傅柱 曹猛 王曰芬

〔摘 要〕以設(shè)計(jì)過(guò)程為視角，探討概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中知識(shí)流的內(nèi)涵、特征和機(jī)理。結(jié)合知識(shí)流理論和SECI模型，依據(jù)概念設(shè)計(jì)過(guò)程分析概念設(shè)計(jì)中知識(shí)流的內(nèi)容和流動(dòng)模式；在知識(shí)流建模相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)概念設(shè)計(jì)中的知識(shí)流節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析和建模；基于角色模型分析角色與工作流、知識(shí)流之間的映射過(guò)程。根據(jù)概念設(shè)計(jì)過(guò)程，分析并揭示了概念設(shè)計(jì)中需求確認(rèn)、總體方案設(shè)計(jì)、總體方案求解、方案評(píng)價(jià)和決策4個(gè)主要步驟的知識(shí)流動(dòng)機(jī)制；對(duì)概念設(shè)計(jì)的知識(shí)流節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模，按照知識(shí)匯集模式將概念設(shè)計(jì)知識(shí)流分為連續(xù)知識(shí)流、合并知識(shí)流、拆分知識(shí)流、廣播知識(shí)流、循環(huán)知識(shí)流5類，按照知識(shí)傳遞模式將概念設(shè)計(jì)知識(shí)流可分為經(jīng)驗(yàn)知識(shí)流、協(xié)作知識(shí)流、援助知識(shí)流3類；提出概念設(shè)計(jì)中基于角色模型的工作流和知識(shí)流整合模型，并以反后坐系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)為例進(jìn)行模型驗(yàn)證。通過(guò)本文分析和建模，能夠在一定程度上揭示概念設(shè)計(jì)中知識(shí)流的內(nèi)涵和機(jī)理。

〔關(guān)鍵詞〕概念設(shè)計(jì)；知識(shí)管理；知識(shí)流；設(shè)計(jì)過(guò)程；SECI模型；知識(shí)流節(jié)點(diǎn)；角色模型

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2018.10.003

〔中圖分類號(hào)〕C931 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕1008-0821（2018）10-0016-08

〔Abstract〕Connotation，characteristics and mechanism of knowledge flow（KF）in conceptual design knowledge management were explored from the view of design process.KF theory and SECI model was combined for analysis of main content and flow pattern of knowledge flow in conceptual design（KFiCD）.Analysis and modeling of knowledge node（KN）was conducted on the basis of KF modeling related research.Mapping process between role model and workflow was addressed，as well as role model and KF.KF in four main steps of requirements verification，whole scheme design，whole scheme solving，scheme evaluation and decision in conceptual design were analyzed and reveled in accordance with the conceptual design process.Then，a reference model of KN of conceptual design was proposed，KFiCD was classified into five classes of sequential KF，join KF，division KF，broadcast KF and recursion KF according to pooled mode of KF，and KFiCD also could be divided into three types of experience KF，cooperation KF，and assistant KF according to knowledge transfer mode of KF.Finally，an integrated model of workflow and KF was presented，and conceptual design of recoil system was taken as an example to validate this model.Through our work，the connotation and mechanism of conceptual design knowledge flow could be revealed to some extent.

〔Key words〕conceptual design；knowledge management；knowledge flow；design process；SECI model；knowledge node；role model

大數(shù)據(jù)背景下，隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的知識(shí)在社會(huì)活動(dòng)中快速流動(dòng)。如何獲得有效知識(shí)，如何在知識(shí)流動(dòng)過(guò)程中抓住有效知識(shí)，如何不斷吸取外部知識(shí)來(lái)提高自身的發(fā)展水平，成為各行各業(yè)倍加關(guān)注的問(wèn)題。

隨著制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，世界各國(guó)逐漸重視提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平，以增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的根本目的就是要?jiǎng)?chuàng)新產(chǎn)品，而設(shè)計(jì)知識(shí)的應(yīng)用是產(chǎn)品創(chuàng)新的基礎(chǔ)，重視產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)的管理和應(yīng)用成為提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的根本途徑。現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)是以知識(shí)為基礎(chǔ)，以新知識(shí)獲取為中心，概念設(shè)計(jì)是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最具創(chuàng)造力的環(huán)節(jié)，也是知識(shí)交互最為活躍的階段。因此，概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理也逐漸受到人們的關(guān)注。

知識(shí)管理的核心在于加快知識(shí)的流動(dòng)和使用，并創(chuàng)造價(jià)值。知識(shí)流動(dòng)貫穿于知識(shí)管理過(guò)程的始終，了解知識(shí)的流動(dòng)過(guò)程也就成為知識(shí)管理的前提。概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理過(guò)程中包含了大量的知識(shí)流，如何對(duì)這些知識(shí)流進(jìn)行深入探索也是目前機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題之一。

基于此，本文將以概念設(shè)計(jì)過(guò)程為視角，探究概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中的知識(shí)流，進(jìn)而揭示概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中知識(shí)流的內(nèi)涵和機(jī)理。該研究將結(jié)合知識(shí)管理和現(xiàn)代設(shè)計(jì)的部分理論來(lái)共同探究概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中的知識(shí)流，不僅能夠?yàn)楹罄m(xù)的知識(shí)管理相關(guān)研究提供參考，而且有助于機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)流的認(rèn)知，從而幫助設(shè)計(jì)主體快速、高效地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。

1 相關(guān)研究

本研究主要從設(shè)計(jì)過(guò)程角度研究概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中的知識(shí)流。因此，相關(guān)研究現(xiàn)狀主要包括概念設(shè)計(jì)及其知識(shí)管理研究、知識(shí)流及其建模相關(guān)研究、知識(shí)管理中的SECI模型概述3部分。

