（设计艺术学专业论文）限制性设计理论架构研究.pdf

武汉理工大学硕十学位论文 中文摘要 工业设计是一门以“人”为研究核心的学科，工业设计所创造的成果要能 充分适应、满足作为“人”的需求。随着“以人为本”的设计思想的深入人心， 现代工业设计的一些领域进入了一个盲目追求使用者的“自由”和“舒适”的 误区，而忽略了在一个和谐稳定的人机系统中“限制”的重要意义，缺乏一个 尺度来界定，并随之产生了大量原本含有为人服务的初衷，却达不到预期效果 的产品。限制性设计概念在这种情况下应运而生。 限制性设计通过对人类需求更全面的研究入手，包括从市场需求的角度积 极开发新产品、从人机工程学的角度设计更适合操作和使用的产品、从设计心 理学的角度提高产品对人的适应程度等，结合人机工程学和设计心理学的理论 基础，依据限制性设计的基本原则，采用限制性的手段，约束使用者的不合理 行为，引导积极合理的行为，排除不安全因素，提高人机环境系统的运行效 率，创造新的行为规范，形成新的设计文化，实现限制性行为导向的可持续发 展。 本文以限制性设计的理论架构为主线，对限制性设计理论作出了开拓性的 尝试，结合工业设计中人与物的因素相互作用与反作用，探讨了两者的辨证关 系，建立起一个基本的理论架构，为现代设计在一定程度上丰富了设计手段， 开阔了设计思路。文章从三个部分阐述了限制性设计的基本理论： 一到二章为第一部分，阐述了限制性设计的产生背景和研究意义；对限制 性设计的概念、本质和基本特征进行了分析和研究，列举了限制性设计的基本 原则。 三到五章是本文的主体部分，在上述内容的基础上，结合实例探讨了限制 性设计的对象的类别，系统的研究了限制性设计实现的常用手段；对限制性设 计的开发程序作了一般性的归纳，并从系统论的高度对限制性设计中物、人、 事的关联进行了较深入的分析。最后建立了限制性设计的基本评价体系以及评 价流程。 第六章为第三部分，研究了限制性设计在理论研究和实际操作中存在的局 限性作了一定的分析，并展望了其未来发展趋势。 关键词：限制，理论架构，人机工程，设计心理学 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ei n d u s t r yd e s i g ni sad i s c i p l i n et h a tr e g a r d s “p e o p l e ”a st h es t u d i e sc e n t r a l t h e a c h i e v e m e n tc r e a t e do fi n d u s t r yd e s i g nc a nf u l l ym e e tp e o p l e sd e m a n d s t h i si s i n c l u d i n gd e v e l o p i n gt h en e wp r o d u c t si nt e r m so fm a r k e td e m a n d s ；t h ed e s i g ni s s u i t a b l ef o rt h ep r o d u c t so p e r a t e da n dm o r eu s i n gi nt e r m so fe r g o n o m i c s ；i m p r o v e t h ea d a p t a t i o nd e g r e et op e o p l eo ft h ep r o d u c t sa n dw a i ti nt e r mo fd e s i g n i n g p s y c h o l o g i c a u y t h el i m i t i n gd e s i g ns t a r t sw i t ht h er e s e a r c ho ft h eh u m a nd e m a n d s ，c o m b i n e s e r g o n o m i c sa n dp s y c h o l o g yt h e o r y a c c o r d i n gt ot h eb a s i cp r i n c i p l eo fl i m i t i n g d e s i g n , t h ed e s i g nc a l la d o p tt h el i m i t i n gm e a n s ，g u i d et h ep o s i t i v ea n dr a t i o n a l b e h a v i o r , o v e r c o m et h eb a db e h a v i o r ，g e tr i do ft h ed a n g e rf a c t o r s ，a n di m p r o v e “p e o p l e m a c h i n e - e n v i r o n m e n t “s y s t e m f o r mn e wd e s i g nc u l t u r e t h em a i nt o p i co ft h i st h e s i sb u i l d su pa st h et h r e a