创新实践 丰富理论——浅析设计中的理性思维

张金威（苏州高博软件技术职业学院  江苏苏州  215163）

摘 要：文章从设计实践与设计理论两方面出发，运用设计学、感性工学、人工科学等的理论与研究方法，探讨设计中蕴含的理性思维，阐述理性思维对设计的形式借鉴与价值取向引导，分析理性思维对设计的归纳、抽象与转化过程。继而讨论以探索设计规律为主旨的设计理论，揭示理性思维对设计理论综合化、量化的影响。

关键字：理性思维；设计实践；设计理论

设计是集感性思维与理性思维于一身的学科，感性思维是设计创造力的源泉，理性思维是设计方法论的原点。著名的哲学家罗素曾说：“理性是人们为达到某种信仰而考虑一切证据的习惯”^[1]，通俗的说是设计者需明确“为何而设计”，掌握设计方法，理解设计过程，从外在世界，即生活中、自然中乃至文化中汲取灵感。外在世界包含许多美好事物：花朵的色彩及形状炫彩多姿；神秘的螺旋结构（DNA）联系着生命的每一次律动；经历千百年风化侵蚀的山峰绵延起伏、错落有致。即使地域、时间有所不同，这些的现象极为相似，当美被“具有建立秩序能力的人类大脑”^[2]发现时，美有了用武之地。

设计活动包括实践与理论，两者的发展都需要理性思维的指导，由理性思维完成对外在世界有用信息的归纳、抽象、转化过程，并指导设计由概念转向实际。

一、理性思维创新设计实践

1.设计实践中的理性

理性思维在设计实践中主要影响设计的“形式借鉴与价值取向”两方面，寻找造型设计依据，引发设计思考，影响设计发展。

（1）归纳生活 抽象形式——形式借鉴

形式即外观形态，依据理性思维方式，归纳并发展生活中的常见形式应用于设计，即形式借鉴。数理逻辑中的正弦函数，其形式随变量的变化而呈现波纹浮动变化，这种现象在自然中极为常见：水波荡漾形成的波纹；响尾蛇在沙漠中行走留下的痕迹（图一左图）；基于太阳看月球的行动轨迹；光子波动的形式等。这些现象都由于物理波的振动与传播而形成，人们将这种波动感铭记于心，应用于设计，借鉴于形式（图一右图）。

图一 波动性图案借鉴于设计

类似的形式借鉴案例还有很多：从树枝的发散结构中发展出中国古建的斗栱形式；从鱼、鸟的身体构造中发展出汽车造型的流线形态；从白蚁巢穴的内部构造中发展出摩天大楼的热传导通风系统。就像贡布里希说的：“每当我们发现自然界里存在的规律性，我们便会本能的感到惊讶” ^[2]，促使我们发现规律，理解规律，并运用规律，从而将自然界规律性的事物纳入创作灵感的源泉。

（2）理性设计 以人为本——价值取向

上个世纪初，自包豪斯大力提倡理性设计以来，理性设计一度成为设计的主流。他们从人的需求出发，创造出人本主义的理性设计，这里的理性是在强调设计的伦理，这也引出了理性的另一个层面，即设计的价值取向。德国著名哲学家马克思·韦伯将理性分为工具理性（也称形式理性）与价值理性，工具理性是作为解决问题的工具而言的，正如上一节所提到的借鉴方法；价值理性就是基于满足人心理需求以及理想生活方式的理念。包豪斯所谓的理性强调设计为大众、形式为功能，属于价值理性的范畴。

现代主义中提倡的人本关怀，实际上是这种价值理性的集中体现。从此，设计步入为人而设计的科学发展阶段，一些诸如人机工学、环境心理学的新学科应运而生，以人的行为尺度为标准，简化不必要的装置以降低开支，体现了设计的理性。

2.理性思维对设计的归纳、抽象与转化过程

（1）周期重复 有序推进——递归形式

图二 递归图案运用于设计

递归属于计算机科学领域的概念，是指运算依据某一规律进程呈周期运作。而这一点表现在艺术上是：图形的有序推进与周期重复。在自然界中，递归现象十分普遍：地震波的传播过程，其振幅与波长的变化；钟表的核心构件单摆随其摆动位置不同，其加速度与速度呈周期规律幅动；一辆辆汽车从身边飞驰而过时，由于多普勒效应引发的音频由高到低。

