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The New Context of Design: Research on the Sustainability of Distributed Economy

夏南 刘新 钟芳
（清华大学 美术学院，北京 100086）

摘要：设计研究与实践离不开对社会经济宏观语境的深刻理解。分布式经济是一种新兴的经济模式，它试图通过建立一个以本地化、去中心化、开放的小规模生产单元为核心的系统，来应对当下与未来面临的诸多问题。文章将深入探讨分布式经济的历史源流、基本概念、特征类型，并通过设计案例研究，阐释分布式经济在可持续发展与生态文明建设中可能具有的巨大潜力。

关键词：分布式经济，可持续设计，生态文明，设计研究

0. 引言

      自1962年《寂静的春天》3的发表以来，人们一直在反思西方资本主义主导的大规模、工业化、集中式的“生产、消费”模式，对环境及社会造成的诸多不可逆的影响。面对日益严重的环境与社会危机（气候变化、资源紧缺、人口爆炸、社会不公平等诸多问题），以及新技术的猛烈冲击，人类社会将在未来很长的一段时间内处在动荡和变革之中。我们以往所认知的可以无限增长的经济模式4将被颠覆，取而代之的是对地球极限的理解，以及对多样性的尊重。分布式经济（Distributed Economies），作为一种基于本地化、开放的、鼓励协作的经济模型，极具可持续性的潜力，并极有可能在中国的生态文明建设中发挥重要的推动作用。本文将对分布式经济的历史源流、基本概念和特征类型进行研究与介绍，并通过案例研究揭示其可持续性特征，进而鼓励设计师参与和支持分布式经济的发展，并促进向可持续社会的转型。

1. 分布式经济的历史源流

      究其源头，分布式概念最初是由美国兰德公司5在1964年提出，用于协助美国军方开发一种分布式的通讯网络，目的是更加快速、高效、灵活应对大规模的攻击（无论线上还是线下）。兰德公司试图通过建立一个去中心化的，网络内所有节点平等共享信息的分布式系统（Distributed System），以取代原有的中心化系统（图1）。同时，兰德公司也认为分布式网络在民用市场化中将会具有极高的发展前景：“在数字及网络技术的发展带动下，未来将会产生更多的通用型服务，实现更快的响应机制，本地化的控制也会使网络具备更好的效用……”6

图1：中心式，去中心式与分布式网络（Paul Baran, 1964）

随着互联网技术的进一步发展，分布式计算（Distributed Computing）的概念应运而生，并被广泛应用在科学研究中。科研工作者把需要计算的工程数据分区成小块，由多台计算机分别运算，再将结果统一合并，得出最终数据结论。目前常见的分布式计算项目通常使用世界各地超过千万志愿者计算机的闲置计算能力，通过互联网进行数据传输。例如：分析蛋白质的内部结构和相关药物成分的Folding@home项目；模拟百年以来全球气象变化，并计算未来地球气象，以应对未来灾变性天气的Climateprediction.net项目等。

图2 ：基于分布式计算的Folding@Home 项目与Climateprediction项目

除了利用闲置计算机的算力进行科研之外，科研机构也会尝试自行开发或同游戏公司合作，将一些必须要人工参与完成的工作开发成游戏中的任务。大型多人在线游戏《星战前夜》（EVE Online）中内置了一个名为“探索计划”（Project Discovery）的小游戏模块，要求玩家根据提供的教程对人体细胞中近1300万个的蛋白质染色图谱进行鉴定、分类。近20万名玩家以游戏的方式帮助科学人员完成了近8万余幅的高质量蛋白质图谱，所有的图谱都上传至“人类蛋白质图谱”网站上供全球的科学家免费使用。

上述案例中，绝大多数参与者都不是专业人员，他们大多是出于兴趣或为了完成游戏中的任务。这种独特的分布式模式具有开放、自发、高效、群体智慧⁷以及平等互动等基本特征。随即，这些特征也被广泛应用在社会及经济领域。

