基于TRIZ的方案设计智能决策支持系统理论与方法研究

发布时间：2017-05-03 19:06

  本文关键词：基于TRIZ的方案设计智能决策支持系统理论与方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：面对动态多变的市场环境，制造企业为了提升竞争力需要进行产品创新，以解决TQCS(Time-Quality-Cost-Service)难题。设计是产品开发过程中最重要的环节之一，而方案设计(又称概念设计)又是设计过程中最重要的阶段，因为方案设计决定了产品的基本特征和主要框架，后续的过程只是对这些设计概念的具体化和实现。面对二十一世纪产品竞争日益加剧的挑战，传统的设计手段和过程不足以很好地满足现代产品开发的需求。本文将发明问题解决理论(TRIZ)作为方案设计的理论与方法，建立了基于TRIZ的产品方案设计智能决策支持系统(简称TRIZ-IDSS)，是集决策支持技术、人工智能技术、TRIZ理论于一体的计算机系统，是提供方案设计决策支持的必要手段，同时也是我国机械行业亟待研究的课题。本文针对TRIZ-IDSS的理论基础与方法、系统框架结构、问题求解系统、知识系统这几方面进行了深入系统的研究，主要研究内容和成果包括： (1)提出了基于TRIZ的创新方案设计方法。本文讨论了TRIZ的产生背景、理论与方法，提出了TRIZ解决问题的一般框架。通过设计问题的病态结构的分析，论证了方案设计也属于病态问题，提出了病态问题的基于知识的解决方案，同时也论证了在方案设计中引入TRIZ理论的重要性。探讨了方案设计中信息的表示方法，提出了基于TRIZ的方案设计智能决策的理论与方法。 (2)建立了基于数据仓库的TRIZ-IDSS的理论框架。针对系统关键技术和数据仓库的开发方法进行了研究，，提出了一种支持集成推理的多库集成模式的体系结构。设计了由知识系统、问题处理系统、人机接口构成的系统总体结构。 (3)确定了问题求解系统的构造方法。本文从问题求解子系统的方案生成、方案评价和方案决策三个阶段进行了讨论，提出了基于协同推理的TRIZ-IDSS方案生成的理论和方法、基于加权模糊推理的TRIZ-IDSS方案评价理论与方法和TRIZ-IDSS方案优选的模糊多属性决策方法。 (4)确定了知识系统的设计方法。本文提出了基于一阶谓词逻辑的模型表示方法和模型组合运行的实现技术，采用面向对象技术构造知识库和模型库，从专利分析，关系型数据库技术以及产生式规则三方面着手研究了一种基于专利的知识获取系统。 (5)将TRIZ求解技术、创新原理知识库与方案设计过程有机地融合在一起，构建了基于TRIZ的机械产品创新方案设计智能决策支持系统。通过对热交换器的改进设计分析，论证了该方案的可行性。
【关键词】：TRIZ 方案设计 决策支持系统 人工智能 专家系统 数据仓库 数据挖掘
【学位授予单位】：西南石油学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：C934
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-15
• 第1章 绪论15-27
• 1.1 选题的背景及意义15-16
• 1.2 方案设计研究现状16-21
• 1.2.1 方案设计的发展16-17
• 1.2.2 方案设计理论的现状17-19
• 1.2.3 方案设计方法的现状19-21
• 1.3 方案设计智能决策支持系统研究现状21-24
• 1.3.1 智能决策支持系统概述21-22
• 1.3.2 方案设计IDSS的特点22
• 1.3.3 方案设计IDSS的研究现状22-23
• 1.3.4 方案设计IDSS中亟待解决的问题和发展方向23-24
• 1.4 本课题的研究意义24-25
• 1.4.1 课题的提出24
• 1.4.2 课题的研究意义24-25
• 1.5 本论文的主要研究内容25-27
• 第1篇 创新设计(TRIZ)的理论基础27-83
• 第2章 创新设计研究概述27-36
• 2.1 引言27
• 2.2 主要的创新设计方法27-28
• 2.3 发明问题解决理论(TRIZ)28-35
• 2.3.1 TRIZ的定义29
• 2.3.2 TRIZ的发展29-32
• 2.3.3 TRIZ的主要方法与工具32-34
