創新實踐 豐富理論
——淺析設計中的理性思維

張金威（蘇州高博軟件技術職業學院 江蘇蘇州 215163）

創新實踐 豐富理論
——淺析設計中的理性思維

張金威（蘇州高博軟件技術職業學院 江蘇蘇州 215163）

文章從設計實踐與設計理論兩方面出發，運用設計學、感性工學、人工科學等的理論與研究方法，探討設計中蘊含的理性思維，闡述理性思維對設計的形式借鑒與價值取向引導，分析理性思維對設計的歸納、抽象與轉化過程。繼而討論以探索設計規律為主旨的設計理論，揭示理性思維對設計理論綜合化、量化的影響。

理性思維；設計實踐；設計理論

設計是集感性思維與理性思維于一身的學科，感性思維是設計創造力的源泉，理性思維是設計方法論的原點。著名的哲學家羅素曾說：“理性是人們為達到某種信仰而考慮一切證據的習慣”[1]，通俗的說是設計者需明確“為何而設計”，掌握設計方法，理解設計過程，從外在世界，即生活中、自然中乃至文化中汲取靈感。外在世界包含許多美好事物：花朵的色彩及形狀炫彩多姿；神秘的螺旋結構（DNA）聯系著生命的每一次律動；經歷千百年風化侵蝕的山峰綿延起伏、錯落有致。即使地域、時間有所不同，這些的現象極為相似，當美被“具有建立秩序能力的人類大腦”[2]發現時，美有了用武之地。

設計活動包括實踐與理論，兩者的發展都需要理性思維的指導，由理性思維完成對外在世界有用信息的歸納、抽象、轉化過程，并指導設計由概念轉向實際。

一、理性思維創新設計實踐

1.設計實踐中的理性

理性思維在設計實踐中主要影響設計的“形式借鑒與價值取向”兩方面，尋找造型設計依據，引發設計思考，影響設計發展。

（1）歸納生活 抽象形式——形式借鑒

形式即外觀形態，依據理性思維方式，歸納并發展生活中的常見形式應用于設計，即形式借鑒。數理邏輯中的正弦函數，其形式隨變量的變化而呈現波紋浮動變化，這種現象在自然中極為常見：水波蕩漾形成的波紋；響尾蛇在沙漠中行走留下的痕跡（圖一左圖）；基于太陽看月球的行動軌跡；光子波動的形式等。這些現象都由于物理波的振動與傳播而形成，人們將這種波動感銘記于心，應用于設計，借鑒于形式（圖一右圖）。

圖一 波動性圖案借鑒于設計

類似的形式借鑒案例還有很多：從樹枝的發散結構中發展出中國古建的斗栱形式；從魚、鳥的身體構造中發展出汽車造型的流線形態；從白蟻巢穴的內部構造中發展出摩天大樓的熱傳導通風系統。就像貢布里希說的：“每當我們發現自然界里存在的規律性，我們便會本能的感到驚訝”[2]，促使我們發現規律，理解規律，并運用規律，從而將自然界規律性的事物納入創作靈感的源泉。

（2）理性設計 以人為本——價值取向

上個世紀初，自包豪斯大力提倡理性設計以來，理性設計一度成為設計的主流。他們從人的需求出發，創造出人本主義的理性設計，這里的理性是在強調設計的倫理，這也引出了理性的另一個層面，即設計的價值取向。德國著名哲學家馬克思·韋伯將理性分為工具理性（也稱形式理性）與價值理性，工具理性是作為解決問題的工具而言的，正如上一節所提到的借鑒方法；價值理性就是基于滿足人心理需求以及理想生活方式的理念。包豪斯所謂的理性強調設計為大眾、形式為功能，屬于價值理性的范疇。

現代主義中提倡的人本關懷，實際上是這種價值理性的集中體現。從此，設計步入為人而設計的科學發展階段，一些諸如人機工學、環境心理學的新學科應運而生，以人的行為尺度為標準，簡化不必要的裝置以降低開支，體現了設計的理性。