Lund大学的Allan Johansson等人指出现代工业生产追求“效率与产量”的思维模式造就了中心化、大尺度的生产单元，这些生产单元被少数强大的商业机构所把持，从而导致了不可再生资源的大规模消耗及废物的产生；同时由于交通成本下降带来的原材料及产品的长距离运输，隐藏了生产过程中的社会和环境成本；一定程度上扭曲、破坏了当地的文化；限制了地区经济的多样性发展。在此基础上，Johansson等人（2005）提出了一种基于欧洲语境的、小规模的、动态的自组织商业模式，称之为分布式经济（Distributed Economies，简称DE），并希望借此概念引导工业体系向更为可持续的方向发展。                

2. 分布式经济的概念、特征与类型

2.1概念

分布式经济（DE）并不是一个凭空出现的乌托邦式构架。如图3所示，从总体趋势上看，人类社会的经济模式是从分散式到中心式，再从去中心式到分布式的系统演化过程。早期分散式（如作坊）的生产模式虽然在一定程度上满足了个性需求，但却是低效且脆弱的；中心式的生产模式（如大型工厂）是人类社会发展与协同合作的巨大成果，其批量化的生产特征虽然高效，但是在很大程度上抹杀了个性的存在，同时系统维持的成本巨大，纠错能力与适应性都随着时代的发展显现出严重缺陷；去中心化是对中心式系统的反思和对新模式的探索；分布式系统的出现，试图在本地化的语境下，满足人个性需求的同时，为当地经济注入新的活力，重建一个兼顾环境影响、生产效率、社会弹性、个体需求的系统。

图3：四种系统模型（笔者自绘，根据Massimo, 2016调整）

分布式经济鼓励现有的工业体系“脱离新古典经济学⁸驱动下的，与社会、经济及环境不可持续性密切相关的大尺度、中心化生产单元，向分布式经济转型。”（Johansson，2005）在Johansson看来，分布式经济在未来将可能成为一种全新的社会经济结构，更好的支持本地化的小规模企业发展。之后，国际产业环境经济学院IIIEE⁹和可持续设计国际学习网络项目LeNSin¹⁰，也对分布式经济给出了更为完整的定义：

表1：分布式经济的定义

2.2特征

理解分布式经济的关键在于理解节点以及节点间的关系。在分布式经济中，节点就是一个小尺度的生产单元，它可以是个体、当地企业、机构或组织。在理想的模式中，所有节点可以公平地获得资源（自然资源与社会资源）、信息、知识、流通，并且可以共享给网络内的所有其他节点。简言之，分布式经济旨在激发与促进本地小规模、去中心化、灵活单元的活力与发展，从而带动整体社会经济的发展。

图4：不同系统的节点关系 (Fabrizio, 2017)

对比研究中心式与分布式的特征可以看出，分布式系统在尺度上更小；在结构上，各个生产单元的关系更加平等；在应对外部变化时，系统不仅更具弹性，其响应方式也更加灵活和主动；相对于中心式，分布式系统的生产单元更加贴近用户，并更加开放，可以激励用户积极参与，开发定制化解决方案，有效满足个性化需求。见表3

表2：中心式系统与分布式系统的特征对比

分布式经济的发展与技术创新密不可分。从社会技术系统¹¹的角度来说，分布式经济可以理解为是社会创新与技术变革的一种融合，这种融合通过改造基础设施和生产消费系统，不断地渗透到社会技术体系的各个层面（Manizni，2015）。正如互联网和数字技术对移动支付的支持，引发了整个支付体系的革新，推动了共享经济的发展。分布式经济也必将在新一轮的技术革新的推动下蓬勃发展。

