張家祺，周坤，文豪

（河北工業(yè)大學(xué) 建筑與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，天津 300401）

一、引言

隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的進步與發(fā)展，各學(xué)科知識之間逐漸彼此交叉、融會貫通，許多跨學(xué)科的全新理論體系出現(xiàn)了，產(chǎn)品設(shè)計DNA就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。把生物遺傳學(xué)中基因工程的知識應(yīng)用到工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域就產(chǎn)生了產(chǎn)品設(shè)計DNA這一新的概念，這一新概念的產(chǎn)生對于工業(yè)設(shè)計研究具有重要的意義。

生命個體的DNA決定著該個體一切外在和內(nèi)在的性狀表現(xiàn)，它在物種的遺傳繁衍和進化變異過程中扮演著重要的角色，DNA具有復(fù)雜性、多樣性、獨特性的特點，所以世界上沒有兩片完全相同的葉子。產(chǎn)品設(shè)計DNA決定著產(chǎn)品的所有顯性特征（材質(zhì)、形狀、色彩等可感觀的特征）和隱性特征（產(chǎn)品傳遞的價值觀念、文化特征、情感體驗、品牌內(nèi)涵等情感信息），在產(chǎn)品更新?lián)Q代、產(chǎn)品創(chuàng)新等方面具有重要的意義。國外許多著名的企業(yè)，在經(jīng)歷了上百年的發(fā)展歷程以后，仍然經(jīng)久不衰，能夠俘獲許多消費者并在眾多品牌中被消費者一眼識別出來，是因為其產(chǎn)品風(fēng)格總保持一定的繼承性，并在此基礎(chǔ)上不斷進行創(chuàng)新，像蘋果、IBM、寶馬、奔馳、西門子、索尼等，都有自己明顯的產(chǎn)品特色。在當前各廠商技術(shù)水平日趨相同的情況下，如何打破產(chǎn)品同質(zhì)化的瓶頸，使自己企業(yè)的產(chǎn)品具有獨特的形態(tài)和風(fēng)格意向，并以此打造自己的品牌形象，在激烈的競爭中脫穎而出，這就需要企業(yè)對自身的產(chǎn)品設(shè)計DNA進行研究。

目前國內(nèi)對于產(chǎn)品設(shè)計DNA的研究還沒有形成完整、統(tǒng)一的理論體系，大部分學(xué)者只是從某一單一方面進行了研究?，F(xiàn)有研究提出的有關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計DNA表達結(jié)構(gòu)的形式主要有三種，羅仕鑒、樂萬德等人提出的基于產(chǎn)品族的層次結(jié)構(gòu)，德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)Fritz Frenkler教授提出的基于符號學(xué)的遞進結(jié)構(gòu)和盧兆麟等提出的基于風(fēng)格特征的映射結(jié)構(gòu)。還有些學(xué)者專注于研究產(chǎn)品外形DNA的提取、利用，產(chǎn)品隱性特征的提取，產(chǎn)品設(shè)計DNA隱性和顯性特征的映射關(guān)系，產(chǎn)品設(shè)計DNA本體結(jié)構(gòu)模型、遺傳與變異模型的構(gòu)建等。

二、產(chǎn)品設(shè)計DNA與生物遺傳學(xué)

（一）產(chǎn)品設(shè)計DNA概念

學(xué)術(shù)界關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計DNA的概念模糊不清，有多種表達方式，目前主要的相關(guān)概念有產(chǎn)品設(shè)計DNA、產(chǎn)品DNA、產(chǎn)品基因等。以上概念從字面上意思不盡相同，但是其實質(zhì)上指的都是同一個概念，從學(xué)術(shù)嚴謹性和內(nèi)容概括性來說，產(chǎn)品設(shè)計DNA是比較合適的概念名稱。產(chǎn)品設(shè)計DNA是決定該產(chǎn)品系列傳承（遺傳）和創(chuàng)新（變異）的所有特征，包括決定產(chǎn)品外觀性狀的顯性特征和決定產(chǎn)品感性內(nèi)涵的隱性特征。

（二）產(chǎn)品設(shè)計DNA表示結(jié)構(gòu)

生物遺傳學(xué)中的DNA表示結(jié)構(gòu)為雙螺旋結(jié)構(gòu)，攜帶生物體遺傳信息的DNA指導(dǎo)生物體內(nèi)游離的氨基酸按照既定的規(guī)則合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，不同的蛋白質(zhì)遵循既定的遺傳信息合成相應(yīng)的組織和器官，不同組織和器官最后共同構(gòu)成完整的生命體。和生物遺傳學(xué)中不同的DNA控制不同性狀一樣，產(chǎn)品設(shè)計DNA顯性性狀數(shù)據(jù)庫和隱性性狀數(shù)據(jù)庫之間也存在著一對多，一對一等多種映射關(guān)系，產(chǎn)品設(shè)計DNA的表示結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 產(chǎn)品設(shè)計DNA表示結(jié)構(gòu)

