■田沁艷 王鳳珍

(武漢理工大學，湖北武漢 430070)

基于目標系統(tǒng)法的綠色生態(tài)設(shè)計研究

■田沁艷 王鳳珍

(武漢理工大學，湖北武漢 430070)

近年來，“霧霾”發(fā)展頻率之高、持續(xù)時間之長、覆蓋面之廣，逐漸成為籠罩在國人頭上的噩夢。霧霾的出現(xiàn)，使得生活在空氣中的人們無處可逃，不僅讓人們極度擔憂自己的身體健康，也直接和間接地影響了人們正常的生產(chǎn)生活[1]。除此之外，各地天坑、河流污染等頻現(xiàn)，越來越嚴重的生態(tài)危機令人扼腕嘆息，也讓中國認識到粗放型經(jīng)濟的切膚之痛。造成這種資源環(huán)境嚴重污染破壞的因素有很多，而環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的生態(tài)缺陷，是其重要源頭之一。綠色生態(tài)設(shè)計，就是將生態(tài)環(huán)境意識融入設(shè)計理念，在達到設(shè)計目的的同時，降低對環(huán)境的負面影響，實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，實現(xiàn)設(shè)計和生態(tài)的雙贏[2]。

1 目標系統(tǒng)法

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計是一個跨學科的綜合性專業(yè)，其中包括室內(nèi)外裝飾設(shè)計、園林工程施工、空間設(shè)計和平面設(shè)計等，甚至還包括旅游學、地理學、管理學等邊緣型學科，具有應用性強和多學科綜合的特點。為了解決環(huán)境藝術(shù)設(shè)計過程中出現(xiàn)的多樣性和模糊性問題[3]，探討在新時代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計概念下的設(shè)計方法和程序就顯得很有必要。目標系統(tǒng)設(shè)計法就是以系統(tǒng)論為理論基礎(chǔ)，利用該系統(tǒng)的定位來解決整個設(shè)計過程的步驟、方法和程序，包括目標的確定、實施、糾偏和評價。它是一種以系統(tǒng)思維的角度來解決問題的系統(tǒng)，把目標作為一個整體進行分析、評估和設(shè)計，以達到最合理的解決方案的目的。

1.1 目標的確定

在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計工作中經(jīng)常會面臨諸多需待解決的問題，在目標系統(tǒng)設(shè)計法中，問題的解決就成了設(shè)計中要考慮的目標。根據(jù)現(xiàn)實達到的目標與理想之間的偏差，可以把目標分為理想目標和實施目標。

一個項目在實施過程中并不是只有一個單純目標，而是一個擁有多目標的系統(tǒng)。因此為了對目標系統(tǒng)進行實質(zhì)性操作，需要將總目標分解成多個子目標和局部目標，也就是進行分級化處理。目標確定技術(shù)有演繹法、回歸法和要素分類聚合法。

綠色生態(tài)設(shè)計，注重在歸納的方法上進行模型分析，可采用要素分類聚合法，分為以下五步：（1）擬制系統(tǒng)調(diào)查表實施征求和咨詢。（2）以目標及約束因素為標準對結(jié)果分門別類并最終判斷和確認價值。（3）擬制和填寫形態(tài)結(jié)構(gòu)表，呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。（4）通過研究在決策域范圍內(nèi)所列舉諸局部解的方案變化的相容性和非相容性，將要素的相容性作為構(gòu)成模型的依據(jù)。（5）應用邊界法求取模型。

1.2 目標的實施

設(shè)計的內(nèi)涵與外延相當豐富，但是任何設(shè)計都必須包含人、設(shè)計對象、設(shè)計時間與設(shè)計場所這四大基本要素，它構(gòu)成了設(shè)計系統(tǒng)的本質(zhì)屬性[4]。解決了這四大基本問題，則意味著一項設(shè)計任務(wù)的完成。具體包括四個層次：（1）分析層次。任務(wù)是目標系統(tǒng)的定型和子目標的分權(quán)。（2）制作層次。任務(wù)是確定設(shè)計目標的圖面解內(nèi)容，因此這也是技術(shù)含量較高的關(guān)鍵性一步，具體包含設(shè)計創(chuàng)意、設(shè)計構(gòu)思和設(shè)計表達技術(shù)等。（3）評價層次。任務(wù)是檢查設(shè)計全過程中反饋的漏洞，必要時實施設(shè)計糾偏。（4）實施層次。任務(wù)是將實現(xiàn)設(shè)計與設(shè)計實施兩者進行對接。

