1、Abduction to Argument: A Framework of Design Thinking

Allan W. Shearer

ABSTRACT

This paper presents a constructivist framework for design thinking based on the recognition that there are different kinds of generative propositions. Five different “What if . . . ?” questions are identified. It is offered that subsequent design development occurs in two ways. First, intensive development seeks an increasingly precise understanding of a proposed change by refining the generative proposition with respect to the initial “What if . . . ?” question. Second, extensive development seeks an increasingly comprehensive understanding of a proposed change by applying, adapting, and adjusting the generative proposition with respect to the other “What if . . . ?” questions. It is suggested that when both kinds of design development are performed successfully, the generative proposition of change becomes a reasoned argument for change.

KEYWORDS

Design methods, design education, logic of design, abduction, wicked problems

INTRODUCTION

Herbert Simon famously wrote, “Everyone designs who devises courses of action aimed at changing existing situations into preferred ones” (Simon 1996, 111). But, does everyone think about making purposeful change in the same way? If not, how can individual designers become more self- aware about how they work to improve their practices? How can communities of designers compare approaches and learn from the ways others think to advance professions and collaborate across disciplines? How can design educators identify the ways different students think and therefore create curricula that help all students expand their creative and intellectual capabilities?

This paper presents a framework of design thinking that evolved through teaching studios for architects, landscape architects, and urban designers. Its primary use is as a pedagogic tool to help students declare assumptions explicitly; become more mindful of how initial propositions frame subsequent thought; and examine interdependencies among positions, providing a basis to test ideas within a project. The framework is offered here to open a conversation about the ways in which designers answer the question, “What if . . . ?”

THE PERCEIVED NATURE OF DESIGN PROBLEMS

Treatises from the past give ample evidence of the long-standing pursuit for effective methods of design. The wide variety of ideas expressed over time suggests that perceptions about theory and practice are culturally situated (Kruft 1996; Hays 1998; Swaffield 2002). The framework for design proposed in this paper can be traced to ideas that emerged in the United States and Europe during the late 1960s and early 1970s, and that continue to resonate as we engage “wicked” problems of the twenty-first century (Xiang 2013).

In the early 1960s, the topic of design methods became energized by the potential uses of mathematical models, computational systems, and operations research techniques (Dyckman 1961; Jones and Thornley 1963; Alexander 1964). Interest stemmed from the need to address emerging environmental challenges (Lyle 1985b) and from the prospect of exploiting technological capabilities developed for national defense (Heath 1972; Light 2005). This discourse contributed to the creation of “rational” design and planning procedures. Broadly, theses approaches are based on logical positivism and employ explicit sequences of activities that aid the search for relevant information (Bazjanac 1974; Dorst and Dijkhuis 1995). Variants among rational models can be distinguished, but they commonly include separate steps to define the problem, formulate goals, create alternatives, evaluate alternatives, implement a proposal, and monitor the resulting effects (Lyle 1985b). Regardless of the number of steps, rational processes are characterized by distinguishable “analysis” (or research- related) activities and“synthesis” (or composition- related) activities. Typically, analysis and synthesis activities are undertaken recursively until a satisfactory design is identified.

By the mid- 1960s, the justification for rational approaches was challenged in discussions about the nature of design problems and the characteristics of observable design practices (Page 1963; Broadbent 1973; Bazjanac 1974). It was recognized that design problems are often ill- defined or ill- structured because they lack unambiguous, essential information about the initial state, the available options for action, or the allowable or desired end state[s]—or combinations of these (Reitman 1965; Newell 1969; Rittel 1971). More pointedly, many environmental design and planning problems are wicked because gaps in basic information are exacerbated by conflicting cultural values (Churchman 1967; Rittel and Weber 1973). Engaging ill-defined or wicked problems requires the designer to draw upon his or her training and experience to provide a frame of reference that compensates for the missing details. The frame allows sense to be made of the context, available design alternatives, and measures of success (Schouml;n 1983; Goldschmidt 1997). In contrast to rational approaches that a

