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浅析感性问题研究的关键概念 |
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作者：山东建筑大学 李月恩 |
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摘要：感性工程学作为当下工业设计领域研究的热点存在着几个基本概念模糊的情况，如果从字面上可以将“感性工程学”理解为感性因素工程化的过程。但是其理论涉及多学科基本概念和内容，从工程技术的角度对感觉、思维以及人性相关社会学以及感性认知和逻辑等多学科概念进行解释和阐述有利于感性工程学研究的深入进展，本文依据对感性工程学的研究以及编著的《感性工程学》一书的总结，给出了这几个概念的具体分析，以期引起广大工业设计科研工作者的关注。
关键词：感性工程学；工程技术；数理化过程
1 概述
感性工程学的研究起步较晚，对感性工程学下一个通用定义是很困难的，直到如今，感性工程学仍然没有最终的定义。从设计过程来看，感性工程学以工学为手法，设法将人的各种感性定量化（暂且称之为“感性量”），再寻找出这个感性量与工学中所使用的各种物理量之间的高元函数关系作为工程分析和研究的基础。这个感性量，应包含生理上的“感觉量”和心理上的“感受量”。
由于感性工程学的研究领域存在着不同的观点和认识，因而对此学科的定义也有着不同的理解，随着学科的发展，其定义也在不断地发生着变化。
借用东京大学总长吉川校长在讲感性工程学时的话“感性工程学和过去治学的方法论完全不同，我们要有放弃既有一切成就的觉悟，准备自灭之后重生。”
感性工程学是一种研究手段和实验方法，要依据设计心理学的研究成果和相关知识，为感性工程学构建设计心理模型，本质来讲感性工程学是一种技术。
2 感觉的含义
感觉是认识过程的初级阶段和初级形式，是由感觉器官直接感受到的事物现象以及事物外部联系的客观存在。其中，“事物现象”是感性认识的对象和内容，而“直接感受”（指第一反应中的感受，也可以认为是第一感觉）是感性认识的特征。
从认识论的角度来讲，人的感性认识是相互联系、循序渐进的，该过程包含3种形式，即感觉、知觉和表象。
① 感觉——指人对事物的最初反应，是主体感官对内外环境适宜刺激物的反应形式。感觉是外部刺激（包括人机体本身的某些物质感受）向意识转化的最初过程，按感受器官的不同，可将感觉分为视觉、听觉、嗅觉、味觉、机体觉等几种类型。
② 知觉——指人对客观事物表面现象或外部联系的综合反应，能为主体提供对客观对象的整体印象。
③ 表象——指曾作用于感官事物的外部形象在人意识中的保存、再现或重组。表象按其性质可分为记忆表象（又称再现性表象）和想象表象（又称预见性表象），按概括程度可分为个别表象和一般表象。
从医学角度来看，可以认为感觉的形成均是由于在人的大脑皮层中构成的稳固联系。
要充分理解感觉的含义，还需明确感觉是“事物现象”具体形象和抽象概括的统一。由感觉到知觉再到表象这一过程，是人的认识由个别属性和特征上升到完整形象的过程，它反映出人的认识过程具有由部分到全体、由个别到一般、由直接到间接的趋向。
不过，从人的完整认识过程来看，这些感性认识形式仅是对事物表面特征的描述，还不能揭示事物的本质。
3 感性的含义
从哲学上讲，感性认识是在实践基础上形成的。人类在长期的劳动中不仅改造了外部世界，而且还进化出了具有特殊结构和功能的感觉器官。因此有学者认为：
l 人的感觉器官是人类整个历史实践的产物。
l 人对外部世界的实践关系制约着感性认识的方向，感性的选择性根源于人的实践活动的需要。
在不同的实践关系中，主体对同一客体会形成不同的知觉和表象。如果采用逻辑语言来描述或记录这些知觉和表象，就形成了对主体的感性认识。
