专利名称：：进化驱动型产品创新设计方法和系统的制作方法
技术领域：
：本发明涉及产品辅助设计方法，特别是一种基于市场中已成功的产品进行进化驱动的创新设计的方法。
背景技术：
：产品创新的动力机制主要有技术推进模式和需求拉引模式。技术推进模式依赖于科学技术的重大突破实现产品的创新，在实际的产品创新中所占比例较小。需求拉引模式是创新活动更为重要的动力源泉，它基于"需求获取爿功能分析-结构设计"流程或类似流程进行产品设计，通过过程设计变量的反复迭代映射最终产生产品的设计方案。由于众多潜在的需求无法被用户自己识别，制约了需求拉引型创新的创意来源，因此，该模式的创新能力受到一定的限制。在激烈的市场竟争中，无法适应市场的产品;故淘汰，而通过不断改进并满足了市场需求的产品得以生存。其本质与自然界中生物通过基因的改变以实现进化，求得生存的道理相似。生物基因工程，也叫基因操:作、遗传工程或重组DNA，是一种将生物的某个基因通过基因载体运送到另一个生物的活性细胞中，并使之无性繁殖和行使正常功能，从而创造生物新品种或新物种的遗传技术。为了将生物进化思想？1入到产品设计中，依照产品追随市场需求变化而进化的研究方向，产生了进化设计、产品基因等方法和概念。其中，进化设计是以设计需求为驱动力，在需求底层进行的一种自适应性设计的设计才莫式。产品基因是以需求和功能为中心的产品标准化信息集合，目的是实现"市场需求—产品功能-原理方案，，的设计过程。但是，在这些方法和概念中，产品的进化是依据市场需求变化而进行的，它们大多属于需求拉引型的创新设计。产品要想在不断变化的市场中立足，不能仅满足于为了适应市场需求的变化而进行进化，还应在潜在市场需求发现之前先行进化。因此，同样是借鉴生物进化思想，本发明提出了一种有别于技术推进模式和需求拉引模式的创新方式一一进化驱动模式。该创新设计模式属于改进设计，对象是已经在市场上获得成功的产品，在设计之初，暂时避开技术和市场(需求)对产品设计的影响，专注于对产品内部的改变和重构，形成新的产品方案，并以此帮助用户和设计人员发现隐藏较深的潜在需求，进一步将产品方案具体化，创造出有创意的产品0
发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种进化驱动型产品创新i殳计方法和系统。本发明的技术方案是一种进化驱动型产品创新设计方法，包括以下步骤第一步产品基因的逆转录，对产品基因进行分析，提取产品的内外部组件和变量，并按照系统层、组件层和变量层构建产品基因组树；第二步产品基因组的重组，根据下述不同的进化策略，对产品基因组树进行进化操作，产品的进化策略有自交叉进化、异交叉进化，正变异进化、负变异进化和自变异进化五种；第三步产品基因的转录和翻译，实现产品基因组到现实产品的创新概念的搜索，将新的产品基因组确定的产品创意，依据功能跟随形式转录和翻译成新产品候选方案；第四步评估，产品经过进化操作，对新产品候选方案逐一进行评估和筛选，最终确定新产品。一种进化驱动型产品创新设计系统，包括用户输入、输出接口、产品基因的逆转录才莫块、产品基因组的重组模块、产品基因的转录和翻译模块，其中产品基因的逆转录模块接收用户输入接口输入的产品基因信息，对产品基因进行分析，提取产品的内外部组件和变量的数据，并按照系统层、组件层和变量层构建产品基因组树；产品基因组的重组模块，根据下述不同的进化策略，对产品基因组树进行进化操作，产品的进化策略有自交叉进化、异交叉进化，正变异进化、负变异进化和自变异进化五种；产品基因的转录和翻译模块，实现产品基因组到现实产品的创新概念的搜索，将新的产品基因组确定的产品创意，依据功能跟随形式转录和翻译成新产品候选方案由用户输出接口输出。