設(shè)計(jì)科學(xué)的爭(zhēng)論和設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)力

謝友柏

(1.上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，上海 200240；2.西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，西安 710049)

設(shè)計(jì)科學(xué)的爭(zhēng)論和設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)力

謝友柏1，2

(1.上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，上海 200240；2.西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，西安 710049)

本文回溯了19世紀(jì)末以來(lái)西方關(guān)于設(shè)計(jì)科學(xué)的爭(zhēng)論，探討在前工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期、工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期和后工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期中關(guān)于設(shè)計(jì)認(rèn)知和理念的變化，特別是它們?cè)谡麄€(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期中隨同滿足物質(zhì)需求產(chǎn)品生產(chǎn)能力增長(zhǎng)而發(fā)生的轉(zhuǎn)變。事實(shí)表明，當(dāng)產(chǎn)能不滿足物質(zhì)需求時(shí)，工業(yè)生產(chǎn)是以規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先；而當(dāng)規(guī)模發(fā)展到極端而導(dǎo)致產(chǎn)能過(guò)剩并引發(fā)許多社會(huì)問(wèn)題時(shí)，工業(yè)生產(chǎn)就轉(zhuǎn)向創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)。競(jìng)爭(zhēng)模式改變導(dǎo)致設(shè)計(jì)認(rèn)知和理念的變化：從保證大規(guī)模物質(zhì)生產(chǎn)、符合物質(zhì)演變規(guī)律，即理性的系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)，到滿足人們對(duì)新的和美好生活的追求，并同時(shí)滿足物質(zhì)需求、精神需求和社會(huì)需求統(tǒng)一的由創(chuàng)意引領(lǐng)的設(shè)計(jì)。哪一個(gè)設(shè)計(jì)能使創(chuàng)新成功，取決于競(jìng)爭(zhēng)，不僅僅是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，而且是在社會(huì)發(fā)展中的競(jìng)爭(zhēng)。現(xiàn)在不是會(huì)不會(huì)設(shè)計(jì)的問(wèn)題，而是設(shè)計(jì)有沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，推動(dòng)設(shè)計(jì)科學(xué)的研究，認(rèn)識(shí)這些變化非常重要。本文提出了“競(jìng)爭(zhēng)性設(shè)計(jì)”和“繼承性設(shè)計(jì)”的概念，并將后工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期稱為競(jìng)爭(zhēng)性設(shè)計(jì)時(shí)期。

設(shè)計(jì)；工業(yè)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)科學(xué)；知識(shí)；知識(shí)獲取

1 前言

什么是設(shè)計(jì)？從文字的內(nèi)涵上有很多研究[1]。不過(guò)換一個(gè)角度，設(shè)計(jì)也可以變得容易理解。一個(gè)人無(wú)論做什么事，都要先進(jìn)行設(shè)計(jì)。這個(gè)設(shè)計(jì)有時(shí)很簡(jiǎn)單，在頭腦里一閃而過(guò)，甚至僅僅在潛意識(shí)下進(jìn)行；有時(shí)則非常繁重，要很多人耗費(fèi)數(shù)年甚至更多時(shí)間，但都是設(shè)計(jì)。由此可以得到關(guān)于設(shè)計(jì)的一個(gè)定義：設(shè)計(jì)是人類一切有目的活動(dòng)的起始，其內(nèi)容是為實(shí)施制定路徑。人類的有目的活動(dòng)都可以歸納為兩種行為：設(shè)計(jì)和實(shí)施。這兩種行為從時(shí)間上并不都要截然分開，在實(shí)施過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)施方案或者路徑行不通，就要修改設(shè)計(jì)[2，3]。設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單或者繁重取決于將要去做的事。如果要做的事很簡(jiǎn)單，或者與過(guò)去已經(jīng)做過(guò)的相似，設(shè)計(jì)就會(huì)比較容易。但是即使是重復(fù)過(guò)去的事，也同樣要設(shè)計(jì)。例如，從家里去公司上班，乘6號(hào)線地鐵就可以抵達(dá)，雖然每天都差不多，出門時(shí)總還要想一想。每天都會(huì)有不同的情況：下雨嗎，要不要帶傘？今天有重要新聞，要不要順路買一張報(bào)紙看看？太累了，是不是搭出租車去？等等。即使選擇并決定仍舊搭乘6號(hào)線到公司，也是對(duì)今天的出行做了一個(gè)設(shè)計(jì)。至于制造一架大型客機(jī)，它的設(shè)計(jì)就完全不同。例如，空中客車公司的A380（見(jiàn)圖1）是當(dāng)前世界上載客量最大的客機(jī)，從1994年開始設(shè)計(jì)（或稱研發(fā)），到2006年才得到適航論證證書，歷時(shí)12年之久。

在精神世界里，設(shè)計(jì)的規(guī)模也可以很不相同：兩個(gè)人對(duì)話，你一句，我一句，每一句都是經(jīng)過(guò)頭腦設(shè)計(jì)的，不過(guò)有時(shí)并不自覺(jué)；畫一幅畫，不論是觸景生情、自?shī)首詷?lè)，還是作為產(chǎn)品銷售，也都要先行設(shè)計(jì)；拍攝一部電影，那就復(fù)雜多了，既要顧及票房?jī)r(jià)值，又要考慮社會(huì)影響，從劇本改編，演員選擇，場(chǎng)景布置，到毛片剪輯等，無(wú)一不是精心設(shè)計(jì)的結(jié)果。

圖1 空中客車公司的A380飛機(jī)Fig.1 Airbus A380

社會(huì)事務(wù)更不可能沒(méi)有設(shè)計(jì)：出臺(tái)一個(gè)政策，組建一個(gè)機(jī)構(gòu)，發(fā)起一個(gè)運(yùn)動(dòng)等，都要設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)得好壞，對(duì)社會(huì)向好的方向發(fā)展或者向壞的方向發(fā)展影響很大。人們經(jīng)常批評(píng)政府政出多門造成的混亂，就是因?yàn)轫攲釉O(shè)計(jì)沒(méi)有做好。

正因?yàn)樵O(shè)計(jì)既是每人每天都在自覺(jué)或不自覺(jué)做的，又是一切有關(guān)國(guó)計(jì)民生重大事件不可或缺的組成部分；既不能從時(shí)間上將它與實(shí)施截然分割，又不能從頂層到底層的層次上為設(shè)計(jì)劃出界線；所以很難為設(shè)計(jì)做出比上述定義更為精細(xì)的定義，也沒(méi)有必要。設(shè)計(jì)是為實(shí)施制定路徑，因此設(shè)計(jì)也是人類一項(xiàng)有目的活動(dòng)，而且是最重要的有目的活動(dòng)之一，是人類區(qū)別于動(dòng)物的一個(gè)標(biāo)志。

自從人類以制造工具使自己區(qū)別于其他動(dòng)物，人就開始設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)是人類文明的重要組成部分。中國(guó)作為一個(gè)有悠久文明的國(guó)家，在設(shè)計(jì)方面也做出了許多杰出的貢獻(xiàn)。例如，關(guān)于政治的合縱連橫，關(guān)于軍事的三十六計(jì)，關(guān)于物質(zhì)的四大發(fā)明——造紙、火藥、指南針和活字印刷，以及地動(dòng)儀、木牛流馬等，都是優(yōu)秀設(shè)計(jì)的典范。元末明初的文學(xué)作品《三國(guó)演義》[4]和宋代的紀(jì)實(shí)作品《天工開物》[5]就是兩本講了許多關(guān)于設(shè)計(jì)故事和實(shí)例的書。遺憾的是，并沒(méi)有見(jiàn)到那個(gè)時(shí)期研究設(shè)計(jì)的專門書籍，雖然這些設(shè)計(jì)都閃耀著設(shè)計(jì)者超人智慧的光芒，但是并沒(méi)有關(guān)于如何能夠復(fù)制這些光芒的論述，即沒(méi)有設(shè)計(jì)科學(xué)的研究。

