設計與科學關系探究

[摘要] 學術界很關注設計與科學的關系。通過梳理探討設計與科學關系的重要文獻，本文認為，設計與科學之間關系密切，兩者有很多相似之處，但在很多方面有本質區別。設計與科學在研究產物、行為特征、研究方法等方面存在共性，都產生了符合人類目的的人工物，都是人類的智能行為，有相似的方法論體系。但是由于兩者的根本目的不同，導致它們在思維方式、評價標準等方面存在明顯區別：設計的主要目的是實踐，科學則以認知為前提;設計是綜合評價各方權重，真理則始終貫穿科學的主線。本文的目的在于引起人們反思設計與科學的關系，為完善設計學科的方法論提供新思路。

[關鍵詞] 設計" 科學" 人工物" 認識論" 方法論

[基金項目] 本文為2018年上海市藝術科學規劃項目（周美玉主持，編號：ZD2018F01）的階段性成果。

[作者簡介] 孫昕，華東理工大學藝術設計與傳媒學院博士研究生，研究方向為產品設計、人機工程;周美玉，華東理工大學藝術設計與傳媒學院教授，博士生導師，研究方向為人機工學、感性工學、文創產品開發。

[中圖分類號] J5

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1008-7672（2022）01-0136-13

1966年，Herbert A. Simon提出了有限理性說、設計科學等理論。他認為，自然科學是關于自然物體和自然現象的知識。雖然他對人工物沒有給出具體的概念，但是他認為人工物是能夠滿足人的需求并由人設計而成的。他還將人工物看作內外環境間的界面。然而圍繞設計和科學之間的關系，以及在此基礎上對設計科學理論與研究范疇的討論一直都是設計理論界關注的焦點。這些討論主要涉及設計與科學本質的異同，它們是否同屬于形而上學的范疇，設計方法論和科學方法論的互相作用，以及如何依托時代背景來理解“科學的設計”“設計科學”“設計的科學”等概念。近年來，全球學者們已達成的共識是設計與科學的關系密切，兩者在研究產物、行為特征、研究方法等方面存在共性，但是在思維方式、評價標準等方面仍有根本區別。因此，為了更深入地探究設計與科學的關系，筆者檢索了2021年11月30日前有關設計與科學的研究文獻，梳理了探討設計與科學關系的研究成果，主要從研究對象與目的、設計實踐與科學認知、方法論等方面闡釋設計與科學的基本關系。

一、 研究對象與目的

長期以來，設計與科學被視為相互獨立的兩個領域，兩者都有各自的發展方向與研究重點，但是“設計作為科學服務對象”這一觀點得到普遍認同。此觀點是指設計能夠使科學人性化，即設計在科學為人類服務的過程中起到人性化轉換的角色，科學的研究成果往往是通過設計（這里也包括工程設計）來得以應用，這一點常常被人們看作設計和科學最緊密的關系。兩者的關系并不止于此，Buchanan R. 從產品設計的角度提出反思，“我們應當考慮，什么樣的知識是與創造有用的、實用的、令人滿意的產品有關”。她提出，有用的產品必須能夠“工作”，那么“工作”則涉及工程或計算機科學，“然而，在今天的產品中，‘工作’更為復雜，是需要工程技術和自然科學共同作用的”。①這種觀點在所有設計領域都適用。

（一） 科學和設計的定義

關于科學和設計，維基百科這樣描述：“科學，是一種系統性的知識體系，用可檢驗的解釋方式和預測方式，構建有關宇宙的知識。”②“設計是為構建一個對象、系統或可預測的人機交互（建筑藍圖、工程圖紙、商業流程、電路圖和縫紉圖案）而制訂的計劃或約定。”③從詞性的角度看，作為名詞的“科學”可解釋為：一種為了更好地理解世界某些部分的智能行為，所形成一種新穎的、重大的、有充分依據的準則（發現新的事實，預先描述和解釋事實）;動詞的“科學”可以被看作執行一種智能行為，即做科學研究。“科學家”則被視為一個執行人，執行上述科學活動。名詞的“設計”是為一件人工物提出一個新穎的想法，以便使自己或他人能夠根據這個想法制造出一件或多件人工物的智能行為（不是復制已經存在的想法和結果）;動詞的“設計”是“（去）設計（事物）”，提出一個新穎的想法，使之成為可能，如Jorn Utzon設計了悉尼歌劇院，也就是說，悉尼歌劇院是根據Jorn Utzon的提案制造出來的。該人工物是由提出該提案的人設計的，即執行一個制造人工物的提案或想法，產生人工物的行為，即是設計。根據上述定義，我們可以將“設計師”描述為執行設計行為的人。“設計過的人工物”一詞，則是指某個經過設計的人工物。“人工物提案”則表示藍圖、模型或其他形式出現的任何草圖、說明、施工圖等，是某人執行一項設計行為的直接結果，即執行人“為一件人工物提出一個新穎的想法”的結果。④

