高品質城鎮空間設計的人因：以人為中心的設計

饒培倫，郭枝/RAU Pei-Luen, GUO Zhi

1 城鎮空間及其設計

城鎮空間是一個社會空間實體（socio-spatial entity）[1]，從人們日常生活中使用空間的角度來講，這一實體是具有心理和社會屬性的物理空間。物理上包含建筑空間單元及其之間的空間，如單體建筑、街道建筑群、社區建筑群，乃至整個城市建筑群，街道、公園和廣場；社會層面包含使用和評價該空間實體的個體與群體，以及這些個體/群體的空間分布和相互關系；心理層面上包含日常生活中使用者受經驗和背景影響的環境認知、行為模式、認知地圖等。因此城市設計是塑造和管理城市空間環境的交叉學科活動，涉及地理學、城市規劃 、建筑學、工程科學、設計、經濟管理、社會學、人類學與心理學等多個學科。

傳統的城鎮規劃倡導有序性，這與生活在這片物理空間的人們的日常生活復雜性相背[2]，導致了一些問題。一些設計師與開發規劃機構會忽略所設計空間涉及的人們的日常活動與行為[3]。例如由于不考慮實際生活需求盲目過度開發，出現很多棄樓或空城[4-5]；交通樞紐空間的流線與標識設計不符合人的認知方式造成的交通成本增加或交通擁堵[6]，這些都會影響到城市生活的質量與幸福感。每個人類創造的城市都是需要滿足提供有效互動、健康及美感的人類棲息地[7]，好的空間可以滿足使用者的需求與民主地使用權利，還能為社區與社會貢獻意義[8]，如紐約中央公園[9]。因此高品質城鎮空間設計需要考慮人的因素，考慮城市空間使用者的需求、認知、情緒與行為。

數字技術的快速發展，讓人們的交流和活動規律發生了很大的變化。比如由于虛擬現實（VR）與增強現實技術（AR）的發展，人們可以在同一個地方同時做超越當前時空的多個任務，同時涉及物理空間與非物理空間[10]。這些技術與信息時代人們活動模式的特殊性均對城鎮空間設計提出了新要求，如何結合城市空間設計與普適計算技術來實現增強物理空間更有效支持人們的日常生活？傳統的城鎮空間概念需要變成增強城鎮空間概念，即智慧城鎮空間，時空維度也會因為圖像識別與場景重建等技術得到了延伸，不只局限于此時此地，還可以包含彼時彼地，更強調人的體驗[11-14]。因此未來高品質城鎮空間設計要逐漸將以人為中心的設計取向納入，才能推動更為智慧化的城鎮發展與生活體驗。

2 人因工程

人因工程（Human Factors Engineering，簡稱Human Factors，或Ergonomics）致力于分析與應用人-機-環境系統交互過程中人的因素，通過設計系統使得系統或環境和人之間的交互更有效、更安全、更健康、更舒適，進而讓使用者對系統或環境的使用體驗更滿意[15-17]，最終提升社會福祉和公平。人的因素包含人體尺寸與生物力學等生理因素，也包含視聽觸感知認知、心理模型與情緒等心理因素。人因工程中的設計包含設備設計、任務設計、環境設計等。因此人因工程是一門交叉學科，涉及解剖學、人體測量學、工程學、計算機科學、設計、社會學與心理學等眾多學科的理論與方法[17]。

人因工程最早源于解決系統與人的不匹配設計而導致人的失誤諸類問題，如軍事或工業系統的可用性研究（Usability），但后來其應用范圍逐漸被拓展到消費產品[18-19]、信息技術領域[20]、醫療[21-23]、交通[24]與組織管理[20]等領域。

隨著空間從滿足人的衣食住行基本需求到滿足人的如社交、價值與意義等更高級需求，高品質的城鎮空間設計也十分有必要考慮人的因素，進而實現人、公共基礎設施與環境空間的匹配，達到所生活環境的高效、安全、健康與舒適運轉。研究者提出人-公共設施-環境的有機交互模型（圖1），以期為城鎮空間設計提供人因方面的理論指導。