dw i t ht h et h e o r yo fl i m i t i n g d e s i g na n de x p l a i n st h eb a s i ct h e o r i e so fl i m i t i n gd e s i g nf r o mt h r e ep a r t s ： t h ef i r s tp a r ti sc o n s i s t so fc h a p t e ro n et ot w o ，e x p l a i nt h ec o n c e p t ，c h a r a c t e r i s t i c a n dp r i n c i p l eo fl i m i t i n gd e s i g nb a s i c a l l y ；i ta n a l y z e st h ep r o d u c t i o nb a c k g r o u n d ， t h ec u r r e n ts i t u a t i o no ft h ed e v e l o p m e n ta n db a s i c t r e n do fl i m i t i n gd e s i g n ； c h a p t e r st h r e et of i v ea r eo nt h eb a s i so fa b o v e - m e n t i o n e dc o n t e n t s i ta s s a y st h e c l a s s i f i c a t i o no ft h et a r g e to fs t u d y i n gl i m i t i n gd e s i g n ，p r o b e si n t ot h ec o m m o n m e a n so fl i m i t i n gd e s i g n i th a sd o n eg e n e r a ls u m m i n gu pt ot h ed e v e l o p m e n t p r o c e d u r eo fl i m i t i n gd e s i g n ，a n dh a sc a r r i e do nd e e p e ra n a l y s i st ot h et h i n g ，p e o p l e ， m a t t e ri nl i m i t i n gd e s i g nf r o mt h eh e i g h to ft h et h e o r yo ft h es y s t e m t h et h i r dp a r ti sc h a p t e rs i x i nt h i sp a r t ，w es t u d yt h ea p p r a i s a lc o u r s eo fl i m i t i n g d e s i g n , a n dm a k eac e r t a i na n a l y s i st ot h el i m i t a t i o no fl i m i t i n gd e s i g n a tl a s t ，w c l o o kf o r w a r dt ot h ed e v e l o p m e n tt r e n do fl i m i t i n gd e s i g n k e y w o r d ：l i m i t i n g ，t h e o r yf r a m e w o r k , e r g o n o m i c s ，d e s i g np s y c h o l o g y 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 签名：拯青日期：兰竺互l 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定， 即学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学 校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复 制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：蟑导师签名：留幽期：掣 ( 注：此页内容装订在论文目录前) 武汉理工大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 限制性设计产生背景 十八世纪工业革命以后，随着机器的大规模应用和发展，人们从事的劳动也 相应的在复杂程度和负荷量上发生了很大变化。人在与机器的关系中趋于从属 地位，机器似乎扮演着越来越重要的角色。然而，这种状况在十九世纪末发生 了转机。各资本主义国家在竞相研制高效能机器的同时，但由于只片面追求设 备本身内在效能而忽视了使用者人的因素，从而经历了惨痛的教训。这使 人们开始认识到人在设计中是不可忽视的重要因素。设计工作除了需要工程技 术方面的知识外，还需要大量有关人的知识。这种认识促成了人机工程学的诞 生。 “人机工程学”最早是由波兰自然科学家沃捷赫雅斯特塞恩勃夫斯基于 1 8 5 7 年在自然与工业周刊上提出的。在他这篇名为人机工程学或建立在 自然科学规律基础上的劳动纲要的文章中提出了以生物学为基础制作人类劳 动模型的理论研究，认为“人是工作系统的一个组成部分”。经过经验入机工 程学、科学人机工程学和现代人机工程学的发展，这门学科的理论体系日臻完 善和成熟，从而形成了一门研究和应用范围都极为广泛的综合性边缘学科人机 工程学( m a n m a c h i n ee n g i n e e r i n g ) 是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的 学科。 。传统的人机工程学对人一机一环境三者的研究中，人韵因素被摆在了最重要 的位置，相关的研究都将注意力集中在了如何使设计物与人的生理、心理特征 相适应，如何更好的满足人的需要，如何使人的生活、工作更轻松和舒适，这 被称为设计的“宜人性”原则。然而无数事实证明，“宜人性”原则给人类带来 的舒适和自由是有条件的。盲目的对舒适和自由的追求会给人一机一环境系统带 来种种的负面影响。长时间处于过于舒适的办公环境使员工所受外界刺激过少， 大脑皮层进入抑制状态而降低工作效率；电视、电脑游戏的泛滥让儿童沉迷其 中，缺少正常运动和锻炼，使儿童肌体的发育和协调性大大降低；某些含有毒 。董琼，人体工程学的发展概况吉林艺术学院学报2 0 0 0 4 ) ，5 武汉理工大学硕士学位论文 副作用的药品的包装能够被儿童轻易的打开，大大增加了儿童误服的几率。上 述这些现象如果从人的因素去分析，如果期望能够通过提高使用者的辨别能力 和整体素质，改变人的思维状态来避免，那将是一个非常繁琐而且效率低下的 工作。相反如果采用限制性设计，对于这些可以预料的异常状况进行限制和规 避，通过限制人的舒适度和自由度的方法，则能够大大提高系统运行的安全性 和效率性。 限制性设计也需要把人的因素作为研究的重点，与传统的人机工程学所不 同的是，限制性设计研究的内容是人机环境三者之间的辨证关系。三者相互 联系而又相互制约，人在一定环境中使用产品的同时，也受到产品本身的因素 以及环境因素的限制。在这个过程中，人的行为除了受到客观因素的影响外， 更取决于主观的心理活动。我们需要借助设计艺术心理学的帮助，完善和发展 限制性设计的理论。 设计艺术心理学是一门新兴的学科。美国认知心理学家唐纳德a 诺曼 是最早提出物品的外观应为用户提供正确操作所需的关键线索的学者之一，他 借鉴英国学者w h 梅奥尔1 9 7 9 年在设计原则中提到的所谓“物质心理 学”，将其所做的研究称为“物质心理学”。另一名认知心理学家，赫伯特a 西 蒙在人为事物的科学中则着眼于主体思维活动，他认为设计可以“作为一 门人技科学的心理学”。，其对设计的论述多围绕设计思维，将广义的设计当作 问题求解的思维心理学。 设计心理学是工业设计与消费心理学交叉的边缘学科，是应用心理学的分 支，它是研究设计与使用者心理匹配的专题。设计心理学是专门研究在工业设 计活动中，如何把握消费者心理，引导消费者具体行为，最终提升消费者满意 度的一门学科。o 设计心理学能够解决设计艺术领域与人“行为”和“意识”有 关的设计研究问题。 限制性设计综合了既吸收了人机工程学对“物”的因素研究的理论，也综 合了设计心理学中对“人”的因素的研究，通过一定加工和整合，形成一套比 较完善的辩证理论系统。 盘( 美) 赫伯特a 两蒙关于人为事物的科学解放军出版社，1 9 8 7 ，6 4 o 赵江拱设计心理学北京理工大学出版牡，2 0 0 4 ，1 武汉理【大学硕七学位论文 1 2 限制性设计的现状及意义 1 2 1 限制性设计的现状 限制性设计在国内并没有统一的提法，也谈不上公认的定义。国内学者与限 制性设计相关的研究主要集中在人机工程学、设计心理学、行为学等等的部分 层面中，缺乏从整体的高度的提炼和人机环境系统辩证的相互作用的思考角 度。现有论文资料提及的相关概念包括障碍性设计、安全性设计、防误设计、 适应性设计等等，笔者经过对比分析选择了“限制性设计”这个提法，较之其 他提法更系统，涵盖的意义更广泛而且清晰明确。 障碍性设计的提法是相对与无障碍设计而提出的。严格的说，障碍性设计是 无障碍设计的特殊部分，是指通过对一定障碍的设置从而提高行为的无障碍性。 这种提法决定了它涵义的局限性，只有依托“障碍物”的设置才能实现“障碍 性设计”的基本概念。这种提法比“限制性设计”显然来的局限和约束。 人机工程学的限制性研究主要集中在事故分析与安全设计上，通过对典型事 故模型的成因分析归纳出事故控制的基本策略，实现安全装置和防护装置的设 计。这虽然是限制性设计理论的一个重要部分，但事实上大量的限制性设计案 例却不能简单的归入安全设计中，如在人员大量流动的场所设置并不舒适的长 椅可以提供片刻休息但又从较大程度上提高了长椅的使用效率。“高效”的目的 并不能从安全设计中很好的体现出来。 设计心理学本身也是多学科交叉作用的产物，其研究成果很好的应证了限制 性设计的理论思路，对设计师和消费者的主观心理作用的研究已经十分透彻。 但对于环境和产品对于人舨作用却似乎在概念上比较模糊，缺乏一个清晰明 了的理解。探讨物对于人的约束限制及引导作用是限制性设计对于设计心理学 的重要补充。 