汽车人机交互界面的规范与描述

设计是一个“组织化”的过程，是分阶段、按流程完成的，同时设计也是需要管理的，纵贯设计过程的主线是“围绕目标的问题求解”。与设计问题求解的理性范式和感性范式相对，设计过程存在规范性（Prescriptive）与描述性（Descriptive）的模型。规范性和描述性在社会学家和哲学家看来可以用合理性解释，马克斯·韦伯（M.Weber）区分为形式的合理性和实质的合理性^[17]。形式的合理性意味着可计算性、效率和非人性，即合理性还原为它的形式的、工具的方面；实质的合理性，即行动不只是以理性的计算为基础，它还包含人的伦理、政治及其他方面的需要。法兰克福学派把韦伯的“形式的合理性”改造为“工具（技术）理性”，而将他的“实质的合理性”改造为“批评的理性”或“客观的理性”，也即“价值理性”^[18]。从设计研究的角度，“实质合理性”解释了设计过程中创造性活动非理性的一面，表达了设计求“真”的目的，旨在研究设计本来、真实的面貌，研究设计过程“究竟怎样设计”的问题，并通过设计过程的描述性模型进行表征。“形式合理性”解释了设计过程中规范性准则和方法的存在，表达了设计研究求“用”的目的，旨在提供高效的创造方法，研究设计过程“应当怎样设计”的问题，并通过设计过程的规范性模型进行表征。设计本身的价值在于创新，如果设计研究不能提供高效的创新方法，就失去了它的实践意义。但是要真正讲透“应当怎样设计”的问题，就不能不研究“究竟怎样设计”的问题，规范性方法的提出，离不开设计研究的描述性方面。

设计过程研究是设计研究的重要课题。戴维·温（David Wynn）和琼·克拉克森（John Clarkson）对相关文献进行综合，将设计过程划分为三个研究范式：（1）设计阶段和设计活动研究范式（stage vs activity-based models）；（2）问题导向（problem-oriented）和解决方案导向（solution-oriented）范式；（3）抽象、分析和程序方法范式（abstract vs analytical vs procedural）^[19]，图1.2所示。这三种研究范式意味着完全独立的研究思想，但又相互关联，为本书研究提供了重要的学术背景。

在设计活动与设计阶段的研究范式，霍尔（Hall）提出了以项目生命周期阶段与迭代问题解决过程为正交模式的双维度模型^[20]；阿西莫（Asimow）将霍尔的理论从系统工程发展至设计领域，他将设计流程描述为基于阶段时序结构的线性过程，这个过程的特征是高度循环、伴随着密集的设计迭代^[21]。布莱斯（Bless）在阿西莫的研究基础上将设计阶段与设计行为进行区分，设计阶段体现了问题解决的时序特征，设计行为体现了设计活动的循环特征^[22]（图1.3-a\b）。图1.3-c将设计阶段和设计行为进行结合，描述为每个阶段设计活动迭代的“良性结构”（well-structured）。图1.3-d描述了伴随着设计阶段的推进，通过越来越具体的设计活动对方案逐层收敛。

图1.2 设计过程研究的范式

图片来源：John Clarkson，2005

图1.3 设计阶段和设计行为

图片来源：Bless，1962

在解决方案导向和问题导向的研究范式，解决方案导向是指，设计空间和需求得到拓展的同时初始解决方案也被提出、分析及快速修改。问题导向是指，在产生可能的解决方案之前提出抽象概念，并进行缜密的问题框架分析。劳尔森（Bryan Lawson）认为设计师侧重于“尝试与观察”相结合，以解决方案为导向的方法，而科学家则力图在产生综合解决方案之前解开问题的谜团，属于以问题为导向的方法^[23]。克罗斯（Nigel Cross）等人则认为在真实的设计过程中，纯粹的问题导向并不能解决所有问题，而是应该根据具体的问题情境来对设计进行决策^[24]。戴维·温认为基于阶段的模型属于典型的问题导向策略（strategy），而基于行为的模型则倾向于解决方案导向的策略^[25]。

图1.4为解决方案导向和问题导向的设计过程模型。首先，解决方案导向层面，希利尔（Hillier）等人提出了猜想分析理论（conjecture-analysis theory），认为设计师解决问题之前通常而会根据以往的设计经验而提前构想问题^[26]。达克（Darke）提出了问题解决过程的模型，由产生（generator）、假想（conjecture）和分析（analysis）构成^[27]。玛琪（March）提出了产生（production）-演绎（deduction）-归纳（induction）PDI模型，相对于其他以解决方案为中心的模型，PDI强调了设计过程的迭代^[28]。第二，从问题导向层面，琼斯（Jones）提出线性特征的模型，由分析、综合、评估构成^[29]。克劳斯（Klaus Ehrlenspiel）根据系统分析的问题解决方法，提出了问题解决域分类、搜索和选择的流程循环模型^[30]。克罗斯提出了探寻（exploration）、产生（generation）、评估（evaluation）、沟通（communication）的四阶段模型^[31]。