1.3 目標的糾偏

在設(shè)計目標的實施過程中不可避免地會出現(xiàn)或多或少的目標偏離，為了最大限度地確保目標的準確實現(xiàn)，在設(shè)計的全過程中設(shè)置糾偏程序就顯得很有必要。

設(shè)計糾偏包括以下兩類：（1）設(shè)計過程的糾偏，即在每一程序的進程中，都要對上一環(huán)節(jié)的任務(wù)實施狀況進行自檢。（2）設(shè)計總目標的糾偏，因環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的表現(xiàn)手法多種多樣，各要素之間的關(guān)系處于動態(tài)平衡狀態(tài)，設(shè)計結(jié)果有可能出現(xiàn)與設(shè)計總目標發(fā)生偏離的現(xiàn)象，因此在設(shè)計初步完成后進行設(shè)計總目標的糾偏就有著相當重要的作用和意義。

1.4 目標的評價

在完成目標的確立后，需要一種有效的評價體系對目標進行判斷。評價要素包括時間、目的、主體和客體四方面。判斷又可以分為總計判斷和周密判斷，兩者的區(qū)別在于前者是基于經(jīng)驗知識，后者則是以有說服力的依據(jù)為標準。目標總判斷的公式可以表示為：

公式中，G為對目標的總判斷，T為對象目標，O為研究的對象?？偰繕说呐袛鄟碓从诟髯幽繕?，而各目標的權(quán)重不同，因此用y來表示每個不同子目標的權(quán)重。

■圖1 綠色生態(tài)設(shè)計模型

目標判斷的公式，體現(xiàn)了目標系統(tǒng)法的三個根本要素，一是判斷G，二是對象O，三是目標T。如果沒有充分而可靠的依據(jù)，自然要降低判斷的權(quán)重。而且，它對于評判者的計權(quán)也具有指導意義，比如藝術(shù)家或設(shè)計師等專業(yè)人員在室內(nèi)設(shè)計項目的評審過程中的權(quán)重肯定與行政管理人員的權(quán)重不一樣。目標系統(tǒng)設(shè)計法就是在系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上要求首先確定設(shè)計的總目標并劃分次級目標，對各個次級目標分配權(quán)重，同時建立有效的評價體系來確定目標。

2 綠色生態(tài)設(shè)計

綠色生態(tài)設(shè)計同綠色設(shè)計、生態(tài)設(shè)計、環(huán)境意識設(shè)計，可持續(xù)設(shè)計、低炭設(shè)計等概念有著基本一致的目標、原則和方法[4]，都是將生態(tài)環(huán)境意識融入設(shè)計理念，在達到設(shè)計目的的同時，降低對環(huán)境的負面影響，實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，實現(xiàn)設(shè)計和生態(tài)的雙贏。

2.1 目標系統(tǒng)法模型

基于目標系統(tǒng)法的綠色生態(tài)設(shè)計模型如圖1所示。目標系統(tǒng)法強調(diào)對目標進行系統(tǒng)研究的工作流實現(xiàn)。對于綠色生態(tài)設(shè)計，按照目標確定、目標實施、糾偏與評估、評價與決策的步驟進行。其中，目標確定強調(diào)基本原理，目標實施強調(diào)實施方法，糾偏與評估強調(diào)目標的評價指標，而評價與決策強調(diào)目標的評價標準。

2.2 目標確定原理

綠色生態(tài)設(shè)計的內(nèi)涵，重在實現(xiàn)基本功能的基礎(chǔ)上，對功能、質(zhì)量、消耗、成本等因素進行度量和控制，對設(shè)計的全周期進行過程控制，降低對環(huán)境的負面影響，提高資源的利用率。在設(shè)計這一環(huán)節(jié)進行合理的控制，可以非常有效的控制整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)對資源和環(huán)境的影響[5]。因此，可以將綠色生態(tài)設(shè)計的基本原理歸納為：

第一，自然做功原理。系統(tǒng)論的思想強調(diào)系統(tǒng)對自我平衡的維系。而大自然作為一個平衡的生態(tài)系統(tǒng)，也通過多種方式進行做功，維系自然界的平衡，這種做功主要通過生態(tài)系統(tǒng)的功能來進行實現(xiàn)，主要包括空氣和水資源的凈化、土壤的再生和土質(zhì)的恢復、廢棄物品的自然降解、整體和局部氣候調(diào)節(jié)、營養(yǎng)元素和養(yǎng)分的循環(huán)構(gòu)成、臭氧層的保護等。自然生態(tài)系統(tǒng)中，各要素之間相互依存，形成一張強關(guān)聯(lián)的關(guān)系網(wǎng)。合理利用自然做功，就是強調(diào)合理利用可再生資源，有計劃地使用不可再生資源，并善于利用自然的這種維系平衡的方式，更好地為生產(chǎn)生活服務(wù)。