2 關(guān)于設(shè)計(jì)科學(xué)的爭(zhēng)論

設(shè)計(jì)被視為一個(gè)領(lǐng)域，始于西方。把設(shè)計(jì)科學(xué)作為一個(gè)問(wèn)題來(lái)討論，也是始于西方。爭(zhēng)論的核心是有沒(méi)有設(shè)計(jì)科學(xué)？設(shè)計(jì)與科學(xué)之間是什么關(guān)系？如果有設(shè)計(jì)科學(xué)，設(shè)計(jì)科學(xué)是什么？中國(guó)經(jīng)歷了太長(zhǎng)的封建統(tǒng)治，工業(yè)社會(huì)遲遲沒(méi)有到來(lái)，近百余年又是內(nèi)憂外患，直到解放前，國(guó)家一直處于混亂和貧窮之中，錯(cuò)過(guò)了這場(chǎng)爭(zhēng)論的參與。

較早使用“設(shè)計(jì)科學(xué)（design science）”這個(gè)詞的是沃爾特?格羅皮烏斯（Walter Adolph Georg Gropius，1883—1969）和理查德·巴克敏斯特·福樂(lè)（Richard Buckminster Fuller，1895—1983）。當(dāng)時(shí)他們可能并沒(méi)有深究“設(shè)計(jì)”和“科學(xué)”這兩個(gè)概念之間的關(guān)系，而僅僅是希望表達(dá)自己對(duì)設(shè)計(jì)的某種企望。格羅皮烏斯是一個(gè)建筑領(lǐng)域的教育家，在他主持德國(guó)國(guó)立建筑學(xué)院（包豪斯Bauhaus）期間（1919—1927）以及以后在美國(guó)哈佛大學(xué)任教中，全力以赴地進(jìn)行教育改革。他注重建筑造型與實(shí)用功能合而為一，主張從工業(yè)化的角度來(lái)發(fā)展設(shè)計(jì)教育，放棄傳統(tǒng)手工藝的設(shè)計(jì)教育。他力圖為設(shè)計(jì)尋求一個(gè)技術(shù)和藝術(shù)的“公分母”，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和藝術(shù)的統(tǒng)一，并將這個(gè)追求表達(dá)為設(shè)計(jì)科學(xué)。福樂(lè)是有名的建筑師和發(fā)明家，他的理念是在設(shè)計(jì)中有效地利用科學(xué)原理使得地球上的有限資源能夠滿足全人類需求而不破壞植物的生態(tài)過(guò)程。他在世界各地演講，宣傳他的利用世界資源以造福人類的主張，并宣告將有“世界設(shè)計(jì)科學(xué)10年（1965—1975）”的到來(lái)。

實(shí)際上，在更早時(shí)候，就已經(jīng)有人提出要“科學(xué)地設(shè)計(jì)”。與19世紀(jì)末和20世紀(jì)初西方現(xiàn)代主義哲學(xué)思潮發(fā)展同步，以滿足人類物質(zhì)需求為主的產(chǎn)品——人造物（artifacts）的生產(chǎn)方式也發(fā)生了深刻變化。人類有目的活動(dòng)，除人造物以外，還有人造事，平時(shí)講做事，其實(shí)這個(gè)事可以是事也可以是物，可以統(tǒng)一稱之為“產(chǎn)品”（廣義產(chǎn)品）。準(zhǔn)確一點(diǎn)，可以有區(qū)別地說(shuō)是生產(chǎn)滿足物質(zhì)功能需求的產(chǎn)品，生產(chǎn)滿足精神功能需求的產(chǎn)品和生產(chǎn)滿足社會(huì)功能需求的產(chǎn)品，以下簡(jiǎn)稱物質(zhì)產(chǎn)品、精神產(chǎn)品和社會(huì)產(chǎn)品。如果以設(shè)計(jì)在物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)中存在的狀態(tài)劃分，設(shè)計(jì)認(rèn)知和理念的變化可以分為前工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期、工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期和后工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期。在前工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期，產(chǎn)品是由工匠手工做出來(lái)的。這個(gè)階段的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)與實(shí)施不分，藝術(shù)和技術(shù)不分，都是在工匠自己的頭腦和手里進(jìn)行和完成。這個(gè)時(shí)期的競(jìng)爭(zhēng)取勝，創(chuàng)意和手藝是并重的。隨著工業(yè)社會(huì)的形成，機(jī)械化、電氣化和信息化使得生產(chǎn)物質(zhì)產(chǎn)品的產(chǎn)能即實(shí)施的能力得到極大提高。于是設(shè)計(jì)和實(shí)施就不能再集中在一個(gè)人身上，設(shè)計(jì)完成以后，實(shí)施主要由機(jī)器設(shè)備來(lái)完成，這就產(chǎn)生了設(shè)計(jì)領(lǐng)域和許多專門做設(shè)計(jì)的人——設(shè)計(jì)師。

在大規(guī)模生產(chǎn)中，與過(guò)去手工作業(yè)一個(gè)工匠只做數(shù)得出的幾個(gè)產(chǎn)品不同，一個(gè)設(shè)計(jì)往往要做出成千上萬(wàn)相同的產(chǎn)品，或者說(shuō)是重復(fù)地實(shí)施成千上萬(wàn)次（藝術(shù)產(chǎn)品、文化產(chǎn)品、思想意識(shí)產(chǎn)品、服務(wù)產(chǎn)品和政策產(chǎn)品等除外，仍舊或多或少保持手工作業(yè)的特征），于是就有了“工業(yè)設(shè)計(jì)”這個(gè)概念以示與其他設(shè)計(jì)的區(qū)別。例如，中國(guó)一個(gè)做汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)的中等規(guī)?；钊h(huán)廠，一年可以生產(chǎn)1億多片活塞環(huán)，這些活塞環(huán)僅僅屬于數(shù)十個(gè)不同的設(shè)計(jì)。實(shí)施中不允許改變?cè)O(shè)計(jì)，大規(guī)模物質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)是一個(gè)物質(zhì)演變的過(guò)程，要求設(shè)計(jì)盡可能精準(zhǔn)、可靠和符合自然科學(xué)（物質(zhì)演變）的規(guī)律，任何設(shè)計(jì)失誤都會(huì)造成巨大損失，因此設(shè)計(jì)一旦完成，絕不輕易改變。而只有在改變?cè)O(shè)計(jì)時(shí)才發(fā)揮作用的創(chuàng)意，對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)不再總是那么重要。在工業(yè)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)很長(zhǎng)時(shí)間中，社會(huì)物質(zhì)需求與產(chǎn)能之間的缺口推動(dòng)物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，規(guī)模成為競(jìng)爭(zhēng)的首選，創(chuàng)新則甚至成為規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)立面。專利往往被企業(yè)收買后鎖在保險(xiǎn)箱里，自己不用也讓別人不能用，因?yàn)楦漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)于規(guī)模生產(chǎn)的投入會(huì)造成巨大損失。這種生產(chǎn)方式發(fā)展到極致就是由弗里德里克?泰勒（Frederick Taylor，1850—1915）提出的泰勒主義①http：//en.wikipedia.org/w/index.php?title=Scientific_management&oldid=606553150，和較早由亨利?福特（Henry Ford，1863—1947）創(chuàng)造的福特制生產(chǎn)②http：//en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fordism&oldid=593605402的結(jié)合，實(shí)際上是一種剛性的流水作業(yè)物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)模式。另一方面，自然科學(xué)如材料科學(xué)、工程科學(xué)、建筑科學(xué)和行為科學(xué)等的進(jìn)展，其成果為設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)、可靠、符合自然規(guī)律和符合大規(guī)模物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)等要求提供了手段，驅(qū)使人們?cè)谠O(shè)計(jì)中越來(lái)越多地應(yīng)用這些成果，換一個(gè)說(shuō)法，就是越來(lái)越趨于理性。1920年，《風(fēng)格派》雜志的主角荷蘭藝術(shù)家特奧?凡?杜思伯格（Theo van Doesburg，1883—1931）就說(shuō)：“我們的時(shí)代反對(duì)藝術(shù)、科學(xué)、技術(shù)等中一切主觀的推斷。已經(jīng)控制幾乎所有現(xiàn)代生活潮流的是反對(duì)動(dòng)物的自發(fā)、自然的統(tǒng)治和藝術(shù)的廢話。為了構(gòu)造一個(gè)新的對(duì)象，我們需要一種新的方法，也就是說(shuō)一個(gè)客觀系統(tǒng)”[6]。這個(gè)觀點(diǎn)表明基于直覺(jué)和靈感的創(chuàng)意在設(shè)計(jì)中已經(jīng)退居后位。設(shè)計(jì)方法運(yùn)動(dòng)在20世紀(jì)60年代發(fā)展得更為強(qiáng)勁，新的設(shè)計(jì)方法源于第二次世界大戰(zhàn)中為解決緊迫問(wèn)題采用更科學(xué)的和更多依賴計(jì)算的方法，后來(lái)成為在民用上發(fā)展起來(lái)的如最優(yōu)化、可靠性、運(yùn)籌學(xué)和管理決策技術(shù)等。