国内已经有部分学者对限制性设计( 包括与之相关的概念) 的研究见诸文献， 如我国学者冯树撰写的限制性设计初探，对限制性设计理论作出了有益的尝 试。然而更多的文献只是寥寥数笔带过，或作其他设计研究的陪衬，或为对设 计案例的简单枚举，鲜见对其系统归纳梳理的理论性文章。在强调设计“以人 为本”的今天，如何应用限制性设计“安全”、“合理”、“高效”的和谐社会已 然成为当代设计师所不得不面对的问题。 3 武汉理工大学硕士学位论文 设计也受到种种外部因素的限制。事实上，美国设计师西萨佩里在其职业 实践中，也曾明确地表现出了依循限制、在多重限制中创造的设计思路他对待 建筑设计的基本观念是注重设计程序，通过分析各种最基本的设计条件，从而 自然地引导出存在于各种限制中的潜在因素设计构思就是建立在这种详尽分析 基础之上，力求排除主观因素，最大限度地符合各种客观条件，满足社会、经 济、技术、适用等各方面的要求同时，通过技术的表现形式和建造形态把自己 对于美的认识融入其中，从而创造出富于艺术表现力的建筑作品。西萨佩里 对于建筑师通常所津津乐道的画在餐巾纸或信封上的草图有一段意味深长的话 “当我们开始从事一个设计案时。绝不能存有先入为主的观念。脑筋要像张空 白的纸；对于随手画在信封套上所做的草图，我是绝对不会采用的，我相信要 解决一个问题，必须正视问题本身，去掌握设计的方法。”。西萨佩里把设计 限制视为一种依靠和能量、投资限额，功能要求，建造周期，情感偏爱和时代 的普遍观念等各种限制构成了一股巨大真实的力量，如果依循这种力量，因势 利导，就可以使设计水到渠成。 1 2 2 限制性设计的意义 限制性设计实际上是“机器适应人”以某种特殊方式的表达。我们研究限 制性设计的意义主要包括两个方面：一个方面是其实践意义，另一个方面则在 于它的理论意义。 1 实践意义 具体来说，限制性设计的实践意义包括： 第一，限制性设计更理性、更全面的帮助人们从不同的侧面了解人一机一环 境系统的互动关系，增进设计的实用性和安全性。当代技术在是我们生活更加 方便和舒适的同时，也给我们带来了相当的负面影响。如何为人与产品之间建 立起和谐友好的人机交互系统，把握好其中“度”的关系，其关键在于设计师 在设计时应更全面的考虑人的因素，而并非单纯的满足人的需求。限制性设计 就好象把尺子，给予人一机系统以适度的限制，使产品的功能、造型及使用方 式与人的需求达到更高层次意义上的和谐。 第二，通过限制性设计的研究，设计师能更好的迎接更多样的市场的需要 。西萨佩里的作品与思想中国电力出版社，2 0 0 6 ，1 1 4 武汉理工大学硕士学位论文 和挑战，使设计物具备更强的适应性。设计手段的丰富，使产品更具多样性， 这对于提高企业的市场竞争力显得尤为重要。 第三，能帮助设计中的主体加深对设计的评价、理解的能力，从更深的层 面上为设计物的评价提供了依据，丰富了设计的评价准则。这不论是对于设计 主体还是一般使用者而言，对设计的理解都更趋于科学和全面。 第四，设计的灵魂在于创新。通过对限制性设计的进一步研究，能够帮助 设计师提供更广泛的解决思路、扩大了设计师的视野，为创新提供了更多的可 能。 2 理论意义 从我国的设计艺术学理论的现状看，其架构正逐步形成一个系统、全面的学 科理论框架。著名学者李砚祖将当代设计艺术学研究的基本框架概括为十个方 面： 设计艺术哲学研究；设计艺术形态学、符号学研究；设计艺术方法学研究； 设计决策与设计管理研究：设计艺术心理学研究；设计艺术过程与表达研究； 设计艺术的经济学、价值学研究；设计艺术的文化学、社会学研究；设计艺术 的教育研究；设计艺术批评学与设计艺术史学研究。 限制性设计作为设计艺术学理论中的新鲜血液，涉及了设计艺术形态学、符 号学、设计艺术方法学、设计管理、设计艺术心理学等诸多方面。限制性设计 的限制程度和范围的拿捏要依靠设计艺术哲学研究柬把握；限制性设计要依靠 设计艺术形态学、符号学来表达显性的限制性思想；限制性设计的思维方式是 设计艺术方法学研究的有益补充；设计艺术心理学是限制性设计理论的重要来 源；含有限制性设计的产品的市场化要受到设计艺术的经济学、价值学来约束。 - 可见，限制性设计是作为以满足“人的需要”的造物科学设计艺术学的重 要补充。 1 3 研究方法及目标 1 。3 1 研究方法 本文的限制性设计的研究是建立在人机工程学、设计心理学等学科大量前期 。季砚袒设计艺术学研究的对象及范围，涛华大学学报哲学社会科学版x 2 0 0 3 ( 5 ) ，6 9 - 8 0 5 武汉理工大学硕士学位论文 研究的的基础上的，结合已有的优秀产品的优良思想建立起的一套较为系统的 应用设计方法。本文预期采用如下方法进行研究： 分析与综合法：借助人机工程学、认知学、设计心理学以及其他领域的研究 成果和方法，系统的、综合的分析研究限制性设计创想、开发、应用的全过程。 分类与类比法：从系统科学、设计心理学、行为学各种思维方法及经济学、 环境科学、哲学等各个研究领域进行比较研究，以期建立限制性设计研究方法 的基本理论架构。 举例与对比法：通过著名设计公司和设计师优秀的案例来充当论文有力的论 据，为本文所提出的理论观点提供有力支持。 1 3 2 研究目标 限制性设计是依托设计学，人机工程学，心理学，人类行为学，系统科学学 等学科知识交叉作用的产物，是对新的设计思路和手段的有益尝试。