系统设计观引导下的消费类产品设计方法的思考与探索*

孙隽SUN Jun武汉理工大学，武汉 430070（Wuhan University of Technology ， 430070 Wuhan ）

系统设计观引导下的消费类产品设计方法的思考与探索*

孙隽SUN Jun
武汉理工大学，武汉 430070（Wuhan University of Technology ， 430070 Wuhan ）

阐述了系统设计观的核心思想，剖析了产品设计的内部与外部系统构成，立足于消费类产品设计的本质，依据设计流程的实践体验，提出系统设计观引导下的设计理念与方法的运用要点。强调将设计对象作为系统来研究，明确系统分析的边界，区别问题的系统层次关系，选择适合的能激发系统特性的设计方法展开设计，用客观合理的评价方式来引导每一阶段的设计成果向系统目标趋近。

系统设计观；消费类产品；产品设计

一、引言

当今社会正逐步由生产型社会向消费型社会转化，产品日益成为社会生活的中心。由消费类产品构成的产品系统既控制着社会的经济活动，又塑造着大众的消费行为与文化心理。产品的特殊意义在于，人只有通过对产品的消费才能进入其所象征的社会意义系统，才能被整合进社会［1］。因此，产品已经不是单一的功能性物品，而是一个具有社会意义的复杂系统。

所谓消费类产品，是指与消费者的需求满足直接相关的产品，即以自然人为特征的消费者所购买、使用、持有及处理的供个人及家庭生活需要的商品。追溯至生物学的定义来看，消费者是食物链中的一个环节，代表着不能生产，只能通过消耗其他生物来达到自我存活的生物。结合社会性与市场活动的特征来看，消费者购买和使用某些产品的目的，是用于个人或家庭生活需要，而不是用来进一步生产、经营或销售的。

因此，出于对使用者、使用目的及使用环境的具体差异考虑，在产品设计中，可以将消费类产品区别于生产类产品、公共型产品来展开设计研究。当然，这并不意味着，消费类产品的设计研究是独立于社会、市场等复杂环境因素的，相反，从系统设计的观念来看，消费类产品的设计研究更需要立足于当前社会的技术、经济、人文等多方面因素的综合架构，突破以往生产型社会的以物为中心的单一产品观，引入动态开放的系统设计观来指导产品设计的理论研究与实践活动，才可能使设计活动符合消费市场的运行节奏，使设计出来的产品满足消费者的多元化的需求。

二、产品设计中系统设计观的发展

从理论背景来看，系统设计观是系统论思想在设计领域的延伸与发展。系统论诞生于20世纪30―40年代，由美籍奥地利理论生物学家和哲学家路德维希·冯·贝塔朗菲（Ludwig Von Bertalanffy）提出，其核心思想是系统的整体观念。路德维希·冯·贝塔朗菲（Ludwig Von Bertalanffy）将系统定义为“处于相互作用中的要素的复合体”［2］，即由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。

系统论的基本思想方法，就是把所研究和处理的对象，当作一个系统，分析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性，并利用这些特点和规律去调整系统结构，协调各要素关系，使系统达到优化目标。系统论的理论和方法为解决现代社会中的政治、经济、军事、科学、文化等方面的各种复杂问题提供了方法论的基础，也逐步影响到包括产品设计在内的实用型设计领域。

就产品设计而言，标准化、模块化是系统设计观的早期体现和实践。工业化社会的大批量生产方式，促使产品设计与生产领域重视标准化设计，要求产品各部件或某些种类的产品之间建立一种联系，使得制造过程能统一有效地管理和实施。模块化则是将标准化与多样化进一步有机结合的方式，是向多品种、小批量有效转化的的又一种标准化方法，对于满足消费市场的多样化需求有一定的积极作用。

与这些早期的理念与方法相比，成熟的系统设计观则是强调将客观物体置于相互影响和相互制约之中，通过整体的把握达到设计的最大优化。对产品设计而言，系统设计思想的核心就是把产品设计对象以及有关的设计问题，如设计程序和管理、设计信息资料的分类整理、设计目标的拟定、人-机-环境系统的功能分配与动作协调规划等，用系统分析和系统综合的方法加以处理和解决①，始终着重于从整体与部分之间，以及整体对象与外部环境之间的相互联系、相互作用、相互制约的关系之中，综合地、精确地考察对象，以获得最佳处理问题的方式与结果。

