數據驅動設計:從城市尺度的挑戰,看數據時代下的設計方法

Roy Lin
Apr 26, 2023

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註:原文刊於台灣設計研究院《設計與科技:跨域整合驅動創新的研究與實踐》

過去十多年的職涯歷程,從建築與都市設計,跨界到體驗與服務設計、商業策略,再到後來的城市數據分析,慢慢建立起一套自己的設計方法論,一套兼具創意發想、也經得起理性驗證的設計方法。這篇文章,算是對自己過往的「設計心法」做一次系統性整理,關於數據與設計的結合。

本文在案例的部分,會與另一篇文章有些重疊,有興趣的朋友可參考《城市新興數據、空間策略與城市治理的探索》

「設計」,即研究問題到解決問題

對我而言,「設計」就是理解問題到解決問題的過程;純粹的美學創作或主觀抒發,比較是「藝術」,不在本篇的討論範疇。設計必然是從需求 — 即「問題意識」出發,包括問對問題、提出價值主張、前期假設等;而因為目的是解決問題,所以設計的產出也應該能被客觀的討論與檢視。特別是像我過去從事的建築與都市設計領域,當所設計的範疇超越單一物件本身、涉及到系統、社會、經濟、環境等層面,甚至包括多重利害關係人,就更需要一個更客觀的衡量與評價基礎,這時候「數據」便成了重要的工具,幫助探究問題與檢驗策略。越是大尺度、跨專業的設計挑戰,越需要數據的輔助。

解決問題的通用流程 — 研究、創意、執行

在細說設計與數據的關係之前,我們需要先建立對「設計流程」的共同認識。「設計」之所以有別於其他專業,是因為它有主觀創意與創作的成分,但必須能被客觀的感受與欣賞;而它的理性成分,往往並不存在一個「最佳解」或「標準答案」,不像物理、數學等學科般對唯一真理的追求,也不像資訊科技那樣能用效率或效能論優劣,而是一個開放性的問答過程,沒有標準答案。也因為這樣,設計的方法流程,因人而異,幾乎是只能意會、無法言傳那樣。

另一方面,由管理顧問界帶起風潮的「設計思考(Design Thinking)」,則是利用一套經過簡化、標準化的操作框架,讓非設計專業者可以理解與學習設計師的發散性創意思維,應用在自身的專業領域。因為「設計思考」的框架夠簡單也還算通用,我們後面就用「設計思考」作為論述的基本架構。(即使它讓「設計」變得看來如此簡單,常被詬病讓大眾容易輕忽了設計養成訓練的重要、或低估了設計師真正的價值。但為了避免失焦,此不展開討論)。

在常見的「設計思考」架構中,包括研究、創意、驗證三個階段,而每個階段都包含了「發散」到「收斂」的過程,每次的發散指的是盡可能全面的了解各種線索、探索各種可能性;收斂則是從大量的資訊中找出有價值的,並彙整成可往下執行的結論與目標。

設計思考(Design Thinking)的流程示意

數據如何輔助設計?大部分人能聯想到的,都是在第一階段的研究中,利用數據分析找到問題的癥結點。但其實在創意發想的第二階段的發想,數據一樣能扮演關鍵角色,幫助快速檢驗天馬行空概念的可實施性,甚至幫助設計師跳脫既有想像,找到不同設計契機;而在第三階段的驗證,數據則提供了檢驗設計成效的功能。以下我分為三個階段來闡述。

一. 數據用於探索現況

在傳統的設計訓練中,我們對「質化(Qualitative)」的研究方法並不陌生,例如案例分析、趨勢分析、現況調研等,在一些產品與服務體驗設計的研究中,也會加入大量的使用者研究、焦點訪談等。這些質化的研究方法,幫助我們在有限的時間中,透過較少的樣本,加上我們自身的知識與經驗判斷,建立深度而立體的了解。

儘管如此,質化的研究方法往往很難回應「量」上的質疑,例如:這樣的需求,有多少人有?這個問題是特例還是普遍現象?比起其他競爭者,我們有多大的優勢?這時候常見的做法就是輔以「量化(Quantitative)」研究,最傳統的如問卷調查、抽樣等方式產製較全面的「數據以作補充。而在各類大量數據越來越容易取得的今天,我們更能借助於大量資料樣本、甚至全樣本進行分析,例如人流、交通、消費等各類新興大數據。

用量化發現特徵;用質化探究原因

「質化」與「量化」的研究分析,往往會互相牽動,例如從觀察與訪談中得知潛在群體未能滿足的需求,再透過大量的行為數據,評估具體的市場規模;或是反過來,因為在數據上發現特殊的購買行為,因而進行客戶訪談了解其動機。量化可以幫助了解Who/Where/What和How, 但是質化能幫助我們知道Why。只不過,實務操作上往往受限於人力規模、執行時間,通常是不同團隊的平行作業,或僅偏重其一。但,「量化」和「質化」的研究方法,是互不可取代的,也是需要互補的,而優秀的設計師或研究人員,應該要懂得懂得何時使用不同的工具,才能在龐雜的資訊中,收斂出關鍵的洞見與機會點。