由圖中可以看到產(chǎn)品設(shè)計DNA的顯性特征和隱性特征是構(gòu)成其結(jié)構(gòu)體系的基本單元，只有把產(chǎn)品設(shè)計DNA的兩個基本數(shù)據(jù)庫構(gòu)建完全，并將二者映射關(guān)系分析清楚，才能繼續(xù)研究產(chǎn)品的遺傳和變異。目前國內(nèi)對于產(chǎn)品設(shè)計DNA顯性特征的研究主要集中在產(chǎn)品外觀的特征提取上，在提取產(chǎn)品設(shè)計DNA時由于個體之間存在差異性，如經(jīng)驗、觀察力、價值觀、文化背景等，增加了人在產(chǎn)品認知過程中的復(fù)雜性和不確定性，故應(yīng)該采用一些定量定性分析的方法，如數(shù)學(xué)推理、人工智能、知識庫、感性工學(xué)等技術(shù)和手段。形狀文法（SG)和設(shè)計形態(tài)分析法（DFA）是目前構(gòu)建顯性數(shù)據(jù)庫的常用方法，語義差異法（SGOOD)、Likert心理量表法、聯(lián)合分析法（CA）等是構(gòu)建隱性特征數(shù)據(jù)庫以及分析二者映射關(guān)系常用的方法。在運用以上分析方法前，應(yīng)先進行調(diào)研，采用調(diào)查問卷法，SPSS軟件等對調(diào)查結(jié)果進行分析以作為產(chǎn)品設(shè)計DNA 元素的獲取來源。楊梅等人以動車組列車車頭造型為研究樣本，采用以上提到的研究方法對其外形基因進行了提取與研究，從整體和局部兩方面分析了動車組列車造型進化發(fā)展過程中發(fā)生的基因的遺傳與變異。傅業(yè)燾等人分別以電話機產(chǎn)品和偏好驅(qū)動的SUV 外形為研究對象，計算了外形顯性特征在隱性特征中的貢獻率，構(gòu)建了面向風(fēng)格意象的產(chǎn)品族外形基因建模與設(shè)計系統(tǒng)，進行了SUV外形基因在產(chǎn)品族設(shè)計中的應(yīng)用。文獻［4］提出了一種基于模糊集的產(chǎn)品設(shè)計 DNA 提取方法，并且以摩托羅拉手機為樣本，驗證了該方法的有效性。

我們不僅可以正向利用產(chǎn)品設(shè)計DNA表示結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計DNA的顯性特征得知其對應(yīng)隱性特征，還可以反向應(yīng)用該數(shù)據(jù)庫，在目標隱性特征已知的情況下，根據(jù)數(shù)據(jù)庫映射關(guān)系，找到相應(yīng)顯性特征，確定產(chǎn)品的外觀。目前對于產(chǎn)品設(shè)計DNA數(shù)據(jù)庫的正向研究比較多，而對其反向研究則比較少。

DNA表示結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫可以分為個性產(chǎn)品設(shè)計DNA數(shù)據(jù)庫和通用產(chǎn)品設(shè)計DNA數(shù)據(jù)庫，個性產(chǎn)品設(shè)計DNA數(shù)據(jù)庫指的是某些產(chǎn)品的特性數(shù)據(jù)庫，通用產(chǎn)品設(shè)計DNA數(shù)據(jù)庫指的是所有產(chǎn)品可以通用的數(shù)據(jù)庫，例如顯性特征中橡膠材質(zhì)對應(yīng)隱性特征中的親切感，這就屬于通用產(chǎn)品設(shè)計DNA數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容，顯性特征中（手機）屏幕的大小對應(yīng)隱形特征中的科技感，就屬于個性產(chǎn)品設(shè)計DNA數(shù)據(jù)庫，因為這一項映射關(guān)系在機床的設(shè)計中并不適用。

（三）產(chǎn)品設(shè)計DNA的遺傳與變異

產(chǎn)品設(shè)計DNA遺傳與變異是在基于產(chǎn)品設(shè)計DNA數(shù)據(jù)庫建立的情況下進行的。企業(yè)的產(chǎn)品在不斷的更新迭代、不斷的創(chuàng)新，這也就對應(yīng)著產(chǎn)品設(shè)計DNA的遺傳與變異。