从产品观的实质来看，这是由单一产品观到系统产品观的转变。单一的产品观往往以静态的物品作为设计活动的中心，按既定的概念构成物品，强调产品本身的为人所用的使用价值，容易忽略围绕在产品以外的人以及社会、环境、时代等其他客观因素。系统的产品观则将物的构成置于人类社会不断运转与发展的体系中，对人在使用产品中所涉及的内、外诸方面因素进行系统分层研究。产品作为社会构成中有机关联的物品，其生产、消费、革新、变化都密切地与人、市场、社会、环境、时代等人类社会的系统性因素发生关联与作用。

三、产品设计的系统构成

传统的产品设计，往往着眼于产品的功能、结构、材料、形态、色彩等具体因素，在功能决定形式的理念下，针对具体的功能目标结合生产技术条件，完成整个设计过程。但从系统设计观来看，这仅仅只是产品设计的微观系统构成。微观系统是一个相对封闭的内部系统，针对的是设计对象可视范围内的系统范畴，即开发对象所必须的、不可或缺的，以及围绕对象最紧密的系统要素及其内部子要素。

但是，从今天的消费类产品的现状及发展趋势来看，产品必须在特定的社会文化环境中被消费者使用，才能实现其功能，即产品必须与外部环境相关联。

当我们在产品设计中，将社会、经济、时代、环境、用户等各方面的相互关系及影响作为系统要素，纳入到产品设计的系统构成时，就形成了更为开放的宏观系统，即产品设计的外部系统。从某种意义上讲，微观系统与宏观系统的区别不仅在于封闭性与开放性，而且还在于一个是将设计对象作为独立系统，一个是将设计对象作为广义系统中的内部要素。

1.产品生命周期

借助产品生命周期理论，能较好地从一个侧面剖析产品设计的系统构成。产品的生命周期是指从产品诞生、产品成熟到产品消亡，再到产品的再生的整个过程。产品设计从早期的原材料获得到产品的规划、生产、销售，再经历使用与维护，最终将面临废弃和回收。回收的产品有可能被重新利用或处理，以不同形式进入下一轮的生命循环之中。

在这个生命过程中，不仅只有材料、结构、技术结合成一定的独立形式来运行及实现功能，产品及其构成要素都会与人、环境发生有意义的联系。比如，人们的生活方式发生了变化，就将会促生新的产品需求；一旦通过技术和材料等途径形成了新的产品，又能进一步促进生活方式向更合理的方向转变；产品使用寿命终结后，仍然可以通过回收拆解，将其中的某些部分转变为再生原料，也可以利用某些部件重新设计加工制造成新的产品，服务于人们的生活。

从产品生命周期的循环和延续过程中，我们可以看到，产品设计不应仅仅以独立封闭的系统形式来运行，而还应不断转换视角，从内部和外部综合协调各要素的关系。因此，根据消费类产品设计的特点，可对产品设计的微观系统与宏观系统的构成做出相对的划分。

2.微观系统（内部系统）构成

产品的内部的微观系统由产品的要素和结构相对稳定地构成，具有相对独立的功能。产品设计所涉及的内部系统，包含产品的内容和形式两方面。内容即产品的功能和使用性能，形式即产品的要素、结构和形态。这与传统的产品设计方法中普遍提倡且接受的概念相一致。

3.宏观系统（外部系统）构成

（1）人的因素。如人机尺度与人机关系，人口结构，消费者的购买力，消费者的消费心理、消费行为、消费习俗等。

（2）社会因素。如社会生活（工作、学习、休闲）、社会心理、政治环境、法律法规、道德伦理、文化背景、艺术审美等。

（3）经济因素。如宏观经济形势、市场经济状况、消费者收入相关分析、产品价格成本等。

（4）技术因素。如技术研发、材料科学、生产方式等。

（5）生态因素。如生态系统、生态环境、环保举措、生态设计等。

产品设计在系统性的执行过程中，对这些因素的影响与作用，是有必要做充分且适当的分析与考量的。

四、应用于产品设计流程的系统设计方法探索

设计是一项有计划、有组织、有目标的创造性活动。产品设计区别于随性而发的艺术创作，在设计执行过程中，通常会以合理的流程来安排各环节的工作。

另外，应辅助以大直径钻孔等卸压方式实施巷道迎头超前和工作面两帮的立体式卸压，提前释放部分积聚能量，从根源上减少较大压力的突然释放，减轻冲击波对围岩的破坏程度(图8)。

