng)將來狀態(tài)；⑤系統(tǒng)外環(huán)境對系統(tǒng)各局部的支持可能。其中唯一未知量的是產(chǎn)品，通過對其他幾點分析，產(chǎn)品本身應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生的行為得以確定。由此，根據(jù)Se→Sb挨次進(jìn)入行為系統(tǒng)考量，尋求產(chǎn)品構(gòu)造確實定。行為層系統(tǒng)Sb中，考量的因素有：①產(chǎn)品構(gòu)造；②產(chǎn)品初始現(xiàn)狀；③期望的產(chǎn)品將來狀態(tài)；④產(chǎn)品環(huán)境對產(chǎn)品的支持。假如產(chǎn)品初始狀態(tài)與期望將來狀態(tài)間的差值很短，則設(shè)計人員依據(jù)其閱歷及學(xué)問庫能直接設(shè)計出詳細(xì)的構(gòu)造。而通常初始狀態(tài)與期望將來狀態(tài)的差值較長，因此需要在產(chǎn)品內(nèi)部再逐層分解為更低層級的系統(tǒng)，將產(chǎn)品較長的狀態(tài)差值分解為一小段一小段較短的狀態(tài)差值，直至分解到某一小局部簡潔至設(shè)計人員可直覺想到詳細(xì)構(gòu)造。再將所得各局部方案組合起來，得到整個產(chǎn)品的構(gòu)造。以上從最高層到最底層的整個過程從意圖域動身，從“需要做什么”的角度分析得到求解結(jié)果?，F(xiàn)實域中，任何個體都受其所在環(huán)境的制約，需要從“環(huán)境容許做什么”的角度考慮個體的行為可能（即Affordance）的范圍。因此，上述在意圖域中逐級向下得到產(chǎn)品構(gòu)造后，還需要在現(xiàn)實域中逐級向上地核查。將每一層系統(tǒng)的功能與Affordance進(jìn)展核查比照，每一層都可能消失以下幾種狀況：①意圖行為不在可能行為范圍里；BfA；②可能行為中有預(yù)料外的有利行為Bp；③可能行為中有預(yù)料外的有害行為Bn；假如意圖行為不在可能行為范圍里，則表示這一層系統(tǒng)的構(gòu)造并不能產(chǎn)出期望的狀態(tài)變化，說明這一層系統(tǒng)的設(shè)計消失錯誤。需要從這一層級開頭重新進(jìn)展設(shè)計過程，或者在已有構(gòu)造根底上針對現(xiàn)有缺失添加新的設(shè)計子任務(wù)對產(chǎn)品進(jìn)展改造。假如在可能行為中發(fā)覺預(yù)料外的有利行為Bp，則表示產(chǎn)品按特定交互模式MG(D,EG)產(chǎn)生的行為對使用者也有價值?？梢钥紤]將該有利行為標(biāo)準(zhǔn)化為產(chǎn)品的另一功能。假如在可能行為中發(fā)覺預(yù)料外的有害行為Bn，則表示產(chǎn)品按特定交互模式MB(D,EB)產(chǎn)生對使用者有害甚至造成危急的行為。則必需從這一層級重新進(jìn)展設(shè)計以避開Bn消失，或者添加新的設(shè)計子任務(wù)來應(yīng)對、限制或處理這一有害行為。逐層向上核查的過程中，不僅包括上述每一層中意圖域和現(xiàn)實域的比擬，也包括Sb→Se→So層級間狀態(tài)變化的核查：①在行為層系統(tǒng)分解的每一局部功能都能實現(xiàn)，但行為層系統(tǒng)整體功能未實現(xiàn)，說明分解出錯，應(yīng)返回這一步迭代。②當(dāng)整個行為層系統(tǒng)的功能達(dá)成、但效果層系統(tǒng)的功能并未達(dá)成時，說明對產(chǎn)品作用對象的特性及其環(huán)境支持分析有誤，應(yīng)返回這一步迭代。③當(dāng)整個效果層系統(tǒng)的功能達(dá)成、但目的層系統(tǒng)的功能并未達(dá)成時，說明對使用者的需求熟悉或?qū)κ褂谜吡α考捌洵h(huán)境特性分析有誤，應(yīng)返回這一步迭代。每一步迭代過程，或者在已有的設(shè)計成果根底上添加設(shè)計子任務(wù)來彌補偏差，或者進(jìn)展重新設(shè)計。綜上所述，得到一個從目的層系統(tǒng)到行為層系統(tǒng)逐級向下分析求解，再從行為層系統(tǒng)到目的層系統(tǒng)由底向上核查驗證，在意圖域和現(xiàn)實域間迭代演進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計過程（如圖2）。

5手提式吸塵器實例演示

