基于四阶段协同的区域可持续产品设计方法研究

王志铖 吴琼

摘  要：对可持续产品设计理论的发展方向进行探讨，为处在不同发展阶段的地区提供可持续设计方法与思路。对可持续设计的发展背景及演变脉络进行整理，梳理现有研究中的优势与不足，为区域可持续产品设计方法研究提供理论基础。提出构建产品服务、社会形态、文化发展、生态环境保护的四阶段层次体系，以及产品服务-社会与文化-生态环境的三元关系，建立基于四阶段层次协同的区域可持续设计方法模型。为因地制宜、因时制宜开展可持续产品设计提供新的思路方法，形成推动区域可持续发展的有力措施。

关键词：产品设计；可持续设计；可持续发展；区域发展；阶段协同

一、可持续发展观与可持续设计

（一）可持续发展的定义

作为人与自然和谐相处中最基本的一环，生态环境问题始终伴随着人类的发展。尤其是进入工业社会以来，现代科技文化所带来的对自然生态的污染加剧，生态环境问题逐步走进了人类视线，社会经济在生态承载力范围内合理发展的思路愈发成为人类社会的主要价值之一。可持续发展（Sustainable Development）应运而生。世界环境与发展委员会于《我们共同的未来》（1987年）报告中首次提出了对可持续发展的定义：可持续发展是指在满足当代人发展的需求下，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。该定义获得了社会各界的普遍认可。可持续发展在生态环境保护的基础上加以拓展，同时关注经济、环境与社会，是一个涉及环境保护和经济建设、自然科学和社会科学的综合概念，其核心是在环境生态承载力限制条件下促进人类发展，关键是平衡经济、社会、环境三个支撑点。

（二）可持续设计的内涵

相较于传统设计，可持续设计是站在人类可持续发展的高度下形成的新的顺应人类发展进程的设计思想，是设计师对现代工业文化引发环境生态破环之反思后的道德和社会责任心的回归[1]，是实现可持续发展的重要途径与手段。目前，学界对可持续设计的定义尚不统一，在相关研究中，国际可持续设计与创新联盟主席、意大利米兰理工大学埃佐·曼奇尼（Ezio Manzini）教授与香港理工大学梁町教授对可持续设计的共同阐释影响较为广泛：“可持续设计是一种构建及开发可持续解决方案的策略设计活动，它通过系统地整合产品与系统，最终实现以效用和服务取代物质产品的目的。”[2]

可持续设计通过基于可持续发展观的系统设计方法开展策略设计，协调人、环境、社会等多方关系并使其共同发展，促使设计超越物质产品设计层次，以更高的站位解决人的生态问题（人与人的关系、职业病、人口老化、过度消费和贫困等）和环境生态问题（资源能源减少、垃圾废物增加、环境污染等）[3]，进而引导并促进经济、环境与社会的可持续发展。

二、可持续设计的阶段性发展

（一）可持续设计的阶段性发展特征

回顾工业设计思想发展史，其从设计观点研究发展战略，从文化角度解决自然科学技术没有考虑到的问题，成为社会生活方式和文化价值的重要体现。工业设计思想从以艺术为基础、以机器为中心、以刺激消费为目标，再到现今主流的以人为本、以自然为本的设计思想，深刻反映了其随人类社会、文化与经济所处发展阶段的变化而变化的特征。

可持续设计作为高于传统设计的集合型思想[4]，同样具有明显的阶段性特征。纵览其发展过程，不难发现随着社会、经济、产业、文化的不断转型与资源环境的动态变化，可持续设计也从最初的以微观产品层面为主的生态创新阶段逐步拓展演进到以宏观系统层面为主的社会创新阶段，即从物质产品层面的可持续设计，到通过产品服务系统探索新的可持续理念下人们的生活方式，再转变为通过设计引导并解决社会问题的思维方式，并随着人们思想观念的发展与科技的进步不断迭代优化，以此实现可持续发展。

