關(guān)于《設(shè)計科學(xué)與設(shè)計競爭力》的寫作

謝友柏

1.上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院，上海，2002402.西安交通大學(xué)機械工程學(xué)院，西安，710049

導(dǎo)語《設(shè)計科學(xué)與設(shè)計競爭力》一書已于2018年1月由科學(xué)出版社出版,本文概括了該書寫作的背景和主要論點。通過分析指出關(guān)于設(shè)計科學(xué)的爭論是因為在“什么是設(shè)計”上未形成共識；給出了“設(shè)計”這樣一個無處不在的活動的定義，這就是：設(shè)計是為人類一切有目的活動規(guī)劃實施結(jié)果的面貌和實施路徑。討論了設(shè)計與知識的關(guān)系，著重分析了幾個迄今有代表性的設(shè)計理論，指出這些理論大多僅僅給出設(shè)計過程知識而忽視了設(shè)計構(gòu)成知識，這些分析是對《設(shè)計科學(xué)與設(shè)計競爭力》一書的補充。設(shè)計本質(zhì)上是知識流動、集成、競爭和進化的過程。作者指出不研究設(shè)計構(gòu)成知識的流動，特別是在社會上的流動，就不可能理解由于世界急速變化對設(shè)計構(gòu)成知識需求的緊迫性和復(fù)雜性，也不可能對設(shè)計過程有深入的認識，不可能面對設(shè)計中的知識供給和知識集成這兩個與設(shè)計競爭力至關(guān)重要的問題。

《設(shè)計科學(xué)與設(shè)計競爭力》這本書的寫作用了差不多5年時間，不過其中的一些基本思想和研究工作可以追溯到65年以前。書的內(nèi)容是圍繞作者在“設(shè)計”這個領(lǐng)域65年中親歷、思考過的情景和問題展開的。中國為什么現(xiàn)在還不能說是一個制造強國？中國為什么現(xiàn)在還沒有成為一個制造強國？這是全書討論的焦點，期望能夠在讀者心中掀起研究和為解決這些問題而奮斗的激情。

筆者出生在20世紀30年代上海的中國地界，日本轟炸后移居法租界，不久租界也被占領(lǐng)?？谷諔?zhàn)爭后國民黨統(tǒng)治的社會腐敗和美國憲兵(戴著“MP”袖標)在馬路上的飛揚跋扈，這一切都在筆者年輕心靈上形成了不可磨滅的烙印。多么期望能夠有一個富強的國家啊！解放以后，看到了希望，但是道路并不平坦。從1958年的“大躍進”到1978年的改革開放，國人作了艱難的探索，筆者自己也在一個原子粒度上為此而奮斗一生。進交通大學(xué)(以下簡稱“交大”)學(xué)習，是因為聽說交大是“工程師的搖籃”。工程師不就是國家建設(shè)需要的嘛！記得1953年還在學(xué)“機械零件”(講授機械零件“設(shè)計”的課程名稱)的時候，外文書店到了一套蘇聯(lián)的《機械零件》權(quán)威專著，精裝16開本，上下兩冊，老師稱它是“天書”，在交大圖書館外擺攤售賣。雖然當時原版外文書并不像現(xiàn)在的那么貴，不過對于一個窮學(xué)生來說，仍舊不堪負擔。上午在書攤前轉(zhuǎn)了半天，下午又去轉(zhuǎn)了半天。最后想到家里有常年積累下來的舊報紙，回去賣了，加上自己省下來的零用錢，終于把書買到手。畢業(yè)以后，被分配到交大“機械原理及機械零件教研室”當教師，在長期的教學(xué)和研究工作中，經(jīng)歷了從機械零件設(shè)計、機械設(shè)計、摩擦學(xué)設(shè)計、現(xiàn)代設(shè)計到設(shè)計科學(xué)的關(guān)于“設(shè)計”的認知上的變化，也在幾十年與眾多企業(yè)深度合作和在與社會互動中對“設(shè)計”之與國家富強的關(guān)系上有了一步一步深入的理解。雖然當初那樣艱難地籌錢買了第一套設(shè)計方面的權(quán)威著作，后來又買了許多相關(guān)的書籍，但是這些認知上的變化和理解上的深入，絕不是僅僅從讀這些書得到的。