以手提式吸塵器為例，對上述“功能”和“Affordance”協(xié)同使用的由上到下再由底向上的設(shè)計過程進(jìn)展直觀詳細(xì)的介紹。手提式吸塵器的設(shè)計來源于家居場景或車載場景下人對于自身環(huán)境中碎屑（或者說灰塵）進(jìn)展移除的需求。首先按系統(tǒng)層級由上到下對手提式吸塵器各層級功能進(jìn)展逐級求解分析：（1）目的層系統(tǒng)求解分析目的層系統(tǒng)在初始狀態(tài)下包括使用者和碎屑，將來期望狀態(tài)下包括人、手提式吸塵器產(chǎn)品，以及位移后的碎屑。目的層系統(tǒng)功能為完成人期望的對碎屑的移除。目的層系統(tǒng)環(huán)境為一般家居場景或車載場景。因此，手提式吸塵器作用對象為碎屑，使用主體為人，本身構(gòu)造為未知的求解對象。因此，首先對人的力量和作用對象碎屑的特性進(jìn)展分析。人需要做到的是發(fā)覺碎屑，收集碎屑，轉(zhuǎn)移收集后的碎屑，丟棄收集后的碎屑。碎屑一般大小為毫米至厘米級，大多處于枯燥環(huán)境中，一般無毒性或腐蝕性，重量較輕，一般無磁性，受吸力后可在空中短暫漂移。以健全的正常人為目標(biāo)客戶群體的狀況下，人僅依靠自己力量所不能完成的是收集碎屑的環(huán)節(jié)，此即是所設(shè)計的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)彌補的局部。（2）效果層系統(tǒng)求解分析效果層系統(tǒng)由手提式吸塵器和碎屑共同構(gòu)成。效果層系統(tǒng)功能即是收集、儲存和釋放收集后的碎屑。系統(tǒng)主體中碎屑已知，手提式吸塵器為待求未知局部。效果層系統(tǒng)環(huán)境中可獲得人的力量支持和電力來源。依據(jù)所作用碎屑的特性，選擇通過電能轉(zhuǎn)化成風(fēng)能將碎屑吸起并聚攏。并由人將收集后的碎屑轉(zhuǎn)移和丟棄。手提式吸塵器本身實現(xiàn)的局部是供應(yīng)聚攏方法和可釋放的密閉存儲空間。（3）行為層系統(tǒng)求解分析行為層系統(tǒng)由手提式吸塵器產(chǎn)品本身構(gòu)成。行為層系統(tǒng)功能為供應(yīng)吸力、引導(dǎo)通道和可釋放的存儲空間。為了在行為層系統(tǒng)的環(huán)境中實現(xiàn)移除碎屑的效果，手提式吸塵器本身構(gòu)造需要實現(xiàn)吸入、引導(dǎo)、存儲和釋放的動作。從電能到風(fēng)能的轉(zhuǎn)換也是需要實現(xiàn)的動作。通過上述過程，明確了與人的目的需求相全都的手提式吸塵器構(gòu)造的細(xì)分設(shè)計子任務(wù)。對每個簡潔的子任務(wù)進(jìn)展求解，就得到了初步的手提式吸塵器主干框架。得到主干框架后，接下來需要從系統(tǒng)層級由下到上核查各層級功能是否在其環(huán)境容許的Affordance范圍之內(nèi)，以及對可能的非意圖行為進(jìn)展分析：（4）行為層系統(tǒng)Affordance核查手提式吸塵器行為層系統(tǒng)Affordance主要涉及的環(huán)境中的交互主體包括能量源、使用者、空氣以及溫度。通過手提式吸塵器行為層系統(tǒng)Affordance的核查，一方面可以分析手提式吸塵器本身是否能夠按意圖運轉(zhuǎn)，另一方面可以探究手提式吸塵器本身可能發(fā)生怎樣的非意圖行為。家居場景或車載場景下可獲得能量源為電能。電能可以轉(zhuǎn)換為機械轉(zhuǎn)動能，機械轉(zhuǎn)動能再轉(zhuǎn)換為風(fēng)能。手提式吸塵器行為層系統(tǒng)Affordance中同時包含了轉(zhuǎn)換過程中不行避開產(chǎn)生廢熱、噪聲等能量的非意圖行為，從而產(chǎn)生對其應(yīng)對處理的新的設(shè)計子任務(wù)。手提式吸塵器的風(fēng)能的形成及正常運轉(zhuǎn)需要處于適宜氣體氣壓環(huán)境以及適宜的溫度環(huán)境之中。若所處環(huán)境不滿意工作環(huán)境要求，則吸塵器需要實現(xiàn)加大功率或保溫隔熱等設(shè)計子任務(wù)予以應(yīng)對，才能使其功能對應(yīng)行為處于Affordance的可能實現(xiàn)范圍之內(nèi)。手提式吸塵器的運轉(zhuǎn)還需要使用者對能量輸入開關(guān)及掌握的操作，以及需要使用者在釋放存儲部件時供應(yīng)力。