• 2.3.4 TRIZ的发展方向34-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第3章 发明问题解决理论(TRIZ)的理论及方法36-43
• 3.1 引言36
• 3.2 应用TRIZ解决问题的体系结构36-40
• 3.2.1 分析问题36-40
• 3.2.2 解决方法40
• 3.2.3 评价40
• 3.3 发明问题解决算法40-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 工程冲突解决原理43-61
• 4.1 引言43
• 4.2 技术冲突及其解决原理43-57
• 4.2.1 技术冲突的定义43-44
• 4.2.2 技术冲突的标准特征44-46
• 4.2.3 技术系统的发明原理46-54
• 4.2.4 冲突矩阵54-55
• 4.2.5 实例分析55-57
• 4.3 物理冲突及其解决原理57-60
• 4.3.1 物理冲突的定义57
• 4.3.2 物理冲突的类型57-58
• 4.3.3 物理冲突解决方法58
• 4.3.4 物理冲突解决原理58-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第5章 物质-场分析及76种标准解61-83
• 5.1 引言61
• 5.2 基本概念61-63
• 5.2.1 物质-场分析61-62
• 5.2.2 三单元组的元素类别62
• 5.2.3 三单元组元素的作用62-63
• 5.3 标准解决方案63-81
• 5.3.1 第1类解决方案64-68
• 5.3.2 第2类解决方案68-73
• 5.3.3 第3类解决方案73-74
• 5.3.4 第4类解决方案74-78
• 5.3.5 第5类解决方案78-81
• 5.4 实例分析81-82
• 5.5 本章小结82-83
• 第2篇 TRIZ智能决策支持系统的理论研究83-95
• 第6章 TRIZ智能决策支持系统的理论83-95
• 6.1 引言83
• 6.2 决策支持系统的基本原理83-89
• 6.2.1 基本概念83-85
• 6.2.2 决策支持系统85-89
• 6.3 智能决策支持系统结构89-91
• 6.4 基于数据仓库的TRIZ智能决策支持系统91-94
• 6.4.1 从数据库到数据仓库91-92
• 6.4.2 数据仓库的基本概念92-93
• 6.4.3 数据仓库技术在决策支持系统中的作用93
• 6.4.4 基于数据仓库的TRIZ智能决策体系结构93-94
• 6.5 本章小结94-95
• 第3篇 TRIZ智能决策支持系统方法研究95-160
• 第7章 TRIZ智能决策支持系统框架95-106
• 7.1 引言95
• 7.2 TRIZ智能决策支持系统的方法及研究内容95-101
• 7.2.1 TRIZ智能决策的方法学95-101
• 7.2.2 TRIZ智能决策支持系统的研究内容101
• 7.3 TRIZ智能决策支持系统的总体结构设计101-104
• 7.3.1 TRIZ-IDSS系统设计的总体原则和要求101-102
• 7.3.2 TRIZ-IDSS的总体构思102
• 7.3.3 TRIZ-IDSS的组成及结构设计102-104
• 7.4 系统的开发方法和工具选择104-105
• 7.4.1 TRIZ-IDSS的开发方法104-105
• 7.4.2 TRIZ-IDSS开发工具的选择105
• 7.5 本章小结105-106
• 第8章 TRIZ智能决策支持系统的问题求解106-131
• 8.1 引言106
• 8.2 TRIZ智能决策支持系统的方案生成106-113
• 8.2.1 方案生成的问题求解原理106-107
• 8.2.2 TRIZ-IDSS方案生成的规则推理方法107-109
• 8.2.3 TRIZ-IDSS设计方案生成的实例推理方法109-112
• 8.2.4 TRIZ-IDSS设计方案生成的协同推理模型112-113
• 8.3 TRIZ智能决策支持系统的方案评价113-120
• 8.3.1 方案评价的问题求解模型114-115
• 8.3.2 方案评价的模糊推理策略115-118
• 8.3.3 TRIZ-IDSS方案评价的加权模糊推理方法118-120