第二，協(xié)同進化原理。經(jīng)過多年的協(xié)同進化，生態(tài)系統(tǒng)中各物種通過長期競爭和優(yōu)勝劣汰，具備了高度的適應性、整體性和合理性。在協(xié)同進化的過程中，各物種之間互相關(guān)聯(lián)，互相制約，并以最小的代價和成本，進化至最適合生存和繁衍的模式，以達到局部的穩(wěn)定性和平衡性。協(xié)同進化論，通過系統(tǒng)論的思想，為綠色生態(tài)設(shè)計的動態(tài)復雜系統(tǒng)研究提供了很好的思路。通過模擬自然生態(tài)系統(tǒng)來進行設(shè)計，并通過補充、完善和修復系統(tǒng)進化的生態(tài)系統(tǒng)，能夠有效地發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的效率[6]。

第三，生態(tài)自組織原理。作為一個動態(tài)平衡的系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)通過正反饋和負反饋兩種方式不斷對能量流和物質(zhì)流進行響應。物種的進化史已經(jīng)表明，生命力最強大的物種并不是最強大的物種，而是最能夠同環(huán)境相適應、并對環(huán)境做出積極響應的物種。這種通過適當?shù)恼{(diào)控機制，使得整個生態(tài)系統(tǒng)處于動態(tài)平衡，就是自組織原理的根本目的。通過“穩(wěn)定型反饋”，使綠色生態(tài)設(shè)計通過自組織的原理進行自我調(diào)控，可以有效地應用到污水處理、資源回收利用等領(lǐng)域。

第四，循環(huán)再生原理。在生態(tài)系統(tǒng)中，多物種發(fā)揮不同的作用，使得物質(zhì)不斷地通過合成和降解，形成一種循環(huán)再生。同樣，在這種模式和能量守恒原理的條件下，能量也進行著循環(huán)和轉(zhuǎn)移。利用循環(huán)再生原理，可以很好地條件下進行生態(tài)修復設(shè)計、循環(huán)經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)生態(tài)設(shè)計。

第五，食物鏈原理。在生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈維系著物種的多樣性和平衡性。在食物鏈閉環(huán)中，生物種群不能能量級的物種分別扮演生產(chǎn)者（producer）、消費者（consumer）和分解者（decomposer、reducer）的角色。綠色生態(tài)設(shè)計中，遵循食物鏈的基本原理，合理控制能量的生產(chǎn)和消耗，更加有效地利用能量，并通過減少食物鏈的環(huán)節(jié)、借助食物鏈的作用，提高能量的利用率。此外，在綠色生態(tài)設(shè)計中，遵循食物鏈的基本原理，也能更好地防止生態(tài)的破壞。

2.3 目標實施方法

綠色生態(tài)設(shè)計的實施，通過特定的技術(shù)方法來實現(xiàn)，主要包括輕量化設(shè)計法、生命周期分析法、物質(zhì)流分析和循環(huán)設(shè)計等方法[7]。

一是輕量化設(shè)計法。在設(shè)計中，盡量通過輕量化、小型化的手段，使得在更少的原材料消耗的基礎(chǔ)上獲取更大的服務(wù)功能。輕量化的設(shè)計方法，通過減小消耗，來提高產(chǎn)出投入比。采用輕量化設(shè)計，減少了資源的消耗，但要避免因為產(chǎn)品的質(zhì)量差、難保養(yǎng)而導致使用壽命短的情況，否則容易導致看似采用了輕量化設(shè)計，但頻繁生產(chǎn)反而導致更嚴重的消耗。

二是生命周期分析法。一個產(chǎn)品的生命周期，通常包含了對產(chǎn)品的設(shè)計、原材料的采集、加工、運輸、消費、回收和最終處理等一系列完整的流程。在設(shè)計階段通過對目標的生命周期進行描述和評價，進而評估產(chǎn)品對資源和環(huán)境的影響。綠色生態(tài)設(shè)計，尤其應當合理地計算產(chǎn)品的生命周期，這也是衡量是否符合綠色生態(tài)設(shè)計原則的重要標準。

三是物質(zhì)流分析。物質(zhì)流分析的方法，主要是將特定的目標（例如鋁、稀土等資源）在特定區(qū)域內(nèi)的工業(yè)代謝作為研究對象，分析其使用的分布和流向，進而對經(jīng)濟效益進行評估。通過物質(zhì)流分析，一方面可以追蹤特定目標的流向，分析其對經(jīng)濟、自然的影響；另一方面可以有效衡量資源的使用情況，并通過適當?shù)暮暧^調(diào)控提高資源的使用效率。