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1、论证绑架：设计思维框架 艾伦·希勒

抽象

本文认识到存在各种生成命题，从而提出了一种设计思维的建构主义框架。五种不同的“如果...？”确定问题。提供随后的设计开发以两种方式发生。首先，集约化开发通过针对初始的“如果...这样假设”来细化生成命题，从而寻求对拟议变更的越来越精确的理解。 。 。 ？”题。其次，广泛的发展通过相对于另一个“如果...会怎样？”来应用，调整和调整生成命题，从而寻求对拟议变更的日益全面的理解。 。 。 ？”问题。建议当成功完成两种设计开发时，变更的生成命题就成为变更的合理论据。

关键字

设计方法，设计教育，设计逻辑，绑架，严重问题

介绍

赫伯特·西蒙（Herbert Simon）着名地写道：“每个人都设计出旨在将现有情况转变为首选情况的行动方案”（Simon 1996，111）。但是，每个人都考虑以同样的方式进行有目的的更改吗？如果不是，那么各个设计师如何使自己对如何工作以提高实践水平更加自觉？设计师社区如何才能比较方法并从他人的思维中学习以促进职业发展和跨学科合作？设计教育者如何确定不同学生的思维方式，从而创建课程来帮助所有学生扩展其创造力和智力能力？

本文提出了一个设计思想的框架，该框架通过针对建筑师，景观设计师和城市设计师的教学工作室而演变。它的主要用途是作为一种教学工具，可以帮助学生明确声明假设。更加注意初始命题如何构架后续思想，并检查职位之间的相互依存关系，为测试项目中的构想提供基础。这里提供了该框架，以展开一场对话，讨论设计师如何回答问题“如果hellip;hellip;会怎样？”。 。 。 ？”

设计问题的感知本质

过去的论文充分证明了人们对有效设计方法的长期追求。随着时间的流逝，各种各样的想法表明，关于理论和实践的看法在文化上是存在的（Kruft 1996； Hays 1998； Swaffield 2002）。本文提出的设计框架可以追溯到1960年代末期和1970年代初在美国和欧洲出现的思想，随着我们解决二十一世纪的“邪恶”问题而继续引起共鸣（Xiang 2013 ）。

1960年代初期，数学方法，计算系统和运筹学技术的潜在使用使设计方法的话题变得活跃起来（Dyckman 1961； Jones和Thornley 1963； Alexander 1964）。兴趣来自应对新出现的环境挑战的需要（Lyle 1985b）和开发为国防开发的技术能力的前景（Heath 1972； Light 2005）。该论述有助于创建“合理的”设计和规划程序。从广义上讲，这些方法基于逻辑实证主义，并采用明确的活动序列来帮助搜索相关信息（Bazjanac 1974； Dorst和Dijkhuis 1995）。可以区分理性模型之间的变体，但是它们通常包括定义问题，制定目标，创建替代方案，评估替代方案，实施提案并监控结果的单独步骤（Lyle 1985b）。无论步骤多少，理性过程的特征都是明显的“分析”（或与研究相关）活动和“综合”（或与成分相关）活动。通常，递归进行分析和合成活动，直到确定满意的设计为止。

到1960年代中期，在讨论设计问题的性质和可观察的设计实践的特征时，对理性方法的论证受到了挑战（Broadbent 1973； Bazjanac 1974）。人们认识到，设计问题通常是不确定的或结构化的，因为它们缺乏有关初始状态，可用的操作选项，允许的或期望的最终状态（或这些状态的组合）的明确，必要的信息（Reitman 1965年； Newell 1969年； Rittel 1971年）。更尖锐的是，许多环境设计和规划问题是邪恶的，因为相互冲突的文化价值观加剧了基本信息的差距（Churchman 1967； Rittel and Weber 1973）。遇到不确定或严重的问题，设计师需要利用他或她的训练和经验来提供参考框架，以弥补缺失的细节。该框架使人们可以根据上下文，可用的设计替代方案以及成功的衡量标准进行感知（Schouml;n1983； Goldschmidt 1997）。与实证主义的理性方法相反，这些“反思性”方法是建构主义的（Dorst and Dijkhuis 1995）。至关重要的是，设计人员使用的框架不被视为中性的启发式方法。它把设计师的倾向强加于这个问题上，从而模糊了分析与综合之间的区别。强调专业判断并引入风险，因为可能会采用无效或适得其反的框架。这种观点的结果是，不可能有单一的正确或最佳的设计产品，因此，设计开发应理解为拟定变更论点（Rittel 1972； Rittel 2010），而不是寻求解决方案。