1.1 概念設(shè)計(jì)及其知識(shí)管理相關(guān)研究

1.1.1 概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

國(guó)內(nèi)外關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的論述已有很多，其中主流觀點(diǎn)認(rèn)為設(shè)計(jì)過(guò)程主要包括概念設(shè)計(jì)（Conceptual Design）和構(gòu)型設(shè)計(jì)（Configuration Design）2個(gè)步驟[1]。前者是制定出方案，后者是設(shè)計(jì)出具體構(gòu)型。

鄒慧君等[1]認(rèn)為概念設(shè)計(jì)是根據(jù)產(chǎn)品生命周期各個(gè)階段的要求，進(jìn)行產(chǎn)品功能創(chuàng)造、功能分解和功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行滿足功能和結(jié)構(gòu)要求的工作原理求解，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)的工作原理載體方案的構(gòu)思系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)是一個(gè)發(fā)散思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程，是一個(gè)求解實(shí)現(xiàn)功能，滿足各種技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可能存在的各種方案并最終確定綜合最優(yōu)方案的過(guò)程。

1.1.2 概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理相關(guān)研究

目前，相比知識(shí)管理與概念設(shè)計(jì)的研究工作，國(guó)內(nèi)外針對(duì)概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理的研究相對(duì)較少。通過(guò)文獻(xiàn)檢索與調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國(guó)外相關(guān)研究有：Bohm等[2]開(kāi)發(fā)的Concept Generator系統(tǒng)基于“功能—結(jié)構(gòu)”映射進(jìn)行知識(shí)表示和建模；Chakrabarti等[3]提出了SAPPhIRE方案原理知識(shí)表示模型，并將該模型應(yīng)用于IDEA-INSPIRE系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中；Chen等[4]開(kāi)發(fā)的ICCDP系統(tǒng)基于定量化的輸入輸出轉(zhuǎn)換表達(dá)產(chǎn)品功能；Matsokis等[5]將產(chǎn)品生命周期管理的對(duì)象用OWL-DL本體語(yǔ)言描述，完成語(yǔ)義集成；Wang等[6]將公理化設(shè)計(jì)知識(shí)用RDF資源表示框架定義。國(guó)內(nèi)相關(guān)研究有：王朝霞[7]開(kāi)發(fā)CAISDPK系統(tǒng)依據(jù)“功能—效應(yīng)—原理—結(jié)構(gòu)”表示專利復(fù)合功能原理方案；應(yīng)杭等[8]使用OWL本體語(yǔ)言描述產(chǎn)品功能行為，進(jìn)行知識(shí)共享和推理；胡建等[9]建立了概念設(shè)計(jì)知識(shí)的分類及表達(dá)體系，提出了基于本體的PCDKM系統(tǒng)框架，深入研究其中的基于本體的知識(shí)建模、基于相似度的知識(shí)檢索等關(guān)鍵技術(shù)；魏軼彬等[10]提出了基于本體的產(chǎn)品特征定義。

綜上可知，現(xiàn)有相關(guān)研究大多是運(yùn)用不同的知識(shí)表示和知識(shí)組織方法對(duì)概念設(shè)計(jì)中的方案原理、設(shè)計(jì)實(shí)例、設(shè)計(jì)資源等知識(shí)對(duì)象進(jìn)行表示和組織，進(jìn)而構(gòu)建概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理的系統(tǒng)或框架。然而，現(xiàn)有研究中的知識(shí)對(duì)象大部分是靜態(tài)、獨(dú)立的知識(shí)片段，對(duì)于概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中動(dòng)態(tài)連續(xù)的知識(shí)對(duì)象研究甚少。區(qū)別與其他類型的知識(shí)，設(shè)計(jì)知識(shí)更為強(qiáng)調(diào)其動(dòng)態(tài)性?；诖?，本文將以概念設(shè)計(jì)過(guò)程為視角，通過(guò)對(duì)概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中知識(shí)流的描述和刻畫(huà)來(lái)揭示其內(nèi)涵和運(yùn)行機(jī)制，以期能夠豐富概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中動(dòng)態(tài)知識(shí)對(duì)象的相關(guān)研究。

1.2 知識(shí)流及其建模相關(guān)研究

1.2.1 知識(shí)流的內(nèi)涵

知識(shí)流（Knowledge Flow）是不可見(jiàn)的，但其早已存在于人類的實(shí)際生產(chǎn)和生活實(shí)踐中，知識(shí)的產(chǎn)生和流動(dòng)依賴于主體活動(dòng)而存在，由于其缺乏獨(dú)立性，所以在以往的研究中未被有效關(guān)注。目前，知識(shí)流相關(guān)研究主要集中在企業(yè)知識(shí)管理領(lǐng)域。綜合現(xiàn)有的研究表述可將知識(shí)流描述分為3類[11]：①知識(shí)流是在人與人之間、人與知識(shí)處理機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行知識(shí)傳遞的過(guò)程，將知識(shí)流定義在知識(shí)傳遞層面上；②知識(shí)流是在知識(shí)傳遞的基礎(chǔ)上加上知識(shí)處理過(guò)程；③知識(shí)流是在知識(shí)傳遞的基礎(chǔ)上再加上知識(shí)應(yīng)用過(guò)程。經(jīng)過(guò)深入分析，以上3類知識(shí)流描述的實(shí)質(zhì)仍然是已有靜態(tài)知識(shí)的流動(dòng)過(guò)程。

本文的研究對(duì)象是概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中的知識(shí)流，也就是設(shè)計(jì)知識(shí)流。關(guān)于設(shè)計(jì)知識(shí)流，謝友柏[12]認(rèn)為現(xiàn)代設(shè)計(jì)是以知識(shí)為基礎(chǔ)，以新知識(shí)獲取為中心。設(shè)計(jì)過(guò)程可以理解為知識(shí)在設(shè)計(jì)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)及其相關(guān)資源之間的流動(dòng)過(guò)程。

