功能设计论文范例6篇

功能设计论文

功能设计论文范文1

总的来说,当前基于产品自身进化思想的研究大多还都停留在理论探索阶段,相应的计算机辅助创新(ComputerAidedInnovation,CAI)软件也十分匮乏,更加限制了设计理论的应用与发展。因此,本文在Jacob、Ma.GL等的研究基础上,通过引入系统功能分析的方法,并综合考虑功能、结构两方面因素的作用,提出了一种从多个角度进行激励分析的功能需求内生式产品创新设计方法。并在课题组开发的原型系统中实现了该功能模块,体系化、导向性地辅助设计者较好地进行产品概念设计。

内生功能驱动产品创新设计模式

1功能驱动产品创新机理

产品是基于一定物理及几何结构,在相应技术条件支撑下,实现所需功能集合的有机体。其与生俱来就是市场信息的折射,且任何产品都在按照一定规律不断的发展和进化。类似于“适者生存”的过程,在市场因素的作用下,产品也在不断的优胜劣汰。随着时间的推移,一些市场特性就逐渐被“映射”或“编码”到存活产品中,内化为产品功能或结构的一部分。正是这些蕴含于产品自身的进化特性信息为需求信息提供了一个较为高效、可靠的获取渠道。发现这些特性并使之向更优的方向转变,就可以带动产品进化,感知并满足新的市场需求。

基于这一思想,本文从功能演化角度构建了一种基于内生功能驱动的产品创新设计模式。主要通过功能演化的形式拉动结构、市场等特性进化,进而实现产品全面进化,如图1所示(功能、结构、市场等特性的进化,均是技术系统进步的反映)。其创新机理在于暂时摆脱现有技术和市场对产品设计的束缚,从产品自身出发,运用一定的功能激励策略对其进行功能改进操作,以激励产生更多新功能需求信息,实现功能进化;并针对这些功能需求进行概念求解,带动产品结构也向更适于功能实现的方向演进,进而开拓出新的市场应用空间,实现产品全面进化。

2功能激励分析策略

产品作为一个有机体,与生物体相类似,也是由功能及承载功能的结构载体组成的系统。借鉴系统功能分析的方法,结合已有产品对其加以功能结构分解,并根据其功能-组件间的链式关系及组件间的隶属关系进行系统功能建模,构建相应的基础功能模型——功能-组件链图,如图2所示。功能是产品存在的目的,功能的实现除了与产品自身结构有关外,还与超系统内其它关联组件相关。为了较好地实现对产品自身蕴含的进化特性信息的挖掘,本文提出的方法正是在系统功能建模基础上,从超系统和技术系统两个方面对已有产品进行较为全面的功能激励分析。进行技术系统分析,是为了实现其自身功能结构特性优化,增进其理想化水平。而引入超系统分析,其目的在于实现技术系统特性向超系统特性进化,进而实现超系统进化反向促进技术系统进化的作用。技术系统分析是功能激励的主要内容,超系统分析是其有益补充。

本文提出的方法是从功能演化角度,综合考虑功能、结构二因素的设计模式。因此,技术系统分析包含单组件操作、多组件操作两个方面,超系统分析则采取赋予新的功能关联关系的激励模式。对于单组件而言,功能激励主要是针对其承载功能加以改变操作;对于多组件,则从功能组合角度对其加以激励操作。基于以上考虑,本文提出从多个角度进行功能激励的分析策略,如图3所示。

基于功能需求内生的产品概念设计

1超系统组件功能关联

一般情况下,每一个超系统功能都是为了辅助产品技术系统内某个/某些功能的顺利实现,即一个超系统功能肯定与系统内某个/某些功能存在相关关系,但通常并不是与所有功能都存在相关关系(关系十分薄弱/暂未发现其相关性)。且超系统功能间通常也存在很多不相关的情况。因此,这就给产品系统提供了不小的创新思考空间。超系统组件功能关联分析正是基于对这一创新空间信息进行系统挖掘的创新策略。它通过选择某个超系统功能,在与其不相关的某个系统功能(超系统功能、系统内功能)间建立起良性关系,使其变为相关。如此,便能创造出新的产品功能需求,进而产生新的产品创意。

这种相关分析主要通过以产品超系统功能为行,所有系统功能为列,而构建的系统功能相关性分析矩阵加以分析,如表1所示。其中,“1”表示功能间存在相关关系,“0”则代表不存在,“X”表示两个功能相同(在此不予讨论)。针对笔记本电脑功能创新实例,通过在“敲击键盘”与“存储电能”间建立起关联(由0变为1),便激发出在使用者敲击键盘的同时可以产生电能,并有效地将其储存利用的新型节能笔记本电脑的创意。

2系统内单组件功能改变

系统内单组件功能改变分析主要针对技术系统内某一功能组件及其所承载的功能加以改变性操作,以激励设计者产生新的想法。

(1)功能扩展

功能扩展主要针对系统内某一功能组件,通过赋予其新的功能,从而带动其结构也发生相应的改变,进而形成能适应未来市场需求的新产品,如图4a所示。扩展的功能主要通过超系统组件功能关联分析得到,也包括由新的超系统组件引入而衍生得到的新需求功能。如在轮椅创新设计中,通过在超系统中引入台阶,以产生攀爬台阶的新功能需求,进而激励产生带越障功能的行星轮式车轮的创新方案。

(2)功能裁剪

功能裁剪主要是基于产品简化及专用化的思想,通过裁剪掉链内的冗余功能或对特定应用环境可有可无的功能,甚至一些看上去不可或缺的功能,进而带动链内其它关联功能改变,以实现产品功能、结构、工艺等方面的简化,得到更具市场竞争力的产品创意,属于破坏性创新(DisruptiveInnovation)范畴,如图4b所示。如可通过去除电视机的显示图像功能,以降低其生产及使用成本,使盲人得到相对物美价廉的新产品。

(3)功能分割

功能分割主要是对系统内某组件所承载的功能进行分割,以形成新的结构及新市场的产品创新模式,包括功能作用分割、功能量值分割两种形式。功能作用分割是将组件上承载的多个功能进行分割,进而形成多个新功能单元,以促使功能组件向更趋于专业化、标准化的方向改进,如图4c所示;功能量值分割主要将组件上承载的功能从量值上加以分割,以形成多个量值相同或不同的新功能单元,以促使功能组件向精准化、微控化等方向演进,如图4d所示。如在显示器演进道路上,通过对显示内容加以分割,激励产生了多显示器协同显示的超大显示屏。

(4)功能替代

功能替代主要建立在技术进步或技术优化基础上,在不影响产品主要功能实现前提下,通过将某组件所承载的功能利用更优的功能,或将发出某功能的组件用更优的组件加以替换操作,以带动链内其它相关功能组件改变,进而实现产品整体性能优化的目的,如图4e所示。例如,将精密机械移动替换成磁致伸缩移动的,高精密度显微镜玻片载物台移动装置创新设计方案。

3系统内多组件功能组合

系统内多组件功能组合分析主要是针对技术系统内多个组件间所承载的功能加以组合优化,以激励设计者产生创新想法,进而推动产品功能-结构改进向理想化方向逼近而引入的创新策略。

(1)功能合并

功能合并主要建立在对相同或不同功能链中具有相近或相关功能的不同组件进行系统分析的基础上,通过对其进行功能并处理操作,以实现功能、组件的高效利用,去除多余功能结构,实现产品功能结构优化的目的,演进过程如图5a所示。通过这一处理,可使产品功能结构得到优化,经济性、易操作性增强,提升其市场竞争力。如在冰箱制冰机创新设计中,将储冰装置内为定向输送冰块而进行的螺旋搅动操作,与为防止冰块粘结而加入的反向搅动操作合并,便形成了定时双向螺旋搅动装置的设计方案。

(2)功能整合

功能整合主要基于合理化配置的思想,对多组件间承载的多个功能进行优化整合处理,进而带动结构上的优化整合,以增强其系统性、经济性、适用性等综合性能,形成新的竞争优势,这一过程如图5b所示。例如,在轮椅创新设计中,通过对各组件间所承载的功能进行整合处理,最终得到利用汽缸结构实现自动调节升降高度及靠背角度调节功能,利用行星轮结构实现越障、行进功能,利用套扣结构实现可变形(变身为担架)功能等集多种实用功能于一体的新型多功能轮椅的改进方案。

(3)功能捆绑

功能捆绑主要是对功能-组件链图中功能作用密集的组件加以分析,将作用于该组件的功能,以及链内其它相关功能进行打包组合;然后,采取反问“引入该功能目的”的思考形式,探求这些功能的本质(设计需求);最后,对这些设计目的加以组合优化处理,并进行相应的功能性再设计,激励产生新的功能配置方案,实现功能集成进化,如图5c所示。这一过程通常会伴随新功能的产生,可有效带动产品结构产生较为全面的进化,进而得到更具市场竞争优势的创新产品。例如,将冰箱制冰机储冰装置的储冰功能与制冰装置的储水功能,以及输冰装置的定向输送功能加以捆绑,激励得到传输带式制冰机的创新方案。

4功能需求内生式产品概念设计过程

本文提出的方法应用的关键在于合理利用上述激励策略进行功能激励分析。将这种方法与计算机辅助创新设计模式相结合,构建的产品概念设计过程模型如图6所示。这一过程主要包含系统功能建模、功能激励分析、概念方案生成、方案优化评价四大分析模块。具体操作步骤描述如下:

步骤1产品组件、功能录入。结合已有产品对其进行功能结构分解,提取并录入产品功能组件及其所承载的功能。

步骤2功能-组件链图构建。针对步骤1的录入结果,构建相应的产品功能-组件链图,并适时对录入的功能、组件加以调整。

步骤3多角度激励分析。结合功能-组件链图及在此基础上生成的功能相关矩阵,从三大分析角度出发,利用对应的分析策略进行遍历式分析,以得到多个功能改进方向,形成相应的功能需求信息集。