現(xiàn)在有一種文風，凡是寫學(xué)術(shù)論文，總要先羅列一大批國外的論文，每篇摘上一句，不加評述，也不置可否，然后就將自己做的工作拿出來，既不與上面那些文獻關(guān)聯(lián)，也沒有與什么現(xiàn)實或者理論問題相關(guān)的分析，而且大多是為了投到國外期刊。據(jù)說，外國期刊的編輯部要求論文一定要顯示作者讀過他們的多少文章。不過，這樣的論文，中國人不一定能夠看到，就是看到，也不知道對自己有什么用和怎么去用。外國期刊編輯部當然不會關(guān)心所研究問題與中國的發(fā)展有沒有關(guān)系，怎么關(guān)聯(lián)，他們關(guān)心的是他們發(fā)表過的文章是否被重視和延續(xù)。用這個標準衡量，《設(shè)計科學(xué)與設(shè)計競爭力》這本書就很不夠格，在浩如瀚海的關(guān)于設(shè)計的文獻群中，沒有引用多少?！对O(shè)計科學(xué)與設(shè)計競爭力》關(guān)注的是整個設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展，而不是哪一個學(xué)派或者學(xué)術(shù)觀點的論述。

對于設(shè)計科學(xué)，當前首要問題是需要一個關(guān)于“設(shè)計”的全面描述。如果在什么是設(shè)計上沒有共識或者關(guān)于設(shè)計的理解僅僅限于某一些類型的設(shè)計而排除另外的設(shè)計，那么也就不可能討論“設(shè)計科學(xué)”。工業(yè)生產(chǎn)大規(guī)模發(fā)展的結(jié)果是不同領(lǐng)域產(chǎn)品的設(shè)計分道揚鑣。機械領(lǐng)域有機械產(chǎn)品的“設(shè)計學(xué)”，建筑領(lǐng)域有建筑產(chǎn)品的“設(shè)計學(xué)”，……這些設(shè)計學(xué)都把設(shè)計說成是自己領(lǐng)域中的事，對于設(shè)計中的問題，都只研究與自己領(lǐng)域需求相適應(yīng)的理論和方法，而不顧這些理論和方法是否能夠解決其他領(lǐng)域中的設(shè)計問題。

一個將自己說成是“設(shè)計界”的群體使情況變得更為復(fù)雜，因為這種說法將比他們這個群體大得多的另外許多實實在在做設(shè)計的群體排除在設(shè)計界以外，所以從一個更高的高度來認識設(shè)計非常重要，就是需要從人類一切有目的活動的組成部分來認識設(shè)計。雖然不少著作都認為設(shè)計無處不在，不過這個概念并沒有被一些研究設(shè)計科學(xué)的人接受并納入設(shè)計科學(xué)的研究。可以看到，與設(shè)計定義相關(guān)的諸多問題都一再被列舉出來，并給出各種各樣的“藥方”。例如，用對設(shè)計特點的描述來定義設(shè)計，然后在這個基礎(chǔ)上研究設(shè)計的并不鮮見；也有將設(shè)計說成是人類有目的活動的全部，而不顧設(shè)計本身并不能使所設(shè)計的事、物成為現(xiàn)實，即必須通過實施來實現(xiàn)期望達到的目的。設(shè)計科學(xué)無疑應(yīng)該研究所有設(shè)計的基本共同規(guī)律和需要共同遵循的規(guī)則，因此一個對設(shè)計的全面認識，使得有一個討論設(shè)計各方面問題的共同基礎(chǔ)，是首先要解決的問題。N P SUH認為，設(shè)計不僅僅是產(chǎn)品設(shè)計，還有制造過程和系統(tǒng)(即工廠和制造單元)的設(shè)計，模擬或數(shù)字電路、通信系統(tǒng)和計算機硬件、軟件系統(tǒng)的設(shè)計，企業(yè)組織機構(gòu)的設(shè)計，室內(nèi)家具布置和裝飾的設(shè)計，城市政府機構(gòu)以及戰(zhàn)略規(guī)劃的設(shè)計等等。這個理解，再加上“設(shè)計無處不在” 的認知，就可以把SUH所說的設(shè)計擴展為“一切有目的活動”的設(shè)計。設(shè)計的目的不必都與“世界”發(fā)生關(guān)系，不必如有些研究者認為設(shè)計必須是“讓世界更美好”。特別是個人活動，甚至許多活動都不一定具有競爭取勝的目的。所以《設(shè)計科學(xué)與設(shè)計競爭力》一書給出了設(shè)計的如下定義：“人類一切有目的活動都可以分為設(shè)計和實施兩個部分，設(shè)計是為實施規(guī)劃實施結(jié)果面貌和實施路徑”。當然，這個定義是可以進一步討論的。