這個(gè)時(shí)期的“設(shè)計(jì)科學(xué)”和“設(shè)計(jì)方法”是混為一談的，但是可以看到一個(gè)微妙的變化，設(shè)計(jì)科學(xué)的發(fā)展被引導(dǎo)向支持一種明確經(jīng)過(guò)組織的、理性的和系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方法，而不是去探討設(shè)計(jì)和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。早前格羅皮烏斯和福樂(lè)的企望，即能夠?qū)υO(shè)計(jì)提供實(shí)際支持的設(shè)計(jì)科學(xué)，漸漸演變成為一個(gè)設(shè)計(jì)方法論的學(xué)術(shù)領(lǐng)域，在這個(gè)領(lǐng)域里設(shè)計(jì)科學(xué)趨同于系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，而精神功能的設(shè)計(jì)和物質(zhì)功能的設(shè)計(jì)也就分道揚(yáng)鑣，更談不上聯(lián)系到社會(huì)功能的設(shè)計(jì)。這個(gè)方法的代表作可以舉出格哈德?帕爾（Gerhard Pahl，1925—）和烏爾夫干格?巴爾茲（Wolfgang Beitz，1913—2013）的《工程設(shè)計(jì)學(xué)》[7]，它的副標(biāo)題就是“系統(tǒng)的方法”，這本書被喻為設(shè)計(jì)方法的圣經(jīng)[8]。不過(guò)這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法并沒(méi)有被實(shí)際所完全接受，而是遭到了眾多批評(píng)，它的價(jià)值也沒(méi)有得到實(shí)際證明。

需要說(shuō)明的一點(diǎn)，許多這類討論都同時(shí)提到設(shè)計(jì)過(guò)程，實(shí)際上設(shè)計(jì)過(guò)程不能獨(dú)立于設(shè)計(jì)方法存在，可以認(rèn)為設(shè)計(jì)方法包括設(shè)計(jì)過(guò)程，不必單獨(dú)討論。

從20世紀(jì)70年代開始，出現(xiàn)了一股逆流，一些原來(lái)這個(gè)運(yùn)動(dòng)的開拓者后來(lái)又站到了相反的立場(chǎng)。例如，克列斯托福·亞列山大（Christopher Alexander，1936—）是創(chuàng)作過(guò)一種建筑和規(guī)劃方面理性方法的著名建筑師，他說(shuō)：“我已經(jīng)與這個(gè)領(lǐng)域脫離關(guān)系，在所謂的‘設(shè)計(jì)方法’中，對(duì)設(shè)計(jì)建筑有用的東西微乎其微，我絕不再讀任何這方面的文獻(xiàn)，我要說(shuō)，忘掉它，整個(gè)忘掉它”[9]。另一位設(shè)計(jì)方法的開拓者杰·克列斯托福·約翰（J Christopher John，1927—）說(shuō)：“在70年代里，我反對(duì)那些設(shè)計(jì)方法，我不喜歡機(jī)器語(yǔ)言，不喜歡行為主義，不喜歡將全部生命固定在一個(gè)邏輯的框架里”[10]。

這個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期后期的轉(zhuǎn)折可以從工業(yè)社會(huì)的發(fā)展歷程做出解釋。工業(yè)社會(huì)的前期，社會(huì)物質(zhì)需求與產(chǎn)能之間的缺口推動(dòng)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)規(guī)模成為競(jìng)爭(zhēng)的首選。經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)期，由競(jìng)爭(zhēng)推動(dòng)的技術(shù)進(jìn)步使產(chǎn)能很快增加，量的需求逐步得到滿足并轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘤?，并且?dǎo)致產(chǎn)能過(guò)剩，資源浪費(fèi)，環(huán)境污染。到一定程度，需求從量轉(zhuǎn)變成質(zhì)，人們追求更美好的生活而不是低水平的物質(zhì)占有，后者已經(jīng)比較容易滿足，規(guī)模不再能解決問(wèn)題。其中有兩個(gè)深刻的變化：一是新的東西往往更受到人們的追求，“新”要靠設(shè)計(jì)，要靠創(chuàng)意，創(chuàng)意成為設(shè)計(jì)中比精準(zhǔn)、可靠和符合自然規(guī)律等更具有決定意義的要素，一旦設(shè)計(jì)出來(lái)，生產(chǎn)（實(shí)施）不再是很大問(wèn)題；二是美好生活有多方面需求，包括物質(zhì)功能需求、精神功能需求和社會(huì)功能需求。

例如，中國(guó)工程院在北京德勝門的院部建筑（見(jiàn)圖2），這在當(dāng)時(shí)是一個(gè)新設(shè)計(jì)，中國(guó)工程院自1994年成立以后一直租用別的單位的樓宇。世界上沒(méi)有第二個(gè)中國(guó)工程院，當(dāng)然這個(gè)設(shè)計(jì)是新的；它同時(shí)又必須能夠顯示中國(guó)工程院的世紀(jì)威望。在物質(zhì)上要能夠容納中國(guó)工程院機(jī)關(guān)辦公、院士學(xué)術(shù)交流、院士短時(shí)間休息的需求，在精神上要能夠使人們感到一種端莊、凝重、活躍的學(xué)術(shù)氛圍和優(yōu)美、舒適、自在的工作環(huán)境，而只要看到建筑就能夠意識(shí)到中國(guó)工程院在世界上的地位和影響則是它要滿足的社會(huì)需求。當(dāng)然，建筑要符合自然科學(xué)和工程技術(shù)規(guī)律，滿足可靠性和成本等的要求也是不言自喻的。

圖2 中國(guó)工程院在北京德勝門的院部Fig.2 The office building of Chinese Academy of Engineering at Deshengmen in Beijing

如果說(shuō)在工業(yè)社會(huì)發(fā)展的早期，物質(zhì)功能是關(guān)注的重點(diǎn)，而到了現(xiàn)在，精神功能和社會(huì)功能需求則上升到了更重要的位置，甚至到了主要位置。例如，起初制造汽車只是為了載人或者運(yùn)輸貨物，車輛只要能夠按照駕駛員的控制行進(jìn)就可以；后來(lái)車多了，能夠行進(jìn)已經(jīng)不成問(wèn)題，乘車成為生活享受和表現(xiàn)自身價(jià)值的要素，舒適、漂亮、豪華、多功能是購(gòu)車族追逐的目標(biāo)。另一方面，車輛越來(lái)越多，車輛的排放污染了環(huán)境，霧霾成為不可忍受的社會(huì)問(wèn)題。限制排放就變成對(duì)汽車不斷提升的剛性需求（約束條件）。當(dāng)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)代替了規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)，創(chuàng)意就成為競(jìng)爭(zhēng)更重要的要素。這種變化表現(xiàn)為在物質(zhì)功能為主的產(chǎn)品中精神功能的權(quán)重在競(jìng)爭(zhēng)中占有的比例越來(lái)越大；精神功能為主的產(chǎn)品（如文化、藝術(shù)）越來(lái)越受到人們的追求，占有越來(lái)越大的市場(chǎng)份額；社會(huì)功能為主的產(chǎn)品（如政策、金融等）更具有在世界上呼風(fēng)喚雨的作用。設(shè)計(jì)中精神功能和社會(huì)功能的創(chuàng)新不能由自然科學(xué)的法則計(jì)算出來(lái)，而是來(lái)自在已有知識(shí)基礎(chǔ)上的創(chuàng)意；事實(shí)上，物質(zhì)功能的創(chuàng)新也同樣不能計(jì)算出來(lái)。創(chuàng)意源于直覺(jué)和靈感，直覺(jué)和靈感產(chǎn)生于已有知識(shí)的重組，往往遵循一種行為反應(yīng)的法則，而不能按照系統(tǒng)方法或者理性方法事先規(guī)定的路徑行進(jìn)[2，3]。

