基于数学模型的工业设计策略化方法

总结以上四点原因我们可以注意到，社会对于工业设计工作内容和作用普遍不具备正确和清晰的认识，如何使设计的本质为人们所理解是设计工作者需要努力的方向。

2 寻求突破

古语有云：他山之石可以攻玉。从西方经济学的发展历程我们能够获得一定的启示。

古典经济学诞生于15世纪，它是西方现代经济学理论的雏形，但是随着社会的发展，特别是进入20世纪以后，原有的经济学理论框架开始无法解释部分经济现象，古典经济学理论进入了一个捉襟见肘的尴尬局面。1970年，保罗·萨缪尔森成功地将数学分析方法引入了经济学，自此经济学便进入了一个新的发展层面。新的理论体系不但很好地解释了当时的经济现象，并且数学表达本身的逻辑性和简洁性，帮助人们更好地对经济关系进行阐述和分析。通过严谨化的表达得出一般化或者公理化的结论，有助于不同地域、领域的学者进行交流，并为经济学理论可靠性的实证检验，提供了科学的分析基础。如今大学的经济学课程中，数学早已经成为必修科目，数学对于经济学的重要性不言而喻。可以说，当代经济学对数学的引入无疑是推动了其发展的进程，使这门古老的学科保持着巨大的活力和效力。

3 建立以模型为支撑的设计体系

在协助设计工作方面，数学模型作为一种思考和解决问题的方法，它既能够解释特定现象的现实性态，又能够预测所研究问题的未来发展状况，还能够为处理实际问题提供最优决策和最优解。综合以上几点因素，工业设计与数学模型的结合具有现实的意义和广阔的前景。

工业设计通识模型体系的建立：

首先，引入数学模型须从设计流程着手，为设计工作构建完整的框架体系。完整的设计程序及相关内容如表1所示。

依据完整的设计的流程和步骤，其体系的建立主要有以下四个方面：

第一，建立设计外延模型。此部分针对产品的前期研究的需要，将收集的资料和测量统计的数据与人机工程学、统计学和心理学等学科相结合，通过分析用户所面临的主要问题和矛盾，建立适用于推导出产品的需求模型。

第二，建立功能模型。产品是功能的载体，功能是制约设计的决定性因素。这里的功能是一个统称，具体包含三个方面的内容，即使用功能、功能结构和功能原理。对三个部分的内容分别建立模型，名称和内容如表2所示。

第三，建立外形模型。外观模型包含外形遗传模型和视觉模型两个方面。其中外形遗传模型是企业内部对产品更新迭代外形风格变化趋势的规范模型;视觉模型是将产品外观的点线面元素、色彩和材质基于参数化的模型进行规划，生成优化排布和组合的可控模型。

第四，建立产品用户—产品—生产评价模型。对于完成设计后的产品还需要进行反馈验证，这里将用户、产品和生产三个方面进行综合评价，分别建立用户的使用体验量化模型，设计技术性和美学性量化模型，生产工艺难易度和制造成本的量化模型。将三类模型量化数据赋权累计获得产品总评分，针对不足之处不断改进以获得更高的评分从而得到更优化的产品。

由上述过程中的多元模型控制下诞生的产品不但具备科学性和完备性，更易于展示设计工作的内涵和实质形象。

4 结语

对工业设计及其流程的模型化，究其本质是对用户、产品及其使用方式的量化和具象化，它可以将设計过程中不被大众观察到的工作内容和目的以定性、定量化的模型的形式进行展示，使客户和大众对设计获得一个可以理解的、具象化的感知，从而帮助修正工业设计在人们认知中的不确定性与偏差性。

参考文献：

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作者简介：周伟（1992—），男，江苏无锡人，研究生在读，研究方向：工业设计。