2.3类型

LeNSin根据生产单元所共享资源的不同，将分布式经济分为了7个类别，分别是：分布式制造（Distributed Manufacturing，简称DM），如3D打印；分布式食物生产（Distributed Food Production，简称DFP），如都市种植；分布式水管理（Distributed Water Management，简称DWM），如雨水收集系统；分布式可再生能源（Distributed Renewable Energy，简称DRE）如太阳能发电；分布式软件（Distributed Software，简称DS），如Linux；分布式信息/知识（Distributed Information/Knowledge，简称DI/DK），如维基百科以及分布式设计（Distributed Design，简称DD），如猪八戒网。

显然，这些分类是依据目前的发展现状。随着技术进步和理念普及，分布式经济所涉及的类型将会有更多的拓展和细分。事实上，分布式的理念已经悄然融入社会经济的各个层面（如金融、医疗、城市规划等），并逐渐形成一股巨大的暗流，影响着我们的现在和未来。

下表是2005年以来，对分布式经济及其不同类型的主要学术研究文献。

表3：对分布式经济及其主要类型的重要研究文献

3. 分布式经济的可持续性分析

从上述特征研究可以看出，相对于集中式，分布式经济显然更具备可持续性（sustainability）的潜力。如何理解并发掘这种潜力，从而促进社会经济可持续发展¹²，是这个时代赋予设计的重要责任。可持续设计（Design for Sustainability，简称DfS）便是源于可持续发展的理念，以系统的视角综合解决环境、社会、经济问题¹³，并提出可持续愿景的重要设计理论与方法（刘新2015）。以下将从环境、社会和经济三个维度，对分布式经济可能具有的可持续性特征进行分析，为设计介入提供方向与支持。 

图5：可持续发展的三重底线（笔者自绘）

环境维度：分布式经济将生产单元、本地资源以及最终用户尽量贴近配置，便于最大限度地利用本地化资源——包括原材料和可再生能源（如太阳能、风能、地热及水力等）；极大降低了生产消费过程中的长途运输能耗和碳排放；同时在一定程度上降低了交通拥堵与噪音；在分布式经济中，更加环保、节能和智能化的小型生产单元成为可能。

社会维度：分布式经济所创造的社会技术系统，将比原有的集中式系统更具弹性或可恢复性（Manzini，2016），因而更有活力；更为公平地获取生产资料和资源，避免垄断的产生；鼓励大众参与社会创新，最大程度地利用社会资本，发挥群体智慧；同时增加本地就业机会，促进地区社会发展与繁荣；比以往更能够满足差异化与个性化需求；由于更为开放的、扁平化的组织结构，促进了个体以及组织间的协作，有利于形成更加民主与公平的决策机制；并更加便于资源、信息、知识的流动与共享。

经济维度：分布式经济可以创造更多的就业机会，带动地方经济发展；小型的本土化经济组织，在面对市场风险时更具灵活性与适应性；大大降低分销与运输成本，同时减少配送时间和损耗，提高市场竞争力；尽管集中式经济所具有的大规模生产特征在效率方面更具优势，但分布式经济可以提供更多满足个性需求的定制化产品和服务，因而更具品质方面的特色和优势，并能够建立一种新型的关于“成功”的定义。

4. 案例研究

分布式经济所具备的可持续性特征已经不单单是一种理论假设，而是实实在在体现在项目实践中。笔者根据LeNSin提出的 7个类别，分别分布式可再生能源、分布式水管理、对分布式制造、分布式食物生产、分布式信息/知识、分布式设计以及分布式软件进行案例研究。

表4：分布式经济案例研究

4.1分布式能源生产——三星数字村庄（Samsung Digital Village）

图6：三星数字村庄（Samsung Digital Village）

分布式能源生产利用在地化的小型生产单元，提供清洁、便利的能量来源。最大限度地利用了当地的可再生资源，减少了不必要的基础设施建设成本，提升了本地居民生活品质的同时，把对当地环境的影响降到最低。Digital Village是由三星公司在非洲地区发起的一项公益援助计划，利用太阳能技术向附近的居民提供在线教育、远程医疗、照明、储电/发电以及移动医疗等服务。目前该计划已经在埃塞俄比亚、刚果、南非、尼日利亚、加纳、乌干达等10多个国家及地区投入使用。