步骤4概念方案求解。针对上一步分析得到的功能需求信息利用FBS方法进行知识资源检索,以映射得到相应的原理解。

步骤5领域具体化分析。结合得到的原理解及已有产品进行具体化分析,使之转化为相应的产品创新方案。这一步是结合获取的知识资源进行创造性思维的阶段,是新知识生成的过程。

步骤6方案优化评价。此步操作主要通过对生成的方案做进一步探讨,借鉴功能跟随形式(FunctionFollowForms)原理发现新产品的潜在应用市场,并结合已有信息及设计经验对方案加以优化评价,进而得到创新性、实用性及可实现性相对较好的产品创新方案。

5功能模块实现

产品创新是市场需求与技术实现对立统一的过程,是创新主体与现代设计技术有机协同的设计过程,是以知识为基础,以获取及创造新知识为核心的知识物化过程。本文基于提出的多角度功能激励的设计思想,融合认知科学、信息技术及创新设计理论,实现了该功能模块。其体系架构如图7所示,包含交互层、推理层、资源层。

(1)交互层是实现人机交互的重要单元,主要给用户提供一个友好的交互界面,提供信息输入、输出接口,并对整个设计过程加以可视化。其中,也包含管理员对系统及知识库进行的日常维护操作。

(2)推理层主要根据设计过程中用户输入的设计信息,为其提供所需的设计原理及过程推理方法支持。该层除了系统功能建模、功能激励分析等人机交互式信息操作单元外,还包括信息转换、映射求解、评价计算等多个采用推理机形式,通过调用相应的知识资源,以实现创新信息映射转换的智能操作单元。信息转换单元主要采用自然语义与基于规则推理的形式,对功能激励结果加以标准化转换;映射求解单元利用FBS方法,对生成的标准化信息进行概念求解;评价计算单元则是根据输入的评价信息,利用一定的评价规则对方案加以量化比较,以筛选得到相对较优的设计方案。

(3)资源层主要为概念设计过程提供知识支持,包括本体库、效应库、评价库等多个知识单元。

系统内的效应库、专利库等知识库主要采用功能基的形式加以组织,并提供基于自然语义的Internet3应用实例冰箱通常都在冷冻室内装一制冰装置,其制冰的工作原理与大型制冰机一样。制冰装置的上面部分放置有普通的栅格式盒子。往盒子里倒上水,冷冻一定时间后,再由一个特制的带有蜗杆减速器的电机把盒子翻转。当盒子几乎朝下时,盒子的另外一边就顶到了专门的凸出部位上。盒子倾斜后,冰块就能实现与内壁相分离,往下脱落,并掉到收集器中。这一加工过程一直会持续到收集器装满冰块为止,如图8所示。但这种制冰装置也存在很多问题,如占用空间较大,工作震动、噪声大等问题,迫切需要对其加以改进。运用本文提出的方法进行创新分析,具体步骤如下:

步骤1通过选择已有的制冰装置作为基础产品,对其进行功能结构分解,录入电机1、连杆、制冷装置、驱动减速器1、转动冰盒等产品组件及功能信息。

步骤2结合已有产品,并针对录入结果对制冰机进行系统建模,构建相应的产品功能-组件链图(如图9)。

步骤3根据超系统功能与所有功能间的关系,建立起相应的制冰机功能相关矩阵,如表2所示。并针对矩阵进行超系统组件功能关联分析,如通过在“提供水”与“转动冰层推杆”之间建立起关联,提出在“转动冰层推杆”时,根据其受到的阻力大小,实时控制是否“提供水”的创意;在“提供水”与“储存2冰块”间建立关联,提出只有当开始“储存2冰块”操作时,机器才“提供水”的新需求。针对链图,从系统内单组件功能改变、系统内多组件功能组合两个角度进行激励分析。如图10所示,经功能裁剪分析,提出去除搅拌器“搅拌2冰块”操作的创意,以减小装置的控制复杂程度;经功能合并分析,并根据经其它激励操作得到的设计过程信息,提出将驱动拨冰装置叶轮转动的“转动连杆”功能与驱动传输带转动的“转动转轴”功能加以合并的新需求,以在一定程度上实现结构简化;经功能捆绑分析,将冰盒的“储存水”功能、储冰器的“储存冰块”功能和搅拌器“输送冰块”等多个功能加以捆绑,激励产生要设计一个既能“储存水及冰块”,又能“按需定向输送冰块”的集成化装置的想法。

步骤4通过以上遍历式创新分析,生成“输送冰块”、“转动转轴”等多个功能需求。对其进行相应的知识检索,得到“一种提高冰淇淋抗融性的乳化剂以及用其制备的冰淇淋”、“超薄潜水数显磁力搅拌器”、“物料输送螺旋机构”等知识。

步骤5结合已有产品,对步骤4得到的原理解进行具体化思考,进而产生“在储冰盒内增加可溶且可食用的抗融泡沫添加剂”、“用磁力搅拌器代替机械搅拌”、“采用多栅格式制冰、储冰装置,且伴随传送带输送,出冰口处受扭曲力和重力作用而自动脱落”等多个概念方案,如图11所示。

步骤6结合已有设计经验及企业实际情况,对以上分析得到的多个概念方案进行初步评价筛选,并进行合理的市场定位,去除可实现性低、经济性差、创新性不高的噪声方案。然后,再对剩余的创新想法做进一步组合优化分析,以得到最终制冰机改进方案。即采用一种栅格式的传输带式结构,将其直接放在冷冻室的顶部沿着圆周运动,并采用一个带叶轮的旋转装置,以顶出栅格内的冰块,供用户食用;且储水罐的“提供水”功能也与传输带的运行建立起相应的控制关系,使滴水速度与栅格制冰、储冰速度保持同步。改进后的制冰机系统工作过程如图12所示。其去除了原有的冷藏室,缩减了工作空间,部分消除了收集、储存冰块所带来的各种不便,并通过合理调节传输带的运行速度,可实现按用户需求持续提供冰块等优势。

功能设计论文范文2

计费器组成方框图如图1所示。

1.1主控模块

主控模块如图2所示。

CPU选89C51RC2,它的主要特点是:ROM为32KFLASH,RAM为512byte;具有双DPTR寄存器、一个硬件看门狗定时器、3个16位定时/计数器、7个中断源,其它与MCS51基本相同。双DPTR寄存器给软件编程带来了很大的方便。

复位、看门狗及电源监控由MAX813芯片来完成。计费器在营运过程中,由于干扰等各种因素的影响。有可能出现死机现象导致出租车无法正常营运。为了克服这一现象,除了充分利用CPU本身的看门狗定时器外,还需外加看门狗电路。MAX813的主要特点如下:

(1)系统上电、掉电以及供电电压降低时,第7脚产生复位输出,复位脉冲宽度的典型值为200ms,高电平有效,复位门限为4.65V。

(2)如果在1.6s内没有触发该电路(即第6路无脉冲输入),则第8脚输出一个低电平信号,即看门狗电路输出信号。

(3)手动复位输入,低电平有效,即第1脚输入一个低电平,则第7脚产生复位输出。

(4)具有1.25V门限值检测器,第4脚为输入,第5脚为输出。

实际应用时,将第1脚与第8脚相连,第7脚接CPU的复位脚(89C51RC2的第9脚),第6脚与CPU的P1.0相连。在营运过程中,P1.0不断输出脉冲信号。如果因某种原因CPU进入死循环,则P1.0无脉冲输出。于是1.6秒后在MAX813的第8脚输出低电平,该低电平加到第1脚,使MAX813产生复位输出,使CPU有效复位,摆脱死循环的困境。另外,当电源电压低于门限值4.65V时,MAX813也产生复位输出,CPU处于复位状态,不执行任何指令,直到电源电压恢复正常,因此可有效防止因电源电压较低时CPU产生错误的动作。

时钟及存储器由芯片DS1244Y来完成,该芯片是一具有幽灵式(Phantom)时钟的32K×8NVSRAM,第1脚为复位脚,其余和一般SRAM兼容。它提供嵌入式RTC和全静态非挥发性RAM,含有内芷式锂电池和控制电路。此控制电路不断监视Vcc,当Vcc>4.5V时,DS1244Y提供全部功能;当Vcc<4.0V时,写保护有效,所有的输入变成“Don''''tCare”,所有的输出处于高阻态;当Vcc≤3.0V时,电源自动切到内部的锂电池。NVSRAM的操作和原来的SRAM一模一样,但时钟操作有区别。一次完整的时钟操作由D0脚串行输入预定的8个字节(即64个bit)给DS1244Y,DS1244Y收到8个字节后,再通过D0脚串行写入或读出8个字节(即时钟数据)。编程时间将NVSRAM的最后一个字节地址(7FFFH)定义为时钟地址。因此,NVSRAM的最后一个字节空间不能作RAM用。实际设计电路时,将DS1244Y的第1脚(RST)与CPU的P1.1相连。CPU复位后,由软件通过P1.1给出一个低电平使DS1244Y复位。须特别注意的是DS1244Y的第1脚不要与Vcc相连。假如与Vcc相连,当CPU产生复位时(此复位可由看门狗或手动产生),如果此时CPU正在对时钟进行读写,则CPU复位后,会对RAM或时钟进行读写操作,导致意料不到的错误。有关DS1244Y的具体用法请见参考文献[1]。

打印功能,可通过选项设定,也可选择税控打印。各种打印命令及资料均由电脑通过RS-232或手持式资料传输器传给计费器,存储在DS1244Y中。以何种格式打印何种数据完全由用户自动选择,因此可适用不同地区、不同客户之需要。

计费器可使用司机卡、采集卡、收费卡及税控卡等四种IC卡,究竟使用哪种卡可由选项控制。司机卡表示每次开机均要插入对应卡(一台出租车对应两张司机卡),计费器才能正常工作;采集卡可采集计费器中存储的各种营运资料;收费卡表示乘客可使用该卡支持车资;税控卡由税务部门发行,只有税控计费器才需要此卡。

