面向复杂系统的整合创新型人才培养研究

摘  要：随着人类社会各种系统日益大型化、复杂化，仅靠单一学科已不足以解决各种复杂问题，社会亟需创造性的设计系统解决方案，切实落地执行的方法论及其相应人才。日本庆应义塾大学研究生院于2008年成立系统设计与管理（SDM）研究科，目标是通过系统工程与设计思维融合的跨学科体系，培养既有战略构想力又有管理能力的领导者。本文介绍了庆应SDM学的知识体系及其创新人才培养模式、教学体系和课程设置等，分析其特点，旨在为我国培养高层次复合型创新设计人才提供参考与启示。

关键词：复杂系统；整合创新型人才；设计教育；系统设计；设计管理；SDM模式

基金项目：本文系广州美术学院学位与研究生教育改革研究项目“跨学科培养高层次复合型设计人才的理论与实践研究”（604012231JXGG）阶段性研究成果。

2005年美国斯坦福大学（Stanford University）建立了d.school的设计学院，进行设计思维（design thinking）的教育和研究，培养解决问题的创新者[1]。之后基于设计思维的教育在全世界范围推广开来，引起各国对设计学科及其设计人才培养的思考和研究，并不断探索实践[2][3]。面对新设计和教育的新时代，日本的教育界也纷纷采取措施，以适应日新月异的变革时代。许多大学开设设计思维课程，对复杂问题进行综合思考和解决，比较有代表性的有：东京大学的i.school、京都大学的设计学院和设计创新联合会（Design Innovation Consortium）[4]、庆应义塾大学的系统设计与管理研究科（System Design and Management，SDM）、武藏野美术大学的造型构想学部创意创新学科、千叶工业大学的创造工学部设计科学科等。其中，庆应义塾大学研究生院的系统设计与管理研究科（以下简称庆应SDM）因其全新的课程体系，培养创新的跨界领导人才为目的，受到国内外关注[5]。

一、庆应SDM概要

（一）设立的背景

随着全球一体化的发展，国际社会向着民族、语言、文化、经济圈相互影响的超多元化社会发展，现代社会成为大规模、复杂化、网络化的系统，技术问题和国际问题的解决变得日益困难化。为了解决现代社会全球变暖、灾害、能源、粮食、人口等大规模复杂化的各种问题，仅靠传统的单一纵向分割型学科已不足够。在现代社会，从科学技术到社会系统，迫切需要系统、创新、整合的知识体系，将相关事物作为一个整体系统来看待和分析，创造性地设计新的解决方案，并付诸实施，有效管理。

泡沫经济崩溃后的日本产业界亟需变革。日本在过去几十年，依靠先进的技术，向世界推出了大量优秀的工业产品，但随着老龄少子化社会进程加剧和新兴经济体的崛起，产业竞争优势无法持久，仅仅着眼于单个产品的设计制造已经行不通，还需要创新包括商业模式在内的整体系统设计[6]。

为了应对这些社会需求和产业问题，庆应大学于2008年设立了SDM研究科。庆应义塾大学素有亚洲第一私立学府之称，是日本历史最悠久的私立综合性高等教育机构。SDM研究科是庆应义塾创立150年事业的一环，是于2008年4月1日与媒体设计研究科、经营管理研究科一起开设的独立研究科。SDM研究科从最新科技的技术系统到庞大复杂的社会系统，以集成现代所有系统的设计和管理为教育和研究对象而开设，以培养在新型复合领域中作为领导者而活跃的人才为目的，是世界上最早设立同类学科的研究生院而受到关注[7]。庆应SDM提出对所有领域从系统的观点进行研究和解决问题，从宏观角度俯看问题，正确分析系统整体和局部的关系，创造性地设计综合解决方案，同时又能务实地将解决方案精准地落实到微观层面。

（二）庆应SDM的目标

庆应SDM学科体系是以系统工程、系统思维与设计思维和项目管理等为基础构筑的文理融合型跨学科的整合型知识体系（如图1）。SDM的核心有S、D、M三个。S是系统（system），以系统思维、系统理论和系统工程技术为基础，将事物作为系统看待，思考相互的关联性。D是设计（design），基于设计思维，由各种利益相关者组成的团队共同协作，创造出新的解决方案。M是管理（management），进行切实可行的项目管理和组织管理。庆应SDM聚集整合这三大核心的思维方式和方法论，提出解决方案并在社会实践中实现，发挥整合型学科体系的作用。