在人机工 程学经过1 0 0 多年发展的今天，“以人为本”的思想深入人心，宜人性设计方面 的应用也已经达到很高的水平，设计师在设计中无不考虑如何使人在最自由、 最舒适的状态下操作和使用。但事实证明，盲目的追求“宜人”会对系统的安 全性和效率产生负作用。和谐的人机系统离不开限制的作用。 本文将从实际限制性设计案例和典型事故案例出发，结合人机工程学、设计 心理学、产品语意学等基础理论对限制性设计研究的背景、产生的原因、意义、 内涵、特性、实现手段及发展趋势作一个系统全面的梳理，对限制性设计研究 的发展作好理论框架的构筑工作，为现代设计提供崭新的视角和手段。 6 武汉理工大学硕七学位论文 第2 章限制l 生设计基础 2 1 限制性设计概念 我们把在限制性原则指导下所进行的设计称为“限制性设计”。广义的限制 性设计是指对达到设计目的的一切相关约束条件，而狭义的限制性设计则是指 对使用者、产品或环境加以限制，并引导人的合理行为，以达到使系统“安全”、 “合理”、“高效”的运行。限制性设计需要依靠一定的设计手段，对物本身进 行限制，再通过设计物来实现对人的限制。因为限制的主要对象是人，而人作 为系统要素之一，一方面与各种操作、控制对象组成人机系统；一方面又与其 他人组成人人系统，因此，限制性设计除包含保证人机系统安全、高效之外， 还包含着保证人人系统顺利运作的内容，即体现和维护现有道德准则、行为规 范、法律规章等。 伟大的诗人歌德有一句名言：“限制激励自由。”在设计实践过程中，设计 师通过对限制条件进行深入的分析，完全依循限制，把限制作为设计的动力， 通过严格的限制，常常可以寻找出合理的设计方案。任何设计总是特定时间、 空间环境的产物，总服从一定生活使用目的，总受所在环境制约，总有一定的 经济和技术条件限制，也多少受到使用者、决策者的要求所干预。对这一系列 的难题，设计者不仅无法回避，也不应回避。相反，需要作周密的研究与分析。 一个出色的限制性设计往往就建立在巧妙地解决了许多难点的基础之上。 限制性设计是达到人：机环境三者和谐的有效手段。限制性设计不仅是。个 设计理论问题，更是一个设计实践问题。人自身是一个灵巧、复杂的系统，其 异常的复杂的生理、心理活动过程左右着人的思想、意识和行为，而这些生命 过程又极易受外界环境的影响。因此在实践过程中存在大量的不可预测因素和 非理性因素。人的失误行为的发生既有外部环境因素，也有人体内在因素，为 了减少系统中人的失误行为的发生，必须对内、外两种因素的相关性进行分析。 设计师要进行正确有效的人机分析，大体要从以下几个方面入手：限制条件的 分析，分析影响产品人机关系的外界因素，如产品使用的场所、环境、气候、 季节、时间等；使用者的分析，包括对使用者的构成，使用者的生理、心理状 7 武汉理工大学硕士学位论文 态分析和行为方式分析；使用过程分析，通过使用过程的模拟，以求及时发现 产品中可能存在的人机问题。 从心理学的角度看，限制性设计的一个重要意义是通过放大和加强必要的刺 激信息对人的影响从而集中人的注意，达到系统“合理”“、安全”、“高效”的 要求，并积极引导使用者的i e 确行为的目的。认知心理学的认识取向有两种， 一种为信息加工取向，是建立在“心理活动象计算机”的观点上的。另一种是 联结主义取向，其基础是“心理活动象大脑”的观点。注意的核心在于人对输 入的刺激信息进行有选择的加工分析而忽略其他刺激信息的心理活动。影响注 意的因素包括刺激物的物理特性、人的需要、兴趣、情感和意志，以及已有的 知识与经验等。 当人进行认知活动时，个体为了完整辨识刺激信息，需要运用 有限的认知资源，如果刺激信息比较复杂，就需要应用较多的认知资源，当同 时呈现几种不同的复杂刺激信息时，认知资源就会很快消耗殆尽，4 如果此时再 呈现另外的刺激信息，这些新异刺激信息就不能被加工和处理，即不能够被注 意。所谓设计心理学，是以心理学的理论和方法手段去研究决定设计结果的人 的因素，从而引导设计成为科学化、有效化的新兴设计理论学科。好的限制性 设计必须充分了解和运用设计心理学。 人在由“人机环境”构成的大系统中处于中心的地位，对事故的发生和发展 起着至关重要的作用，相关统计分析资料和数据表明：8 0 左右的事故是由于 人为失误所造成的。设计师应充分考虑使用者可能出现的错误，利用各种限制 因素，使使用者只有一种选择，以避免误操作。可见限制性设计不仅应该通过 对刺激物等客观因素的研究，还应该对人的思维和意识等主观因素进行深层次 的研究，从而归纳总结出限制性设计的一般规律。 2 2 限制性设计本质 限制性设计并非全新的设计概念，而是对现有产品设计方法中对人、机、 环境三者具有约束和限制意义的设计的归纳。限制性设计是产品设计中依据限 制性原则对环境、对人、对产品进行的具有约束性的设计，是建立在设计心理 学、行为学、人机工程学、产品语意学等等学科综合交叉的结果。限制性设计 最根本的目标是更好的满足人类的需要。美国人本主义心理学家马斯洛1 9 4 3 年 。粱宁建当代认知心理学上海教育出版社，2 0 0 3 ，8 6 8 武汉理1 二大学硕士学位论文 提出了人类需要层次理论，马斯洛认为，人的需要是一个多层次的组织系统，是 由低级向高级逐级形成和实现的。