周期性变化是递归的主要特点，因此造就了递归图形强烈的秩序感（图二左图）。可以看出，每一个网格中的斜线长度与斜度都呈现周期变化，由于线条自身的指向性，产生一定的立体感。在博物馆或是商务会所中，经常有高大而宽广的墙面，若排除其它影响因素，并运用上述递归图形给予设计。为了增加墙体的凹凸层次可将墙体的形态改变成折面以增强层次感。由于墙面有起伏感，加之直线对人视觉的引导，使墙体的肌理层次加强（图二右图）。

（2）小中见大 稳中求变——分形形式

在《分形论——奇异性探索》一书中对分形有这样的论述：“自相似性是重要的分形原理，表征分形在通常的几何变换中具有不变性”^[3]。分形图形具有无限变化并无限延伸的特点，形式多样且层次丰富，具有相当高的艺术美感（图三左图）。自然中有类似特征的事物不在少数：分子是由原子构成，而原子又由质子、中子和电子构成，这三者又由名为夸克的更小粒子组成；蜿蜒曲折的海岸线，其整体与局部存在相似性；生物进化方式由简到繁、由少集多，类似于树的干、茎、枝的关系，即生命树的形式。这些现象虽然都属于不同的研究领域，但它们在形式上都有自相似性。

图三 分形图案应用于设计

著名的装置艺术家Gabriel Dawe设计了一款独具特色的彩虹隔断，Dawe将它命名为“The Density of Light（光的密度）”。这是一种将不同颜色、不同密度的线固定在木条上，并通过各固定点依次排列。线的交错层次丰富、形式多样、小中见大，迷幻而又华丽（图三右图）。关于这个设计Dawe本人也有一段这样的论述：“我认为它们在空间中的存在方式是介于物质与非物质之间的；或者就像一种我用以将光线物化的提炼设备”^[4]。在线的相互交织下，其围合形式也呈现其特有的规律，有如云朵般因其形状不因大小而变，故会出现混淆其远近空间关系的效应，从而产生视错觉，同时其自相似性也使图形在形式上拥有很强烈的趣味性和层次感。

二、理性思维丰富设计理论

1.设计理论中的理性

（1）科学发端 探索规律——人工科学

设计属于造物艺术，广义的设计是 “人工造物”，在英文中是“artificial”，它除了表示“人工的”外还有“矫揉造作的、不真实的”之意。在郝伯特·西蒙著的《人工科学》一书中有这样的论断：“我们的语言似乎反映了人们对自己的创造物的强烈不信任感，我们必须先驱散这种气氛方能继续前进”^[5]。 他认为人们之所以会有如此偏见，是因为许多人并没有真正的理解设计这门学科。

在书中，他提出“人工物”的概念，并引出“人工科学”这一著名论断，将设计归为科学，“过去，我们所知道的关于设计与人工物科学的许多内容，都是智力上软性的、直觉的、非形式化的、像烹调书一样说不出所以然来的”^[5]。因此要了解为何而设计，就必须通过建立“人造物科学”，即“人工科学”。他指出“这样一门设计科学是关于设计过程的学说体系，它是知识上硬性的、分析的、部分可形式化的、部分经验性的、可传授的”^[5]，因此将设计理论转化为人人可看懂的语言，就成为人工科学研究的目的。

李砚祖先生在他的《设计新理念——感性工学》一书中如此论述：“美国学者赫伯特·西蒙发表的《人工科学》著作，不仅成为现代设计学学科成熟的标志，并为工程学的发展提出了新的路径和新的思考方向”^[6]。《人工科学》的成功是开辟了设计学科的新思路，提供对设计的理性认识。