计费器通过一条I/O线控制语言接口电路。乘客上车时,CPU给出50ms的低脉冲使语音接口电路说一段话。乘客下车时,CPU给出20ms的低脉冲使语音接口电路说另一段话。

计费器可通过RS-232与电脑进行

串行通信,通过电脑设置计费器的各种参数及采集计费器里存储的各种数据。

1.2税控模块

该模块由税部门专门提供,税控计费器需要此模块,非税控计费器则不需要此模块。主控模块与税控模块实行串行通信。计费器正常工作时,主控模块按要求将各种数据串行传送到税控模块,税控模块将收到的数据存储或显示。

1.3电源模块

该模块为一开关电源,将输入的12V直流电源变为稳定的5V电源。由于12V电源由出租车上的电瓶提供,其电压有一定的离散性,当电瓶质量不好时12V电源较低。而开关电源的适用范围较广,且驱动能力较强,使用开关电源可有效防止因输入电压过低而产生的各种故障现象。设计电源模块应注意电源的抗干扰能力。

1.4按键显示模块

按键显示模块如图3所示,共需4片4511、1片4028、1片2003、20个数码管及一些发光二极管(作为指示灯,如计程、计时收费指示灯)。计费器提供6个按键功能,但税控计费器不需要6个按键,只需要3个按键,因而无需4028译码器,利用CPU的三条I/O线即可实现三个按键的功能。

1.5防作弊及脉冲输入模块

防作弊及脉冲输入模块如图4所示。为了提高计费器的防作弊功能,采用了两片PIC508,传感器中装一片PIC508,计费器中装一片PIC508。其工作原理如下:每次计费器复位后,计费器中的PIC508送一随机数(1个字节)作为密码给传感器中的PIC508,车辆每产生一个脉冲,传感器中的PIC508均要将此密码送回到计费器的PIC508。只有密码正确,计费器中的PCI508才发正确信息给CPU,表示输入了一脉冲,否则发错误信息给CPU。当CPU收到三次错误信息(次数可任意设置)时,CPU报警表示有作弊现象。由于不同时刻,即使同一个计费器的密码也不相同且是随机,因此采用该方法能效地防止司机作弊。

2软件设计应注意的问题

由于计数器的选项多达64个,功能齐全,能适应不同地区的需要,软件编程及调试比较复杂,需要特别小心。为了使计费器稳定、可靠地工作,软件设计主要考虑了以下几个方面:

(1)为了防止计费器死机,软件编程时采用了指令冗余技术、软件陷阱技术以及软件看门狗技术。请参见参考文献[2]。

(2)为了防止程序“乱飞”而非法修改计费器所设置好的各种参数,从软件的角度对计费器的各种参数进行了多重保护。必须通过“合法”的途径才能修改参数,而程序“乱飞”也不能修改计费器所设置好的参数。

(3)司机卡、采集卡、收费卡、税控卡共用一个IC卡接口,税控模块优先访问插入的IC卡并进行判断,直接与税控初始化卡税务信息卡和税务稽查卡交换信息。如果不是税控卡,则将控制权交给主控模块,主控模块要注意区分卡的类型,按照IC卡的有关控制命令正确编程。

(4)对DS1244Y时钟操作时,串行输入数据的第5字节的第5位(RST)须置0,以便DS1244Y能接收复位信号。每次上电后,由软件对其复位。

(5)任何时候均要注意保存好计费器所处的状态及各种数据,复位后计费器能够回到原来的状态。如计费器处于载客状态,复位后计费器仍然回到载客状态,且车资、收费里程、收费时间及单价同复位前一样。