一般的产品设计工作流程主要包括：调研客户需求、形成设计概念、展开方案构思、方案评价与筛选、深入设计与评估、方案确定。设计方案往往会经历多次的评价、优化与修改，才能达到定案的阶段。

结合课题研究进程中开展的消费类产品的若干设计实践，笔者对设计流程中的关键性环节如何运用系统设计理念与方法，展开了一些思考与探索。

1.关于设定系统分析的合理边界

系统地分析问题研究问题，也需要恰当地去界定问题的范围。这就是系统分析的边界。边界划定得太窄，很有可能无法将各种重要因素包含进来。比如，人们讨论市区里的河流污染问题时，不能只考虑河流流经城市里的这个局部区域，而还要把上游是否有污染源也考虑进来。河流两岸的土壤与地下水状况，居民生活区的分布以及人们的活动，工业生产带来的影响，等等，也应该在其考虑范围之内。

同样地，在展开产品设计之初，也需要明确所要设计的产品其内部系统及外部系统的相对边界。例如，在展开电动牙刷的课题研究之初，如果系统边界仅限于电动牙刷本身，可能始终只能围绕牙刷的比例尺寸、材质、刷头形式、充电方式等展开讨论，难以获得更好、更新颖的设计概念。如果将设计研究的系统边界放宽到电动牙刷所代表的牙齿及口腔健康护理这一范围，那么则能从牙刷、刷牙习惯、牙齿健康，以及如何引导人们的健康生活方式等综合因素构成的更开放的空间，去审视相关问题。

但是也需要注意，如果把系统的边界设定得过大，也会带来一系列问题。因为信息量的骤然增加，会导致分析时目标分散，有可能令关键问题被掩盖。比如，关注与牙刷相关的口腔护理问题时，如果将系统边界过多地推展到与牙医治疗相关的范围，堆砌了所有引起牙齿问题的细节，列举了各种各样的护理和治疗方法，虽然内容充实，但是反而会让人迷失方向，有可能被困于牙病治疗技术，而忽视了通过日常生活中以刷牙方式与习惯等方面来有效改善牙齿和口腔健康，才是设计关键所在。

2.关于复杂系统与简单系统的视野转换

系统设计就是针对产品设计中有可能遇到的问题，有条理、有步骤、有系统地分析问题、解决问题的过程。当设计对象涉及的范围较广，要素较为复杂时，不妨将其先界定为一个相对独立的系统进行分析与研究。将这个复杂的大系统按一定标准或规则，划分为若干相互联系又具有独立性的子系统，以此理清问题的层次与条理。然后再进一步研究各子系统、各要素之间的关系与作用，以系统内部的物质、能量、信息稳定交换为目标，设计出和谐有序的新系统。

笔者曾指导学生完成了一项家庭厨余垃圾处理的系统设计，在过程中鼓励学生运用这种将复杂系统细分为简单子系统的方式来研究和解决问题。具体如下：首先，我们界定了家庭厨房垃圾处理这一使用情境后，对厨余垃圾产生的源头、处理的过程、再利用的可能方式等进行时空划分，产生了预处理系统和最后处理系统。然后，我们再细化子系统的各要素，针对其中的关键问题，以物化的产品作为解决问题的工具载体，生成了一系列家用产品设计方案。这些产品既可以单独使用，发挥独立的功能，又可以相互配合形成流畅的厨余垃圾处理系统，让垃圾变废为宝，成为供植物盆栽生长的养料。

反之，如果面对一项系统构成较为简单的产品设计时，则可以将设计对象缩小为一个子系统。将这个子系统放到一个较大的系统环境中去研究，将其他可能相关的产品子系统与之并列，或者从宏观系统分析中寻找与其有关联或影响作用的要素或子系统，以此作为新设计思路的结合点和突破口。

例如，结构与技术性能已相对完善的手机，作为成熟期的产品如何能在消费市场上战胜竞争对手，让产品生命周期中的成熟期进一步延续？我们不妨将设计对象置于社会、经济、技术构成的宏观系统中进行研究，在对其内部系统的各个方面要素做剖析之后，系统分析内部要素与外部要素之间的关系，寻找新的产品概念。比如，接入了智能手环的手机，对用户来说，不仅扩展了使用环境、衍生出新颖的使用方式，而且还有助于引导人们走向更为健康的生活方式。

