技術人工物二重性問題對產品設計方法的啟示

陳廷煊 張洪雷 袁啟慧

摘要：技術人工物的二重性難題似乎讓產品設計的合理性永遠無法得到保障。一個產品除了自身結構和主體意向，還與外界有著廣泛的聯(lián)系，根據外部關系建立模型是保障產品設計合理性的可行進路。基于此，文章探討技術人工物二重性問題對產品設計方法的啟示。

關鍵詞：技術人工物；經驗轉向；難問題；設計方法；產品設計

中圖分類號：N02；TB472 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）03-00-03

人為創(chuàng)造出來的產品在技術哲學中屬于技術人工物的范疇。技術產品是物理對象，也是具有某種功能的對象。技術人工物可以用要素、結構、功能和環(huán)境進行完整描述，且表達為相應的技術陳述［1］。如果一個設計從設計目標到設計成品能夠如同演繹推理一般，從前提到結論必然為真，那么這個設計就是客觀的，或者說是“合理的”。

產品設計十分復雜，要充分考慮選擇的材料、工藝、尺寸、顏色，以及產品所具有的功能、使用場景、文化屬性、藝術價值。同時，設計可以是動詞，也可以是名詞，它可以指設計過程，也可以指設計結果。設計無論是作為過程還是作為結果都具有二元性。它既體現用戶或者設計師的意向性，又作為物理世界中的一部分，能用物理語言進行描述。絕大多數設計對象的性質與目標并不是同一個層次。那么，用于描述設計對象的尺寸、質量、顏色、材質等物理性質方面的語言，與描述其功能方面的語言之間是否有通約性？或者說能否通過功能演繹推導出所要設計的產品結構呢？

1 技術人工物結構—功能二重性“難問題”及解決進路

關于上述問題，答案是否定的。Kroes與Meijers于2001年提出了技術人工物的“難問題”。他們認為，技術人工物不能僅由結構或功能進行完整描述，而是具有雙重性質：既不能在物理概念化中被詳盡地描述，也不能在有意的概念化中被詳盡地描述。這個問題普遍存在于工程設計中，結構與功能之間存在一個邏輯鴻溝，即結構描述不能由功能描述演繹得出［2］。在認識論方面，荷蘭學者霍克斯認為，技術人工物功能方面的知識無法還原為技術人工物結構方面的知識。

基于理論理性對技術人工物結構—功能關系的研究，得出的結論都是技術人工物結構與功能之間具有否定性關系［3］。而在實踐理性進路上，有學者給出了二者的肯定性關系。

1.1 直覺溝通明言知識與默會知識

周雪健認為，在技術實踐中，主體之間的人機互動會受到場域內慣習的影響而生成實踐感，而直覺在其中扮演著重要角色。技術人工物二重性本身是不確定的，在某種意義上，任何關于設計和實用的技術知識的表述都是相對默會的。無論是何種原因造成的默會性，都形成了關于技術人工物的一定認識，而這也豐富了技術主題的存在意義，并在場域內為技術創(chuàng)新、功能市場等做出了合理解釋［4］。

1.2 后現象學的現象身體與物質詮釋

后現象學從意向關聯(lián)的角度分析意向性。劉錚認為，在梅洛-龐蒂身體現象學的視角下，作為事物的技術人工物的結構與功能之間的關系是合一的，因為在現象身體面前，事物是身體的知覺場的一部分，現象身體對技術人工物的把握同現象身體對其他事物的把握一樣，皆把事物意向性地延伸到身體知覺的現象場或“身勢圈”中。而技術人工物的結構和功能，皆是身體意向性的一種“投射”［5］。伊德將解釋學擴展到物質領域，他指出可通過工具形成非文本的解釋，在這個過程中，工具的使用能夠讓事物顯示出本質，并呈現意義［6］。

