产品的层次设计范文1
【摘要】对于企业来说，推进供给侧结构性改革需要以消费者需求为中心，深入研究影响消费者需求的因素，准确把握并正确引导消费者需求，以此推进企业产品价值链[1]改造升级，合理分配企业资源，生产出满足消费者需求的产品。
【关键词】马斯洛需求层次理论 消费者需求 Q-P模型
一、马斯洛需求层次理论
马斯洛需求层次理论认为， 人的需求由低到高共可以分为五个层次：生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求以及自我实现需求。某一层次的需要相对满足了， 就会向高一层次发展。同一时期， 一个人可能有几种需求， 但总有一种需要占支配地位， 对行为起决定作用，且任何一种需求都不会因更高层次需求的发展而消失， 高层次的需要发展后， 低层次的需要仍然存在， 只是对行为影响的程度大大减小。
二、消费者生活需求的变化
上表从消费者年龄层细分的角度，通过不断抽象概括不同年龄层群体特点。
从宏观上来看，改革开放以来，我国城乡居民家庭人均可支配收入不断增多，恩格尔系数不断减小，居民消费结构不断升级。
三、马斯洛需求层次理论与消费者需求及产品设计[3]之间的关系分析
即使处于马斯洛需求层次中同一层次的消费者，由于年龄、性别、受教育程度等因素的影响，消费需求也不相同，不考虑其它因素，只从中选取年龄这一因素，将消费群体分成7个区间，并与马斯洛需求层次理论中的5个需求层次进行交合，则得到35种需求，并以此对应35种产品，如图模型：
将消费群体按年龄层划分后，得到消费群体的年龄层集合（老年，中老年，中年，壮年，青年，少年，童年），记为X，马斯洛需求层次理论中的五个需求（生理需求，安全需求，社交需求，尊重需求，自我实现需求），记为Y。X中的每一个元素都具有Y，则X与Y交叉后形成的需求种类有35种，记为Q1j=其中Q1j表示老年人消费群体的需求，Q2j表示中老年人消费群体的需求。
由需求种类来设计产品种类，则至少需要设计35种产品，记为pij（1≤i≤7，1≤j≤5，i、j∈Z），例如，Pi3表示根据具有“社交需求”的消费者所设计的产品种类，其中p33指根据“中年消费群体”中具有“社交需求”的消费者所设计的产品。
根据上图分析可看出，根据消费者五个层次的需求，企业至少设计五种产品，在产品设计中，需考虑加入相应的产品属性。1.pi1--功能属性，产品需要具备最基本的功能属性，要实用。2.pi2--质量属性，产品在满足pi1所具备的属性时，还要注重质量、品质的设计，不仅实用，还得耐用。3.pi3--品牌属性，产品在满足pi1、pi2的基础上，要注重品牌建设。4.pi4--情感属性，在满足pi1、pi2、pi3的基础上，产品还要设计得有特色，有品味，充满个性，注重产品的产异化建设。5.pi5--情感属性，在满足pi1、pi2、pi3、pi4的基础上，产品还要融合文化、故事、信念、精神等元素，使产品更具有人性化和人文特征。企业也可以设计并生产每一个产品大类下的特定目标群体需要的产品。例如，企业选择了pi4，则可以生产其中的p14～p74，如图所示：
由图可知，企业首先要定位消费者需求层次Qi4，然后定位这个层次上不同的消费群体的消费需求：Q14（老年人群体中的尊重需求）、Q24（中老年人群体中的尊重需求）、Q34（中年人群体中的尊重需求）、Q44（壮年人群体中的尊重需求）、Q54（青年人群体中的尊重需求）、Q64（少年群体中的尊重需求）。最后，定位相应的产品p14，p24，p34，p44，p54，p64。从而实现由需求拉动供给的企业产品生产模式。
四、建议
1.加大对居民消费需求研究的投入，实施“校企合作”战略，将理论研究与一线调查结合起来，掌握消费者真实的需求，以需求端的变化带动供给端改革。
2.跨界合作。企业应满足消M者更高层次的“尊重”和“自我实现”需求，加快与科技、艺术、文学跨界合作的步伐。
3.企业生产链改造升级，依靠信息化平台，建立一套消费者参与度高的产品设计与生产体系，让消费者参与到企业产品设计及生产过程中的每一个环节，通过定位消费者的特点来定位产品品牌。
产品的层次设计范文2
关键词：情感因素；情感化设计；产品设计
社会的飞速发展，使得人类已步入了体验经济的时代，消费思想与需求已逐渐转向高情感化。因此，产品设计不再单纯考虑物质和功能的层面，一种以充分关注人的内心情感需求和精神需要为基础的情感化设计已俨然成为了设计流行趋势。在当前的产品设计中，深入理解情感化设计并研究如何在产品设计中融入更多的情感化因素显得十分必要。
一 情感因素在产品设计中的作用
产品的情感化设计，是指把人对情感的需求充分融入到产品设计之中，从而满足实用性以外的需求，使美感和可用性达到统一，提高产品的附加价值。从精神价值角度来说，产品设计中的情感化因素可以为人们带去更多的愉悦和感动，激发出对生活的热情，激励着人们作出购买决策。由此可见，产品设计中的情感因素对于产品设计的成功与否具有非常重要的作用。
二 产品情感化设计的三个层次
美国认知心理学教授唐纳德.A.诺曼在其著作《情感化设计》一书中将产品的情感化设计分为了三个层次：本能层次的情感化设计、行为层次的情感化设计和反思层次的情感化设计。本能层次的情感设计原理来自人类本能，关注的是产品外观呈现出来的某些特性所引发的人的直觉反应，具有即刻性。在生活中，经常可以看到本能层次的设计，这些产品有着趣味新奇的造型和明亮、高饱和度的色彩，这些看似肤浅的设计却能够令很多人在看到它的第一眼就感到无比快乐。
