現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的研究

現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法存在著非常廣闊的研究空間，由于只有在正確的理論指導(dǎo)下才能夠產(chǎn)生有效的方法，而為了保證方法的實(shí)現(xiàn)是工具的主要開發(fā)目的，因此認(rèn)為不需要對(duì)理論進(jìn)行研究就能夠?qū)⒑玫脑O(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出來是不科學(xué)的，就算是能夠獲得一些可以推廣的方法，該方法也會(huì)未必具有較高的效率，甚至一些廣泛應(yīng)用的軟件還會(huì)在一定程度上影響設(shè)計(jì)的進(jìn)步和發(fā)展。

相對(duì)任何時(shí)期而言，現(xiàn)代設(shè)計(jì)在制造業(yè)中的作用都顯得更加的突出，甚至有人說，設(shè)計(jì)的競爭屬于制造業(yè)競爭的焦點(diǎn)，現(xiàn)在要想將一些設(shè)計(jì)任務(wù)完成就需要涉及到更加廣泛以及更加復(fù)雜的知識(shí)領(lǐng)域。在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，每一個(gè)企業(yè)都面臨著越來越激烈的市場競爭，而用戶對(duì)產(chǎn)品的要求也就有了多樣化以及個(gè)性化的特點(diǎn)，因此極大地拓展了產(chǎn)品創(chuàng)新的空間，而且也對(duì)產(chǎn)品具有了越來越高的創(chuàng)新要求，產(chǎn)品也涉及到了越來越大的復(fù)雜程度。而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和方法已經(jīng)無法使這樣一種設(shè)計(jì)活動(dòng)的要求得到充分的滿足，因此出現(xiàn)了很多新社的設(shè)計(jì)理論和方法，有鑒于此，本文對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的研究進(jìn)行了分析和介紹。

設(shè)計(jì)過程理論的研究

對(duì)設(shè)計(jì)過程構(gòu)成和任務(wù)進(jìn)行研究的理論就是設(shè)計(jì)過程理論，現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論中的過程理論已經(jīng)比較成熟，并且已經(jīng)出現(xiàn)了大量的研究。然而設(shè)計(jì)過程在其中的一些研究顯得太過復(fù)雜，實(shí)際上設(shè)計(jì)過程的復(fù)雜程度在很大程度上取決于所涉及的對(duì)象的復(fù)雜程度，同時(shí)也與可能涉及到智力資源的復(fù)雜程度有關(guān)，因此不能夠?qū)υO(shè)計(jì)過程的復(fù)雜程度進(jìn)行一概而論。不管是復(fù)雜設(shè)計(jì)也好，簡單的設(shè)計(jì)也好，都可以很簡單地講清楚其過程構(gòu)成和任務(wù)。我們都清楚，現(xiàn)在創(chuàng)新設(shè)計(jì)的說法非常流行，那么既然存在著創(chuàng)新設(shè)計(jì)，也就意味著“不”創(chuàng)新的設(shè)計(jì)的存在。然而實(shí)際上這種理解嚴(yán)重的危害到了現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的不斷進(jìn)步和發(fā)展，創(chuàng)新是設(shè)計(jì)的靈魂是設(shè)計(jì)過程理論必須要遵守的一個(gè)原則，這樣才能夠符合設(shè)計(jì)的競爭是制造業(yè)競爭的焦點(diǎn)這樣的一個(gè)時(shí)代特征。除此之外，從垂直水平轉(zhuǎn)變的資源結(jié)構(gòu)也會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)過程和任務(wù)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，這是由于分布式智力資源環(huán)境下的設(shè)計(jì)很多都會(huì)需要通過對(duì)外源的利用才能夠完成，也就是說需要不同利益方提供的服務(wù)，只有這樣才能夠完成任務(wù)。在這種情況下就出現(xiàn)了任務(wù)的最優(yōu)分解，也就是資源的最優(yōu)配置以及過程的最優(yōu)劃分等問題。

