系統設計觀引導下的消費類產品設計方法的思考與探索*

孫雋SUN Jun武漢理工大學，武漢 430070（Wuhan University of Technology ， 430070 Wuhan ）

系統設計觀引導下的消費類產品設計方法的思考與探索*

孫雋SUN Jun
武漢理工大學，武漢 430070（Wuhan University of Technology ， 430070 Wuhan ）

闡述了系統設計觀的核心思想，剖析了產品設計的內部與外部系統構成，立足于消費類產品設計的本質，依據設計流程的實踐體驗，提出系統設計觀引導下的設計理念與方法的運用要點。強調將設計對象作為系統來研究，明確系統分析的邊界，區別問題的系統層次關系，選擇適合的能激發系統特性的設計方法展開設計，用客觀合理的評價方式來引導每一階段的設計成果向系統目標趨近。

系統設計觀；消費類產品；產品設計

一、引言

當今社會正逐步由生產型社會向消費型社會轉化，產品日益成為社會生活的中心。由消費類產品構成的產品系統既控制著社會的經濟活動，又塑造著大眾的消費行為與文化心理。產品的特殊意義在于，人只有通過對產品的消費才能進入其所象征的社會意義系統，才能被整合進社會［1］。因此，產品已經不是單一的功能性物品，而是一個具有社會意義的復雜系統。

所謂消費類產品，是指與消費者的需求滿足直接相關的產品，即以自然人為特征的消費者所購買、使用、持有及處理的供個人及家庭生活需要的商品。追溯至生物學的定義來看，消費者是食物鏈中的一個環節，代表著不能生產，只能通過消耗其他生物來達到自我存活的生物。結合社會性與市場活動的特征來看，消費者購買和使用某些產品的目的，是用于個人或家庭生活需要，而不是用來進一步生產、經營或銷售的。

因此，出于對使用者、使用目的及使用環境的具體差異考慮，在產品設計中，可以將消費類產品區別于生產類產品、公共型產品來展開設計研究。當然，這并不意味著，消費類產品的設計研究是獨立于社會、市場等復雜環境因素的，相反，從系統設計的觀念來看，消費類產品的設計研究更需要立足于當前社會的技術、經濟、人文等多方面因素的綜合架構，突破以往生產型社會的以物為中心的單一產品觀，引入動態開放的系統設計觀來指導產品設計的理論研究與實踐活動，才可能使設計活動符合消費市場的運行節奏，使設計出來的產品滿足消費者的多元化的需求。

二、產品設計中系統設計觀的發展

從理論背景來看，系統設計觀是系統論思想在設計領域的延伸與發展。系統論誕生于20世紀30―40年代，由美籍奧地利理論生物學家和哲學家路德維希·馮·貝塔朗菲（Ludwig Von Bertalanffy）提出，其核心思想是系統的整體觀念。路德維希·馮·貝塔朗菲（Ludwig Von Bertalanffy）將系統定義為“處于相互作用中的要素的復合體”［2］，即由若干要素以一定結構形式聯結構成的具有某種功能的有機整體。

系統論的基本思想方法，就是把所研究和處理的對象，當作一個系統，分析系統的結構和功能，研究系統、要素、環境三者的相互關系和變動的規律性，并利用這些特點和規律去調整系統結構，協調各要素關系，使系統達到優化目標。系統論的理論和方法為解決現代社會中的政治、經濟、軍事、科學、文化等方面的各種復雜問題提供了方法論的基礎，也逐步影響到包括產品設計在內的實用型設計領域。

就產品設計而言，標準化、模塊化是系統設計觀的早期體現和實踐。工業化社會的大批量生產方式，促使產品設計與生產領域重視標準化設計，要求產品各部件或某些種類的產品之間建立一種聯系，使得制造過程能統一有效地管理和實施。模塊化則是將標準化與多樣化進一步有機結合的方式，是向多品種、小批量有效轉化的的又一種標準化方法，對于滿足消費市場的多樣化需求有一定的積極作用。

