[发明专利]多目标概念设计方案生成方法

说明书

本申请涉及多目标概念设计方案生成方法。本申请所述的多目标概念设计方案生成方法包括步骤：将设计要求进行功能分解，以解构为多个功能元素；将所得的多个功能元素构造为形态学矩阵，以找到功能元素对应的原理解；对多个所述原理解进行综合，得到原理解集合；对所述原理解集合进行多目标优化处理，得到最优解集合。本申请所述的多目标概念设计方案生成方法具有综合考虑多目标的优化，以得到最优成本下的方案的优点。

技术领域

本申请涉及概念设计方法，特别是涉及多目标概念设计方案生成方法。

背景技术

在产品概念设计过程中，一个优化问题通常包含不同的目标。对于多目标的分析，是一种整合每个概念设计组件，以选择最佳方案的方法。多标准决策(MCDM，Multi-Criteria Decision Making)是多目标问题分析技术之一，且为最常用分析技术之一。MCDM理论已被用于构建各种方法和工具，可以帮助设计人员制定决策和策略。多目标优化方法是基于MCDM理论的著名方法之一(例如多目标粒子群优化)；为了构造最优方案，多目标优化方法最终将产生帕累托边界和非支配子集。然而，现有的相关技术没有考虑成本和产出功能实现方面。因此，现有的产品概念设计中，工业流程单独分析时，功能实现的各个方面，缺乏对多目标的考虑成本和产出的相关生成方法；因而使得现有技术中，成本和产出的控制不佳。

发明内容

基于此，本申请的目的在于，提供多目标概念设计方案生成方法，其具有优化多目标下的成本控制，以得到最优方案的优点。

本申请的一方面，提供一种多目标概念设计方案生成方法，包括步骤：

将设计要求进行功能分解，以解构为多个功能元素；

将所得的多个功能元素构造为形态学矩阵，以找到功能元素对应的原理解；

对多个所述原理解进行综合，得到原理解集合；

对所述原理解集合进行多目标优化处理，得到最优解集合；

其中，所述多目标优化处理，包括对功能元对应原理解进行优化计算，以及对方案空间进行优化计算；

所述对功能元对应原理解进行优化计算，包括对功能元对应原理解，进行功能实施期望性能计算，以及进行功能实施成本计算，综合得到概念方案的方案空间。

本申请所述的多目标概念设计方案生成方法，能够全面评估功能实施的各个方面，包括成本和产出，最终目标是为研发提供一个强有力的工具，以从各项方案或者各个概念中，发现其中的高价值的功能。本申请所述的多目标概念设计方案生成方法，基于功能实现，生成了最佳的多目标概念框架；此外，还给出了具体的概念和计算方法，来明确功能实现的成本和产出。

进一步地，所述对功能元对应原理解，进行功能实施期望性能计算，包括步骤：

识别功能元素，并识别功能元素对应的原理解；

通过函元素标记行，通过原则解标记列，创建性能矩阵；

对所述性能矩阵中的各行和各列分配面板点。

进一步地，所述进行功能实施成本计算，包括步骤：

计算各个属性之间的属性相似度；

根据属性相似度，计算整个方案空间内的方案的方案相似度；

根据所述方案相似度，确定实施成本。

其中，所述属性相似度的计算，根据属性的值的类型对应的计算方法进行。

进一步地，所述根据属性的值的类型对应的计算方法进行，包括：

若属性的类型是数值类型，则使用欧氏距离计算所述属性相似度；

若属性值是布尔型，则使用下式计算所述属性相似度，