5、设计科学研究框架解析

设计科学研究框架解析

1. 人造物与复杂系统理论

人造物具有合成性，可能模仿自然事物的外观，可从功能、目标、适应性等方面进行特征描述，并且常从命令式和描述式两方面进行探讨。人造科学实际上是工程学（合成或规定性）的科学（分析或描述性）。

西蒙的开创性工作为理解“复杂系统”提供了线索。目的的实现涉及人造物、其环境以及目的或目标之间的关系，也可看作是内部环境（内部机制）、外部环境（目标实现条件）以及两者之间界面的相互作用。在这种观点下，人造物的本质是界面，而人造科学应聚焦于界面，就像设计关注“功能实现”一样。

模拟是对界面的模仿，也是人造性概念所隐含的。它可被视为对同一目标的适应，有助于更好地理解被模拟的原始实体，因为模拟能通过揭示“新”知识来预测行为。即使对于理解不充分的系统，也可通过抽象组织属性进行模拟。

计算机是由基本组件构成的组织，其功能至关重要。它们是一类特殊的人造物，可用于进行模拟（特别是对人类认知的模拟）。计算机既可以从抽象层面（如使用数学）进行研究，也必须进行实证研究，其实证研究需要模拟（如分时系统的例子）。计算机的行为最终将受简单规律支配，其表面的复杂性源于它们试图适应的环境。

西蒙指出，复杂性是由不同部分组成的系统的普遍属性，其涌现行为难以表征。他认为复杂性表现为层次结构，层次系统比非层次系统进化得更快。一般来说，层次结构是将系统递归划分为子系统，在社会、生物、物理和符号（如书籍）系统中很常见。在生物系统中，层次系统进化更快是因为众多子系统在过程中形成了许多中间稳定阶段。在解决问题的活动中，中间结果构成了稳定的子组件，表明了进展。

层次结构还具有近可分解性，即每个子系统的短期（高频）行为近似独立于其他组件，