4.2分布式水管理——巴西百万乡村蓄水池项目（P1MC）

图7: 巴西百万乡村蓄水池项目（P1MC）

分布式水管理系统，即是建立本地化的、小型的水收集或处理单元（如雨水收集系统等）。通过专业的规划和设计，鼓励当地组织与个体进行协作，大大降低了硬件设施的建造和运维成本，使当地的供水解决方案更具弹性和灵活性。P1MC是一个公益项目，由巴西NGO组织ASA在2000年初发起，旨在帮助巴西东北部干旱地区的居民，建造家用雨水储存装置。 P1MC放弃了传统的水箱产品销售模式，而是帮助当地村民自行搭建蓄水池、培训日常维护的方法，并提供后续的技术支持。这种通过“协作建造”加“服务与培训”的模式，对推动贫困地区的项目执行作用显著。

4.3分布式制造——阿姆斯特丹3D打印中心（3D Hubs）

图8：阿姆斯特丹3D打印中心（3D Hubs）

分布式制造即建立本地化的小型生产单元，创造定制化产品，满足个性化需求，同时降低生产中物料转运的成本，激励了本地化的协作式关系。小型、高效的生产设备与社交网络的结合将为当地带来更多的消费可能性。荷兰阿姆斯特丹的在线3D打印服务平台3DHubs，就是典型的分布式制造模式，他们鼓励3D打印机的拥有者，即Hubs（通常是设计师、小型企业、家庭用户等），为附近需要3D打印的用户提供服务及技术支持。

4.4分布式食物生产——香港云耕一族（Rooftop Republic）

图9: 香港云耕一族 (Rooftop republic)

分布式食物生产利用本地化的小型生产单元（如屋顶种植、垂直种植等），为当地提供了一个将农业生产与食品消费结合起来的解决方案。在提升本地社区自给自足能力的同时，保证了食物的新鲜，加强了食物体验。香港云耕一族 (Rooftop republic)是由建筑师、工程师、农夫、厨师及营养师组建的跨学科团队，帮助用户将闲置的空间转化为都市农场，并通过工作坊的形式为客户提供相关的种植技术指导，最终为客户提供多样化的城市农业解决方案。

4.5分布式信息与知识——喜马拉雅FM

图10：喜马拉雅FM、斗鱼直播、微信、Facebook与Youtube

在分布式信息/知识系统中，任何个体都可作为知识和信息的生产单元（节点），使传播更加灵活、高效。这种模式从原有的层级结构转向了扁平化的互联结构，也促使信息和知识的获取更加公平和容易。例如喜马拉雅FM、微博、微信、youtube、Facebook以及斗鱼等互联网平台，用户可以建立独立的信息发布平台，分享知识、资讯等讯息，并可以和其他的用户进行多样化的互动和信息交换。

4.6分布式设计——洛客（LKKER）平台

图11: 洛客（LKKER）平台

分布式设计鼓励协作与共创。这种新兴的设计开发模式，不仅有利于当地中小型企业的发展，提供新的工作机会，同时其完全开放的项目开发理念降低了行业的门槛，为用户提供了更为经济、高效、快速的解决方案。洛客（LKKER）是一个产品创新设计的众创平台，将用户、企业、设计师聚合在一起，促进相互间的协作，将概念设计转化为落地的解决方案，并为中小型企业和设计师提供了更为灵活的项目管理方式和自由合作模式。

4.7分布式软件——Linux

图12: Linux

分布式软件构建了一种全新的用户与开发者关系（用户即开发者）。从技术的底层架构上实现了完全的开源。由于其极高的灵活性和技术有效性，任何个人和机构都可以自由地使用底层源代码，也可以自由地修改和再发布，开发适合符合自身需求的软件。Linux既是一种分布式软件系统，也是自由软件和开放源代码发展中最著名的例子。