2.理性思維對設計的歸納、抽象與轉化過程

（1）周期重復 有序推進——遞歸形式

圖二 遞歸圖案運用于設計

遞歸屬于計算機科學領域的概念，是指運算依據某一規律進程呈周期運作。而這一點表現在藝術上是：圖形的有序推進與周期重復。在自然界中，遞歸現象十分普遍：地震波的傳播過程，其振幅與波長的變化；鐘表的核心構件單擺隨其擺動位置不同，其加速度與速度呈周期規律幅動；一輛輛汽車從身邊飛馳而過時，由于多普勒效應引發的音頻由高到低。

周期性變化是遞歸的主要特點，因此造就了遞歸圖形強烈的秩序感（圖二左圖）。可以看出，每一個網格中的斜線長度與斜度都呈現周期變化，由于線條自身的指向性，產生一定的立體感。在博物館或是商務會所中，經常有高大而寬廣的墻面，若排除其它影響因素，并運用上述遞歸圖形給予設計。為了增加墻體的凹凸層次可將墻體的形態改變成折面以增強層次感。由于墻面有起伏感，加之直線對人視覺的引導，使墻體的肌理層次加強（圖二右圖）。

（2）小中見大 穩中求變——分形形式

在《分形論——奇異性探索》一書中對分形有這樣的論述：“自相似性是重要的分形原理，表征分形在通常的幾何變換中具有不變性”[3]。分形圖形具有無限變化并無限延伸的特點，形式多樣且層次豐富，具有相當高的藝術美感（圖三左圖）。自然中有類似特征的事物不在少數：分子是由原子構成，而原子又由質子、中子和電子構成，這三者又由名為夸克的更小粒子組成；蜿蜒曲折的海岸線，其整體與局部存在相似性；生物進化方式由簡到繁、由少集多，類似于樹的干、莖、枝的關系，即生命樹的形式。這些現象雖然都屬于不同的研究領域，但它們在形式上都有自相似性。

圖三 分形圖案應用于設計

著名的裝置藝術家Gabriel Dawe設計了一款獨具特色的彩虹隔斷，Dawe將它命名為“The Density of Light（光的密度）”。這是一種將不同顏色、不同密度的線固定在木條上，并通過各固定點依次排列。線的交錯層次豐富、形式多樣、小中見大，迷幻而又華麗（圖三右圖）。關于這個設計Dawe本人也有一段這樣的論述：“我認為它們在空間中的存在方式是介于物質與非物質之間的；或者就像一種我用以將光線物化的提煉設備”[4]。在線的相互交織下，其圍合形式也呈現其特有的規律，有如云朵般因其形狀不因大小而變，故會出現混淆其遠近空間關系的效應，從而產生視錯覺，同時其自相似性也使圖形在形式上擁有很強烈的趣味性和層次感。

二、理性思維豐富設計理論

1.設計理論中的理性

（1）科學發端 探索規律——人工科學

設計屬于造物藝術，廣義的設計是 “人工造物”，在英文中是“artificial”，它除了表示“人工的”外還有“矯揉造作的、不真實的”之意。在郝伯特·西蒙著的《人工科學》一書中有這樣的論斷：“我們的語言似乎反映了人們對自己的創造物的強烈不信任感，我們必須先驅散這種氣氛方能繼續前進”[5]。 他認為人們之所以會有如此偏見，是因為許多人并沒有真正的理解設計這門學科。

在書中，他提出“人工物”的概念，并引出“人工科學”這一著名論斷，將設計歸為科學，“過去，我們所知道的關于設計與人工物科學的許多內容，都是智力上軟性的、直覺的、非形式化的、像烹調書一樣說不出所以然來的”[5]。因此要了解為何而設計，就必須通過建立“人造物科學”，即“人工科學”。他指出“這樣一門設計科學是關于設計過程的學說體系，它是知識上硬性的、分析的、部分可形式化的、部分經驗性的、可傳授的”[5]，因此將設計理論轉化為人人可看懂的語言，就成為人工科學研究的目的。

李硯祖先生在他的《設計新理念——感性工學》一書中如此論述：“美國學者赫伯特·西蒙發表的《人工科學》著作，不僅成為現代設計學學科成熟的標志，并為工程學的發展提出了新的路徑和新的思考方向”[6]。《人工科學》的成功是開辟了設計學科的新思路，提供對設計的理性認識。