庆应SDMS解决问题的方法中有两大支柱，一是“系统工程”（S）。所谓系统，是多个构成要素相互作用的集合体。国际系统工程协会将系统工程定义为“能成功使系统实现、跨越多个专业领域的方法及手段”[8]。在日本，“SE”（system engineering）、“系统工程师”多指处理计算机系统和软件的工程师，因此“系统工程”常被误解为以计算机系统为中心的“狭义的系统”。实际上，系统最初是为了解决航空航天、军事等大规模系统的问题而发展起来的，之后被应用到城市、经营、医疗、网络等领域，还开始拓展到社会领域。系统工程不仅指软件，还包括机械系统、建筑及土木系统、社区系统、社会系统等所有与系统相关的工程。庆应SDM的系统，就是这样“广义的系统”概念，从信息、通信、媒体、硬件、服务，到人类、组织、社会、地球环境，涵盖了所有的系统。

另一个是“设计思维”（D）。一般来说，设计思维是运用造物时自由构思的开发手法，进行技术系统或社会系统的创意和创新设计，以团队协同行动，通过现场工作、头脑风暴、原型制作的工作坊形式等，激发参加者的创造力，创造新的解决方案为目标[9]。庆应SDM的设计，不单是提出外观造型等“狭义的设计”方案，而是从技术系统的设计，到组织的设计、社区的设计，提出包括经营和政策在内的顶层设计、战略构想和解决方案的“广义的设计”。

庆应SDM的系统设计（S+D），是综合思考系统的意义、价值、目的、功能、动态、社会环境、地球环境等所有因素，平衡各种关系，对具体的对象系统的结构创造性地进行架构和设计，并评估可行性。在日本，系统工程和设计思维的思考方法常被认为是相反的。单凭系统工程很难与用户产生共鸣，也很难实现有创造性的飞跃，仅靠设计思维在实现系统具体化方面也不够充分。庆应SDM将系统工程和设计思维融合，扬长避短，构筑了补充整合两者的开发手法，这不仅在日本，在世界上也是一种新的尝试。而庆应SDM的系统管理（S+M），是从多种视角制定适当的目标，考虑环境变化、人的不确定性等各种因素，对系统的运营体系进行创造性地整合管理。也就是说，系统设计与管理（S+D+M）是对大规模、复杂、不确定因素多的所有系统，进行创造性的设计和切实管理的学科体系及其实践。

二、庆应SDM的教学体系和课程实施

（一）教学体系

面对现实世界的各种课题既要有宏观的构想力，能够提出整体联合型解决方案，还要与各种利益相关者进行协调并创建系统，将解决方案细化到微观层面。因此，除了系统思维、设计思维，还必须具备多种技能。为此庆应SDM制定了各种人才培养计划，让学生在掌握SDM知识的同时，具备学生的工程能力、问题发掘能力、创造力、整合能力、沟通能力、管理能力、领导力等实践能力。通过知识和体验相结合的方式，培养学生对系统深刻理解并能准确构建和管理系统的综合能力，是庆应SDM的课程理念。庆应SDM的教学体系如图2所示。

学位课程计划分硕士和博士两个阶段。在硕士阶段，作为核心科目，学习包括战略性系统工程方法和包括沟通技巧在内的综合管理能力，并参加实践科目“设计项目”。除此之外，为了拓宽学生视野，还准备了大量丰富的选课科目。硕士课程有两个方向：一是“系统工程学”方向，侧重技术系统的设计相关领域研究，学制标准为2年，要求在国内外发表研究成果，最后撰写硕士论文。另一个是“系统设计与管理学”方向，主要研究社会系统的问题。通过2年研究完成硕士论文。博士阶段标准学制3年，继续深化硕士课程的学习，尤其是核心课程，对专业方向相关领域深入研究，通过在国内外发表研究成果，得到同行评价认可，完成博士论文。

在任何一个阶段的学位学习中，SDM研究科都体现国际化与政产学研协同的特色。不仅能得到MIT等世界名校导师的指导，还与这些大学积极地进行交换留学。SDM研究科的研究对象非常广泛，不仅有学界，还能在产业界、政界等专业人士的指导下进行研究，最后总结成有学术价值和实践意义的学位论文。