功能设计论文范文3

内容摘要:迄今为止,我国依然维持城乡分治、政府垄断城市土地一级市场的制度。一方面,造成农村与城市土地分属不同法律约束,由不同机构管理,形成不同的市场和权利体系;另一方面,形成只要涉及农地变为建设用地,就要通过政府征地,任何单位建设用地都要使用国有土地。这种制度使政府成为农地变为建设用地的唯一决定者,成为城市土地一级市场的唯一供应商。本报告强调了以建设主体功能区为契机进行国土规划的必要性,提出了主体功能区建设中制定土地政策的基本原则,并按优化开发区域、重点开发区域、限制开发区域和禁止开发区域,设计了相应的土地政策。关键词:土地制度,主体功能区,区域性土地政策一、引言迄今为止,我国依然维持城乡分治、政府垄断城市土地一级市场的制度。一方面,造成农村与城市土地分属不同法律约束,由不同机构管理,形成不同的市场和权利体系;另一方面,形成只要涉及农地变为建设用地,就要通过政府征地,任何单位建设用地都要使用国有土地。这种制度使政府成为农地变为建设用地的唯一决定者,成为城市土地一级市场的唯一供应商。改革提高了市场配置资源的程度,但是政府同大型国有企业垄断上游资源一样,对土地的垄断却进一步强化。中国经济由投资拉动的现状,是与大部分投资由银行提供以及地方政府用土地撬动金融密切相关的。法律赋予地方政府对土地的垄断权,不仅是地方政府赖以生存和维持运转的重要保障,而且也促成了地方政府以土地启动经济增长的特殊激励结构。政府征地、卖地越多,地方可支配收入就越多,政府掌握的土地越多,城市扩张成本就越低,招商引资越便利,政府税源越多。这种增长方式的弊端已在财政、税收、金融、投资、价格形成机制、社会和谐、政府行为诸多方面彰显出来。土地参与宏观调控,其宗旨是约束地方政府行为。但是,土地调控的闸门在中央,而土地闸门的把手还在地方,加上地方财政严重依赖土地及其相关收入的现状得不到改变,地方政府就有将闸门把手拧开甚至放闸的冲动,进而使中央政府的土地调控效果大打折扣,对经济社会可持续发展提出严峻挑战。必须对现行土地制度进行根本改革。本报告强调了以建设主体功能区为契机进行国土规划的必要性,提出了主体功能区建设中制定土地政策的基本原则,并按优化开发区域、重点开发区域、限制开发区域和禁止开发区域,设计了相应的土地政策。二、推进形成主体功能区土地政策的基本思路(一)以进行主体功能区规划为契机,开展国土规划在我国经济发展的规划中,有以经济发展为主导的五年计划,有以土地利用管制和耕地保护为主的土地利用总体规划,有以满足城市化发展的城市建设规划和乡村规划。这几个规划在实施过程中,各自为政,相互冲突,导致规划的效力大打折扣。经济发展规划以GDP等增长指标为主导,决定一个地方在一个阶段的经济面貌,也决定地方领导的政绩,因此,往往成为主导性规划。城市建设规划直接与一个地方的城市化程度相对应,而且城市外延的扩大也决定一个地方城市政府的财政能力,加上我国目前正处于城市化的快速发展阶段,在城市建设规划方面,出现2-3年各地就进行一次规划修编,也就不奇怪了。土地利用总体规划是在给定一个时期的经济发展速度和城市化程度的前提下,对一个地方土地利用结构、土地转用和耕地保护量的指标性规划,但是,由于各地的经济发展速度和城市化水平大大超过预期,另一方面,由于我国改革后的第一个土地利用规划是1997年编定的,带有明显的计划经济色彩,对经济发展预期明显过低,造成土地利用总体规划大大滞后,越来越失去其权威性,甚至在一些地区成为制约经济发展的瓶颈。主体功能区规划,是国土开发战略性、基础性、约束性的规划。要以主体功能区规划为基础,以国民经济和社会发展规划为依据,以城市规划和土地规划为支撑,逐步建立定位清晰、功能互补的国土开发规划体系。以推进形成主体功能区为契机,把国土规划提上议事日程,从可持续发展和区域协调发展的角度,对国土进行全面规划,实行科学的国土开发和保护,对于优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发的土地进行科学布局,以《国土规划法》的形式予以明确,提高规划的科学性,减少行政干预,减少下位法之间的冲突和矛盾。(二)有利于空间合理布局,形成区域梯度发展改革二十多年来,区域之间的调整,土地政策起到了很重要的作用,20世纪80年代乡镇企业的发展打破了国有企业一统天下的局面,区域朝着均衡方向发展,而乡镇企业之所以能全国遍地开花,在很大程度上得益于当时的政策鼓励农民利用集体的土地自办企业,解决农民的就业和收入问题。90年代初,珠江三角洲的崛起,除了比邻港澳的便利外,也得益于当时广东比较灵活的集体土地进入市场的办法,据调查,这一区域50%以上的建设用地属于集体建设用地,这就大大降低了企业创办的门槛,为招商引资创造了大大便利。90年代末以后,长江三角洲的发展尽管已面临新《土地管理法》的严格管理,但这一区域80年代乡镇企业大发展时,留下了大量存量集体建设用地,为长三角工业化城市化提供了巨大的土地空间。随着珠三角和长三角的高度工业化,土地稀缺性大大提高,产业转移势在必然,中部和西部局部地区成为承接产业转移的重要区域。土地政策的制定和实施必须要充分考虑各地经济发展状况不一,土地要素的角色和功能应有所差异。在优化开发区,由于土地稀缺性十分高,如果继续沿袭政府独家控制土地、低价供应土地支持工业和大比例行政划拨用于基础设施土地的思路,不仅导致土地的不集约、节约利用,而且也不利于这些地区的城市化和工业化的匹配发展;重点开发区域将扮演承接优化开发区产业转移的重要角色,土地政策的制定和实施应当借鉴优化开发区起步和发展阶段以灵活性和创新性支持工业化和城市化的经验,避免建设用地完全通过征用的倾向,给集体建设用地进入市场开辟一个通道,将对优化开发区的发展具有重要战略意义;限制开发区和禁止开发区是以环境保护为主,土地政策的制定和实施则应以强调补偿机制的完善为主,通过补偿和转移支付,缩小这两个区域与优化开发区和重点开发区的差距。因此,在推进形成主体功能区建设中,根据不同区域的功能定位,形成区域性的土地政策,将有利于区域发挥比较优势,形成区域之间协调发展。(三)建立和健全补偿机制,缩小区域差距,实现区域共同发展我国经济区域发展之所以形成各地单纯追求经济发展,一个很重要的原因是,一个地方不抓经济,该地区与其他地区的差距就会不断拉大,地方政府收入也上不来。地区之间经济发展水平的差距由它们之间的工业化、城市化程度决定,而工业化、城市化程度的差异又带来政府获得的土地收入的差距。一个地区的工业化、城市化水平越高,居民购买力越强,房地产业越活跃,土地市场也越发展,政府土地收入也越高。反之,一个地区的工业化、城市化程度越低,居民购买力越低,房地产业不发展,土地市场也无法发展,政府土地收入也极其低微。这是这一轮经济发展背后政府收入状况差异的真实写照。尽管我们力图通过财政转移支付解决地区之间的平衡,但由于地区之间差距的根源在于预算外收入的差距,一个地方的产业不发展,尤其是地方可支配的收入上不来,光靠财政转移支付,无法带来地方富裕和地方政府财政状况的好转。解决的办法是,根据主体功能区的区域划分原则,对于能发展的区域(优化开发区域和重点开发区域)在土地政策、尤其是建设用地指标有所放松,支持优化开发区域城市化的进程和重点开发区域的工业化进程;对于限制开发区域和禁止开发区域,除了已经实行的财政转移支付和退耕还林、还草政策外,在财政上专辟生态和环境保护基金,给予补偿;除了中央财政渠道外,还应探索区域之间发展权机会损失补偿机制,即由优化开发区域和重点开发区域获得了发展权的区域向被限制和禁止发展区域进行发展权补偿,办法包括建设用地指标可交易,建立政策性移民专区等等,让限制和禁止发展区域享受工业化和城市化的成果,让优化开发区域和重点开发区域享受优良的环境,形成全局范围的经济、社会、自然可持续发展。(四)充分发挥市场机制的作用,实现稀缺土地资源的集约、节约利用我国上一轮经济发展中,政府通过垄断土地供应主导经济发展进程,这种增长模式,虽然保证了工业化和城市化的高速度,但也带来政府经营土地和金融的高风险,农民权益受损,土地的粗放利用,形象工程林立,环境恶化,土地腐败。我国经济已进入追求增长质量和经济、社会与资源环境可持续发展新阶段。土地尽管在区域发展中还将扮演重要角色,但土地启动经济成长的机制必须要有根本改变。那就是,要减弱政府对土地的行政配置和独家垄断,发挥市场在土地配置中的基础性作用,通过价格机制反映土地资源的稀缺性,引导土地的更集约、更节约及更有价值利用;将财产权在土地利益分配中的作用摆在重要位置,让土地所有者农民集体分享城市化工业化带来的土地价值增值的成果,促进社会和谐和政治稳定。具体而言,在优化开发区,土地政策的重点是,强化市场机制的作用,政府逐步退出对土地征用和供应的垄断,诱导目前过量的基础设施用地和工业用地向城市用地的配置,将一些对农民财产性补偿的个案探索上升到地方普适性做法,并形成地方规章,对农民土地权益实行合法保护。在重点开发区的经济起飞阶段,一定要吸取优化开发区的经验教训,改变靠土地招商引资和以土地抵押从事城市基础设施投资的思路,真正发挥市场在配置土地资源中的作用,既通过价格机制保证稀缺土地得到最优利用,又通过健全市场和农民土地产权保护,降低企业创办门槛,实现农民土地权利对土地级差收益的分享,为实现城乡统筹和共融提供制度空间。三、主体功能区的土地政策设计(一)优化开发区的土地政策1.优化建设用地供应结构,促进城市化和工业化协调发展。(1)改变优化开发区土地供应目前工业用地比重过高,城市商业等三产用地比重过低的局面。应着力研究发达国家和地区同等经济发展水平下,城市用地与工业用地的比重关系,提高土地的集约度和利用效率,推动优化开发区从过于依赖工业增长向依赖城市三产发展的转变,促进城市集聚效应对整个经济的带动作用。(2)在土地增量不大幅增加的前提下,增加商业和房地产用地的市场供应量,促进房地产市场的健康发展。具体途径是,将建议(2)中提到的减少的行政性划拨用地,转用于通过市场方式供应于经营性用地,以及将建议(4)中提到的工业性协议用地减少的部分直接通过市场方式供应转用于城市经营性用地。2.强化市场在建设用地配置中的作用,探讨政府逐步退出垄断土地供应的途径。(1)严格限定行政划拨用地的用途和比重。目前行政划拨用地的用途过于宽泛,占地过多,既浪费土地,又易滋生腐败。建议对建设用地中划拨用于公共设施建设的比重做出严格限定,清理一些以公共利益名义实际是营利性的用地。进行某些公共用地按市场价赔偿的试点。减少行政划拨的公共建设用地的用途和比重进行严格限定,尤其是作为所谓提升城市品位的大广场、大马路、豪华办公楼等做出严格限定。(2)着手制定“公共利益征地否定式目录”,明确规定以盈利性为目的的用地不得征用,土地的征用必须坚持《宪法》和《土地管理法》规定的“为了公共利益的需要,可以对土地实行征收和征用”的原则,改变目前只要是经济建设需要就实行征用的做法。为了解决“公共利益”在法律上难以准确界定的情况,建议出台政策明确规定,只要是以盈利为目的的用地,即可判定为非公共利益,这类用地不得通过征用获得,并列出不属于公共利益用地的名录,作为将来国土部门监察的重要内容。(3)限定政府储备土地为存量土地,严禁征用农民集体土地纳入土地储备范围,明确土地储备中心主要通过对存量建设用地的收购和收回以获取土地。3.严格控制建设用地增量,把盘活存量作为土地政策的着力点。(1)出台政策统一处理历史遗留问题,在制度上堵住新的土地空闲置。抓住当前土地资产价格上涨的有利时机,以盘活闲置土地为目的,由国务院尽快出台关于处置国有闲置建设用地历史遗留问题的规定,对闲置用地的界限、类型、范围、期限,金融机构抵债土地缴纳闲置费、土地收回和相关税费等作出明确政策规定。同时,加强土地利用制度改革,加大土地腐败的处罚力度,进行土地保有环节的税收征收试点,提高房地产商持有土地的成本,防止土地投机。(2)对存量集体建设用地的确权进行分类处理,在政策上既要给出路,又要防止违法用地合法化。对“无证用地”、“历史用地”要视情给予专项指标支持和减免税费,由登记机关直接按历史用地进行确权发证。属于旧厂房改造,须根据有关规定完善用地和规划报建手续后方可进行。对违法用地的旧厂房拆迁,应视情给予补偿。为防止地方借改造之机扩大集体建设用地范围,建议国土部门在珠三角地区进行存量集体建设用地确权试点。(3)尊重农民土地财产权利,构建利益共同体。政府应主要从旧物业改造带来的产业升级和物业的税收中受益,土地价值升值的绝大部分应留给农民集体;在物业改造中,尊重农民意愿,尽可能保持土地的集体所有;对于需要政府和社会资本介入的大型物业改造项目,要保留合理比例和位置较好的物业给农民集体,让农民集体长期享有物业出租的收入。[1][2][][]4.实行功能区内城市建设用地增加与农村建设用地减少挂钩试点。(1)由城市建设用地区域向对口农村建设用地减少区域支付土地复垦费用。(2)在建设用地挂钩过程中,城市区域要留一定比例的建设用地给原腾出建设用地的农村区域,作为工业和城市发展用地;(3)城市区域应向腾出建设用地吸纳一定比例的人口进城,这部分进城农民享受与城市市民同等的公共服务。(4)对于整理出的闲置建设用地,可以不占用年度建设用地指标。5.以主体功能区的范围界定耕地占补平衡,逐步实行功能区域之间的耕地保护与补偿机制。