與這些早期的理念與方法相比，成熟的系統設計觀則是強調將客觀物體置于相互影響和相互制約之中，通過整體的把握達到設計的最大優化。對產品設計而言，系統設計思想的核心就是把產品設計對象以及有關的設計問題，如設計程序和管理、設計信息資料的分類整理、設計目標的擬定、人-機-環境系統的功能分配與動作協調規劃等，用系統分析和系統綜合的方法加以處理和解決①，始終著重于從整體與部分之間，以及整體對象與外部環境之間的相互聯系、相互作用、相互制約的關系之中，綜合地、精確地考察對象，以獲得最佳處理問題的方式與結果。

從產品觀的實質來看，這是由單一產品觀到系統產品觀的轉變。單一的產品觀往往以靜態的物品作為設計活動的中心，按既定的概念構成物品，強調產品本身的為人所用的使用價值，容易忽略圍繞在產品以外的人以及社會、環境、時代等其他客觀因素。系統的產品觀則將物的構成置于人類社會不斷運轉與發展的體系中，對人在使用產品中所涉及的內、外諸方面因素進行系統分層研究。產品作為社會構成中有機關聯的物品，其生產、消費、革新、變化都密切地與人、市場、社會、環境、時代等人類社會的系統性因素發生關聯與作用。

三、產品設計的系統構成

傳統的產品設計，往往著眼于產品的功能、結構、材料、形態、色彩等具體因素，在功能決定形式的理念下，針對具體的功能目標結合生產技術條件，完成整個設計過程。但從系統設計觀來看，這僅僅只是產品設計的微觀系統構成。微觀系統是一個相對封閉的內部系統，針對的是設計對象可視范圍內的系統范疇，即開發對象所必須的、不可或缺的，以及圍繞對象最緊密的系統要素及其內部子要素。

但是，從今天的消費類產品的現狀及發展趨勢來看，產品必須在特定的社會文化環境中被消費者使用，才能實現其功能，即產品必須與外部環境相關聯。

當我們在產品設計中，將社會、經濟、時代、環境、用戶等各方面的相互關系及影響作為系統要素，納入到產品設計的系統構成時，就形成了更為開放的宏觀系統，即產品設計的外部系統。從某種意義上講，微觀系統與宏觀系統的區別不僅在于封閉性與開放性，而且還在于一個是將設計對象作為獨立系統，一個是將設計對象作為廣義系統中的內部要素。

1.產品生命周期

借助產品生命周期理論，能較好地從一個側面剖析產品設計的系統構成。產品的生命周期是指從產品誕生、產品成熟到產品消亡，再到產品的再生的整個過程。產品設計從早期的原材料獲得到產品的規劃、生產、銷售，再經歷使用與維護，最終將面臨廢棄和回收。回收的產品有可能被重新利用或處理，以不同形式進入下一輪的生命循環之中。

在這個生命過程中，不僅只有材料、結構、技術結合成一定的獨立形式來運行及實現功能，產品及其構成要素都會與人、環境發生有意義的聯系。比如，人們的生活方式發生了變化，就將會促生新的產品需求；一旦通過技術和材料等途徑形成了新的產品，又能進一步促進生活方式向更合理的方向轉變；產品使用壽命終結后，仍然可以通過回收拆解，將其中的某些部分轉變為再生原料，也可以利用某些部件重新設計加工制造成新的產品，服務于人們的生活。

從產品生命周期的循環和延續過程中，我們可以看到，產品設計不應僅僅以獨立封閉的系統形式來運行，而還應不斷轉換視角，從內部和外部綜合協調各要素的關系。因此，根據消費類產品設計的特點，可對產品設計的微觀系統與宏觀系統的構成做出相對的劃分。

2.微觀系統（內部系統）構成

產品的內部的微觀系統由產品的要素和結構相對穩定地構成，具有相對獨立的功能。產品設計所涉及的內部系統，包含產品的內容和形式兩方面。內容即產品的功能和使用性能，形式即產品的要素、結構和形態。這與傳統的產品設計方法中普遍提倡且接受的概念相一致。