与生物基因中碱基A、T、G和C构成的有序碱基对反映生物遗传信息类似，进行驱动型产品基因中变量及其构成的组件反映了产品遗传信息，改变它们可以获得新的产品。进化驱动型产品基因由组件和变量构成，它们不仅蕴含了待进化产品的部件、结构、特征等，还蕴含了大量的变量间关系。产品基因反映的遗传信息表现出的信息作用机制是通过系统化的改变产品基因的组件和变量，即改变遗传信息，可使设计者获得新的产品结构，并发现新的使用功能。据此，对组件、变量、产品基因和产品基因组定义如下定义1組件产品在其被使用的系统下的独立子系统。包括内部組件和外部组件。内部组件属于产品自身的、在设计时可^C决定的组件。外部组件，属于产品外部的、设计时无法决定的、使用中与产品相接触和联系的组件，例如外部环境，使用对象等。定义2变量对产品设计、生产和使用过程具有意义的、可变的产品组件的属性和特性。变量分为内部变量和外部变量。内部变量是指产品在制造出来时自身就具备的内部属性或特性，如，材料、风格、形状等。外部变量是紧邻产品周围的环境中、与该产品有直接联系的外部属性或特性，如，时间，温度等。定义3产品基因由组件及其所属的变量构成，反映了产品的遗传信息，规定了产品的特定子系统的结构、特性及变量关系。产品基因的组件和变量的改变是产品进化的根本原因。一个产品包括若干个产品基因，一个产品基因可以由一个内部组件及其变量构成(为便于表述，简称为内部组件基因)，也可以由一个外部组件及其变量构成(为便于表述，简称为外部组件基因)。定义4产品基因组特定产品的全部遗传信息的集合。构成产品基因组的信息为设计人员进行产品进化，构思产品结构，寻找产品功能提供了根本依据。在本发明的描述中借用了基因工程中的术语，其含义如下逆转录在生物工程中，在已知蛋白质的情况下，可以通过逆转录得到生物基因的组成。产品基因逆转录是，对已有产品结构进行分析，提取产品的内外部组件和变量，并按照系统层、组件层和变量层构建产品基因组树，获得产品基因信息。该过程是一个对已有产品进行解码的过程。转录和翻i,:在生物基因工程的中心法则中，而A通过转录合成RNA，RNA通过翻译合成蛋白质。在此过程中，遗传信息被从DNA通过RNA传递给蛋白质。由于这些蛋白质行使特定的功能，于是确定了新物种的特定性状。类似的，产品组件、变量等遗传信息改变后转录合成了新的产品基因，进而构成新的产品基因组，产品基因组通过功能跟随形式的方式翻译为一种新的产品创意，实现了产品遗传信息从产品基因组传递给新产品的过程。这是一个对新编码的产品进行解释的过程。一个高等生物体由多个系统组成，而每个系统又由多种细胞组成。各种细胞通过其具有特定功能的蛋白质行使特定的功能。在细胞中存在着细胞核，细胞核中有遗传物质而A。生物体遗传的本质是生物体形状信息的遗传。DNA作为遗传物质，是遗传性状信息的载体。本发明提出产品创新的进化驱动模式属于改进产品的创新，出发点是在市场中已经获得成功的产品。与传统的产品创新模式不同，它可以表述为产品是经过优胜劣汰而存在于市场中的，其本身是市场需求信息的载体和物质表现；可以在不考虑外界需求和技术要求的情况下，采用一定的方法和策略，通过改变产品内部的信息，在潜在市场需求未被发现之前先行实现产品的进化，然后在市场中挖掘其真实需求，从而提高产品在市场中的生存能力。进化驱动模式旨在从宏观层面上为设计者提供新的思路，对创新设计进行8指导。实现这一思想的途径和方法可以有多种，它们为设计者提供切实可行的操作工具和策略，属于微观层次。