基于可供性理论的老年健康环境设计探索

罗玲玲 李爽

1东北大学科学技术哲学研究中心

2东北大学文法学院

老年健康环境设计离不开对环境与人互动关系的深刻理解。近些年来，生态心理学理论逐渐被运用于环境设计中。学界的研究认为吉布森（Gibson J J）和巴克（Barker R）的观点对于环境设计的影响较为深刻，其中，吉布森的可供性理论的最新进展对老年环境设计的启发更值得关注。

1 基于可供性与能力的关系设计适应老年人健康环境

老年人是一个特殊的群体，随着年龄的增长和生理能力的衰退，其在与环境的互动中更多采用被迫适应环境而非主动地选择环境的行为。“环境设计如何营造更适合老年人的行为”成为一个值得探讨的问题。鉴于老年人的能力与环境的特殊关系，我们可以从可供性理论中找到一定解释。

1.1 可供性暗含能力和可供性比率的实验

吉布森在1977年发表的一篇文章中提到：“任何事物的可供性是指，参照一个动物来说，物质属性与界面的特殊结合。[1]”从中可看到可供性的存在具有一般性，但每个物种与环境契合的可供性又具有特殊性，这是由每个物种的生理特殊性决定的。同理，在同一物种内，不同性别、年龄的人与环境的协调契合也不同。吉布森不仅强调了环境如何支持认知活动，而且关注于动物的特殊性对促成认知活动的重要意义。

通过对吉布森有关可供性内涵的挖掘，吉布森派（Gibsonians）的代表人物斯坦福大学的格瑞诺（Greeno James G）和美国福兰克林米切尔学院的切莫瑞（Chemero A）等认为可供性与能力有着密切联系。格瑞诺认为可供性与能力具有内在的关系，能力与可供性需要同时被界定，而这两者关系之间并不一致，但都不可或缺。如果没有能力与可供性，那么动作的物理概念或推论的框架也很难解释[2]。切莫瑞明确提出可供性是生命体能力和环境特征之间的深度契合性，从行动系统看，能力依赖于基本的定位能力以及保持姿势的能力等；能力具有嵌套式结构，较大能力是由较小能力构成的；能力还与身体状态有关，而这种能力将行动者属性与承载可供性的环境互动关系链接起来[3]。

根据吉布森的可供性理论，布朗大学的沃润（Warren W H）设计了一个爬楼梯实验，结果发现当台阶高度除以被试者的腿长之后，高和矮两组实验者的知觉判断值一致，这说明环境—身体比例性质与知觉判断之间存在内在关联，即知觉判断范畴与行为的临界值即最高值、最优值存在一致关系。台阶和人之间的协调关系是一种无量纲量（Dimensionless Variable），可以作为该动力系统的输入变量，据此确定知觉判断和该变量之间的函数关系。可供性关于个体与环境属性交互作用的问题，就是可供性比率（Affordance Ratio）[4]。随后，沃润又以门廊穿越系统的行为特征为研究对象，以肩宽和门廊开口宽度比为输入变量，确定了穿越门廊行为与该变量之间的函数关系[5]。

沃润的实验提出了人的动作属性与环境属性相契合的可供性比率，但是并没有区分特殊性。切萨里（Cesari P）等人的研究显示，人对爬楼梯以及下楼梯的可供性知觉并非为沃润所确定的腿长与台阶高度的比率，而是移步能力与台阶高度之间关系。这个研究中得出的结论是老年人、年轻人以及儿童之间存在重要差别。老年人不如年轻人和儿童行动灵活，每步所迈的台阶距离比率要小于他们能够攀爬的台阶最高数的10%，而年轻人很大程度上改变了比率，他们的比率大于其攀爬最高台阶数10%[6]。