3.宏觀系統（外部系統）構成

（1）人的因素。如人機尺度與人機關系，人口結構，消費者的購買力，消費者的消費心理、消費行為、消費習俗等。

（2）社會因素。如社會生活（工作、學習、休閑）、社會心理、政治環境、法律法規、道德倫理、文化背景、藝術審美等。

（3）經濟因素。如宏觀經濟形勢、市場經濟狀況、消費者收入相關分析、產品價格成本等。

（4）技術因素。如技術研發、材料科學、生產方式等。

（5）生態因素。如生態系統、生態環境、環保舉措、生態設計等。

產品設計在系統性的執行過程中，對這些因素的影響與作用，是有必要做充分且適當的分析與考量的。

四、應用于產品設計流程的系統設計方法探索

設計是一項有計劃、有組織、有目標的創造性活動。產品設計區別于隨性而發的藝術創作，在設計執行過程中，通常會以合理的流程來安排各環節的工作。

另外，應輔助以大直徑鉆孔等卸壓方式實施巷道迎頭超前和工作面兩幫的立體式卸壓，提前釋放部分積聚能量，從根源上減少較大壓力的突然釋放，減輕沖擊波對圍巖的破壞程度(圖8)。

一般的產品設計工作流程主要包括：調研客戶需求、形成設計概念、展開方案構思、方案評價與篩選、深入設計與評估、方案確定。設計方案往往會經歷多次的評價、優化與修改，才能達到定案的階段。

結合課題研究進程中開展的消費類產品的若干設計實踐，筆者對設計流程中的關鍵性環節如何運用系統設計理念與方法，展開了一些思考與探索。

1.關于設定系統分析的合理邊界

系統地分析問題研究問題，也需要恰當地去界定問題的范圍。這就是系統分析的邊界。邊界劃定得太窄，很有可能無法將各種重要因素包含進來。比如，人們討論市區里的河流污染問題時，不能只考慮河流流經城市里的這個局部區域，而還要把上游是否有污染源也考慮進來。河流兩岸的土壤與地下水狀況，居民生活區的分布以及人們的活動，工業生產帶來的影響，等等，也應該在其考慮范圍之內。

同樣地，在展開產品設計之初，也需要明確所要設計的產品其內部系統及外部系統的相對邊界。例如，在展開電動牙刷的課題研究之初，如果系統邊界僅限于電動牙刷本身，可能始終只能圍繞牙刷的比例尺寸、材質、刷頭形式、充電方式等展開討論，難以獲得更好、更新穎的設計概念。如果將設計研究的系統邊界放寬到電動牙刷所代表的牙齒及口腔健康護理這一范圍，那么則能從牙刷、刷牙習慣、牙齒健康，以及如何引導人們的健康生活方式等綜合因素構成的更開放的空間，去審視相關問題。

但是也需要注意，如果把系統的邊界設定得過大，也會帶來一系列問題。因為信息量的驟然增加，會導致分析時目標分散，有可能令關鍵問題被掩蓋。比如，關注與牙刷相關的口腔護理問題時，如果將系統邊界過多地推展到與牙醫治療相關的范圍，堆砌了所有引起牙齒問題的細節，列舉了各種各樣的護理和治療方法，雖然內容充實，但是反而會讓人迷失方向，有可能被困于牙病治療技術，而忽視了通過日常生活中以刷牙方式與習慣等方面來有效改善牙齒和口腔健康，才是設計關鍵所在。

2.關于復雜系統與簡單系統的視野轉換

系統設計就是針對產品設計中有可能遇到的問題，有條理、有步驟、有系統地分析問題、解決問題的過程。當設計對象涉及的范圍較廣，要素較為復雜時，不妨將其先界定為一個相對獨立的系統進行分析與研究。將這個復雜的大系統按一定標準或規則，劃分為若干相互聯系又具有獨立性的子系統，以此理清問題的層次與條理。然后再進一步研究各子系統、各要素之間的關系與作用，以系統內部的物質、能量、信息穩定交換為目標，設計出和諧有序的新系統。

