共生視角下生態產品創新設計分析

武雅楠

（集美大學誠毅學院 體育與藝術系，福建 廈門 361021）

進入21世紀以來，隨著經濟和社會不斷的發展，消費主義盛行，為了滿足自身欲望，人類對自然的汲取愈來愈嚴重，人類與自然的和諧共生迎來了新的挑戰，人本主義思想下過度設計帶來了資源危機與環境惡化。“共生”理論源于生物學界，是指2種不同生物之間所形成的彼此依存、協同進化的緊密關系，被廣泛地應用于社會科學、生態環境等領域。當前，人與自然和諧共處成為了生態文明建設的必然趨勢，人與動物間建立良好互利互惠的共生關系已經成了必經之路。而依托產品整合設計，將共生設計理念融入到生態產品設計實踐中具有引導人們行為的功能，通過創新人、產品和環境之間的多元共生關系，探討人、產品及環境之間的多元共生關系，不但能夠促進社會和諧發展，還能促進生態產品設計可持續發展，避免資源浪費，對人與自然和諧共生具有極大的現實意義，能夠給設計帶來良性循環。

1 共生理念綜述

生物界是一個萬物相聯的共生有機體，在生物界中，不同生物之間存在密切接觸的情況，這種關系就是共生，是一種互利的關系，主要分為合作共生、互利共生和共棲。而生物界共生機體通過相互影響，促使共生進化方式具有多樣性特征，形成了共生效應。如小丑魚和海葵之間形成了彼此在生存環境下的共生與共贏，體現出了多重互利依存的關系。海葵有刺的觸手可以保護小丑魚不被掠食，而小丑魚的棲息可以使海葵免于被其他魚類食用[1]。

在我國傳統文化中，早就有了“共生觀”，體現出了古人對共生之道的重視，如儒家的中庸之道、道家的天人合一和陰陽互補等。《莊子·齊物論》中也充分體現出了自然與人和諧共處觀，“天地與我并生，而萬物與我為一”，充分表明了自然與人的親和關系，天地萬物在自然中和樂、和睦并且和諧地生活在一起。在傳統文化中，共生關系的體現很多，這些傳統觀念和文化精神影響非常大，主要體現在傳統的文字、紋樣、制器造物中及人們日常生活。在人類改造自然、制器造物的過程中，物質與人以及物質之間的和諧統一思想都充分體現出了古人對共生觀念的推崇，揭示樂“人為”與“自然”的本質統一性。“人與自然是生命共同體”，當前，為了促進社會有序發展，在當代生態文明建設過程中，共生關系已經成了必然趨勢，只有共同維護好人與自然和諧共生，建立人與自然良好互利互惠的關系，才能促進人類社會有序發展即生態環境平衡[2]。

2 共生設計綜述

生態產品設計也稱為綠色設計，是一個和諧共生的系統，是將“用戶—產品—環境”整個系統以及內部要素和諧共生，包括理性與感性和諧共生、科學與藝術和諧共生，以及物質與精神和諧共生……“是從矛盾中求統一”，在創造中求生存。近幾年來，我國開展了很多生態設計的研究與應用，如在可拆卸性、可回收性及生態產品的評價理論和方法取得的階段性研究成果。但目前，無論是在范圍，還是在數量上，還處于初步的萌芽階段，推進生態設計已經勢在必行。

潘昌侯教授認為“世界之美在于有主有從，互補互濟，共生并存”。在生態產品設計中融入共生理念，不但能夠促進人與環境的和諧共生，還能幫助設計師協調平衡各方面因素，對產品設計實踐具有非常重要的現實價值，能夠促進人與產品、環境之間的和諧共生，從而實現互利共贏的目的，如共生設計整合觀、系統觀和共贏觀等[3]。

