高品质城镇空间设计的人因：以人为中心的设计

饶培伦，郭枝/RAU Pei-Luen, GUO Zhi

1 城镇空间及其设计

城镇空间是一个社会空间实体（socio-spatial entity）[1]，从人们日常生活中使用空间的角度来讲，这一实体是具有心理和社会属性的物理空间。物理上包含建筑空间单元及其之间的空间，如单体建筑、街道建筑群、社区建筑群，乃至整个城市建筑群，街道、公园和广场；社会层面包含使用和评价该空间实体的个体与群体，以及这些个体/群体的空间分布和相互关系；心理层面上包含日常生活中使用者受经验和背景影响的环境认知、行为模式、认知地图等。因此城市设计是塑造和管理城市空间环境的交叉学科活动，涉及地理学、城市规划 、建筑学、工程科学、设计、经济管理、社会学、人类学与心理学等多个学科。

传统的城镇规划倡导有序性，这与生活在这片物理空间的人们的日常生活复杂性相背[2]，导致了一些问题。一些设计师与开发规划机构会忽略所设计空间涉及的人们的日常活动与行为[3]。例如由于不考虑实际生活需求盲目过度开发，出现很多弃楼或空城[4-5]；交通枢纽空间的流线与标识设计不符合人的认知方式造成的交通成本增加或交通拥堵[6]，这些都会影响到城市生活的质量与幸福感。每个人类创造的城市都是需要满足提供有效互动、健康及美感的人类栖息地[7]，好的空间可以满足使用者的需求与民主地使用权利，还能为社区与社会贡献意义[8]，如纽约中央公园[9]。因此高品质城镇空间设计需要考虑人的因素，考虑城市空间使用者的需求、认知、情绪与行为。

数字技术的快速发展，让人们的交流和活动规律发生了很大的变化。比如由于虚拟现实（VR）与增强现实技术（AR）的发展，人们可以在同一个地方同时做超越当前时空的多个任务，同时涉及物理空间与非物理空间[10]。这些技术与信息时代人们活动模式的特殊性均对城镇空间设计提出了新要求，如何结合城市空间设计与普适计算技术来实现增强物理空间更有效支持人们的日常生活？传统的城镇空间概念需要变成增强城镇空间概念，即智慧城镇空间，时空维度也会因为图像识别与场景重建等技术得到了延伸，不只局限于此时此地，还可以包含彼时彼地，更强调人的体验[11-14]。因此未来高品质城镇空间设计要逐渐将以人为中心的设计取向纳入，才能推动更为智慧化的城镇发展与生活体验。

2 人因工程

人因工程（Human Factors Engineering，简称Human Factors，或Ergonomics）致力于分析与应用人-机-环境系统交互过程中人的因素，通过设计系统使得系统或环境和人之间的交互更有效、更安全、更健康、更舒适，进而让使用者对系统或环境的使用体验更满意[15-17]，最终提升社会福祉和公平。人的因素包含人体尺寸与生物力学等生理因素，也包含视听触感知认知、心理模型与情绪等心理因素。人因工程中的设计包含设备设计、任务设计、环境设计等。因此人因工程是一门交叉学科，涉及解剖学、人体测量学、工程学、计算机科学、设计、社会学与心理学等众多学科的理论与方法[17]。

人因工程最早源于解决系统与人的不匹配设计而导致人的失误诸类问题，如军事或工业系统的可用性研究（Usability），但后来其应用范围逐渐被拓展到消费产品[18-19]、信息技术领域[20]、医疗[21-23]、交通[24]与组织管理[20]等领域。

随着空间从满足人的衣食住行基本需求到满足人的如社交、价值与意义等更高级需求，高品质的城镇空间设计也十分有必要考虑人的因素，进而实现人、公共基础设施与环境空间的匹配，达到所生活环境的高效、安全、健康与舒适运转。研究者提出人-公共设施-环境的有机交互模型（图1），以期为城镇空间设计提供人因方面的理论指导。

人，即城镇空间的使用者，此外还会涉及设计者及资源调动等利益相关方。首先环境空间的设计需要考虑人的需求。除了要考虑人的高级需求，如社交需求，还要考虑有特殊需求的人群，以实现城镇空间的包容设计让大家都有使用空间的权利[25]。比如，随着全球进入老龄化时代，要考虑老年人的需求。老年人由于其生理机能的老化，更偏好速度慢且便宜的地上交通工具，比如曼谷基于河道的水上交通系统[26]。面对老年人的社交需求，要考虑适合老年人的公园与俱乐部所需要的空间大小，像香港的人均公共空间2.7～2.8m2，远小于上海与新加坡这些城市7.4～7.6m2的人均可用公共空间[27-28]。如果老年人可用公共空间很少，会增加大量老年人的孤独感。此外，像阿尔茨海默症也是老年群体的多发病，针对预防或辅助治疗的需求，为他们提供同水平的自然户外空间相当重要，要包含可循环的散步路径，因为这是这个群体经常发生的行为，也有助于治疗[3]。

其次要考虑使用者的行为模式或习惯，也可以理解为偏好，也涉及人们进行日常活动涉及的人体尺寸及活动所需要的空间范围等。例如行人空间的设计，要了解人群期望的步行速度及位置偏好，与同伴之间的舒适人际距离等，更要考虑影响出行偏好的其他因素，像年龄、性别、可活动能力、人群的数量、行动的时间与地点[29]。