感性的含义可以概括为：在认识“事物”过程中，对“事物现象”所呈现出来的反映人的感觉的知觉和表象的实践产物。
由于知觉和表象未必和主体所要反映的感觉真实而客观地统一在一起，所以实践作为人的感官的生理界限也就不再成为感性认识的绝对界限。人不仅需要依靠肌体上的感官，而且还需借助由实践提供的社会性器官（即各种现象和行为），把感官无法感知的各种信息转化、放大为可感知的形式。在此过程中科学技术手段和精密仪器成为测量现象和行为的有效工具。至此，“感性”的表达也就有了依据。
需要特别注意的是，人的感性首先是思维理性的参与，不渗透思维理性因素的感性认识是不存在的。思维理性因素在感性认识过程中的作用是，人的思维理性总是以这样或那样的方式积极地参与感性印象的构成，成为感性认识中不可分离的要素，并且在参与过程中，思维理性因素赋予感性内容以结构形式。思维理性因素不仅使人的感性认识具有能动性，促进着感知能力的发展，而且也是从感性认识发展到理性认识的必要条件。
清晰而完整的理解感觉和感性的含义，对理解感性的可测量性以及感性工程化有着重要的意义。
4 感性工程化
感性和感觉的确不是一个概念。简言之，感觉是人的主观感受，感性是事物的客观属性，充分认识感性工程化的含义及意义是正确理解感性工程学的前提条件。
4.1 感性认知
从人类认知的角度分析，感觉是人建立在完善的心理和生理基础之上的对客观事物的主体性认识。“主体性”说明感觉具有个性独立的特点，同时也存在着群体一致性的特点。
在感觉由表象向思维深处转化过程中必须有大脑的参与，医学上将此过程表述为“认识过程”，它说明感觉是客观事实经过大脑反应而产生的主观体会。在该认识过程中，既包含非逻辑性的表象认知，也包含逻辑性的内涵性思考，其中逻辑性的内涵性思考就是这里所说的感性认知。
例如，对冷热的评价中经常会提到“这个杯子很凉”，对得到该结论的过程进行分析，可以发现以下结果。
① 这是一个感性过程，一定程度上代表着个体的感受。
② 凉与热只是比较词汇，用于表达比较意义上冷热的程度。
③ “很凉”说明了杯子凉的程度，属于模糊性的定性评判。
从这些描述中可以看到，主体的自我感受是体现在感觉差异性上的非逻辑性认知。比如，某人感觉杯子很凉，但换一个人或换一个环境，也许会感觉这个杯子是热的。
同样，感觉的逻辑性体现在“凉”与“热”是一个比较过程，也就是讲，某个人在对这两个感受形成之前肯定存在一个凉与热的标准，通过触觉可以明确人对杯子这个事物在比较意义上所感受到的冷热程度。
4.2 感觉是感性的第一表征
感觉属于思维领域的一个重要概念，由于感性是感觉对描述对象所形成的语意情态表达，而且是最直接、最为明确的表达，因而人们认为感觉是感性的第一表征。
长期以来，人们对这个领域的认识是相互矛盾和混杂的。有人认为对事物的感性认识本质上是客观的且不以人的主观判断为转移。也有人认为，感性就是对事物的主体性描述，人的认识不同所体现出来的事物的感性本质也就不同。由此可见，人们对于感觉和感性的认识还是模糊而且不统一的。其中争论的焦点表现为：感性是否存在可测量性、感性是否存在系统研究方法与研究手段、感性是否存在客观性等。这使其几乎成为理论研究的禁区，相关的研究大多停留在哲学和思想领域的层面上，传统“美学”所采用的研究方法基本上还是定义说明定义、权威解释权威的论证方法。然而，随着现代科学技术尤其是计算机和网络的发展，这种研究方法显然不能适应现实要求，所以对感觉和感性的认识与研究应该适应现代科学技术发展的要求。
4.3 感觉个体差异性