行为层次的情感设计讲究的是效用，着重体现在产品自身的功能、结构、使用方法的合理性与易用性方面，它与人的操作行为息息相关。如何用简练诙谐的设计为使用者提供最合理的结构布局和最明确的使用指导，让人们轻松愉悦地使用产品，是这一层次的产品情感化设计的中心。行为层次的情感化设计还体现在让使用者参与到产品功能实现或形态改变的过程中，得到一种全新的体验，并获得一种乐趣。反思层次的情感设计是指产品造型所包含的某些信息，在引起人的联想、共鸣和思考之后，所产生的一种高级的、深层次的心理感受，如温馨、忧愁、崇敬等，是“产品”到“思考”再到“感受”的过程。反思层次的情感设计注重印象和形象，关注的是经过理解后的情感和感受。具体体现在产品所引起的个人回忆，与个人形象的展示。如人们喜欢购买纪念品，真正的意义在于能激起那段令人难忘的经历，再如人们长期追逐名牌产品，不仅是因为质量可靠，更重要的是在乎产品所展示的自我形象与社会地位，即产品所带来的反思情感价值——骄傲感与炫耀感。
与本能层次和行为层次不同，反思层次的情感不具有通感，它易受文化程度、地域差异、流行时尚等的影响。很多时候，产品的情感化不单单停留在一种层次上，而是在三种层次上共同作用。
三 如何在产品设计中融入更多的情感化因素
情感化设计理论的三个层面为实际产品的设计提供了理论指导，对照此三个层面来研究相关设计的方法和原则，将更有利于把情感因素融入到产品设计中，从而设计开发出满足人们生理及心理需求的产品。
（1）针对本能层次的情感化设计
可以通过以下几种方法来实现。
1）增加审美性
“爱美之心，人皆有之”，审美感受是人类的一种天性。因此，在指导具体的产品设计时，设计师最基本和首要的工作就是根据形式美法则，利用人们熟悉的审美规律和视觉形式，对产品的各个审美因素进行设计，创造出符合人们审美习惯的形态、色彩搭配、材料应用及肌理表现，从而突显出产品的感观特征，使消费者自然而然地产生美好、愉快的心理感受，即获得本能的审美情感。
2）增加趣味性
与审美性一样，趣味性也是人的天性之一，充满趣味的事物同样能够直接激发人的愉快、轻松等本能情感。具体指产品的形态、色彩、形式等方面看起来很有意思、有味道、吸引人，呈现出圆润、憨厚、可爱、亲和力或新奇、特异等特点。一般说来，视觉上的冲击最容易给人新奇的趣味，主要体现在物品的独特外型和明艳色彩两方面。为了增加产品的趣味性，设计师通常会采取两种方法：一是仿生设计，即以某种植物、动物、昆虫或人的形态为参照物，经过概括、提炼和适当的变形后用于造型上。二是造型“圆润化”，即通过设计使产品造型曲线化、平面圆滑化以及边界模糊化，强化整个产品的圆润丰满，使之显得憨态可掬，更加富有亲和力。
3）增加拟人性
拟人化是指把人的动机、信仰和情感赋予动物和无生命的物体。对设计而言，外型拟人的物品更容易给人们亲近的感觉。一方面，产品的拟人性可以给使用者带来乐趣和惊喜的情感体验；另一方面，人的情感系统会倾向于对拟人化的设计做出积极的反应，甚至会在感情上产生强烈的依恋性。所以，设计如果能够引发人和产品之间的拟人化情感，就能让产品提供欢乐有趣的情感体验。
（2）针对行为层次的情感化设计
可以通过以下方法来实现。
1）提升使用方式的乐趣
使用方式的乐趣设计注重深刻有趣的使用操作过程，让人觉得操作的过程是可享受的，也由此产生对生活的积极情感。如将电子产品的操作设计得更富真实性、娱乐性，用户就更容易摆脱高科技产生的压力，自觉地去尝试和发掘新的使用方式，并在这一过程中体会到产品的友好和实现用户的自我感觉。
2）注重方便易用的功能
好用的东西更受人喜爱。这就要求设计师学会观察生活的细节，从人的行为习惯及合理的人机工程角度出发，在设计的细节处体现人文的关怀，比如亲切易用的界面交互设计。
3）采用组合的多功能设计
在许多领域，人们倾向于自己动手完成产品，像家具、小电器、食品等等。对于设计而言，应通过提供最大化的使用可能性，来激发消费者参与体验和享受这一过程.，如采用模块化设计，让消费者根据自身需要对产品进行优化组合，在动手的过程中寻找乐趣和成就感。
（3）针对反思层次的情感化设计
可以通过以下几种方法来实现。
1）引起回忆
引起回忆是指让使用者积极有趣的记忆意象在无意识中被唤醒，重新召唤与产品有关的最初情感，从而产生快乐或依恋的感觉。对于设计师而言，如果能够针对特定的消费者开发设计出能够引起人们回忆情感的产品，那无疑将是非常受欢迎的设计。对于不同文化背景的消费者来说，能够引起回忆的刺激源也是不同的，这就要去设计师真正熟悉和了解消费者的文化背景，才能合理把握造成回忆的刺激因素，从而深入到消费者的心灵深处。
2）引发积极的自我感觉
消费者选择购买特定的物品式样或生活方式，通常是为了追求个性化，树立自己特定的形象。然而产品在设计过程中，大多数是带着设计师的感情，表达着设计师的个性，因此在市场中往往不能满足那些力求彰显自我的消费者的需求，这就要求设计应该越来越有针对性地面向具体受众，并可以在制作过程中时时征求他们的意见，让消费者参与到产品设计的过程中来。
3）追求情感体验
如今的人们在谈论产品设计时，已经很少用颜色漂亮，款式新颖之类的用语来形容，更多强调的是产品所带来的丰富情感体验，这在汽车设计中尤为明显。因为这种体验比语言描述更为深刻，且会长期留在脑海中，并能引发思考。在此过程中，产品不仅充当了道具的作用，除了满足功能外，还使用户在使用过程中拥有了美好的回忆，产生值得回味的体验，这是优秀的反思设计所应做到的。因此设计师在设计一款产品时，应转换思维方式，不仅仅是为了实现功能和外形而进行单纯的设计，而应从设计“一件事”的角度出发，创造出耐人寻味的使用过程的感受。
四 结语
工业设计是人与产品间的交流媒介，优秀的工业设计能增进人与产品、人与人之间的情感交流与沟通，让产品成为情感的依托。作为设计师，我们应追求的是进一步认识情感化设计的内涵并正确运用情感化设计的方法在本能、行为、反思三个层次上指导产品设计，创造出富有情感、人性化的产品，从而更好地满足人类的情感需求，营造出更美好的生活环境和更高的生活质量。生活需要我们用心体会，而情感化的设计则需要我们用心去创造，才能展现出产品永恒的魅力。
参考文献
[1]（美）唐纳得·A ·诺曼. 情感化设计[M ]. 付秋芳，程进三译. 北京：电子工业出版社，2006.
[2]（美）唐纳得·A ·诺曼. 梅琼译. 设计心理学. 北京： 中信出版社，2003.
[3] 任立生.设计心理学. 北京：化学工业出版社，2005.
