生态产品创新设计分析

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摘要：生态产品设计不但承载着设计者的脑力劳动和智慧付出，还承担着沟通古今文化的重要作用。该文分析共生视角下生态产品创新设计，为能够在产品设计上将和谐共生意识传给使用者，从而增强使用者的生态意识，使产品高于产品本身的价值，避免资源浪费即设计带来的非良性循环，在平衡中实现互利共赢的目标。

关键词：和谐共生；生态产品；设计；生态保护；共生理念

进入21世纪以来，随着经济和社会不断的发展，消费主义盛行，为了满足自身欲望，人类对自然的汲取愈来愈严重，人类与自然的和谐共生迎来了新的挑战，人本主义思想下过度设计带来了资源危机与环境恶化。“共生”理论源于生物学界，是指2种不同生物之间所形成的彼此依存、协同进化的紧密关系，被广泛地应用于社会科学、生态环境等领域。当前，人与自然和谐共处成为了生态文明建设的必然趋势，人与动物间建立良好互利互惠的共生关系已经成了必经之路。而依托产品整合设计，将共生设计理念融入到生态产品设计实践中具有引导人们行为的功能，通过创新人、产品和环境之间的多元共生关系，探讨人、产品及环境之间的多元共生关系，不但能够促进社会和谐发展，还能促进生态产品设计可持续发展，避免资源浪费，对人与自然和谐共生具有极大的现实意义，能够给设计带来良性循环。

1共生理念综述

生物界是一个万物相联的共生有机体，在生物界中，不同生物之间存在密切接触的情况，这种关系就是共生，是一种互利的关系，主要分为合作共生、互利共生和共栖。而生物界共生机体通过相互影响，促使共生进化方式具有多样性特征，形成了共生效应。如小丑鱼和海葵之间形成了彼此在生存环境下的共生与共赢，体现出了多重互利依存的关系。海葵有刺的触手可以保护小丑鱼不被掠食，而小丑鱼的栖息可以使海葵免于被其他鱼类食用[1]。在我国传统文化中，早就有了“共生观”，体现出了古人对共生之道的重视，如儒家的中庸之道、道家的天人合一和阴阳互补等。《庄子·齐物论》中也充分体现出了自然与人和谐共处观，“天地与我并生，而万物与我为一”，充分表明了自然与人的亲和关系，天地万物在自然中和乐、和睦并且和谐地生活在一起。在传统文化中，共生关系的体现很多，这些传统观念和文化精神影响非常大，主要体现在传统的文字、纹样、制器造物中及人们日常生活。在人类改造自然、制器造物的过程中，物质与人以及物质之间的和谐统一思想都充分体现出了古人对共生观念的推崇，揭示乐“人为”与“自然”的本质统一性。“人与自然是生命共同体”，当前，为了促进社会有序发展，在当代生态文明建设过程中，共生关系已经成了必然趋势，只有共同维护好人与自然和谐共生，建立人与自然良好互利互惠的关系，才能促进人类社会有序发展即生态环境平衡[2]。