不同的途径和方法，对已有产品内部信息的分类和组织，对信息的改变和进化，依据进化后信息对产品具体化等采用的策略各不相同，得到的创新设计结果也不同。本发明提出一种实现进化驱动模式的创新设计方法一一进化驱动型创新设计方法。该方法与以往的F—S(功能—结构)的设计过程不同，它是基于S—F(结构—功能)过程的，通过对已有产品的结构、特征的分析(逆转录)，提取产品内部信息，形成进化驱动型产品基因组；利用不同的进化驱动型进化策略对产品基因组进行进化操作(产品基因组重组)，获得新的产品基因组，进而产生新产品创意(转录和翻译)；对这些创意进行筛选和评估，得到产品方案；最后，依据产品方案中产品的结构或形式，寻找适合这种结构的产品用途或功能，发现潜在的市场需求，即采用功能跟随形式(FunctionFollowsForm,FFF)使得进化驱动模式下产生的产品创意在现实市场中得以实现。产品基因组的表征模型特定产品的基因组表征了特定产品的遗传信息。产品基因组的表征，有利于进化驱动型创新设计的产品进化操作的执行，是实现产品进化和重组的基础。在进化设计中，经常采用定长的二进制编码来表征一个特定问题的基因，这种方法的优点是基因表达细腻，对问题进行编码的长度较大，有利于求解组合优化问题。但是，这种表示方法需要进行从编码域到问题域的映射，对于产品创新设计这类编码长度变化较大的问题，不够灵活，不够直观。本发明综合考虑产品基因的组成特点以及产品的结构、特性等，将组件和变量依照其内在关系构成产品基因，以更为灵活的树状结构表征全部产品基因信息的产品基因组，形成产品基因组模型一一产品基因组树。产品基因组模型的构建过程就是从提取产品信息，到最终形成产品基因组树的过程，其步骤如下St印l确定产品组件。内部组件包括产品设计制造时的子系统；外部组件包括产品使用对象和产品所处的环境等子系统。通常将传统的产品部件、零件、独立部分等确定为内部组件，将产品的使用对象(如人)以及外部环境(如产品的使用环境，环境中的物品等)确定为外部组件。Step2确定组件的变量。产品组件的属性有许多，但并不是每个属性都是变量。内部变量由内部组件的主要属性构成，它的选择标准是反映组件特点，对组件或产品影响4支大，具有独立性。外部变量由外部组件的属性或特征构成，这些属性对产品内部组件的设计具有直接影响，并且是可以变化的。如椅子在被不同的"人"(外部组件)使用时，其属性"体重'，、"身高"、"坐姿"等都是不同的，同时它们对椅子的内部组件的设计都有直接的影响，因此它们都属于外部组件"人，，的变量。St印3完成产品基因组树。根据前两步的分析结果，构建产品基因组树，包括三层系统层，从产品实际使用时的整体系统提取产品信息，将产品分为产品自身的内部系统和产品使用的外部系统，它们分别包括内部组件基因和外部组件基因；组件层，从产品使用中的内外部系统提取产品信息，确定内外部组件；变量层，从产品的各个组件中提取相关特性或属性信息，确定内外部变量，变量的改变必然导致组件的改变。进化驱动型产品进化策略进化驱动型创新设计方法中产品进化是在暂时不考虑外在需求和技术约束的前提下，在产品基因内部或者产品基因之间进行操作，完成产品基因组重组的过程。该过程保留了原有产品的部分基因信息，改变了产品基因组树的结构，形成了新的产品创意。鉴于进化设计等提出的产品基因操作，往往是基于同类产品基因进行的，不涉及与其它类产品基因之间的操作；而创造性模板的操作仅仅是在产品中有功能链接的部件之间进行，而忽略了无关联部件的操作。同样是借鉴生物的基因进化过程，本发明提出了进化驱动型产品进化策略，它的搡作是面向产品基因组树的，本质是改变产品遗传信息(组件和变量)。