從設計與科學的定義可以看出，兩者都是人類的智能行為，由從事相應行為的人完成的活動。但是，它們的行為目的不同，導致行動的過程和結果等都不相同。科學的研究對象是“研究存在的事物（包括人工物）”，而設計的研究對象是“創造新的人工物”。

設計與科學的目的不同是得到普遍共識的。科學家試圖識別現有結構的組成部分，設計師試圖塑造新結構的組成部分。①科學關注的是什么？技術（設計）關注的是什么？有學者認為，在科學研究中，人們研究的是給定的現實;在工程技術（設計）研究領域中，人們根據設計創造現實。②自然科學關注的是事物的本質，而設計關注的是事物應該是怎樣的，通過設計人工物來達到目的。③此觀點看似是對設計與科學做了區分，但與Herbert A. Simon希望構建設計的科學（the science of design）的態度并不相悖。雖然對待事物的態度不同，但是科學與設計的研究對象都是事物。科學說明事物存在的客觀規律，設計則通過對人工物的規劃來展現事物是什么。科學的方法是嚴謹的、抽象的，設計的方法是感官的、實際的。科學家關心的是理解事物的普遍屬性，而設計者則關心構思和規劃一個尚未存在的特定事物。④由此可見，設計與科學的研究對象和目的是有區別的，科學是為了發現客觀事物的形成與發展規律，并建構系統的準則;設計的主要目的是構想、創造事物。設計與科學的研究對象都是世界的事物，科學家認為科學研究的對象是客觀存在，與是否開展了科學研究行為無關;設計師是通過創造來表現事物。一般認為，是否產生形而上學一致的產物是區分兩個學科的重要依據，設計與科學的研究對象以及產物都涉及了“事物”，因此引發了人們對設計與科學是否產生屬性相同“事物”的爭論，并試圖從這個角度去解釋設計與科學的本質差異。目前普遍接受的觀點是設計與科學都產生了“人工物”（“人工事物”“人工制品”“人為事物”等都是Artifact的不同翻譯），但是兩者所產生的“人工物”的屬性有本質區別。

（二） 人工物的界定

Herbert A. Simon提出了最初的人工物模型。他這樣描述：人工物也是自然的，至少在某種意義上是這樣，一切具體的東西，包括人工物，都必須遵守物理定律。人工物區別于自然物的關鍵是“人造的事物”“適應人類的目標和目的”。他進一步提出，把一件人工物想象成“一個介于‘內部’環境即人工物本身的物質和組織，以及‘外部’環境即其運行的環境之間的‘界面’”。⑤此定義是高度抽象且極具包容性的，體現了人工物的交互性，重點強調外界環境對內部環境的影響，人工物的目的是“通過使內部結構適應外部環境來實現一定目的”。①例如，日晷能實現報時功能取決于有足夠的陽光。在這個人工物模型中，“目的”“內部環境”“外部環境”是三個關鍵要素。基于此“人工物”的概念，Kroes P. 認為人工物是“通過使內部結構具有滿足人類目的功能而產生的事物”。②他承認Herbert A. Simon對人工物的描述隱含著人的行為，但是Herbert A. Simon對人的行為所起到的作用描述得太過含蓄，人工物應該以人的行為為主，這是人工物與自然物的主要區別，忽略了人類行為目的的技術是沒有意義的，脫離人類行為背景的外部環境也是不恰當的。他還認為，功能是實現目的的一種手段，因此用“功能”代替“目的”則更加合適;功能性必須通過物理性質實現，因此應該用更明確的“物理結構”代替 “內部環境”。最終，他用功能、物理結構和人類行為背景分別代替了Herbert A. Simon人工物概念中的目標/目的、特征（內部環境）、運行環境（外部環境），得出“技術人工物的Simon-Kroes模型”③，如圖1所示。此模型使人工物的形象更加具體、物理性增強，在當時計算機還不夠普及的情況下，使得人工物更容易被廣泛接納。