這邊要注意的一點是,很多人認為「數據不會說謊」,但事實是,數據什麼也不會說,說話的都是人,是人就會說謊或說實話,是人就會有偏見。刻意用數據說謊可能比較少見,但誤以為數據就是全貌,反而是容易掉入的誤區。因為我們往往在研究之初就已經帶有自己的偏好或刻板印象,無論有意或無意,我們容易放大我們想看到的,並對我們不了解或覺得無法掌握的加以忽略。我們必須要帶著假設去小心驗證,並且隨時準備好接受:其實自己是錯的。在我個人的設計經驗中,無論是質化或量化的研究,最有價值的時刻都是發現了自己原來不知道、或根本誤會了的事情,也因為這種興奮,讓後面隨之而生的設計概念更自然而生、更有新意,也更有說服力。

二. 數據用於形塑策略

回到「設計思考」流程,在研究階段中的一系列發散與收斂後,會得到重要的洞察與機會點,設計師接著藉由這些結論,開展第二階段的「創意發想」。這是最天馬行空,也是設計師們各顯神通的階段。許多設計師在這個階段會追求概念的獨創性,這無可厚非,大家都會期待自己想到前所未有的好點子。但較資深的設計師大概都會認同:設計概念並不是越新穎越好,而是越能夠有效解決問題才越是關鍵。這也是數據在這個階段能發揮的作用:給看似天馬行空的創意,套上地心引力,給予量化的驗證或修正,幫助使其更為完善。

數據幫助驗證與深化奇思妙想

台北大數據中心所做的計程車分析研究為例。這個研究案的目的在於幫助交通局研擬相關政策,減少計程車空車繞行攬客造成的空汙與交通問題。我們在第一階段的「研究分析」中,透過計程車業者提供的一週起訖點數據,可以了解民眾使用網約車真正的上下車熱點分佈以及熱門時段,並以最熱門的前一百大路段,提供給交通局做現勘,作為調整計程車招呼站的參考。這是直接將研究的發現作為執行策略,其實沒有太多創意的成分。然而當時市府內部同仁提出了個有趣的發想:台北市有多處公有停車場,我們能否透過提供計程車一小時的免費停車,讓他們可以休息候客,接了單再出車,減少空車繞行的機會?

台北大數據中心研究計程車起迄熱點

這聽起來是一個好點子。但是否可行?有多少停車場可以提供這樣的服務?能服務多遠的出勤距離?於是,我們便進入了第二階段「創意發想」,並透過數據,具體評估這些想法的可行性。

我們調出了計程車熱區周邊的公有停車場,並分析了它們過往的停車紀錄數據,發現在計程車需求高峰的區域與時段,周邊的公有停車場絕大部分也是停滿的狀態。意思就是,即便實施了這樣的獎勵措施,能夠受惠的計程車數量仍會相當有限。或是真的要推行的話,則需要考慮保留部分停車位給計程車業者,但表示將妥協部分停車收益與一般用車人的權益。

這個例子展示了數據在創意發想的階段,能幫助快速的驗證與深化,讓創意不只是突發奇想的可能性,更有憑有據,也能容易落地執行。

數據幫助打最有把握的仗(有限資源的適配)

另一個例子,是我過去參與過的商業設計案。一間西式快餐店想推出更好的早餐銷售策略,當時團隊提出的其中一個設計概念是設置「早餐快取窗口」,讓路過的行人可直接購買,無需進店等候,增加購買意願。我們透過整合了大眾運輸進出站人流量、住宅社區位置與戶數、辦公樓與位置與樓地板面積等資訊,再結合地理分析的最短路徑計算,可估算經過每一家門店的路過人流量。這可以幫助品牌方,在有限的資源之下,針對最有業務增長潛力 — 即預估人流量與現有銷售量落差最大的門店做概念驗證,將獲得更高的成功率,進而更有機會規模化推廣。

CVI利用路徑模擬,推估早餐潛在客流量

通常一個機構(企業或公部門都是)實施創新作為的時候,都會先做小範圍的評估測試,但如何決定從哪些地方開始測試最合乎經濟效益,便是數據可以發揮的地方,即評估最大效益的部署資源。

願意冒險的「創新」或規避風險的「優化」?