在抽象、分析和程序方法的研究范式上，抽象方法（Abstract）的主要特点是高度概括设计的过程，抽象描述出设计活动的内容和关系，以便揭示设计的本质；程序方法（Procedural approaches）则是聚焦于设计项目中具体方面，更多的与实际研发情境相关联；分析方法（Analytical approaches）用于描述设计项目的特殊案例，这种方法由两部分组成：一是对设计项目各个层面的描述，例如设计构架矩阵或DSM^[32]；二是用于更好理解或推进设计过程的技术、程序和计算工具^[33]。

程序方法研究对设计的描述更加具体，强调设计阶段性以及特定的用户领域。程序方法包括三个层面的问题，即描述性与规范性、设计主导（design-focused）与项目主导（project-focused）、模型与方法（model、method）（图1.5）。(www.xing528.com)

程序方法的描述性模型主要研究设计过程、策略以及设计师解决问题的方法。芬格（Finger）和狄克逊（Dixon）认为描述性模型分为两类^[34]：第一，收集设计师如何进行设计的信息；第二，构建认知过程模型。同时认为设计过程的描述性模型关注三个方面的问题：即对单独设计师进行个案研究、对认知模型的研究、对设计过程的案例研究。设计流程的规范性模型同样具有两层含义：第一，描述设计过程应该怎样执行，第二，规范设计对象应有的属性。规范性方法是对设计准则、研发阶段或相应技术的规定。一方面，通过改善流程从而提高产品的可实现性；另一方面，规范的研发体系有助于团队成员理解研发的阶段，使决策过程更加清晰。规范性模型关注的问题是：典型的设计过程研究、形态表格方法研究（Morphological Analysis）、符合规范性的方法和模型研究。维克多（Victor Hubka）也曾提出过相似的观点，认为设计程序的建立有助于设计师扩大方案的概念搜索范围，同时系统方法的应用能够帮助设计师在设计过程中反思并及时调整设计活动^[35]。阿彻尔（Archer）强调系统方法是一种有效的问题解决方法，在面临结果出现重大错误、出错的可能性非常高（例如缺乏先前的经验）、由于交互变量使得问题趋于复杂等情况下尤其有效^[36]。

图1.4 抽象方法的解决方案导向和问题导向的设计模型

图片来源：本书整理自John Clarkson，2005

图1.5 程序方法研究维度

图片来源：John Clarkson，2005

设计主导与项目主导层面，设计主导即通过设计流程的模型和方法辅助产生更优的产品^[37]。设计主导的模型如表1.1所示。

表1.1 设计主导的设计模型

表格来源：本书整理自John Clarkson，2005

项目主导（Project-focused）则是从设计项目、项目组合或公司管理的角度研究设计过程与方法^[38]，强调对产品设计研发流程情境的理解，包括对研发成本、市场风险的管理^[39]。从项目主导的角度研究设计流程，是将产品设计视为产品研发的商业行为，因此平衡新产品和商业策略之间的关系就是成功的关键^[40]。项目主导的设计流程具有以下特征：（1）研发组织构架，包括研发人员和研发团队跨学科特征。皮尤（Pugh）就提出，从识别市场需求到满足市场需求是包含产品、流程、人员、机构的整体系统行为，因此清晰的研发组织构架和跨团队成员协作是关键^[41]。（2）生产能力约束，生产与研发成本对设计概念、设计决策的约束作用。安德烈亚森（Andreasen）和海因（Hein）就提出了由市场、产品、生产并行研发模型^[42]。（3）校验和验证，即采用评估和迭代方法实现产品的目标性能。亚历山大（Alexander）和克拉克森（Clarkson）提出了构建需求与验证关系模型，通过对不同阶段的设计结果进行评估，以确保设计结果与需求的一致性，并通过评估驱动设计迭代^[43]。（4）设计流程管理，黑尔斯（Hales）基于外部环境、市场、项目以及设计等因素，提出了设计流程的因素列表，即项目研发环境（the project set in context）模型，认为设计管理是对项目研发环境的全面把控^[44]。（5）过程控制和评估。乌利齐（Ulrich）和埃平格（Eppinger）认为，将设计过程进行划分，目的是给管理者提供一个质量监控构架，用以识别和终止失败项目^[45]。

综合以上研究可见，学者们试图构建设计过程的模型和方法，以规范设计过程。然而，规范性本身就像一把双刃剑，从科学性、预见性与逻辑性来规范设计过程，提升设计效率的同时，也面临禁锢灵感与创意的风险。如克拉克森所言，只有通过尝试从所有的研究观点以及结合设计师个人在实际设计情境中的问题解决过程来认识设计流程，才可能实现对设计流程实质意义上的改进^[46]，这也意味着对于设计规范性与描述性方法及其关系的探讨具有理论与实践价值。