在感觉研究中必须清楚存在着感觉上的个体差异性。所谓个体差异性主要表现在，对同一个客观事物，人们的评价和认识存在着差异性。以往主要从哲学上来进行研究，认为其形成机理是由于世界观、人生观及所采用的方法论不同而导致。从社会群体性的特征上看，这一解释行得通，但如果从社会细分的角度看，即便社会群体之间存在相同的人生观和世界观，且采用同样的方法论，但还是会存在差异性。通过教育或引导，也无法消除这种差异性。由此引出一个很难回答的问题，即为什么存在差异性？这个问题成为人们不得不去面对与思索的重大设计问题。
从图1可以看到，在认知和信息的关系中存在相互联系的复杂关系，任何一个小的干扰，均可能使最终结果产生巨大的差异。依据自然科学思想，差异性产生的原因可以从个体的心理、生理、成长阶段和所处环境等方面寻找答案。以人的一生为坐标系，随着时间维度的运行，其心理和生理上的差异性在形成系统的思维时就已经产生了。在工程技术研究中主要通过比较、观察来分析差异性产生的客观性原因。
图1 认知与信息的关系简图
总的来说，社会学科的研究方法体现在研究人的感觉、感性等社会学问题中，研究重点就是分析与研究其差异性。在设计上这种研究有助于体现设计的独特性，并进而体现设计的创新性。而自然科学的研究方法体现在对人的感觉、感性等技术问题中，研究重点是规律性以及差异性的共因问题，目的是探究这一系统的运行规律，并归纳成为符合现代技术要求的具备可操作性的专业技术手段。清楚这两类学科研究方法论的不同之处，有助于理解与掌握感性工程学的基本概念和基本方法。
5 感觉量化
前一节已经明确指出，可以采用自然科学的方法来研究感觉，通常该研究方法需要建立集合系统，而集合系统的建立则涉及感觉的量化，所以感觉量化问题成为感性工程学研究的重点和先导。
感觉的量化过程涉及到很多方面的知识，比如心理学、生理学、控制论、计算机仿真、现代数学等等，这些学科的发展都会有助于感觉量化过程的发展与完善。
依据感觉量化的思想，近年来刑侦手段得到巨大发展，其中测谎仪（如图2所示）就是建立在感觉量化理论基础之上的一种重要仪器。而且随着技术的提高与基础理论研究的深入，感觉量化的精确度会越来越高。
图2 驻阿富汗美军装备的测谎仪
目前感觉测量的基本原理是：当一个人受到激发或内心感到紧张或产生情感警觉时会产生“活化作用”。这种活化作用是通过位于人脑根部的被称为网状活化系统（RAS）的次皮下单元的刺激而产生的。通过一些装置就可以测量出人的活化作用水平，并以此为依据量化其情感警觉的程度，这样就完成了对感觉的测量。
可用于感觉测量的工具和方法很多，如脑电图、疗皮肤反应、测瞳仪、声音高低分析仪等。但是将这些工具和方法应用于设计领域中诸如“测量受测者对于产品的感性反应”等方面则比较困难。主要原因有两个：其一，受测者对于产品的情绪波动强度一般不大，可提供的信号量很弱；其二，产品所引发的情感往往非常微妙和复杂，而仪器测出的结果不能反映出情感的复杂变化，不能直接给设计提供指导。这也是为什么对于感觉的测量还需要一些经验性的方法作为辅助手段。
需要指出的是，现代计算机模拟技术为感觉测量提供了支撑。对比以往的实验手段，采用计算机模拟技术更为直观和准确。例如，有研究者曾经做过一个试验，在汽车行驶过程中遇到障碍物发生碰撞的过程中，研究驾驶员的反应速度与驾驶室色调之间具有怎样的关系。因为关系到受测者的人身安全，这种试验最好采用计算机模拟技术来完成。整个系统由驾驶室、操纵机构、计算机视频系统、信号传感器和计算机模拟软件等组成，通过测定取得了反应速度与室内色调之间的定性、定量关系，其研究成果对汽车驾驶室内装饰设计具有实际的指导作用。
5.1 控制论
控制论的原始定义是“关于在动物和机器中控制和通讯的科学”，它是自动控制、电子技术、无线电通讯、神经生理学、心理学、医学、数学逻辑、计算机技术和统计力学等诸多学科相互渗透的产物。控制论的奠基人诺伯特·维纳（Norbert Wiener）于1943年在《行为、目的和目的论》中，首先提出了“控制论”这个概念，第一次把只属于生物的有目的的行为赋予机器，阐明了控制论的基本思想。