(1)在优化开发区,既要阻止稀缺土地资源被大面积圈占,又要解决建设用地后备资源的供应瓶颈。以浙江为例,土地严管前,浙江省已有各类开发区规划面积1521平方公里,启动开发面积484平方公里,仅占32%,大量土地未被利用。但是,受制于建设用地的按计划指标控制与管理,再过5到10年,浙江的一些城市将面临无地可用的窘况。2000至2004年,全省建设用地平均年使用量约50万亩,最高年份达70万亩。土地严管后,2005年国家下达的建设用地指标16.5万亩,加上已获批准可使用的折抵指标共20多万亩,大量已批项目等地开工。建议对优化开发区域的现有农保率作出调整,以适应地方经济发展和城市化进程。(2)在划定功能区之后,为了协调区域内的经济发展,可以考虑改变目前以省为单位实行耕地占补平衡的办法,改为以功能区域为单位,实行耕地占补平衡。(3)建立农田保护的地区补偿机制。鉴于区域之间以及同一地区不同县市之间发展工业化、城市化程度的差异,它们占用基本农田的量也不一样,各地只能通过县内、地区内、省内基本农田指标的置换,解决经济发展用地与基本农田保护平衡,这种做法一直没有得到中央认可。随着经济发展,这种做法将越来越普遍,甚至出现跨省平衡。建议出台功能区域之间就基本农田指标异地置换的原则、方式和补偿机制等出台有关政策,这样既可以解决工业化、城市化快速发展地区的用地需求,又有利于基本农田保护面积大的地区获得一定的货币补偿。6.进行土地财产税改革试点,培植地方政府可永续利用的地方税源。(1)启动土地财产税改革,让城市政府有永续的收入来源。根据各国经验,土地财产税一般作为地方政府主要税种,可以成为地方政府可持续性收入的重要来源。在操作上先易后难,合并税种,统一征收,分步实施。建议将与土地财产相关的税费由多个部门征收,改为只由税务部门征收;将现行的各种土地税费合并为三个税种,即土地占用税、土地保有税和土地交易税。土地占用税是对土地农转非行为的征税,将现在的耕占税、耕地开垦费、新增建设有偿使用费合并征收,体现保护耕地的目的;土地保有税是对持有建设用地者的征税,基于土地的不可再生性和随着经济发展必然升值的情况,可由中立的土地评估机构公布一个地区一定时期的土地价格,税务部门根据地价上涨的情形对土地持有者征收一定比例的土地保有税;土地交易税是对建设用地的交易行为征税,既让地方政府可以获得稳定的税源,也有利于土地转向最有价值的使用。(2)在土地财产税改革探索阶段,尽快出台土地出让金纳入地方预算管理实施办法,并明确土地出让金由地方使用,中央不参与其利益分配。中央可明确规定,将国有土地使用权出让总价款全额纳入地方预算,缴入地方国库,实行“收支两条线”管理,有利于这笔资金的规范有效使用。但是,在操作上要注意以下两点:一是,预算资金管理是年初进行预算,年终审核,而土地出让金是政府出让土地所得,它是一种政府垄断下的市场行为,当年计划出让多少土地可以由有关机构控制,但出让金多少则受市场左右,土地出让金如何纳入地方预算管理要有具体实施细则。二是,中央在土地出让金预算管理的规定中,应规范和提高土地出让金的使用效率,决不可成为主管部门在摸清地方家底后分配地方土地收入的契机。7.尝试工业用地和农民宅基地进入市场,让农民分享工业化、城市化成果。(1)尝试政府放弃对工业用地的垄断供应,让农民集体土地直接进入工业用地市场。建议政府放弃对工业用地的垄断供应,让农民集体土地直接进入工业用地市场,这样,一方面可以减轻政府的财政压力,另一方面有利于农民分享土地级差收益,使稀缺的建设用地按市场价格配置到更有价值的使用。广东省政府积极推行以农民集体建设用地直接进入市场的做法,值得推广。(2)给被征地村留一定比例的经济发展用地,由村集体经济组织建造标准厂房、铺面等,用于出租,租金收益以股份形式在村民中分配。实践证明,村留用地既有利于村级经济壮大,在农村公共财政缺位的情况下,土地出租收入成为农村公共品提供的重要来源,而且土地分红也成为发达地区农民分享土地级差收益的重要途径。建议中央出台专门的政策,就留用地的比例、使用办法、收益分配原则等作出具体规定。(3)保护农民利用宅基地出租房屋获取收入的权利。在城市化进程中,农民受益最大的一块是利用宅基地盖房,获取出租收入。鉴于现行法律中对宅基地的权属没有明确规定,出现政府侵占农民宅基地或农民在现有宅基地上超规定盖房的双重局面,因此,必须在法律上明确宅基地为农民财产的同时,对宅基地的申请、使用与出租等作出明文规定。尤其防止一些地方以旧村改造和新农村建设为名,侵犯农民宅基地权利。(二)重点开发区的土地政策1.逐步加大市场在土地资源配置中的作用,警惕和防范政府经营土地风险。(1)改变建设用地指标过于集中于大城市的局面。在重点开发区,政府在建设用地上行政配置资源的色彩浓,对经济发展的负面影响大。在一些省份,2/3以上的建设用地指标被集中使用于省会城市和少数几个中等城市,不利于区域协调发展,应该予以改变。(2)在重点开发区,地方政府也借鉴优化开发区的做法,实行政府土地储备和独家经营土地,但是,由于经济发展尤其是房地产市场发育不足,土地出让收益不理想,政府经营土地并非一本万利,应减少政府独家供应土地的局面,禁止政府将增量土地放入土地储备。(3)在重点开发区,基础设施用地比重过高,带来供地结构的不合理,也影响土地收益,应当予以改变。2.尝试工业用地直接进入市场,维持我国制造业的全球优势。审慎评估政府垄断工业用地“招、拍、挂”对我国工业化的影响,让农民集体土地直接进入市场。工业用地“招、拍、挂”出让政策的出台,可以在一定程度上遏制地方政府压低地价招商引资行为,但也会提高重点开发区的工业用地的成本。我国现在正处在工业化的关键阶段,农业劳动力的转移和工业向重点开发区转移,都有赖工业化继续保持一定增长速度。优化开发区的经验表明,在符合规划和用途管制的前提下,农民直接将集体建设用地以出租、出让、转让等形式供应给企业,既大大降低了企业的用地成本,又保证了农民可以长期分享土地增值收益,地方政府可以获得企业税收和土地使用费。推广地方农民集体建设用地直接进入市场的做法,有利于大量中小企业到广大重点开发区域落户,促进制造业向重点开发区域的转移,继续保持我国制造业在全球的竞争优势。3.维持工业化、城市化进程中集体和国有土地的“同地、同价、同权”。(1)城市化进程中的土地国有化趋势应该有所遏制。在法律有待修改的情况下,要用好土地利用总体规划和城市建设规划这个龙头。规划就是法律,一切用地以规划为蓝本,不能突破规划,也不能利用政府权力随意修改规划。防止地方利用村改居、市改区、区域调整、城市化改制等所谓创新,变相大面积圈占农地。(2)在制度上确保建设用地两种所有制的长期并存。我国宪法确立的土地国有制和集体土地所有制的并存,有利于维护我们这样一个农业人口大国的长期稳定。但是,由于现行有关法律造成城市化的同时土地就必须国有化的现实格局,建议在宪法中可考虑修改以城乡分割来划分两种土地所有制的提法。不仅要赋予农民农地农用时的长期而有保障的土地使用权,而且要赋予农民在农地转为建设用地时的土地使用权、收益权和转让权。(3)给被征地村留一定比例的经济发展用地,由村集体经济组织建造标准厂房、铺面等,用于出租,租金收益以股份形式在村民中分配。实践证明,村留用地既有利于村级经济壮大,在农村公共财政缺位的情况下,土地出租收入成为农村公共品提供的重要来源,而且土地分红也成为发达地区农民分享土地级差收益的重要途径。建议中央出台专门的政策,就留用地的比例、使用办法、收益分配原则等作出具体规定。(4)保护农民利用宅基地出租房屋获取收入的权利。在城市化进程中,农民受益最大的一块是利用宅基地盖房,获取出租收入。鉴于现行法律中对宅基地的权属没有明确规定,出现政府侵占农民宅基地或农民在现有宅基地上超规定盖房的双重局面,因此,必须在法律上明确宅基地为农民财产的同时,对宅基地的申请、使用与出租等作出明文规定。尤其防止一些地方以旧村改造和新农村建设为名,侵犯农民宅基地权利。4.尽快制定规范集体建设用地流转的法律,结束集体建设用地大量非法流转的局面。(1)应在符合规划的前提下,集体土地应与国有土地一样,可以出租,出让,转让,抵押;可以获得与国有土地具有同等权利的《集体土地使用权证》;农民可以获得土地流转的绝大部分收益;集体非农建设用地必须符合规划控制,依法取得。(2)所有非农建设用地的安排必须符合土地利用总体规划,农用地转非农建设用地必须在规划的控制下,按年度用地计划实行农用地转用,依法进行土地登记,办理转用手续,取得转用证书。(3)要对所辖地域的非农建设用地作一次认真普查,制定出补办转用手续的最后期限和罚则,使所有非农建设用地必须依法取得,禁止私下流转的土地黑市;建立集体建设用地使用权交易市场。在符合土地利用规划和用途管制的前提下,依市场原则将集体建设用地使用权进入市场进行交易,这一过程不改变集体土地所有权性质,任何建设用地使用者都可根据市场公平交易的原则,与集体土地所有者或建设用地使用者进行等价交换。土地使用权价格应该是市场价格。(4)加强集体土地收入的管理,确保农民成为土地流转收益的主要获得者。在土地产权上,严格界定集体经济组织和农民在土地权利,在流转收益分配上的关系,要加强对集体经济组织土地收益资金的管理,将土地流转收益最大程度地运用于农民的社会保障,以保障农民的长远生计。5.进行功能区内城市建设用地增加与农村建设用地减少挂钩试点。(1)由城市建设用地区域向对口农村建设用地减少区域支付土地复垦费用。(2)在建设用地挂钩过程中,城市区域要留一定比例的建设用地给原腾出建设用地的农村区域,作为工业和城市发展用地。(3)城市区域应腾出建设用地吸纳一定比例的人口进城,这部分进城农民享受与城市市民同等的公共服务。(4)对于整理出的闲置建设用地,可以不占用年度建设用地指标。6.以主体功能区的范围界定耕地占补平衡,逐步实行功能区域之间的耕地保护与补偿机制。(1)在划定功能区之后,为了协调区域内的经济发展,可以考虑改变目前以省为单位实行耕地占补平衡的办法,改为以功能区域为单位,实行耕地占补平衡。(2)建立农田保护的地区补偿机制。鉴于区域之间以及同一地区不同县市之间发展工业化、城市化程度的差异,它们占用基本农田的量也不一样,各地可以通过县内、地区内、省内基本农田指标的置换,解决经济发展用地与基本农田保护平衡。(3)随着经济发展,跨省耕地动态总量平衡将不可避免,建议出台功能区域之间就基本农田指标异地置换的原则、方式和补偿机制等出台有关政策,这样既可以解决工业化、城市化快速发展地区的用地需求,又有利于基本农田保护面积大的地区获得一定的货币补偿。(三)限制开发区的土地政策1.建立生态保护的财政和地区补偿机制。(1)国家财政专门设立生态保护基金,作为对限制开发区域保护环境的补偿。(2)继续维持10-15年的退耕还林补偿政策。这一政策在其他区域可以停止,但是对于限制开发区域必须继续,这对于生态修复将起到十分有效的作用。(3)国家出台政策,建立发达地区向限制开发区域的环境补偿办法。2.加大林权、草场权属改革,增大当地人口从林业、草业中的获利。(1)改革森林采伐制度,提高林业经济效益;(2)林地权属的长期化;(3)解决草场的“公地悲剧”问题,解决草场界定中的技术和产权问题。3.对于资源性利用的产业发展予以土地政策的支持。限制开发区不可能完全脱离工业化进程,带来当地人口致富,应该支持当地资源性产业的发展。在建设用地指标上,改变完全集中于大中城市的格局,对于限制开发区内一些县发展资源性产业给予一定的土地指标。(四)禁止开发区的土地政策1.建立生态保护的财政补偿机制。由于本区域主要是国家森林公园或自然保护区,资源的保护具有国家公共品的特性,因此,必须建立限制开发区域的土地和资源保护的受益主体已经超越本地区人口,因此,必须由中央财政专门设立生态保护基金,作为对限制开发区域保护环境的补偿。2.继续执行退耕还林和生态修复补偿政策。前些年实施的退耕还林还草政策,对于禁止开发区的生态恢复起到了十分积极的作用,考虑到这些地区的生态正处于修复期,当地农民还没有经济能力承担后续功能,继续10-15年的中央财政支持相当关键,因此,这一政策对于禁止开发区域必须继续,这对于生态修复将起到十分有效的作用。不仅如此,在实施主体功能区以后,由于禁止开发区主要承担生态功能,中央财政应对本区域生态修复以后的维护设立专门资金。3.加大政策性移民力度,让禁止区域人口分享工业化城市化成果。禁止开发区域多为生态脆弱区域,资源的承载力不堪重负是环境恶化的主要原因。国家应和优化开发区域及重点开发区域协同,做好政策性移民工作,让限制性区域的人口分享工业化和城市化的好处,尤其是分享土地级差收益带来的好处。(1)由禁止开发区域政府与优化和重点开发区域政府联手,建立政策性移民专区,输入区和输出区政府联合组织管理区,在土地、就业、教育、社会政策等方面形成特殊政策,利于移民长期安置;(2)输入区和输出区建立建设用地指标交易平台,输入区给予输出区土地收益补偿。4.加大林权、草场权属改革,增大当地人口从林业、草业中的获利。禁止开发区域不仅要进行生态的修复,还要增加生态保护的效益,关键是改变在林、草方面只重保护、忽视效益的思路,应建立从保护中增加收益的制度安排。(1)改革森林采伐制度,提高林业经济效益;(2)林地权属的长期化;(3)解决草场的公地悲剧问题,解决草场界定中的技术和产权问题。