性能需求驅(qū)動(dòng)理論的研究

通過上述的分析我們可以發(fā)現(xiàn)，將別人不能制造的產(chǎn)品制造出來是設(shè)計(jì)的主要任務(wù)，這是競爭的需要，因此設(shè)計(jì)追求的首要目標(biāo)就是使人們對(duì)性能的需求得到充分的滿足，也就是說，性能需求推動(dòng)了設(shè)計(jì)的發(fā)展，其中包括在設(shè)計(jì)過程中的知識(shí)服務(wù)準(zhǔn)備、提供知識(shí)服務(wù)以及請(qǐng)求知識(shí)服務(wù)等。

在這里要討論一下什么是性能，作為一個(gè)被廣泛應(yīng)用的詞，性能對(duì)于不同的人而言會(huì)具有不同的理解，嚴(yán)格的來講，質(zhì)量和功能的集成才是性能。功能實(shí)現(xiàn)和保持性的度量就是質(zhì)量的定義。設(shè)計(jì)對(duì)象在全生命周期設(shè)計(jì)中屬于一個(gè)時(shí)變系統(tǒng)，也就是說，質(zhì)量和功能都屬于時(shí)間函數(shù)而對(duì)這個(gè)函數(shù)進(jìn)行預(yù)測和控制就是全生命周期設(shè)計(jì)的主要任務(wù)，同時(shí)還要對(duì)約束條件有關(guān)的變量進(jìn)行控制和預(yù)測，比如成本、環(huán)境友好、機(jī)器以及人，這就直接導(dǎo)致現(xiàn)在的設(shè)計(jì)具有越來越復(fù)雜的任務(wù)，并且與很多有待獲取的新知識(shí)有所涉及。真正意義上的全生命周期設(shè)計(jì)現(xiàn)在很多作品的設(shè)計(jì)過程中無法實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致這種情況的最為主要的原因就是沒有將足夠的知識(shí)和知識(shí)獲取手段準(zhǔn)備好，然而全生命周期設(shè)計(jì)卻是設(shè)計(jì)者必須要追求的一個(gè)目標(biāo)。用戶一般都是立足于性能從而產(chǎn)生對(duì)作品的要求，同時(shí)性能也是設(shè)計(jì)的起點(diǎn)和完成標(biāo)志，所以對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行控制的基本特征就變成了性能特征。由于無法直接找到滿足一些復(fù)雜產(chǎn)品的性能需求的解，而是必須要利用一系列的功能分解以及非常多分功能的實(shí)現(xiàn)，也就是說設(shè)計(jì)的很多子過程，才能夠最終保證產(chǎn)品性能需求的實(shí)現(xiàn)。

在各個(gè)子過程中性能驅(qū)動(dòng)有時(shí)候表現(xiàn)為功能需求驅(qū)動(dòng)，有時(shí)候又表現(xiàn)為質(zhì)量需求驅(qū)動(dòng)，而有時(shí)候有表現(xiàn)為質(zhì)量需求和功能需求的交替驅(qū)動(dòng)。如同上面所說的一樣，其主要的來源可能來自于外源，也有可能屬于一種知識(shí)服務(wù)，還有可能屬于兩外一個(gè)產(chǎn)品或者設(shè)計(jì)，因此知識(shí)的載體可能是每一個(gè)設(shè)計(jì)和產(chǎn)片，同時(shí)其也可能屬于一種隱含的知識(shí)，這樣要想將服務(wù)和評(píng)估得到的可能解找出來，就需要到外界去，也就是要將以使其性能需求得到滿足為接受的標(biāo)準(zhǔn)以及性能需求驅(qū)動(dòng)。