产品的层次设计范文3
（一）数据来源本文数据来源于国家社科基金项目组于 2013 年 6~9 月进行的 农民专业合作社和农业社会化服务情况 专项调查。调查问卷分为农户问卷与合作社问卷两部分：农户问卷内容涉及农户基本情况和生产经营情况、农业社会化服务需求和供给情况、农民专业合作社为成员服务情况以及带动非成员情况；合作社问卷包括农村基本情况、农民专业合作社基本情况、管理、经营和服务情况。项目组在重庆市、四川省、青海省、云南省、海南省、安徽省、山东省、湖北省、吉林省、河南省、浙江省、陕西省、山西省、贵州省、河北省等 15 省市中随机抽取有农民专业合作社的村，然后在被调查村中随机抽取 1~2 个农民专业合作社，通过分层随机抽样的方法共选取合作社82 个，并按照 3:1 的比例对合作社成员和非合作社成员进行随机抽取调研。本次调研共发放问卷 400 份，覆盖37 个区县的 83 个村镇，回收 396 份，有效问卷 394 份，有效率为 98.5%。
（二）分析方法国内学者通过问卷调查从农户需求角度研究优先序的方法主要有频数法，即通过对受访农户按照自身意愿迫切程度或者重要程度选出相关选项，然后根据各选项的频数大小进行位次判断[16]；均值法，对不同位次选项赋予分值，根据加权总得分来判断序次[17]；系统聚类法，孔祥智等[18]认为各选项出现在不同位次上的频数不同，无法进行有效排序，可以运用聚类分析弥补不足，之后孔祥智等[19]采用最优先选项无权重转移进行改进，提高各选项位次不同的排序有效性；崔登峰等[20]认为频数法忽视了农户对各位次的效用有不同评价的现实，依次对所有选项进行排序可能更优于仅选出前三项或前五项，应综合运用几种互补的方法得出相互佐证的、具有共性的优先序，才能更符合农户的真实需求。因此本文综合参考运用最优先项频数法①、加权频数法②和系统聚类分析法③，利用 SPSS22.0 软件对调查数据进行统计和聚类分析。
二、实证分析结果
中国作为一个农业大国，具有广阔而复杂的地域类型，不同区域之间的农户生产生活方式、经济发展水平、农业发展程度、农业社会化服务供给状况存在很大差别，农户对农业社会化服务的需求优先次序可能存在不同；在农户的家庭经营过程中，家庭收入的高低对于农户农业社会化服务的诉求有着较大的区别；在实地调研中，笔者发现，受教育水平的高低影响着农户的农业经营活动的前瞻性，对于农业社会化服务的优先次序选择有着较大影响；合作社作为一种农民自愿性合作组织，相对能提供更为全面农业社会化服务，合作社成员更能够表达出自身的农业社会化服务诉求；农户对农业生产活动的经营类型不同，对农业社会化服务的偏好也可能存在区别，并影响其社会化服务的优先次序。因此，针对不同区域、不同收入水平、不同受教育水平、是否合作社成员、不同经营类型的受访农户的农业社会化优先次序有必要进行深入分析。
（一）全部受访农户的农业社会化服务需求优先序
本文首先比较了全国受访农户根据本人需求的迫切程度针对以下 12 项服务类型进行先后次序的排列。根据问卷调查结果，运用 SPSS22.0 软件计算出各项农业社会化服务在不同位次上出现的频数及加权均值如表 1 所示。注：本调查要求受访者选择其迫切需要的农业社会化服务并给出排序，为更真实了解农户偏好，允许农户根据意愿对于部分服务不作选择，因此表格的实际有效频数因统计变量不同而不同，总计可能小于总体有效问卷 394 份。类似地，表 2、表 3、表 4 的有效频数也可能小于 394。依据首选项决定法和加权均值法得出全国受访农户最迫切需要的农业社会化服务优先序，如表 2 所示。依据首选决定法得出的最迫切需求是农产品销售，其次为种苗提供；而依据加权均值法得出的最迫切的需求为种苗提供，其次为农产品销售。虽然两者得出的结果稍有区别，但是始终位于最优先需求的前两位，且在实地调研中，相当部分农户对其迫切需要的几项社会化服务无法给明确的先后次序，故本文采用聚类分析，以进一步准确了解农户的需求层次和优先序，具体结果见图 1。将农户的农业社会化服务需求数据导入 SPSS22.0，选择系统聚类，根据数据之间的距离确定类别，再综合经验分析得出，农户迫切需要的农业社会化服务可明显聚为六类，结合表 2 得出如下结论，即农户的农业社会化服务的需求根据其迫切程度可分为六层：第一层种苗提供服务、农产品销售服务；第二层生产资料采购服务、农业技术服务、农业信息服务、生产计划安排服务；第三层生产管理服务；第四层农业金融服务、农业基础设施服务；第五层农产品加工服务、农业机械服务；第六层为个别农户特别提出的其他服务。由表 2 和图 1 可知，排在前两位是种苗提供服务和农产品销售服务，这两者的频数和加权均值要远优于后面的其他农业社会化服务需求，因此是农户最为迫切的需求。在生产过程中，良种对与生产效率的提高有着相当重要的作用，而且当前受访农户的良种 47.33%从合作社采购，这表明了合作社作为良种提供的有效途径依然存在较大的发展空间；对当前农户来说，现代的生产方式提高了生产效率和产量，然而其自身局限性使其难以适应市场的需求及时做出生产决策，农产品销售服务作为走出 量大价贱伤农 怪圈的重要途径，是农户最迫切的服务需求之一。生产资料采购服务、农业技术服务、农业信息服务、生产计划安排被排在第二层。这四项服务作为农户产前、产中的重要服务内容，对农户生降低生产成本，提高生产效率，了解市场信息有着重要作用，农民自身局限性导致其无法适应市场的快速变化，对于市场的前景很难有准确的把握，因此更专业和及时的服务必然能为农业增效、农户增收和农村发展提供更大的动力。第三层为生产管理服务，科学合理的生产管理有助于农户提高产量，降低损失。第四层为农业金融和基础设施服务，农业金融获得的难度较大且农户对其认识不足以及保守型生产的限制，国家近年来对农村的基础设施建设较大的支持力度一定程度上适应了生产要求，故处在较后位置。第五层农业机械服务和农产品加工服务，当前农业生产经营活动仍处在一个较低的水平，没有能够形成针对农产品加工的产业链。值得关注的是农业机械服务需求较低，调研显示农民选择合作社的农业机械服务比例为 31%，其原因是调研农户中一般性农业机械拥有量大，且当前农业机械大户的有偿服务较易获得。第六层为除列出服务内容外的个别其他需求，本文不作深入分析。
（二）不同区域受访农户的农业社会化服务需求优先序限