1 提供“人看人”行为的活动大厅设计

2 楼梯平台的档柱

1.2 与老年人能力契合的环境设计

1.2.1 利用积极的可供性对行为的自然诱导

在老年环境设计中，应当尽量唤起人类天然的对环境可供性的知觉和利用可供性的动作。好的设计是让环境遵循人与自然的协调关系，产生容易被感知的可供性，让使用者可应对人工环境发生下意识的适当行为，而不给使用者造成学习压力，减少不安全现象的产生。因此，设计师要主动观察使用者的行为轨迹，意识到可供性自然发挥的作用，特别是捕捉老年人的能力与自然引导行为的物的属性如何契合，在设计中预设这种关系性，从而达到有设计、似乎又无设计的境界。例如，丹麦奥尔堡市未来之家养老院（The Nursing Home of the Future）的设计师观察到老年人喜欢看社区来往行人，活动大厅便设计了面向街道的大玻璃墙，在窗前布置长椅和暖气，预设的“人看人”行为自然发生，建立了老年人与社区的生态联系（图1）。在设计老年养老院和老年日间照料中心的活动大厅时，设施的布局可以尽量灵活安排，有意识地利用环境多样的可供性，满足老年人休闲、聚会、会客的多种需要。

1.2.2 避免消极可供性对行为的误导

在环境设计中也需要预设老年人行为的消极可供性，尽早采取预防措施。例如初学使用轮椅的老年人还不适应坐着行进的视线范围，或因臂力不足、活动掌控能力稍欠，容易产生误操作。德国弗莱堡市圣克罗鲁斯（St.Carolushaus）养老院在楼梯平台设置档柱，以防老年人使用轮椅时冲下楼梯（图2）。特定的功能空间需要使用明确的设计要素给予使用行为的可能性暗示，如门把手、卫生间设施的设计简洁，老年人下意识就知道如何正确行动。在设计中尽量避免消极可供性引发老年人的错误行为，如有高差的地面不能用同质、同色材料装饰，否则让人忽视高差的存在。布拉格某酒店在客房靠窗地面的高差处铺设同一材质的红色地毯，对于视力退化的老年顾客，容易难以辨别而造成跌倒。

1.2.3 减少选择压力的设计

环境设计师经常面临两难的选择：如果完全考虑老年人能力退化，造成老年人完全地被动适应，会加剧他们能力的衰退；如果加大一些环境刺激和选择机会，或许会有益于老年人的身心康复，但也会造成一定负担。那么，设计师应该如何掌握这个适当的度呢？关键在于生活空间与康复空间（包括活动空间）设计的区别。生活空间设计一定要遵循减少压力的原则。里德（Reed E S）提出可供性选择形成了动物的意识和行为，并对个体行为构成选择压力，因为可供性既提供了非线性的可能性，也提供了不确定性[7]。不同于里德的观点，切莫诺认为选择压力只存在于非正常的物理环境，要运用个人的优势去提升能力。这对无法提高能力的老年人来说，选择压力则是重大的负担。因此，尽量减少生活空间环境中的选择压力是应对老年人能力衰退的措施之一，如养老院的空间布局简洁清晰，容易在头脑中形成认知地图；每一条道路的环境特征鲜明，会易于辨别；没有过多的交叉路口让老年人选择等。

2 符合动作动力学的老年人健康环境设计

2.1 将可供性纳入动力学框架的理论阐释和实验

切莫瑞认为有两个显然被学术界低估了的理论：动作的动力学理论和吉布森派生态心理学。切莫瑞将吉布森有关可供性的最初定义叫做可供性1.0版，能力引入可供性的形式化则定义为1.1版。随着研究的深入，切莫瑞认为可供性理论要进一步发展，需要动力学基础，因此他把身体运动动力学与吉布森的可供性理论结合在一起，称之为可供性2.0版。

从知觉—行为角度来看，生态位是一系列的可供性，其摄动影响到感知—动作的耦合发展。而感知—运动耦合=能力，能力又可选择小生境，并产生反馈影响。有机体作为一个自组织的、自洽的系统，感知—运动耦合影响神经系统的调节动力；基础的神经元组合产生既用于神经系统，又作用于感知—运动耦合（能力），由此构成了动态的动物环境系统[8]（图3）。