功能设计论文范文4

【关键词】艺术设计理论 实践性 多学科性 系统性美学

【中图分类号】J01 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)16-0015-02

艺术设计作为一门学科的科学范畴,是指“现代工业批量生产的条件下,把产品的功能、使用时的舒适和外观的美有机地、和谐地结合起来的设计。”艺术设计是与大工业的社会基本实践相关联的,艺术设计还借助于现代高科技手段电脑网络系统,设计理论综合了多学科的理论,其中不仅包括一般的美学理论和艺术理论,还包括自然科学和技术科学的理论,在方法论层次上,不仅运用传统的哲学理论,还引进系统科学的最新成果,这一切都使艺术设计理论作为具有鲜明的时代特点,代表了美学发展的方向,对美学发展具有重要的意义。

一 艺术设计理论的实践性对美学的意义

艺术设计因为与大工业相联系,使其理论具有强烈的实践性。现代艺术设计的诞生就表现出强烈的干预社会生活的愿望。其最早的理论代表人物英国的艺术理论家、画家、诗人和政论家罗斯金,就密切关注艺术和技术相互作用的伦理方面,从道德主义立场批判资本主义社会。罗斯金在牛津宣称,在各种艺术领域中,从高级的艺术到低级的艺术(指衣服、器皿、家具等产品的制造),艺术的健康方向首先取决于它在工业中的应用。他认为,工业艺术、日用艺术是艺术大厦的基石,而这些艺术的基础是天赋、美和效用三位一体。罗斯金的这些想法和做法对于美学的发展具有跨时代的意义。

罗斯金的观点涉及一个重大的理论问题,即美学、艺术和生活三者关系。传统的美学基本上是建立在纯艺术上的,由于在文明社会,社会的分工决定艺术与其他社会实践的距离和艺术家与其他社会成员的角色的不同,就使得传统美学非常强调审美意识的“非功利性”,康德对美学定义集中地反映了这一点,“审美趣味是一种不凭任何利害计较而单凭或不来对一个对象或一种形象显现方式进行判断的能力。这样一种的对象就是美的。”康德美学的定义在美学史上往往被当作经典而制约着美学的发展,尤其对中国现代美学理论影响更大。西方分析思维的特征决定其思想家相互之间各执行一端相互补充,因此,康德的理论受到后世的不断置疑和否定。而国内理论界由于特定的学术背景,对马克思主义采取形而上学的态度,过分重视德国古代哲学,对康德美学的部分结论过分重视。

艺术设计理论与传统的艺术理论的不同之处就在于这种理论直接和社会生产、社会生活相结合。艺术设计理论的核心是明确功能与形式的关系,强调艺术的功能性特点,完全否认康德美学的“非功利性”原则。美学理论是对审美经验的总结,是对各种艺术理论的概括,但在特定的时期,往往以某一种艺术美类为基础,问题是这样以某一种艺术美类为基础的理论是否与其他艺术门类相矛盾,是否揭示美的本质,有没有普遍意义。从当代文化的角度看,康德美学的理论不仅内部结构不完整,甚至在阐释纯艺术时都不完全适合,更与艺术设计等当代审美经验相矛盾。而以明确功能与形式的关系为本质特征的艺术设计理论却能够揭示审美意识的本质特征。历史和逻辑是统一的,事物的本质在历史的过程中展开。

艺术设计的历史经历了一个形式附丽于功能到形式追随功能到形式和功能的内在统一的过程。功能并不是人类文化要排斥的属性,而是人类文化要加强的属性,对功能的深入研究表明,功能也是审美文化的核心。产品的功能是产品设计的核心,在艺术设计中,无论是材料的利用、结构形式的选择、造型形态以及功利的处理,都不能离开产品的功能这一核心。它可以体现社会生产的目的性,即不断满足人们日益增强的物质和文化的需要。但产品的功能是多样化的,不仅包括产品的物质实体功能,而且包括产品的形式特征所具有的美感特点所具有的精神功能,以及产品与环境的协调所具有的社会功能。工业设计的实践表明,艺术的形式不是从外面加到产品中的,而必须从产品本身的功能中引申出来。如现代化的交通工具的设计,就模仿了自然界的有机形态,利用了空气动力学的原理。艺术形式和功能的有机结合,极大地丰富了艺术的形式内涵。现代美术的诸多流派有些是和艺术设计相关的,如风格主义的简单而富有感染力几何形式、未来主义的动感形式造型等。

艺术设计理论中功能和形式并不是互相排斥的,而是相互促进这一基本观点对美学具有普遍意义,把这一基本观点加以引申,说明审美意识没必要排斥功利性,而是要扩张功利性,就是扩张审美意识在整合人类心理、协同人类关系中的社会文化功能,各种艺术形式都有特定社会文化功能,在形式和功能的辨证关系中,各种艺术理论都可以统一起来,给美学理论奠定基础,使得美学理论可以站在新的历史高度,深刻揭示审美意识的实践性本质。

二 艺术设计理论的多学科性对美学的意义

艺术设计理论具有多学科的支撑,这是其优越性所在。在美学理论的大框架中,艺术设计理论作为形而下的艺术理论,在研究方法上,具有鲜明的现代特点,在各门艺术理论中,艺术设计理论所涉及的学科面最广。在乌尔姆高等造型学校1966年制定的教学计划中,已经涉及众多的学科,如人体工程学、20世纪文化史、控制论、方法论、经济学、政治学、文化学、社会学、艺术设计理论、结构几何、设计技术、技术物理、视觉交际学等等。多学科的交叉和渗透,使得艺术设计理论能够超越任何一门科学的局限性,更深入地揭示审美意识的本质和揭示艺术活动的规律。

艺术设计理论体现了自然科学、技术科学、人文社会科学的统一。从来没有一门科学像艺术设计理论这样有如此多的学科在统一研究对象中协同起来,有如此大的学科跨度。艺术设计产品要具有物质实用性,技术、工艺、经济的可行性,形象的美观性,环境的协调性,真正实现了客观规律与主观合目的性的统一。仅仅在造型规律上,如在数学上就不仅运用到传统的几何学,还运用到现代模糊数学、突变数学、拓扑学等等,在物理学上运用到空气动力学、固体力学等;在技术上运用到仿生学,在美学上运用到各种理论,这种多学科的写作,可以揭示艺术思维的规律性。通过人文科学和社会科学的协同,使个体的多样化精神追求与社会的规律能够统一起来,使得非理性的本能、直觉、情感、意志与社会的理性和普遍性的文化统一起来,体现审美意识的文化整合功能。

三 艺术设计理论的系统性对美学的意义

艺术设计理论的最大特点是系统性。在乌尔姆高等造型学校1966年制定的教学计划中就把当时刚兴起的控制论理论作为方法论基础。其实,早在古希腊时期,亚里士多德关于“质料、形式、动力、目的”的四因说就说明了以目的为指向的事物从潜能到现实的运动过程,由此形成具有普遍性的有机结构的形式特征,这也是美的特征。这是那个时代的天才思想,与20世纪40年代诞生的系统科学有着内在一致性。系统科学认为说明远离平衡态的系统,在与环境的相互作用下,系统内部不同层次、要素发生非线性的相干作用,随机涨落,各自的自由度受到整体的约束机制的控制,发生自组织的协同效应,系统从无序走向有序,实现系统的整体功能。艺术设计理论本身是多学科构成的系统,其内部形成多层次的结构,形成形而上的理论与形而下的理论的协同;高层次的方法论与具体操作的实体性学科的协同;自然科学、技术科学与人文社会科学的协同;艺术设计的对象是要(人)素、结构、功能的系统,内部要素构成的有机结构与外在形式的协同;艺术设计的核心功能是一个以主体(人)的多层次需要为价值指向的有机系统;艺术设计的语言是人与人相互沟通的社会文化媒介,实现人与社会和谐的系统;艺术设计的最终产品要实现人与自然环境、社会环境的协同。

