浅议工程技术活动中的设计哲学，本文主要内容关键词为：工程技术论文,哲学论文,活动中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：B 089 文献标识码：A
设计是工程技术活动中重要的环节，设计使技术问题转化为工程问题。如果对设计的哲学思考可称为设计哲学的话，那么设计哲学既属于技术哲学中的研究内容，也是工程哲学不可回避的专题。在国内，设计哲学一词更多地出现于设计艺术家的设计思想阐述中。与工程技术相关的设计哲学还很不系统，一些研究尚限于某一领域，如刘武等人从工程技术方法论角度对方案设计作了概括[1]；张钦楠在建筑设计方法沦的研究中谈到设计哲学[2]。李乐山在考查工业设计思想史的过程中，涉及到设计哲学问题。他认为，德国康德哲学坚持知识中需要经验成分的观点影响了德国设计教育“学”与“干”合一的主导思想[3]。另一些研究，如李伯聪教授在《工程哲学引论》一书中探讨了工程过程计划阶段的哲学问题[4]，已经触及设计哲学的一些重要内容，但还不是将“设计”作为明确的对象加以研究。李兆友教授从创新设计主体的角度对设计作了较为全面的论述，涉及到设计主体的活动范围、思维特征、设计方法和设计主体的观念更新[5]，但还缺乏从哲学层次对设计的本质、设计的特征进行概括。鉴于国内对国外有关设计哲学的研究现状还缺乏应有的关注，专门探讨设计哲学的文章还比较少见，所以本文提出设计哲学研究的一些浅显的见解，目的在于抛砖引玉。
一、设计的概念内涵
1.设计概念探源
在中文中“设”指“施陈也”[6]。“计”指“会也，算也。凡会集其事，核其多寡皆曰计”[6]。“设计”一词最早见于《三国志·魏志·高贵乡·人髦传》：“赂遗吾左右人，令因吾服药，密因酡毒，重相设计”[7]。原意是设下计谋，现已转意为根据一定的要求对某项工作预先订方案和图样。我国著名工业设计师尹定邦认为：在中国古代与西方“设计”相似的概念是“经营”，如《诗·大雅·灵台》的“经始灵台，经之营之”，《书·台诰》的“卜宅，厥既得卜，则经营”[8]；《简明古汉语词典》将经营解释为“经度营造，引申为策划营谋”[9]。
16世纪的英国将“设计”定义成“制作物品的计划”和“一件艺术品已画完的草图”[10]。一种说法认为英文“design”一词源于16世纪的意大利语“disegno”[11]。而美国的英语词典则认为设计一词自公元1100年由拉丁文“制造出”(designare)一词转变而来[12]。另一种说法认为“设计”与法文有词源上的联系[13]。据牛津词典分析，“design”一词来自于十五六世纪的法语中两个不同的词，“dessein”是指合目的性的计划，而“dessin”是指艺术中的设计。而英文“design”兼具上述两种含义[14]。词源分析表明，设计这一词的诞生过程就充满艺术性和功能性的分歧。
设计通常是指发展的程序、细节、趋向以及达到某种特殊需要的计划过程。设计的含义很广，包括改造或者创造、发明新事物的思维，拟定或改造计划，安排活动等内容。像管理系统设计、工序设计、产品设计、环境设计和课程设计等都属于设计。赫伯特·A·西蒙认为：“凡是以将现存的情形改变成想望情形为目标而构想行动方案的人都在搞设计”[15]。设计既可以是以满足审美精神需要为主的艺术设计，又可以是以满足物质功能需要为主的工程技术设计；既可以是“心理计划”(a mental plan)，即在我们内心所完成的构思、计划，也可以是通过图纸、模型等而表达出来的准备中的方案(a drawing plan)。“心理计划”又可称之为广义的设计，因为它几乎涵盖了人类有史以来一切创造性的构思，而通过图纸和模型表达方案则可称之为狭义的设计，是一种专门的工程技术职业活动。本文所讨论的设计，即后者。
但是从哲学上怎样定义工程技术活动中的设计呢？设计的本质是什么？
2.设计的哲学定义
设计是主体意识外化为真实技术事物的媒介替代物的过程。