考虑到与建筑环境相关的邪恶问题的普遍存在（Xing，2013； Davies等，2015； Gray等，2015； Lee，2015），似乎有必要关注反思性建构主义的设计方法。特别是，以这种定位推进设计实践需要理解如何用感知或观点为框架提供基础，如何引入框架来构造问题，以及如何将框架发展为变化的论点。

废止是设计思想框架的逻辑基础

非正式地，可以说，实证的理性和反思建构主义的设计方法都使用了反复的试错法（Lawson 1979； Lyle 1985a； Lyle 1985b； Dorst 2010）。即，提出并评估了对该问题的可能响应。感知到的优点和缺点为为后续重新评估提出更好的建议提供了基础。设计继续进行，直到确定了足够可接受的选项为止。但是，由于反思性建构主义者的方法将重点放在了提出设计方案时所提出的问题和所采用的框架之间的偶然性上，因此以这种方向工作的设计师必须不仅仅是粗略地接受试错法。

更正式地说，进行一系列明智的猜想可以进行知情的试验和理解告知错误的方法。实用主义哲学家查尔斯·桑德斯·皮尔斯（Charles Sanders Peirce）在19世纪引入了归纳逻辑的前提。他认识到，新知识的发现并不能从适用于某些现象的全面清单的保证演绎逻辑或极有可能归纳逻辑中以教科书式的清晰性出现。取而代之的是，新的知识是通过一系列绑架性推测或假设逐步发展起来的，这些推测或假设提供了有关可用数据的所谓“最佳猜测解释”。正如皮尔斯（Peirce）总结的那样，“推论证明了某些事情必定；归纳法表明某事实际上是有效的；绑架仅表明某种东西可能是“ [Peirce强调]（1934，106）。绑架猜想最重要的是，它们不仅仅是使过去的观察合格的描述，而且还是构架未来研究的概念。因此，它们是部分分析和部分组成的。随着对竞争性最佳猜测的解释性价值评估，发现过程将继续进行。在这里，应该注意的是，绑架绑架有时是指生成可能的解释的过程，有时是指生成最佳解释的过程，有时是指设计中的常见情况。

在整个20世纪下半叶，绑架的理论和实践作为了解各种活动中人类认知的一种方式变得越来越重要（例如：Hanson 1958； Simon 1965； Fann 1970； Pennington and Hastie 1988； Watson 2004； Magnani 2009）。 。可以说，最大的注意力已集中在使用归纳推理来构成科学假设上，随后对这些假设进行了测试以识别关于世界的一些客观事实。

在设计中使用归纳推理（有时有时使用不同的名称）在1960年代末和1970年代成为焦点（Luckman 1967； 1976年3月； Drake 1979； Akin 1979； Lawson 1979； Thomas和Carroll 1979）。正如通过这项奖学金所探索的那样，设计中的最初推测被用来为有益的变化提供“最佳猜测”，而不是真理的“最佳猜测假设”。奈杰尔·克罗斯（Nigel Cross）创造了简洁的短语“设计性的了解方式”，以帮助传达一种对设计师提出的对世界进行修改以了解世界的方式的感觉（Cross 2007）。绑架在设计中的应用反映了目标和手段在专业实践中的纠结。虽然通过科学发现的事实是客观的，并且可以非常精确和准确地指定，但是通过设计追求的目标是主观的，通常只能宽松地定义。因此，虽然科学标准是公正的真理，但设计标准却是区分满意度-设计师，客户，利益相关者的满意，或各方之间通过谈判达成的解决方案。换句话说，科学家利用绑架提供提议可能是一个命题。设计师使用绑架要约应是命题。科学与设计之间差异的一个重要意义是不可能谈论设计问题的解决方案。相反，只能讨论可能的解决方案。