因为内部组件基因很大程度上影响着外部组件基因，并且内部组件和内部变量在设计中是可以被改变的，所以进化操作主要针对内部组件基因进行。1交叉进化策略交叉进化是将产品基因组树中的一个内部组件基因，用另一个内部组件基因或外部组件基因进行替换，形成新的产品基因组的4喿作。它保留了原来两个产品基因的优良特性，形成了新的产品基因。交叉进化策略包括自交叉和异交叉两种进化。(1)自交叉进化。选择产品基因组树的两个内部组件基因A和B，为了用B去替换A在产品基因组树中的作用，釆用B的变量去实现A。这时，产品基因A和B共同形成了一个新的产品基因。显然，自交叉进化适用于内部组件基因之间的进化操作。(2)异交叉进化。选择产品基因组树的一个内部组件基因A和一个外部组件基因B,用B的外部变量实现A在产品基因组中的作用，完成产品基因A的外部替换。同样，产品基因A和B共同形成了一个新的产品基因。异交叉进化适用于内部組件基因和外部组件基因之间的进化操作。2变异进化策略变异进化是在产品基因组树中通过增加、删除或者改变产品基因，使得产品基因组树的某个产品基因发生变化，它可以在原有产品特性的基础上，增加新的特点，导致产品的多样性。变异进化策略包括正变异、负变异和自变异进化。(1)正变异进化。在原有的产品基因组树中增加一个内部组件基因A(或者增加已有的内部组件基因A的变量)，导致该基因树包含或者改变了外部组件基因B,形成新的产品。正变异进化的原理是内部组件基因的增加或改变，可以导致外部组件基因的增加或变化。这里产品基因的增加也包括对特定产品基因的复制。在实际设计中，正变异进化的操作还可以通过先寻找产品外部组件基因需要增加的变量，然后试图添加或者改变内部组件基因，从而实现该外部组件基11因的改变。(2)负变异进化。在产品基因组树中删除一个内部组件基因A(或者删除内部组件基因A的若千变量)，导致外部组件基因B发生变化，从而获得一个新的产品基因组树，并由此可以得到新的产品。(3)自变异进化。自变异进化的才喿作是将内部组件基因的特定变量与其它变量(可以属于不同的产品基因)建立关联，使得该变量发生变化，致使产品基因改变，实现产品进化。该操作在原本无关的两个变量x和y之间建立数学相关，使因变量y随着自变量x的改变而变化，导致y所属的产品基因A变为产品基因A',从而改变了整个产品基因组树，形成了新的产品。自变异进化可以采用变量相关矩阵来寻找变量中没有关联的配对。变量相关矩阵反映了变量之间的关系，可以使设计者很好的避免市场状况、产品成熟度、产品约束条件等的限制，从现有产品中产生新的产品创意。变量相关矩阵的列表示因变量(内部变量)，行表示自变量(内部变量或外部变量)。①设置自变量和因变量的方法是，将关注的内部组件基因A的所有变量(ai)作为因变量，并将其和产品基因B(内部组件基因或者外部组件基因)的所有变量(bj)作为自变量列入变量相关矩阵中。如表l所示。表la2a3&a20a300b010——k—000②两个变量有关联的标记为1，没有关联的标记为0。对于既有自变量又有因变量的产品基因A,因其自变量和因变量互为反函数，为了减少工作量，它们之间的关系只判断一次，见表l中灰色部分。③对于标记为0的两个变量，可以试图在它们之间建立关联，如果该关联有意义，即一个变量随着另外一个变量的变化而改变的构思在实际中是可行的，或该关if关可能产生新的市场效应等，则将其引入产品基因组树中完成自变异进化，产生新的产品创意。在自变1量和因变量间进行扫描，发现产品创意，相对于非系统化的、随机的寻找产品创意，显然具有导向性、系统性和高效性。