綜合以上分析，本文從設(shè)計(jì)過(guò)程角度對(duì)概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中的知識(shí)流進(jìn)行定義：組織機(jī)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中持續(xù)、動(dòng)態(tài)的知識(shí)流動(dòng)過(guò)程或知識(shí)處理及應(yīng)用機(jī)制。知識(shí)流動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，知識(shí)需求或知識(shí)落差決定知識(shí)流動(dòng)的方向和影響要素。知識(shí)流的動(dòng)態(tài)性包括流動(dòng)過(guò)程的動(dòng)態(tài)性和知識(shí)本身的動(dòng)態(tài)性兩個(gè)方面：知識(shí)流動(dòng)過(guò)程的動(dòng)態(tài)性包含知識(shí)的運(yùn)動(dòng)機(jī)制、知識(shí)獲取、流動(dòng)控制等內(nèi)容，知識(shí)本身的動(dòng)態(tài)性包括知識(shí)的分類、動(dòng)態(tài)特征、知識(shí)的轉(zhuǎn)化等內(nèi)容[11]。

1.2.2 知識(shí)流建模相關(guān)研究

目前，關(guān)于知識(shí)流建模相關(guān)研究主要有基于Petri網(wǎng)的知識(shí)流建模[13]、現(xiàn)代設(shè)計(jì)知識(shí)流建模[12，14]和基于工作流的知識(shí)流建模[15-16]。本文重點(diǎn)介紹現(xiàn)代設(shè)計(jì)知識(shí)流建模和基于工作流的知識(shí)流建模。

1）現(xiàn)代設(shè)計(jì)知識(shí)流建模。從設(shè)計(jì)過(guò)程中知識(shí)流動(dòng)要完成的任務(wù)及其特征看，知識(shí)流可以分成4類[12]：第1類是在主設(shè)計(jì)過(guò)程和子過(guò)程中，知識(shí)從設(shè)計(jì)任務(wù)流動(dòng)到解決方案，并在流動(dòng)過(guò)程中途徑設(shè)計(jì)的主要決策節(jié)點(diǎn)；第2類是設(shè)計(jì)的決策節(jié)點(diǎn)所需知識(shí)來(lái)源于分布式智力資源單元，知識(shí)及其獲取都是資源依賴的。這類知識(shí)流從智力資源單元中獲取知識(shí)，并匯集到設(shè)計(jì)決策節(jié)點(diǎn)的過(guò)程，其中還包括知識(shí)服務(wù)請(qǐng)求和響應(yīng)的相關(guān)信息。第3類是智力資源單元內(nèi)部為響應(yīng)外部的知識(shí)請(qǐng)求，獲取并加工所需知識(shí)用以支撐設(shè)計(jì)的一系列活動(dòng)，這類知識(shí)流主要是請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)的非意愿知識(shí)流動(dòng)過(guò)程；第4類是不同的智力資源單元根據(jù)需要從外部環(huán)境中采集信息或知識(shí)的過(guò)程。

2）基于工作流的知識(shí)流建模。Zhuge[15]認(rèn)為知識(shí)流節(jié)點(diǎn)（Knowledge Node，KN）是知識(shí)流的站點(diǎn)（發(fā)送站點(diǎn)或接收站點(diǎn)）。它對(duì)應(yīng)著團(tuán)隊(duì)成員（或角色），反映團(tuán)隊(duì)成員任務(wù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程的知識(shí)產(chǎn)生和知識(shí)需求。知識(shí)節(jié)點(diǎn)的輸出依賴于團(tuán)隊(duì)成員的認(rèn)知能力和知識(shí)輸入流。對(duì)知識(shí)流過(guò)程進(jìn)行建模，可將知識(shí)流按照連接類型分為順序連接知識(shí)流、合并連接知識(shí)流、分解連接知識(shí)流、廣播連接知識(shí)流4類。

張曉剛等[16]認(rèn)為在明確知識(shí)需求的前提下，可建立知識(shí)源、知識(shí)、知識(shí)接收者三者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，形成由知識(shí)源到知識(shí)接受者的知識(shí)流。并將知識(shí)流定義為一個(gè)5元組KF={S，R，K，D，A}，其中S是知識(shí)源，R是知識(shí)需求，K表示傳遞的知識(shí)，D表示知識(shí)的接受者，A是知識(shí)源與知識(shí)、知識(shí)與知識(shí)接受者的方向集合。為更詳細(xì)地描述知識(shí)流組成元素之間的邏輯關(guān)系，作者抽象出知識(shí)流單元作為知識(shí)流的基本組成模塊，并將知識(shí)流單元?jiǎng)澐譃榻?jīng)驗(yàn)知識(shí)流單元、預(yù)訂式知識(shí)流單元、基于協(xié)作的知識(shí)流單元、基于援助的知識(shí)流單元、空知識(shí)流單元5類。

1.3 知識(shí)管理中的SECI模型概述

在知識(shí)管理的基礎(chǔ)理論研究中，Nonaka等[17]提出了知識(shí)轉(zhuǎn)化和創(chuàng)造的SECI模型，將知識(shí)創(chuàng)造過(guò)程分為社會(huì)化（Socialization）、外化（Externalization）、組合化（Combination）和內(nèi)化（Internalization）4個(gè)呈螺旋前進(jìn)的不同階段。