數據善於找出趨勢、降低風險、適配資源,但不見得能直接得到創新想法。因為數據必然受限於過去與現況,擅長解決「因為別人都怎麼樣,所以我們這樣做不會太差」、「過去這樣可以成功,將來這樣應該也可以成功」這類的問題;而面對未知的未來,特別是當我們的命題是開創全新的服務或產品時,往往很難找到直接的參照物。

創新往往仰賴質化研究的「洞燭先機」,甚至需要一些直覺與膽量,把看似無關散落的點,串成線。數據可以進一步幫助將線織成網,形成更完備的策略藍圖,但執行後的真實效益必然存在一定程度的風險,但這並不是所有主事者都願意付出的。因此,最好在任務一開始的時候就先釐清業主方(或主要利害關係人)的意圖,是傾向保守的「降低風險」、「既有系統優化」,還是準備好大刀闊斧、資源充沛的「顛覆式創新」?這代表了主事者願意承受風險的程度,也將決定質化的創意發想和量化的數據驗證,孰輕孰重。

三. 數據用於驗證與迭代

設計思考的第三階段:驗證與迭代,比較容易聯想數據所能扮演的角色。所謂迭代,指的是當我們建立了具備一定信心度的設計概念與策略後,先用簡單的「原型(Prototype)」或推出「最小可行產品(Minimum Viable Product, MVP)」做驗證。在大規模實施之前,先用低成本的方式作出解決方案,降低試錯成本,並透過快速的測試、驗證、修正的反覆循環,從中學習與精進,最終規模化。

管理學大師彼得杜拉克(Peter Drucker)說過:「You can’t manage what you don’t measure」即任何事物要能管理之前,必須先要能被測量。而只要有測量,就會有數據。數據就是在測試與迭代這個階段,最重要的資產。

建立關鍵指標與追蹤、修正機制。

為了要能準確的驗證設計的成效,我們需要建立關鍵指標(Key Indicator)。對於一個APP產品,可能是下載次數、付費率;對於一個服務流程,可能是客戶滿意度、耗費時間等。關鍵指標如何訂定,並沒有一體適用的標準答案,但必須能直接反映設計最初的價值主張(Value Proposition)。

這邊舉一個負面例子:政府為了推動「市政透明化」而建立了開放資料平台供民眾使用,但若只是將「開放多少資料集」作為主要考核指標,那麼就會出現平台上重量不重質、濫竽充數的問題,例如將同一筆資料拆成多筆、將各類會議記錄也當作開放資料之類,不僅不能達到最初「開放政府」的目的,反而讓民眾對其產生敷衍了事、欲蓋彌彰的不佳觀感。在這個脈絡之下,「高評價的資料集數量」、「資料被下載次數」、「API被介接應用數量」可能更適合作為檢驗的指標。可見,關鍵指標如何訂定,對於測試迭代、乃至規模化之後的管理,都至關重要。

訂定指標之後,就是要建立有效的追蹤與修正機制。回到前面提到的計程車熱點分析案例,透過真實起訖點分析所提出的增設或調整招呼站,在實施後的一段時間,若能再做一次同樣的分析,驗證新招呼站的有效性,並以此作為修正相關政策的依據。重複這樣的循環多次,便可以大大加速市政決策週期與有效度。設計流程中的「原型」與「迭代(Iterate)」、市政治理的「循證式決策(Evidence-based Decision-Making)」、或新創界的「精實創業(Lean Startup)」、甚至軟體開發界的「敏捷開發(Agile)」等,其核心都是類似的概念,都是透過數據,促成測試、驗證、修正的正向循環。

定海神針 — 制定數據研究計畫

在「大數據」的年代,設計師被迫需要一定程度掌握「量化」的工具。但在我過去帶團隊或教學的經驗中,在我們能活用各類數據之前,往往容易先被數據牽著走。也因為並不是所有問題都能找到直接對應的數據,我們常常「拿著鐵鎚,看什麼都像釘子」,反被手上可取得的有限數據綁架,覺得棄之可惜、食之無味,於是數據僅成了設計報告書中幾張無關痛癢的單調圖表。

因此,在跳入無窮的數據與量化分析方法之前,我們需要先訂定「研究計畫」。這份研究計畫包含:我的設計價值主張為何?在這個主張之下,我需要了解的關鍵議題?我需要哪些關鍵資訊?有哪些可能的數據源?我的分析方式是什麼?我的前期假設是什麼?若證實或證偽,對於我的設計策略有什麼影響?

數據研究計畫表示意

當我們預先在這樣的計畫表上做思想訓練、釐清我們為何與如何使用數據、甚至假想可能的發現與相應的策略之後,我們更能分辨關鍵數據源與替代性數據源、避免耗費大量精力證明無關痛癢的常識、並確保研究與分析成果對設計策略有具體幫助。

好奇心,是數據時代下設計師的必備素養

最後,希望與各位設計師共同勉勵。在未來,數據的取得與相關工具,只會越來越普及、獲取成本越來越低,就如同今天人手一台電腦,各個都會基本的文書處理、報表、繪圖軟體那樣。數據分析、視覺化、甚至機器學習、AI等工具,不會一直很稀奇。說穿了,數據就只是我們探究這個世界真實樣貌的一種媒介。因此,真正能驅使你活用各種設計與分析工具、乃至發展出自己的一套方法論的,就是你對這個世界的「好奇心」;能產出深刻洞見與精巧解法的,則是你求好心切的「匠心」。

期待各位設計師,永保好奇心,不甘於現況,並永遠敢於創新!

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