总之,艺术设计理论揭示了自然结构、人的生理结构和社会结构的一致性,使自然美、社会美、艺术美达到高度的一致性,揭示了美的内在本质是实现和谐性社会的最终目的。

参考文献

[1]凌继尧、徐恒醇.艺术设计学[M]上海:上海人民出版社,2006

功能设计论文范文5

中图分类号:TP311.52;G250.76 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)02-0177-02

1、网站数据库整体设计

1.1 网站需求分析

为了网站更方便管理与使用,需要满足三方面的需求:管理员、普通用户与游客。

管理员:相当于网站的root用户,拥有最大的权限和功能,是网站的维护者与管理者.。

普通用户:网站的主要服务对象,通过注册即可以享受网站提供的所有服务,拥有按关键字搜索新闻、相关论文,发表和查看留言以及修改个人信息和网站投票的权限。

游客:网站的潜在用户,无需注册就可以搜索新闻和论文,但没有下载和留言的权限。

1.2 数据库逻辑结构设计

根据不同权限用户的需求分析,本网站逻辑结构主要由角色表、用户表、新闻表、公告表、留言表、论文表等组成。数据库中各个数据表的关系见图1。

1.3 访问数据库的设计与实现

本网站对于数据库访问、连接的设计与实现,由类SQLHelper完成。在SQLHelper类中,将数据库的链接作为整个网站工程的全局变量,将其存放于web.config这个配置文件中,连接代码编写于配置节/中。

2、论文数字图书馆网站模块的设计与实现

本论文所设计的数字化图书馆网站分为用户注册模块、用户管理模块、检索模块、用户信息中心模块、新闻与公告模块、论文模块和网站前台模块。

2.1 用户注册模块

本网站所涉及的用户有两种权限,体现在数据库中的User表中的RoleID字段,字段为1代表用户具有管理员权限。字段为2代表用户具有普通用户权限。

网站的注册模块由页面Register.aspx来实现。需要填写新注册用户的各项基本信息。限定必填项的信息不能为空,此外,用户电子邮件、电话等的格式必须符合要求。

用户填好信息单击确定进入信息确认页面CommitRegister.aspx。此页面包含两部分功能,第一部分是确认之前所填写的注册信息是否有误,,第二部分是用户照片上传功能,用户可以不选择上传头像或是上传任意自己喜欢的图片作为自己的头像。增加用户头像的上传功能可以使数字化网站更加生动活泼,增强用户与网站的互动性。

2.2 用户管理模块

用户管理模块只有管理员才有权限显示,管理员可以表格形式显示所有用户名单及信息,可以添加新用户及赋予管理员权限,可以修改其他用户的基本信息,也可以手动删除用户,还可以单独显示某个用户的完整信息。用户管理页面是通过UserManage.aspx页面来实现的。

2.3 检索模块

本网站的检索模块包括论文和新闻的检索查询,采用关键字查询方式检索。

检索功能由Searchthesis.aspx页面和Search.aspx页面实现完成,运用GridView控件与数据库的论文表和新闻表进行绑定来显示用户所检索的结果。检索的关键字填写在TextBox控件中。

当用户或游客打开网站时,可以在搜索功能区键入想要查找的关键字,点击搜索按钮,即可从底层SQL server数据库中查询到所有满足此搜索关键词的论文或新闻。

2.4 用户信息中心模块

模块位于网站的左侧,需要用户登陆才能显示,为用户提供修改与查看个人信息,重设密码等功能。

EditUserPwd.aspx页面可以实现用户修改密码的功能,在页面中包括四个TextBox控件,用户需要按照顺序在控件中分别键入用户名称、旧密码、新密码、确认密码。一旦EditUserPwd.aspx页面打开,即调用预先编好的函数Page_Load(object sender,EventArgs e),函数通过初始化即可在第一个TextBox控件中显示用户名称,无需用户手动填写。

2.5 新闻与公告模块

新闻模块的功能包括:新闻的显示、添加、修改、删除、查看。由NewsManage.aspx页面实现,为管理员权限功能。

公告模块的设计与新闻模块类似,但功能更为简单,管理员可以通过此模块添加和修改网站首页公告栏的标题与内容,由Notice.aspx页面来实现。

此外,管理员还可以对用户留言进行管理,由leaveword Manage.aspx页面来实现。

用户的留言功能由leaveword.aspx页面实现完成,用户可以对自己感兴趣的新闻或论文留言,管理员可以查看这些留言以便于更好的了解用户需求。

2.6 论文模块

论文模块功能与新闻模块一致,不同的是,增加了论文上传功能。

论文的上传功能由页面AddThesis.aspx来实现,在此页面中包括三个TextBox控件,他们的作用是用来添加新论文的标题、关键词及摘要,以供普通用户查询。此外,在三个TextBox控件下方设置一个FileUpload控件,他的作用是管理员可以从本地计算机上选择论文并上传。

在所有操作完成后,管理员即可单击下方的确定按钮,将论文标题、关键词及摘要上传。上传后的论文不以该论文名称来命名存储,而是以添加进数据库论文表中的ThesisID来命名,避免所上传的新论文与原有论文的名称重复,并自动将论文格式转化为word格式。

2.7 网站前台模块

网站前台模块是网站的主体模块,也是服务模块,是普通用户和游客的操作模块。主要包括热点新闻区、操作区、公告区和用户区四个部分。主要在主页面main.aspx实现完成。

2.7.1 热点新闻区

热点新闻区位于主页面左下方,由NewsUC.ascx控件来完成与实现。

该分支模块的主要功能是以循环滚动的形式显示网站最新的10条新闻。显示新闻由DataList控件实现,绑定的是新闻表中的标题。新闻的循环滚动功能由客户端代码来实现。

2.7.2 操作区

操作区主要包括以下几个功能:按照标题搜索相关新闻,按照关键词搜索所需论文,游客还可以通过注册成为新用户;管理员与普通用户可通过用户名和密码登陆网站,拥有属于自己的权限。此操作区由用户控件OperationUC.ascx来设计与实现。

操作功能区实现方法如下:第一步判断是否有用户登录,即判断Session[“UserID”]的值是否是一个空值。假如Session[“UserID”]的值不为空,则表示已有用户登陆。第二步,根据登陆用户的角色加载与之角色相对应的操作功能区。具体来讲,若Session[“UserID”]=1,则对应加载管理员的操作功能区,如果Session[“UserID”]=2,则对应加载普通用户的操作功能区。

2.7.3 公告区

公告区由对应控件NotifyUC.ascx来设计实现。

主页面初始化时,用户控件NotifyUC.ascx通过初始化函数来显示公告栏的信息,调用BindNotifyData()来从底层数据库的公告表中获取公告标题和内容,运用SqlDataReader对象dr来保存获取结果。使用时,通过读取对象dr中的公告标题和内容显示在公告栏中。

2.7.4 用户区

用户区包括普通用户区与管理员用户区。

普通用户区主要包括:查看个人信息,修改登录密码和参与网站投票几种功能。

管理员用户区除了普通用户的功能以外,还增加了新闻管理、投票管理、用户管理和论文管理等功能。

3、结语

本文基于数字化图书馆的设计要求,以及管理员、普通用户和游客三方面的需求,最终完成了预计的功能和模块设计。实现了最新图书馆新闻、下载论文阅读软件、查找与下载论文、投票、留言等多种功能。

参考文献

功能设计论文范文6

论文摘要:产品创新是一个系统工程,也是多学科的交叉。文章从企业微观层面对与产品创新有关的功能、客户需求和实现创新的几个维度进行了研究和论述,企业在任何一个方面的改进和提高都对产品创新的最终成功有着促进作用。

一、引言

本文对产品创新涉及到的相关概念进行了界定和解析.并讨论了实现产品创新的几个维度和产品创新的悖论.希望纠正过于重视设计技巧.而忽视方法论研究的误区,以期抛砖引玉,引起学术界和企业界的思考.共同探索实行产品创新的有效路径。

二、创新与产品创新

1.创新。目前.国内学术界公认“创新”的概念来源于熊比特的创新理论,比较权威的“创新”定义有两个:

(1)2000年,联合国经合组织“在学习型经济中的城市与区域发展”报告中提出:“创新的涵义比发明创造更为深刻,它必须考虑在经济上的运用.实现其潜在的经济价值。只有当发明创造引入到经济领域,它才成为创新”;

(2)2004年,美国国家竞争力委员会在向政府提交的《创新美国》计划中提出:“创新是把感悟和技术转化为能够创造新的市值、驱动经济增长和提高生活标准的新的产品、新的过程与方法和新的服务”。

从创新的概念中可以看出.只有实现经济价值的发明创造才是创新,所以,在一个成熟的市场经济社会中。创新的主体应该是企业.而企业经营则应该一切围绕产品创新展开.产品创新能力已成为保持企业竞争力和维持国家可持续发展的核心能力之一。

2.产品创新。产品(包括有形产品和无形产品)是否为创新产品可以从不同的角度进行判别

从企业的角度来看.可以分为自主创新和改进创新两大类。自主创新是指提出全新的产品工作原理或具有创造性的解决方案。自主创新具有高收益高风险的特性,尤其随着现代科技的迅猛发展,自主创新的风险也成倍增加。

所以.很少有企业有这样的实力进行自主创新的设计开发。改进创新则指在原有产品的基础上对相应结构、参数进行改良设计,这是产品创新中最为普遍和常见的一类另外.即使对本企业而言是自主创新的产品也有可能在别的企业已经不是原创产品.也有模型可以参考.所有完全意义上的自主创新已经很少.99%以上的产品创新都属于改进创新。文献也指出很多结构性创新只是对原有技术进行适当性改进。就可以带来了很大的竞争优势。