1.东部地区。由首选频数和加权均值得出的具有共性的是：种苗提供农产品销售、生产计划安排、生产资料采购、农业技术、农业信息被排在前五位，其中种苗提供排在第一位、农业信息排在第五位；结合聚类分析结果，东部地区农户迫切需要的农业社会化服务优先序可依次分为六层，第一层种苗提供、农产品销售，第二层生产计划安排，第三层生产资料采购、农业技术、农业信息、生产管理、农产品加工，第四层农业金融、农业机械，第五层农业基础设施，第六层为其他。
2．中部地区。具有共性的结果是：种苗提供、农产品销售、生产资料采购、农业技术、生产计划安排都排在前五位；结合聚类分析结果，中部地区农户迫切需要的农业社会化服务优先序可以划分为七层，第一层种苗提供，第二层农产品销售，第三层生产资料采购、农业技术，第四层农业信息，第五层生产计划安排、生产管理、农产品加工、农业机械，第六层为农业基础设施、农业金融，第七层为其他。
3．西部地区。数据显示农产品销售、农业技术、种苗提供、农业金融都排在前四位；结合聚类分析结果，西部地区农户迫切需要的农业社会化服务优先序可依次分为七层，第一层农产品销售，第二层农业技术、种苗提供、农业金融、农业信息、生产资料采购，第三层生产计划安排、农业基础设施，第四层生产管理，第五层农业机械，第六层农产品加工，第七层其他。综合以上对比分析发现，种苗提供和农产品销售是三个区域普遍最迫切的需求，种苗提供、农产品销售、生产资料采购和农业技术排在前四位，农业机械、农业基础设施和其他排在最后；区别在于东部地区受访农户对生产计划安排服务的需求程度高于生产资料采购和农业技术，对农业金融的需求高于农业机械和农业基础设施；中部地区受访农户相对于东部西部地区对农业金融的需求较低，对生产资料采购较为迫切；西部地区受访农户对农产品销售服务需求要高于种苗提供，农业技术的需求较为迫切，并且相对于中部地区、东部地区急需农业金融服务，农业基础设施服务需求较为靠前，生产资料采购、生产计划安排服务需求则较为靠后。这样的区域需求特征与区域经济发展水平相适应，东部地区农业发展处于较为领先地位，经营者更关注生产规模扩大、科学合理的生产安排；中部地区农业生产经营环境较好，经济发展水平处于中等水平，农户以保守经营为主；西部地区基础设施、金融环境、市场环境较差，农户迫切需要产品销售服务、技术支持和资金支持来改善其生产经营环境。
（三）不同家庭收入水平农户的农业社会化服务需求优先序
依据我国 2013 年统计年鉴，农村家庭平均总收入为 42643.80 元，本文根据样本分布情况，将受访农户家庭平均收入按照 4 万以下、 4~8 万、8 万以上划分为三组，不同组受访农户的农业社会化服务需求状况首选频数及加权均值如表 3 所示。
1. 总收入 4 万元以下受访农户。共性的结果是：种苗提供、农产品销售、农业技术、生产资料采购和生产计划安排都排在前五位。结合数据聚类分析结果，家庭总收入 4 万元以下的受访农户农业社会化服务需求优先优先次序为：第一层种苗提供、农产品销售，第二层生产计划安排，第三层农业技术、生产资料采购、农业信息，第四层农业金融，第五层生产管理，第六层农业机械、农产品加工、农业基础设施，第七层其他。
2. 总收入 4~8 万元受访农户。共性结果是前五位需求都为种苗提供、农产品销售、生产资料采购、农业技术和农业信息，结合聚类分析结果可依次分为六层, 第一层种苗提供、农产品销售，第二层生产资料提供，第三层农业技术、农业信息、生产计划安排，第四层生产管理、农产品加工、农业机械，第五层农业金融、农业基础设施，第六层其他。
3. 总收入 8 万元以上受访农户。具有共性的结果是前三位种苗提供、农产品销售、生产计划安排与后两位农业机械和其他相同。结合聚类分析谱系图，可以顺次划分为六层：第一层种苗提供、农产品销售，第二层生产计划安排、农业技术、农业信息、生产资料采购，第三层生产管理，第四层农业金融、农业基础设施，第五层农产品加工、农业机械，第六层其他。由以上对比分析可知，不同收入水平农户的农业社会化服务需求优先序差别较小，前六位需求内容与全国整体状况相同，后六位需求优先次序稍有区别；通过三个收入水平层次的优先序和均值大小来看，受访农户的收入水平越高，对于种苗提供、农产品销售的需求迫切程度越高，对农业机械的需求迫切程度越低，三者对于农业技术的需求程度较为接近。中低收入受访农户对于生产资料采购的需求更为迫切，收入较高的农户则更关注生产计划的安排。根据调研数据，受访农户收入水平与其经营规模存在紧密联系，收入较高的农户一般拥有较大的经营规模，其对于优秀品种的选择、产品销售有着更迫切的要求，更多的关注合理的生产计划安排，这也印证了上述结论。
（四）是否合作社成员的农业社会化服务需求优先序
1. 合作社成员。对比首选频数和均值，具有共性的结果是前六位农业社会化服务项目包括农产品销售、种苗提供、农业技术、生产资料采购、农业信息和生产计划安排相同，结合聚类分析结果可以依次划分为六层：第一层农产品销售、种苗采购，第二层农业技术、生产资料采购、农业信息、生产计划安排，第三层农业金融、农业基础设施，第四层生产管理，第五层农产品加工、农业机械，第六层为其他。2. 非合作社成员。该部分受访农户的首选项和均值优先序存在较大区别，依据首选项决定法得出非合作社成员受访农户最迫切需要的农业社会化服务优先序存在区别：依据首选决定法得出的最迫切需求是生产计划安排服务，其次为种苗提供服务；而依据加权均值得出的最迫切的需求为种苗提供，其次为农产品销售。本文参考实际调研状况综合两种结果结合聚类分析，依次划分为六层：第一层种苗提供、生产计划安排，第二层农产品销售、农业技术，第三层生产资料采购，第四层生产管理、农业信息、农产品加工、农业机械，第五层农业基础设施建设、农业金融，第六层其他。根据以上结果，合作社成员和非合作社成员的受访农户对于农产品销售和种苗提供都有着迫切的需求，而对比发现，合作社成员对于农产品销售、农业信息、农业金融的需求相对于非合作社成员更为迫切，这体现了合作社成员受访农户对于农业生产经营更注重发展前景；非合作社成员农户对于生产计划安排需求尤其迫切，这是由其自身生产盲目性和承担风险能力较弱所决定。
（五）不同教育水平农户的农业社会化服务需求优先序