此外，还要考虑人们对环境的感知，尤其是空间和时间相关的感知。人们对环境的感知会形成记忆网络储存在大脑中，即认知地图。由于和个人或群体的生活经验有关，因此不同人群的认知地图可能会有很大差别。不过人面对环境认知的基本过程包含人能识别出自己所在位置及常见物体或地标，也会根据脑中的网络结构预测接下来会发生什么，同时会评估即将发生的是好还是坏，然后根据评估结果采取行动[30]。通过这些过程，人们会用自己脑中有限且熟悉的环境感知来应对不熟悉的未知环境。有些人群喜欢清晰一致的环境设计，有些人群则喜欢复杂的环境设计。例如，到达同一目的地的寻路策略，美国人喜欢使用东西南北绝对坐标词汇来寻路，荷兰人则喜欢使用地标与上下左右相对坐标词汇来寻路[31]。

当然，人的这些因素有时候也会受到情境与设施所影响，因此高品质城镇空间设计要考虑人的因素，更要考虑人对空间使用中所涉及的人-设施-环境三要素的相互作用关系。

3 以人为中心的设计

以人为中心的设计（Human-Centred Design）是以人因工程为基础的一种设计方法体系，识别用户群之间的差异，并使产品设计有效适应这些物理或心理上的差异，更直觉化，进而使用户获得最佳使用体验[32]。怎么为没有专业且具体详细知识的用户群设计他们所要使用的系统或服务是以人为中心的核心问题。这一设计取向的首要原则是了解用户，用户的需求与生理、认知能力等。用户是产品或服务的使用者，但也涉及购买产品或服务的决策者。因此用户不是单个群体，可能是多个群体，因此以人为中心的设计要考虑用户画像群（Group Personas）。比如，为阿尔茨海默症设计的服务，需考虑病人这个群体的需求、能力与行为偏好，也需要考虑与其相关的群体的需求、能力及其行为偏好，如家人、护理人员、医生、医院与社区的管理者等等。

为了了解用户或使用者，常用的设计方法包含3个阶段，分别为定义、探索及优化（图2）[33]。定义阶段更多是通过理论基础来了解人对产品或服务可能涉及的认知、情绪与行为模式，以便初步对产品与服务有大致的概念方向。探索阶段则更具体些，以采用自下而上的方式来探索用户的特征及任务场景等。像现在由于信息化技术的变革，除了传统的访谈等人类学研究方法，还可以采用大数据分析方法探索人们的潜在行为习惯与偏好。比如可以通过传感器来了解城市中人群的活动模式。优化阶段更多的是对产品或服务的评估及改善，如采用生理传感器来了解人们对城镇空间的情绪反应[34]，以获得的基于地理标记的数据来为城镇空间优化设计提供支持，发现人们不满意的地方进行优化。

探索与优化阶段均可以让相关的使用者参与进来，也就是参与式设计方法（Participatory Design）[35]。此方法也可用于城镇空间设计。参与式设计就是在设计过程中让使用者参与，与设计师、研究者一起设计，共同创造。因此首先通过用户画像群的方法找出并且定义使用群体；其次请使用者们加入设计过程。在城镇空间设计体现为借着居民的参与动员记忆并且建立对未来生活的期待和想象，与规划者、设计师与建筑师合作，进而为社会进步提供行动力量。

4 以人为中心的城镇空间设计应用

未来城市的发展是智慧化与体验化。智慧城镇是指通过人力与社会资本、传统交通与现代信息公共基础设施（Information and Communications Technology，简称ICT）的投入促进了城镇经济发展和生活质量的提升。居民作为核心角色，即信息终端用户，若不参与到设计中，智慧城镇将无法最优地达成设计目标。

未来智慧城镇设计居民的参与，主要分3类，民主参与城镇规划决策、设计过程中的共同创造者与实施后的使用者[36]。

第一类，民主决策参与者。此类参与的居民需要选择有代表性的居民，至少符合人口统计所涉及的分层方式：既有青年，也要有老年；要有正常群体也要包含有障碍群体生活的了解者们；还要考虑不同阶层等。其次也要为此类参与者提供一定的奖励，促进其长期投入参与。

第二类，共同设计创造参与者。此类参与的居民可以加入设计前期的用户需求调研、后期城镇空间可用性及可及性测试，也可以通过政府信息平台或网络社区提供有关城镇空间的需求与建议，还可以通过可移动信息化设备提供城镇日常生活数据支持。此外，他们可以参与到设计中期的设计工作环境，提供阶段性的测试支持。

第三类，智慧城镇空间使用者。智慧城镇所涉及的普适计算与移动计算，对于居民来说很抽象，但通过使用体验，可以更了解这些技术的基本原理，也会更愿意增加其对智慧城镇建设的投入度。

比利时的布鲁塞尔、那慕尔与蒙斯3个城市已经采用过此框架收集居民的需求、能力与行为模式，并让其参与其中评估，以规划和优化智慧城镇空间设计[36]，尤其是那慕尔的全面应用效果明显。

1 人-公共设施-环境的交互模型2 以人为中心的设计方法

（1.2绘图：郭枝）

5 结语：以人为中心的高品质城镇空间设计策略

城镇空间本质是以人为中心的环境空间，因此以人为中心的高品质城镇空间设计策略包含两个层次：（1）自下而上的策略，通过参与式设计等以人为中心的设计方法，尤其像基于移动传感设备的物联网大数据收集与分析，收集城镇居民日常生活使用空间所涉及的需求与行为习惯，探索与优化现有空间设计；（2）自上而下的策略，以人类共通的健康、安全与舒适需求为出发点，通过人因工程学、社会学、人类学与心理学等理论基础分析与环境空间有关的人的因素，如人的能力、心智模型及活动范围与模式，结合现有信息技术，定义未来的智慧城镇空间设计策略，实现以人为中心的创新空间设计。□