在設(shè)計(jì)科學(xué)的發(fā)展被引導(dǎo)向形成理性的和系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方法而又遭到廣泛批評(píng)的同時(shí)，自然會(huì)引發(fā)討論：為什么要將設(shè)計(jì)和科學(xué)放在一個(gè)詞里面，能不能放到一起，以及設(shè)計(jì)和科學(xué)之間的區(qū)別究竟在什么地方？通常，設(shè)計(jì)可以是一個(gè)領(lǐng)域，可以是一種行為，也可以是一個(gè)行為的產(chǎn)物。設(shè)計(jì)是所有設(shè)計(jì)行為和行為產(chǎn)物總和的稱呼。當(dāng)然，科學(xué)也是一個(gè)領(lǐng)域，有別于文學(xué)或者藝術(shù)。如果把科學(xué)用于指示一種行為，那么指的就是科學(xué)“研究”?？茖W(xué)也可以理解為科學(xué)研究的產(chǎn)物，科學(xué)研究產(chǎn)生科學(xué)。中文的魅力在于從上下文就可以知道一個(gè)多意詞在這里是什么意思，不必特意注明它們是名詞還是動(dòng)詞。一些人由于不認(rèn)可系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，就在設(shè)計(jì)和科學(xué)的不同上展開爭(zhēng)論以挑戰(zhàn)設(shè)計(jì)科學(xué)這個(gè)概念。“科學(xué)家力圖確定已有結(jié)構(gòu)的組成，設(shè)計(jì)師則力圖塑造新結(jié)構(gòu)的組成”[9]。“科學(xué)方法是一種探求已經(jīng)存在事物性質(zhì)的行為模式，而設(shè)計(jì)方法則是一種發(fā)明還不存在事物的行為模式，科學(xué)是分析性的，設(shè)計(jì)是構(gòu)想性的”[11]。“自然科學(xué)關(guān)心事物是什么樣的，而設(shè)計(jì)則關(guān)心事物應(yīng)該是什么樣的”[12]。

從這些爭(zhēng)論可以看到，將設(shè)計(jì)科學(xué)引導(dǎo)向發(fā)展一種理性的、系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方法的人，很大程度上是從自己專業(yè)的角度看設(shè)計(jì)，如德國(guó)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法學(xué)派起源就是機(jī)械零件的設(shè)計(jì)[13]。他們并未將設(shè)計(jì)看成是人類一切有目的活動(dòng)的起始。從專業(yè)角度看設(shè)計(jì)，方法至關(guān)重要，有了方法，設(shè)計(jì)就可以進(jìn)行了。有些與各專業(yè)都有關(guān)的共同原則通常會(huì)部分溶入專業(yè)的設(shè)計(jì)方法，但是往往忽視了許多最重要的基本原則，也包括格羅皮烏斯和福樂(lè)企望的未來(lái)。而且不同專業(yè)的設(shè)計(jì)方法不會(huì)有很多相同的關(guān)注點(diǎn)。例如，外科醫(yī)生設(shè)計(jì)一個(gè)手術(shù)，畫家設(shè)計(jì)一幅油畫，導(dǎo)演設(shè)計(jì)一場(chǎng)演出，建筑師設(shè)計(jì)一幢高樓，機(jī)械工程師設(shè)計(jì)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，軟件工程師設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算程序，市長(zhǎng)設(shè)計(jì)一個(gè)政策，教授設(shè)計(jì)一堂課程等，他們所用的方法之間有很大差別。如果任何一個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)師將自己的專業(yè)設(shè)計(jì)方法說(shuō)成是設(shè)計(jì)科學(xué)，爭(zhēng)論就不可避免，其實(shí)諸多爭(zhēng)論并未涉及設(shè)計(jì)和科學(xué)之間關(guān)系的本質(zhì)，這在一些關(guān)于這方面的文獻(xiàn)中都可以看到[11，12]。從設(shè)計(jì)是人類一切有目的活動(dòng)的起始的定義出發(fā)，設(shè)計(jì)科學(xué)研究的是對(duì)所有設(shè)計(jì)都適用的共同規(guī)律，這樣其實(shí)就沒(méi)有什么可以爭(zhēng)論的了。

“設(shè)計(jì)科學(xué)是學(xué)習(xí)、研究和積累設(shè)計(jì)過(guò)程及其操作的知識(shí)。設(shè)計(jì)科學(xué)致力于收集、組織和改進(jìn)可能與設(shè)計(jì)相關(guān)的這些方面的思維和信息，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中提出和進(jìn)行對(duì)實(shí)際從事設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)有價(jià)值的研究”[14]。雖然這一段描述后來(lái)被認(rèn)為是“從實(shí)用主義轉(zhuǎn)向”[12]，但是還是為設(shè)計(jì)科學(xué)給出一個(gè)大概的輪廓。司馬賀（Herbert A Simon，1916—2001）曾經(jīng)寫過(guò)：“很少有工程師和作曲家能夠進(jìn)行一場(chǎng)關(guān)于各自專業(yè)工作內(nèi)容的有共同價(jià)值的對(duì)話。然而筆者認(rèn)為他們可以進(jìn)行關(guān)于設(shè)計(jì)的這樣一種對(duì)話。這就可以發(fā)現(xiàn)他們都在從事相同的創(chuàng)造性活動(dòng)，可以分享他們?cè)趧?chuàng)造性的專業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)”[15]。因此，既不能認(rèn)為設(shè)計(jì)就是科學(xué)或者設(shè)計(jì)與科學(xué)無(wú)關(guān)，也不能認(rèn)為設(shè)計(jì)這樣一個(gè)人類一切有目的活動(dòng)的起始沒(méi)有共同規(guī)律可以研究。

3 設(shè)計(jì)的競(jìng)爭(zhēng)力和競(jìng)爭(zhēng)性設(shè)計(jì)

從一百多年來(lái)關(guān)于設(shè)計(jì)科學(xué)的爭(zhēng)論可以看到，在整個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期，對(duì)設(shè)計(jì)的認(rèn)知和理念發(fā)生了根本變化。從追求理性的設(shè)計(jì)到認(rèn)為它沒(méi)有多少實(shí)際意義，從呼喚設(shè)計(jì)科學(xué)到強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)和科學(xué)的不同等，這些變化深刻地反映了工業(yè)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和變化，不僅是農(nóng)業(yè)社會(huì)到工業(yè)社會(huì)的發(fā)展，更重要的是工業(yè)社會(huì)自身生產(chǎn)模式的改變。生產(chǎn)力的發(fā)展同時(shí)改變了人的追求和各種社會(huì)關(guān)系，也改變了工業(yè)設(shè)計(jì)。推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的是競(jìng)爭(zhēng)，起初競(jìng)爭(zhēng)推動(dòng)物質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模發(fā)展，要求工業(yè)設(shè)計(jì)滿足規(guī)模發(fā)展的需要。當(dāng)產(chǎn)能膨脹到極端，競(jìng)爭(zhēng)又否定規(guī)模發(fā)展，要求工業(yè)設(shè)計(jì)支持創(chuàng)新發(fā)展。回憶工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期早期，提出設(shè)計(jì)科學(xué)的格羅皮烏斯和福樂(lè)，他們都是建筑設(shè)計(jì)師。建筑是物質(zhì)需求、精神需求和社會(huì)需求，或者自然科學(xué)、工程技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合始終較為緊密的領(lǐng)域，他們更多考慮在設(shè)計(jì)時(shí)將各種需求統(tǒng)一起來(lái)，上一節(jié)關(guān)于中國(guó)工程院院部建筑設(shè)計(jì)的例子已經(jīng)討論過(guò)這個(gè)特點(diǎn)。不過(guò)工業(yè)社會(huì)里許多其他工業(yè)領(lǐng)域的情況并非如此。許多物質(zhì)產(chǎn)品特別是不直接為人所消費(fèi)的產(chǎn)品，關(guān)注的是物質(zhì)功能的創(chuàng)新，對(duì)滿足精神需求要求不高，極端情況如核反應(yīng)堆內(nèi)部的主循環(huán)冷卻泵，人難得在它旁邊工作，設(shè)計(jì)中很少考慮精神需求，反應(yīng)堆主循環(huán)冷卻泵的設(shè)計(jì)是追求60年不維修而能夠可靠工作。泰勒主義和福特主義追求的是滿足產(chǎn)品規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)的需求，以擴(kuò)大規(guī)模、降低生產(chǎn)成本競(jìng)爭(zhēng)取勝，因此理性的、系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)理論和方法在這些領(lǐng)域中似乎更吸引注意。后來(lái)雖然有了精益制造、敏捷制造、柔性制造和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）等的出現(xiàn)，但是其追求的目標(biāo)并沒(méi)有多少根本變化。這種生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)的模式形成了產(chǎn)生如帕爾和巴爾茲的《工程設(shè)計(jì)學(xué)——系統(tǒng)的方法》一書的環(huán)境，主要是針對(duì)（廣義）機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，它不能用于軟件設(shè)計(jì)，也不能用于工藝設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)和材料設(shè)計(jì)等，這就引起各種詬病。同時(shí)，由于各行各業(yè)都形成了自己的設(shè)計(jì)理論和方法，工業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容其實(shí)已經(jīng)被掏空，只剩下了一個(gè)“表觀”設(shè)計(jì)的外殼。另外，既然設(shè)計(jì)是人類一切有目的活動(dòng)的起始，并不是所有產(chǎn)品（廣義）都像工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)那樣需要和可以大規(guī)模實(shí)施（生產(chǎn)），國(guó)家制定五年計(jì)劃，動(dòng)用浩大的資源和人力來(lái)做這個(gè)頂層設(shè)計(jì)，最后只能實(shí)施一個(gè)計(jì)劃。許多文化和藝術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)仍舊保持前工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期的模式，設(shè)計(jì)者也是實(shí)施者，雖然利用了大量現(xiàn)代技術(shù)，如影像、聲響、信息處理等，不過(guò)設(shè)計(jì)的基本特征也沒(méi)有太大變化，頭腦中基于直覺(jué)和靈感的創(chuàng)意仍然占據(jù)主要地位。

