2024年5月5日发(作者：lumia智能手机)

工艺与设计

·

PROCESS AND DESIGN

概念设计中的创新思维

朱琳娜

（湖北工业大学 工业设计学院，湖北　武汉　430000）

创新，作为一种开拓性的问题解决过程（problemsolving

process)

[1],[2]

和建立事物之间关联性的思维方式，被设计界广泛应用。头脑风

暴，是基于内部信息（设计师的个人知识与经验）与外部信息

（从其他外部环境获取的知识与信息）的一系列搜索、关联、匹

配和初步筛选过程。富有创造力的人往往能将常人无法联系在一

起的事物进行关联与转化，这种联想与类比的能力是设计创新思

维的典型表现(图1是阿莱西公司的设计想象力，将产品的使用情

景进行主题关联与比喻）。

在创新研究中，对创新的度量主要有两种思路：一是差异性

度量（divergent thinking，DT），侧重于考察发散性思维成果

的多样性

[5]

；另一种是远距离关联性测试（remote association

test,RAT），侧重考察聚敛性思维（convergent thinking）成

果的独特性。创新的度量方式是基于创新性定义的三个方面的

内容：独创性（original)，有用（useful)，以及非显而易见

（nonobvious)。独创性，即要求新的产品概念相较于已有的同

类产品之间存在差别，也即具有新的特征与属性；有用，即设计

能满足某些需求或解决某类问题；非显而易见，从思维的过程来

说，主要有以下三个特点：信息资源更丰富，信息的关联结构更

复杂，以及信息匹配更充分。

1.1 限定性认知环境

[3]

正如我们只能无限接近真理，人对信息的掌握也只有趋于

完善，而不可能绝对完备。现实中，由于知识与信息客观获取情

况以及思维主体自身的信息处理能力，直接限制了创意活动中参

与的个体或组织可利用的信息资源。这些所有可供利用的知识与

信息的总和构成了创意思维的认知基础。在现有的限定性认知基

础之上，进行以设计问题为中心的信息搜索提取，以及一系列创

意思维的知识处理过程。激发创意时经常提到的“think out of

the box”，这里的“box”某种程度上也是我们相对稳定的认知

基础。因此，可调用的信息储备越完善意味着创意思维的认知环

境越广阔，从而有利于建立起更充分和广泛的信息关联与匹配。

1.2 信息关联结构

信息存储于人脑的记忆空间中，被提取与关联的前提是信息

的激活。Gabora

[4]

指出，记忆在人脑中的分布具有稀疏性，且每

次只有部分记忆能够被当前任务或经历所激活，激活强度从激活

中心扩撒衰减。也就是说，越靠近激活中心的信息，越容易被人

脑所关联和提取。如图2所示，记忆空间的激活范围以红圈为边

界，区域内的所有信息将被有效激活。且由于d2＜d1，信息标签

2的激活强度大于信息标签1。这种机制保障了距激活中心最近的

信息，通常也是最具相关性的信息，能获得最高的提取优先权，

从而大大节省了信息搜索与处理的时间。由于距激活中心近的知

识与信息是普遍能关联到的解决方案，而当那些距离更远通常认

，在面对新困难以及试图打破旧有局限时，往往

具有四两拨千斤的效果。因此不论对个人还是组织机构，创新都

具有重大价值与意义。创新活动（creative act）是创新思维

（creative thinking）的行为表达。创新活动普遍存在于社会

生活的各个方面。其中，产品设计是创新需求最为显著、创新活

跃度最高的领域之一。在产品设计过程中，概念设计阶段通过对

产品概念的定义，规划了产品的主要属性与特征，也是设计创新

的核心环节。本文基于已有研究成果，对产品概念设计的创新思

维特点和设计创新的两种模式进行了简要分析与讨论。

1 创新思维的特点

概念设计是产品开发过程中将用户需求转换成产品或服务

及其各方面属性的过程。概念是人对事物及其发展过程的特点

及意义所形成的思维结论，产品概念即设计者对设计问题及其

求解所产生的思维总结。产品概念中所包含的设计信息，体现

了设计师在创意过程中对设计知识的处理与应用，是创意思维

活动的结果

[3]

。任何新想法的产生都是基于已有知识的推理与转

化。创新与创意是将先前没有关联的事物之间建立了偶然的联

系

［4］

。发散性思维，也称“头脑风暴”，作为一种有效的拓展

图1 Alessi产品的设计想象力

为难以被利用的信息一旦得到成功激活和应用，往往出人意料。

作者简介

朱琳娜，湖北工业大学工业设计学院讲师，主要研究方向：数字化艺术与设计、创新思维与设计知识表示。

8 PACKAGING

September 2015

PROCESS AND DESIGN

·

工艺与设计

都涉及信息的语义认知和匹配过程。准确而丰富的信息匹配能提

高产品的可用性水平，拓展产品的概念空间，增强使用体验。

2 设计创新模式

创新设计（creative design）被定义为产生新的设计类别

的认知过程（a cognitive process that generates new class

of designs）

[7]