（二）生态创新阶段的可持续设计

1971年，维克多·帕帕奈克（Victor Papanek）在《为真实的世界设计》一书中倡导人们要充分认识到不可再生资源的有限性，设计不应对生态环境保护产生消极影响，且应为广大人民服务，此番在当时极具前瞻性的探讨促进了绿色设计的产生与发展。20世纪60年代前的制造业实行“末端处理”（End-to-Pipe），在设计阶段几乎不考虑产品废弃后的问题，而后受到绿色设计思想的影响与启示开展了面向产品全生命周期的设计制造，旨在推动产品生命周期实现从“摇篮到坟墓”（cradle-to-grave）到“摇篮到摇篮”（cradle-to-cradle）的转变。绿色设计基于生态环境保护思想与系统论，建立了设计-生产-流通-使用-维修-废弃-回收-再利用的闭环式产品生命周期系统（如图1）。“绿色运动”也促使设计师们在设计满足产品功能需求的同时，开始关注生态环境需求，着力于降低产品生命周期内对环境的影响，形成了“3R”原则，即Reduce（少量化）、Reuse（再利用）、Recycle（资源再生）。其主要目的是系统设计产品主体及其部件结构的完整性和可替换性，最大限度地减少生产中的资源浪费，并提高资源的使用率和循环率，以此降低生態资源压力。随着绿色设计理念的不断深入，原有产品“设计-生产制造-销售”的串联式开发方法引发的问题也得到了关注，由于在设计阶段并未系统考虑生产条件及要求，该方法易导致产品在生产阶段出现诸多问题，使得产品开发周期延长、成本增加。DFX设计方法因此受到关注。DFX是Design for X的缩写，其“X”代表产品生命周期的某一环节或特性，例如面向可制造性的设计（Design for M-Manufacturability）、面向可装配性的设计（Design for A-Assembly）、面向可靠性的设计（Design for R-Reliability）等，DFX基于并行设计的思想，强调在产品生产前期和设计阶段都必须充分考虑生产、组装等相关问题，以保证产品满足成本、性能与质量等要求。

此外，设计师也积极采用新材料、高技术与自然生态有机融合以实现产品的可持续性[5]。20世纪90年代，荷兰Droog Design设计工作室通过对废弃物的再现形式、材料的创新体验等方式，设计并展出了一系列极具概念性、低科技、低廉的家居产品和生活用品，与当时奢侈浮夸的流行風尚形成了强烈对照，表达了设计师对于过量制造、盲目消费等社会现象的反思，通过人与产品、环境间的情感互动关系探讨了产品可持续设计方法，开启了废旧材料再使用的先例[6]（如图2）。杨玉兵（2000）指出科技是可持续发展能力建设的关键，高技术是可持续发展良好建设的强大驱动力，高技术的介入使得产品设计师以更低的环境成本与较高的生产效率设计出与此前同等优质的产品，提高了绿色产品的竞争能力，促进了企业经营与用户消费的可持续发展[7]。不过，面对不平衡的地域发展现状，高技术在可持续发展领域的应用也可能存在操作难度大、成本高等问题，何人可等（2009）指出在可持续设计中，成熟的低技术（相对于高技术）也可作为高技术的必要补充，尤其是对于发展中国家而言，对环境友好、易普及、易操作、低成本的技术在特定的时期具备更好的生存空间，能更适宜地满足不同区域发展阶段的可持续发展需求[8]。

总体而言，生态创新阶段的可持续设计是可持续发展思想融于设计的初始阶段，它以生态效益为目标、以物质产品为媒介，主张可持续设计带来的生态价值与经济价值。

（三）社会创新阶段的可持续设计

随着理论与实践的进一步探索与完善，人们逐渐认识到想要向可持续发展终极目标转型过渡，目光不能仅局限于环境与物质产品，所面临的需求与挑战也不只是科学技术问题，更是社会、经济、人文等因素共同影响的结果[9]。可持续设计的创新转型势在必行。

朗·麦司（Ron·Mace）于1987年首次提出通用/包容性设计，指出在用户多样性的情况下，确保相关的产品、环境及服务被尽可能多的用户在最广泛的情境下使用，当单一的设计无法满足用户多样性的需求时，包容性设计可以提供更多的选择，为多样化群体提供使用上的灵活性，而无须特别适应极端用户的体验[10]。相较于联合国组织1974年提出的无障碍设计产生分离的设施来满足不同用户需求的逻辑，通用/包容性设计增加设计适用范围的思想降低了特殊用户使用时心理负担的同时也相对提高了产品的最大准入与经济性，促进了产品的可持续性。从“无障碍设计”到“通用/包容性设计”的演进也在一定程度上体现出可持续设计从对“人”的关怀到对“人文”的关怀的转变，其关注重点不再局限于参与者，而延展到参与者对系统环境的包容上，以此促进人类权利的机会平等，推进了可持续设计的发展[11]。