那么，設(shè)計(jì)科學(xué)向理性化和系統(tǒng)化方法方向發(fā)展怎么又引起詬病了呢？這是因?yàn)樯a(chǎn)能力發(fā)展導(dǎo)致設(shè)計(jì)認(rèn)知和理念的變化，使得原來(lái)保證規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)需求的理性化和系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)不再能夠滿足創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)設(shè)計(jì)的需要。

已經(jīng)說(shuō)過(guò)，產(chǎn)能的極大發(fā)展導(dǎo)致社會(huì)發(fā)生了兩個(gè)與設(shè)計(jì)有關(guān)的深刻變化。一個(gè)是“新”成為追求的目標(biāo)，許多被拋棄的事物，并不是因?yàn)椴荒苡昧?，而僅僅是因?yàn)樗鼈儾辉偈切碌?。另一個(gè)是越來(lái)越多的人在物質(zhì)功能需求比較容易滿足后，進(jìn)而更多追求精神功能需求和社會(huì)功能需求的滿足。追求精神功能既表現(xiàn)在對(duì)于物質(zhì)功能為主的產(chǎn)品，要求其同時(shí)能夠越來(lái)越多地滿足精神功能需求，又表現(xiàn)在對(duì)精神功能產(chǎn)品的熱捧。如果用20世紀(jì)三四十年代和現(xiàn)在演員的身價(jià)相比，那是天壤之別，這就是文藝產(chǎn)品從為極少數(shù)達(dá)官顯貴服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足大眾精神功能需求的結(jié)果。而旅游居然能夠形成這樣大的市場(chǎng)，更能夠說(shuō)明這種精神功能需求已經(jīng)能夠成為普通人群追逐的目標(biāo)。社會(huì)功能為主產(chǎn)品，包括各種制度、政策和組織機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)就成為人類其他各種活動(dòng)和美好生活能否正常進(jìn)行和實(shí)現(xiàn)的保證。社會(huì)的價(jià)值觀、道德、風(fēng)尚也都是必須和可以引導(dǎo)和塑造的，這就要設(shè)計(jì)各種各樣以滿足社會(huì)功能需求為主的產(chǎn)品。追求“新”和更新速度的不斷增加，社會(huì)不斷從平衡到不平衡，出現(xiàn)越來(lái)越多的新的問(wèn)題，社會(huì)產(chǎn)品更新速度和要求達(dá)到新平衡的迫切程度也越來(lái)越高。隨著經(jīng)濟(jì)全球一體化和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，網(wǎng)絡(luò)信息產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)金融產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)文化產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)產(chǎn)品和物質(zhì)產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)上的交易，不斷給設(shè)計(jì)提出新的方向和新的內(nèi)容，而且產(chǎn)品的物質(zhì)功能、精神功能和社會(huì)功能也越來(lái)越趨于同一化而難以在設(shè)計(jì)中孤立地考慮。這只要看手機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展對(duì)社會(huì)帶來(lái)多快、多大的影響就不必更多論證了。當(dāng)然，手機(jī)如此競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展的正面和負(fù)面作用還需要觀察，社會(huì)功能需求被人們認(rèn)識(shí)往往需要很長(zhǎng)時(shí)間。

創(chuàng)新是為了競(jìng)爭(zhēng)取勝，要求采用此前未曾用過(guò)的知識(shí)和滿足現(xiàn)在不能滿足的需求。創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)首先要求不斷改變?cè)O(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中此前未曾有過(guò)的解決方案的設(shè)想就是創(chuàng)意，沒(méi)有創(chuàng)意的引領(lǐng)，就沒(méi)有新的設(shè)計(jì)，沒(méi)有正確的設(shè)計(jì)，就沒(méi)有成功的創(chuàng)新。創(chuàng)意是一個(gè)基于創(chuàng)意者知識(shí)的主觀行為，而產(chǎn)品則是需要被客觀所接受。創(chuàng)意產(chǎn)生后，是否能夠符合設(shè)計(jì)所企望滿足的需求，是否考慮到客觀的現(xiàn)狀和變化，是否考慮到各種約束條件，是否能夠競(jìng)爭(zhēng)取勝，都要經(jīng)過(guò)理性的評(píng)價(jià)和檢驗(yàn)，這些就是科學(xué)，是探求已經(jīng)存在事物（創(chuàng)意）性質(zhì)的行為。不僅是自然科學(xué)，而且還有心理科學(xué)和社會(huì)科學(xué)，除非某些創(chuàng)意僅僅是供自己欣賞。成功的創(chuàng)新一定要得到社會(huì)認(rèn)可，創(chuàng)意和創(chuàng)新的區(qū)別就在這里。創(chuàng)意和評(píng)價(jià)是設(shè)計(jì)的兩個(gè)基本要素。

創(chuàng)意的基礎(chǔ)是已有知識(shí)，而創(chuàng)意的評(píng)價(jià)手段是獲取新知識(shí)，設(shè)計(jì)的本質(zhì)是知識(shí)的流動(dòng)、競(jìng)爭(zhēng)和進(jìn)化。設(shè)計(jì)所需要的知識(shí)，絕不僅僅是哪一個(gè)專業(yè)的知識(shí)，這方面已經(jīng)有很多論述[2，3，16，17]。

當(dāng)人們追求新的時(shí)候，哪一個(gè)設(shè)計(jì)更能夠適應(yīng)新的需求？當(dāng)人們追求美好生活的時(shí)候，哪一個(gè)設(shè)計(jì)更能夠提供美好生活？這是由競(jìng)爭(zhēng)決定的。推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的是競(jìng)爭(zhēng)，推動(dòng)設(shè)計(jì)發(fā)展的也是競(jìng)爭(zhēng)。即使都是正確的設(shè)計(jì)，其成功與失敗取決于競(jìng)爭(zhēng)。正確與否最終并不是看計(jì)算與試驗(yàn)的結(jié)果，而是看它在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力[16，17]。諾基亞（Nokia）手機(jī)之所以失敗，不是它在計(jì)算和試驗(yàn)中出了什么問(wèn)題，也不是它在生產(chǎn)技術(shù)上落后了多少，而是在對(duì)社會(huì)需求變化的理解和運(yùn)用上輸給了蘋果（Apple）和三星（Samsung）。