1. 小学以下。根据首选项和加权均值得出，具有共性的是前四位农业社会化服务需求相同，包括种苗提供、农产品销售、农业技术、生产资料采购。综合聚类分析结果，依次划分为七层：第一层种苗提供，第二层农产品销售、农业技术与生产资料采购，第三层生产计划安排、农业信息、生产管理，第四层农业金融，第五层农产品加工、农业机械，第六层农业基础设施，第七层为其他。2. 初中水平。依据首选项和均值优先序共性的结果是农产品销售、生产计划安排、种苗提供、农业信息、农业技术都在前五位，差异在于农业基础设施和生产资料采购的位次。考虑实际调研的解释误差，本文倾向于加权均值的结果，综合聚类分析划分为六层：第一层农产品销售，第二层生产计划安排、种苗提供、农业信息、农业技术、生产资料采购，第三层生产管理，第四层农业金融、农业基础设施，第五层农产品加工、农业机械，第六层其他。3. 高中以上。该部分的共同部分是第一位和后四位相同，第一位为农产品销售，后四位为生产管理>农产品加工>农业机械>其他。综合聚类分析结果，可以依次划分为六层：第一层农产品销售，第二层种苗提供、农业技术、农业信息，第三层生产计划安排、农业金融，第四层生产资料采购，第五层生产管理、农产品加工、农业基础设施、农业机械，第六层其他。根据以上数据，农产品销售和种苗提供在每个教育水平的受访农户处在最靠前位置，而农产品加工、农业机械、农业基础设施和其他在三者中都是处在需求紧迫程度较低的水平。此外，从教育水平来看，受教育水平越高的农户，对于农产品销售、生产计划安排与农业金融的需求迫切程度越高，受教育水平越低的农户对于生产资料采购、种苗提供的需求越高。这说明农户受教育水平对于其农业生产的计划性有着积极的影响。
（六）不同经营类型农户的农业社会化服务需求优先序
1. 自给自足型。共性结果为前三位的最迫切的需要次序为农产品销售>农业信息>种苗提供。综合聚类分析，依次划分为七层：第一层农产品销售、农业信息、种苗提供，第二层为农业技术，第三层生产资料采购、农业金融、生产计划安排、农业机械，第四层生产管理，第五层农业基础设施，第六层农产品加工，第七层其他。
2. 追求利润型。共性结果是种苗提供、农产品销售、生产资料采购、农业技术和生产计划安排都处在前五位。结合聚类分析结果，依次划分为四层：第一层为种苗提供、农产品销售，第二层生产资料采购、农业技术、生产计划安排、农业信息、生产管理，第三层农产品加工、农业机械、农业金融、农业基础设施，第四层为其他。
3. 劳苦规避型。对比两种方法的分析结果，该部分农户的农业社会化服务的优先次序具有共同特征的是前五位相同，包括农产品销售、生产资料采购、种苗提供、农业技术、生产计划安排。另后六位排序相同：农业信息>生产管理>农业金融>农业基础设施>农业机械>其他。由聚类分析，依次划分为六层：第一层农产品销售，第二层种苗提供、农业技术、农业信息，第三层生产资料采购、生产计划安排、生产管理，第四层农产品加工，第五层农业金融、农业机械，第六层农业基础设施、其他。
4. 风险规避型。综合两种方法，结合聚类分析结果，可以依次分为六层：第一层种苗提供、生产计划安排、生产资料采购、农业技术、农产品销售、农业信息，第二层生产管理、农产品加工，第三层农业金融，第四层农业机械，第五层农业基础设施，第六层其他。综合以上分析结果可以得出，四种类型受访农户对于种苗提供和农产品销售依然有着共同的最迫切需求。自给自足型农户对于农业信息的需求程度较为迫切，追求利润型农户占受访农户的 59%，此部分农户对于种苗提供、农产品销售有着相对更为迫切的需求。劳苦规避型农户的农产品加工的需求相对较高，风险规避型农户对于农产品销售需求程度相对较低，而对于生产计划安排有着较为迫切的需求。这些结果与其自身的农户特征是相吻合的。三、研究结论及建议本文综合运用最优先项频数法、加权均值法和系统聚类分析，对全国 15 省份农户实地调研数据进行深入分析，探讨农户的农业社会化服务需求状况，并对农户迫切需求的社会化服务项目排序，从而反映出农户的真实需求，为完善农业社会化服务体系、提高社会化服务供给效率提供参考。从研究结果来看，全国范围内的需求优先次序为：第一层种苗提供服务、农产品销售服务；第二层生产资料采购服务、农业技术服务、农业信息服务、生产计划安排服务；第三层生产管理服务；第四层农业金融服务、农业基础设施服务；第五层农产品加工服务、农业机械服务；第六层为个别农户特别提出的其他服务。这要求在建设高效的农业社会化服务体系中，要根据农户需求迫切为农户提供相应的服务内容，关注新品种的引进，为农产品销售提供多种途径，从而提高服务供给效率。不同研究方法和研究视角得出的共性结论是种苗提供和农产品销售是当前农户需求最迫切的农业社会化服务，其次是生产资料采购、农业技术、农业信息和生产计划安排服务，最后四位的是农业基础设施服务、农产品加工服务、农业机械服务和其它，这与全国农户的优先序一致。而针对不同群组受访农户各自的特点，应采取相应措施为其提供有针对性有侧重的农业社会化服务。在区域层面，对于东部地区农户应注重提供生产计划安排服务，对中部地区农户更应提供生产资料采购服务，对于基本公共服务较差的西部地区农户，更应注重对农业技术的推广、农业金融服务提供和农业基础设施建设；在收入层面，应更多的对高收入农户群体提供生产计划安排服务，对中低收入农户提供生产资料采购服务；在合作社层面，相对于普通农户，应有侧重的对合作社成员农户提供更多的农业信息和农业金融服务；在受教育水平层面，应对教育水平在高中以上的农户进行生产计划安排指导和提供详细的农业金融信息，对教育水平在中学以下的农户应加强对产前的生产资料采购指导；在经营类型层面，应为自给自足型农户提供与其自身密切相关的农业信息，对于追求利润型农户应更多的提供种苗和增加农产品销售的销售渠道，对于劳苦规避型农户应引导其对农产品进行进一步加工和提供农业机械服务，对于风险规避型农户应引导其合理安排生产计划。
产品的层次设计范文4
关键词： 目标分解； 复杂系统； 多学科设计优化； 层次化建模
中图分类号： U461文献标志码： B
引言
现代产品更新换代速度快，且功能极大丰富，导致系统设计的复杂程度提高.复杂的产品及工程，如汽车、飞机和宇航等，通常由众多的系统、子系统及其零部件组成.同时，这些复杂的产品及工程设计问题又大多涉及多个学科领域，并且各个学科之间可能存在着很强的相互耦合关系.这些复杂因素都给产品开发与工程设计带来非常大的挑战.[1]
为满足现代社会对产品开发及工程设计的要求，并行性、一致性和高效率已经成为设计流程设置及其开发环节中极为重要的考核指标.
所谓的并行性，指系统的各个设计任务在彼此相互独立的情况下同时实施.并行进行的设计任务之间，可能会存在着大量的关联与耦合关系.这就要求各个设计任务之间必须保持与系统设计目标高度一致，从而使得最终生产制造出的产品可以实现预定的设计目标要求.各个设计任务需要与产品的设计目标之间进行不断地交互，而且这种交互工作越早发生，越有利于整个产品开发的高效进行，避免在产品设计后期发生系统整体的性能未能满足产品设计目标要求的情况，从而不得不重新设计，导致极为严重的资源和时间浪费.
