可持续产品设计中的可持续性由谁驱动？——航空航天领域的案例研究

《Proceedings of the Design Society》：Who drives sustainability in product design? A case study in aerospace

　　

为实现可持续产品设计需要系统性变革，这无法仅由设计团队承担。本研究采用案例研究方法在航空航天领域调查了可持续产品开发中的利益相关者影响。研究识别了主要的内部和外部利益相关者，并探讨了设计团队应如何与他们互动。研究结果支持从业者应对结构性障碍并规划设计干预措施，同时强调了在研究可持续产品开发时需考虑组织结构、决策过程和跨职能协作的必要性。

论文解读：《可持续产品设计中的可持续性由谁驱动？——航空航天领域的案例研究》

研究背景与问题提出

尽管社会对航空航天制造业环境影响的意识日益增强，例如瑞典和德国出现的“飞行羞耻”（flight-shaming）运动，但民用航空仍在持续扩张。在正常经营情景下，预计到2050年航空排放将翻倍。当前技术发展速度不足以实现可持续发展，迫切需要重新思考飞机系统的设计方式，使其真正为社会和地球创造价值并成为可持续产品。航空航天产业涉及复杂的多层次决策体系，包括监管机构、制造商、航空公司和供应商。这种结构常导致可持续发展举措的责任延迟或分散，其中制造商等中间层参与者对航空业可持续发展的影响尤为关键。然而，在这些组织内部，设计中可持续发展的责任往往不明确。先前研究指出，可持续产品开发（Sustainable Product Development, SPD）需要战略管理和采购专家的早期参与，并强调从管理视角推进SPD以将可持续性纳入决策者议程的重要性。此外，SPD要求组织层面的系统性变革，这不仅涉及设计师，还涉及产品开发管理和战略角色，反映出责任的分布式特征。特别是在社会可持续性方面，与产品生命周期相关的社会影响很少由设计师管理，而多由设计活动之外的其他职能部门处理。利益相关者在可持续性问题和解决方案中常扮演双重角色：造成问题的行为体同样需要参与有效解决方案的开发和实施，这种理解是实现可持续性导向价值创造的关键。设计可持续性不仅需要技术创新，还需要工作系统、决策流程和利益相关者参与的变革。此类干预的成功取决于在整个过程中识别并让正确的利益相关者参与。这些见解凸显了深入理解利益相关者在SPUD中角色的必要性，即他们在产品可持续性方面的责任和影响力水平。这对于指导设计团队与其他利益相关者的互动以加速可持续产品设计至关重要，在航空航天等责任分散的复杂领域尤为关键。因此，本研究旨在调查航空航天SPD中利益相关者的角色，厘清谁拥有影响力以及设计团队如何有效调动他们。该研究采用SPD的系统视角，应用Gioia方法来捕捉航空航天制造公司内的利益相关者观点。通过案例研究和三角测量收集不同内部职能的深度见解，本文解决以下研究问题：RQ1：产品开发中哪些利益相关者能显著影响产品可持续性？RQ2：设计团队如何与这些利益相关者合作以实现可持续产品？本研究通过考察非正式利益相关者影响提供了新颖视角，支持从业者在复杂产品开发环境中应对利益相关者关系和克服结构性障碍。该论文发表在《Proceedings of the Design Society》。

主要技术方法

研究人员选择了两家大型欧洲航空航天公司作为案例（Company A和Company B），均拥有超过15000名员工，作为一级供应商（Tier 1 suppliers）具有全球业务，分别代表国防和民用航空领域。数据收集于2024至2025年间分三个阶段进行，包括：与可持续产品开发从业者进行的协作研讨会（每家公司一场）、与四个产品开发项目团队进行的协作研讨会（涵盖现有飞机部件再设计和下一代新飞机开发等不同成熟度的项目），以及对担任战略和战术角色的个人进行的半结构化访谈（共10人，其中9人拥有超过15年行业经验）。数据分析采用Gioia方法论，并借鉴了Berlin等人（2021）提出的用于工作系统设计干预中利益相关者识别和分析的变革代理基础设施（Change Agent Infrastructure, CHAI）框架的部分要素。研究人员将外部利益相关者定义为案例公司外的组织，内部利益相关者指公司内部职能或单位。通过协作研讨会识别主要利益相关者后，研究团队使用研讨会和访谈收集的定性数据对利益相关者进行分类。定性数据（六个研讨会文件和九个访谈转录本）导入NVivo软件，首先进行原位编码（in-vivo coding），然后将一阶代码聚类为二阶代码。采用 cutoff 标准（至少在三份文件中被提及且拥有独立二阶代码）识别主要利益相关者，其余归为“其他利益相关者”。最后，使用CHAI框架的角色分类法（发起者、说服者、变革所有者、赞助者、阻碍者和解决方案构建者）对主要利益相关者进行映射，若至少一条引文描述某角色的一个方面，则该利益相关者被标记为担任此角色。