从产品角度看，设计结果是技术产品的媒介替代物。主体意识的外化在设计阶段并未最终完成，只是产生了媒介替代物。但恰恰是这个中介物的存在，给了主体更充分发挥基本主观能动性的空间。设计是通过文字方案（如计划书）、其他抽象符号（如工艺配方、经验公式、计算机程序）、图纸、模型等形式展现设计者思考的结果，作为供修改或实施作业的依据。因此设计的结果是信息，而非物质，即使信息使用的载体是物质模型，这个物质模型也不具有产品的实际功能，只是提供产品未来将会是怎么样的信息。设计负责提供未来产品的完整信息，设计不是制造出真实的产品。在这一点上，设计活动的结果与制造活动的结果截然不同。
从过程角度看，设计从立意、构思到表达，是一个技术主体的意识逐渐外化的过程，立意还只是一个概念或意图；构思则把这个概念或意图具体化，有了细节；表达则使用媒介替代物来展示技术主体的思考结果。当然这个过程具有多回路反馈的特征，开始的媒介替代物可能只是草纸上乱七八糟的数字和线条，到后来成为一个完整的技术方案、精美的图纸和模型。
陈昌曙教授在探讨技术活动的过程时，认为一项技术的产生要经历由智能技术、潜在技术到物化技术、现实技术的过渡，他对比了样品、样机技术与批量生产的现实技术的区别[16]。由潜在技术变成现实技术需要设计这一重要环节。其实，设计师心中的“设计”不仅指绘制作品的图纸，更强调作品最深处的概念。因此工程师的设计与建筑师的设计的不同在于，前者以成熟技术作为核心概念，建筑师却要依地理环境和文化环境的特殊性，创造概念。
3.设计的本质
设计的本质是技术原理变为现实性的周密预见和技术的人化。
(1)设计是技术原理变成现实性的周密预见
设计是主体意识的外化，但这种外化是技术原理呈现其现实可能性的周密过程。黏土火烧后质地细密坚硬，不易渗水；薄的物体具有剪切力；X射线可以穿透物体。这些技术原理只有经过设计，产生陶瓷器皿、切纸机和X射线透视仪的设计方案后，其技术原理的实现才成为可能。所谓现实性，即与现实需要契合，为现实社会所接受，由现实的各种约束（如经济、风俗、制造条件）形塑。可以把德国技术哲学家F·德韶尔所讲的“来自思想的实在物”[17]，变为“来自于现实的媒介物”来解释这种现实可能性。正是设计的产品——真实技术物的媒介替代物的出现，使人们加工“来自思想的实在物”变得更加自由。
法国哲学家贝尔纳·斯蒂格勒用“后种系生成”这个奇特的概念来说明技术发展的一般性模式：自然界中的所有生物，其物种的所有特性都已经被包含在胚胎之中，如果把技术也看做是一个物种的话，技术的发展都是在后天的生长过程中逐渐形成的，也被预先包含在人性之中。人将技术原理现实化从而获得了技术性，便丢失了人的部分自然性，但人的本性也在技术中得到展现。本文对设计本质的讨论正好证实了贝尔纳·斯蒂格勒的观点“技术史同时也就是人类史”[18]。
(2)设计是技术的人化过程
人类创造了一个人工自然系统，以便将自然界的其他事物的属性加附于人类，工程技术就是实现这一目的的手段、途径和知识体系，人类制造了能犁地的机器，将岩石的坚硬属性赋予人类；人发明了飞机，把鸟会飞翔的属性赋予人类；人类缝制衣服，将狗熊有厚厚的皮毛防御寒冷的属性赋予人类，等等，这一过程也是人的技术化过程。人掌握技术，即人的技术化的实现，必须要通过人的属性与自然的属性的链接，两者融合，这就需要将技术原理人化，才能被人所使用，这便是设计。
建筑师密舍尔·科约纽尔认为：“建筑师的任务并不在于设想出技术答案，而是将它们转化，转为人性化；最好的合乎人类需要的解答，并不是最好的技术解答或经济解答。因此这不能简单地归纳为若干技术上的最优解答的总和。甚至也不能是种种技术的最优综合。技术上的最优化仅就它本身的内部规律而言，与人类的定论无关，而建筑师在技术的介入上赋予它以人类的意义”[19]。笔者认为，不仅建筑设计是如此，所有的设计都是人化的过程。火是人类第一次使用的技术，人不能直接用手去接触火，人“设计”了火把，一端可用手握持，一端点火。人在获得技术性时所丢失的人的自然性，似乎要在技术的人化中找回来，设计正好把两个过程结合在一起。