联合国环境规划署于1994年提出的产品服务系统（Product Service System）对创新设计的关注重点及策略目标延伸演进，将传统的物质产品拓展为“产品+服务”多元一体的系统[12]，利用有形商品和无形服务综合满足了消费者需要，一定程度上延伸了商品的生命周期，创造了服务价值，进而起到了生态资源的保护和对消费者可持续消费观的促进引导作用[13]。康婧等（2019）提出以基于可持续发展理念的产品服务系统设计引导民众生活方式变革，并立足于本土创造来平衡地方和全球差异，在宏观系统层面通过社会协同创新开展设计，最终实现可持续发展的道路[14]。丁熊等（2022）提出“产品—社会”服务系统，即通过产品服务系统介入社会创新并将二者整合，作为产品服务系统和社会创新两者的补充，综合性地解决消费者、企业、社会组织等多角色利益需求，形成了解决复杂社会问题的新的发展方式[15]。

在国际环保议题凸显的大背景下，设计师们将可持续设计作为社会创新设计重点的探索目标之一。埃佐·曼奇尼（2014）提出的“为社会创新设计”强调从社会层面整合社会力量和资源针对当前面临的社会环境问题开展面向多方人群的系统创新设计，他倡导设计师们以此引导人们在社会创新中释放更多的能量，从而促进社会创新发展[16]。尹建国（2018）在分析可持续设计内涵的基础上，提出将可持续设计方法扩展到可持续消费与行为层面，加强产品可持续使用特征并综合生态、科技、经济、社会和文化等因素，以此推动产品商业化和满足用户消费需求的实现与可持续[17]。程文婷等（2021）面向可持续社区开展系统设计策略创新，提出通过设计引导用户改变生活方式并协同参与到可持续社区的构建中，以此实现可持续社区和城市的形成[18]。刘新等（2021）提出从观念和文化这个源头上降低人类发展对生态环境的负面影响，应在系统设计项目中协调设计师与政策制定者、管理者、工程师、教育工作者以及大众的关系，进行深入合作、协同创新，以树立新的标准和风尚，并促进一种可持续文化的成长[19]。

综合而言，可持续设计从生态创新阶段步入社会创新阶段，主要关注社会系统的可持续发展，主张可持续设计带来的生态价值、经济价值、社会价值和文化价值。

三、基于四阶段层次协同的区域可持续产品设计模型构建

设计的本质是解决问题，可持续发展问题作为世界性议题，受区域文化与发展阶段的差异性影响，不同区域的问题必然也存在着差异性与特殊性。以可持续性为中心的设计研究与实践历经绿色设计（生态设计）、包容性设计、产品服务系统设计、为社会创新设计等过程，究其原因是社会、经济、文化的发展促使可持续设计以更高的站位服务人类可持续发展。需要指出的是，由于不同区域的差异化发展，不论是绿色设计，还是为社会创新设计，它们的关系都不应是迭代的，而是并联的、相互补充的。目前，学术界对各区域不同发展阶段下的可持续设计研究较少，这导致对基于公平性原则的对地域可持续发展探索缺乏针对性和精准度。如何因地制宜、因时制宜地开展可持续设计，是解决当今全人类不平衡不充分的发展矛盾和落实可持续发展计划公平性原则的重要议题。本文从区域差异化的视角入手，依据生态、经济、社会、技术和文化等因素的不同阶段及其对应可持续发展需求和目标的不同，研究符合区域发展阶段特征的可持续设计方法。

（一）产品服务-社会形态-文化发展-生态环境的四阶段层次体系

以产品服务阶段、社会形态阶段、文化发展阶段、生态环境保护阶段四个层次划分开展可持续设计系统思维与系统设计方法研究，旨在自然生态环境的承载力边界内，以产品服务为媒介，通过产业技术与经济发展手段促进社会形态转型，推动人类文化发展，从而达到可持续发展目的。产品服务-社会形态-文化发展-生态环境的四阶段层次体系横向有广度（阶段对象）、纵向有深度（层级站位），有助于因地制宜、因时制宜，因势利导、因情施策，以动态发展的视角开展可持续设计（如图3）。