人，即城鎮空間的使用者，此外還會涉及設計者及資源調動等利益相關方。首先環境空間的設計需要考慮人的需求。除了要考慮人的高級需求，如社交需求，還要考慮有特殊需求的人群，以實現城鎮空間的包容設計讓大家都有使用空間的權利[25]。比如，隨著全球進入老齡化時代，要考慮老年人的需求。老年人由于其生理機能的老化，更偏好速度慢且便宜的地上交通工具，比如曼谷基于河道的水上交通系統[26]。面對老年人的社交需求，要考慮適合老年人的公園與俱樂部所需要的空間大小，像香港的人均公共空間2.7～2.8m2，遠小于上海與新加坡這些城市7.4～7.6m2的人均可用公共空間[27-28]。如果老年人可用公共空間很少，會增加大量老年人的孤獨感。此外，像阿爾茨海默癥也是老年群體的多發病，針對預防或輔助治療的需求，為他們提供同水平的自然戶外空間相當重要，要包含可循環的散步路徑，因為這是這個群體經常發生的行為，也有助于治療[3]。

其次要考慮使用者的行為模式或習慣，也可以理解為偏好，也涉及人們進行日常活動涉及的人體尺寸及活動所需要的空間范圍等。例如行人空間的設計，要了解人群期望的步行速度及位置偏好，與同伴之間的舒適人際距離等，更要考慮影響出行偏好的其他因素，像年齡、性別、可活動能力、人群的數量、行動的時間與地點[29]。

此外，還要考慮人們對環境的感知，尤其是空間和時間相關的感知。人們對環境的感知會形成記憶網絡儲存在大腦中，即認知地圖。由于和個人或群體的生活經驗有關，因此不同人群的認知地圖可能會有很大差別。不過人面對環境認知的基本過程包含人能識別出自己所在位置及常見物體或地標，也會根據腦中的網絡結構預測接下來會發生什么，同時會評估即將發生的是好還是壞，然后根據評估結果采取行動[30]。通過這些過程，人們會用自己腦中有限且熟悉的環境感知來應對不熟悉的未知環境。有些人群喜歡清晰一致的環境設計，有些人群則喜歡復雜的環境設計。例如，到達同一目的地的尋路策略，美國人喜歡使用東西南北絕對坐標詞匯來尋路，荷蘭人則喜歡使用地標與上下左右相對坐標詞匯來尋路[31]。

當然，人的這些因素有時候也會受到情境與設施所影響，因此高品質城鎮空間設計要考慮人的因素，更要考慮人對空間使用中所涉及的人-設施-環境三要素的相互作用關系。

3 以人為中心的設計

以人為中心的設計（Human-Centred Design）是以人因工程為基礎的一種設計方法體系，識別用戶群之間的差異，并使產品設計有效適應這些物理或心理上的差異，更直覺化，進而使用戶獲得最佳使用體驗[32]。怎么為沒有專業且具體詳細知識的用戶群設計他們所要使用的系統或服務是以人為中心的核心問題。這一設計取向的首要原則是了解用戶，用戶的需求與生理、認知能力等。用戶是產品或服務的使用者，但也涉及購買產品或服務的決策者。因此用戶不是單個群體，可能是多個群體，因此以人為中心的設計要考慮用戶畫像群（Group Personas）。比如，為阿爾茨海默癥設計的服務，需考慮病人這個群體的需求、能力與行為偏好，也需要考慮與其相關的群體的需求、能力及其行為偏好，如家人、護理人員、醫生、醫院與社區的管理者等等。