筆者曾指導學生完成了一項家庭廚余垃圾處理的系統設計，在過程中鼓勵學生運用這種將復雜系統細分為簡單子系統的方式來研究和解決問題。具體如下：首先，我們界定了家庭廚房垃圾處理這一使用情境后，對廚余垃圾產生的源頭、處理的過程、再利用的可能方式等進行時空劃分，產生了預處理系統和最后處理系統。然后，我們再細化子系統的各要素，針對其中的關鍵問題，以物化的產品作為解決問題的工具載體，生成了一系列家用產品設計方案。這些產品既可以單獨使用，發揮獨立的功能，又可以相互配合形成流暢的廚余垃圾處理系統，讓垃圾變廢為寶，成為供植物盆栽生長的養料。

反之，如果面對一項系統構成較為簡單的產品設計時，則可以將設計對象縮小為一個子系統。將這個子系統放到一個較大的系統環境中去研究，將其他可能相關的產品子系統與之并列，或者從宏觀系統分析中尋找與其有關聯或影響作用的要素或子系統，以此作為新設計思路的結合點和突破口。

例如，結構與技術性能已相對完善的手機，作為成熟期的產品如何能在消費市場上戰勝競爭對手，讓產品生命周期中的成熟期進一步延續？我們不妨將設計對象置于社會、經濟、技術構成的宏觀系統中進行研究，在對其內部系統的各個方面要素做剖析之后，系統分析內部要素與外部要素之間的關系，尋找新的產品概念。比如，接入了智能手環的手機，對用戶來說，不僅擴展了使用環境、衍生出新穎的使用方式，而且還有助于引導人們走向更為健康的生活方式。

3.關于創造方法的系統性發揮

設計構思過程中有各種創造性方法可供借鑒和運用，但如何能夠讓設計團隊的成員結合成既有獨立的創造性又有群體的激勵性的、高效率的工作系統？這就面臨方法選擇的問題。

系統的特點之一，在于“1+1＞2”。我們在概念設計階段，嘗試了一種群體頭腦風暴法，這是在傳統的頭腦風暴法基礎上的一種發展。具體如下：我們將若干小組成員組織在一起，每個成員在限定的單元時間里將自己的構想與概念表達在紙上，緊接著傳遞給相鄰的成員。接到紙條的成員根據紙條上的描述，展開自己的聯想，可以是繼承式的構思，也可以是跳躍式的構想，既可以肯定也可以否定，然后記錄下來再繼續向下傳遞。如果是4人小組，每人以3個概念構思開頭，傳遞一輪后，就得到了48個新穎構思。隨著小組的人數增加，構思的數量還會增加。這種有序的、互相激勵、仍保留個體思考力的工作方法，在概念構思初期效果較好，工作效率高，避免了小組討論中話題分散、漫無目標的問題，也能避免部分成員討論過于激烈而另部分成員難以參與的不平衡狀態。

相比較于傳統的頭腦風暴而言，接力式的方式加強了成員之間的互動與相互啟發，思路可以有脈絡地延展得更加開闊，而不是散點式的分布。

另外，經常使用圖表分析與表達的方式，也有利于建立簡明、直接的交流效果。文字的敘述，往往不如以草圖、流程圖、框線圖、氣泡圖來得生動明了。圖表讓系統關系體現得更為清晰，也便于設計者發現新的關系。比如，在對產品的屬性進行分析時，用樹狀圖就能把功能系統或結構系統的層次關系說清楚。又如，在進行聯想式概念發想時，用爆炸式氣泡圖能夠迅速記錄下思維活動中每一個節點閃現的信息，回頭再來審視發想過程、進行思維收斂時，能讓設計者直觀地進行比較、篩選和綜合，甚至還能嘗試將節點信息相連，通過設問“1+1=？”來尋找新的創意。

產品設計的創造性方法多種多樣，在實際運用中，我們有意識地將設計過程及設計對象看作是系統性的過程和事物，才能有意識地運用系統理論中整體性、有機關聯性、動態平衡性、層次性、目的性等理論與方法，來有效指導各階段的設計工作，使其和諧有序、充滿創造性。即使是進展到形態和結構設計階段，我們也應爭取避免感性的、片面的造型方式，而應以系統的、理性的方法，結合變化統一的美學法則來處理形態、色彩、質感等視覺要素，讓內在的功能性合理呈現于外在的形態。