圖1" "技術人工物的Simon-Kroes模型

隨著技術的發展，Herbert A. Simon對人工物的定義更具有指導性意義，人工物是實現人類特定目的的媒介物，應當包括抽象事物。人工物可能是物質實體，如機械設備、建筑物和餐具，但也可以是抽象的、非物質的實體。有學者認為設計是多樣性的，并多次提出設計所涉及的領域在逐漸拓寬，“許多設計師都在重新思考在設計行為下產生的溝通符號和圖像，以及物理對象等產物，但事實上，制訂行動方案、進行特定服務、流程和活動等已成為公認的新產品領域”。④隨著設計領域的拓寬，研究重點從符號學和物理事物轉向行為和環境，“基于這種轉變，出現了設計思維的新領域和專業實踐的新方向。我們稱這個領域為‘交互設計’，因為我們關注產品作為中介如何影響人與人的聯系。產品不僅僅是實物，還是體驗、活動或服務，所有這些都是對產品是什么或可能是什么的新理解”。①人工物起源于人類，存在于現在，但最重要的是，它們能讓我們掌握未來。因此，在人工物的設計和使用中，最重要的是它們的虛擬性。虛擬具有雙重意義，不真實卻孕育美好未來。只要所有有形的、數字的、互動的、信息的和審美的人工物，能讓我們預測到未來，一個尚未到來但可以期待的未來，就意味著虛擬性。②這些觀點都說明人工物也可能是非物質實體，設計的產物也從物質實體向虛擬實體擴展，例如服務、界面、組織、軟件或設計理論。Hilpinen R.給出更具體的概念：“人工物可以被定義為一件為特定目的而有意制造或生產的物體。”③這更進一步說明了人工物的“存在性和某些屬性”取決于生成者的設計意圖。他沒有將“意圖的生產”本身描述為人工物。他所指的人工物也不包括思想，這些人工物可能包括非物質實體，如音樂作品和樂隊，但是不包括精神狀態。一些學者進一步提出，“思想本身可以被視為精神狀態，與其他精神狀態（自信、困惑、歡笑、愛等）一樣，是需要通過認知或感覺來獲得和忘記的。如果認為思想是已存在的抽象實體，我們只是從認知上意識到它們，那么把它們看作我們‘制造’的事物就不合適了”。④也就是說，思想可以被感知，但卻不是被創造。將抽象的思想看成人工物是沒有意義的。思想究竟是如何產生的，仍是哲學難題，本文在此不進行討論。不可否認，設計與科學都產生很多思想，如果不考慮這些思想產物，那么設計與科學是否也都產生了其他抽象人工物？這些抽象人工物的性質是否相同？這些仍是各方爭論的焦點。

（三） 人工物的性質

關于設計與科學的產物的性質，有兩種不同觀點：一種觀點認為兩者有相同類型的產物，沒有明顯區別;另一種觀點認為產物的根本性質不同，不能斷定兩者一致。

一些學者認為，“技術人工物的Simon-Kroes模型，并不意味著設計與科學之間的徹底分離：如果我們接受此模型中技術產物的性質及其產生背景，那么也必須接受設計與科學都會產生技術人工物，而且設計與科學在某些重要方面運用了類似的產生方式。科學事物——科學家產出的事物——必須被歸為技術人工物。這就去掉了區分設計與科學的主要障礙，將有助于學科交叉與協同”。⑤還有學者認為，“所有的人工物品，無論是物質的還是非物質的，都是設計的”。⑥根據此觀點，設計與科學都產生某種滿足人類需求和目的的人工物，兩者采取很多相同的方法：科學為了完成人類認知的目的，產生了一系列的概念、理論、方法等抽象產物，這是進行成果轉化、制造儀器、生產設備等獲得實體產物的必要前提;設計除了產生實體的人工物，也產生了設計概念、理論、策劃等抽象的人工物。如果把抽象的東西當作人工物，就會發現設計與科學在它們的產物種類上沒有區別;它們都有各自的抽象理論、設計意圖、方法等。①如果抽象的事物不被排除在人工物之外，那么設計與科學都產生了概念，無論是不是從形而上學的角度來理解這種抽象的事物。設計與科學所取得的抽象的事物都應屬于人工物，而設計與科學所產生的實體人工物基本上都屬于它們共有的產物，因此難以從產物上將設計與科學區別開來。