研究结果

3.1 对产品可持续性重要的利益相关者（Important stakeholders for product sustainability）

通过对六个研讨会结果和九份访谈转录本的分析，应用cutoff标准识别出八个能显著影响产品可持续性的主要利益相关者。其中四个在所有用例中均被提及：产品与技术开发（包括产品开发团队及其他技术专家）、产品管理（包括产品所有者和产品组合经理）、客户（在航空航天领域可能指原始设备制造商（Original Equipment Manufacturer, OEM）、航空公司或政府组织）以及供应商（指无设计所有权的材料或部件供应商）。尽管这些利益相关者频繁被提及，供应商仅在27%的数据源中被讨论，表明其影响可能被视为有限或间接。监管利益相关者在除A2外的所有用例中被提及，A2涉及相对较小的设计变更，说明监管影响在新产品或重大重新设计中更突出。客户项目（连接制造商与客户的战略商业职能）仅在A1和B2案例中被提及，这两个项目均处于产品开发规划阶段，表明其在设计早期阶段作用更为关键，常参与项目指导委员会以获取客户认可。高级领导层在涉及增材制造技术的A1和B1项目中被识别，但仅在三分之一数据源中出现，显示其参与可能具技术特定性或情境依赖性。可持续发展专家仅在一个用例团队中被视为重要，且仅出现在三份数据源中，反映其在产品开发项目中的参与不系统。此外，还有一些未达频率阈值的其他利益相关者，如首席工程师、环境经理、操作员和制造经理等，主要与生产运营相关，未被描述为显著影响产品设计。

3.2 利益相关者角色分析（Analysis of stakeholder roles）

基于识别的主要利益相关者，研究人员应用CHAI框架将其分类为六种角色。发起者（Initiators）：五个利益相关者群体可能成为可持续设计的发起者。客户虽被多数参与者视为重要发起者，但其经济优先级常凌驾于环境之上；产品与技术开发最常产生改善可持续性的想法，但具体创新实践尚不明确；客户项目可通过理解需求和技术能力发起项目；可持续发展专家被视为积极推动者，但因参与不系统而受限；监管利益相关者可通过禁令强制改变。说服者（Convincers）：三个利益相关者可能担任此角色以倡导变革。客户项目和产品管理充当面向客户的说服者；可持续发展专家则向高级领导层说服。值得注意的是，客户项目和可持续发展专家同时也被归类为变革所有者，体现双重角色。变革所有者（Change owners）：高级领导层拥有可持续产品设计的“最终责任”，确保方案符合公司战略；客户（尤其在Company B中作为OEM）负责系统需求，约束设计空间；产品管理负责技术层面的设计变更以确保产品生命周期功能；可持续发展专家（尤其在Company A）负责确保产品符合可持续性要求。赞助者（Sponsors）：客户项目作为内部赞助者，可保障资源并推动流程；部分参与者视高级领导层为赞助者，能从顶层鼓励决策；监管利益相关者作为被动间接赞助者，其批准可增强客户接受度。阻碍者（Blockers）：三个主要利益冲突可能抑制可持续产品发展。经济利益冲突存在于客户、客户项目或产品管理中，因可持续设计成本过高；安全威胁来自监管方对新产品的审批顾虑；技术限制源于供应商无法提供合适材料或组件。解决方案构建者（Solution builders）：产品与技术开发是核心构建者，负责技术专长和实际行动；客户（尤其在Company A）的输入和支持也使其成为构建者；客户项目和产品管理分别提供商业和技术建议，参与解决方案构建。

总结讨论

本研究采用系统方法，识别出八个显著影响产品可持续性的利益相关者，并根据其在促进SPD中的角色进行了分类。数据通过研讨会和访谈收集，涵盖了可持续性专家、设计团队以及产品战略与管理三个从业者群体，捕捉了从运营到战略层面的视角。同时考察了四個处于不同成熟度和新颖性水平的项目以分析不同情境下的动态。研究应用CHAI框架探索了利益相关者角色。针对RQ1，八个利益相关者中四个（产品与技术开发、产品管理、客户、供应商）在所有项目中一致出现，其余四个呈情境依赖性：客户项目在设计早期关键，高级领导和监管者在新技术开发中影响更大。可持续发展专家仅在一个用例中被重视，表明其专业知识整合存在缺口；采购部门未成为关键利益相关者，与其应有作用不符，提示需系统性识别以减少认知偏差。针对RQ2，设计团队需加强与说服者（客户项目、产品管理、可持续发展专家）在早期阶段的联系，以将可持续产品与商业案例对齐并说服他人。此外，必须在多个审批阶段持续与变革所有者和阻碍者互动。研究发现设计团队虽有参与意识，但对如何改善关系缺乏深入见解；发起者之间的协作有限，可持续创意常在孤立群体中产生并传递给设计团队或战略层，碎片化的沟通阻碍了共同创造。研究局限性包括依赖归纳法可能受参与者认知局限影响，以及CHAI框架仅部分应用，未来应通过协作研讨会进一步验证和探索整合路径。结论部分强调，本研究采取系统视角，突显了在规划改变产品开发实践的干预时，考虑超越设计团队的广泛决策者的重要性。研究为SPD文献做出了贡献，并通过案例公司中正式和非正式角色提供了对决策过程的洞察。尽管数据收集聚焦于航空航天领域，但其关于大型组织产品开发实践的见解可能适用于其他行业。利益相关者分析方法也可用于流程较不结构化的公司以获取非正式角色的认知。研究结果对设计团队、可持续性专家和管理者将可持续性融入产品开发具有重要参考价值。研究局限性包括对航空航天行业的聚焦可能影响普适性，以及基于参与者感知的分析方法，未来需采用系统方法进一步理解该主题。