所以現(xiàn)在面臨著非常重要的一個(gè)問題就是怎樣才能夠?qū)⑿阅苄枨蟊磉_(dá)出來，也就是說需要利用什么樣的特征函數(shù)和特征才能夠?qū)@種需求進(jìn)行描述；怎樣對(duì)產(chǎn)品的性能特點(diǎn)及其定義，比如如何利用特征參數(shù)對(duì)性能特征進(jìn)行定量描述；如何定性等。因?yàn)閷?duì)這一方面并不具備很成熟的理論，因此現(xiàn)在還在不斷的探索和描述表達(dá)的方法。一般來說，應(yīng)該采用系統(tǒng)輸出對(duì)系統(tǒng)輸入的響應(yīng)來對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的功能進(jìn)行描述，比如將運(yùn)動(dòng)保證功能作為例子，從而初步的探討功能特征的描述?？梢赃@樣描述轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的功能：在負(fù)荷的作用下系統(tǒng)在下一處的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向另一處的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。一般都可以對(duì)產(chǎn)品的功能進(jìn)行分解，可以采用若干個(gè)子功能的形式對(duì)產(chǎn)品的功能進(jìn)行分解，所以樹形結(jié)構(gòu)才是功能特征集的結(jié)構(gòu)形式。然而結(jié)構(gòu)樹和功能樹未必具有相同的形狀，而且功能需要要能夠使功能的獨(dú)立公理得到滿足，而一個(gè)結(jié)構(gòu)可能需要保證盡可能多的功能的實(shí)現(xiàn)。必須要遵循以下的原則進(jìn)行功能分解：首先，各子功能在每一級(jí)的分解中都應(yīng)該屬于最為基本的本級(jí)的功能；其次，每一個(gè)同級(jí)的基本功能之間應(yīng)該具備相交的特點(diǎn)。同時(shí)也可以選擇同樣的方法處理質(zhì)量特征，然而以質(zhì)量的定義為根據(jù)，就需要使質(zhì)量樹和結(jié)構(gòu)樹相對(duì)應(yīng)。在描述質(zhì)量特征的時(shí)候也應(yīng)該具備三個(gè)組成部分，也就是參數(shù)表、質(zhì)量表達(dá)式以及功能表達(dá)式。上述的分析中講到，知識(shí)服務(wù)在分布式智力資源環(huán)境中也屬于一種產(chǎn)品，其具備功能需求驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)。因此在描述其質(zhì)量和功能的時(shí)候也需要與這一類的產(chǎn)品特征相符合。UDDI協(xié)議一直在致力于對(duì)發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和集成中智力資源所存在的非結(jié)構(gòu)化的問題，然而還有一個(gè)用詞統(tǒng)一以及描述方法的問題存在于結(jié)構(gòu)化中，因此要想保證其可以實(shí)現(xiàn)完全的實(shí)施，仍然需要做大量的工作。