4.關于系統客觀的評價方法

設計評價是貫穿于產品設計的整個過程的。在概念設計階段，我們需要對創造性方法生成的各種可行或不可行的概念進行篩選，來逐步形成有創新性和競爭性的產品發展方向。在設計構思逐漸視覺化地表達出來之后，我們則需要通過方案評價來進行橫向比較，優選或整合形成符合預期目標的設計方案。設計定案后，我們仍需進行方案評價，來審視結果與需求是否相符。即使是產品上市之后，我們仍然也可能要面對市場的測評、消費者的用戶滿意度評價，等等。評價的目的是讓我們不同階段的工作成果盡可能地向系統的目標軸靠攏，篩除那些距離目標較遙遠的方案，不斷修正設計方向，繼而逐步地優化與完善設計成果。

在設計過程中的評價，著重考慮的是評價標準和評價方式兩方面。評價標準在設計展開之前就應清晰明確地擬定好，可以通過前期的對產品需求的調研結果及相關規劃來進行描述和提煉。區別于經濟性、技術性、社會性、審美性這種宏觀但籠統的評價標準，具體到產品的方案設計階段的評價標準，其重點主要是在用戶和美學兩個方面，評價的具體內容則集中于以下方面［3］。

（1）產品使用的簡便程度。比如，產品的特征是否直觀，使用方式是否簡便，安全性，可靠性，等等。

（2）外觀形態的吸引力。比如，線型、比例、色彩等是否具有吸引力，能否激發使用者觸覺、視覺、聽覺等方面的愉悅感受。

（3）維護和修理是否簡便。比如，故障排除的難度，清理的難度，更換零件配件難易與否，等等。

（4）資源是否合理利用。比如，零部件成本，特殊材料，制造工藝難度，使用的能耗，對環境和生態的影響，等等。

（5）產品個性是否顯著。比如，外觀的獨特，易辨識，以及與企業形象的吻合度，等等。

具體的評價指標項目，將根據具體設計對象和設計目標來擬定。為了讓評價的內容保持整體的系統，同時在執行評價時一目了然，我們可以采用在主要指標項之下再細分小指標項的方式。

評價方式也多種多樣，其中最常見的方式為勾選、排序、評分，等等。勾選的方式適合做粗篩式的評價，缺乏進一步定量分析的依據。排序是依據主觀判斷，對各方案在某項指標上的優劣進行排位，依順序先后給分，適合于評價指標項不多的情況。相比較而言，評分法是一種較客觀且易于操作的系統化評價方式。

簡單評分法的基本程序，是給每項評價指標項按滿足度的高低，依次設置1～5的分值，將某設計方案逐項比照評價標準打分，然后將各項得分累加起來，就構成了該方案的總得分。之后，我們再將若干設計方案的總分橫向比較，高分者入選，低分者淘汰。

但是，簡單的評分法對各項評價指標項的重要程度并未能加以區分。比如，對于某些產品而言，安全性的需求明顯高于其他項，而有些產品特別強調維護和修理的方便性，這時就需要引入權重系數。所謂權重系數，是為了顯示若干評價指標在整個評價系統中所具有的重要程度，而分別給予的不同的比例系數［4］。

產品設計的方案評價中，可以運用經驗加權法來處理評分表，即根據設計實踐中的經驗，分析哪項指標項重要、哪項指標項不太重要，從而確定這些指標項的權重系數的大小。當需要更系統、嚴謹地設定權重系數時，則需要運用多因素統計方法。比如，我們可以將擬定好的評分表的各指標項做成問卷問題，以最重要、重要、次重要的等級，讓專家、用戶和相關調查對象做選擇，再將調查的結果進行統計計算，以計算出來的排序指數的大小，來確定權重系數的大小。