首先，產品設計可以滿足人們對功能、審美的需求，如為了實現產品功能、用戶行為及環境和諧共生，共生設計系統觀站在系統的角度上，在秉承宏觀系統思維的基礎上，根據用戶多方需求，將產品設計視為一個和諧共生的系統，通過精準協調好微觀問題，促使局部與整體、內部與外部、人與技術及自然之間協調共生[4]。如在設計智能垃圾桶時，設計師針對公園環境系統設計，從游客體驗、公園管理和環境等多個角度出發，通過平衡各方需求進行設計。為了滿足游客喂魚的娛樂需求，垃圾桶還能根據垃圾投入情況，吐出少量魚食，不但緩解了環衛工人的負擔和清理垃圾的費用，還減少了環境污染。同時，為了提升環衛工人的工作效率，借助垃圾桶的內置感應裝置，將垃圾裝滿的情況通過遠程發送信號的方式，發送給環衛工人。同時，還能夠引導人將垃圾主動投入桶中，降低了資源消耗，保護了公園環境和觀賞魚的生存環境，提升了人們的環保意識。

其次，整合觀是為了促進產品設計的良性循環，通過合理地整合、統籌，促使產品與產品相互協調，從而實現互利共贏的目的。共生整合設計主要體現在尋求形式上的共性呼應與完整契合、功能上的銜接，以及有效處理產品形式、功能，能夠增進人與產品之間和諧共生[5]。

3 共生視角下生態產品設計的創新

產品設計不但可以滿足人們對功能、審美的需求，還可以有效引導用戶的行為方式，營造新的健康生活方式。共生設計理念秉承只有具備宏觀系統思維，將產品設計視為一個和諧共生的系統。

3.1 生態產品設計流程

生態產品設計創新過程中，應以共生理念為導向，找出各種群共生關系制約的關鍵，如人類、社會、動物和環境等，并深入分析其對應的平衡點即穩定性，通過相關設計方法和技術知識，在確定具有平衡點且各種群間共生模式具備穩定性的基礎上，找出生態產品創新設計中存在的問題，并給出解決方案。最后為了驗證方案的可行性，在產品總體構想的基礎上，還應通過問卷調查和訪談情況，對生態產品進行創新設計[6]。

3.2 生態產品創新設計與實例分析

3.2.1 影響共生關系的因素

共生關系反映了種群間的相互作用的強度，共生單元間應通過相互作用、相互結合的方式，促進共生單元間互利共贏，反映了共生單元之間相互作用方式。共生關系可以從利益分配層面上劃分各種群共生關系，如寄生、競爭共生、偏利共生和互惠共生等。通過解析共生關系，可以看出，生態產品創新設計就是2種群之間是否具備互惠關系、產生互惠效應，如人類社會與流浪寵物這2種群之間的共生關系。

3.2.2 共生模式

人類社會價值的實現包括政策扶持、開發商投資和客戶使用，是生態產品價值實現的主體。因此，基于共生視角下，生態產品設計過程中，應當充分考慮政府、開發商和客戶3主體共生模型，并根據我國目前生態產品建設管理現狀，為生態產品設計可持續發展提供依據。同時，基于共生視角下，在沒有政府激勵政策時，通過2種群共生持續運行的方式，對生態產品設計項目進行創新開發，并通過分析2種群共生模式及穩定性，得出2種群之間具備共生平衡點，從而為生態產品創新設計提供依據[7]。

本文以流浪動物與人類社會為例，對共生視角下流浪動物智能投喂產品設計創新進行了分析。

流浪動物具有自身的特殊性，目前，我國政府沒有對其管理出臺相關管理法律法規，沒有實施細化管理方法，生態產品項目政策只針對開發商，開發商是流浪動物生態產品項目建設者，而客戶連激勵政策都沒有，社區也不具備監督的權力，只對開發商具備作用。因此，在對3種群互惠情況和互惠效應上，利用Lotka-Volterra模型進行了研究，公式如下

此公式中求解得出的最終結果就是該種群共生系統的平衡點。并且為了獲得結果，本文采用了Matlab。求解中的符號函數，并進行了歸納整理見表1，開發商和客戶2種群之間的共生點用N6表示，此共生點可以視為在沒有政府政策激勵的情況下，生態產品創新項目也可以穩定發展，政府的激勵政策可以完全推出；N8表示3種群間共生點，該點的各值要求都大于零，這是由于3種群間共生數量不存在負數所造成的。