1.产品服务阶段

物质资料生产是人类社会存在的基础，人们需要通过生产活动获取最基本的物质生活必需品，以保障自身的生活。只有物质资料生产效率与质量的提升，才能促进人们更好地开展其它社会活动，人类社会才能日益发达，因此，物质产品及其衍生物（废料、包装、服务等）也是可持续设计中不能忽略的关键部分。本文从产品全生命周期出发，将产品服务分为设计、制造、流通、使用、维修、废弃、回收、重用等阶段，其中蕴含着物质产品本身及其衍生产品、服务的过程。通过闭环式的产品服务生态系统，使得资源与废物的转换在系统内部形成循环与平衡，以达到持久稳定发展，其重点在于服务社会经济发展，核心是优化人与环境、人与人之间的关系。

2.社会形态阶段

可持续发展理念的实践离不开产业技术的转型与支撑，更不能脱离经济发展的框架。因此，本文从产业技术形态和经济发展的角度对社会形态进行阶段划分。依据白志礼提出的社会五阶段说，可分为：自然社会、农业社会、工业社会、信息社会、生态文明社会。从人类出现到步入农业社会前，这一阶段即为“自然社会”，本阶段人类主要依赖大自然获取生存条件，人对自然的认识与干预都十分微弱；随后人们开始学会制造生产工具并人工养殖动物、种植植物，步入“农业社会”，这一阶段经历了从原始农业-传统农业-现代农业的转变，是人类历史上第一次划时代的变革；18世纪中叶后人类进入“工业社会”，机器大生产逐步替代手工业生产，为人们带来了世界发展史上从未有过的物质财富与物质文明，但也导致出现了大规模且突出的人生态与环境生态问题；进入21世纪，电子信息技术革命形成了以信息生产和消费为主体的社会，人类迎来了“信息社会”，这加强了人类的广泛联系，推动了世界经济的全球化和信息资源的传递与共享；信息社会之后，我们将进入“生态社会”，它属于一种更高阶段的社会经济形态，将产生全民树立生态价值观和生态道德意识、发展资源节约型的生态经济社会、形成生态化的现代消费模式、建设生态家园等新的社会文化现象，这一阶段所追求的是全方位的人与自然、人与人关系的和谐相处以及可持续发展[20]。

3.文化发展阶段

文化可持续发展的终极目标不仅是针对民族优秀传统文化的传承与创新，还有不同民族文化共同发展的和谐与包容，在可持续设计中也应关注不同民族文化的个性与全人类文化的共性之间的协调互融。本文将文化发展分为：“原始文化”“民族文化”“天下文化”三个阶段。“原始文化”阶段文字和工艺不成熟，没有明确的社会分工和系统的三观认识，对内文化还未成形，对外融合同化力几乎没有；“民族文化”阶段虽已建立成熟的语言文字标准化体系，人们有自身风格思维方法和审美意识，社会有较为明晰的分工，但主要基于种族民族认同感，无法接纳其他族群，融入同化力微弱；“天下文化”阶段对人的定位愈发明晰，能够系统合理地认识和处理人与人、人与外界的关系，能以更开放的态度看待族群文化、血缘、经济利益上的不同，重视文化交流与人格认同，也能够认识和处理同其他族群之间的关系与差异，包容性与融合同化力强[21]。

4.生态环境阶段

尽管自然资源短缺、环境污染由局部蔓延至全球、部分地区的环境污染发展为社会公害是工业文明时期出现的现象，但早在农业文明阶段就已产生了因大规模开采土壤、滥用水资源造成的生态破坏，这表明自农业文明以来，人类社会活动对环境生态的负面影响便始终未曾停止。可持续发展观的提出是对生态环境问题产生恶劣影响后的反思，因而在生态环境阶段，首先开展的必然是对污染环境的治理，其次才是对已被破坏的生态的修复及保护，避免其再次遭到污染。而要达到生态环境保护的可持续，最终则是开展系统完善的生态文明建设，形成人与自然的生命共同体与人类文明的阶跃性发展——形成节约资源和保护环境的产业结构、经济发展模式、空间布局和生活方式。