沒有人否認設(shè)計與知識的關(guān)系，這是《設(shè)計科學(xué)與設(shè)計競爭力》一書討論的另一個重點。一些人說到設(shè)計知識，指的都是關(guān)于設(shè)計過程的知識而不是關(guān)于構(gòu)成設(shè)計的知識，如果將設(shè)計知識分成設(shè)計過程知識和設(shè)計構(gòu)成知識兩大類，那么前者是講怎樣做才能夠得到實施結(jié)果和路徑，后者則是構(gòu)成實施結(jié)果面貌設(shè)計和實施路徑設(shè)計的素材。PAHL和BEITZ的名著《工程設(shè)計學(xué)》(1977年)被認為是設(shè)計方法的圣經(jīng)，通篇講的是如何設(shè)計的知識。SUH的設(shè)計功能獨立公理和最小信息公理(1990年)講的也是如何正確設(shè)計，即FR(功能需求)和DP(設(shè)計參數(shù))之間應(yīng)該有的正確關(guān)系，然而卻沒有FR和DP本身的知識，即沒有研究什么是構(gòu)成FR的DP的知識和如何得到構(gòu)成FR的DP的知識，以及怎么在設(shè)計時就能夠知道相關(guān)的信息量以評價是否是最小信息量，怎么能夠得到相關(guān)的構(gòu)成知識。J GERO的概念設(shè)計功能-行為-結(jié)構(gòu)框架(1990年)研究了認知在設(shè)計師頭腦或者設(shè)計智能體(Agents)中形成的模型。A HATCHUEL的概念-知識理論(2003年)研究的是概念和知識在設(shè)計過程中的區(qū)分和相互轉(zhuǎn)換過程。GERO和HATCHUEL的研究雖然比較深入，概括起來也就是設(shè)計中經(jīng)常采用的迭代回歸(SUH 稱其為zig-zag)過程的精細分析。這些精細分析雖然通過引入人工智能成果可用于研究智能概念設(shè)計，但這種智能設(shè)計也只限于在規(guī)劃設(shè)計過程方面而不是在得到設(shè)計構(gòu)成知識方面。至此，一個很大的問題浮現(xiàn)出來：這些過程中的設(shè)計構(gòu)成知識從哪里來？怎么來？上述這些研究所論述的設(shè)計過程缺乏如何得到設(shè)計構(gòu)成知識過程的研究，對于他們強調(diào)的為創(chuàng)新競爭而進行的概念設(shè)計更是不可或缺的。設(shè)計師或者設(shè)計智能體都不可能生而知之，知識作為設(shè)計構(gòu)成的素材，只能是從外界流入。設(shè)計過程知識當然十分重要，不懂這些知識就不知道怎么做設(shè)計，然而不知道如何得到設(shè)計構(gòu)成知識，即使懂得如何設(shè)計，也只能是無米之炊。設(shè)計過程知識，除掉創(chuàng)意的產(chǎn)生過程具有共同特征以外，此后的過程都會與專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)有更多的相關(guān)，更多是屬于各個領(lǐng)域設(shè)計學(xué)的范疇，或者可以認為是設(shè)計技術(shù)的組成部分，不過也不是沒有需要共同研究解決的問題?？梢钥吹?，上述這些研究者大多是從事物質(zhì)產(chǎn)品設(shè)計研究的，包括SUH，雖然他認為企業(yè)組織機構(gòu)和政府戰(zhàn)略規(guī)劃的設(shè)計也是設(shè)計。