• 8.4 TRIZ智能决策支持系统的方案决策120-129
• 8.4.1 TRIZ-IDSS方案优选的多属性决策模型120-122
• 8.4.2 属性模糊满意度的定义与模糊满意度矩阵的确定122-124
• 8.4.3 理想方案和偏好最优方案的确定124-125
• 8.4.4 模糊多属性决策方法125-129
• 8.5 本章小结129-131
• 第9章 TRIZ智能决策支持系统的知识系统设计131-143
• 9.1 引言131
• 9.2 数据库系统设计131-134
• 9.2.1 TRIZ-IDSS中的数据库系统设计131-132
• 9.2.2 TRIZ-IDSS中的数据仓库系统设计132-134
• 9.3 模型库系统设计134-137
• 9.3.1 TRIZ-IDSS模型库系统概述134-135
• 9.3.2 TRIZ-IDSS模型表示方法研究135-136
• 9.3.3 模型的组合运行方法研究136-137
• 9.4 知识库系统设计137-142
• 9.4.1 TRIZ的知识获取137-139
• 9.4.2 基于专利的TRIZ知识库系统设计139-142
• 9.5 本章小结142-143
• 第10章 机械产品方案创新设计决策支持系统框架143-157
• 10.1 机械产品方案设计概述143
• 10.2 基于TRIZ的机械产品方案设计方法143-146
• 10.2.1 机械产品设计143
• 10.2.2 机械产品方案设计过程143-145
• 10.2.3 方案设计的特征145-146
• 10.3 机械产品方案创新设计决策146-147
• 10.4 机械产品方案创新设计决策支持系统框架147-151
• 10.4.1 系统框架结构147-148
• 10.4.2 系统中模块的结构功能分析148-151
• 10.5 热交换器改进方案设计应用实例151-156
• 10.5.1 热交换器结构151-152
• 10.5.2 功能分析152-153
• 10.5.3 运用TRIZ原理解决问题153-155
• 10.5.4 方案评价决策155-156
• 10.6 本章小结156-157
• 第11章 结论157-160
• 11.1 研究结论157-158
• 11.2 本文创新点158-159
• 11.3 有待进一步研究的问题159-160
• 参考文献160-165
• 致谢165-166
• 博士生期间发表的学术论著、进行的研究工作及参加的学术活动166-167

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王运龙;纪卓尚;林焰;;自升式钻井平台方案设计智能决策支持系统[J];上海交通大学学报;2009年02期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 高常青;机械产品快速创新设计及其关键技术的研究[D];山东大学;2006年

2 王运龙;自升式钻井平台方案设计技术研究[D];大连理工大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 王福兴;基于专利分析的我国汽车电子技术进化研究[D];武汉理工大学;2011年

2 宋敏;基于Agent技术的电网智能调度决策支持系统模型的研究[D];西南交通大学;2011年

3 胡卓;基于TRIZ的产品概念设计过程研究[D];华中科技大学;2011年

4 李博;基于TRIZ和AD的概念设计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

5 管虹翔;基于相关QFD与TRIZ的概念设计方法研究与软件开发[D];西南石油大学;2006年

6 袁媛;TRIZ理论在烟雾机产品造型创新设计中的应用[D];南京林业大学;2008年

7 闫肃;自升式海洋平台主要要素论证决策支持系统研究开发[D];大连理工大学;2008年

8 吕桂志;基于TRIZ进化理论的研究及其软件实现[D];陕西科技大学;2009年

  本文关键词：基于TRIZ的方案设计智能决策支持系统理论与方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：343558