從知識(shí)的層次來(lái)看，知識(shí)可分為個(gè)體知識(shí)、團(tuán)隊(duì)知識(shí)、組織知識(shí)。組織機(jī)構(gòu)的知識(shí)轉(zhuǎn)化和創(chuàng)造都是在知識(shí)流動(dòng)中來(lái)實(shí)現(xiàn)，知識(shí)流動(dòng)的最終目標(biāo)是知識(shí)創(chuàng)造，知識(shí)轉(zhuǎn)化是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的必要手段。知識(shí)在流動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)知識(shí)的共享、利用和轉(zhuǎn)化產(chǎn)生新知識(shí)。因此，SECI模型的4個(gè)知識(shí)轉(zhuǎn)化階段也同樣是組織機(jī)構(gòu)知識(shí)流的主要內(nèi)容，可認(rèn)為組織機(jī)構(gòu)中的知識(shí)流是通過(guò)社會(huì)化、外化、組合化、內(nèi)化4個(gè)階段在不同層次知識(shí)主體上的知識(shí)流動(dòng)過(guò)程[11，18]。

2 概念設(shè)計(jì)過(guò)程中的知識(shí)流研究

2.1 知識(shí)流分析

概念設(shè)計(jì)過(guò)程一般包括以下6個(gè)步驟[19]：需求確認(rèn)、總體方案設(shè)計(jì)、總體任務(wù)分解、子任務(wù)求解、方案合成、方案評(píng)價(jià)和決策，如圖1所示。經(jīng)分析可以得出，概念設(shè)計(jì)階段中的各個(gè)步驟都存在來(lái)自組織內(nèi)外的知識(shí)流動(dòng)。在實(shí)際的概念設(shè)計(jì)開(kāi)展過(guò)程中，總體任務(wù)分解、子任務(wù)求解、方案合成這3個(gè)步驟相互交叉糅合、難以分割，因此本文將這3個(gè)步驟進(jìn)行整合并統(tǒng)稱為總體方案求解。那么概念設(shè)計(jì)過(guò)程又可分為需求確認(rèn)、總體方案設(shè)計(jì)、總體方案求解、方案評(píng)價(jià)和決策4大步驟，具體分析如下：

2.1.1 需求確認(rèn)

在需求確認(rèn)步驟中，一般將用戶需求分為兩種：一種是功能需求明確型需求；另外一種是用戶目的明確但功能不明確型的需求。對(duì)于功能明確型需求，仍然需要設(shè)計(jì)人員和用戶共同明確用戶對(duì)功能的實(shí)現(xiàn)程度及其保持性期望等需求知識(shí)。對(duì)于功能不明確型需求，用戶往往對(duì)產(chǎn)品具體功能需求是模糊的，有時(shí)用戶提出的可能是針對(duì)約束條件方面的需求。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，獲取明確的用戶需求知識(shí)是所設(shè)計(jì)產(chǎn)品能被用戶接受的前提，也是整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)和根源所在。

由此可見(jiàn)，無(wú)論功能需求明確與否，都需要進(jìn)一步獲取用戶需求知識(shí)，明確用戶的活動(dòng)意圖。需求確認(rèn)是用戶與設(shè)計(jì)人員之間往復(fù)交流和反饋的過(guò)程，期間用戶需求逐漸明確，在此過(guò)程中用戶的隱性需求知識(shí)流向設(shè)計(jì)人員，并由設(shè)計(jì)人員和用戶共同確認(rèn)并顯性化為設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。從SECI模型角度進(jìn)行解釋，設(shè)計(jì)人員與用戶雙方的交流是隱性知識(shí)的流動(dòng)和轉(zhuǎn)化過(guò)程，也就是社會(huì)化階段；而用戶需求明確后形成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的過(guò)程則是隱性知識(shí)的外化階段，所以說(shuō)需求確認(rèn)是用戶知識(shí)的社會(huì)化和外化過(guò)程。需求確認(rèn)中的知識(shí)流動(dòng)和轉(zhuǎn)化如圖2所示。

2.1.2 總體方案設(shè)計(jì)

總體方案設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃，其目的是確定設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)要求和條件，在此基礎(chǔ)上尋求解決問(wèn)題的方法，實(shí)現(xiàn)方案的構(gòu)思，并對(duì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，為決策提供詳盡的科學(xué)依據(jù)。總體方案設(shè)計(jì)是整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是概念設(shè)計(jì)階段中的一項(xiàng)重要任務(wù)，具體包括可行性論證、產(chǎn)品使用范圍和工藝方法的確定、各部件的結(jié)構(gòu)初選、總體布局、可靠性論證等多個(gè)方面。本文將總體方案設(shè)計(jì)過(guò)程抽象為目標(biāo)分析、創(chuàng)新構(gòu)思、方案擬定、方案評(píng)價(jià)、方案決策5個(gè)步驟，其知識(shí)流動(dòng)過(guò)程如圖3所示。

總體方案設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)參與人員根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)確定設(shè)計(jì)方案的一系列設(shè)計(jì)活動(dòng)總和，其主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)參與人員之間的信息、知識(shí)和智力的交流和融匯。依據(jù)SECI模型理論，本文認(rèn)為總體方案設(shè)計(jì)主要是知識(shí)的社會(huì)化和外化兩個(gè)階段反復(fù)迭代的過(guò)程。設(shè)計(jì)參與人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)生隱性知識(shí)的交互與融合（社會(huì)化），在大腦中形成意識(shí)形態(tài)的設(shè)計(jì)方案，并初步物化為總體設(shè)計(jì)方案實(shí)體（外化）；再經(jīng)過(guò)方案評(píng)價(jià)、方案反饋、方案決策的反復(fù)迭代，最終形成總體方案示意圖、總體方案設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)等階段性設(shè)計(jì)成果（社會(huì)化和外化）。

2.1.3 總體方案求解

總體方案求解是分散知識(shí)集成并物化為解決方案的過(guò)程，包含總體任務(wù)分解、子任務(wù)求解、方案合成這3個(gè)步驟。從SECI模型角度來(lái)看，這3個(gè)步驟主要涉及知識(shí)的社會(huì)化、內(nèi)化和組合化。