近些年来，大量研究深入到环境特性与动物特性的动态结合，如裂口—跨越的实验揭示了人类和其他动物通常不得不在地面断裂处迈步、单腿跳过、跳跃这些动态行为与可供性的关联。实验展示了出于拟人量度、姿势以及环境特性之间的稳定、重复的关系，决定着可供性比率的存在和可感知性[9]。知觉并非只是对两点之间物体长度的度量，而是知觉行动可能性的动态知觉。“比我的步子短”这一条却是有效的。[10]

最近较多的研究关注老年人在感知行动任务方面的特点。法国交通与安全研究院的学者瑞吉斯（Régis Lobjois）等人研究了人们从周围环境中获得的信息到他们根据行动能力进行精确校准的时间值，发现老年人因为认知准确度和认知速度退化，反应时间较年轻人迟缓[11]。英国学者斯塔福特（Stafford J）等人通过实验探讨了不同年龄段的参与者是否能透过指定驶近车辆的到达时间信息，准确地感知距离和个人穿行马路的可供性。实验结果表明，在道路交叉决策方面，老年人不仅动作迟缓，而且利用信息的能力也有退化[12]。说明老年人在感知环境与个人行动之间的动态可供性方面能力降低。

2.2 基于动态时间尺度的环境设计

2.2.1 老年人环境设计要契合特定动作尺度

尺度问题在人体工程学（人因学）中有过研究，但生态的设计方法论强调的是以动作尺度为核心的设计。身体比是环境和身体交互作用而形成的本征或内在尺度。动作尺度与身体尺度之间具有差异，身体尺度是一种客观的物理量，动作尺度是潜在的行为可能。可以说，对动作尺度的理解预测了行为能力与人工物的协调度，是从行动可能性角度去讲可供性，设计遵循相互作用的动作尺度，才可能真正实现可供性对行为的引导。身体尺度与设施的具身可比性加入了时间因素的动态指标，又可称之为设计的具身性原则。从环境中知觉到动作的暗示再到动作的完成，老年人比年轻人需要花费更长的时间，因此环境设计要考虑老年人感知行动任务的能力退化，通过设计提早暗示动作的可能性。

养老院的楼梯设计不仅要考虑到老年人的单个动作尺度——踏步的高度降低、台面宽度增加、休息平台要大，还需要考虑整个动作尺度的完成时间。如在楼梯前方地面用不同材质或颜色铺设没有高差的区域作为引导地面，提早给予老年人行动暗示，在其他功能转换区域也是如此。例如日本宫城县川崎町养老院的澡堂踏步前有宽敞的平台，采用不同色彩的地面过渡，暗示老年人准备好下一步的行为，这就是一个非常优秀的细节设计（图4）。

2.2.2 环境设施设计中考虑符合老年人的动作频率

动作频率是指单位时间内动作发生的次数。老年人的动作频率低于年轻人，如80岁以上老年人进入电梯的步行速度要比年轻人的速度慢很多。许多老年养护中心的电梯，并未因为使用电梯的人主要为老年人而改变设定，只能靠其他人用手按住电梯的控制按钮。又如老年公寓消防楼梯的设计，也要考虑老年人移动速度的问题，适当加大宽度；自动柜门的开合速度与老年人的动作速度要契合；自动窗帘的开合也要缓慢，老年人才会感到舒适；护理机器人的动作频率设置要适应老年人的动作频率；室内动线设计中尽可能保留原来熟悉的动线，如让老年人自己参与老年公寓的厨房动线设计。

3 吉布森神经科学与老年康复环境设计

3.1 可供性理论与脑神经科学的实验融合

生态学心理学在其理论形成早期就被学术界批评为忽视了大脑。然而近年来，神经科学家的立场发生了惊人转变，他们已经开始意识到生态观点对神经生理学的启发，不仅涉及生物在其环境中的具体动作，而且涉及生物神经系统的具体机制。他们确定了共同探讨的主题——吉布森的神经科学应该是什么样的[13]？希望提出这一特殊问题将有助于引导生态心理学家和（生态）神经科学家之间的交流。