工具的设计：剪刀要留有人手握的部位，铁锹要有脚蹬的地方。
机器的设计：作业面必须让人的视线可达、开关要符合人的反应速度，人手可以控制。
器皿的设计：水罐要有执耳，碗要有底边好握、防烫。
环境设计：房屋、花园要合乎人体尺寸和行为心理。
因此工业设计中提出设计可用性，就是指机器工具的操作使用是否符合人的行动过程的动机和目的（即行动计划）。
二、设计对工程技术发展的历史作用
马克思曾精辟地论述了人工产品的生产与动物本能造物的不同：蜜蜂建造蜂巢的本领，使人间的许多建筑师感到惭愧。但是最蹩脚的建筑师从一开始就比最灵巧的蜜蜂高明的地方是，在他建造房屋之前，已经在自己头脑中把它形成了。劳动的结果在这个过程开始时就已经观念地在劳动者的表象中存在着。
在技术发展的早期，表象中预先存在的观念——劳动的结果，只存在于工匠的头脑之中，虽然那时也有人尝试通过一种媒介展现头脑中的预见，如达·芬奇设计的飞行器图。但是，只有当设计成为一种专职工作，才可称为现代意义上的设计。设计从萌芽到出现，在技术体系和技术形态发展中起到至关重要的作用。
1.设计的出现使技术的知识形态具有自己独立的形式——媒介替代物，或称技术的虚形态
科学的形态就是知识，而技术的形态则比科学复杂得多，有工具、技能、知识、产品等。工匠头脑中预先存在的技术产品形态，可称作为设计的原始萌芽，这种原始形态的设计与经验、技能、制作方法，混沌一体地存在于技术主体中。工匠们不会有意识地加以设计，经常是一边建造，一边加上工匠的灵感和经验，制造与设计的过程合二为一。由于这种传统的解决方式不可能适应快速变化的情况，所以传统技术的进化十分缓慢。
据考查，设计的出现与工程技术的规模有关。如土木工程设计是一门相当特殊的活动，由于其规模的巨大，必须通过周密的预见来避免过程的失控，因此专门的设计活动最早产生于此。公元前2100年，古埃及就出现了设计图，即使这时设计师还不是一个专门的职业[20]。在中国，建筑工匠和设计师被称为“大匠”。在清代，专门负责宫殿建筑设计的是设计师雷式家族，其绘制的建筑设计图，被称为“样式雷”。这些“设计施工图大量运用透视原理、投影原理和图层原理，不仅推翻了中国古代建筑未经过设计的旧论，而且还证明至少在两百年前，中国的建筑设计已经运用了非常先进的绘图技术”[21]。一些专家认为，隋至唐初出现的山水画“最初不是单纯的艺术作品，而是工程需要，画出来供皇帝审查、挑选”[22]。早在宋代，中国的画院设“木屋”一科，由画家管领建筑设计已经制度化[23]。工匠们按照画家的图施工，只不过在技术细节上依靠技能与灵感。
应当说，技术的知识形态最终成熟的标志是设计与试验、制造的分离，其结果不仅使知识形态的技术独立于人而存在，而且使虚形态的技术产品成为可能。所谓虚形态的技术产品即媒介替代物。它并非是现实的那个技术产品，但是它具有现实的技术产品的某些基本要素：内含技术原理，表达一个技术流程或展现同样的外形和结构，只是功能尚不能完全实现，但从逻辑上可以推出其功能实现的必然性。
2.现代设计的出现促进设计师职业化，使技术体系中的人，原则上具有可替代性
传统技术，即工匠的技术，大都属于技巧和技能的混合物，是与个人的经历、经验紧密结合的技术形态。所谓“工有巧”就是指经验和技能。这种技术形态的特征是掌握技能的人在技术系统中处于最重要的地位，拥有某种关键技术的核心人物是不可替代的，并且有些技术只能意会，不能言传，即使能够言传，也只传内不传外，它们不能成为操作性的规范行为。
近代大工业的出现使设计成为一种更规范、更普遍、更职业化的工作。现代技术形态源于西方文化，柏拉图的形而上学，简化了技术的原始功能，只保留了它的认知功能，形成了工具性的观念定势。这种工具论的技术观侧重发展技术的物质手段，如机器、设备等，并逐渐走向了另外一条发展技术的道路。一个具体的人在技术体系中的地位，有时不如物化的科学知识——机器重要。每一个个人，原则上都是可以替代的。18世纪末19世纪初，大工业生产方式改变了工匠设计的随意性，一旦技术产品被机器制造时，对它的设计就需要更精心地计划和安排。于是，专门的设计行业学会开始成立，知识形态的技术通过大学中的专业教育得以系统传授；经验、技能形态的技术通过技校培养的高级技工承载下来。设计师、技术工人的成批培养也使技术体系中的人具有某些工业产品的特征——标准化、序列化，因而任何一个设计师，原则上也是可替代的。