本发明的有益效果是本发明采用"结构-功能，，的设计过程，对产品基因及其表达模型进行了重新定义，规范了各种概念；提出了产品进化的策略。设计人员利用该方法对各种进化策略进行遍历，可以有效地形成产品创意候选方案；通过引入市场信息，发现候选方案的市场功用和潜在需求，最终实现产品创新i殳计。本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中图1是本发明方法实施例的流程图。图2是本发明方法实施例中椅子的产品基因组树。图3是本发明方法实施例中椅子进化后的产品创意三维示意图。具体实施例方式本发明的实施例，如图1所示，一种进化驱动型创新设计方法，包括以下步骤第一步产品基因的逆转录，对产品基因进行分析，提取产品的内外部组件和变量，并按照系统层、组件层和变量层构建产品基因组树；第二步产品基因组的重组，根据下述不同的进化策略，对产品基因组树进行进化操作，产品的进化策略有自交叉进化、异交叉进化，正变异进化、负变异进化和自变异进化五种；第三步产品基因的转录和翻译，实现产品基因组到现实产品的创新概念的搜索，将新的产品基因组确定的产品创意，依据功能跟随形式转录和翻译成新产品候选方案；第四步评估，产品经过进化操作，对新产品候选方案逐一进行评估和筛选，最终确定新产品。一种进化驱动型产品创新设计系统，包括用户输入、输出接口、产品基因的逆转录模块、产品基因组的重组模块、产品基因的转录和翻译模块，其中产品基因的逆转录模块接收用户输入接口输入的产品基因信息，对产品基因进行分析，提取产品的内外部组件和变量的数据，并按照系统层、组件层和变量层构建产品基因组树；产品基因组的重组模块，根据下述不同的进化策略，对产品基因的逆转录模块形成的产品基因组树进行进化操作，产品的进化策略有自交叉进化、异交叉进化，正变异进化、负变异进化和自变异进化五种；产品基因的转录和翻译模块，对产品基因组的重组模块重组形成的产品基因组进行转录和翻译，实现产品基因组到现实产品的创新概念的搜索，将新的产品基因组确定的产品创意，依据功能跟随形式转录和翻译成新产品候选方案由用户输出4妾口丰俞出。以椅子的进化驱动型创新设计来举例说明本发明方法的应用。1构建产品基因组树U)椅子的组件分析。依据椅子内部系统的各个子系统的作用不同，可以得到椅子的内部组件有椅座，靠背，扶手，椅腿；依据与椅子有直接关系的外部环境或者使用对象的不同，可以得到椅子的主要外部组件包括人，地面，桌子，环境等。(2)明确组件的变量。依据組件变量的确定原则，明确每个组件的变量。表2为椅子的内外部组件及其变量。表2组件变量椅座长度、宽度、形状、风格、材质、颜色靠背宽度、高度、形状、风格、材质、颜色、倾斜度ra度、形状、风格、材质、颜色椅腿S度、形状、风格、材质、颜色人体重、身高、坐姿、体温地面材质、颜色朵了a度、风格、颜色、材质环境时间、温度(3)构建椅子基因组树。根据得到的组件和变量，可以得到不同的产品基因，同时，按照系统层、组件层和变量层的结构，可以构建椅子的产品基因组树。如图2所示。椅子的三维示意如图3(a)所示。2进化操作设计人员可以依据自交叉进化、异交叉进化，正变异进化、负变异进化和自变异进化等进化策略对所有的产品基因进行遍历操作，也可以针对某个关注的产品基因进行进化操作，发现产品创意。(1)自交叉进化。例如将内部组件基因"靠背"与"椅腿"进行自交叉，即产品基因"靠背"的变量同时实现产品基因"靠背"和"椅腿"在椅子中的作用，可以得到一种新的产品基因组树，其产品创意图如图3(b)所示。同样用"扶手"与"椅腿"进行自交差操作，得到图3(c)的创意。(2)异交叉进化。