他把人的需要分为七种，这七种需要从低级向 高级依次为：生理需要、安全需要、社交需要、自尊需要、审美需要、认知需要、 自我实现需要。安全需要作为仅次于生理需要的基础需求，在设计实践中具有 不可取代的地位。 人所谓的自由是相对的，世界上从来没有绝对的自由。众所周知，唯物辩证 法告诉我们，任何事物都有其对立面，或互补面，这种关系既矛盾又相辅相成， 互相斗争，互相排斥，又互相统一，共同生存，形成你中有我，我中有你的局 面。设计也是如此，现有的设计都是建立在一定的限制性的条件下的，并能够 给使用者带来相应的约束。所有的人和物都是处在一定的自然环境和社会环境 中，环境本身就是一种限定，它圈定了一个范围，超出这个范围的行为就会受 到限制，使之必须服从环境的决定性。同样，每一个人的自身条件也是有限的， 虽然从主观上说，你想什么都有可能做到，但因为你自身条件的限制，你就无 法做你可能想做的事情。在环境中，物质的限制、人为的限制，都会使我们失 去想当然的“自由”。人作为社会的某种角色，只能从自身角色的角度去思想和 行动，超出角色和现实许可的条件，就会引发严重的后果。设计师有责任和义 务赋予设计物限制性功能，将使用者的自由限制在合理、有序的范围内，引导 人一机环境系统能够长期和谐的运行。 。 自由是相对的，而限制则是绝对的。即主体的能动性是有限的，受动性是无 限的。人本身具有自由思维和自由行动的能力，但这并不意味着人的这些能力 可以无限制的自由发挥。设计师在提出某项解决方案的时候，不能单纯考虑人 的正常行为，也必须考虑人在一定范围内的非常行为。设计师必需把设计物在 实际应用中许可的条件和受限的条件搞清楚，选择那些许可的条件使用，减少 那些受限的条件，从而保证系统的正常运行。任由使用者思维和行动的盲目自 由，就很可能导致危险也意外的发生，最终降低系统的效率。 作为一名好的设计师还应为产品长期使用的效率及适应性负责。尤其是避免 伤害与危险的防止更是不可忽视的考虑因素。限制性设计是在明确系统总体要 求的前提下，着重分析和研究人机环境三个要素对系统总体性能的影响，如 系统中人和机的职能如何分工；如何配合；环境如何适应人；机对环境又有何 影响等问题，经过不断修正和完善三要素的限制条件，最终确保系统最优组合 方案的实现。 9 武汉理- i = 大学硕士学位论文 2 3 限制 生设计的特征 2 3 1 人文特征 限制性设计具有非常鲜明的人文特征。一些已经被人接受的文化惯例常常被 用来限定物品的操作方式。例如在手握式工具的某个区域加上防滑纹或防滑点 的表面处理，这通常限定了使用者的手的活动区域。每种文化都有一套社交行 为准则。在我们熟悉的文化环境中，尽管在一个从未到过的场合，我们也明白 应该如何待人接物；而在一个陌生的地方和陌生人在一起时，我们也仍能应付 自如。相反如果将人设置于一种与固有文化习惯差异较大的文化环境中，那么 原有的行为准则明显不适用，大多数人面对这样陌生的人和场合就会感到无所 适从。 文化因素的研究和应用在限制性设计中固然重要，但使用的新产品的过程 中，我们遇到的困难也大多也根植于文化因素，这是因为我们暂时无法找到一 套能被广为接受的文化惯例来应对新的环境，这就需要设计师依照文化的限制 性和延续性创造出新的文化特征，这本身就是一 个吸收和创新的过程。 如图2 1 这类常见的单上条柄结构的机械 表，调整时间、f j 期以及上条的功能都集中在这 一个上条柄上。即便这款手表的造型设计多么美 观，表面处理工艺多么到位，但约定俗成的经验 告诉我们：这款机械手表的上条动作可 以通过直接转动上条柄来实现，而时间的调整则 需要把上条柄拉出一个档位再进行旋转。机械手图2 - 1 迪赛机械表 表的这种上条和调整时间的方式已经成为世界钟 表的惯例，即使没有说明书，消费者也可以方便的调校和使用不同种类的机械 表。 多数情况下，设计的人文限制通常知识结构的形式体现。知识结构通常由一 般规则和信息组成，主要用于分析客观事实，限制和指导人们的行为。在一些 情况中，人的知识结构会直接影响到具体的行为方式。认知心理学家罗杰希 安克和鲍博埃布尔森认为，在这种情况下，我们会遵循事先写好的“稿子” 武汉理工大学硕士学位论文 行事。社会科学家欧文戈夫曼把规范行为的社会因素称为“框架”，并且展示 了在一个完全陌生的环境或文化中“框架”控制人类行为的过程。如果有人故 意违反这一限制，那将带来很严重的后果。 2 3 2 技术特征 限制性设计本身也受制造技术、工具、材料等客观技术因素的制约，随着技 术的不断进步，限制性设计的手段也处在在不断的变化发展之中。设计的发展 不是孤立、片面的，它不断吸取其他科学的最新成果发展自己，从而更好地实 现为人类服务的宗旨。 各个历史时期有其自己的时代技术，各个时期的限制性设计也有自己的时代 特征。例如石器时代的钻孔技术、殷商时期的冶炼技术、近代的机械制造技术、 现代的人工智能技术等等。理性的方法论带有明显的技术化特征，这种方法与 现代化的生产方式有某种一致性。批量化大生产需要基于正确的科学知识，需 要严格的程序和技术领域的交流与合作，对这些技术的选择和控制也就带有越 来越强的技术特征，成为一种技术性的规划。因此，近代工业设计不仅要考虑 新技术、新材料，也要确定相应的、适宜的方法和程序。 各种技术的飞速发展为限制性设计手段的改变提供了技术上的保证，势必引 发设计思想、设计观念的变革。