（二）课程实施

1.核心课程。庆应SDM设置的硕士课程科目如图3所示。在硕士课程中，必修的核心课程有“系统设计与管理概论”“系统架构与集成”“系统应用与验证”“项目管理”等，通过这些课程的学习掌握系统工程的基本思想和方法论。“系统设计的统计和数据处理”“沟通”等作为系统构建的数学基础和掌握人际合作的基本技能，也作为主修课被推荐学习。学生还可以根据自己的兴趣和相关课题选修专业课。选修课分“系统工程和技术社会”“政治、经济和商业”和“环境共生、安全和人类”三大系列，共30多门课程，可以帮助学生拓宽知识面，加深专业性。另外，根据学生不同的经验和需求，设有“研究型课程（research intensive course）”和“学习型课程（learning intensive course）”的双课程制，前者侧重加强专业研究能力的训练，后者主要针对已有专业能力的社会人，侧重讲座学习。博士课程则在此基础上以专业研究为中心进行。

进入硕士课程的学生一开始要彻底学习“V模型”，这是庆应SDM教学的重要一环。所谓V模型，是系统工程的重要概念，通过“分解”和“整合”构建系统，将大规模、复杂的系统从子系统开始按顺序分解成更小的单位，完成从整体到细节的设计后，再按顺序对系统进行整合，并对应设计的各个等级进行验证和有效性确认（verification and validation）。庆应SDM强调在开始阶段V的开头要求分析和系统架构，对利益相关者提出的各种需求要学会定义，并共享信息，在构建系统整体架构的基础上，进行分解与整合，并对设计进行评价和验证。V模型作为把握整体与部分关系的大框架，体现了分解与整合、设计与评价的重要性。

2.特别讲座。为了更好地向活跃在社会最前沿的各界领袖学习经验和智慧，SDM还设有特别讲座，邀请经济界、政界、科技界等各界的第一人，与他们面对面进行交流和讨论。随着技术发展和社会转型，课程与时俱进，近年来增加了“人工智能”“宇宙工学”“数字战略”“虚拟设计”“可持续设计”“幸福经营学”等课程和讲座，面对新的问题，共同思考探讨新的解决方案。

3.灵活多样的学习方式。在庆应SDM的学生中，既有在职学习的也有刚毕业的，既有日本人也有国际留学生，为了满足多种多样的学生需求，他们引入e-learning课程、制定日语、英语双语课程的教学计划、调整上课时间等，满足学生多样的研学需求。

三、实践型体验教学及其实施例

（一）设计项目

在重视授课的同时，庆应SDM还重视实践性体验。硕士课程一年级时的设计项目可以说是实践系统构筑和管理的第一步。通过“设计项目”研究现实课题，从基础向实践，体验“系统+设计思维”的方法。

庆应SDM的设计项目是庆应大学与从事系统工程尖端研究的美国麻省理工学院（MIT），以设计思维闻名的美国斯坦福大学、荷兰代尔夫特理工大学（Delft University of Technology）共同开发的项目课程，运用这些大学的系统设计管理方法，对产品和服务等创新性地提出系统设计方案为目标，并在教学实践中不断完善。学生首先通过授课学习思维方式、方法论、手法，接受来自海外合作大学老师的讲座，然后进行实践性学习，按专家提案的主题，以小组形式提出解决问题的方案，推进项目。在设计项目中，除了对在核心课程中学到的系统工程和系统思维进行实践外，还能实际体验设计思维的过程和手法。通过参加这些现实创新型设计项目，学生可以掌握全新的商业模式或创新系统设计的实际技能。

具体来说课程主要分以下阶段：1.第一阶段是学习项目（learning project，LP）。在第一阶段的学习项目中，主要跟庆应SDM的老师通过授课形式学习思维方法、方法论、手法等。2.第二阶段是积极学习项目（active learning project，Alps）。在积极学习项目中，将第一阶段学到的思考方法、方法论、手法与海外合作大学进行实践。3.第三阶段是现实创新项目（real innovation project，RIP）。在实际创新项目中，根据在第一阶段、第二阶段学到的知识，对具体的问题进行讨论，提出现实的提案。对专家提案的主题，由学生团队和企业、政府、NPO等组织的专业服务人员协同推进。对主题相关的产品或服务，从问题的定义、掌握利益相关方的需求开始，反复进行系统需求的定义、概念设计、架构提案、调试，设计和提案创新的产品或服务。设计项目的推进现场如图4所示。

（二）特别研究科目

硕士课程研究的重心是特别研究科目的“系统设计与管理研究”和“项目设计与管理研究”。学生参加实验室或研究团队，进行历时两年的特定系统的研究。通过学生间合作、师生间合作、共同研究企业和其他大学间合作等，协同进行研究。研究成果不仅可以整理为硕士论文，有的还能激发新事业的创业等，这也是庆应SDM所获得的知识和体验的集大成。