例如将内部组件基因"靠背"与外部组件基因"桌子，，进行异交差，即用产品基因"桌子"的变量同时实现产品基因"靠背，，和"桌子，，在椅子中的作用，得到一种新的产品基因组树，其产品创意图如图3(d)所示。(3)正变异进化。例如在椅子内部系统中加入一个新的产品基因"摇架，，，导致"人"的"位置"由原来的不变到随着椅子的摇晃而改变，也就是"位置，，由原来的非变量转化成了现在的变量，即增加了新的变量，导致产品基因发生改变。其产品创意图如图3(e)所示。(4)负变异进化。例如将产品基因"椅腿"全部移除，得到一种新的产品基因组树，其产品创意图如图3(f)所示。同样分别移除"椅座"和"靠背"，可以得到图3(g)和(h)的创意。(5)自变异进化。选择内部组件基因"靠背"和外部组件基因"人"的变量进行相关分析，得到表3所示的变量相关矩阵。在无关变量间试图建立关联，例如在靠背的"倾斜度，，和人的"坐姿"间建立联系，形成随着人的坐姿改变，靠背倾斜度改变的椅子。由此形成的椅子产品创意图如图3(i)所示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>3转录和翻译以及评估依据进化操作过程中产生的候选方案的结构和形态，利用功能跟随形式原理，激发设计人员思维，形成符合市场需要的产品功用。例如图3中，(b)可作为公交车站的候车椅，(c)可用于单位会客室的接待椅，(d)可作为大食堂的餐桌椅，(e)可作为家用的摇椅，(f)可作为沙滩椅，(h)可用做康复中心的助行器，(i)可以作为后背倾角可以弹性变化的电脑椅，而(g)由于暂时没有发现现实中的需求，被放弃。最后，设计人员根据产品的新颖性、可行性、开发风险、成本等对这些方案进行评估，同时也可以结合市场拉动型创新设计方法，对方案进行改进，并提交给后期的详细设计。产品中发现内部信息，构成产品基因和产品基因组，还可以对产品基因组进行操作，系统的形成新的产品基因组，使得设计者发现产品创意，通过结合市场信息，最终使得创意产品具体化，为设计者进行创新设计开拓了一条新的路径。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。权利要求1、一种进化驱动型产品创新设计方法，包括以下步骤第一步产品基因的逆转录，对产品基因进行分析，提取产品的内外部组件和变量，并按照系统层、组件层和变量层构建产品基因组树；第二步产品基因组的重组，根据下述不同的进化策略，对产品基因组树进行进化操作，产品的进化策略有自交叉进化、异交叉进化，正变异进化、负变异进化和自变异进化五种；第三步产品基因的转录和翻译，实现产品基因组到现实产品的创新概念的搜索，将新的产品基因组确定的产品创意，依据功能跟随形式转录和翻译成新产品候选方案；第四步评估，产品经过进化操作，对新产品候选方案逐一进行评估和筛选，最终确定新产品。2、如权利要求1所述的进化驱动型产品创新设计方法，其特征是，所述的第一步中，产品基因树是由众多产品基因构成，而每个产品基因又由组件和变量组成，产品基因树是进行进化操作的基础。3、如权利要求1所述的进化驱动型产品创新设计方法，其特征是，所述的第二步中，自交叉进化、异交叉进化，正变异进化、负变异进化四种进化策略，以每个内部组件基因为操作关注对象，依次进行进化遍历，改变产品基因，并使得产品基因组发生改变，产生不同的产品创意。4、如权利要求1或3所述的进化驱动型产品创新设计方法，其特征是，所述的自交叉进化是选择产品基因组树的两个内部组件基因A和B,采用B的变量去实现A,使B去替换A在产品基因组树中的作用，产品基因A和B共同形成了一个新的产品基因。