但是也要注意，不僅僅是市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，還需要有在社會(huì)發(fā)展中的競(jìng)爭(zhēng)力。曾經(jīng)和許多企業(yè)家討論過(guò)，企業(yè)的目標(biāo)是什么？幾乎絕大部分答案都是“賺錢”或者類似的措辭。如果不關(guān)心社會(huì)責(zé)任，為利益競(jìng)爭(zhēng)而將社會(huì)導(dǎo)向破壞和諧和美好生活，這種設(shè)計(jì)最終也是要被社會(huì)所拒絕的[2，3]。令人擔(dān)憂的是，這類設(shè)計(jì)現(xiàn)在到處都可以看到。

因此，設(shè)計(jì)科學(xué)至少有兩個(gè)命題急待研究：創(chuàng)新中設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)的規(guī)律，以及知識(shí)在設(shè)計(jì)中的行為和高效運(yùn)用。一本廣為流傳的書里介紹了許多美妙的創(chuàng)新成功故事，特別是創(chuàng)意在創(chuàng)新中的引領(lǐng)作用，但是缺少分析創(chuàng)新中設(shè)計(jì)的知識(shí)本質(zhì)[18]。另外一本為設(shè)計(jì)科學(xué)做出重要貢獻(xiàn)的書[19]提出設(shè)計(jì)中有兩個(gè)公理，不足之處是沒(méi)有給出當(dāng)兩個(gè)設(shè)計(jì)公理不能滿足時(shí)如何得到解決問(wèn)題的知識(shí)，這在該書譯者序里面已經(jīng)討論。

從上面的分析可以理解20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的這股逆流的生產(chǎn)和社會(huì)背景，這股逆流是工業(yè)設(shè)計(jì)更深刻變化的前奏，同時(shí)也預(yù)示后工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)代的到來(lái)。設(shè)計(jì)不再為規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)服務(wù)，而是為創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)服務(wù)。設(shè)計(jì)也已經(jīng)不再是孤立的工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。如果工業(yè)設(shè)計(jì)是應(yīng)工業(yè)社會(huì)之運(yùn)而生，那么在工業(yè)社會(huì)這個(gè)名稱已經(jīng)不能表達(dá)當(dāng)前社會(huì)特征的今天，工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期這個(gè)名稱也需要有另外一個(gè)更能夠表達(dá)今天和以后設(shè)計(jì)特征的名稱。這個(gè)名稱就是“競(jìng)爭(zhēng)性設(shè)計(jì)時(shí)期”，而工業(yè)設(shè)計(jì)也需要用“競(jìng)爭(zhēng)性設(shè)計(jì)”來(lái)取代。工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期由于規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)的需要，設(shè)計(jì)中變化的成分往往不如繼承的成分，可以說(shuō)比較多的是“繼承性設(shè)計(jì)”。前面說(shuō)過(guò)的每天設(shè)計(jì)如何乘6號(hào)線地鐵上班的例子一般都是繼承性設(shè)計(jì)。競(jìng)爭(zhēng)性設(shè)計(jì)時(shí)期需要的是創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)，雖然也有大量繼承性設(shè)計(jì)，但是決定創(chuàng)新是否成功的則是設(shè)計(jì)中的競(jìng)爭(zhēng)性成分或者叫做設(shè)計(jì)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，研究設(shè)計(jì)科學(xué)，為后工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期即競(jìng)爭(zhēng)性設(shè)計(jì)時(shí)期做好準(zhǔn)備，已經(jīng)到了前所未有的迫切程度。

4 在中國(guó)推動(dòng)設(shè)計(jì)科學(xué)研究的意義

上一節(jié)介紹過(guò)的一個(gè)觀點(diǎn)，“設(shè)計(jì)科學(xué)是學(xué)習(xí)、研究和積累設(shè)計(jì)過(guò)程及其操作的知識(shí)。設(shè)計(jì)科學(xué)致力于收集、組織和改進(jìn)可能與設(shè)計(jì)相關(guān)的這些方面的思維和信息，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中提出和進(jìn)行對(duì)實(shí)際從事設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)有價(jià)值的研究”[13]。這一段關(guān)于設(shè)計(jì)科學(xué)的描述缺少對(duì)設(shè)計(jì)行為更高層次的概括，僅僅從某些專業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)看問(wèn)題，僅僅企望對(duì)“從事設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)有價(jià)值”，而沒(méi)有將問(wèn)題擴(kuò)展到人人都設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)無(wú)處不在[20]。許多一直在做非常重要設(shè)計(jì)的人和機(jī)構(gòu)并沒(méi)有設(shè)計(jì)師和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的稱謂，這些稱謂長(zhǎng)期以來(lái)只在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中使用。對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的人和機(jī)構(gòu)，在沒(méi)有認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)是一種競(jìng)爭(zhēng)以前，更高層次基本規(guī)律的概括從表面上看并不如設(shè)計(jì)方法對(duì)他們那么重要，這一點(diǎn)從眾多在這些領(lǐng)域中的知名之士的爭(zhēng)論就可以看得很清楚。顯然，不是會(huì)設(shè)計(jì)或者能夠設(shè)計(jì)就行。對(duì)設(shè)計(jì)更高層次的概括不能脫離競(jìng)爭(zhēng)力這個(gè)核心目標(biāo)。

下面分析一下設(shè)計(jì)科學(xué)研究對(duì)中國(guó)的意義，不過(guò)這絕不是說(shuō)設(shè)計(jì)科學(xué)僅對(duì)中國(guó)有意義，它對(duì)所有設(shè)計(jì)活動(dòng)是否能夠支持社會(huì)進(jìn)步具有決定性作用。設(shè)計(jì)科學(xué)研究將幫助人們認(rèn)識(shí)前工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期到工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期設(shè)計(jì)的變化，認(rèn)識(shí)工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期中設(shè)計(jì)認(rèn)知和理念幾經(jīng)轉(zhuǎn)變的根本原因，并且預(yù)告要為后工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)期到來(lái)做好準(zhǔn)備。

中國(guó)現(xiàn)在是一個(gè)制造大國(guó)。全球制造業(yè)的大公司多數(shù)都把它們的一些制造廠轉(zhuǎn)移到了中國(guó)，世界各地市場(chǎng)上到處可以看到“中國(guó)制造（Made in China）”的產(chǎn)品。曾幾何時(shí)，中國(guó)人還一直為沒(méi)有中國(guó)制造的產(chǎn)品遺憾，這個(gè)時(shí)代已經(jīng)過(guò)去。從1979年到2004年，在四分之一世紀(jì)中，中國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的年平均增長(zhǎng)為9.6%，制造業(yè)的貢獻(xiàn)在三分之一以上[21]。出口額中制造業(yè)也占有相當(dāng)大的比例，根據(jù)中國(guó)海關(guān)總署發(fā)布的數(shù)據(jù)，2007年上半年僅機(jī)電產(chǎn)品出口就占出口總值的56.7%。原則上講，材料、輕工產(chǎn)品和日用品都屬于制造業(yè)范疇，如果把這些都算上，那就是絕大部分了。

不論我們祖先曾經(jīng)創(chuàng)造了多少古代文明，曾經(jīng)有過(guò)多么先進(jìn)的制造技術(shù)，發(fā)明了造紙、火藥、指南針和活字印刷；也不論早在1405年，一支由260多艘海船組成的龐大船隊(duì)在鄭和帶領(lǐng)下，載著2萬(wàn)多人，航行13萬(wàn)多海里，向沿途30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)顯示了中國(guó)造船業(yè)的強(qiáng)大，而直到87年以后，哥倫布才帶著3艘小型的輕快帆船和87人，開始了西方國(guó)家的第一次遠(yuǎn)航。不過(guò)中國(guó)的近代制造業(yè)，也就是近代工業(yè)，其萌生則是遲至19世紀(jì)中葉。那時(shí)中國(guó)的制造技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能與先進(jìn)國(guó)家相比，洋槍、洋炮、洋船、洋火（火柴）、洋油（點(diǎn)燈的煤油）都從國(guó)外引進(jìn)。當(dāng)時(shí)的滿清政府在鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)等對(duì)外作戰(zhàn)的屢屢慘敗以后，一部分人開始認(rèn)識(shí)到一味從國(guó)外求購(gòu)“堅(jiān)船利炮”不是辦法，于是有“機(jī)器制造一事，為今日御侮之資，自強(qiáng)之本”的說(shuō)法。1865年，作為先后成立的40多個(gè)兵工廠中最有代表性的、也是最大的江南機(jī)器制造總局（即現(xiàn)在的江南造船廠）在上海成立。中國(guó)的第一個(gè)煉鋼爐、第一爐鋼、第一艘機(jī)動(dòng)兵船、第一尊后膛鋼炮、第一磅無(wú)煙火藥、第一艘萬(wàn)噸輪船都是在這里誕生的，因此有“中國(guó)第一廠”的稱號(hào)。