為了了解用戶或使用者，常用的設計方法包含3個階段，分別為定義、探索及優化（圖2）[33]。定義階段更多是通過理論基礎來了解人對產品或服務可能涉及的認知、情緒與行為模式，以便初步對產品與服務有大致的概念方向。探索階段則更具體些，以采用自下而上的方式來探索用戶的特征及任務場景等。像現在由于信息化技術的變革，除了傳統的訪談等人類學研究方法，還可以采用大數據分析方法探索人們的潛在行為習慣與偏好。比如可以通過傳感器來了解城市中人群的活動模式。優化階段更多的是對產品或服務的評估及改善，如采用生理傳感器來了解人們對城鎮空間的情緒反應[34]，以獲得的基于地理標記的數據來為城鎮空間優化設計提供支持，發現人們不滿意的地方進行優化。

探索與優化階段均可以讓相關的使用者參與進來，也就是參與式設計方法（Participatory Design）[35]。此方法也可用于城鎮空間設計。參與式設計就是在設計過程中讓使用者參與，與設計師、研究者一起設計，共同創造。因此首先通過用戶畫像群的方法找出并且定義使用群體；其次請使用者們加入設計過程。在城鎮空間設計體現為借著居民的參與動員記憶并且建立對未來生活的期待和想象，與規劃者、設計師與建筑師合作，進而為社會進步提供行動力量。

4 以人為中心的城鎮空間設計應用

未來城市的發展是智慧化與體驗化。智慧城鎮是指通過人力與社會資本、傳統交通與現代信息公共基礎設施（Information and Communications Technology，簡稱ICT）的投入促進了城鎮經濟發展和生活質量的提升。居民作為核心角色，即信息終端用戶，若不參與到設計中，智慧城鎮將無法最優地達成設計目標。

未來智慧城鎮設計居民的參與，主要分3類，民主參與城鎮規劃決策、設計過程中的共同創造者與實施后的使用者[36]。

第一類，民主決策參與者。此類參與的居民需要選擇有代表性的居民，至少符合人口統計所涉及的分層方式：既有青年，也要有老年；要有正常群體也要包含有障礙群體生活的了解者們；還要考慮不同階層等。其次也要為此類參與者提供一定的獎勵，促進其長期投入參與。

第二類，共同設計創造參與者。此類參與的居民可以加入設計前期的用戶需求調研、后期城鎮空間可用性及可及性測試，也可以通過政府信息平臺或網絡社區提供有關城鎮空間的需求與建議，還可以通過可移動信息化設備提供城鎮日常生活數據支持。此外，他們可以參與到設計中期的設計工作環境，提供階段性的測試支持。

第三類，智慧城鎮空間使用者。智慧城鎮所涉及的普適計算與移動計算，對于居民來說很抽象，但通過使用體驗，可以更了解這些技術的基本原理，也會更愿意增加其對智慧城鎮建設的投入度。

比利時的布魯塞爾、那慕爾與蒙斯3個城市已經采用過此框架收集居民的需求、能力與行為模式，并讓其參與其中評估，以規劃和優化智慧城鎮空間設計[36]，尤其是那慕爾的全面應用效果明顯。

1 人-公共設施-環境的交互模型2 以人為中心的設計方法

（1.2繪圖：郭枝）

5 結語：以人為中心的高品質城鎮空間設計策略

城鎮空間本質是以人為中心的環境空間，因此以人為中心的高品質城鎮空間設計策略包含兩個層次：（1）自下而上的策略，通過參與式設計等以人為中心的設計方法，尤其像基于移動傳感設備的物聯網大數據收集與分析，收集城鎮居民日常生活使用空間所涉及的需求與行為習慣，探索與優化現有空間設計；（2）自上而下的策略，以人類共通的健康、安全與舒適需求為出發點，通過人因工程學、社會學、人類學與心理學等理論基礎分析與環境空間有關的人的因素，如人的能力、心智模型及活動范圍與模式，結合現有信息技術，定義未來的智慧城鎮空間設計策略，實現以人為中心的創新空間設計。□