 5. 总结 

从分散式、中心式、去中心式到分布式经济，我们可以看到一条技术革新与社会变革不断交融，从而催生新的经济模式的清晰脉络。在全球面临社会、环境、经济严峻挑战的今天，由于分布式经济这种基于本地化、去中心化、开放的、小规模生产单元为核心的系统，具备诸多可持续性特征，必将成为未来最具潜力的经济模式之一。

“然而， ”（Johansson et al. 2005）因此，就目前而言，分布式经济还远远不是替代性方案，而仅是主流经济模式的补充。

设计研究与实践离不开对社会经济宏观语境的深刻理解。上述研究对设计的启发是：其一，分布式经济作为一种重要的发展趋势，具有诸多优势与可持续性潜力，但并非广泛适用。设计中要根据现实情况，选择适合的方式与手段。分布式模式本身并不是目的；其二，从上述案例研究可以看出，单纯的产品设计、交互设计、景观设计等单一学科很难深度介入复杂的社会实践项目，只有通过整合性的产品、系统与服务设计，才能有效推动社会变革。

设计一直以“解决问题”为己任，设计的最高目标就是参与创建一个可持续的世界。因此，如何通过可持续设计——包括理论研究、课程与社会实践，来推动分布式经济的发展，将是一个值得深入探讨的课题。

基金资助：

北京市科技重大项目：“环卫综合系统服务设计研究及示范”，Z171100005017005；清华大学自主科研项目：“适应中国语境的可持续设计评估体系研究及教学工具研发”，2015THZWZD08。

参考文献：

1.刘新，可持续设计的观念、发展与实践，创意设计[J]，2010 (2)

2. 赫尔曼·E·戴利, 乔舒亚·法利, 生态经济学原理和应用（第二版）[M]，中国人民大学出版社，2014

3.Paul Baran, On Distributed Communications: I. Introduction to Distributed Communications Network[R]. Rand Co. 1964.

4.Coulouris, George; Jean Dollimore; Tim Kindberg; Gordon Blair. Distributed Systems: Concepts and Design (5th Edition) [M]. Boston: Addison-Wesley. 2011.

5.Thul PJ, Åkesson L, Wiking M, Mahdessian D, Geladaki A, Ait Blal H, Alm T, Asplund A, Björk L, Breckels LM, Bäckström A, Danielsson F, Fagerberg L, Fall J, Gatto L, Gnann C, Hober S, Hjelmare M, Johansson F, Lee S, Lindskog C, Mulder J, Mulvey CM, Nilsson P, Oksvold P, Rockberg J, Schutten R, Schwenk JM, Sivertsson Å, Sjöstedt E, Skogs M, Stadler C, Sullivan DP, Tegel H, Winsnes C, Zhang C, Zwahlen M, Mardinoglu A, Pontén F, von Feilitzen K, Lilley KS, Uhlén M, Lundberg E. A subcellular map of the human proteome[J]. Science, 2017

6.Khatib, F.; Dimaio, F.; Cooper, S.; Kazmierczyk, M.; Gilski, M.; Krzywda, S.; Zabranska, H.; Pichova, I.; Thompson, J. "Crystal structure of a monomeric retroviral protease solved by protein folding game players". Nature Structural & Molecular Biology[J], 2011, 18 (10): 1175.

7.Allan Johansson, Peter Kisch, Murat Mirata. Distributed economies – A new engine for innovation[J]. Journal of Cleaner Production. 2005, 13, P971-979.