对消费者而言,并不在乎产品是自主还是改进创新消费者关心的是产品是否价廉物美.是否很好地实现了所需功能,是否带来了新的情感冲击。是否赋予了生活新的意义,尤其是买方时代的到来,消费者的需求变得越来越个性化和多元化,给企业的产品创新带来了更大的挑战无论是从企业角度还是消费者角度分析.产品创新的目标都是实现功能创新对企业而言分为完善已有功能和创造新的功能,对消费者而言则分为实用功能创新和情感功能创新。另外.因为产品设计阶段在整个产品生命周期内占有越来越重要的位置,从根本上决定了产品的功能、质量、全成本、环境相容性和交货期等影响产品竞争力的关键因素,所以产品创新很多时候指的是产品的设计创新。

三、产品功能

产品功能是产品所具有的某种特定功效和性能.也是消费者选择产品的主要依据。在早期.产品功能主要指的是产品的实用功能,其目标是满足消费者的生理需要。通过对设计学的发展历史可以看出.产品功能的相关理念主要来源于价值工程理论.该理论认为功能是产品的核心和本质,是产品竞争力的首要因素。具体产品结构只是功能的不同表现形式,而且遵循“形式服从功能”的设计原则。在以生产为导向的卖方市场形态下.产品首先要满足消费者的功能需求。

然而,随着设计和制造技术的不断进步,产品种类日益繁多.市场形态逐渐转变为以消费者为导向的买方市场。在买方市场形态下,仅仅依赖产品使用功能方面的创新已经不足以获得消费者的青睐.这是因为市场上不同品牌的同类产品在功能、质量、价格等基本品质方面已经差别不大.产品同质化趋势非常明显。另外,现代社会亦越来越强调“以人为本”的设计理念.产品如何满足消费者的情感需求日益显得重要。因此,产品功能的内涵也在逐渐发生变化.不仅要包含产品的使用功能,而且要包含满足消费者感性需求的情感功能.即形式不但要追随功能.而且要追随情感。需要指出的是。不同的产品类别,实用功能和情感功能的侧重点不同。如工业产品的多数用户是企业,更强调的是可靠地完成某项使用功能或具有某种特有属性。情感功能的诉求降为其次:而日用消费品的选购则与消费者的情感息息相关。

四、客户需求

开发何种产品功能.与客户需求息息相关。因为只有经过市场检验的创新才是成功的产品创新。客户需求促进产品功能的不断改进和完善.技术革命促进客户需求的不断演化。同时也改变其消费方式,两者互为表里,共同促进产品的不断创新。

1.客户分类。对企业而言。产品的客户可以分为内部客户和外部客户。外部客户主要指产品的最终使用者.即一般我们常说的消费者、顾客或客户,其需求一般映射为产品的功能需求,包括使用功能要求和情感需求,如审美、价格、环境等:内部客户为产品的设计、制造和管理人员以及零部件供应商、产品采购商等,其需求一般映射为产品的技术、结构和设计开发周期等需求。

内外部客户的需求都需要引起产品设计人员的高度重视,但相较而言,内部客户需求较易获取,需求信息的表达也比较清晰,而外部客户需求的获取难度则大的多。且外部客户一般采用自然语言描述其产品需求.主观性和随意性较强,因此其需求信息的精确性和有效性大打折扣。对外部客户需求信息的研究是实现产品创新的关键.也是学术界的研究重点,如不特别指明,客户即指外部客户。

2.需求获取模式和方法。确定产品客户需求的方式主要有技术推动和市场拉动两种模式

技术推动模式是通过对技术发展规律和消费趋势进行预测,从已有产品内部分析人手。以技术推动的方式获取客户需求,进而确定产品的开发规划和技术路线。sony公司的奠基人akiamorita认为:“企业的新产品开发要引导用户,而不是问用户需要什么。用户不知道什么是可能的,而企业知道”。即产品设计的原始需求和构思来自于企业自身,企业通过自主的技术创新来创造新的需求或者更好地满足已有客户需求。一般而言。对于自主创新的产品设计而言,更多的是依赖技术推动模式来创造新的客户需求,如数码相机、复印机等创新产品就是典型的代表。

市场拉动模式是指通过市场调查和分析.确定用户需求,之后启动产品设计,设计的原始构思来自于市场调研的结果。现在主要采用回归分析,聚类分析,神经网络、层次分析法和模糊集算法等技术对这些需求信息进行预处理,通过分析不同信息的重要性,给出量化的权重值。最后利用质量功能展开等工具完成转换。对于产品的改进创新。更多的是依赖于市场拉动式的客户需求获取。因为这时消费者已经对产品有了一定的使用经验.可以提出自己新的需求。

3.客户需求的进化日本kano博士提出了kano模型来表示产品客户需求的进化性。如图1所示。客户的需求分为基本需求.规范需求和潜在需求三类.基本需求是对产品功能和质量的基本要求.如果产品未实现基本需求则会引起客户强烈不满。规范需求与产品的质量呈线性关系.产品的技术水平高。则规范需求的满意度提高。潜在需求是指用户未曾意识到的需求.但确实需要,对潜在需求的满足是产品创新的关键。

随着时间的推移。潜在需求会逐渐转换为规范需求,进而转变为基本需求。如轿车的空调开始阶段属于潜在需求。但随着客户对轿车的逐渐熟悉。现在空调已经成为轿车的基本配置.即成为客户的基本需求。再例如全球定位系统(gps)目前还属于多数轿车客户的潜在需求,但是随着技术的发展,gps系统也会变为规范需求。

五 创新的维度

根据客户需求信息.就可以确定产品需要开发的相应功能,着手进行后续的产品创新设计。产品创新是一个复杂的创造性活动,也是一个系统工程。下面主要从制度、技术、工具和理论与方法四个维度来讨论企业实现产品创新成功的途径(如图2所示)。

1.管理制度创新。制度是组织运行方式的原则规定。制度创新是从社会经济角度来分析企业各成员间.尤其是设计团队之间的正式关系的调整和变革.其目标是实现对设计团队的有效管理和激励.提高设计团队的工作激情和开发效率。

从组织理论的角度来考虑.设计团队是由不同的成员担任的不同职务和岗位的结合体.设计团队的机构和结构的形成要受到产品设计活动的内容、特点、规模、环境等因素的影响,因此要随着产品设计获得的变化而不断调整。比如产品设计的流程从传统的串行方式变换为并行方式就需要在管理和组织制度方面进行重大创新.才能适应并行设计的需要。面对复杂性程度高的产品创新开发。有时还要进行组织流程再造以适应各种变化。对于临时性的开发工作.可以组建自我管理团队.跨职能团队等业务小组等。

另外.企业文化对于产品创新的成功与否也具有重要性。顶尖的人才,可以精诚合作设计出世上最好的产品,也可以上演最惨烈的争斗企业如果缺乏富于凝聚力和团结精神的文化,不过是“一盘散沙”,就算人才再多,也必将沦于内耗.产生不了强大的合力所以组织管理制度的创新也必须着眼于建设合作与诚信的文化,因为文化也是生产力。

2.技术创新。一般而言,技术创新包括两个阶段,一是企业常规的技术储备创新.二是产品设计和制造时的技术创新。

进入21世纪以来.科学技术的发展不断加速。新的科学原理,工程算法、材料、制造工艺和发明专利不断涌现,通过选择新的产品工作原理、工程材料和工程算法,设计师能够得到创新性的产品设计概念.新的制造工艺也可以提高产品制造的效率、缩短上市时间。例如,是否可以用控制技术代替传统的机械传动和支承.是否可以用一种新的陶瓷或聚合物替换正在使用的材料等.都属于技术创新的范畴。有了产品创新概念后,是否能率先引入最新技术,在最短时间中开发成功.同时做到最小成本也是影响产品能否创新成功的重要因素之一。

3.工具创新。随着科学技术的不断进步.尤其是信息技术革命的到来.为产品设计师在设计手段和设计工具方面的创新提供极大的可能性。如计算机辅助设计、计算机辅助绘图、基于网络化的设计、虚拟设计技术、数字化设计技术都是信息技术工具在产品设计中的具体应用。另外.像autocad、project等设计工具软件包的不断更新和升级,功能越来越强大,使用也越来越方便,都大大节省了设计的工作量,提高了设计效率。

尤其值得一提的是随着互联网的普及.网络环境下的产品协同设计亦成为跨国企业普遍采用的新兴产品设计方式.其目的是使分布在不同地点的产品设计人员以及其他相关人员通过网络.采用各种各样的计算机辅助工具协同地进行产品设计活动。实现产品信息的共享和交换、设计方案的讨论、设计结果的检查与修改,使产品设计工作能够跨越时空进行如基于web的多智能体异地协同设计等等,网络化的设计既是一种新的设计技术,也是新的设计工具.同时也需要组织管理制度方面的创新以适应设计团队和客户的网络化互动。

4.设计理论与方法。有效、科学的设计方法学的支持.是进行产品创新的重要前提之一。在发达国家设计界。创新问题解决理论(triz),公理化设计、质量功能展开、田口方法、泛设计理论和约束理论等现代设计理论都是研究的热点。对设计过程、设计本质和设计思维的探讨都是现代设计理论和方法研究的重点领域.设计理论的突破性进展将对设计活动产生重大的影响如triz理论极大改变了设计人员对创新的传统认识.增强了创新的自信心和能力。在知识经济时代.基于知识的设计理论研究,尤其是基于网络环境的设计知识获取和重复利用策略的研究都是未来设计理论与方法的研究重点。

当今.我国很多企业并不重视设计理论和方法的研究。仅仅热衷于技术的引进,而没有把技术和理论进行有机的结合例如仅仅将计算机辅助设计系统作为替代图板的绘图工具.没有与设计理论与方法有效的结合起来。可以说,没有方法论的指导,产品创新难以取得真正突破。

六、结论