2共生设计综述

生态产品设计也称为绿色设计，是一个和谐共生的系统，是将“用户—产品—环境”整个系统以及内部要素和谐共生，包括理性与感性和谐共生、科学与艺术和谐共生，以及物质与精神和谐共生……“是从矛盾中求统一”，在创造中求生存。近几年来，我国开展了很多生态设计的研究与应用，如在可拆卸性、可回收性及生态产品的评价理论和方法取得的阶段性研究成果。但目前，无论是在范围，还是在数量上，还处于初步的萌芽阶段，推进生态设计已经势在必行。潘昌侯教授认为“世界之美在于有主有从，互补互济，共生并存”。在生态产品设计中融入共生理念，不但能够促进人与环境的和谐共生，还能帮助设计师协调平衡各方面因素，对产品设计实践具有非常重要的现实价值，能够促进人与产品、环境之间的和谐共生，从而实现互利共赢的目的，如共生设计整合观、系统观和共赢观等[3]。首先，产品设计可以满足人们对功能、审美的需求，如为了实现产品功能、用户行为及环境和谐共生，共生设计系统观站在系统的角度上，在秉承宏观系统思维的基础上，根据用户多方需求，将产品设计视为一个和谐共生的系统，通过精准协调好微观问题，促使局部与整体、内部与外部、人与技术及自然之间协调共生[4]。如在设计智能垃圾桶时，设计师针对公园环境系统设计，从游客体验、公园管理和环境等多个角度出发，通过平衡各方需求进行设计。为了满足游客喂鱼的娱乐需求，垃圾桶还能根据垃圾投入情况，吐出少量鱼食，不但缓解了环卫工人的负担和清理垃圾的费用，还减少了环境污染。同时，为了提升环卫工人的工作效率，借助垃圾桶的内置感应装置，将垃圾装满的情况通过远程发送信号的方式，发送给环卫工人。同时，还能够引导人将垃圾主动投入桶中，降低了资源消耗，保护了公园环境和观赏鱼的生存环境，提升了人们的环保意识。其次，整合观是为了促进产品设计的良性循环，通过合理地整合、统筹，促使产品与产品相互协调，从而实现互利共赢的目的。共生整合设计主要体现在寻求形式上的共性呼应与完整契合、功能上的衔接，以及有效处理产品形式、功能，能够增进人与产品之间和谐共生[5]。

3共生视角下生态产品设计的创新

产品设计不但可以满足人们对功能、审美的需求，还可以有效引导用户的行为方式，营造新的健康生活方式。共生设计理念秉承只有具备宏观系统思维，将产品设计视为一个和谐共生的系统。

3.1生态产品设计流程

生态产品设计创新过程中，应以共生理念为导向，找出各种群共生关系制约的关键，如人类、社会、动物和环境等，并深入分析其对应的平衡点即稳定性，通过相关设计方法和技术知识，在确定具有平衡点且各种群间共生模式具备稳定性的基础上，找出生态产品创新设计中存在的问题，并给出解决方案。最后为了验证方案的可行性，在产品总体构想的基础上，还应通过问卷调查和访谈情况，对生态产品进行创新设计[6]。