知識(shí)流理論的研究

我們都知道現(xiàn)代設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)就是知識(shí)，而其中心就是獲取新的知識(shí)。因此要是立足于這個(gè)角度來看，那就可以將設(shè)計(jì)的過程看作在設(shè)計(jì)的各個(gè)有關(guān)各方面和各個(gè)節(jié)點(diǎn)中知識(shí)的流動(dòng)過程。作為一個(gè)非常復(fù)雜的領(lǐng)域，設(shè)計(jì)知識(shí)在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法研究及設(shè)計(jì)理論研究中很少涉及，而大部分的設(shè)計(jì)知識(shí)研究的出發(fā)點(diǎn)都是設(shè)計(jì)知識(shí)己經(jīng)存在，從而對(duì)后續(xù)的各種設(shè)計(jì)問題進(jìn)行研究。然而在實(shí)際的很多情況中并不存在這種知識(shí)，所以目前產(chǎn)品設(shè)計(jì)競爭的焦點(diǎn)之一就是如何能夠?qū)⒆钚碌募夹g(shù)盡快的引入進(jìn)來。企業(yè)面對(duì)分布式智力資源的環(huán)境就必須要積極地開發(fā)產(chǎn)品，在開發(fā)產(chǎn)品的過程中必須要直接地與知識(shí)流的問題進(jìn)行面對(duì)，這是我國的制造企業(yè)所欠缺的。對(duì)知識(shí)流的研究實(shí)際上就是對(duì)各種動(dòng)態(tài)知識(shí)的研究，其中包括流動(dòng)控制、知識(shí)獲取、積極的運(yùn)動(dòng)機(jī)制、動(dòng)態(tài)特征以及分類等。其研究的主要目標(biāo)就是清晰的描述以知識(shí)獲取為中心的設(shè)計(jì)活動(dòng)，從而能夠?qū)⒈匾睦碚摶A(chǔ)提供給工具的研發(fā)工作實(shí)現(xiàn)方法的研究。如果立足于流動(dòng)要完成的任務(wù)和特征進(jìn)行分析，我們就可以將知識(shí)流劃分為四種，也就是知識(shí)融合并物化為解決方案、知識(shí)及知識(shí)獲取服務(wù)、信息一知識(shí)以及信息采集。如果采用設(shè)計(jì)過程或者知識(shí)流的一個(gè)節(jié)點(diǎn)的方式對(duì)任何層次上的決策進(jìn)行分析，我們就可以發(fā)現(xiàn)，一般利用某種算法都能夠獲取些決策及其所依賴的知識(shí)，這個(gè)過程常常在人的意愿的已知規(guī)律之外。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中還要對(duì)共構(gòu)知識(shí)進(jìn)行獲取，其一共包括兩類，一種是需要通過交互過程才能夠獲取的知識(shí)，而另外一種則是需要經(jīng)過多方面的討論之后最終達(dá)成共識(shí)才能夠獲取的知識(shí)。共構(gòu)知識(shí)具有雙向或者多向流動(dòng)的形式。公共知識(shí)并不是簡單的意愿的產(chǎn)物，不管某一方是否將問題提出或者將答案給出，都需要將一些非意愿知識(shí)的服務(wù)獲得。一般都是從分布的智力資源單元將知識(shí)和獲取的新知識(shí)匯集到設(shè)計(jì)的決策節(jié)點(diǎn)，而流動(dòng)的過程一般還包括與將委托和服務(wù)關(guān)系形成和解除；測試、描述、發(fā)布以及搜索等具有密切關(guān)系的信息。在其中大部分的子過程都屬于主過程的分支，在輸出子過程的時(shí)候，其就有可能屬于該子過程所獲取的知識(shí)；而如果將其作為下一個(gè)子過程的輸入，其就有可能屬于獲取知識(shí)的信息。一般在這里沒必要嚴(yán)格的區(qū)分知識(shí)和信息，這兩者都具有雙向流動(dòng)的。由于設(shè)計(jì)對(duì)知識(shí)使用具有復(fù)雜性、不確定性、不清晰性等特點(diǎn)，因此在知識(shí)流理論中還包括了研究設(shè)計(jì)知識(shí)在流動(dòng)中的各種表達(dá)形式。各種平臺(tái)之間的無障礙互動(dòng)以及順利流動(dòng)等是保證知識(shí)流理論得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。然而因?yàn)楦鞣N原因的影響，其實(shí)現(xiàn)方法方面還存在著非常多的困難。智力資源單元等與知識(shí)流理論也具有非常密切的關(guān)系。因此即使流理論必須要關(guān)注的一個(gè)問題就是智力資源單元的有效運(yùn)作、發(fā)展、生存、生成以及結(jié)構(gòu)等，如果不存在這些內(nèi)容，也就不會(huì)有分布式資源環(huán)境下的知識(shí)流存在?？傊?，作為關(guān)于設(shè)計(jì)的一個(gè)新的視角，知識(shí)流理論現(xiàn)在需要有新的理論作為闡述。

結(jié)語

通過上述的分析，我們可以得出以下的觀點(diǎn)：設(shè)計(jì)的競爭是制造業(yè)競爭的實(shí)質(zhì)，而競爭的焦點(diǎn)就是要保證最小的開發(fā)成本、最短的開發(fā)周期以及將最新技術(shù)盡快的引入進(jìn)來；知識(shí)是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，而知識(shí)獲取的是設(shè)計(jì)的中心，不管是知識(shí)也好，還是知識(shí)獲取也好都必須要依賴各種資源，因此參與設(shè)計(jì)各個(gè)要素的關(guān)系會(huì)隨著智力資源結(jié)構(gòu)的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化；現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論中需要包括以下幾個(gè)部分的內(nèi)容，也就是知識(shí)流理論、性能需求驅(qū)動(dòng)理論、設(shè)計(jì)過程理論；功能實(shí)現(xiàn)和保持性的度量就是質(zhì)量，功能和質(zhì)量的集成就是性能；功能特征能夠利用參數(shù)表、功能表達(dá)式以及文字說明等三個(gè)要素描述出來，而質(zhì)量特征也可以利用參數(shù)表、質(zhì)量表達(dá)式以及功能表達(dá)式等三個(gè)要素描述出來。