。设计创新从进程模式上，可以分为渐进式创新

和颠覆性创新两种，它们之间具有量变与质变的关系，颠覆性创

新通常建立在持续的渐进式创新成果基础之上。

渐进式创新是设计创新的主要形式。从概念空间的角度，它

图2 限定性认知环境与信息激活

是对产品概念内涵的扩充和调整，使之具有与同类产品不同的性

质和内容。典型的渐进式创新包括产品性能的优化更迭（技术创

新为主导）和产品类别细分（需求为主导）。以手机产品为例，

依赖信息通讯，触屏等技术的发展使手机从早期的形态和功能逐

步演变成今天支持各类服务的智能移动通讯终端。同时，商务

机、老人机、学生机等细分类别从中涌现。通过渐进式创新，一

方面产品概念的内涵得到不断进化和完善，另一方面产生出产品

的各种子类别，极大地丰富了人们的物质生活。

颠覆性创新是对概念内涵的全面革新。从概念空间的角度，

它既可以是对原有概念的重定义，又可以是生成一个全新的概

图3 信息匹配模式

念。例如手机设计中的自然手势交互，它通过人机交互方式的改

变重新定义了手机的操作特性和人机关系。包括手机钱包、移动

支付等，则是全新的产品和服务。它们都是颠覆性创新的典型。

创新思维研究的主要目的是为促进和发展创新活动。众多学

者从教育、艺术、设计、脑科学、心理学等多个领域，对创新思

维及其影响因素进行了研究与探讨。这些成果从多个角度，为引

导、培养和激发创新提供了方法与渠道。随着脑科学与智能计算

的发展，创新思维的奥秘将被进一步解开，智能化设计与创新时

代也将随之而来。

参考文献

[1]Mumford MD,Mobley MI, Uhlman CE, ReiterPalmon R,Doares LM.

s analytic models of creative . Res.J.

4:91-122.

[2]Runco vity and its Shaw & Runco

1994,pp.102-23.

[3]Bonnardel N. Towards understanding and supporting creativity in

design:analogies in a constrained cognitive environment[J].Knowledge-

Based Systems,2000,13(7):505-513.

[4]Gabora L. Cognitive mechanisms underlying the creative process[C]//

Proceedings of the 4th conference on Creativity & ,

2002:126-133.

[5]Sanchez-Ruiz M J,Pérez-González J C,Romo M, et al.

Divergent thinking and stress dimensions[J].Thinking Skills and

Creativity,2015,17:102-116.

[6]Gero J S. Introduction: Creativity and design[M]//Artificial

intelligence and creativity. Springer Netherlands,1994:259-267.

[7]Gero J S. Computational models of creative design processes[M]//

Artificial Intelligence and creativity. Springer Netherlands,1994:

269-281.

这也是RAT创新度量方法主要考量的指标。

信息关联是以最初的激活点为中心，向外围扩散中产生新的

激活点，并建立起这些激活点之间相互联系的过程。建立的这些

信息点之间的关联结构，从形式上可以分为线性和网络两种。充

分的线性关联有树状结构的特点。而网络关联打破了线性的层级

结构和概念边界，将极大地拓展信息之间的可关联性。

1.3 信息匹配模式

创意过程主要涉及两种思维模式：关联模式（associative

mode)与推理模式(analogical mode)

[4]

。关联模式是通过对非近

邻或非常规关联的建立来获取潜在的新的解决方案。推理模式，

被认为是创意智能的核心环节。在创意设计中被广泛应用的创意

推理包括：跨领域信息转换（类比），概念的整合，以及概念空

间的拓展和转变

[6]

。其中类比推理是根据类比原型和认知对象两

者之间的属性相同或相似，从而推知它们的另一个属性也相同或

相似的推理。不同于联想与想象的自发性，类比推理是一种有预

定目的的思维活动，它以原有知识为基础，作进一步知识的扩

展，使认知从一个领域过渡到另一个领域，是创造性思维的重要

体现。通过推理与关联两种思维模式，信息得以进行搜索，匹

配，转化与应用，从而获得创新思维成果。

设计活动中，根据匹配的信息内容可分为：情境匹配、任务

匹配、偏好匹配、形式匹配等。设计师对产品概念的规划与用户

对产品概念的解读，都是信息匹配的过程。前者是根据自己的设

计认知环境构建产品概念空间，并以设计语言为媒介进行表达；

而后者的过程刚好与之相逆，用户以产品的设计语言为线索，对

产品概念空间进行重建和认知。设计师通过恰当的设计语言引导

用户构建正确的心智模型，从而保障设计概念被顺利理解。

因此，设计创新活动主要存在于两个环节：一是对产品概念

空间的构建过程，另一是对设计语言的探索与表达。这两个环节

September 2015

PACKAGING 9