根據前文的討論，科學的目的是認識和理解“現實世界”，設計的根本目的是去創造“新的事物”，基于這個本質區別，對于上述認為設計與科學產生了相同產物的觀點，一些學者就強調設計與科學產物的性質是區別兩者的關鍵。科學活動經常會涉及一些設計活動，也得到了相同類型的人工物，主要區別在于：科學的主要產物是理論，這個理論可以是產生人工物的先決條件，但理論本身卻不應被看作生產人工物的建議;設計的主要產物是制作人工物的方案，依據這個方案制造人工物，但也可以僅僅是一個方案。②這種觀點認為，我們不能因為設計與科學都產生了符合人類目的的人工物，就得到了同樣的結果。兩者的目的不同，決定了各自產物的性質的差異。

科學的主要目的是了解和研究我們的現實世界，而不是創造;設計并不是對現實世界的認知行為，它既不了解又不研究任何東西（盡管這些活動可能與設計同時發生），其最終目的是提出一個人工物的制造方案。“科學研究”的根本目的是產生一個科學理論（無論產生理論過程中是否伴隨有設計行為）。相比之下，“做設計”不是產生與科學理論類似的東西，而是設計人工物。提出設計想法，能夠使設計者或其他相關者（委托承包商或制造商）制造出人工物。科學會隨著人們對現實世界的認知，產生不同的人工物（實驗設備、期刊、成果、協會、科學機構等），但科學關注的重點是科學理論。根據前文人工物的有關定義，我們應該將科學所特有的產物即科學理論理解為“認知性人工物”，它為了表達認知結果是人為制造的，是人類科學研究活動的直接產物。科學產生的其他人工物被視為與“科學研究”共同發生的行為，科學理論可以產生其他人工物，但是“認知性人工物”才符合科學的主要目的。若將設計產生的人工物定性為認知性人工物，則是有誤導性的，因為設計是為了實現一個實際目的，使其能夠根據方案產生實體人工物（人工物的功能需要人類認知行為的支持，例如計算機的功能是根據人類所認知的計算原理所產生，但制造計算機的方案本身并不能成為認知人工物）。為達到最終目的，制造人工物的設計方案必須包含實現相關功能的認知性知識，因此人工物的設計方案最好被描述為“實踐性人工物”，而不是“認知性人工物”。一個是描述理論認知性的人工物，另一個是規劃實踐性的人工物。①科學產生概念、理論、思想等抽象產物，以及文章、專利、科學儀器等實體產物，同樣設計也會產生理念、方法、方案等抽象產物和方案效果圖、專利、日用品、儀器等實體人工物。這些人工物分別滿足科學與設計的目的，顯然是有本質區別的，不能籠統認為設計與科學的產物是一致的。

綜上所述，學界對于設計的產物和科學的產物的定性基本上達成一定共識，即設計與科學所產生的實體人工物和抽象人工物都是符合人類目的的人工物，但產物性質是否一定相同，仍需深入考慮兩者根本目的的差異。

二、 設計實踐與科學認知

作為人類的智能行為，設計與科學存在共同之處，但目的不同導致兩者在行為方式、行為過程、評價標準等方面產生差異。討論設計與科學的行為異同，能夠幫助我們更清楚地了解兩者在行動過程中采取的方法是否具有可比較之處，為設計方法論提供思路。

（一） 行為方式的比較

在人類的智能行為中，“科學行為”和“設計行為”往往同時存在，或者一種行為的出現常以另一種行為的發生為條件。由于設計和科學都是具有智能特征的人類行為，都使用設計過程和推理策略來產生人工物，因此它們在種類上沒有區別。②人類在進行智能行為的過程中，很難只采取一種行為，科學行為常常也包括設計，與人類的其他智能行為類似，這兩種行為是人類理性活動的必備能力。設計與科學在行為過程中使用了相似的方法，如在具體解決問題時，都有多個備選方案，對方案進行迭代試驗，總結失敗經驗，調整行為方法。人類擁有普遍的控制和搜索指導機制，這些機制在所有領域都被使用，此外還有學習和發現機制，這使得系統逐漸適應其所處的特定環境。③這些行為方式的共性使各種智能行為能夠相互借鑒和模仿。