不同于早期的吉布森派通常所指的可供性是有机体与对象特定的简单交互作用，后吉布森理论化（Post-Gibson Theorization）特别关注了可供性与神经生理学的结合[14]。艾利斯（Ellis R）和塔克（Tucker M）提出了微可供性（Micro-affordance）这个词，他们深入到神经生理反应的层面，将微可供性定义为“在看到对象的基础上，观看者的神经系统会产生与行为相关的要素活动[15]”。这些发现都是从大脑深层次的机制来探讨可供性。

镜像神经元的研究也证实人在观看他人动作时，大脑中F5区域的神经元也会发生反应。自闭症谱系障碍（Autism Spectrum Disorders，简称ASD）患者的镜像神经元活性不足，这可能就是ASD患者不能理解他人动作意图的原因[16]。荷兰学者海伦多恩（Hellendoorn A）认为，可供性概念在研究社会接触和解释社会参与ASD患者方面，提供了一个替代心智理论的方法；可供性是环境提供的行动的可能性；为了社会化，孩子必须最终感知环境的可供性[17]。印度尼西亚学者阿蒂莫维乔（Atmodiwirjo P）运用可供性理论研究ASD儿童的感觉集成疗程，在其实验中设置了17种不同表面、不同道路、不同的物体研究环境可供性与行为的关系，研究发现物体或空间的属性特性可触发丰富的自适应动作，如可活动的球形表面提供了攀爬、滚动、站立、跟跑的可供性。孩子与空间、物体具有的可供性特征互动，有助于ASD儿童感官一体化能力的发展。正如吉布森所强调的，环境的物理布局影响感官集成，“如果考虑设计物理空间的身体—环境系统功能的多重性，最终可以丰富自闭症儿童的适应性反应。[18]”

3 动态的动物-环境系统

4 过渡空间的行为暗示

5 视野开阔的窗户设计

6 有包围感的沙袋沙发

7 抚慰玩具

3.2 基于吉布森神经科学的老年康复环境设计

3.2.1 强化全方位知觉刺激的自然环境和玩具设计

吉布森曾探讨了介质的可供性机制，如声音、光、热等[19]。知觉是人全身心对环境的直接感知，这个过程中视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多感觉达到整合，人与环境的互动必然引起适当的动作。老年人的许多精神疾病与长期和不正确的压力反应密切相关。一项近千名瑞典人参加的调查问卷结果显示，人们喜欢的环境依次是宁静、空间、自然、丰富的种类、遮蔽空间、文化、景色和社会。其中遮蔽空间和自然维度与压力的关系最密切，表明遮蔽空间、自然和丰富种类的结合是人们寻找的最具恢复性的环境[20]。因为自然环境和丰富的种类能提供最为多样的可供性，能够满足老年人有效康复的主要需要。

为了缓解老年人感官功能的退化速度，需要多样、适宜的环境要素刺激。一些设计师已经有所尝试，如德国圣克罗鲁斯养老院窗户设计低矮，能够让老年人享受更多阳光和室外景观（图5）。实践证明，经常感受光的强弱、色彩、声音、气味的变化，甚至植物的摇动，都有益于老年人调动感官功能。在当代交互设计中，触觉能力的整合使得触觉在感官、情感、个体和创造性表达方面的交流潜力显得更加重要。老年人康复环境设计中也可通过建立触觉可供性来达到身体康复，如采用树皮和丝绸这样截然不同的材质来装饰墙面，会让老年人在触摸中得到较强烈的触觉体验。丹麦奥尔堡市的福利技术中心（Center For Velfærdsteknologi）开发了许多锻炼老年人触觉感知的产品和工具，如有触觉包围感的沙袋沙发和抚慰动物及机器人小海豹，使用的过程中不仅激发触觉的感受性，还得到被人爱（拥抱）和给他者爱的心理安慰（图6，7）。