自那時(shí)起，在一個(gè)半世紀(jì)中，無(wú)數(shù)中國(guó)人本著一味從國(guó)外求購(gòu)“堅(jiān)船利炮”不是辦法的認(rèn)識(shí)，為實(shí)現(xiàn)“機(jī)器制造一事，為今日御侮之資，自強(qiáng)之本”，實(shí)現(xiàn)有一個(gè)自己的強(qiáng)大的制造業(yè)的期望，前赴后繼。在此期間，又實(shí)現(xiàn)了許多新的第一，如第一個(gè)人造地球衛(wèi)星、第一顆原子彈和氫彈、第一輛利用流水生產(chǎn)線生產(chǎn)的汽車、第一臺(tái)萬(wàn)噸水壓機(jī)、第一艘核潛艇、第一套200 MW汽輪發(fā)電機(jī)組、第一艘載人飛船等。但是，當(dāng)中國(guó)為所有這些第一慶賀的時(shí)候，不能不想到所有這些第一都比國(guó)外落后一個(gè)相位。例如，當(dāng)我們拼命追趕，生產(chǎn)出自己的電站亞臨界發(fā)電機(jī)組時(shí)，國(guó)外已經(jīng)有了超臨界發(fā)電機(jī)組；當(dāng)我們引進(jìn)超臨界發(fā)電機(jī)組技術(shù)，努力消化吸收投入生產(chǎn)時(shí)，國(guó)外又研制出了超超臨界發(fā)電機(jī)組。一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)是，那些世界各地市場(chǎng)上“中國(guó)制造”的產(chǎn)品大多不是中國(guó)的品牌；現(xiàn)在城市里滿街道跑的汽車大多也不是中國(guó)品牌。如圖3所示，在上海制造的通用轎車就是例子。中國(guó)實(shí)現(xiàn)了制造大國(guó)的期望，但是中國(guó)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是制造強(qiáng)國(guó)。為什么這么多人經(jīng)過(guò)一個(gè)半世紀(jì)奮斗，中國(guó)的制造業(yè)還不能稱為“強(qiáng)”？中國(guó)是在什么條件下變成了制造大國(guó)？為什么中國(guó)變成了制造大國(guó)，卻沒(méi)有變成制造強(qiáng)國(guó)？又是什么條件使中國(guó)不能成為制造強(qiáng)國(guó)？所有這一切，難道不值得深入思考和研究？如果不總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，不找到正確的解決方法，也許再過(guò)一個(gè)半世紀(jì)，一個(gè)強(qiáng)制造業(yè)的期望仍舊不能實(shí)現(xiàn)。

圖3 上海通用生產(chǎn)的轎車Fig.3 A car made by Shanghai GeneralMotors Corporation

從“中國(guó)第一廠”成立到1949年全國(guó)解放，在近一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間中，中國(guó)經(jīng)歷了滿清帝國(guó)崩潰、民國(guó)初期軍閥混戰(zhàn)、抵抗日本侵略八年抗戰(zhàn)和其后的解放戰(zhàn)爭(zhēng)。國(guó)家不統(tǒng)一，封建、半封建、半殖民地的政治制度，當(dāng)然沒(méi)有實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大制造業(yè)期望的可能。1949年中國(guó)鋼產(chǎn)量只有1.58×105t/a，人均產(chǎn)量約為300 g，不夠打一把菜刀，制造業(yè)近乎空白。1949年到1979年，國(guó)家統(tǒng)一了，政府也集中很大力量發(fā)展經(jīng)濟(jì)。但是西方出于政治偏見(jiàn)對(duì)中國(guó)實(shí)行嚴(yán)厲的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)封鎖，工業(yè)發(fā)展需要的技術(shù)唯一外源只有蘇聯(lián)，后來(lái)也中斷了。這時(shí)國(guó)家高度重視獨(dú)立自主、自力更生和趕超世界先進(jìn)水平，在30年的時(shí)間中，經(jīng)過(guò)幾代人艱苦奮斗，從無(wú)到有，從輕工業(yè)到重工業(yè)，從民用工業(yè)到國(guó)防工業(yè)，從知識(shí)積累到人才培養(yǎng)，都有了相當(dāng)規(guī)模，形成了一個(gè)較為完整的工業(yè)體系。但是國(guó)家關(guān)于如何發(fā)展經(jīng)濟(jì)，如何在技術(shù)上趕超，認(rèn)識(shí)還不成熟，也不穩(wěn)定，特別是因?yàn)楸慌懦趪?guó)際合作的隊(duì)列之外，不甚了解形勢(shì)的變化和發(fā)展，沒(méi)有能夠跟上世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的主流，沒(méi)有成為制造強(qiáng)國(guó)，不能不說(shuō)是有其必然性。1979年前后，西方封鎖逐漸放松，中國(guó)開始實(shí)行改革開放政策，政治穩(wěn)定，發(fā)展經(jīng)濟(jì)被提高到前所未有的地位，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開始大規(guī)模對(duì)中國(guó)投資。2001年中國(guó)加入世界貿(mào)易組織（WTO），標(biāo)志中國(guó)正式加入了這個(gè)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的俱樂(lè)部，中國(guó)在一個(gè)新的游戲規(guī)則下開始新一輪的搏斗，于是就開始了在四分之一世紀(jì)中，中國(guó)GDP年平均增長(zhǎng)9.6%，中國(guó)變成了一個(gè)制造大國(guó)的過(guò)程。但是如前所說(shuō)，中國(guó)仍舊不是一個(gè)制造強(qiáng)國(guó)，而且在高速發(fā)展中又產(chǎn)生了許多新的矛盾，如環(huán)境破壞，能源緊張，工業(yè)生產(chǎn)事故頻發(fā)，貿(mào)易摩擦愈演愈烈和國(guó)內(nèi)貧富差距越來(lái)越大。這又究竟是一個(gè)什么問(wèn)題呢？

當(dāng)然可以有很多理由：從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)到管理，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)、必須摸著石頭過(guò)河的學(xué)費(fèi)等，但是這些都沒(méi)有給出問(wèn)題的內(nèi)在規(guī)律及其解決方案。鑒于設(shè)計(jì)是實(shí)施（制作）行為的起始，因此從設(shè)計(jì)在制造業(yè)中的現(xiàn)狀來(lái)分析研究問(wèn)題的內(nèi)在規(guī)律并尋求解決方案，本來(lái)是順理成章的事。但是事實(shí)并非如此，設(shè)計(jì)從來(lái)都沒(méi)有站到它應(yīng)有的位置上，在國(guó)家關(guān)于制造業(yè)發(fā)展的討論和規(guī)劃中，設(shè)計(jì)兩個(gè)字總是出現(xiàn)在不顯眼的地方，有時(shí)就根本找不到。到很多企業(yè)去參觀，總工程師們總是帶你去看他們有什么高級(jí)的加工設(shè)備，能加工什么、能做什么難以加工的零部件，能夠做多么大、多么重的東西，炫耀他們的加工能力。很少有人向你介紹他們?cè)诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的能力，介紹支持產(chǎn)品設(shè)計(jì)的知識(shí)獲取手段，如實(shí)驗(yàn)室、分析軟件、知識(shí)庫(kù)和知識(shí)管理，幾乎沒(méi)有人向你介紹什么是他們自己研發(fā)并占有了世界市場(chǎng)的產(chǎn)品?？梢钥闯觯軌蛘肇埉嫽⒌匕褨|西做出來(lái)就是他們的追求和驕傲。曾經(jīng)舉國(guó)推進(jìn)的CIMS，不論在當(dāng)時(shí)產(chǎn)生多少爭(zhēng)論，或者有多少企業(yè)因此而債臺(tái)高筑，有一個(gè)結(jié)果是肯定的，那就是中國(guó)企業(yè)的加工能力漸漸達(dá)到了現(xiàn)代水平。這個(gè)結(jié)果的標(biāo)志就是外國(guó)企業(yè)愿意將它們的產(chǎn)品拿到中國(guó)來(lái)加工，中國(guó)變成了世界車間，具備了替外國(guó)企業(yè)在加工上打工的資質(zhì)。全世界市場(chǎng)上都可以看到中國(guó)制造，但是不是中國(guó)設(shè)計(jì)的。說(shuō)明中國(guó)的制造業(yè)還看不到設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)是制造業(yè)中一種更高層次的競(jìng)爭(zhēng)，看不到創(chuàng)新是設(shè)計(jì)的靈魂。這不能不說(shuō)是前一個(gè)半世紀(jì)歷程帶給人們精神上的缺失，也是文化中遺憾的地方。