3.关于创造方法的系统性发挥

设计构思过程中有各种创造性方法可供借鉴和运用，但如何能够让设计团队的成员结合成既有独立的创造性又有群体的激励性的、高效率的工作系统？这就面临方法选择的问题。

系统的特点之一，在于“1+1＞2”。我们在概念设计阶段，尝试了一种群体头脑风暴法，这是在传统的头脑风暴法基础上的一种发展。具体如下：我们将若干小组成员组织在一起，每个成员在限定的单元时间里将自己的构想与概念表达在纸上，紧接着传递给相邻的成员。接到纸条的成员根据纸条上的描述，展开自己的联想，可以是继承式的构思，也可以是跳跃式的构想，既可以肯定也可以否定，然后记录下来再继续向下传递。如果是4人小组，每人以3个概念构思开头，传递一轮后，就得到了48个新颖构思。随着小组的人数增加，构思的数量还会增加。这种有序的、互相激励、仍保留个体思考力的工作方法，在概念构思初期效果较好，工作效率高，避免了小组讨论中话题分散、漫无目标的问题，也能避免部分成员讨论过于激烈而另部分成员难以参与的不平衡状态。

相比较于传统的头脑风暴而言，接力式的方式加强了成员之间的互动与相互启发，思路可以有脉络地延展得更加开阔，而不是散点式的分布。

另外，经常使用图表分析与表达的方式，也有利于建立简明、直接的交流效果。文字的叙述，往往不如以草图、流程图、框线图、气泡图来得生动明了。图表让系统关系体现得更为清晰，也便于设计者发现新的关系。比如，在对产品的属性进行分析时，用树状图就能把功能系统或结构系统的层次关系说清楚。又如，在进行联想式概念发想时，用爆炸式气泡图能够迅速记录下思维活动中每一个节点闪现的信息，回头再来审视发想过程、进行思维收敛时，能让设计者直观地进行比较、筛选和综合，甚至还能尝试将节点信息相连，通过设问“1+1=？”来寻找新的创意。

产品设计的创造性方法多种多样，在实际运用中，我们有意识地将设计过程及设计对象看作是系统性的过程和事物，才能有意识地运用系统理论中整体性、有机关联性、动态平衡性、层次性、目的性等理论与方法，来有效指导各阶段的设计工作，使其和谐有序、充满创造性。即使是进展到形态和结构设计阶段，我们也应争取避免感性的、片面的造型方式，而应以系统的、理性的方法，结合变化统一的美学法则来处理形态、色彩、质感等视觉要素，让内在的功能性合理呈现于外在的形态。

4.关于系统客观的评价方法

设计评价是贯穿于产品设计的整个过程的。在概念设计阶段，我们需要对创造性方法生成的各种可行或不可行的概念进行筛选，来逐步形成有创新性和竞争性的产品发展方向。在设计构思逐渐视觉化地表达出来之后，我们则需要通过方案评价来进行横向比较，优选或整合形成符合预期目标的设计方案。设计定案后，我们仍需进行方案评价，来审视结果与需求是否相符。即使是产品上市之后，我们仍然也可能要面对市场的测评、消费者的用户满意度评价，等等。评价的目的是让我们不同阶段的工作成果尽可能地向系统的目标轴靠拢，筛除那些距离目标较遥远的方案，不断修正设计方向，继而逐步地优化与完善设计成果。

在设计过程中的评价，着重考虑的是评价标准和评价方式两方面。评价标准在设计展开之前就应清晰明确地拟定好，可以通过前期的对产品需求的调研结果及相关规划来进行描述和提炼。区别于经济性、技术性、社会性、审美性这种宏观但笼统的评价标准，具体到产品的方案设计阶段的评价标准，其重点主要是在用户和美学两个方面，评价的具体内容则集中于以下方面［3］。

（1）产品使用的简便程度。比如，产品的特征是否直观，使用方式是否简便，安全性，可靠性，等等。

（2）外观形态的吸引力。比如，线型、比例、色彩等是否具有吸引力，能否激发使用者触觉、视觉、听觉等方面的愉悦感受。

（3）维护和修理是否简便。比如，故障排除的难度，清理的难度，更换零件配件难易与否，等等。

（4）资源是否合理利用。比如，零部件成本，特殊材料，制造工艺难度，使用的能耗，对环境和生态的影响，等等。

（5）产品个性是否显著。比如，外观的独特，易辨识，以及与企业形象的吻合度，等等。

具体的评价指标项目，将根据具体设计对象和设计目标来拟定。为了让评价的内容保持整体的系统，同时在执行评价时一目了然，我们可以采用在主要指标项之下再细分小指标项的方式。