引入權重系數后的評分法，能夠更加客觀、嚴謹、系統地對設計方案進行綜合評價，在優選出的方案中，也可比照評分指標項，對得分偏低的指標進行改進設計。因此，這種設計評價方法更符合系統設計的思路，既有利于整個設計過程高效有序地運行，又能保證各設計環節的工作及成果盡可能地趨近于產品設計系統的總目標。

五、結語

消費類產品因其使用環境和使用對象的特點，在產品設計活動所涉及的內部因素與外部因素的系統構成上較復雜多樣。其既要滿足技術與審美的基本特性，又要強調其經濟性與社會性。消費類產品與人們的日常生活聯系緊密，與大眾的需求息息相關，直接影響到人們生活、工作、休閑的質量。因此，好的產品不僅是適應需求、服務于人，還應引導人們的生活方式向更加健康、合理的方式轉變。消費類產品門類眾多，針對具體的不同類型的產品，雖然設計細節不盡相同，但是系統化的思路與方法，仍將是行之有效的工作手段。設計過程中，我們可以將設計對象作為系統來予以研究，明確系統分析的邊界，區別問題的系統層次關系，選擇適合的、能激發系統特性的設計方法，并用客觀合理的評價方式，來引導每一階段的設計成果向系統目標趨近。

從開放的系統觀來看，產品設計僅僅是整個產品開發過程中的一個環節，設計者的創造性工作也需要納入整個系統化工作體系之中。因此，協同、合作、開放、激勵，是設計者所應具備的系統工作意識。與單獨的個人的藝術創作不同，設計者是設計團隊的構成要素，與其他成員互動并產生相互聯系和相互影響，共同圍繞實現設計目標而展開工作。產品設計團隊與其他部門也具有子系統之間的關聯性，產品設計活動與人類社會的其他活動也共存于更加開放的上一級系統……這些客觀現象也預示著，隨著對系統設計理論與方法探究的不斷深入，還將會有更多的課題應運而生，啟發和引領我們去展開不懈的思考與探索。

注釋

① 參見：陳汗青.系統設計原理.武漢：武漢工業大學教材中心，2003：7.

［］［］

［1］李平.異質間性：當代設計審美價值透視［J］.深圳大學學報：人文社會科學版，2004（4）：39-42.

［2］馮·貝塔朗菲.一般系統論：基礎、發展和應用［M］.林康義，魏宏森，寇世琪，劉國慶，劉元亮，姚慧華，吳裕功，萬享，譯.北京：清華大學出版社，1987：31.

［3］ ULRICH K T，EPPINGER S D.產品設計與開發［M］.3版.詹涵菁，譯.北京：高等教育出版社，2010：174，186.

［4］鄭建啟，胡飛.藝術設計方法學［M］.北京：清華大學出版社，2009：226.

（責任編輯孫玉萍）

Study on Consumer Product Design Guided by System Design

Тhе рареr briеfl у dеsсribеs thе соrе idеа оf thе sуstеm dеsign thеоrу аnd аnаlуzеs thе intеrnаl аnd еxtеrnаl sуstеm struсturе оf рrоduсt dеsign. Ассоrding tо thе рrасtiсе еxреriеnсе оf соnsumеr рrоduсt dеsign， рrороsеs sоmе imроrtаnt mеthоds in thе kеу link оf рrоduсt sуstеm dеsign. Еmрhаsizе tо tаkе thе dеsign оbjесt аs а sуstеm， dеfi nе thе bоundаrу оf sуstеmаtiс аnаlуsis аnd diffеrеnсе оf sуstеm hiеrаrсhу， сhооsе thе сrеаtivе sуstеm mеthоds， аnd lеаd thе dеsign рrоjесt tо аррrоасh tо thе sуstеm gоаl bу rеаsоnаblе еvаluаtiоn mеthоd.

sуstеm dеsign thеоrу；соnsumеr рrоduсt； рrоduсt dеsign

J0-05

Adoi：10.3963/j.issn.2095-0705.2015.06.005（0025-07）

2015-11-11

2013年度中央高校基本科研業務費專項資金資助項目（2013-Ib-031）。

孫雋，武漢理工大學藝術與設計學院講師。