四是循環(huán)設(shè)計。循環(huán)設(shè)計的概念早已在設(shè)計界稱為研究熱點。為實現(xiàn)生態(tài)化的設(shè)計，提高資源的利用率，產(chǎn)品通常不再以一次性的設(shè)計為主要手段，一是可以通過模塊化和標準化的設(shè)計，使得產(chǎn)品的零部件可以更加靈活的進行替換和循環(huán)使用，二是通過回收再利用機制，將已經(jīng)使用能源、資源進行回收再利用。通過循環(huán)設(shè)計，不僅直接地降低了資源的使用和產(chǎn)品設(shè)計制作的成本，而且間接地減少了垃圾的處理成本。

表1 綠色生態(tài)設(shè)計技術(shù)要素和標準

2.4 目標的糾偏和評估

在綠色生態(tài)設(shè)計中，為了對目標進行更好地控制，需要適當?shù)貙δ繕诉M行糾偏和價值評估。對目標進行糾偏和評估，應當嚴格把握設(shè)計的技術(shù)要素和標準[7]。技術(shù)要素和標準如表1所示。

設(shè)計經(jīng)濟是目標設(shè)計系統(tǒng)中的一個非常重要的因素，它從資源優(yōu)化配置的角度來評價項目，所涉及的是項目所占用的資源是否得到合理配置及有效使用的問題，最終確定項目所產(chǎn)生的經(jīng)濟費用和效益，可以使投資決策更加科學合理。經(jīng)濟評估是項目評價的核心內(nèi)容，是項目投資決策的主要依據(jù)，應予以必要的重視[8]。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計項目的經(jīng)濟評估通常包含以下的內(nèi)容：

一是設(shè)計的時間進度安排。一個設(shè)計項目的經(jīng)濟構(gòu)成狀況包括設(shè)施費用、借貸的利息、勘察設(shè)計及咨詢費用、土地的購置或租賃費用等，很明顯環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的進度安排與經(jīng)濟是緊密聯(lián)系在一起的。

二是設(shè)施與材料的運用。在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計項目中設(shè)施的硬件和材料的運用標準并不一樣。材料的運用應該能體現(xiàn)設(shè)計師的設(shè)計理念，并與設(shè)計的整體意象相一致，而不僅僅停留在提供力學支持的功能上。

三是設(shè)計的結(jié)構(gòu)選型。結(jié)構(gòu)的形式選擇在設(shè)計中一定要慎重對待，因為不同的結(jié)構(gòu)形式所花費的費用往往相差很大，有時候甚至差異驚人。所以設(shè)計師很有必要在結(jié)構(gòu)選型方面咨詢結(jié)構(gòu)專家。

2.5 目標評價

結(jié)合綠色生態(tài)設(shè)計的目標需求，對其進行評價的主要有性能評價指標有生態(tài)價值（Ecological Value）、價值（Value）、成本（Cost）、環(huán)境影響（Impact）和性能（Performance）。

傳統(tǒng)設(shè)計的價值計算公式為：

考慮到環(huán)境的影響，生態(tài)價值的計算公式為：

對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計進行評價，可依據(jù)目標系統(tǒng)法的基本公式：

在目標系統(tǒng)法的實施中，G表示人員P在時間t內(nèi)對于對象O趨向目標T的總判斷，gi是各個局部判斷的權(quán)。

評價公式可進一步表示為：

3 總結(jié)和展望

藝術(shù)設(shè)計往往能從側(cè)面很好地體現(xiàn)出一個時代的社會、政治、經(jīng)濟、文化等多種特征。而在生產(chǎn)水平發(fā)展到一定程度的今天，“大量生產(chǎn)、過度消費、大量廢棄”的生產(chǎn)行為也在設(shè)計中得到了非常明顯的體現(xiàn)。應當承認，中國在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計和工業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，已經(jīng)為生態(tài)環(huán)境的過度破壞付出了慘重的代價。在中央不斷提出“科學發(fā)展觀”、“厲行節(jié)約、反對浪費”的政策的前提下，進一步加強綠色生態(tài)設(shè)計，具有重要意義[9]。

因此，我們更應當注重思想的轉(zhuǎn)變，應用科學的方法，實現(xiàn)對設(shè)計的優(yōu)化。為使綠色生態(tài)設(shè)計沿著更好的方向發(fā)展，應當做到以下幾個方面。