為了提高設(shè)計(jì)效率，組織機(jī)構(gòu)通常采用并行設(shè)計(jì)方法，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人（設(shè)計(jì)總師）按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)總體設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行分解，將總體任務(wù)分配給專業(yè)的設(shè)計(jì)人員或知識(shí)服務(wù)商，在分配過(guò)程中同時(shí)向子任務(wù)設(shè)計(jì)人員傳遞總體方案設(shè)計(jì)中的部分構(gòu)思、子任務(wù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求（社會(huì)化、內(nèi)化）；子任務(wù)設(shè)計(jì)人員接受任務(wù)后，對(duì)子任務(wù)進(jìn)行求解，在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，設(shè)計(jì)人員發(fā)揮自己的創(chuàng)造力完成設(shè)計(jì)任務(wù)。在任務(wù)求解過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可能需要查找相關(guān)設(shè)計(jì)資料（內(nèi)化），并與其他設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通、交流（社會(huì)化），以便實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)雙方的設(shè)計(jì)任務(wù)；方案合成是將所有子任務(wù)對(duì)應(yīng)的子方案進(jìn)行有效地集成和融合（組合化），便于開(kāi)展總體方案的評(píng)價(jià)和決策。這3個(gè)步驟的總體流程如圖4所示。

2.1.4 方案評(píng)價(jià)和決策

方案評(píng)價(jià)和決策是產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)質(zhì)量的保障。方案評(píng)價(jià)包括總體方案評(píng)價(jià)和子方案評(píng)價(jià)。子方案評(píng)價(jià)是對(duì)子任務(wù)設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)，主要考察子方案是否滿足子任務(wù)設(shè)計(jì)要求?？傮w方案評(píng)價(jià)是對(duì)子方案合成后的總體方案評(píng)價(jià)，主要包括總體方案的總體布局、機(jī)構(gòu)布置、各項(xiàng)指標(biāo)滿足程度、經(jīng)濟(jì)性等方面。除了指標(biāo)測(cè)算之外，方案評(píng)價(jià)通常有經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)總師主導(dǎo)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員參與共同開(kāi)展。經(jīng)過(guò)方案評(píng)價(jià)，設(shè)計(jì)總師對(duì)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)方案進(jìn)行判斷和決策，若是總體方案不符合設(shè)計(jì)指標(biāo)或預(yù)期構(gòu)想，需要對(duì)子任務(wù)或總體任務(wù)再求解。經(jīng)過(guò)循環(huán)往復(fù)，最終得到當(dāng)前最優(yōu)的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)方案。從SECI模型角度來(lái)看，方案的評(píng)價(jià)和決策是設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)人經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的交流和驗(yàn)證，是知識(shí)的社會(huì)化過(guò)程。

2.2 知識(shí)流建模

2.2.1 知識(shí)流節(jié)點(diǎn)構(gòu)成要素及參考模型

部分學(xué)者[14]認(rèn)為任意設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)都可以描述成根據(jù)上游設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)給定的輸入知識(shí)，設(shè)計(jì)主體在設(shè)計(jì)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)行為產(chǎn)生輸出知識(shí)的知識(shí)流動(dòng)的過(guò)程。若經(jīng)過(guò)評(píng)估，輸出知識(shí)能夠滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)則將輸出知識(shí)傳遞給下游節(jié)點(diǎn)，反之則需要進(jìn)行知識(shí)獲取來(lái)提高設(shè)計(jì)主體設(shè)計(jì)知識(shí)的完整度，直至輸出知識(shí)能夠滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)為止。

概念設(shè)計(jì)過(guò)程中的知識(shí)流是諸多設(shè)計(jì)活動(dòng)中知識(shí)流動(dòng)過(guò)程的抽象。結(jié)合現(xiàn)有的知識(shí)流建模相關(guān)研究[12，14-16]，本文提出概念設(shè)計(jì)知識(shí)流節(jié)點(diǎn)的參考模型，如圖5所示?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)是以知識(shí)為基礎(chǔ)，以新知識(shí)獲取為中心。因此，本文認(rèn)為概念設(shè)計(jì)知識(shí)流節(jié)點(diǎn)應(yīng)主要包括以下5個(gè)要素：知識(shí)源、知識(shí)（包括輸入知識(shí)、輸出知識(shí)）、知識(shí)接收者、知識(shí)需求、知識(shí)獲取。在知識(shí)流節(jié)點(diǎn)中，設(shè)計(jì)人員和設(shè)計(jì)活動(dòng)既可以是知識(shí)源也可以是知識(shí)接收者，知識(shí)接收者在下一知識(shí)流節(jié)點(diǎn)中可以作為知識(shí)源提供輸入知識(shí)。

在概念設(shè)計(jì)過(guò)程中，知識(shí)流的運(yùn)行需依托概念設(shè)計(jì)活動(dòng)，概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員根據(jù)輸入知識(shí)在設(shè)計(jì)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)行為產(chǎn)生輸出知識(shí)的過(guò)程。從知識(shí)層面看，概念設(shè)計(jì)知識(shí)流節(jié)點(diǎn)的實(shí)質(zhì)是：

設(shè)計(jì)目標(biāo)觸發(fā)知識(shí)需求，設(shè)計(jì)知識(shí)在知識(shí)需求的驅(qū)動(dòng)下，從知識(shí)源流向知識(shí)接收者，設(shè)計(jì)人員采取設(shè)計(jì)行為，對(duì)輸入知識(shí)和設(shè)計(jì)人員自身具有的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行處理、加工和創(chuàng)造，產(chǎn)生輸出知識(shí)。若是輸入知識(shí)以及設(shè)計(jì)人員自身的知識(shí)存量之和無(wú)法滿足知識(shí)需求，則再次產(chǎn)生知識(shí)需求，在新知識(shí)需求的驅(qū)動(dòng)下通過(guò)知識(shí)獲取來(lái)提高設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)知識(shí)完整度，直至輸出知識(shí)能夠滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)為止。