设计思维框架

考虑到归纳推理在设计中的普遍使用已得到很好的确立，其应用方式应受到严格审查（Roozenburg 1993； Kolko2010； Dorst 2010，Dorst 2011）。不幸的是，似乎没有被广泛接受的分类方案来对这些起点进行分类。这样的分类法是朝着系统地研究不同的初始命题影响设计过程和最终设计产品的方式的含义的必要的第一步。更具挑战性，也更重要的是，需要理解在设计开发过程中不同类型的猜想可能相互影响的方式。虽然给定项目的起点可能基于问题的某些方面（例如客户的陈述或时间，材料和制造技术的已知限制）或设计师的培训，经验甚至心情，同样，在设计开发过程中最终会考虑许多相同类型的问题。了解设计问题的可能关系将有益于设计教育，也可能提供一种方法来帮助设计师（尤其是不同领域的设计师）进行协作。

如图1所示，设计思维框架提出了五个机会或时刻来为变更做出“最佳猜测”。通过彼此完成问题的方式，可以很容易地将它们区分开。 。 。 ？”最少地，他们引入了不同的方式来思考可以在办公室和工作室教室中观察到的变化。实质上，每种机会都有不同的抽象层次，并且与自己的表示形式相关。

该框架还用于组织有关将最初的想法发展为最终方案的讨论。提供了一种将生成命题发展为可接受的设计分辨率的方法。首先，发展是通过在给定的抽象级别内完善命题来实现的。第二，发展是通过将该提议应用于其他抽象级别，然后递归地对其进行适应，修改或调整，从而使其在提出变更的不同方式和抽象级别之间变得有意义。如图所示，将在下面进行讨论，抽象级别之间的转换或移动需要不同的理解。第二种设计开发伴随着成功的设计思想提出的立场“如果hellip;hellip;?”以几种方式寻找结合多种知识的答案。建议在成功进行集约和广泛发展的同时，变革的产生性命题成为变革的合理论据，其中明确揭示了有关观念和期望的假设，以供利益相关者讨论。

1. 设计心理学

唐纳德·亚瑟·诺曼

如果将我放在现代喷气式客机的驾驶舱中，我无法优雅而平稳地执行操作既不会令我感到惊讶，也不会打扰我。但是我不应该为门和开关，水龙头和火炉感到麻烦。“门？”我可以听到读者说：“您开门有困难吗？”是。我推着要拉的门，推了应该推的门，然后走进应该滑动的门。而且，我看到其他人也遇到同样的麻烦-不必要的麻烦。可以遵循的心理可以使这些事情易于理解和使用。

考虑一下门。对一扇门您无能为力：您可以打开或关闭门。假设您在办公楼中，沿着走廊走。你来到一扇门。它朝哪个方向开放？您应该向左还是向右拉或推？也许门滑了。如果是这样，朝哪个方向？我看到过门滑入天花板。一扇门仅提出两个基本问题：门向哪个方向移动？应该在哪一边工作？答案应由设计给出，不需要任何文字或符号，当然也无需反复试验。

一位朋友向我讲述了他被困在欧洲某城市一家邮局的门道里出不来的情景。邮寄的入口很气派，六扇双开式的弹簧门排成一排，紧接着还有一排同种样式的门。这是一种标准设计，目的是为了减少空气的流通，从而保持楼内的温度恒定。

我的这位朋友推开了外边靠左的那扇门，走进了大楼。在来到第二排玻璃门之前，他因为某事分心。转了个身，当时没有意识到自己往右边移动了一点。他来到第二排门前，用力一推，没反应。“一定是锁上了。”他心想，于是又去推旁边那扇门，还是打不开。我的朋友一脸迷惑，决定沿原路返回，便转身去推外面的那扇门，没动静。退旁边的那一扇，仍旧没反应。他刚刚从这扇门走进来，还是打不开。他开始担心起来，甚至有些惊慌——自己被困在门道里了！正在这时一群人从入口的另一边（我朋友在右边）很轻松的通过了这两道门，于是他赶紧跑过去，跟他们走进了邮局。

怎么会发生这样的事？双开式弹簧门有两边，一边又固定缓缓走和铰链，另一边可以自由开关。开门时，你必须推可以自由开关的那一边，如果推有铰

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