圖1 創(chuàng)意的產(chǎn)生

創(chuàng)意產(chǎn)生對需要創(chuàng)新競爭的設(shè)計非常重要，所以有“創(chuàng)意引領(lǐng)設(shè)計”的口號。GERO和HATCHUEL精細分析的正是為創(chuàng)新競爭而設(shè)計其創(chuàng)意產(chǎn)生的過程。由于缺乏對從外界流入的設(shè)計構(gòu)成知識的關(guān)注，他們的設(shè)計過程研究對創(chuàng)意產(chǎn)生的描述也就缺少了一些重要內(nèi)容。圖1用一個形象的方式來說明這個過程。創(chuàng)意產(chǎn)生有三個階段：首先是從某個未能滿足的需求中尋找出關(guān)鍵問題難點，然后要搜索和遍歷所有可能得到的相關(guān)已有知識，特別是從外界流入的已有知識，第三是通過直覺和靈感產(chǎn)生關(guān)鍵難點解的想象，這個想象就是創(chuàng)意。從外界得到已有知識這個過程，是此前那些論述所未作研究的。設(shè)計以已有知識為基礎(chǔ)定律說的是設(shè)計不可能脫離已有知識，即使是夢也是由已有知識構(gòu)成，雖然夢境是不能控制的、隨機的。創(chuàng)意不可能沒有外界流入的已有知識，即上述精細分析忽視的設(shè)計構(gòu)成知識。未能滿足的需求通常沒有現(xiàn)成的已有知識解，如果有，這個需求就不是“未能滿足”的。所謂直覺和靈感的作用，是將已有知識與關(guān)鍵難點逐一比較，包括打碎已有知識取其片段重新拼接、組合形成的知識集合與關(guān)鍵難點逐一比較，產(chǎn)生可能解的想象。直覺和靈感可以形象化地描述為將已有知識打碎、發(fā)酵和重新編織出解的想象的過程。

有了創(chuàng)意，從創(chuàng)意到整個設(shè)計的設(shè)想，包括概念設(shè)計和詳細設(shè)計都可以歸結(jié)為知識集成，而集成的素材，如圖2所示，是設(shè)計構(gòu)成知識，不可能企望全部能夠在設(shè)計師頭腦或者智能體的存儲器里面找到。設(shè)想的評價和認可，也是基于已有知識，它們包括仿真模型、試驗臺架、評價準則等等。當然，評價結(jié)果還產(chǎn)生了關(guān)于這些創(chuàng)意、設(shè)想是否能夠被接受的新知識，這些新知識將成為下一代設(shè)計的已有知識。評價、認可是設(shè)計構(gòu)成知識的競爭和進化。

圖2 從創(chuàng)意到設(shè)計

與設(shè)計過程知識不同，如何得到和運用設(shè)計構(gòu)成知識是不論什么領(lǐng)域都要面對的基本、共同問題，正是設(shè)計科學(xué)的研究領(lǐng)域。不過對于仍然專注于一個領(lǐng)域設(shè)計的研究者，可能覺得不需要或者很難討論這樣的基本、共同規(guī)律。這就是設(shè)計科學(xué)當前面對的困境。雖然說設(shè)計過程知識可能隨領(lǐng)域有不同，但它經(jīng)過的歷程基本上大同小異。而設(shè)計構(gòu)成知識即使在一個領(lǐng)域或者行業(yè)中，也隨著設(shè)計的對象而變化，不同的設(shè)計對象，需要完全不同的設(shè)計構(gòu)成知識。