（二） 行為過程的差異

設計與科學在解決實際問題時所需的知識存在差異。設計行為由設計師執行，科學行為由科學家完成，設計與科學都涉及社會、心理、歷史等方面。因此，社會學家、心理學家、歷史（科學史或設計史）學家也可以完成某些科學或設計行為，但關于科學方法論和設計方法論的研究卻只能由科學家和設計研究人員來完成。在科學方法論的指導下，科學家針對不同類型的問題選擇推理、描述、實驗、下定義等方法開展科學行為。在設計方法論的指導下，設計人員根據實際問題用解釋、測試、創新等方法開展設計行為。科學家和設計人員在解決問題中使用的技能是不同的。①從方法論的角度來看，雖然設計和科學在處理問題時會采取相同的解決思路，但是在具體實施時兩者需要完全不同的知識技能。科學主要從事認知性智能行為，設計更注重實踐性智能行為。科學中常用的方法有歸納法、假設演繹法等，設計卻不一定需要運用同樣的方法進行方案論證。人們常認為，科學方法是分析性的，而設計方法是綜合性的，但事實證明，我們很難澄清這種差異到底是什么。②人類行為的復雜性決定了設計與科學行為常常共同出現，人們很難將兩者完全區分開來，但在執行過程中，具體使用何種技能確實存在差異。

（三） 評價標準的差異

評價設計所產生的實踐性人工物的主要標準是有效性、可行性、安全性、美觀性和盈利能力等，評價科學產生的認知性人工物的標準有真理、經驗充分性、解釋力、簡單性、美感、連貫性等。真理并不會出現在評價設計產物的標準中，一般不會去評價一件人工物的設計方案是否符合真理。這種規范和標準的差異是設計與科學的世界觀差異的直接結果。③這種差異是否會影響設計與科學在解決問題時選擇方案或使用方法，還有待觀察。另外，科學的評價標準一旦被選定，所有活動就只能通過唯一的評價標準來進行衡量。權衡在設計的評價標準中占主導地位，目前設計有很多處理評價標準的權衡的方法，因此設計的評價標準并不是唯一的。

（四） 探索創新的差異

在設計與科學解決問題的探索過程方面，有的專家提出了設計應被視為科學的一部分。“設計即科學探索”（design-asscientific-discovery，DSD）假設，即設計問題解決是科學探索過程中的一個特殊實例（與科學探索過程不可區分）。如果認為設計即科學探索是正確的，就意味著科學“設計”和工程“設計”在方法論上是不可區分的。④人工科學創造的形式和過程（或創造最初的設計）與自然科學的發明理論或發現規律的過程，在認知上是沒有區別的，這就是“科學創造力中心假設”。這種觀點將設計行為作為科學活動中的特殊創新活動，設計與科學在這個過程中存在一定的相似性，并產生了類似的結果。如果完全將設計歸于科學之中，那么設計中的“概念化”部分則不能被科學所理解，因為科學的創造性成果始終建立在客觀事實的基礎上，而設計的創造性成果更多依賴于主觀構想。一些學者卻不認為設計是以認知行為為主的，盡管設計也采取了這樣的行為。還有學者認為，科學探索的“方法論”更像是設計與科學探索的認知過程，設計的創造性發明與科學的創造性發現都存在認知行為。科學是以對客觀事實的探索認知為主，設計則是創造性的實踐，認知并不是設計行為的最終目的。

三、 設計的方法論和科學的方法論

設計與科學既不可能完全等同，設計不可能完全包含在科學之中，更不能脫離科學而獨立發展，科學方法論對設計方法論有重要影響。

（一） 設計方法論與科學方法論的發展及趨勢

設計方法論的發展大致經歷了三個階段：第一個階段是20世紀五六十年代，人們在第二次世界大戰中使用“科學”方法進行管理決策，為美國軍事策略提供咨詢，因此對設計方法論的研究是建立在系統的、理性的、科學的基礎上的。第二個階段是20世紀七八十年代，隨著新的社會問題出現，人們開始反思第一代設計方法，對優化和全能設計師的思想產生懷疑，要求設計師能夠解決“邪惡問題”（該詞是指很難解決或不可能解決的社會問題和文化問題）。①學者們對于“適度”解決問題提出了各種方法，引入了“有限理性”“令人滿意的選擇”的觀點。設計師與利益相關者（委托方、客戶、用戶、社區）共同參與設計。②第三個階段是20世紀90年代至今，隨著人工智能的發展、自動化設計和智能電子設備的興起，學者們廣泛重視設計方法。從上述三個階段可以看出，人們對設計方法的研究是隨著設計問題的變化而不斷變化的。與20世紀60年代相比，設計方法與科學方法之間的邊界也漸漸模糊，科學不再被視為一種專注于對世界特定看法的單一固定方法論。③這縮小了設計與科學方法論間的差別。傳統上簡單的兩分法正在被知識、行動和反思之間復雜的認知關系所取代。