只有有意识地运用现代科学技术和艺术的手段 去拓展文化中的精神空间，才能完成设计的使命。尼克拉歇菲尔说：“艺术创 造过多，换句话说，不得不使同样的形式漫无边际地重复着，因此，必须将手 段和形式同时加以改变。”一方面，随着经济的发展，人们生存要求的变化，促 使设计必须时时满足人的各种新的需求；另一方面，设计本身又影响着人们的 生存方式。当今，以计算机网络为代表的信息时代的来临，社会经济活动逐渐 转向信息生产、信息加工、信息处理、信息传播等形式，这为限制性设计的发 展提供了更为广阔的空间。 2 3 3 美学特征 限制性设计是对人类心理和生理活动的约束，也需要符合人类传统的审美。 优良的限制性设计是与美好的产品融合在一起的，而不会让人感到累赘和丑陋。 人的心理活动，尤其是审美心理活动的需要，使对产品进行设计，把自己的心 1 1 武汉理工大学硕士学位论文 理欲望和审美意愿融入到物质世界之中。限制性设计的美学特征涉及实用功能、 信息功能、审美功能等，其外在的表现形式是产品的造型、材料、色彩、表面 处理和装饰。 限制性设计追求的是完备的功能和操作，追求的是实用、信息、审美功能的 结合。充分表现产品的本色美与工艺美。在色彩上要考虑如何充分利用材料的 本色和表面处理的本色，选择最适当的颜料、涂料、油墨或染料，选择最理想 的色料处理工艺，使之与造型、材料、使用功能、审美心理相宜，并表现出某 种个性和风格。工业设计在产品表面处理方面强调艺术思维，即选择最佳处理 工艺以表现和创造材料的肌理之美，以达到理想的视觉效果。o “有限理性说”， 是一个观念基础，它为设计指明了方向，即从人的真实行为中寻找答案、寻找 美。理性是文明的产物，设计是工业文明的一种现象，因而具有理性精神。但 由于任何事物、任何美都是相对的，其理性也只能是相对的、有限的。 我们主张在设计实践中寻找美的答案、美的存在，是因为美只存在于具体人 的具体实践中。具体的人都是有限理性的人，所以设计对理性的追求或约束， 都是相对的、有限的。 2 3 4 经济特征 设计是时代经济、技术和文化的内在反映。限制性设计也不例外。限制性设 计的产品的属性也随着经济形态的变化而不断的变化，相对于产品经济、商品 经济、服务经济和体验经济，它的属性也由自然的向标准化再向定制化以及人 性化等等多层次多方向发展。 设计以人为本，为消费服务。消费是限制性设计的动力和归宿。著名设计师 香港理工大学设计系副主任林衍堂说过：“设计就是经济效益。”设计为消费服 务，除了设计生产的目的是为了消费之外，还有设计可以帮助产品实现消费、 促进商品流通的涵义。成功的限制性设计能够更好的为人服务，从而创造更长 久的经济价值。从另一个角度讲也促进了设计产品的更新和完善，利于设计的 再发展。 从用户的角度来看，产品性价比的差异从很大程度上决定了产品的选择。性 价比优势中的价是指产品或服务的价格，是顾客购买和使用产品所支出的产品 。尹定邦坡计学概论湖南科学技术出版社。1 9 9 9 , 4 6 武汉理工大学硕士学位论文 寿命周期总费用。产品周期成本包括两部分：一是产品生产制造成本，即产品的 生产费用，对用户来说，该部分成本构成了产品价格的主要部分；二是使用成 本，即用户在使用产品过程中，为维护产品的正常使用而支付的费用，如冰箱 使用中支付的电费和维修费。 限制性设计并不独立于现代设计之外，自然也就 摆脱不了经济特征的烙印。 2 3 5 管理特征 设计管理是设计艺术的发展趋势之一，也是新时代的设计艺术向更高台阶迈 进的瓶颈。现代工业设计是综合性的设计，是从总体上统筹规划的设计，从设 计师到制造者再到消费者面面俱到的设计。限制性设计的研究对象是人机环 境构成的有机整体，需要借助设计管理来提高设计的功能和价值。 设计管理使设计具有优秀的产品观念，实现产品优越的经济性，使产品具有 很强的区域适应性。设计管理创造出优秀的工作体系，使之发挥超高的工作效 率，有规范并高效的进行设计工作，充分运用有效资源，设计管理使设计团队 具有完善的组织，能完成同常设计工作外能积极创新、解决新问题，实在的提 升各方面的技术能力，并不断的提高处理问题的能力。 设计管理一般应该有两方面的概念，一是设计是管理的一种方式，二是管理 是设计的主要手段。公司的管理层是公司的核心部分，可以说，没有管理的公 司犹如一盘散沙，是没有创造、没有前途的。一方面，一个懂得设计的管理者， 他会很好的将设计的创造性思维贯彻到实际管理工作之中去的，这样能够保证 公司具有永恒的活力以及竞争力；另一方面，设计师在设计产品的对候，对设 计进行管理，是保证设计能够顺利进行并完成的必要手段。我们知道，现代设 计已经不是一个人的活动了，所有优秀的设计都是许多设计师共同努力的结果。 在限制性设计从开始到结尾的整个过程中，有许多不同的积极因素甚至消极的 干扰因素在里面，为了使得设计能够顺利完成，有必要对设计进行管理。设计 管理是限制性设计的一种必要的手段。 2 。3 。6 非物质化特征 限制性设计的非物质化特征表现在参与性、动态、可视性、多视点性、协同 。邓修明魁价比优势评价指标研究学术之窗2 0 0 6 ( 6 ) 1 7 9 武汉理工大学硕士学位论文 性、活动性等等。其价值主要体现在能否有效地完成交流的目的、仓q 造良好的 体验。