此前的研究是如何對待設(shè)計構(gòu)成知識的？即如何解決構(gòu)成設(shè)計素材的來源問題？PAHL和BEITZ的辦法是依靠工程師教育。他們認為“至關(guān)重要的是，未來的工程師不僅要懂得許多傳統(tǒng)科學(xué)和工程基礎(chǔ)(物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、力學(xué)、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電子學(xué)、電工學(xué)、材料科學(xué)、機械零件等)，還要懂得許多專業(yè)領(lǐng)域的知識(儀器、控制、傳送技術(shù)、生產(chǎn)工藝、電力驅(qū)動、電子控制等)”。因此“必須在工程教育課程中包含解決設(shè)計問題的實際應(yīng)用知識”。這意味著構(gòu)成設(shè)計的知識素材要預(yù)先裝到設(shè)計師的腦袋里。其他著作雖然沒有正面回答這個問題，但是顯然也持相同觀點。GERO的“構(gòu)建性記憶(constructive memory)”研究中雖然有對外部世界的感知和與設(shè)計期望比較的情景性(situatedness)模型，不過都是在詮釋世界(interpreted world)中進行的，是設(shè)計當時形成的素材，顯然不能包含設(shè)計構(gòu)成所需要的全部素材。這些研究可能是認為，只要知道了設(shè)計過程的知識就可以了，設(shè)計構(gòu)成知識是教育的事，可不予討論。能不能在培養(yǎng)階段往設(shè)計師腦袋里裝進這么多東西，是教育界爭論很久(至少在筆者從事教育工作的60多年中)但是無法解決的難題。因為一方面沒有一種教育體系能夠在有限的培養(yǎng)年限中讓未來工程師懂得包含這么多專業(yè)領(lǐng)域的知識，另一方面隨著知識爆炸和工業(yè)社會中物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)從規(guī)模競爭向創(chuàng)新競爭轉(zhuǎn)變，設(shè)計需要滿足對“新”的追求，也要保證社會和諧與共同美好生活，即要同時考慮滿足物質(zhì)需求、精神需求和社會需求，這些都使得我們更加無法界定什么是設(shè)計師在各個不同設(shè)計中的實際應(yīng)用知識。

綜合過去的這些研究，可以進一步概括認為設(shè)計本質(zhì)上是一個知識流動、集成、競爭和進化的過程。圖1和圖2中的箭頭都表示知識的流動。作為設(shè)計科學(xué)，既需要研究這個過程，更需要研究影響和決定這個過程的內(nèi)外因素。內(nèi)部因素的非常重要方面就是知識運用，外部因素的非常重要方面就是知識供給。在研究設(shè)計的本質(zhì)以后，《設(shè)計科學(xué)與設(shè)計競爭力》一書討論了筆者提出的設(shè)計科學(xué)4個基本定律(2013年)：設(shè)計以已有知識為基礎(chǔ)定律，設(shè)計知識不完全性定律，設(shè)計以新知識獲取為中心定律，設(shè)計知識競爭性定律。