3.2.2 促进老年人康复的空间可供性设计

患有阿尔茨海默症（Alzheimer Disease，简称AD）的老年人通常有记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变，无法与环境发生正常的互动，如对地点的识别在某种程度上丧失了直接提取可供性的可能性和价值意义。AD患者的空间认知和行为障碍与ASD儿童有些类似，鉴于有些学者已经尝试对ASD儿童进行增强环境可供性感知的设计，那么老年人的康复训练是否也可参照这一思路进行呢？

瑞典学者格拉恩（Grahn P）等人的研究表明，运用可供性概念结合环境要素的身心治疗方法，对于老年人的感官、肢体、情感、认知四个方面的功能恢复有重要作用[21]。按实验的设计，将认知能力严重退化的老年人置于花园这个丰富可供性要素的环境中。刚开始一周他们只有半天在花园中随意走动，做些捡拾果实的活动，到后来每周增加在花园活动的时间。尽管老年人身体很累、腰酸背痛，但他们开始信任护理员工，积极参与他们认为有意义的种植活动，结果睡眠更香、身体器官更柔韧，短时记忆恢复，对物体也有反应。日前老年AD患者的康复训练，还是以针对患者本人的能力训练为主，缺少更适宜的环境设计与之配合以加强训练的效果。除了增加自然要素的环境设计，人工设施的设计也需要考虑。目前，许多养老院的活动设施多为固定的，可增加些非固定的设施，随时附加一些元素就可增加可供性来引导行为；尺寸和位置也可激活可供性；一个物体的复合可供性可能就取决于从水平放置变成垂直放置；物体或空间的某个部分也可能激活可供性；不同类型物体的N种组合也可创建系列的可供性。经常改变环境要素和环境布局，引发老年人产生新的活动兴趣，以提升他们对环境的认知能力。

3.2.3 回归童年和家庭氛围的环境设计

老年人的生理特征是身体器官功能减退，但心理上又出现了“逆生长”过程，正所谓“老小孩”。而“逆生长”是掺杂着过去经历的复杂心态：表面上某些行为、情绪像儿童一样，内心深处却保持着复杂的人格。渴望回归自然，回味人生经历，这是老年人心理发展阶段的显著特征之一。

8 城市老照片做成室内墙饰

9 用老照片设计专属的餐巾垫

10 养老院里的家庭氛围

瑞典和芬兰的学者认为以往的地点研究存在一个主要学术的盲点，即有关地点感建构的动态性和复杂性[22]。可供性理论认为，身体的活动是在精神、身体、文化和环境之间的动态关系中形成的。老年人的地方感是由其感知行动经历和社会文化建构的，在生命过程的不同阶段，地方依恋是有所变化的。老年人倾向于回归童年，回忆那些有故事的地方，那是他们印象最深刻的地点。德国圣克罗鲁斯养老院将城市老照片做成巨幅室内墙饰，让每位老人选择一幅最喜欢的城市老照片做成专属的餐巾垫，充分利用了熟悉的环境场景来唤起他们的记忆，减缓记忆力的退化，这也是回归童年的康复环境设计（图8，9）。

人类还有一种更强烈的驱动力就是要创建舒适的环境，这是最具有个人意义的。一些人把家同“茧”联系起来——这是一个远离忙碌的工作场所的安全港湾，人们通过把自己置身于喜爱的物品中来展示这个舒适环境[23]。因此，养老院应当摒弃千篇一律的室内设计，让老年人把家里的物品适当带进养老院。如圣克罗鲁斯养老院让入住的老年人带来他们喜欢的家具和装饰画，布置出原有家庭氛围的空间（图10），这对于老年人把养老院认同为新的家，从而获得心理安全感来说特别重要。

4 结语

我国已经提早进入老年社会，这对于我们这样的发展中国家是一个有力的挑战，需要动员全社会的力量来积极应对持续加剧的人口老龄化危机。在这其中，环境设计师任重而道远。环境设计不仅要为老年人设计更宜居的生活和交往空间，还肩负提高老年人生命最后阶段的生活品质、给予临终关怀的责任。而中国适老化环境设计的研究会直接影响到设计的实践，期待这次基于可供性理论的老年环境设计的探讨能为该领域的研究与实践提供一点启发。