當(dāng)然，也不是沒(méi)有人看到這個(gè)問(wèn)題，到世紀(jì)交替前后，設(shè)計(jì)問(wèn)題也漸漸被人們提起。因?yàn)闆](méi)有對(duì)設(shè)計(jì)科學(xué)發(fā)展歷程的研究，繼承性思維始終占統(tǒng)治地位，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性設(shè)計(jì)缺乏準(zhǔn)備。與前面講到的爭(zhēng)論一樣，人們關(guān)心的是本專業(yè)的設(shè)計(jì)方法，甚至對(duì)本專業(yè)的設(shè)計(jì)理論研究也興趣不大，常常是拿著方法當(dāng)理論。于是各種設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)軟件、設(shè)計(jì)設(shè)備，像TRIZ、QFD（質(zhì)量功能展開），ANSYS、ADAMS（機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析）、MDO（多學(xué)科優(yōu)化）、Pro/E、PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）和PLM（產(chǎn)品生命周期管理）等，包括許多試驗(yàn)設(shè)備、測(cè)試儀器、計(jì)算機(jī)、處理器、存儲(chǔ)器等，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好轉(zhuǎn)，這些都如雨后春筍般地涌入中國(guó)。隨著中國(guó)教育的高速發(fā)展，受過(guò)高等教育的人多了起來(lái)，上述軟件和硬件的大量引進(jìn)，國(guó)外大企業(yè)也越來(lái)越多地將他們的研發(fā)機(jī)構(gòu)搬到中國(guó)來(lái)，因?yàn)橹袊?guó)的腦力勞動(dòng)成本也較低?？墒钱?dāng)我們?yōu)槟衬炒笃髽I(yè)將研發(fā)機(jī)構(gòu)落地到自己城市而興高采烈、放鞭炮的時(shí)候，是否想到過(guò)這就是我們的設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)力嗎？當(dāng)我們對(duì)設(shè)計(jì)科學(xué)的發(fā)展和設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)力沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性設(shè)計(jì)時(shí)期到來(lái)沒(méi)有準(zhǔn)備時(shí)，我們是不是又會(huì)如變成具備體力打工仔資質(zhì)的國(guó)家——世界車間那樣，變成了具備腦力打工仔資質(zhì)的國(guó)家，替國(guó)外大企業(yè)做他們不想做的繼承性設(shè)計(jì)——成為“世界繼承性設(shè)計(jì)中心”呢？當(dāng)然可以冠以研發(fā)機(jī)構(gòu)的稱號(hào)。

所謂制造業(yè)，指的就是物質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)。其實(shí)不僅是物質(zhì)產(chǎn)品、精神產(chǎn)品和社會(huì)產(chǎn)品不重視設(shè)計(jì)，不研究設(shè)計(jì)科學(xué)更有甚者。因?yàn)闆](méi)有設(shè)計(jì)師或者設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)這樣的稱謂，許多人每天都在設(shè)計(jì)[21]，但是他們卻認(rèn)為自己與設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)，并不認(rèn)為要研究什么設(shè)計(jì)科學(xué)。這不能不讓人聯(lián)想到20世紀(jì)西方世界的設(shè)計(jì)認(rèn)知變化的歷程。中國(guó)在一百多年以后的今天，能不能自覺(jué)地避免重復(fù)那些彎路而迎頭趕上呢？

5 結(jié)語(yǔ)

歷史表明，生產(chǎn)力的發(fā)展是社會(huì)關(guān)系變革的基礎(chǔ)，而社會(huì)關(guān)系的變化又極大地推動(dòng)了生產(chǎn)力的發(fā)展。人們對(duì)新和美好生活的追求是生產(chǎn)力發(fā)展和社會(huì)關(guān)系變化的推動(dòng)力，這種發(fā)展和變化提出了越來(lái)越多、越來(lái)越快和越來(lái)越好的創(chuàng)新的要求。多、快、好產(chǎn)生于競(jìng)爭(zhēng)，創(chuàng)新的成功也產(chǎn)生于競(jìng)爭(zhēng)。沒(méi)有正確的設(shè)計(jì)，就沒(méi)有成功的創(chuàng)新，因此設(shè)計(jì)是否正確最終是由競(jìng)爭(zhēng)決定的。設(shè)計(jì)科學(xué)的研究最終或許要回歸到格羅皮烏斯和福樂(lè)的企望，當(dāng)然其內(nèi)涵要比那時(shí)豐富得多，這是因?yàn)槿祟惖闹R(shí)積累和獲取新知識(shí)的能力與一百年以前已經(jīng)完全不可同日而語(yǔ)。創(chuàng)意的基礎(chǔ)是已有知識(shí)，而創(chuàng)意的評(píng)價(jià)手段是新知識(shí)獲取，設(shè)計(jì)的知識(shí)本質(zhì)決定了設(shè)計(jì)過(guò)程是知識(shí)流動(dòng)、競(jìng)爭(zhēng)和進(jìn)化的過(guò)程。設(shè)計(jì)的競(jìng)爭(zhēng)力最終要?dú)w結(jié)到已有知識(shí)和新知識(shí)獲取資源高效運(yùn)用的競(jìng)爭(zhēng)，也包括如何設(shè)計(jì)一個(gè)能培養(yǎng)出高效運(yùn)用已有知識(shí)和新知識(shí)獲取資源的設(shè)計(jì)人才的教育體制的競(jìng)爭(zhēng)。中國(guó)要想在一個(gè)比較落后的基礎(chǔ)上走到世界前列，研究設(shè)計(jì)科學(xué)爭(zhēng)論和發(fā)展的歷程，有意識(shí)地直奔正確的目標(biāo)，補(bǔ)上設(shè)計(jì)科學(xué)研究缺失的這一課，是需要認(rèn)真考慮的。

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Controversy on design science and competitiveness of design

Xie Youbai1，2
(1.School of Mechanical Engineering，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240，China；2.School of Mechanical Engineering，Xi’an Jiaotong University，Xi’an 710049，China)

The controversy on“design science”since the end of the 19th Century was reviewed.An analysis of the change of the cognition and idea of design in the period of pre-industrial design，period of industrial design and period of post-industrial design was given，especially in the period of industrial design.The change came following a rapid increase of the production capacity in satisfying material needs.In fact，when the capacity could not satisfy material needs，the competition of industrial production was scale expanding priority.Until an extremely expanding led to an overcapacity and a series of social problems the competition became to innovation priority.The change of competition paradigm changes the cognition and idea of design：from a rational and systematic design which ensures the large scale production of material products and followed the principles of material transformation into a creativity leading design which tracks the desire of people in pursuing new things and better life which must meet simultaneously the material needs，psychological needs and social needs.Which design can make the innovation successful is decided by competition，not only the competition in market but also the competition in the social development process.The problem now is not that one who can or cannot design but the design with or without competitiveness.China is now on the way of mode transformation of economic development and it is very important to push forward the study of design science and make clear the change in design cognition and idea.The concepts of“competitive design”and“inheriting design”are suggested and discussed in the paper.

design；industrial design；design science；knowledge；knowledge acquirement

C93

A

1009-1742（2014）08-0004-10

2014-05-29

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（50935004/E05067）；機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目（MSVZD201401)

謝友柏，1933年出生，男，江蘇高郵市人，中國(guó)工程院院士，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)闄C(jī)械學(xué)、設(shè)計(jì)理論及方法、摩擦學(xué)；E-mail：ybxie@mail.sjtu.edu.cn