评价方式也多种多样，其中最常见的方式为勾选、排序、评分，等等。勾选的方式适合做粗筛式的评价，缺乏进一步定量分析的依据。排序是依据主观判断，对各方案在某项指标上的优劣进行排位，依顺序先后给分，适合于评价指标项不多的情况。相比较而言，评分法是一种较客观且易于操作的系统化评价方式。

简单评分法的基本程序，是给每项评价指标项按满足度的高低，依次设置1～5的分值，将某设计方案逐项比照评价标准打分，然后将各项得分累加起来，就构成了该方案的总得分。之后，我们再将若干设计方案的总分横向比较，高分者入选，低分者淘汰。

但是，简单的评分法对各项评价指标项的重要程度并未能加以区分。比如，对于某些产品而言，安全性的需求明显高于其他项，而有些产品特别强调维护和修理的方便性，这时就需要引入权重系数。所谓权重系数，是为了显示若干评价指标在整个评价系统中所具有的重要程度，而分别给予的不同的比例系数［4］。

产品设计的方案评价中，可以运用经验加权法来处理评分表，即根据设计实践中的经验，分析哪项指标项重要、哪项指标项不太重要，从而确定这些指标项的权重系数的大小。当需要更系统、严谨地设定权重系数时，则需要运用多因素统计方法。比如，我们可以将拟定好的评分表的各指标项做成问卷问题，以最重要、重要、次重要的等级，让专家、用户和相关调查对象做选择，再将调查的结果进行统计计算，以计算出来的排序指数的大小，来确定权重系数的大小。

引入权重系数后的评分法，能够更加客观、严谨、系统地对设计方案进行综合评价，在优选出的方案中，也可比照评分指标项，对得分偏低的指标进行改进设计。因此，这种设计评价方法更符合系统设计的思路，既有利于整个设计过程高效有序地运行，又能保证各设计环节的工作及成果尽可能地趋近于产品设计系统的总目标。

五、结语

消费类产品因其使用环境和使用对象的特点，在产品设计活动所涉及的内部因素与外部因素的系统构成上较复杂多样。其既要满足技术与审美的基本特性，又要强调其经济性与社会性。消费类产品与人们的日常生活联系紧密，与大众的需求息息相关，直接影响到人们生活、工作、休闲的质量。因此，好的产品不仅是适应需求、服务于人，还应引导人们的生活方式向更加健康、合理的方式转变。消费类产品门类众多，针对具体的不同类型的产品，虽然设计细节不尽相同，但是系统化的思路与方法，仍将是行之有效的工作手段。设计过程中，我们可以将设计对象作为系统来予以研究，明确系统分析的边界，区别问题的系统层次关系，选择适合的、能激发系统特性的设计方法，并用客观合理的评价方式，来引导每一阶段的设计成果向系统目标趋近。

从开放的系统观来看，产品设计仅仅是整个产品开发过程中的一个环节，设计者的创造性工作也需要纳入整个系统化工作体系之中。因此，协同、合作、开放、激励，是设计者所应具备的系统工作意识。与单独的个人的艺术创作不同，设计者是设计团队的构成要素，与其他成员互动并产生相互联系和相互影响，共同围绕实现设计目标而展开工作。产品设计团队与其他部门也具有子系统之间的关联性，产品设计活动与人类社会的其他活动也共存于更加开放的上一级系统……这些客观现象也预示着，随着对系统设计理论与方法探究的不断深入，还将会有更多的课题应运而生，启发和引领我们去展开不懈的思考与探索。

注释

① 参见：陈汗青.系统设计原理.武汉：武汉工业大学教材中心，2003：7.

［］［］

［1］李平.异质间性：当代设计审美价值透视［J］.深圳大学学报：人文社会科学版，2004（4）：39-42.

［2］冯·贝塔朗菲.一般系统论：基础、发展和应用［M］.林康义，魏宏森，寇世琪，刘国庆，刘元亮，姚慧华，吴裕功，万享，译.北京：清华大学出版社，1987：31.

［3］ ULRICH K T，EPPINGER S D.产品设计与开发［M］.3版.詹涵菁，译.北京：高等教育出版社，2010：174，186.

［4］郑建启，胡飞.艺术设计方法学［M］.北京：清华大学出版社，2009：226.

（责任编辑孙玉萍）

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业务费专项资金资助项目（2013-Ib-031）。

孙隽，武汉理工大学艺术与设计学院讲师。