传统的优化设计方法，采用串行设计模式和单层次优化方法（AllatOnce）.整个产品开发与工程设计过程按照单个子系统或零部件依次进行设计与优化工作.这样的设计模式严重制约产品的开发效率，也导致最终集成的系统无法实现最优方案.随着产品开发与工程设计问题越来越复杂，自20世纪80年代后期以来，一种解决复杂产品开发与工程设计优化问题的多学科设计优化（Multidiscipline Design Optimization，MDO）方法，在国内外获得广泛关注.MDO方法是一种通过充分探索和利用系统间的协同机制来设计复杂系统的方法，即MDO方法是在复杂系统的设计过程中结合系统的多学科本质，充分利用各种不同学科的设计与分析工具，最终达到最优设计的方法.基于MDO理念，将各学科的高精度分析模型与优化技术有机结合起来，寻找到最佳的总体设计方案.MDO方法最初应用在航空、航天领域，目前已经广泛应用于船舶、汽车和建筑等各个领域.[2]
目前，主要的MDO方法包括：协同优化（Collaborative Optimization，CO），并行子空间优化（Concurrent Subspace Optimization，CSSO），二级系统一体化合成优化（BiLevel Integrated System Synthesis，BLISS）和解析目标分解 （Analytical Target Cascading，ATC）法等.[3]不同于CO和BLISS等传统的MDO优化方法，ATC方法起源于汽车产品设计，其目标主要是通过不断地进行子系统与零部件的迭代优化，实现系统级的产品开发与工程设计问题的既定目标.通过层次化的多学科设计优化方法，在系统的优化设计过程中，结合系统设计目标考虑构成系统的各个子系统的优化设计，并在优化各个子系统的基础上达成整个系统的优化.该方法最早由美国密西根大学KIM博士和PAPALAMBROS教授所在的Optimal Design实验室提出.[45]
1目标分解方法及其数学表达
1.1优化设计问题的层次化构架设计
通常，一个复杂的产品开发与工程设计问题，可以通过分解构建成一个层次化的结构形式.典型的层次化结构设计案例见图1.产品开发与工程设计问题被分解为3层结构，包含由A到G的所有元素.对于层级1而言，只拥有元素A.元素A又可通过分解，得到下一个层级（即层级2）的2个元素，分别为B和C.依次，又可分解得到层级3及其对应的元素D，E，F和G.这样，就可以将一个极为复杂的系统逐层分解成多个简单问题的集合.
图 1典型的层次化结构
1.2ATC方法的实施步骤
ATC方法一般可以按照以下4个步骤实施.
（1）首先确定产品开发与工程设计问题系统级的设计目标；
（2）将这个系统级的设计目标逐层分解到各个子系统或者零部件上，确定它们为满足这个总目标的要求各自所必须实现的子目标；
（3）通过设计优化，使得各个子系统或零部件分别实现其满足系统总目标要求的各自的子目标；
（4）通过各个子系统和零部件设计结果的组合，验证最终产品开发与工程设计是否可实现既定的总目标要求.
ATC方法在建立层次化结构时，需要建立2种类型的模型，分别为优化模型P和分析模型r.优化模型P的主要功能是建立优化算法，并通过调用分析模型r得到系统、子系统及其零部件的设计响应；分析模型r为仿真计算模型，其主要功能是根据优化模型P产生的输入参数（即设计变量）和下一层的响应，通过仿真计算得到相应的计算结果输出，返回给优化模型P.ATC方法中不同层级之间数据流向及每一层中分析模型P与分析模型r之间的调用关系见图2.
图 2ATC方法的数据流向
图2中，作为中间层的子系统层，它的设计目标RUs1和共享变量yUs1由系统层传递下来.经过一系列的子系统层及零部件层优化设计求解之后，将生成相应的设计目标响应RLs1和共享设计变量yLs1，并返回给系统层.同理，对于最底层的零部件层ss1，RUss1和yUss1被作为设计目标和共享设计变量由子系统层传递下来，而后通过优化与仿真，再将相对应的RLss1和yLss1返回给子系统层.对于子系统层调用的分析模型rs1，来自零部件层的ss1响应Rss1和ss2的响应Rss2，子系统层本地设计变量x-s1和子系统层的共享设计变量ys一同作为其输入参数，由Ps1调用.
1.3ATC方法的数学表达
2数值案例及Isight软件求解
2.1数值案例的分解解析
2.2基于Isight优化软件的ATC实现
随着计算机仿真技术的深入，采用单一学科软件的设计、分析与优化方法，已经难以适应复杂系统设计和工程开发的需要.以航空航天领域设计为例，其涉及机械、电子、控制和热工等多个学科.随着各个学科的深入发展，在每个单独的学科领域内，都已经形成大量专业的仿真方法与工具.因此，如何在设计中将各个学科有效链接起来，使其形成一个统一各学科的综合设计的平台，已经成为工程和学术界所关注的重点.
作为多学科联合仿真与优化技术的先驱者，Isight软件为解决复杂系统的产品设计与工程开发提供多学科集成的优秀平台.Isight软件将数字技术、推理技术和设计搜索技术进行有效融合，将多学科专业软件进行协同以驱动产品设计与优化，并且把原来需要大量人工完成的工作改由软件自动进行处理.Isight软件的使用可以大大缩短产品的开发与设计周期，显著提高产品的质量与可靠性.
本文将Isight软件作为实现ATC方法的优化仿真平台.Isight软件下为实现上述数值案例所构建的2层的ATC架构见图3，包括系统层与子系统层，其中，子系统层由2个元素组成.
2.3优化结果分析
利用Isight优化软件所构建的ATC仿真模型见图4.系统级优化和子系统级优化均采用序列二次规划优化算法（Sequential quadratic programming，SQP）.最后设计变量（x1，x2，…，x14）收敛，目标函数f=17.02，与该数值算例的最优值f=17.00非常接近.
图 3Isight软件下的ATC架构
图 4ATC方法的Isight软件实现
3工程案例分析
3.1问题定义
以纯电动汽车动力总成优化设计为例，进一步说明ATC方法.纯电动汽车动力总成的详细结构见图5，其动力总成类似传统汽车的动力总成结构.
图 5纯电动汽车动力总成结构
车辆的基本参数与性能指标见表1.优化目标为在纯电动汽车动力总成的制造成本与其使用成本之间取得设计平衡.基于ATC方法的2层电动汽车动力总成目标分解与架构设计方案见图6.系统层以能耗仿真模型、动力总成成本模型和车辆性能仿真模型作为这一层级的分析模型.通过调用能耗仿真模型和动力总成成本模型可以分别得到使用成本和制造成本，将车辆性能仿真模型作为性能约束条件.[6]
3.2优化结果分析
优化前、后结果的对比见表2，可知，制造成本在整个成本构成中占据较大份额.通过对设计变量优化，使得使用成本和制造成本都有所下降，从而最终优化目标（总成本）也相应地有所下降，说明所提出的基于ATC优化设计方法得到预期效果.