1.3 結構類函數與功能類函數

潘恩榮認為，技術哲學的經驗轉向強調，關于技術的哲學反思必須基于充分、可靠的關于技術的經驗研究，以反映現代技術的豐富性和復雜性。用于描述意向性的類論證隨附性理論和構成性理論都不能滿足非充分決定性和實現限制這兩個本體論標準。他從實用進路，以非還原論的角度提出了具有相似性的功能類函數和結構類函數。同一個技術人工物可以分別用兩個類函數進行描述，功能類函數能夠描述意向動作和意向效果，結構類函數能夠描述物理動作和現實世界中的物理效果。通過案例檢驗發(fā)現，功能分析的意向效果與結構分析的物理效果等效，從而給出了指定對象結構與功能之間的肯定性關系這一結論［7］。

2 類函數方法的局限

“難問題”的不同解決方法有三點共性：一是都采用非還原論的進路；二是都放棄了理論理性，采取了實踐理性；三是都在經驗世界中進行哲學研究。技術設計中的經驗性研究對技術哲學產生了巨大的作用，而類函數方法本身就是具體的經驗研究。

2.1 類函數方法能夠成功的必要條件

在類函數方法中，肯定性關系來源于功能類函數與結構類函數在時空中的等價。功能描述與結構描述都可以用坐標與時間進行描述。功能與結構即使本質不同，只要在形式上是相同的，就可以建立模型進行仿真。描述意向性的函數與描述結構的函數等價，就能得到功能與結構的肯定性關系。技術人工物可以有無數種模型，而產品最終要在工廠中制造出來，因此用于制造產品的工程模型總是可以被建立的。在理想條件下，實物都可以表述為三維空間中的坐標與時間，運動軌跡同理。功能與結構都是對物理現實的模擬，它們可以演繹地被公式描述，即功能與結構的描述在形式上一致。這是類函數方法能夠成功的必要條件之一。

2.2 常用方法并不能準確描述意向性

當所要的功能并不是具體的物理運動時，功能類函數就不再和結構類函數具有同樣的形式。在涉及較為抽象的功能時，設計師需要根據經驗對不同維度的指標進行打分、賦值，依靠人的經驗來消除功能—結構關系的復雜性，從而得到一個簡易的設計評價模型。Kano模型通過用戶的主觀感受對產品的質量特性進行打分，從而體現產品性能和用戶滿意度之間的關系。質量功能展開（QFD）理論則建立了用戶需求和設計需求的矩陣，但是用戶需求的來源及用戶需求向設計需求的轉化過程并不嚴謹。Gero等人提出的FBS模型可以在原型設計中將功能域映射到行為域，再映射到結構域，通過對人與產品交互行為的分析，進一步映射到具體的結構設計中［8］。層次分析法（AHP）是將多維度的復雜系統(tǒng)進行簡化的決策分析方法，這一方法依賴決策者的經驗判斷。此外，熵權法（EWM）、灰度分析法（GRA）等方法被用于消解主觀帶來的模糊與不確定性。

上述方法都將產品作為一種抽象對象，用有限的語言描述其性質，旨在建立起不同意向與結構之間的對應關系，同時盡可能地消解意向的隨意性，在某種程度上逼近從功能到結構映射的真實形態(tài)。但是，基于主觀的評分和模糊的量化是無法得到功能性意向與結構的肯定性關系的。

3 利用外部關系構建技術人工物的功能模型

意向與結構的關系正是高階對象與其物質基礎之間的關系。二者關系的顯現依賴實踐、使用場景、語境，只能采用不同的模型去描述。設計實踐中設計師必須把最終的產品當作具體的對象，建立描述設計對象產品性質的框架。

3.1 功能描述需要大量的經驗研究

結構是指從內部的組成和關系上來認識客體或系統(tǒng)，而功能則主要從外部的關系與作用來認識客體或系統(tǒng)。功能解釋并不是演繹解釋，功能的推理是一種高概率的歸納推理［9］。一個人工物要實現安全可靠這一功能，需要每個零件都能正常運作。而單個零件的損壞是有一定概率的，不同零件的物理特性決定了它們在同樣工況下的安全性有所不同。產品可以在-40℃的冬季工作，同樣也可以在鍋爐邊工作。產品安全極限是無法描述的，需要營造一個標準的外部環(huán)境，在實驗室中測試極端工況，從而描述產品的屬性。