（二） 产品服务-社会与文化-生态环境的三元关系

产品服务、社会与文化、生态环境形成三元关系。三元性强调要素之间的相互依存的关系，即产品服务、社会与文化、生态环境之间彼此相互矛盾又相辅相成（矛盾互斥特征双重性）。在可持续发展理念的指导下，通过产品服务系统的构建直接或间接地促进社会、文化与生态的和谐发展；依据不同的生态环境和社会文化阶段实际，有针对性地开展产品服务设计才可有效解决相应问题；生态环境阶段的差异性同时又制约着社会、经济、文化的发展（如图4）。

需要注意的是，以上提及的三元层次也存在层级关系，从高到低应为生态环境、社会与文化、产品服务。尽管本文认为生态环境为最高层级，但可持续设计并非严格意义上的“以自然为本”的设计，舍弃人与社会的合理发展而对生态资源过度保护不是可持续发展观的初衷。可持续发展的核心是发展，本质是人与自然、人与人的和諧发展，它依旧是“以人为本”的发展观。同传统设计一样，可持续设计也应是以人为主体展开，因而称其为“以自然为本”的发展是不严谨、不符合其本质的。在可持续设计中应明晰人与自然的“主-客”辩证关系，进而处理好改造自然与改造人的关系以及物与人的尺度关系，这对可持续设计而言是重要的哲学基础。当然，这并不否定自然界可以独立于人类而存在的客观规律和本质，但自然界的存在及其规律的“价值”是人的存在及其需要所赋予的，目前各类环境的破坏和生态保护也都是因人而出现、因人而解决[22]。可持续设计应从人的角度出发引导人们生活方式的升级，以实现人与自然、人与人和谐发展的统一目标。

（三）基于四阶段层次协同的区域可持续产品设计模型构建

设计并不是一个固定点，而是基于不同阶段的一系列机会上的一组平衡点，将产品可持续设计思维与方法系统地统筹到产品服务-社会形态-文化发展-生态环境的四阶段层次体系中，有利于我们在可持续设计中发现这个平衡点，构建系统完整、科学合理的区域可持续设计模型。模型旨在帮助设计师在符合社会形态、文化发展、生态环境各阶段的实际情况下系统地开展产品服务设计。基于本文四阶段层次体系的构建，将社会形态阶段分为技术性需求和经济性需求，文化发展阶段和生态环境阶段则分别划分为文化性需求及生态性需求，通过对不同阶段与准则分类及需求拆分后的再整合，针对区域实际发展情况因地制宜地开展策略设计与产品服务设计，引导人们绿色生活理念和生活方式的可持续转变，在符合人地协同规律的基础上开展可持续建设，推动区域可持续发展。

模型基于产品服务、社会形态、文化发展和生态环境四层次阶段，按照支配关系构建递接层级，将设计目标（目标层）拓展至阶段层、准则层、子准则层、设计层和方案层，并基于可持续发展各因素需求的属性划分，将区域可持续设计最佳方案设置为目标层，将社会阶段、文化发展阶段、生态环境阶段作为阶段层，并分别延伸至技术型需求、经济性需求、文化性需求和生态性需求及其指标项作为准则层和子准则层，而后融入设计层，即产品服务阶段，最终产出若干设计方案（如图5）。

四、结语

可持续发展是未来人类发展转型的全球性议题，本文通过对可持续发展观和可持续设计的概念解析及溯源，阐述了可持续设计历史发展的阶段性特征。从生态创新阶段到社会创新阶段，可持续设计对象与范围被不断拓展，其演进过程与社会、经济、文化、环境发展息息相关，充分延续了传统设计作为生活方式的反映。生活方式的变革引导着设计的发展方向，可持续设计也担负着为实现可持续发展提供解决方案的重任。依据此项全球性议题下区域差异性发展所带来的可持续设计问题，提出基于产品服务、社会形态、文化发展、生态环境四阶段层次的区域可持续设计方法，希望以此设计出符合区域差异性需求和人地协同规律的产品服务系统，紧随时代发展与人们生活方式的变化，切实协调、引导好人与人、人与环境的可持续发展，为实现世界可持续发展助力赋能。

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作者简介：王志铖，南京工业大学硕士研究生。研究方向：工业设计。

通讯作者：吴琼，南京工业大学艺术设计学院教授。研究方向：工业设计。