1.產(chǎn)品設(shè)計DNA的遺傳

生物體的遺傳是將帶有父代遺傳信息的DNA采用半保留復(fù)制的方式傳給子代，子代在保留父代遺傳信息的基礎(chǔ)上能夠擁有新的遺傳信息，使其更適于在變換不定的環(huán)境中生存。半保留復(fù)制原理在產(chǎn)品設(shè)計DNA的遺傳中也同樣適用，如圖2所示，產(chǎn)品在保留原有優(yōu)勢DNA的基礎(chǔ)上，加強了那些未滿足用戶的隱性特性部分對應(yīng)的顯性特征，丟棄了那些降低或者不影響用戶滿意度的隱性特征對應(yīng)的顯性特征，進行多個以上這樣的循環(huán)過程。產(chǎn)品設(shè)計DNA的遺傳可以保證企業(yè)在產(chǎn)品更新迭代過程中逐漸形成自己獨特的品牌風(fēng)格，建立起自己的品牌形象。朱上上等把產(chǎn)品族設(shè)計DNA分為通用型DNA（CDNA），可適應(yīng)型DNA（ADNA)，個性化DNA(IDNA)三種類型。這種分類方式在某種程度上印證了以上產(chǎn)品設(shè)計DNA的遺傳模型。

2.產(chǎn)品設(shè)計DNA的變異

圖2 產(chǎn)品設(shè)計DNA遺傳模型

生物體的變異是不可控的，往往是生存環(huán)境條件發(fā)生了變化，促使生物基因發(fā)生變異，產(chǎn)生新的特征來適應(yīng)新的環(huán)境。

產(chǎn)品設(shè)計DNA的變異是可控的，變異的驅(qū)動力主要來自于設(shè)計師的設(shè)計、技術(shù)的突破進展、用戶的喜好需求等方面，產(chǎn)品設(shè)計DNA變異模型如圖3所示。生物學(xué)家達爾文提出的物競天擇理論同樣適用于產(chǎn)品設(shè)計，在市場需求、用戶需求、生產(chǎn)條件、工藝技術(shù)等外界條件發(fā)生變化的情況下，如果企業(yè)還是按部就班的秉持著原有產(chǎn)品設(shè)計DNA不改變，那么就會被市場所淘汰，而那些懂得及時變異的企業(yè)才是最后的贏家。產(chǎn)品設(shè)計DNA的變異意味著產(chǎn)品的突破創(chuàng)新，蘋果公司在產(chǎn)品創(chuàng)新方面就是一個很成功的例子，將手機從按鍵式直接飛越到了觸屏式，奠定了它今天穩(wěn)固的市場地位。

圖3 產(chǎn)品設(shè)計DNA變異模型

（四）產(chǎn)品設(shè)計DNA的應(yīng)用

對產(chǎn)品設(shè)計DNA的研究終究是要將它應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品的優(yōu)化、品牌形象的建立和維護以及產(chǎn)品的創(chuàng)新上。以企業(yè)A為例，其首先要做的是提取其要研究的產(chǎn)品的顯性特征和隱性特征，對其進行定性定量分析，建立起兩者的映射關(guān)系，構(gòu)成已有產(chǎn)品的產(chǎn)品設(shè)計DNA數(shù)據(jù)庫?；谝褬?gòu)建的產(chǎn)品設(shè)計DNA數(shù)據(jù)庫保證產(chǎn)品設(shè)計DNA的遺傳以逐漸形成自己的企業(yè)品牌形象，同時要及時結(jié)合變化的設(shè)計環(huán)境進行產(chǎn)品設(shè)計DNA的變異，設(shè)計出一些突破性的創(chuàng)新產(chǎn)品來占據(jù)市場。而對于要開創(chuàng)一個新的子產(chǎn)品系列的情況（例如做汽車的公司要生產(chǎn)手表），沒有先前的產(chǎn)品可以用來當做參考資料的情況下，可以反向利用數(shù)據(jù)庫，根據(jù)新產(chǎn)品的要求選擇數(shù)據(jù)庫中根據(jù)已有產(chǎn)品得到的隱形特征，依據(jù)對應(yīng)關(guān)系找到其顯性特征，進行子產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計。

三、結(jié)語

將生物遺傳信息借鑒到工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域產(chǎn)生了產(chǎn)品設(shè)計DNA的概念，文中較為系統(tǒng)的對產(chǎn)品設(shè)計DNA知識體系進行了介紹，明確了其應(yīng)用流程和方法，對于后來研究與應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計DNA做了良好的鋪墊。產(chǎn)品設(shè)計DNA數(shù)據(jù)庫的建立、遺傳和變異為企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新、品牌確立提供了一種可行路徑。中國是全球的制造基地，但是“中國制造”不應(yīng)該意味著“特色缺乏”“山寨橫起”，我國的制造業(yè)應(yīng)該從在“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”，這其中除了技術(shù)長處以外，快速應(yīng)對外界市場變化、產(chǎn)品品牌的塑造是眾多企業(yè)的當務(wù)之急。