设计过程的控制论研究重点是人的行为与目的之间的控制问题。由于设计中所涉及的因素众多，要想建立起包含诸多因素的行为与最终目的之间的逻辑控制关系是十分困难的，人们对行为与目的的控制大大加强。
目前，控制论在感性问题中的应用还处于初始阶段，如何提高对感性问题的非逻辑过程拟和是控制论感性研究的难点和拐点。因为感性问题在一定程度上属于模糊数学的研究范畴，非线性非逻辑性表现很强，如何采用逻辑关系和线性手段模拟阶段性的表征一直是引入控制论进行研究的重点。但是有人认为，采用控制论来研究感性问题在一定程度上是痴人说梦，不会有结果。更多的专家认为，虽然现在还无法完整地揭示感性问题的实质，但至少在现象的表面与初始条件之间可以架起一座有价值的桥梁，尽管这座桥梁显得有些突兀。
5.2 计算机的模拟仿真
计算机模拟仿真是指借助计算机来模拟一个特定系统抽象模型的计算机程序或过程，它建立在离散数学基础之上，同样也面临着非逻辑过程和随机过程等需要研究的问题。
现代人工智能在解决思维方法、自学习能力和智库方面取得很大成就，计算机模拟技术在该领域也得到了广泛的应用。
5.3 现代数学工具
数学是描述自然现象最通用和最简洁的语言，对设计而言，如果能够寻找到一条足以解决设计问题的数学公式，则设计就会变得非常简单。但这是不可能的，至少在现阶段是不可能的，因为现代数学的还远没有达到能够解决现有问题的能力。
数学分为初等代数、高等代数、几何、拓扑学、数论、概率、数理统计等众多领域，它们都建立在集合论的基础之上。一组对象确定一组属性，人们可以通过属性来说明概念（对象的内涵），也可以通过指明对象来说明它。符合概念的那些对象的全体叫做这个概念的外延，外延其实就是集合。
经典集合论只能把自己的表现力限制在那些有明确外延的概念和事物上，它明确限定每个集合都必须由确定的元素构成，元素对集合的隶属关系必须是明确的，决不能模棱两可。但是客观世界中还普遍存在着大量的模糊现象，尤其随着现代科技所面对的系统日益复杂，模糊性也总是伴随着复杂性频频出现。
5.4 心理学
人的感觉看不见摸不着，更难以被量化，但是随着生理学、医学等科技的发展，这一状况有了转变。例如，通过测量人的生理功能就可以间接地实现对感性的测量。
据报道，2008年3月华裔科学家、前北京大学医学副教授王浩然在多伦多大学实验室首次发现测量动物情感的方法。他在参与加、美合作进行的一项科学实验研究中，于近日首次发现动物情感调控的神经分子机制及定量实验方法，这是一个得到科学界广泛赞誉的里程碑式的历史性突破。情商与智商是人类最重要的智能标志。积极正面的情感有利于身心健康，消极负面的情感易导致疾病。要了解人的情感如何受控于大脑，必须从生物学上的神经分子机制入手。而要解开这个谜团，必须先突破情感抽象与变幻莫测的状态，为情感建立一种定量研究方法，即在实验研究上找到一种科学有效的“量化”或“测量”情感的方式。
6 总结
通过对感性工程学的研究发现：
本文给出了基于感性工程学研究的感觉、感性的基本含义；
同时，明确了感性工程学研究过程中的方法论和基本流程；
针对感性因素工程技术过程化总结了其相关的心理学、现代数学、计算机仿真的相关领域的知识。
限于感性工程学在国内开展得较晚，须指出，对于产品设计方法学的研究还需进一步深入。
参考文献：
[1]李月恩、王震亚编著《感性工程学》，中国海洋出版社，2009年出版(end)
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(11/21/2009) |
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