表 2优化设计结果的对比名称原始值优化值传动比ig67.983 2电机转子直径d/m0.120.051 2电机转子长度L/m0.128 70.138 1使用成本/元897.71893.73制造成本/元5 013.894 984.88总成本/元5 911.605 878.61
4结束语
目标分解方法是一种处理复杂系统产品设计与工程开发层次化架构的系统化方法，结合Isight优化软件，对ATC方法进行充分的说明.
（1）对ATC方法的层次化架构进行详细描述，并引出实施ATC方法的一般步骤.
（2）详细论述ATC方法每层之间的信息传递，并给出ATC方法的一般数学表达式.
（3）基于Isight优化软件，分别进行数值案例和工程案例的分析，充分说明ATC方法对解决复杂系统优化设计问题的有效性.参考文献：
[1]赵刚， 江平宇. 面向大规模定制生产的e制造单元目标层解分析优化规划模型[J]. 机械工程学报， 2007， 43（2）： 178185.
[2]吴蓓蓓， 黄海， 吴文瑞. ATC与CO方法对比及其在卫星设计问题中的应用[J]. 计算机工程与设计， 2012， 33（6）： 24552460.
[3]姜哲， 崔维成. 多学科设计优化算法比较及其在船舶和海洋平台设计上的应用[J]. 船舶力学， 2009， 13（1）： 150159.
[4]KIM H M， RIDEOUT D G， PAPALAMBROS P Y， et al. Analytical target cascading in automotive vehicle design[J]. J Mech Des， 2003， 125（1）： 481489.
产品的层次设计范文5
摘要 实用艺术品在设计和生产过程中,由于受众的特殊性、产品的艺术性及社会、市场等因素,会影响受众对产品的接受。本文从设计、生产与受众接受两方面,分析了影响受众接受的原因,进而对实用艺术设计中存在的设计接受问题进行了分析。
关键词:实用艺术设计 设计接受 接受层次
中图分类号:J505 文献标识码:A
实用艺术设计是一种商业设计,其产品既是功能、技术与艺术的载体,也是经济的载体,这两种属性在当今市场经济条件下,共同决定艺术设计产品能否被公众认同和接受。同时,产品中存在这两种属性之间的差异,也会因设计师设计产品时的价值取向不同,而带来受众接受的问题。所以,从根本上讲,实用艺术设计的产品,在受众接受中就主要存在着两方面的矛盾:一是设计者、决策者、生产者与受众之间的矛盾;二是产品所包含的功能、技术、艺术与经济等诸属性之间的矛盾。
一 影响受众认同的原因
或许正是由于上述矛盾的存在,许多来自社会学的调查说明,有时优秀的艺术设计作品可能不被充分承认,甚至被误解,如已故英国雕塑家亨利・摩尔(Henry Moore)的作品中常有一些透空的洞、凹入的坑,起初曾被人阐释成作者童年时代内心潜伏着一种噬食人肉的欲望的表征。所以了解影响受众接受的原因,才有可能减少误读、减少争议,协调各方的价值诉求。
1、设计与生产过程影响设计接受
实用艺术品在设计和生产过程中,由于受众的特殊性、产品的艺术性及社会、市场的原因,会影响受众对产品的接受,通常包括以下几方面的原因:
首先,实用艺术设计一般面向社会,受众结构复杂,价值观多样,造成复杂的需求结构,准确把握产品的主流使用者并非易事。设计作品一般具有一定的超前性和预测性,不可避免就带有一定程度的风险性,有可能产生受众不认同的问题。1998年建成的由美国当代先锋园林景观设计师玛莎・施瓦茨(Martha Schwartz)设计的里约购物中心(Rio Shopping Center)庭院环境,在基面上整齐排列着300多个镀金青蛙,在当时引起了不小的争议,购物中心迫于公众压力,最后去掉了这些镀金青蛙。
设计者、决策者常会将自己想象成典型的用户,把自己对产品的解释和理念投射到使用者的需求和行为上,但各类人群的需求、价值取向、思维及行为方式都非常复杂,解释自己尚且很难,解释他人会更难,所以通常造成设计者、决策者与受众对同一设计品理解上的差异。
其次,除了设计作品本身,有时设计的环境更能左右设计的方向。如管理者、决策者的价值取向、施工或生产者的理解力、社会政治文化氛围、产品的经济投入、专业人员的评价等因素,有时还会有大众评价的影响。1981年,美籍华裔设计师林璎在设计华盛顿越战纪念碑时,就遇到了来自各方的不同意见,导致最后没有完全按当初的方案实施。
作为商业行为的设计活动,设计的目的之一是满足使用者的需求,而企业和作为职业人的设计师,另一个重要目的就是经济利益的获取,而且获得经济利益的诉求常常是第一位的,为了经济利益有可能会牺牲产品的质量和受众的利益。
2、受众接受的层次影响设计接受
除了设计和生产过程,受众本身的接受能力和层次也是影响受众认同产品的重要因素。认知科学认为,一般受众对某一产品的接受,按顺序可分为四个层次:(1)物质媒介层:主要体现在受众的直觉、感觉方面,包括产品的外形、色彩、质感、大小、线条等,以视觉为主要感觉器官。(2)形式、图式、空间层次:在这一层次,受众通过直觉、想象、联想对第一层次的各组成部分进行一定的综合与整理,在头脑中建立一定程度的整体形象。(3)性能认知层次:较完整的形象建立以后,受众会转入对性能的认知,如这一产品有哪些功能?我需要哪些功能?性价比如何?(4)对产品整体意义和细节理解的层次:即对产品更宏观和更微观的认识,如使用细节、细部审美、与其它产品相比的优势和劣势等。这一层次的认知大多在短时间内难以实现,因为产品的专业性、受众的接受能力都会影响这两方面的理解。
所以人们在面对一件设计产品时,特别是复杂的产品,最初一般仅是直观到对作品的外在形式做出判断,而对性能、综合评价等抽象或深层理解,更多是在使用过程中完成的。由于前面层次的认知有先入为主的优势,必然影响后面的认知,所以通常造成色彩、形式、尺寸等视觉感受更能左右受众对产品接受的现象。
怎样来促进受众认同和接受呢?一般来说,受众与设计者、决策者处于信息不对称的地位,设计者、决策者处于优势地位,要解决上述影响受众接受的问题,设计师、决策者、管理者可以发挥更大的作用,从设计、生产、管理等多方面发挥调查、咨询、合作、参与的作用。
总而言之,促进设计接受的因素主要包括两方面内容,即设计者、决策者有无服务意识和公众对产品设计有无发言权,这两方面都会促使产品易于被受众接受,而这其中公众参与是更直接、有效的方法,在当下民主意识空前提高的中国,公众参与需要提倡和鼓励。
二 结语