3.设计的出现使技术主体分裂为脑主体和手主体，并强化了脑主体的主导地位，提高了技术主体的工作效率
早期的脑体分工区分了管理者与生产者，这一次的脑手分工发生在生产者身上。设计从传统工匠技术中脱胎而出的作用是促进了技术领域的脑手分工，提高了技术的效益。专业设计师的出现，使技术主体分裂为脑主体和手主体，使原先在同一主体身上完成的看、想和动手做三个有机的过程开始分离。设计者同样看、想、动手，但是他看到的、想像的、动手加工的是世界3，或者是世界1的替代品，他的主要任务是构思，因此可称为技术的脑主体；动手是制造者的主要特征，可称其为手主体。制造者看到的、动手加工的是真实的产品，但是他不再需要对产品的基本要素进行创造性地想像和思考，他只需要按照工艺说明和图纸去“做”，他主要思考的是如何保证制作加工的质量。
技术主体的分化使工作效率提高。设计者加工的这个虚形态技术产品，是一个可见的、可动手操作改变的一个“外脑”（脑的外化），甚至可抽象为一个复杂的技术符号系统，这样做的优点是能够更自主地体现主体的创造性和自由性，更大限度地发挥主体的大脑智慧。他的手并没有萎缩，但是手只是大脑的附属。设计与制造的分离，使设计者的看、想、动手画图的反馈速度加快，“脑主体”的地位变得越来越重要，他似乎是技术体系中的领导，可以在纸上解决所有的问题。现代社会中，生活越来越复杂，建造过程所依赖的技术也趋于多样化、复杂化，只能依靠受过专业训练的设计师的有意识的设计来适应产品越来越快的更新速度。技术主体的专业化分工，也使手主体的效率提高，一个设计可以在时间和空间上不断重复地被用于制造产品，生产变得更经济。
技术主体的分裂也由此产生不同阶段技术主体的虚化，从而出现设计与制造的矛盾。在设计阶段，制造者，即手主体是虚化的；在制造阶段，设计者，即脑主体是虚化的。设计者缺少对真实产品的体验，制造者的技能、经验也无法与设计者联结，设计者不仅与使用者有隔膜，还与制造者对立，他总想实现脑主体的创造性，不断地让制造者的经验过时；而制造者也不像古代的工匠那样切身地关心技术产品的命运，因为他对这个产品没有花费全部的心智，这不是他的“孩子”。其实，设计者很容易忽视图纸上看不到的问题。对此，后现代主义曾提出一个极端的建议，让专业化结束。但这似乎是不可能的，现代技术发展只能通过整合主体来解决这个矛盾，尤其是设计与制造的整合。
三、设计的特征
广义的设计具有多层含义，与工程技术活动相关的设计既是合目的的计划，又多以媒介替代物的形式展示结果，同时承担美学的功能。与其他活动相比较，设计具有以下的特征。
1.设计是没有惟一正确答案，由多种约束条件制约的解题活动
设计是解决问题的一种特殊方式。虽然设计的解题过程也具有目标指向性，在心理操作上也具有系列性和认知性，但建筑设计中的解题与物理学等学科的解题有着差别，科学解题的目标状态是惟一的，而工程技术设计的目标状态不是惟一的。科学解题追求惟一正确的答案，从这一点上看，似乎设计更无限制，设计的题解方案可以是多样的。
但是从解题的复杂性来看，设计是更受限制的解题过程。如英国建筑师勃里安·劳森特意强调，建筑设计是在一系列限制（约束）下，寻求最佳解。这些约束包括经济的、社会的、人性化的、精神的、美学的、环境的，等等。工程技术设计寻求结果的优化：最适宜性，即费用最少，经济、社会、人文效益最优；最协调性，即与自然协调、与人协调、与周围环境协调。
2.设计是一种周密的预见