2.2.2 基于知識(shí)流匯集的知識(shí)流建模

從知識(shí)流中知識(shí)的匯集模式來(lái)看，概念設(shè)計(jì)知識(shí)流模型包括連續(xù)知識(shí)流、合并知識(shí)流、拆分知識(shí)流、廣播知識(shí)流、循環(huán)知識(shí)流5類，如圖6所示。

1）連續(xù)知識(shí)流（Sequential KF）。連續(xù)知識(shí)流指的是兩個(gè)知識(shí)流之間是順序連接的，如圖6（a）中，輸入知識(shí)流經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)活動(dòng)后直接轉(zhuǎn)化為輸出知識(shí)流，此時(shí)輸入知識(shí)流與輸出知識(shí)流之間是順序連接關(guān)系。

2）合并知識(shí)流（Join KF）。合并知識(shí)流指的是兩個(gè)或以上的知識(shí)流轉(zhuǎn)化為一個(gè)知識(shí)流。如圖6（b），兩個(gè)或以上輸入知識(shí)流通過(guò)設(shè)計(jì)行為加工處理，合并轉(zhuǎn)化形成一個(gè)輸出知識(shí)流。

3）拆分知識(shí)流（Division KF）。拆分知識(shí)流指的是一個(gè)知識(shí)流被拆分成兩個(gè)或以上的知識(shí)流。如圖6（c），輸入知識(shí)流經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)行為后產(chǎn)生轉(zhuǎn)變，形成兩個(gè)輸出知識(shí)流，再應(yīng)用于其他的設(shè)計(jì)活動(dòng)中。

4）廣播知識(shí)流（Broadcast KF）。廣播知識(shí)流指的是一個(gè)知識(shí)流被復(fù)制成多個(gè)知識(shí)流進(jìn)行廣播擴(kuò)散。如圖6（d），輸入知識(shí)流在特定情況下，如可靠性的多方面評(píng)價(jià)，首先需要將輸入知識(shí)流復(fù)制成多份分別評(píng)價(jià)，再對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行綜合匯總。

5）循環(huán)知識(shí)流（Recursion KF）。循環(huán)知識(shí)流指的是知識(shí)在設(shè)計(jì)活動(dòng)中被不斷地使用。如圖6（e），在設(shè)計(jì)活動(dòng)中，當(dāng)輸入知識(shí)流無(wú)法滿足設(shè)計(jì)活動(dòng)的完成，需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷獲取知識(shí)并應(yīng)用于設(shè)計(jì)活動(dòng)，直到滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)形成輸出知識(shí)流。

2.2.3 基于知識(shí)傳遞的知識(shí)流建模

從知識(shí)流中知識(shí)的傳遞模式來(lái)看，概念設(shè)計(jì)知識(shí)流模型包括經(jīng)驗(yàn)知識(shí)流、協(xié)作知識(shí)流、援助知識(shí)流3類，如圖7所示。

1）經(jīng)驗(yàn)知識(shí)流（Experience KF）。經(jīng)驗(yàn)知識(shí)流表示從知識(shí)源提供的知識(shí)能夠滿足（或部分滿足）完成設(shè)計(jì)活動(dòng)所具備的知識(shí)需求，如圖7（a）所示。在概念設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員開(kāi)展設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，無(wú)需獲取外部知識(shí)，僅憑個(gè)人或企業(yè)內(nèi)儲(chǔ)備的知識(shí)就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。該類知識(shí)流對(duì)知識(shí)重用具有重要意義，能夠促進(jìn)有價(jià)值知識(shí)的及時(shí)傳遞和重用。

2）協(xié)作知識(shí)流（Cooperation KF）。協(xié)作知識(shí)流表示在設(shè)計(jì)任務(wù)開(kāi)展過(guò)程中，設(shè)計(jì)參與者共同協(xié)作完成一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)（或同類設(shè)計(jì)任務(wù)），他們具有相同或類似的知識(shí)需求，知識(shí)在相關(guān)人員的協(xié)作過(guò)程中產(chǎn)生并被吸收，如圖7（b）所示。在概念設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員遇到某類設(shè)計(jì)問(wèn)題無(wú)法解決時(shí)，發(fā)起討論組針對(duì)該問(wèn)題開(kāi)展合作，共同探討解決方案。該類知識(shí)流一方面能夠描述協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程中不同設(shè)計(jì)參與者的知識(shí)儲(chǔ)備和組織學(xué)習(xí)情況；另一方面設(shè)計(jì)參與者協(xié)作產(chǎn)生和吸收的知識(shí)能夠在同類設(shè)計(jì)任務(wù)中得到重用，促進(jìn)知識(shí)的傳播和共享。

3）援助知識(shí)流（Assistant KF）。援助知識(shí)流表示完成設(shè)計(jì)任務(wù)所需的知識(shí)全部來(lái)源于具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)或能力的援助者，如圖7（c）所示。在概念設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員遇到無(wú)法解決的設(shè)計(jì)難題時(shí)，請(qǐng)求設(shè)計(jì)專家參與指導(dǎo)，此時(shí)專家就是援助者。區(qū)別于協(xié)作知識(shí)流，援助者不參與相同或類似設(shè)計(jì)任務(wù)，也就是沒(méi)有相應(yīng)的知識(shí)需求，在知識(shí)流動(dòng)過(guò)程中僅充當(dāng)知識(shí)源的角色。協(xié)作知識(shí)流和援助知識(shí)流是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中知識(shí)產(chǎn)生的重要形式，描述了現(xiàn)代設(shè)計(jì)中隱性知識(shí)傳遞和轉(zhuǎn)化的途徑。