表1 生態產品三種群系統空間平衡點

通過以上分析可見，如果政府沒有激勵政策，通過開發商與客戶2種群之間的共生關系，生態產品創新項目的開發仍然可以有序運行。并且通過分析用戶與流浪動物2種共生模式及穩定性，還找出了用戶與流浪動物之間的共生平衡點，從而為生態產品創新設計奠定了基礎和依據。

由Lotka-Volterra方程構建得到公式

對比這2個公式可知，δGD=δDG，也就是說，生態產品創新開發過程中，用戶與流浪動物之間具有穩定的共生關系，用戶與流浪動物2種群之間相互作用的系數滿足用戶與流浪動物共生穩定條件。

3.2.3 SET因素分析產品機會缺口

本文采用SET因素分析法，選取了180位意愿人士和30位從事動物相關的產品設計師及專家，在流浪動物數量居多的區域中展開了調查分析，找到符合城市用戶需求的流浪動物產品突破口，得出SET因素產品機會關鍵詞包括具有趣味性、減少人工操作、完善互動技術、占地面積小和觀察投喂過程等。

3.2.4 Saaty多準則決策法計算權重

首先采用Saaty的1~9評分規則，構建了判斷矩陣，以此衡量出各需求指標之間的相應重要性。標準化處理矩形A公式如下

并且在不同的地點，根據各類人群對流浪動物智能投喂的情況，從權重度上得出用戶需求之間的變化，通過需求點同等性的檢驗方法來評估各需求點群眾的穩定性。即先將A的最大特征值所對應的重要度矩陣計算出來，再計算出一致性比例，算出用戶需求指標所對應客觀權重即一致性需求指標的比例值；為了解決一些技術矛盾和物理矛盾等問題，生態產品所需客觀權重應遵循產品機會中重點需求，轉化為更重要、具有代表性的生態設計準則，將流浪動物投喂產品創新設計歸納為小組物理矛盾和2組技術矛盾，并且依據SET因素調研深度分析，解決這些矛盾是產品創新設計過程中重要一部分。如技術矛盾是減少人工操作與觀察投喂過程之間的矛盾[8]。

為了避免直接接觸、直觀地觀察流浪動物投喂過程，根據矛盾矩陣中推薦的預先作用原理，可以在產品內部安裝傳感器，在投喂產品上部安裝迷你攝像頭，用戶可以通過掃碼的方式，在登錄APP后進行投喂，并對流浪動物飲食過程進行觀察，分享和交流投喂過程能夠有效解決人工操作。SET因素產品機會關鍵詞見表2。

表2 SET因素產品機會關鍵詞

3.2.5 設計實例分析

為了克服各種矛盾因素的影響，流浪動物智能投喂產品創新設計以共生理論為導向，從產品的社會、經濟和技術3方面，找出了制約其共生關系的關鍵，并以此利用SET法，提出相應的設計構想后，獲取直觀用戶需求，然后深層次分析了各重點需求因素，找出了用戶需求權重，采用多準則決策法、運用Triz解決權重分析后的矛盾問題。首先，將流浪動物投喂箱嵌入到公共產品中；其次，預先在產品中放置傳感器和迷你攝像頭，如用戶綁定APP后會顯示投放數量記錄，可以清楚地知道舊衣物回收箱。廢棄塑料瓶回收箱中的情況；在節約材質的同時，使用嵌套原理進一步增強人們的環保意識；傳感器通過感應流浪動物生命體特征反饋到用戶綁定的APP上，隨后用戶只需點擊投喂，就會得到相應數量寵糧；最后，通過手機APP完成對流浪動物投喂產品的智能檢測，不但能夠保護流浪動物，還避免人工現場投喂造成安全隱患，對人類用戶起到了很好的減壓效果。