与造型艺术家不同，设计师多数不能亲手完成自己的作品，除非尺度较小的环境设计和产品。造型艺术家则不同，画家可以一笔一笔地完成他的作品，雕塑家也需要和泥抡锤，而设计师则不必砌砖抹灰、开动机床。设计师面对的是其作品的媒介替代物——图或者模型。对于设计来说，不但设计作品完全脱离设计师成为独立的物质实体，而且在创作的过程中，“设计师也不能直接面对自己的作品进行推敲和修改，他只能借助图画模型和虚拟的场景来计划他的作品，一旦设计完成，在建造的过程中是不能随意地进行变更的尝试或修改的，而这一切对于未来之物的把握和交流，外在地依靠媒介信息，内在地依靠人的预见能力，而想像正是人所具有的预见力的重要因素”[24]。因此设计这种智力活动与进行数学研究不同，前者是对未来的一种预见，后者的意义则在于当时所进行的解题。
3.设计是以满足实用功能或批量生产为主要目的的艺术
设计必然包含美学上的考虑，但是设计与纯艺术不一样，设计是在技术活动中，为满足技术的实用功能和使用技术的人的心理需要而进行的规划，它涉及程序、结构、细节、趋向。而艺术主要是为了满足人的精神需要，不追求实用功能。恰恰是实用功能决定了设计必须含有技术原理、技术手段。特别是现代技术设计，如机械设计更多地依赖高科技，才能实现其功能设计的目标，即使是环境设计、服装设计这样与艺术密切相关的设计也不例外。
土木工程设计解决的总是特殊的、具体的问题。这特殊是指以下两点：其一，项目服务对象的特殊性，同样都是办公楼，法院的与学校的在房间配置、造型特征上必然不同；其二，项目所处环境的特殊性，同样的水库大坝，在甲地与在乙地，气候、地质、植被必然不同。土木工程也具有美学功能，但以满足实用功能为前提。
除了土木工程设计之外，其他的设计，如机械设计、工业设计等都是随着大工业的出现而产生。大工业的生产方式，使珠宝设计、工艺品设计也发生了变化，尽管这类设计缺少实用功能，但它们之所以与纯艺术有所区别，就在于想像与制造的分离，大多数情况下，它们也是批量生产的，因此需要通过工艺设计确定生产程序。
4.媒介工具在设计中起到重要作用
设计师面对媒介替代物进行操作的特点，使媒介工具在设计过程中发挥巨大的作用，它不但是设计师设计思维的延伸，而且影响着设计师的设计思考方式。习惯用图和习惯用模型的人，在立体感觉上就不同，习惯用抽象符号的人与习惯用具象符号的人也大相径庭。
当前，计算机作为媒介工具影响着设计者的思维。一方面，计算机快速存储和处理数据的能力，使工程设计的工作变得轻松；另一方面，计算机综合了图示表达与模型表达的优点并显出巨大的潜力，它使设计的结果更具理性、更准确，使二维空间与三维空间得以有机融合。设计中的媒介工具从实物的变成虚拟的，由此带来设计者思维方式更深刻的变化。
工程技术中的设计哲学还有许多问题有待回答，如设计哲学的基本范畴是什么？是工艺、功能、结构、形式？还是目的、理念、约束、构思、优选？设计在工程中和技术中起到什么作用？技术有它的目的性，如R·舍普认为，技术发展的古老动力就是追求速度和克服阻力[25]，那么设计的动力呢？与技术一样吗？还是追求完美？追求适当？追求简洁？追求协调？设计与试验、制造是什么关系？试验主要是验证设计预见的功能，还是对技术原理的现实性全面检验？设计是技术原理现实性的周密预见，那么制造就是技术原理现实性的展现吗？设计工具的进步是否能使现代设计的规范化制度安排和批量化生产改变，设计是否可以重拾回工匠设计的随意性、个性化？设计未来的发展方向是什么？是通过更巧妙的安排，使人更技术化还是技术更人化？机器人的设计体现的是人更技术化呢，还是技术更人化呢？设计的核心是人的预见力，这种预见力与虚拟工具相结合，会把设计引向什么发展阶段？人可以生活在自己设计的虚拟世界中，那么真实世界的设计是要强化这种趋势，还是应削弱这种趋势？人是否也会在设计中迷失自己？
工程技术中的设计问题还有许多方面需要从哲学角度进行探讨，欧洲技术哲学2005年的学术研讨会也将“设计”作为主题之一。愿国内有更多的学者关注这一主题，以思考给人类社会和自然带来越来越明显的变化背后的力量。
收稿日期：2004-12-30