（2）以人为本 科学分析——感性工学

《人工科学》之后，关于设计科学的理论层出不穷，这其中最显著的是“感性工学”。长町三生教授将感性工学定义为：“一种以顾客定位为导向的产品开发技术，一种将顾客的感受和意向转化为设计要素的翻译技术”^[7]。相对于翻译外文文献，这种翻译是将人的感受与意向翻译成“设计语言”，这个“设计语言”存于计算机系统中的数据，它将不同用户通过分析整合按一定规律分类，并归纳有用信息服务于设计。

原田昭教授指出：“20 世纪的设计是以造型、映像、服饰以及生活设计等领域为中心而发展的，21 世纪将是一个以感性科学为基础的时代，其设计将以医学、心理学、身心障碍学、体育科学、经营学、信息科学、环境科学、宇宙科学、生命科学相融合”^[8]。相信感性工学的出现与发展是设计科学理论进步的重要一环。

2.理性思维对设计理论的综合化、量化影响

（1）理性探索 综合发展——设计研究方法的拓展

《人工科学》为设计这一门学科的发展开辟了一个崭新的道路，它不仅仅扩展了这个学科，也从根本上扩充了设计实践与理论发展的方法论。随着设计的发展，设计越来越偏向综合性学科。综合化使一些其它学科的研究方法也借鉴于设计之上，丰富设计发展的形式。正如李立新教授所说：“设计艺术学研究的根本是以知识创新为目的，形成有关人为造物的系统知识，增加人类对自身创造力以及所生存的人造环境的理解。从另个角度看，设计艺术学研究作为一种科学探索活动，其知识创新会随着人类造物世界知识的积累，通过多种手段来实现”^[9]。

（2）定量研究 思路拓展——设计研究思路的改进

艺术学科对“定性研究方法”的偏爱使设计颇受影响，但是当今设计的发展显然已经不能够满足于“应该是这样、就是对的或错的”这样的说法，人们需要的不仅仅是定性的逻辑推导，还要包括定量的量化分析，这一点感性工学最有发言权。

日本信州大学的清水羲雄将感性工学这一学科的基本结构分为三大部分：感觉分子生物学、感性信息学以及感性创造工学三种。感觉分子生物学主要针对使用人群，调查研究人们的心理需求；其后的感性信息学主要针对计算机系统，研发前者所收集信息的处理系统，并将信息发送给设计研发者；最后的创造工学则是设计者、设计研究者进行设计研发，并以努力创造符合人们心理需求的产品为目的。由这三者可以看出感性工学是将消费者心理的量化数据转化为设计语言，由设计师根据设计语言执行设计，不仅仅说清了“要这样”，还说清了“为什么要这样”、“要如何这样”的问题。

三、结论

研究数理逻辑，研究理性思维，通过理性的思维方式，发现身边环境中蕴含的设计元素，分析整合，抽象转化，丰富设计作品的形式与内涵；另一方面从自然科学类学科中汲取理性方法论来服务艺术设计学科，丰富设计学科的研究方法，使理论从抽象的语言转变为可见的图、表、数据等形式，提供坚实的理论依据。

参考文献：

[1]罗素著、江燕译、《真与爱---罗素散文集》.上海三联书店.1996年版.第165页

[2]〔英〕E.H.贡布里希著、范景中、杨思梁、徐一维译.《秩序感——装饰艺术的心理学研究》，湖南科学技术出版社.1999年版.第6页

[3]林鸿溢、李映雪著.《分形论——奇异性探索》.北京理工大学出版社.1992年版.第27页

[4]Jonah Samson撰写.《Challenging machismo through hypnotically vibrant thread installations》，载于互联网http://www.coolhunting.com/culture/gabriel-dawe.php，2012-4-6

[5]H.A 西蒙著、武夷山译、《人工科学——复杂性面面观》.上海科技教育出版社.2004年版

[6]李砚祖著、《设计新理念——感性工学》.载于《新美术》.2003年第4期

[7]〔日〕长町三生著.《感性工学——一种新的人机学顾客定位的产品开发技术》.载于《国际人机工程周刊》.1995年第15期。

[8]〔日〕原田昭著.《21 世纪科学的分化与融合》.载于《艺术与科学国际学术研讨会论文集》.第105 页

[9]李立新著.《设计艺术学研究方法》.江苏美术出版社.2010年版.第5页

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