（三）设计项目实践研究案例

1.技术与社会系统设计研究

首先，以“系统工程学”方向，侧重技术系统的设计研究为例。这是使用SysML系统建模语言的新一代移动系统的提案，以及沉浸式驾驶模拟器的系统设计的事例。为了解决大规模、复杂的技术系统和社会系统的问题，运用建模和虚拟仿真，设计出安全、高信赖的系统。项目在明确需求和功能的基础上，梳理出候选的概念设计，并进行设计评价与验证。其次，该研究方向还进行能源管理、智能电网系统、移动系统管理、下一代GPS系统、光通信系统、通讯系统、人机系统、宇宙系统、商业系统，NPO/NGO、政治、经济、外交系统、文化、艺术系统的相关研究。

2.人类和社会系统设计研究

另一个以“系统设计与管理学”方向，侧重社会系统的研究为例。社会和组织的利益相关者多种多样，利害关系复杂。在与新业务、创业、NPO/NGO、政治、经济、外交、防卫、文化等相关的社会系统中，需要通过明确利益相关者关系和事物关系，寻求全优解。这个案例是将自然栽培、闲置农地、中老年劳动者联系起来的实践性研究。解决方案提出将自然栽培这一新型耕作方法与弃耕地、中老年失业者相结合，并提出新的商业模式，开拓新业务，经济性、社会性均取得良好效果。

四、庆应SDM的特点

在日益复杂的环境下，庆应SDM超越文科、理科的界限，超越应届毕业生和社会人的范围，横向开拓学问领域，构筑崭新的学科体系和人才培养模式。它以系统工程和创新设计思维为基础，进行系统设计管理的教育和研究，同时从项目管理到组织论，对管理也进行系统的教育和研究，构筑三位一体的知识体系。这比欧美的SDM视野更广，与商学院的工商管理（MBA）或技术管理（MOT）相比更系统，与理工科相比研究领域更广阔，比社会科学更具类比性，比哲学、艺术设计学更具实践性。它与专业型研究生院不同，也进行尖端的学术研究。同时在课程体系上，通过系统工程等核心课程的设置，让学生掌握系统看问题的基本方法；通过专业科目学习，拓展和提升专业性；通过设计项目的实践，掌握创造创新性解决方案的设计思维的基本技能；通过特别研究，体验实践性的研究方法。这些教育理念、策略、方针都值得我们参考。

五、结语

面对复杂化、多样化的社会，如何用设计思维、系统思维和管理能力来提出解决问题方案并执行，培养出色的创新者和领导者是当今社会迫切需要解决的问题。世界各国（地区）很多院校结合各自的国情、学科发展情况进行了研究和实践探索，日本庆应SDM作为亚洲的教学模式为我们提供了一个很好的参考。相信在参考国外经验的同时，结合我国国情，充分发挥中国智慧，定能培养出更多既有国际视野，又能解决中国问题的创新人才。

参考文献：

[1]Institute of Design at Stanford[EB/OL].[2024-2-10].http：//dschool.stanford.edu/.

[2]方晓风．实践导向，研究驱动—设计学如何确立自己的学科范式[J].装饰，2018（90）：12-18.

[3]赵超.探索研究型大学工业设计学科建设的哲学基础与实践框架[J].装饰，2019（9）：26-30.

[4]十河卓司.京都大学デザインスクールでの博士人材の育成[J].計測と制御，2015（7）：517-522.

[5]前田隆司．システム×デザイン思考で世界を変えるー慶応SDM「イノベーションのつくり方」[M]．東京：日経BP社，2014：24-34.

[6]日本経済産業省，産業競争力とデザインを考える研究会（日本经济产业省、产业竞争力和设计研究会）.「デザイン経営」宣言（设计经营宣言）[R].2018：1-15.

[7]慶應義塾大学大学院システムデザインマネジメント研究科[EB/OL].[2023].https：//www.sdm.keio.ac.jp.

[8]International Council on Systems Engineering（INCOSE）.SYSTEMS ENGINEERING HANDBOOK（Version 2a）[R].2004：10-12.

[9]李彦，刘红围，李梦蝶，袁萍.设计思维研究综述[J].机械工程学报，2017（15）：1-20.

作者简介：

黄河，博士，广州美术学院工业设计学院副教授、硕士生导师。研究方向：设计管理、人因工程学等。