5、如权利要求1或3所述的进化驱动型产品创新设计方法，其特征是，所述的异交叉进化是选择产品基因组树的一个内部组件基因A和一个外部组件基因B,用B的外部变量实现A在产品基因组中的作用，完成产品基因A的外部替换，产品基因A和B共同形成了一个新的产品基因。6、如权利要求1或3所述的进化驱动型产品创新设计方法，其特征是，所述的正变异进化是在原有的产品基因组树中增加一个内部组件基因A或者增加已有的内部组件基因A的变量，使该基因树包含或者改变了外部组件基因B,形成新的产品。7、如权利要求1或3所述的进化驱动型产品创新设计方法，其特征是，所述的负变异进化是在产品基因组树中删除一个内部组件基因A或者删除内部组件基因A的若干变量，从而获得一个新的产品基因组树，得到新的产品。8、如权利要求1或3所述的进化驱动型产品创新设计方法，其特征是，所述的自变异进化是将内部组件基因的某一选定变量与其它变量建立关联，使得该选定变量发生变化，致使产品基因改变，实现产品进化。9、如权利要求1或2所述的进化驱动型产品创新设计方法，其特征是，产品基因组模型的构建过程是从提取产品信息，到最终形成产品基因组树的过程，其步骤如下A确定产品组件，内部组件包括产品设计制造时的子系统，外部组件包括产品使用对象和产品所处的环境等子系统；B确定组件的变量，内部变量由内部组件的属性构成，外部变量由对产品内部组件的设计具有直接影响，并且是可以变化的外部组件的属性或特征构成；C完成产品基因组树，根据前A、B步的分析结果，构建产品基因组树，包括三层系统层，从产品实际使用时的整体系统提取产品信息，将产品分为产品自身的内部系统和产品使用的外部系统，它们分别包括内部组件基因和外部组件基因；组件层，从产品使用中的内外部系统提取产品信息，确定内外部组件；变量层，从产品的各个组件中提取相关特性或属性信息，确定内外部变量，变量的改变必然导致组件的改变。10、一种进化驱动型产品创新设计系统，包括用户输入、输出接口、产品基因的逆转录模块、产品基因组的重组模块、产品基因的转录和翻译模块，其中产品基因的逆转录模块接收用户输入接口输入的产品基因信息，对产品基因进行分析，提取产品的内外部组件和变量的数据，并按照系统层、组件层和变量层构建产品基因组树；产品基因组的重组模块，根据下述不同的进化策略，对产品基因的逆转录模块形成的产品基因组树进行进化操作，产品的进化策略有自交叉进化、异交叉进化，正变异进化、负变异进化和自变异进化五种；产品基因的转录和翻译模块，对产品基因组的重组模块重组形成的产品基因组进行转录和翻译，实现产品基因组到现实产品的创新概念的搜索，将新的产品基因组确定的产品创意，依据功能跟随形式转录和翻译成新产品候选方案由用户输出才姿口l命出。全文摘要本发明公开了一种进化驱动型产品创新设计方法和系统，该方法采用“结构→功能”的设计过程，以组件和变量作为遗传信息构建产品基因及产品基因组，按照一定的遍历次序，采用5种进化策略，在产品基因内部或产品基因之间进行进化操作。设计人员依据这些操作产生的候选设计方案，然后采用功能跟随形式的原理，激励发现这些产品创意的功用，寻找适用的市场，最终设计出具有创造力、符合市场要求的新产品。本发明提供的产品创新设计方法可以辅助设计人员在潜在市场需求发现之前，系统性地、导向性地改进现有产品，提出具有创意的产品设计方案，提高创新设计的效率和新颖性。文档编号G06F17/50GK101520811SQ20091005891公开日2009年9月2日申请日期2009年4月13日优先权日2009年4月13日发明者刘小莹,彦李,李文强,艳熊,麻广林,黄振勇申请人:四川大学