1、本研究屬于工程設(shè)計(jì)方法領(lǐng)域，提出了一套面向用戶協(xié)同且易于一般工程技術(shù)人員掌握的設(shè)計(jì)理論和方法，探討了用戶分別作為使用者、資源提供者以及設(shè)計(jì)人員如何理解設(shè)計(jì)流程、掌握設(shè)計(jì)方法并參與到設(shè)計(jì)過程中。
　　本文提出了以一般工程技術(shù)人員主導(dǎo)、理解用戶和用戶參與為核心的工程設(shè)計(jì)方法的概念，在此基礎(chǔ)上建立了一套設(shè)計(jì)方法體系，并且通過大量沒有工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)人員參與的實(shí)例證明了這套方法的可行性和有效性。論文首先論述了學(xué)術(shù)界和企業(yè)界關(guān)于產(chǎn)品創(chuàng)新模式、設(shè)

2、計(jì)理論的研究以及發(fā)展趨勢(shì)，諸多著名企業(yè)已經(jīng)向創(chuàng)新的民主化、開放創(chuàng)新、用戶合作創(chuàng)新等新型創(chuàng)新模式轉(zhuǎn)型，在管理學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)有很多研究的基礎(chǔ)，從事一般設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法的學(xué)者對(duì)用戶參與協(xié)同設(shè)計(jì)這種新的設(shè)計(jì)形式也開展了若干理論和實(shí)證研究，工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究學(xué)者們也利用數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)等手段和工程學(xué)方法相結(jié)合將用戶需求、偏好和效用等融入工程設(shè)計(jì)的研究中。介紹了用戶協(xié)同設(shè)計(jì)的基本定義和內(nèi)涵，在此基礎(chǔ)上通過完整的理論框架表示了論文各部分內(nèi)容之間的邏輯體系關(guān)系

3、，并陳述了論文的基本內(nèi)容。
　　論文主要研究?jī)?nèi)容部分按照一般工程設(shè)計(jì)的過程進(jìn)行組織，從用戶需求的獲取和分析出發(fā)展開，而后對(duì)確定擬開發(fā)的產(chǎn)品功能，通過產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析得到可行的設(shè)計(jì)方案或生成更多的創(chuàng)新方案。另外，為了解決用戶參與帶來的工程復(fù)雜性，還從系統(tǒng)集成和優(yōu)化角度提出了通過工程域和用戶域協(xié)同得到最合理的方案配置，以及成本分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)資源優(yōu)化的具體理論模型。具體研究工作介紹如下:
　　(1)工程設(shè)計(jì)始于需求，以用戶為中心

4、提出了三個(gè)有效獲取和分析需求的方法。傳統(tǒng)的定性需求分析方法及定量需求分析方法對(duì)用戶參與的設(shè)計(jì)過程同樣有效，同時(shí)還重點(diǎn)論述了基于產(chǎn)品使用過程的情境分析方法，即從用戶、環(huán)境、任務(wù)和產(chǎn)品四個(gè)方面對(duì)與產(chǎn)品有關(guān)的要素進(jìn)行影響程度分析，以此確定產(chǎn)品的需求的優(yōu)先次序和產(chǎn)品的開發(fā)策略。
　　(2)功能決定了方案結(jié)構(gòu)可能性，也影響了產(chǎn)品的價(jià)值和用戶接受的可能性，在此提出了三種不同情形下的功能分析方法:對(duì)于簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品通過情境分析可以直接得到產(chǎn)品的

5、特征和可能的結(jié)構(gòu)形式;對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品可以通過功能—狀態(tài)—行為—結(jié)構(gòu)逐級(jí)映射分析的方法得到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式;而對(duì)于市場(chǎng)上比較成熟且存在競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品則可以利用數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的效用分析方法通過量化分析得到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)與和用戶選擇之間的關(guān)系。
　　(3)從用戶角度看，方案是最佳體驗(yàn)過程的體現(xiàn)形式，行為故事流方法可以對(duì)產(chǎn)品完整的體驗(yàn)過程進(jìn)行分析，確保產(chǎn)品在使用過程中的邏輯合理性，同時(shí)也可以更好地理解和比較現(xiàn)有方案和擬開發(fā)方案。通過產(chǎn)品在使用

6、過程的狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析可以得到可行的機(jī)構(gòu)形式，再通過實(shí)際工作條件的約束和結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以得到符合工作要求的具體方案?？赏貙W(xué)中的物元、事元、關(guān)系元和一般人理解機(jī)械產(chǎn)品的零部件、運(yùn)動(dòng)形式和裝配關(guān)系的思路是一致的，可以從產(chǎn)品裝配的角度通過可拓變換方法提出更多創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方案形式。
　　(4)通過用戶域、設(shè)計(jì)域和系統(tǒng)域之間的協(xié)同優(yōu)化可以從系統(tǒng)的角度確定合理的參數(shù)水平和滿足市場(chǎng)需求的方案組合;設(shè)計(jì)組織者可以通過成本分析和優(yōu)化決策方法可以從全局

7、控制和分配產(chǎn)品的開發(fā)成本;針對(duì)用戶參與到產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中使得產(chǎn)品開發(fā)相關(guān)資源的組織更加復(fù)雜，提出了可以在自律計(jì)算環(huán)境下實(shí)現(xiàn)這種資源的優(yōu)化，除資源自身的價(jià)值外，還考慮了資源之間相互轉(zhuǎn)化的價(jià)值，從而可以減少產(chǎn)品開發(fā)的成本。
　　與理論相闡述對(duì)應(yīng)的證明實(shí)例包括自膨脹封隔器、替代逃生錘的開窗器、新型座便器、多功能家具、電動(dòng)自行車、機(jī)器人等，在這些例證中的用戶角色主要是由沒有接受過相關(guān)工程專業(yè)的課程教育、更是沒有設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)的一二年級(jí)本科生甚