理論上只要搜集足夠多的使用場景信息，并找到合適的模型，就能描述所有售出產品的平均可靠率。而當某一種技術客體傳播范圍較大時，就需要技術協(xié)會或者政府出臺相應的技術標準。這些技術標準的出臺背后經歷了大量的經驗研究。

3.2 多維度描述產品的外部關系

在《工業(yè)設計概論》一書中，作者從現象學出發(fā)，將設計歸為生活世界、科學世界、哲學世界中的生活世界。生活世界由人、自然、社會三要素構成。據此可將設計分為三個領域：視覺傳達設計、產品設計和空間設計（見圖1）［10］。產品設計不僅與人和自然有聯(lián)系，還與社會有著千絲萬縷的聯(lián)系。復雜的意向性或者產品復雜的使用場景都來源于社會，當對社會的認識或對社會的建模能夠較好地模擬社會的真實情況時，就能夠建立起關于一個系統(tǒng)的外部關系陳述，盡管這一陳述是概然的而不是實然的。

產品的外部約束條件很多，且可以形式化。從產品的使用頻率來看，產品在大多數時間并沒有與人產生互動。在產品被購買后但沒有使用的原因中，“不能建立使用習慣”的占比約為25%，排在“態(tài)度改變”和“動機缺乏”等原因之前，是占比最高的原因［11］。用戶一天的時間要分配給不同使用場景及不同使用場景中的特定產品，每一個產品均會占用一定的時間。然而，一個人每天的體力、精力是有限的，身體對外做功、大腦處理信息的總量都是有限的。即便產品具有再強大的功能，一旦超出了用戶每天所能進行交互并處理的信息量，它也無法融入用戶的生活。

從使用場景來看，在一定空間內，一個人能夠進行的操作是有限的，我們能夠用人因工程分析軟件用有限的語言刻畫一個產品的使用場景。

從社會宏觀來看，社會的勞動力總量是相對固定的。一定時間內設計師能夠使用的原材料、配件種類和量也是相對固定的。產品的環(huán)保指標、能耗標準、碳排放量都是相對固定的。

從歷史角度來看，產品的迭代更新類似于生物進化。多個競爭品之間的優(yōu)勝劣汰關系可以用模型來表示。對有類似使用場景和功能的產品而言，其是能夠確定的。

4 結語

設計是將抽象的目標性質轉化為量化的、可控的工程語言。結構語言是對物理現實的直接描述。如此看，結構語言是客觀的，它是對物質世界的復刻。將人腦中的意向用結構語言、客觀規(guī)律進行描述，將精神活動中抽象的事物轉化為可以客觀陳述的設計方案，再轉化成物質世界中的產品。

類函數方法的成功表明，功能和結構之間的肯定性關系依靠合適的模型就能夠得到。基于此，當從技術人工物本身及其使用環(huán)境中得不到更多的規(guī)律時，可以將目光放遠到潛在的場景及整個社會中去尋找答案。一個設計師尚且無法窮盡近乎無限的使用場景，但是國家標準給出了保障安全的底線。所以，設計師可以針對社會的復雜性進行專門的攻關，通過技術標準來滿足研發(fā)新產品的需要。

參考文獻：

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［8］ 章彰，張琳，丁偉.基于QFD-Kano與FBS的產科等待座椅設計研究［J］.家具與室內裝飾，2023，30（1）：38-43.

［9］ 張華夏，張志林.技術解釋研究［M］.北京：中國社會科學出版社，2020：7.

［10］ 程能林.工業(yè)設計概論［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2011：8.

［11］ 詹尼弗.拉布雷克.習慣流失：消費者無意中拋棄了新產品［J］.市場科學雜志，2017，45（1）：119-133.

作者簡介：陳廷煊（1998—），男，江蘇南京人，碩士在讀，研究方向：科技與社會、技術哲學。

張洪雷（1975—），男，江蘇宿遷人，博士，副教授，系本文通訊作者，研究方向：醫(yī)學哲學、中醫(yī)藥文化傳播。

袁啟慧（1992—），女，寧夏銀川人，博士在讀，研究方

向：醫(yī)學哲學、中醫(yī)藥文化傳播。