在工業4.0背景下，設計與科學的關系更加緊密。物理符號系統的假說 （physical symbol system hypothesis，PSSH）將符號視為知識的基本元素，認為智能的活動是對知識進行處理的過程，而智能則是處理符號的能力④，人工智能的核心是利用計算機和心理學方法模擬人腦解決問題的能力，計算機語言則是實現這種操作的途徑。⑤這對認知心理學、計算機科學的發展產生了重要影響。雖然人類具有有限理性的特點，但是人們在決策過程中遵循著簡單的（經驗）規則，這既不會產生內部沖突，也不會導致人格解體。①這也是人工智能發展的依據。隨著信息技術、人工智能、工業技術的深入發展，設計將成為構建信息物理系統（cyber-physical systems，CPS）中的重要環節，工業物聯網、智能制造、智能設計等方面都需要規劃。人工智能對設計將產生兩個方面的影響：一是設計對象由物理符號系統向“互聯網+實體+服務”建構的信息物理系統轉化。從實時感知、動態控制和信息服務方面開展人機交互設計，提高系統的可靠性，精準協調各部分的關系，主動響應系統中知識、行為和反思三者復雜的認知關系，激發出系統最大的效用。二是設計工具的智能化，模擬設計思維和集成設計知識是智能化設計發展的必然趨勢。智能輔助設計軟件通過信息的收集處理、自學習、視覺算法等方式不斷完善輔助設計軟件的能力，進一步提升設計效率。隨著人工智能技術的進一步發展，科學方法論對設計方法論的影響也將更加深入，設計思維方式、設計工具、設計表現形式等將會產生新的設計行為。正如學者所說，“現在我們應該把設計變成科學，當我們設計智能機器的時候，必須嚴謹對待，我們需要一種理解社會交互和藝術美學的新方法，一種可以將商業的恰到好處和工程的嚴格結合在一起的方法”。②

（二） 設計方法論與科學方法論的聯系

設計方法來自科學的決策論和運籌學。隨著工業化的變革，后工業時代的設計在材料科學、工程科學、建筑科學、行為科學等發展的影響下，設計與科學的關系更加緊密，設計讓科學應用到實際需要中，即所謂“設計讓科學可見”③，產生了諸如“科學的設計”（scientific design）、“設計科學”（design science）、“設計的科學”（the science of design）概念。

科學的設計是指現代的工業化設計，不同于以工藝為導向的前工業時代的設計，它是以科學知識為基礎，同時使用了直觀和非直觀的方法進行設計。④這種對設計與科學關系的界定，說明了設計依賴科學知識，體現了設計與科學之間的淺層關系。

設計科學是由Buckminster Fuller首次提出的，之后Stephen Gregory在“設計方法”會議上使用過這一術語。設計是一種科學活動，有其自己的規律性。設計科學包括與設計領域有邏輯聯系的知識集合，也包括技術信息和設計方法等概念，還涉及從自然科學的應用知識中獲得的能讓設計師使用的信息，是對設計系統和設計過程中所有常見問題的決策和分類。⑤比起科學的設計，設計科學讓設計更具系統性、精確性和邏輯性，但是這種關系的界定只是建議設計應當對一部分科學知識和方法開展學習，模仿科學方法論，從事設計活動，并沒有將設計本身作為一種研究對象進行研究。

設計的科學即設計活動應該更具有科學性，是研究設計方法的科學。有學者將設計的科學定義為“一套具有高智力、分析性強、部分形式化、部分經驗主義的關于設計過程的可教授的理論”。①也有學者認為，設計本身永遠不會是科學活動，但研究設計活動可以是科學研究的主題。②這類觀點是將設計作為科學研究的一項任務，運用科學的方法研究設計活動的各個環節，用科學的態度對待設計中的流程、原則、實踐等。