家居場景或車載場景下目標(biāo)使用者為健全的正常人，具有上述動作的行為力量，但使用者必需根據(jù)所設(shè)計的人與物之間意圖交互方式進(jìn)展操作，才能實現(xiàn)上述行為。而Affordance中包含了根據(jù)非意圖交互方式操作損壞吸塵器的行為可能。由此產(chǎn)生了將意圖交互方式以使用說明書或教育效勞的方式明確傳達(dá)給使用者的新的設(shè)計子任務(wù)，以及對損壞后的吸塵器供應(yīng)修理效勞來應(yīng)對的新的設(shè)計子任務(wù)。（5）效果層系統(tǒng)Affordance核查效果層系統(tǒng)Affordance中包括了吸塵器通過風(fēng)能收集碎屑的過程中不行避開的空氣和碎屑混雜的非意圖行為。為應(yīng)對此種非意圖行為，需要在手提式吸塵器中設(shè)置濾網(wǎng)來實現(xiàn)空氣與碎屑的分別，這成為吸塵器構(gòu)造設(shè)計任務(wù)的重要組成局部。效果層系統(tǒng)Affordance由產(chǎn)品本身與其環(huán)境的支持作用及碎屑與碎屑環(huán)境的支持作用共同影響。首先驗證當(dāng)手提式吸塵器被添加作為碎屑新環(huán)境的一局部時，對碎屑的意圖作用效果是否在Affordance范圍之內(nèi)。若答案是否認(rèn)的，則需重新進(jìn)展設(shè)計過程或添加設(shè)計子任務(wù)對產(chǎn)品進(jìn)展改造。此外，吸塵器對碎屑作用的實現(xiàn)需要使用者攜帶、移動以及識別碎屑所在處并且將吸塵器對準(zhǔn)碎屑。這一方面對吸塵器的重量和大小的設(shè)計子任務(wù)提出了要求。另一方面若目標(biāo)使用者不具備以上全部力量時，還需要為產(chǎn)品添加新的設(shè)計子任務(wù)以彌補這些力量缺陷。例如若使用者為盲人、行動不便或無法負(fù)重人群時，則要設(shè)計的吸塵器還需要有自主識別發(fā)覺灰塵和自主移動的力量。（6）目的層系統(tǒng)Affordance核查手提式吸塵器目的層系統(tǒng)功能的達(dá)成不僅與效果層系統(tǒng)的實現(xiàn)有關(guān)，也與需求者本身及其環(huán)境有關(guān)。即使效果層系統(tǒng)功能完全得以實現(xiàn)，也可能因需求者自身狀態(tài)變化，或者其環(huán)境其他局部變化，或者設(shè)計者沒有完全獵取需求信息而導(dǎo)致目的層系統(tǒng)功能沒能得以實現(xiàn)。效果層系統(tǒng)功能實現(xiàn)狀況下的目的層系統(tǒng)Affordance中，目的層系統(tǒng)功能對應(yīng)行為是否在其中尚需驗證，若答案是否認(rèn)的，則說明設(shè)計人員對使用者的需求熟悉有偏差。需要對需求重新認(rèn)知后，重新進(jìn)展設(shè)計過程，或基于已有產(chǎn)品構(gòu)造添加新的設(shè)計子任務(wù)以針對現(xiàn)有偏差完成改造。手提式吸塵器一旦存在于使用者所處場景中，就帶來了目的層系統(tǒng)層級的非意圖行為。例如，手提式吸塵器運轉(zhuǎn)可能帶來的噪聲，為需求者帶來了對噪聲進(jìn)展處理或避開的應(yīng)對需求，需要對應(yīng)進(jìn)展設(shè)計。又如，產(chǎn)品作為環(huán)境布局的一局部，可能帶來整體美感的破壞，因此需要對產(chǎn)品外觀美學(xué)進(jìn)展設(shè)計以對此進(jìn)展應(yīng)對。同時，作為社交場景下可被評論的對象，可能由客人的評價為使用者帶來優(yōu)越感或慚愧感。因此需要對產(chǎn)品進(jìn)展價值觀引導(dǎo)（品牌打造等）予以應(yīng)對。這些局部都屬于廣義上產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)的組成局部。（7）設(shè)計過程迭代上述設(shè)計過程首先從上至下對產(chǎn)品主干構(gòu)造進(jìn)展初步設(shè)計，然后由底向上對每一層進(jìn)展核查。核查中發(fā)覺的功能未處于Affordance范圍內(nèi)或非意圖行為需應(yīng)對的狀況，都將產(chǎn)生新的設(shè)計子任務(wù)，而對原始產(chǎn)品構(gòu)造進(jìn)展添加或更改。而每個新的設(shè)計子任務(wù)都可以根據(jù)上述從上到下再由底向上的過程進(jìn)展，然后依據(jù)核查產(chǎn)生的設(shè)計子任務(wù)的子任務(wù)再迭代進(jìn)展這一過程。經(jīng)過屢次