科學(xué)原理和定律是總結(jié)一個時代人們認識到的客觀規(guī)律，指導(dǎo)人們的行為。過去的研究對設(shè)計的發(fā)展作出了重要貢獻，不過應(yīng)該看到此后社會又發(fā)生了突飛猛進而不能不予以考慮的變化。可以舉出一些重要的變化，如：科學(xué)技術(shù)進步使物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)能力達到了前所未有的高度，全球經(jīng)濟一體化和互聯(lián)網(wǎng)完全改變了人們關(guān)于空間和時間的概念，“新穎”和共同美好生活(特別是精神需求和社會需求)越來越成為人們追逐的潮流，“萬眾創(chuàng)新”離不開“萬眾設(shè)計”，精英設(shè)計正在變化成創(chuàng)客設(shè)計，……。這些變化使得設(shè)計所需要的知識，特別是設(shè)計構(gòu)成知識，遠遠超出過去這些研究所能夠理解和認為可以不予討論的范圍。精英們無論將自己接受教育的時間怎樣擴展，即使把在娘胎里的時間也用上，都不能應(yīng)付這樣的知識爆炸。而投入“萬眾創(chuàng)新”、“萬眾設(shè)計”的創(chuàng)客們，不可能都是學(xué)霸，他們即使懂得設(shè)計必須經(jīng)過的過程，但是設(shè)計構(gòu)成知識從哪里來？當機器人越來越多地代替人進行實施操作，那么人將做什么？用什么來貢獻社會以取得社會的回報？答案只能有一個，就是從事設(shè)計或者與設(shè)計相關(guān)的工作。當物質(zhì)產(chǎn)品的產(chǎn)能過剩而不得不“去產(chǎn)能”以避免惡性競爭帶來資源浪費和環(huán)境污染時，社會的生產(chǎn)從規(guī)模競爭轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新競爭，也就是要不斷(采用此前未曾用過的知識)設(shè)計出新的(能夠滿足此前未能滿足的需求)產(chǎn)品以代替已有產(chǎn)品，新產(chǎn)品要能夠為社會所接受(競爭取勝)，設(shè)計知識供給就不僅僅是精英們的問題，而將成為大眾的問題。括號中的三句話稱為創(chuàng)新三要素。

另外一個使設(shè)計構(gòu)成知識復(fù)雜化的原因是，產(chǎn)品的概念已經(jīng)泛化。除掉自娛自樂的，凡是提供給社會的事、物，都是產(chǎn)品。就如現(xiàn)在的商業(yè)廣場，其設(shè)計的功能絕不僅僅限于賣東西，還必須有美味餐飲供應(yīng)、兒童游戲設(shè)施、娛樂消遣項目、文化傳承內(nèi)容等等。不論是物質(zhì)產(chǎn)品、精神產(chǎn)品或者社會產(chǎn)品的設(shè)計，都不能忽視相關(guān)的物質(zhì)需求、精神需求和社會需求，而如何滿足這些需求的知識要到不同的專業(yè)、學(xué)科、行業(yè)、社團、人群、地域、民族、國家中甚至地球以外的星球上去找。這種變化是此前專注于物質(zhì)產(chǎn)品設(shè)計的研究者們所沒有想象到的，他們關(guān)心的主要是自然科學(xué)(物質(zhì)轉(zhuǎn)變規(guī)律)知識。同時，知識是動態(tài)的，昨天是新的知識，今天將會眾所周知，而明天則可能要被更新的知識所代替。這個動態(tài)絕不是GERO學(xué)術(shù)意義上的詮釋世界中的情景性，而是全球經(jīng)濟一體化和基于互聯(lián)網(wǎng)的信息快速傳遞條件下人與人、群體與群體以及人與自然界之間相互作用的結(jié)果。2016年一個恐慌情緒在股市上的蔓延讓中國剛剛出爐的股市熔斷機制崩潰，這個關(guān)系整個國家金融市場的重大政策只運作了4天就壽終正寢。接受美國“911事件”教訓(xùn)的民航客機駕駛艙門設(shè)計得牢不可摧，然而卻給予駕駛員中的壞分子以制造恐怖而無法阻擋的機會，如發(fā)生了2015年德國之翼航空公司的飛機撞山事件。