当下中国实用艺术设计在解决市场、受众认同这一问题时,还处在初步实践阶段,这与设计师、管理者的服务意识、市场经济中生产者所受到的经济、社会限制以及相关法律法规的缺失等不无关系。尽管关于设计接受的争论不断,公众参与设计、表达自身诉求的机会与深度都不尽如人意,但对设计者、决策者来说,服务型设计仍是通往设计民主、提升设计质量、减少社会矛盾的有效途径。
参考文献:
[1] [加拿大]卡尔松:《环境美学――自然、艺术与建筑的鉴赏》,四川人民出版杜,2006年。
产品的层次设计范文6
关键词：机械产品；布局设计；建模
1 设计约束
产品设计是一个有限约束的综合过程，其中一系列相关约束共同构成设计环境的约束系统，是支撑产品生命周期中各个视图的问题解空间。约束c是表示设计变量和设计域的一种关系。它作用于设计过程，并最终影响设计结果。设计约束可以表示为c={x，a}，其中x是与设计相关联的约束变量，具有和设计参数相同的属性和功效，是约束系统和设计之间联系的桥梁；a表示约束的属性，包括约束范围、作用、大小和类型等。约束可分为系统约束与环境约束两类，其中系统约束分为功能约束和结构约束，是贯穿整个设计过程的主要约束路线，而环境约束是指在产品设计过程中所采用的设计手段，方法与设计规则。根据约束所起的作用及其内部属性，又可将约束分为：功能约束、结构约束、关系约束和选择约束。将其形式化表达为如下四元组：c=［cfn，cs，crs，co］t，其中，cf表示功能约束类的变量及其约束；cs表示结构类的变量及其约束；cr表示关系类的变量及其约束；co表示选择类的变量及其约束。在设计信息和约束的抽象中，由于设计信息的多样性和复杂性，需要将约束进一步细化。
cf={af，ff}；cs={es,ss};cr={fr,sr};co={lo,so}。
其中，af表示与功能属性相关的约束，表明产品实现的功能；ff表示与功能行为相关的约束，表明产品具体能实现的行为。es表示与产品相关配套设施构成的环境结构形式；ss表示产品本身的详细形状结构约束形式。fr表示从功能到结构的关系约束；sr表示从结构到功能变量之间的约束关系。lo表示逻辑类约束；so表示选择类型约束。具有多种约束变量的约束系统较为复杂，为了便于约束管理和约束运算，将其进行层次划分，约束分层表达将约束分为上层、中间层和下层，这是一种自顶向下的设计思想。其中，上层约束由产品设计过程的前两个阶段需求分析和概念设计中相关信息导出；下层约束表示的是后续定位在零件结构的详细设计视图中的相关信息；而中间层约束主要表达布局设计信息。
2 基本概念
根据布局设计过程中联接与定位的先后关系，将布局方法归纳为如下三种：（1）先定位后联接。先布置各个设计单元，即先将参与布局的设计单元大致位置固定。然后，再根据产品需求分析视图和概念设计视图中所得到的要求，进一步细化定出较为具体的设计单元之间的联接方式，例如，圆柱旋转副、棱柱移动副、球体旋转副等。（2）先联接后定位。先确定设计单元之间的联接方式，然后再考虑其相互位置关系。（3）联接定位。这种方式将定位和联接先后顺序模糊化，即介于上述两种方法之间。联接方式先不严格固定，同时兼顾设计单元之间的相互位置关系，继而最终确定出布局联接定位关系，得到设计单元的布置方式。
3 求解方法
传统的优化求解方法，如罚函数法、复合形法、约束变尺度法、随机方向法、简约梯度法、可行方向法等，都有较为广泛的应用。然而，随着问题规模和复杂程度的逐渐增大，传统优化方法易出现局部最优解等的局限性，为此许多研究人员提出了新的算法。目前研究较多的有专家系统技术，人工神经网络方法以及各种智能启发式算法，例如遗传算法、模拟退火算法和禁忌搜索法等。
4 设计要求
通常布局设计有一定的布局目标和要求，用dr表示。布局设计要求属于产品设计约束中的环境约束，它包括产品空间体积最小，布局密度尽可能大，产品的重心尽可能低，产品装配性好，装配路径的花费经济以及布局设计中的其它限定要求和描述等。
5 布局设计模型
在详尽分析了布局设计所涉及的各种因素的基础上，本文用布局设计模型来描述装配设计阶段的布局设计过程，简称布局模型，并将其形式化表示为如下的四元组：ldm=［du，lc，ls，dr］t。其中，du为设计单元；lc为布局约束；ls为求解方法；dr为设计要求。
6 产品多层次表达
从产品发展的全生命周期过程来看，可以得到产品的多层次表达。如下图所示，产品从需求分析阶段到后期行为阶段是一个特征演化过程。同时，诸多特征在各阶段相应视图的层次变化中都具有继承性和不完备性，并且将随着设计过程的细化和推进而逐步趋于完备。其中，由于产品的形态结构可塑性强，用户消费心理、产品的美观性、宜人性等因素在设计中摆在相当突出的地位，因而需求分析阶段的相关特征不容忽视。而功能特征、设计要求则是设计过程进化的动力所在。设计过程的特征演化主要表现在概念设计、布局设计和详细设计阶段特征的产生、继承、变异、抽象、派生、映射以及后期行为阶段的消亡等几个方面。设计方案的选择和循环往复主要发生在这些特征之间。
概括起来，多视图特征在设计过程中主要表现出下列特点：
①分类层次性。设计过程中的特征多视角性主要涉及三个方面，即功能需求、结构特性和制造特点。每类特征又可根据设计过程不同环节的需求进一步细化，形成分类层次结构，最底层即为实际工程应用中面向不同环节的基本元素。
②相互依赖性。在产品的概念设计阶段基本确定产品的功能需求；在具体化设计阶段，根据产品的功能要求，确定产品的结构特性；在详细设计（工艺设计或可制造性分析）阶段则根据产品的结构及功能，产品的批量、技术经济要求及现有的生产条件、包括人员素质，管理方式，制造环境和经验习惯等，确定产品的制造特点。同时，结构设计必须顾及产品的功能性和工艺性，这表现为特征间的反馈性。设计过程的循环反复，正是因果性和反馈性之间协调和统一的具体表现。
③关联多重性。同一功能可以由不同的结构来实现。同一结构又可以表现为不同的功能。如—个外回转面，既可能是一个支承面，也可能是一个导向面，同样，—个导向功能既可由圆柱结构，也可以用槽结构来实现。此外，同一结构特征可以用不同的工艺加工方法来形成；反之，不同的工艺方法可以实现相同的产品功能和结构。这一特点要求设计，制造过程中不断对功能、结构和制造间进行协调和优化。
④表达同一性。尽管特征有功能、结构和制造的多方面含义。其属性类型及其值域也多种多样，但其基本的作用对象都是构成特定形状结构的几何形体，任何的特性归根到底都可具体化为形状的特性以及相应的几何生成方法。
参考文献
［1］郭万林.机械产品全生命周期设计［j］.中国机械工程，2002，（7）.