第一，提升設(shè)計地位。人與自然的和諧發(fā)展是人類的共同愿景，而綠色生態(tài)設(shè)計則是實現(xiàn)這一目標的重要抓手。通過科學的指導思想和具體方法來進行綠色生態(tài)設(shè)計，引導環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的理論研究，并指導綠色設(shè)計政策、計劃、實踐、教育的落實，從指導思想、理論基礎(chǔ)、實踐方法、政策法規(guī)、推廣系統(tǒng)等多渠道、多領(lǐng)域地進行體系設(shè)計，不斷提高綠色生態(tài)設(shè)計的地位，使綠色生態(tài)設(shè)計充分發(fā)揮其重要價值，為經(jīng)濟的長足發(fā)展做出積極的貢獻[10]。

第二，增強行業(yè)實踐。在積極倡導提升綠色生態(tài)設(shè)計地位、加強理論研究的同時，一定要將綠色生態(tài)設(shè)計付諸行業(yè)實踐，才能真正發(fā)揮其具體效能。在增強行業(yè)實踐的進程中，自頂向下要解決三個問題，一是政府部門應當積極完善行業(yè)政策法規(guī)條例，二是企業(yè)應當積極響應政策法規(guī)，并制定相應的策略，三是設(shè)計師應當建立整體的系統(tǒng)管理，培養(yǎng)通過綠色生態(tài)設(shè)計解決實際問題的能力。

第三，提高社會認知。綠色生態(tài)設(shè)計，不僅僅是政府的事，也不僅僅是企業(yè)、設(shè)計師的事，而是關(guān)乎全社會的。綠色生態(tài)設(shè)計的推廣，不僅需要自上而下的制度約束，更應當贏得社會公眾的認可，提高社會認知。獲得全民的支持，綠色生態(tài)設(shè)計的推廣才能更好地進行。

（責任編輯：賀 輝）

[1]袁業(yè)飛.霧霾之憂:考驗城鎮(zhèn)化頂層設(shè)計——綠色城鎮(zhèn)化如何破局？[J].中華建筑，2013,(04):12-17.

[2]倪瀚.堅持以人為本的科學發(fā)展觀促進綠色產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展[J].包裝工程,2007,(12):206-208.

[3]劉河娜,張建平.綠色設(shè)計在辦公家具中的應用[J].家具與室內(nèi)裝飾,2010,08:16-17.

[4]王博.環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中生態(tài)理念的有效融入[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2014,(02):15-19.

[5]羅京艷,鐘蕾.基于低碳理念的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[J].包裝工程,2013,(07):98-101.

[6]周鵬.試論環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的生態(tài)理念[J].中國農(nóng)學通報,2009,25(24):398-402.

[7]郭曉娟.新中式家具設(shè)計研究[J].家具與室內(nèi)裝飾,2011,(06):43-48.

[8]王立端,吳菡晗.再論綠色設(shè)計[J].生態(tài)經(jīng)濟,2013,(10):192-199.

[9]宋晰,唐瑤瑤.工業(yè)設(shè)計倫理學思想探析[J].包裝工程,2011,(11):95-98.

[10]黃卜,黃章敏.原生態(tài)理念對現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計的啟示[J].大舞臺,2012(05):147-148.

Green Ecological Design Based on the Target System Method

Tian Qinyan & Wang Fengzhen

采用目標系統(tǒng)法，通過建立目標確定、目標實施、目標糾偏、目標評價等模型對綠色生態(tài)設(shè)計進行了研究。運用目標系統(tǒng)法模型對綠色生態(tài)設(shè)計進行了研究，對綠色生態(tài)設(shè)計的發(fā)展進行了展望。通過研究，在設(shè)計理念中融入生態(tài)環(huán)境意識，不僅可以達到設(shè)計的目標，而且可以降低對環(huán)境的負面影響，實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展、設(shè)計和生態(tài)的雙贏。

目標系統(tǒng)法；綠色生態(tài)；環(huán)境設(shè)計；環(huán)境藝術(shù)

Through the establishment of targets identified, targets implement, targets correction, targets evaluation model for green design was studied. Meanwhile, the use of target systems approach model for green eco-design principles were studied. The development and the future of green eco-design were also discussed. Through research, the paper believes that integrating ecological awareness in design principle not only can achieve the design goal but also can reduce the negative impact on the environment, which achieving harmonious development between man and nature, and win-win between design and ecology.

Target System Method; Green Ecology; Environment Design; Environment Art

TS664.0

A

1006-8260(2014)07-0013-03

教育部人文社科基金（編號：13YJCZH170）