[发明专利]计算机辅助策略化产品创新设计方法及系统

权利要求书

1、一种计算机辅助策略化产品创新设计方法，包括以下步骤：

A、用户根据设计任务的性质决定是否进行需求分析：若目标是设计一个全新的产品或改进现有产品的性能或外观，则进行需求分析以获取用户潜在需求；若目标是对现有产品的次要功能进行开发和改进，则直接转B步骤，进行需求分析时，对输入的用户需求信息采用层次分析法及模糊聚类分析法进行用户需求预处理，然后采用质量功能展开方法将获取的用户需求信息转换成产品设计要求信息，并确定技术冲突、技术目标值、需求竞争力指数及技术竞争力指数；

B、对A步骤输出的产品设计问题，进行问题定义/表征处理，包括利用资源分析法进行描述设计问题情境、分析可利用资源、确定约束影响及确定问题初级表征，然后利用扩大/缩小问题方法对资源分析法处理后的结果进行扩大和缩小表征，确定和输出要解决的产品设计问题的简要表征；

C、对B步骤获得的要解决的产品设计问题模式进行创新设计问题求解，创新设计问题类型分为4类，即现有系统改进问题，全新系统创新问题、成熟产品次要功能开发和产品形态及造型创新设计问题，用户根据问题模式选择4类中的一类，其中，现有系统改进问题是对现有产品或系统进行发明问题求解理论中的系统建模、冲突求解和功能求解、根据冲突问题和功能问题查询知识资源库，并输出创新设计案例及创新设计方案处理，全新系统创新问题是采用对待设计产品的总功能进行功能分解处理，并依据分解后的功能分解树查询知识资源库输出创新设计案例及创新设计方案，成熟产品次要功能开发子模块对成熟产品利用反向鱼图与系统探求法进行产品的特征提取，建立产品的属性列表与组件列表，并将列表内容作为创造性模板法中的属性关联模板、替换模板、去除模板及元素控制模板的操作信息，由用户根据模板操作获得创新设计方案，产品形态及造型创新设计问题利用随机激励或电子头脑风暴法或检核表法或强制联想法对设计问题进行处理并获得创新设计方案；

D、对C步骤形成的创新设计方案采用树形结构记录，并进行方案评价及方案输出。

2、一种计算机辅助策略化产品创新设计系统，包括用户输入输出界面层、应用程序服务器层、知识资源层，其特征在于：该系统包括与用户输入输出界面层及知识资源层进行数据存储交换的需求分析模块、问题定义/表征模块、创新设计问题求解模块、设计方案管理模块；

其中，由用户输入界面层输入用户需求信息；对于设计全新产品或改进现有产品的性能或外观的需求信息，则由需求分析模块处理，对于现有产品的次要功能进行开发和改进，则直接进入问题定义/表征模块的处理；进行需求分析模块的获取操作时，进行已有用户需求信息的编辑或通过输入界面进行用户需求信息的输入，并且对获取的信息采用层次分析法及模糊聚类分析法进行用户需求预处理，然后采用质量功能展开方法将预处理后的用户需求信息转换成产品设计要求信息，再根据用户输入确定的技术冲突及计算机计算后自动获得的技术目标值、需求竞争力分析结果、技术竞争力分析结果自动生成产品设计问题；

问题定义/表征模块获取产品设计问题，包括利用资源分析法和扩大/缩小问题方法两处理子模块，利用资源分析法子模块包括描述设计问题情境、分析可利用资源、确定约束影响及确定问题初级表征，扩大/缩小问题方法子模块对利用资源分析法子模块处理后的结果进行扩大和缩小表征，确定和输出要解决的产品设计问题的简要表征；

创新设计问题求解模块根据要解决的产品设计问题模式进行处理输出创新设计方案，创新设计问题求解模块包括现有系统改进问题子模块，全新系统创新问题子模块、成熟产品次要功能开发子模块和产品形态及造型创新设计问题子模块，创新设计问题求解模块根据系统提供的创新策略向导或用户的输入信息选择相应的子模块进行处理，其中，现有系统改进问题子模块对现有系统进行发明问题求解理论中的系统建模、冲突求解和功能求解，根据冲突问题和功能问题查询知识资源库，并输出创新设计案例及创新设计方案，全新系统创新问题子模块采用对待设计产品的总功能进行功能分解处理，并依据分解后的功能分解树查询知识资源库输出创新设计案例及创新设计方案，成熟产品次要功能开发子模块对成熟产品利用反向鱼图与系统探求法进行产品的特征提取，建立产品的属性列表与组件列表，并将列表内容作为创造性模板法中的属性关联模板、替换模板、去除模板及元素控制模板的操作信息，由用户根据模板操作设计输出创新设计方案，产品形态及造型创新设计问题子模块对设计问题利用随机激励或电子头脑风暴法或检核表法或强制联想法进行处理并输出创新设计方案；

设计方案管理模块采用树形结构记录生成的创新设计方案，并根据用户输入的评价参数及评价公式自动进行方案评价，由系统提供的项目报告生成器进行设计流程、设计策略、设计方案的输出。