2.3 基于角色模型的工作流和知識(shí)流整合建模

根據(jù)不同的設(shè)計(jì)角色，概念設(shè)計(jì)人員主要可分為設(shè)計(jì)總師、主設(shè)計(jì)人、設(shè)計(jì)人3類。其中，設(shè)計(jì)總師統(tǒng)籌整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，負(fù)責(zé)論證、篩選并決定產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)的最終方案；主設(shè)計(jì)人負(fù)責(zé)產(chǎn)品分系統(tǒng)或分模塊的設(shè)計(jì)方案；設(shè)計(jì)人負(fù)責(zé)具體的子系統(tǒng)或部件設(shè)計(jì)任務(wù)。在設(shè)計(jì)角色模型中，團(tuán)隊(duì)成員之間存在層級(jí)和平級(jí)兩類關(guān)系。從職責(zé)角度看，成員之間是責(zé)任和權(quán)利對(duì)等的層級(jí)關(guān)系；從知識(shí)流角度看，成員之間是具有知識(shí)節(jié)點(diǎn)功能的平等關(guān)系。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，不同層級(jí)上的角色可實(shí)現(xiàn)活動(dòng)參與和知識(shí)共享。

在概念設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)活動(dòng)工作流與知識(shí)流進(jìn)行緊密交互才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工作的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。借鑒現(xiàn)有研究[15，20]中提出的工作流和知識(shí)流映射模型，本文構(gòu)建了概念設(shè)計(jì)過(guò)程中基于角色模型的工作流和知識(shí)流整合模型，如圖8所示。

團(tuán)隊(duì)成員是工作流與知識(shí)流的實(shí)際操作者和決定因素，因此，工作流與知識(shí)流可以通過(guò)參與的人員或角色進(jìn)行集成。通過(guò)角色，團(tuán)隊(duì)成員可以參加工作流中的一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)活動(dòng)，也可以在知識(shí)流中的一個(gè)或多個(gè)知識(shí)節(jié)點(diǎn)中貢獻(xiàn)知識(shí)。

如圖8所示，工作流與知識(shí)流的整合模型考慮了3層結(jié)構(gòu)：知識(shí)流層、組織結(jié)構(gòu)層、工作流層。整合模型反映了團(tuán)隊(duì)的組織架構(gòu)，可通過(guò)3個(gè)映射建立知識(shí)流層、組織結(jié)構(gòu)層（團(tuán)隊(duì)成員、角色）、工作流層之間的關(guān)系：

映射1：將角色分配給工作流層中的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)；

映射2：將角色分配給知識(shí)流層中的知識(shí)節(jié)點(diǎn)；

映射3：將角色分配給組織結(jié)構(gòu)中的團(tuán)隊(duì)成員，以便成員發(fā)揮職能。

其中，映射3是為團(tuán)隊(duì)成員安排角色并分配相應(yīng)的職責(zé)和任務(wù)得到過(guò)程，其工作內(nèi)容較為簡(jiǎn)單，但卻是任何團(tuán)隊(duì)活動(dòng)必不可少的步驟之一。并且，映射1和映射2在實(shí)際開(kāi)展過(guò)程中也均默認(rèn)包含映射3。在映射3的基礎(chǔ)上，本文將重點(diǎn)對(duì)映射1和映射2的內(nèi)容和機(jī)理進(jìn)行深入探討。

映射1中角色模型和工作流的映射過(guò)程如圖9所示：

工作流是概念設(shè)計(jì)開(kāi)展的基礎(chǔ)，概念設(shè)計(jì)中的各種流（數(shù)據(jù)流、控制流、知識(shí)流等）都依托于工作流進(jìn)行流動(dòng)。概念設(shè)計(jì)中的工作流一般是層級(jí)結(jié)構(gòu)：總體設(shè)計(jì)任務(wù)按照自頂向下逐層分解形成子任務(wù)，子任務(wù)求解完成后通過(guò)自底向上逐層合并最終形成總體設(shè)計(jì)方案，不同層級(jí)中的設(shè)計(jì)活動(dòng)按照線性方式并行求解或者協(xié)同求解。

在工作流中，同一層級(jí)設(shè)計(jì)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系是數(shù)據(jù)依賴或者執(zhí)行控制依賴，不同層次之間節(jié)點(diǎn)關(guān)系是分解和合并關(guān)系，這些可以進(jìn)行預(yù)先設(shè)定。在設(shè)計(jì)任務(wù)的分解、指派、求解、合并等過(guò)程中，大部分的團(tuán)隊(duì)成員對(duì)應(yīng)一個(gè)角色，一個(gè)角色對(duì)應(yīng)一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)（活動(dòng)節(jié)點(diǎn)）。因此，在工作流與角色模型的映射中，主要以工作流為基準(zhǔn)，不同的角色對(duì)應(yīng)工作流中不同的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，角色之間的關(guān)系按照活動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間的依賴關(guān)系進(jìn)行一一映射。

映射2中角色模型與知識(shí)流的映射過(guò)程如圖10所示：

在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)過(guò)程中，依托于實(shí)際的工作流，知識(shí)在設(shè)計(jì)部門的不同角色之間進(jìn)行流動(dòng)和轉(zhuǎn)化。區(qū)別于工作流，概念設(shè)計(jì)知識(shí)流中知識(shí)的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化以及知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系都較為復(fù)雜，而且無(wú)法預(yù)先設(shè)定。