知識供給和運用是影響設(shè)計構(gòu)成最重要的因素。設(shè)計本質(zhì)上是知識流動、集成、競爭和進化的過程。其中，“流動”關(guān)系到設(shè)計知識的來源，“集成”和“競爭”是設(shè)計知識的運用，而知識的“進化”則是設(shè)計的產(chǎn)出。設(shè)計過程控制知識供給和知識運用，但是不能代替設(shè)計構(gòu)成的素材。知識流動有兩個不同階段：知識在社會上的流動和知識在設(shè)計師頭腦或者設(shè)計智能體中的流動。已有設(shè)計過程研究大多集中在后一個階段的流動，而不關(guān)心前一個階段的流動，所以幾乎沒有涉及知識在社會上流動對設(shè)計競爭力影響的研究?？梢哉J為，知識在社會上的流動對設(shè)計競爭力的影響比在頭腦中的流動影響要大得多。早在1405年，一支由260多艘海船組成的龐大船隊在鄭和帶領(lǐng)下，載著2萬多人，航行24萬多公里(13萬多海里)，向沿途30多個國家和地區(qū)顯示了中國造船業(yè)的強大。直到87年以后，意大利的克里斯托弗·哥倫布才帶著3艘小型的輕快帆船和87人，開始了西方國家的第一次遠航。不過后來情況發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。到19世紀中葉，中國的制造技術(shù)已經(jīng)遠遠不能與先進工業(yè)國家相比，洋槍、洋炮、洋船、洋火(火柴)、洋油(點燈的煤油)都要從國外引進。為什么早先中國的設(shè)計能夠影響世界，而數(shù)百年后中國的設(shè)計競爭力又這樣衰退？不是這數(shù)百年后中國人的頭腦不行了，而是社會制度已經(jīng)不再能夠支持設(shè)計所必要的知識流動和運用。所以《設(shè)計科學(xué)與設(shè)計競爭力》一書用了很大的篇幅研究設(shè)計中的知識，特別是知識在社會上流動的形態(tài)、驅(qū)動力、阻力與設(shè)計競爭力的關(guān)系以及知識如何能夠在設(shè)計中得到高效運用。

在世紀交替前夕，美國國家科學(xué)出版社(National Academy Press)出版了兩個報告，提出一個與設(shè)計競爭相關(guān)的先進工程環(huán)境(advanced engineering environment, AEE)概念。報告明確指出，AEE系統(tǒng)在美國目前并不存在，報告中介紹的小規(guī)模事例都是一些壟斷企業(yè)內(nèi)部的有可能支持AEE實現(xiàn)的單項技術(shù)，談不上是AEE?？梢哉J為，美國有兩個特點。一個特點是很難遏制壟斷企業(yè)對最大利益的追求，這些企業(yè)在美國的政治、經(jīng)濟和技術(shù)上占絕對統(tǒng)治地位。像洛克希德馬丁公司這些老牌企業(yè)以及后起的谷歌公司、蘋果公司、太空探索技術(shù)公司(SpaceX)等，無不拼命把世界上的精英都囊括到自己企業(yè)里，擁有精英就擁有了精英們的知識，知識流動和知識運用得以在企業(yè)內(nèi)部進行，他們積累和控制著大量的已有知識，用這些知識和知識壁壘去競爭那些未來產(chǎn)品的設(shè)計，使壟斷企業(yè)能夠始終保證最大利潤，而不會真正認真地考慮大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新。第二個特點是總想用計算機代替人。雖然這兩個報告都提到了要以人為中心，但由于計算機比人更容易讓壟斷資本獲得最大利潤，故實際上人類一直是在不遺余力地發(fā)展能夠代替人的計算機技術(shù)，無論什么事首先想的是用計算機，而不是考慮如何讓人更好地生活和發(fā)揮作用。這兩個特點決定了社會的貧富差別會越來越大，弱肉強食，永遠不能實現(xiàn)社會和諧和共同美好生活，特別是在全球范圍里。