限制性设计的非物质化特征呈现出以下几个趋势：一是从小型到微型再 到隐型。同时微型化技术带来设计观念的变化，“形式追随功能”受到前所未有 的质疑。二是从三维到平面。伴随科技的发展，自动控制技术使消费者与产品 使用之间凭借的是遥控、网络信息技术，消费者将利用自身与二维图形的对话 来实现人机的交流。这种限制手段的非物质化将成为限制的发展方向。在限制 性设计中的平面化因素的强化，使它向非物质化状态渐近。 正如马克第亚尼所说：“以电脑为中心的生活开辟了一条新的地平线。”人 类社会正处在由高度发达物质社会向非物质社会过渡，形式的非物质化，功能 的超级化，逐渐使设计脱离的物质层面，向纯精神的东西靠近。”限制性设计也 是这样，以不同的设计追求刷新了既往的设计观念，其设计思考的起点和终结 点并非仅止于有形的“物”的创造，而是更加重视无形的、“非物质”的创造扩展， 通过非物质的手段来实现限制性设计的最终目标。这种设计观念在产品设计领 域垦，特别是在限制性设计中，产生了积极的推进作用，它不仅促使设计师更 多地思考产品存在的意义，更关注产品对环境、对人类生活行为产生的影响， 同时也突破了既有的产品设计思维方式不是从有形的设计思考到有形的归 结，而是从无形的设计思考到有形的归结。 2 45 p t $ j j 性设计的原则 限制性设计的目标是为人服务，满足人的不同需求。其设计的结果是为人而 存在的，这要求遵循一定的设计原则，以求更好的为人服务。 2 4 1 效率性原则 效率是指单位时问完成的工作量，或有效结果与投入量的比率。对于产品设 计而言，如何在单位时间内发挥它的最大效能，则是限制性设计所涉及的重要 环节。通过一定的限制性设计的手段，能够在不改变产品的数量的基础上，通 过对产品功能或形态的改进，大大提高产品使用效率。 以某大厦的电梯改进方案为例。该大厦在设计初期没有预料到实际运行中 。马克第砸尼非物质社会四川人民出版社1 9 9 8 , 2 。陈跷患艉物质设计美术搬，2 0 0 4 , 2 1 4 武汉理工大学硕士学位论文 可能出现的情况，分别在不同位置设置了四部客用电梯。随着今年住户的增多， 电梯的使用日渐捉襟见肘。客户纷纷抱怨，提出电梯速度偏慢、电梯等候时间 长等意见，给物业管理工作带来了一定的困难，改善电梯运行现状迫在眉捷。 相关人员针对以上问题提出了几点解决方案： i 按高度平均设置了4 台电梯不同的基站。即用户在任意一层请求后，最近 的电梯就会先到达请求楼层。增设上班高峰功能，在上班的高峰时段，客梯在 首层停靠需达到额定载客量的8 0 或等待1 分钟后再启动，以最大限度地发挥 电梯使用效率。 2 采用电梯单双分层的方法。电梯单双分层能从一定程度上减少电梯停靠 的频率，提高使用效率。 3 采用电梯高低分区的方法。电梯高低分区是学校、企事业机关的高层建 筑最常采用限制方法，能够较大程度提高电梯的运行速度，改善电梯的运能。 其缺点是如果其中一台电梯出现故障的话，对人员分流的影响较大。 在综合分析比较这三种方案的优劣后，物业公司就具体实施单双分层还是高 低分层，决定通过具体的实践来加以区分。在征得楼内业主及客户的同意后， 该大厦管理人员分别试行单双分层以及商低分层。试行高低分区后，低区电梯 降低了运行区间，增加了运行频次；高区电梯不再停靠低区楼层，电梯在低区 运行段提高了运行速度，较大地改善了电梯运行的压力，提高了电梯运能。而 试行单双分层的效果却不甚理想，虽然实施单双分层，但电梯停靠的频次并没 有降低，运行速度也没有很大的提高，分层的效果也没有得到较好地体现。 经过试行，综合分析三种电梯分层、分区的优缺点，在充分听取了客户的意 见后，该大厦的客梯全部改为分高低区运行。实践证明电梯高低区运行改造的 效果非常明显，最大程度地发挥了设备的使用效率，从根本上解决了长期困扰 客户日常需要和管理中心的难题。 2 4 2 安全性原则 人自身就是一个充满不确定性的系统，其异常的复杂的生理、心理活动过程 左右着人的思想、意识和行为，而这些生命过程又极易受外界环境的影响。一 旦受到外界的不良影响，人们在生产生活中就极易发生安全性问题。确保系统 安全是限制性是设计追求的重要目标之一。引发事故的原因非常复杂，但根据 人机工程学的研究，从控制事故原因的角度来分析，可将事故的基本成因总结 武汉理工大学硕十学位论文 为人的原因、物的原因和环境条件三大因素构成的多元函数。限制性设计的安 全性原则应立足于“人总会发生差错”的观念中，追求物和环境的相对高的安 全水平。 设计物的安全性是一个相对的概念，这与设计物本身的性质有关。一件本身 有着先天缺陷，存在安全隐患的产品自然是危险的代名词。构成产品所涉及的 物质本身固有属性及其潜在的破坏能力构成了物的不安全因素，这是诱发事故 的物质基础，因而物的不安全因素是事故发生的客观原因。这些现实存在的可 能导致事故的物质因素称为事故的固有危险源。固有危险源是处于不安全状态 的物质因素，按其性质可分为化学、电气、机械、辐射和其它危险源共五大类。 限制性设计的目标是通过设置障碍或一定转化，将这些危险源与用户隔离开 来，最大限度的确保系统的安全运行。既保护了使用者本身的安全，也确保了 产品本身的正常运转。 图2 - 1c d 盒 如图2 - 1 是一款新型的c d 盒的设计。c d 碟片具有容易污损的特性，人手 的摩擦和汗液的腐蚀很容易给光碟