在組織機(jī)構(gòu)中，知識(shí)分布于各項(xiàng)不同設(shè)計(jì)資源和設(shè)計(jì)參與人員的大腦中，知識(shí)流中的知識(shí)是由設(shè)計(jì)人員攜帶并處理。概念設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)知識(shí)密集型過(guò)程，知識(shí)從底層開(kāi)始，歷經(jīng)個(gè)人、小組、組織等不同知識(shí)層次之間進(jìn)行相互流動(dòng)。從團(tuán)隊(duì)角度看，每個(gè)設(shè)計(jì)參與人員或設(shè)計(jì)資源是一個(gè)單獨(dú)的知識(shí)點(diǎn)，因設(shè)計(jì)活動(dòng)或設(shè)計(jì)任務(wù)的關(guān)系相互聯(lián)系起來(lái)。從組織角度看，每一個(gè)團(tuán)隊(duì)相對(duì)于組織而言又成為一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)由團(tuán)隊(duì)內(nèi)每個(gè)成員構(gòu)成，團(tuán)隊(duì)的知識(shí)流是團(tuán)隊(duì)中各個(gè)知識(shí)點(diǎn)中知識(shí)流的“合流”。這些“合流”最終流向設(shè)計(jì)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人——設(shè)計(jì)總師，設(shè)計(jì)總師經(jīng)過(guò)方案評(píng)價(jià)和決策后，知識(shí)流再次匯聚并外顯形成概念設(shè)計(jì)方案。

3 實(shí)例驗(yàn)證

本文以自行火炮的反后坐系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)為例，對(duì)基于角色模型的工作流和知識(shí)流整合模型進(jìn)行解釋和驗(yàn)證。反后坐系統(tǒng)主要由復(fù)進(jìn)機(jī)和駐退機(jī)兩部件組成，因此反后坐方案設(shè)計(jì)中的主要角色分為反后坐系統(tǒng)設(shè)計(jì)師、復(fù)進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)師、駐退機(jī)設(shè)計(jì)師。

根據(jù)自行火炮總體設(shè)計(jì)任務(wù)要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)制定系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)并開(kāi)展反后坐系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，其中初步選定復(fù)進(jìn)機(jī)類型為單筒液壓式復(fù)進(jìn)機(jī)，駐退機(jī)類型為節(jié)制桿式駐退機(jī)，并將兩部件的設(shè)計(jì)要求傳遞給部件設(shè)計(jì)師，部件設(shè)計(jì)師根據(jù)設(shè)計(jì)要求開(kāi)展部件設(shè)計(jì)。反后坐系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的工作流與角色映射如圖11所示。

反后坐系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師將知識(shí)應(yīng)用于設(shè)計(jì)流程中，實(shí)現(xiàn)工作流與知識(shí)流的融合，如圖12所示。部件概念設(shè)計(jì)中存在大量的參數(shù)取值操作，如在設(shè)計(jì)活動(dòng)“單筒液壓式復(fù)進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)”中需要使用“導(dǎo)軌摩擦系數(shù)μ”的經(jīng)驗(yàn)取值（0.16≤μ≤0.2）才能計(jì)算出復(fù)進(jìn)初力。在部件設(shè)計(jì)過(guò)程中，可能產(chǎn)生多種設(shè)計(jì)方案，此部件設(shè)計(jì)師需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)部件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和決策，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師根據(jù)將不同結(jié)構(gòu)的部件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行集成并評(píng)價(jià)，形成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

在部件設(shè)計(jì)過(guò)程中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師需要與部件設(shè)計(jì)師定時(shí)溝通想法，使得部件設(shè)計(jì)結(jié)果不產(chǎn)生較大偏差。考慮到復(fù)進(jìn)機(jī)和駐退機(jī)之間的動(dòng)力學(xué)耦合效應(yīng)，部件設(shè)計(jì)師之間需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞和共享。通過(guò)結(jié)構(gòu)和空間上的布局匹配，將兩部件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合成，形成反后坐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。若系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求則需要再次設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)多次迭代直至滿足設(shè)計(jì)要求為止。反后坐系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅有各級(jí)人員的隱性知識(shí)流動(dòng)，還包括各層級(jí)設(shè)計(jì)活動(dòng)或設(shè)計(jì)步驟之間的知識(shí)流動(dòng)，這兩類知識(shí)流構(gòu)成了反后坐系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的整個(gè)知識(shí)流。設(shè)計(jì)目標(biāo)使得設(shè)計(jì)中的知識(shí)流動(dòng)具有方向性，知識(shí)在流動(dòng)中知識(shí)含量自底向上逐層累積，并最終匯集到系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中，其方案承載了設(shè)計(jì)過(guò)程中所有設(shè)計(jì)活動(dòng)或設(shè)計(jì)步驟的知識(shí)。

本文在之前的項(xiàng)目中設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了反后坐系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的知識(shí)流應(yīng)用，其示例界面如圖13所示。

4 總 結(jié)

針對(duì)概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理，如何在知識(shí)流動(dòng)過(guò)程中抓住有效知識(shí)，不斷吸取外部知識(shí)來(lái)提高自身的發(fā)展水平，探究現(xiàn)代概念設(shè)計(jì)中的知識(shí)流。首先，結(jié)合知識(shí)流理論和SECI模型，根據(jù)概念設(shè)計(jì)過(guò)程的主要步驟分析概念設(shè)計(jì)中知識(shí)流的內(nèi)容和流動(dòng)模式。其次，結(jié)合已有知識(shí)流建模相關(guān)研究，提出概念設(shè)計(jì)知識(shí)流節(jié)點(diǎn)的構(gòu)成要素及其參考模型。按照知識(shí)流節(jié)點(diǎn)的匯集模式，將概念設(shè)計(jì)知識(shí)流模型分為連續(xù)知識(shí)流、合并知識(shí)流、拆分知識(shí)流、廣播知識(shí)流、循環(huán)知識(shí)流5類；按照知識(shí)流中知識(shí)的傳遞模式，將概念設(shè)計(jì)知識(shí)流模型分為經(jīng)驗(yàn)知識(shí)流、協(xié)作知識(shí)流、援助知識(shí)流3類。最后，提出概念設(shè)計(jì)中基于角色模型的工作流和知識(shí)流整合模型，在此基礎(chǔ)上分別分析了角色模型與工作流、角色模型與知識(shí)流的映射過(guò)程，并進(jìn)一步以反后坐系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)為例對(duì)整合模型進(jìn)行案例分析。

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