圖3 分布式資源環(huán)境

中國的社會環(huán)境不同，國家的基本方針是建立人類命運共同體而不是壟斷利潤最大化，發(fā)展方向是國家富強、社會和諧和人們有共同美好生活，通過讓人們有獲得感而充分調(diào)動人的積極性，大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新，向世界前沿奮起直追正越來越成為全民的奮斗目標。應(yīng)該看到，由于過去太落后，在國內(nèi)，雖然國有大型企業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模和人才擁有方面占有優(yōu)勢，但這些長期靠引進技術(shù)起家的企業(yè)原來的家底實在太薄，并不擁有多少有競爭力的知識積累；精英也不多，從當前實際情況看，能用自己擁有的知識投入產(chǎn)品設(shè)計競爭的精英就更少。在上述現(xiàn)實情況下，中國完全可以走一條不同的知識供給和高效運用的途徑，真正在一切有目的活動的設(shè)計競爭中實現(xiàn)以人為本。 這條途徑就是建立一個分布式的設(shè)計知識資源環(huán)境，與AEE有若干原則上的不同。其基本思想是，在市場競爭的規(guī)則下建立大量的、細分和專業(yè)化的、以人為中心的、基于互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計知識服務(wù)單元，分布式資源環(huán)境的結(jié)構(gòu)如圖3所示。設(shè)計知識服務(wù)基本上可以分為4類：①行業(yè)系統(tǒng)集成知識服務(wù)，提供將一個創(chuàng)意(自己的或者委托方的)變成設(shè)計方案的服務(wù)，也就是知識集成服務(wù)，是最大的知識的消費方;②零部件設(shè)計知識服務(wù)，通常是一個較小系統(tǒng)的知識集成(一般并不必須從創(chuàng)意開始)，是設(shè)計構(gòu)成知識的提供方，同時也是知識的消費方，沒有人能夠擁有解決一切問題的知識;③學(xué)科行為分析知識服務(wù)，提供的是對一個設(shè)計方案是否可行的評價服務(wù)，并提供獲取到的相關(guān)的新知識，常用手段是數(shù)字仿真、臺架試驗或者社會調(diào)查，是設(shè)計決策知識的提供方，同樣也必然是知識消費方;④設(shè)計知識服務(wù)的中介服務(wù)，提供基于互聯(lián)網(wǎng)的平臺服務(wù)，是設(shè)計知識服務(wù)的保證方，雖然也可能提供知識或者消費知識，但是這些不是平臺的核心業(yè)務(wù)。設(shè)計知識服務(wù)通常要具有3個組成要素，其一是以人為中心的設(shè)計知識資源，當然并不排除其中包括能夠輔助設(shè)計的智能體；其二是知識積累，也就是要有一個知識庫，沒有知識，就談不上資源，也談不上智能；其三是要有通過互聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù)或者消費服務(wù)的界面。分布式資源環(huán)境思想的核心是以人為中心細分和專業(yè)化，服務(wù)單元既可以是很小的獨立經(jīng)營的團隊，資源的擁有者、經(jīng)營者和資源的運行者統(tǒng)一，體現(xiàn)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新；也可以是大企業(yè)中細分和專業(yè)化的團隊，資源的擁有者與資源的經(jīng)營者、運行者分離。這些企業(yè)不必以生產(chǎn)產(chǎn)品參與市場競爭，當產(chǎn)能發(fā)展到高于消費需要時，殊死的產(chǎn)品競爭只能是浪費子孫后代的自然資源和污染社會，只有良好的設(shè)計知識供給和知識高效運用，才能夠推動真正的創(chuàng)新競爭，才能夠有利于建立人類共同美好的和諧社會。社會上不應(yīng)該只有生產(chǎn)產(chǎn)品的企業(yè)，也需要有提供設(shè)計知識服務(wù)的企業(yè)。雖然服務(wù)是一種社會產(chǎn)品，不過它們不是生產(chǎn)知識，而是提供知識。

《設(shè)計科學(xué)與設(shè)計競爭力》一書提出了這些思想，然而實現(xiàn)這些思想并不是容易的事。傳統(tǒng)觀念、慣性思維和既得利益者會設(shè)置重重障礙來阻止理想的實現(xiàn)，不過只要是正確的思想，相信總有一天會被人們接受，星星之火可以燎原。