关键词:
工业设计
产品造型设计
多属性群体决策
异质信息
公理设计
多阶段决策
共识达成
摘要:
随着体验经济的发展,单纯的产品功能设计已难以满足消费者的个性化需求,产品造型设计逐渐成为提高产品附加值和企业竞争力的重要手段。它不仅能够影响消费者的购买意愿和主观满意度,也能进一步影响企业的市场表现和品牌形象。然而,产品造型设计是一个多学科交叉的过程,涉及人机工程学、美学、心理学等多学科知识。这使得产品造型设计既面向多个异构目标,又通过多阶段迭代不断细化,输出的产品方案集需通过专家决策进行意见收集,进而完善方案。针对异构设计决策属性在产品造型设计迭代中多阶段分布引起的设计决策的复杂性、模糊性和不确定性,本文将产品造型设计决策过程分为3个阶段,利用实数、区间数和语言集描述决策信息。通过决策矩阵的补全处理、属性权重与专家权重计算、异构决策信息融合和群体共识达成,集结多阶段异构决策信息对各方案优劣排序。本文研究的主要工作如下。(1)研究了产品造型设计的要素、方法和流程,分析了该过程的多学科性和复杂性。探讨了在产品造型设计方案决策过程中需要考虑的评价属性和信息类型,研究了产品造型设计方案决策的关键要素。(2)研究了公理设计基本理论,利用专家信任网络确定专家权重,并采用群体一致性判断补全专家决策信息。采用分层群决策试验与评价实验室方法确定属性权重,应用公理设计进行设计方案决策信息度量。(3)将产品造型设计方案决策划分为初期、中期和后期三个阶段,分层完成对产品造型设计方案的决策。考虑群体共识与决策专家的个人偏好,使用基于有界置信度的多级优化反馈机制促进群体共识,利用层次分析法确定阶段权重,实现多阶段设计决策融合。(4)以数控磨床造型设计为例,采集6位专家决策信息,使用专家信任网络补充不完全信息,利用公理设计结合属性权重和不同属性下专家的权重融合专家异构信息评价结果,使用多级优化反馈机制优化评价信息量,结合阶段权重排序选取最佳方案。以上研究解决了产品造型设计方案决策过中多学科、多阶段、异构群体决策融合问题,数控磨床造型决策证明了所研究方法的可靠性和实用性,能提高产品造型设计方案质量和决策科学性。