8.马克·格兰诺维特，镶嵌: 社会网与经济行动[M], 社会科学文献出版社，2015

9.Krause S, James R, Faria JJ, et al. Swarm intelligence in humans: Diversity can trump ability [J]. Animal Behaviour 2011, 81 (5): 941-948

10.凯文·凯利，失控：全人类的最终命运和结局[M]，电子工业出版社, 2016

11.International Institute for Industrial Environmental Economics (IIIEE), The Future is distributed: A Vision of Sustainable Economies[R], Lund University, 2009

12.Mirata, Murat, Helen Nilsson, and Jaakko Kuisma. Production Systems Aligned with Distributed Economies: Examples from Energy and Biomass Sectors [J]. Journal of Cleaner Production. 2005, 13(10-11): 981-91

13.Fox Stephen, Moveable Factories: How to Enable Sustainable Widespread Manufacturing by Local People in Regions without Manufacturing Skills and Infrastructure[J], Technology in Society. 2015, 42:49-60

14.Cindy Kohtala, Addressing Sustainability in Research on Distributed Production: An Integrated Literature Review[J]. Journal of Cleaner Production. 2015, 106:654–68.

15.Ezio Manzini, Mugendi K.M’Rithaa. Distributed System and Cosmopolitan Localism: An Emerging Design Scenario for Resilient Societies[J]. Sustainable Development. 2016, 24(5), 275-280

16.Menichinelli Massimo, A Framework for Understanding the Possible Intersections of Design with Open, P2P, Diffuse, Distributed and Decentralized Systems[J]. Journal of Design Culture, 2016, 1-2:44-71

17.Rauch, Erwin, Patrick Dallasega, and Dominik T. Matt, Sustainable Production in Emerging Markets through Distributed Manufacturing Systems (DMS)[J], Journal of Cleaner Production, 2016, 135:127-38

18.Srai, Jagjit Singh, Mukesh Kumar, Gary Graham, Wendy Phillips, James Tooze, Simon Ford, Paul Beecher, et al. Distributed Manufacturing: Scope, Challenges and Opportunities[J], International Journal of Production Research, 2016, 54(23):6917-35

19.Emili, Silvia, Fabrizio Ceschin, and David Harrison, Product–Service System Applied to Distributed Renewable Energy: A Classification System, 15 Archetypal Models and a Strategic Design Tool[J], Energy for Sustainable Development, 2016, 32:71-98

20.World Commission on Environment and Development. Our Common Future[R]. Oxford: Oxford University Press. 1987

21.John Elkington, Cannibals with Forks: The Triple Bottom Line of 21st Century Business[M], Capstone Publishing Ltd, 1997

22.维克多·帕帕纳克，绿色律令-设计与建筑中的生态学和伦理学[M]，中信出版社, 2013

23.刘新，刘吉昆，机会与挑战——产品服务系统设计的概念与实践，设计与创意[J]，2011

图片来源：

图1：Paul Baran, On Distributed Communications: I. Introduction to Distributed Communications Network. Rand Co. Report,   1964.

图2：Folding@Home: https://en.wikipedia.org/wiki/Folding@home；

  Climateprediction: https://www.climateprediction.net/

图3：笔者自绘，根据Massimo的模型调整

图4：Fabrizio, 2017根据Paul Bran, 1964调整

图5：笔者自绘

图6：引自三星官网：https://news.samsung.com/global/samsung-harnesses-solar-power-to-build-digital-villages-in-africa

图7：Eduardo Queiroga, http://dry-net.org/wp-content/uploads/2015/10/Case1_EN.pdf

图8：引自3D Hubs 官网：https://www.3dhubs.com/

图9：引自云耕一族官网：https://www.arch.hku.hk/research_project/the-edible-roof-initiative/

图10：喜马拉雅FM，引自官网：https://www.ximalaya.com/

    斗鱼TV，引自官网：https://www.douyu.com/

    新浪微博，引自维基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/Sina_Weibo

    Facebook，引自维基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/Facebook

    Youtube，引自维基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/Youtube

图11：引自洛客官网http://www.lkker.com/

图12：引自维基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/Linux