設計并不是完全意義上的科學活動，但是設計活動一定需要科學的方法來支撐。設計的過程、方法、結果都與科學相關，既不能完全按照科學的活動來從事設計，也不能完全脫離科學方法論來討論設計方法論。

（三） 設計方法論與科學方法論的區別

通過觀察可以發現，科學方法論與設計方法論都存在一般方法和專門方法。科學方法論中包括演繹和歸納等一般方法，把事實的描述、推理、實驗、術語的定義等認知過程挑選出來，進行分析，從而形成指導性的原則，以提高科學研究的成功率。設計的方法論是將解釋、測試、解決方案的整合和優化等認知過程挑選出來，總結經驗，用來指導設計活動。③由此可見，設計方法論體系的建立與科學方法論體系的建立是相似的。但科學方法論是建立在對事實的描述和推理上，更加注重解決客觀問題，設計方法論則是解決實際問題，設計過程中所涉及的目標、任務和標準也都是理想化的。理想化包括通過研究案例進行方法重構、典型不變的設計特征、對完美設計行為的描述、對各種偏離理想類型的描述，以及對偏離的原因及其后果的分析④，而這種理想化卻不是科學方法論的目標。

四、 討論

設計與科學不是簡單的從屬或包容關系，兩者的關系是復雜而深刻的哲學問題。科學影響設計的發展，設計研究需要結合人的實踐活動，對科學研究成果開展人性化反思。在綜合前人研究的基礎上，本文總結了設計與科學之間的基本關系，如圖2所示。

（一） 目標和結果

按照傳統觀點，設計與科學彼此獨立，兩個領域的研究產生了不同的形而上學的結果，科學是探索與解釋現實的客觀世界，設計則是去創造一個尚不存在的未來事物。根據“技術人工物的Simon-Kroes模型”，一部分學者認為，設計和科學都是人們為了實現一定目的而開展的活動，其結果都產生了滿足人類目的的人工物，所以設計與科學在本質上是沒有區別的。這種觀點或許不夠嚴謹，卻激發了人們對設計與科學關系的思考。隨著時代的發展，以推理為主的科學和以造物為主的設計必將建立起一種新的關系。盡管人們接受設計與科學的共同點的存在，但是通過辨析設計與科學的定義，我們可以明確設計與科學的根本目標存在差異。科學的最終目標是客觀地描述人類對自然的認知，設計則是在實踐中創造人工物。目標的差異導致設計與科學產生了性質完全不同的人工物，雖然都產生了抽象人工物和實體人工物，并且具有部分同類產物，但是無法回避各自產物的本質區別。

（二） 行為和方法

在處理設計問題和科學問題時，控制、搜索、學習、創新等都是通用的解決問題的方式。在具體的實施過程中，人們也常綜合運用這些方式，這是設計與科學相同的行為特點。設計與科學最終目的的差異，導致了兩者行為方式的不同，科學是以認知為主的智能行為，設計是以實踐為主的智能行為。真理是評價科學行為的準則，設計行為的評價標準要根據實際情況進行權衡。雖然從人類有意識地造物以來，設計行為就已經存在，但是直到1962年在倫敦召開的第一屆設計方法會議，才正式從科學的角度提出了設計方法論。設計方法論依賴科學方法論，因此設計方法論研究離不開對科學方法論的學習。在解決實際問題時，設計與科學常使用相同的方法，設計為科學轉化提供了可實現的途徑，促進科學成果的轉化;科學則為設計提供知識保障。兩者的根本目的的差異，使設計方法論不可能全盤照搬科學方法論。

（三） 關系定位

目前我國有些學者將設計作為藝術的附屬品來討論其與科學的關系;有些學者將科學、藝術、設計置于同等地位來探討三者的關系;還有一些學者直接否定設計與科學存在某種關系，認為兩者是獨立的;盡管更多的學者討論科學技術對設計的影響，但是僅討論設計產生的人工物中所具有的科技價值。近年來，國外學者更注重從哲學層面開展討論，研究的重點轉向設計本體論，結合實際探討兩者的本質關系。

人工智能時代的到來使設計和科學的關系進入一種新的模式。科學會更重視成果的設計轉化，設計方法論的研究也會進入一個全新時代。設計勢必需要思考設計的本質問題，只有這樣才能適應新的發展要求。設計學科如何處理與科學的關系將決定其未來的發展方向。

（責任編輯：亞立）