3.2生态产品创新设计与实例分析

3.2.1影响共生关系的因素共生关系反映了种群间的相互作用的强度，共生单元间应通过相互作用、相互结合的方式，促进共生单元间互利共赢，反映了共生单元之间相互作用方式。共生关系可以从利益分配层面上划分各种群共生关系，如寄生、竞争共生、偏利共生和互惠共生等。通过解析共生关系，可以看出，生态产品创新设计就是2种群之间是否具备互惠关系、产生互惠效应，如人类社会与流浪宠物这2种群之间的共生关系。3.2.2共生模式人类社会价值的实现包括政策扶持、开发商投资和客户使用，是生态产品价值实现的主体。因此，基于共生视角下，生态产品设计过程中，应当充分考虑政府、开发商和客户3主体共生模型，并根据我国目前生态产品建设管理现状，为生态产品设计可持续发展提供依据。同时，基于共生视角下，在没有政府激励政策时，通过2种群共生持续运行的方式，对生态产品设计项目进行创新开发，并通过分析2种群共生模式及稳定性，得出2种群之间具备共生平衡点，从而为生态产品创新设计提供依据[7]。本文以流浪动物与人类社会为例，对共生视角下流浪动物智能投喂产品设计创新进行了分析。流浪动物具有自身的特殊性，目前，我国政府没有对其管理出台相关管理法律法规，没有实施细化管理方法，生态产品项目政策只针对开发商，开发商是流浪动物生态产品项目建设者，而客户连激励政策都没有，社区也不具备监督的权力，只对开发商具备作用。因此，在对3种群互惠情况和互惠效应上，利用Lotka-Volterra模型进行了研究，公式如下式中：在共生模型中，-1-xGNG，1-YDND，-1-ZCNC表示政府、开发商和客户对优先资源的消耗产生的阻滞系数，1表示开发商能独立生存，-1表示政府部门和客户无法独立生存，也就是说如果没有政府政策的激励和客户购买，开发商依然可以尝试开发生态产品创新项目。此公式中求解得出的最终结果就是该种群共生系统的平衡点。并且为了获得结果，本文采用了Matlab。求解中的符号函数，并进行了归纳整理见表1，开发商和客户2种群之间的共生点用N6表示，此共生点可以视为在没有政府政策激励的情况下，生态产品创新项目也可以稳定发展，政府的激励政策可以完全推出；N8表示3种群间共生点，该点的各值要求都大于零，这是由于3种群间共生数量不存在负数所造成的。通过以上分析可见，如果政府没有激励政策，通过开发商与客户2种群之间的共生关系，生态产品创新项目的开发仍然可以有序运行。并且通过分析用户与流浪动物2种共生模式及稳定性，还找出了用户与流浪动物之间的共生平衡点，从而为生态产品创新设计奠定了基础和依据。对比这2个公式可知，δGD=δDG，也就是说，生态产品创新开发过程中，用户与流浪动物之间具有稳定的共生关系，用户与流浪动物2种群之间相互作用的系数满足用户与流浪动物共生稳定条件。3.2.3SET因素分析产品机会缺口本文采用SET因素分析法，选取了180位意愿人士和30位从事动物相关的产品设计师及专家，在流浪动物数量居多的区域中展开了调查分析，找到符合城市用户需求的流浪动物产品突破口，得出SET因素产品机会关键词包括具有趣味性、减少人工操作、完善互动技术、占地面积小和观察投喂过程等。3.2.4Saaty多准则决策法计算权重首先采用Saaty的1~9评分规则，构建了判断矩阵，以此衡量出各需求指标之间的相应重要性。标准化处理矩形A公式如下并且在不同的地点，根据各类人群对流浪动物智能投喂的情况，从权重度上得出用户需求之间的变化，通过需求点同等性的检验方法来评估各需求点群众的稳定性。即先将A的最大特征值所对应的重要度矩阵计算出来，再计算出一致性比例，算出用户需求指标所对应客观权重即一致性需求指标的比例值；为了解决一些技术矛盾和物理矛盾等问题，生态产品所需客观权重应遵循产品机会中重点需求，转化为更重要、具有代表性的生态设计准则，将流浪动物投喂产品创新设计归纳为小组物理矛盾和2组技术矛盾，并且依据SET因素调研深度分析，解决这些矛盾是产品创新设计过程中重要一部分。如技术矛盾是减少人工操作与观察投喂过程之间的矛盾[8]。为了避免直接接触、直观地观察流浪动物投喂过程，根据矛盾矩阵中推荐的预先作用原理，可以在产品内部安装传感器，在投喂产品上部安装迷你摄像头，用户可以通过扫码的方式，在登录APP后进行投喂，并对流浪动物饮食过程进行观察，分享和交流投喂过程能够有效解决人工操作。SET因素产品机会关键词见表2。3.2.5设计实例分析为了克服各种矛盾因素的影响，流浪动物智能投喂产品创新设计以共生理论为导向，从产品的社会、经济和技术3方面，找出了制约其共生关系的关键，并以此利用SET法，提出相应的设计构想后，获取直观用户需求，然后深层次分析了各重点需求因素，找出了用户需求权重，采用多准则决策法、运用Triz解决权重分析后的矛盾问题。首先，将流浪动物投喂箱嵌入到公共产品中；其次，预先在产品中放置传感器和迷你摄像头，如用户绑定APP后会显示投放数量记录，可以清楚地知道旧衣物回收箱。废弃塑料瓶回收箱中的情况；在节约材质的同时，使用嵌套原理进一步增强人们的环保意识；传感器通过感应流浪动物生命体特征反馈到用户绑定的APP上，随后用户只需点击投喂，就会得到相应数量宠粮；最后，通过手机APP完成对流浪动物投喂产品的智能检测，不但能够保护流浪动物，还避免人工现场投喂造成安全隐患，对人类用户起到了很好的减压效果。

作者：武雅楠 单位：集美大学诚毅学院 体育与艺术系