（2）以人為本 科學分析——感性工學

《人工科學》之后，關于設計科學的理論層出不窮，這其中最顯著的是“感性工學”。長町三生教授將感性工學定義為：“一種以顧客定位為導向的產品開發技術，一種將顧客的感受和意向轉化為設計要素的翻譯技術”[7]。相對于翻譯外文文獻，這種翻譯是將人的感受與意向翻譯成“設計語言”，這個“設計語言”存于計算機系統中的數據，它將不同用戶通過分析整合按一定規律分類，并歸納有用信息服務于設計。

原田昭教授指出：“20 世紀的設計是以造型、映像、服飾以及生活設計等領域為中心而發展的，21 世紀將是一個以感性科學為基礎的時代，其設計將以醫學、心理學、身心障礙學、體育科學、經營學、信息科學、環境科學、宇宙科學、生命科學相融合”[8]。相信感性工學的出現與發展是設計科學理論進步的重要一環。

2.理性思維對設計理論的綜合化、量化影響

（1）理性探索 綜合發展——設計研究方法的拓展

《人工科學》為設計這一門學科的發展開辟了一個嶄新的道路，它不僅僅擴展了這個學科，也從根本上擴充了設計實踐與理論發展的方法論。隨著設計的發展，設計越來越偏向綜合性學科。綜合化使一些其它學科的研究方法也借鑒于設計之上，豐富設計發展的形式。正如李立新教授所說：“設計藝術學研究的根本是以知識創新為目的，形成有關人為造物的系統知識，增加人類對自身創造力以及所生存的人造環境的理解。從另個角度看，設計藝術學研究作為一種科學探索活動，其知識創新會隨著人類造物世界知識的積累，通過多種手段來實現”[9]。

（2）定量研究 思路拓展——設計研究思路的改進

藝術學科對“定性研究方法”的偏愛使設計頗受影響，但是當今設計的發展顯然已經不能夠滿足于“應該是這樣、就是對的或錯的”這樣的說法，人們需要的不僅僅是定性的邏輯推導，還要包括定量的量化分析，這一點感性工學最有發言權。

日本信州大學的清水羲雄將感性工學這一學科的基本結構分為三大部分：感覺分子生物學、感性信息學以及感性創造工學三種。感覺分子生物學主要針對使用人群，調查研究人們的心理需求；其后的感性信息學主要針對計算機系統，研發前者所收集信息的處理系統，并將信息發送給設計研發者；最后的創造工學則是設計者、設計研究者進行設計研發，并以努力創造符合人們心理需求的產品為目的。由這三者可以看出感性工學是將消費者心理的量化數據轉化為設計語言，由設計師根據設計語言執行設計，不僅僅說清了“要這樣”，還說清了“為什么要這樣”、“要如何這樣”的問題。

三、結論

研究數理邏輯，研究理性思維，通過理性的思維方式，發現身邊環境中蘊含的設計元素，分析整合，抽象轉化，豐富設計作品的形式與內涵；另一方面從自然科學類學科中汲取理性方法論來服務藝術設計學科，豐富設計學科的研究方法，使理論從抽象的語言轉變為可見的圖、表、數據等形式，提供堅實的理論依據。

[1]羅素著、江燕譯、《真與愛---羅素散文集》.上海三聯書店.1996年版.第165頁

[2]〔英〕E.H.貢布里希著、范景中、楊思梁、徐一維譯.《秩序感——裝飾藝術的心理學研究》，湖南科學技術出版社.1999年版.第6頁

[3]林鴻溢、李映雪著.《分形論——奇異性探索》.北京理工大學出版社.1992年版.第27頁

[4]Jonah Samson撰寫.《Challenging machismo through hypnotically vibrant thread installations》，載于互聯網http://www.coolhunting.com/culture/gabriel-dawe.php，2012-4-6

[5]H.A 西蒙著、武夷山譯、《人工科學——復雜性面面觀》.上海科技教育出版社.2004年版

[6]李硯祖著、《設計新理念——感性工學》.載于《新美術》.2003年第4期

[7]〔日〕長町三生著.《感性工學——一種新的人機學顧客定位的產品開發技術》.載于《國際人機工程周刊》.1995年第15期。

[8]〔日〕原田昭著.《21 世紀科學的分化與融合》.載于《藝術與科學國際學術研討會論文集》.第105 頁

[9]李立新著.《設計藝術學研究方法》.江蘇美術出版社.2010年版.第5頁

10.19312/j.cnki.61-1499/c.2016.12.174