面向产品创新的知识耗散结构、演化机理及模型

Combining the basic theories and methods of the dissipative structure, mutation and information entropy, they are applied to the field of knowledge management for product innovation. The concept of the knowledge dissipation structure is put forward. Through the exploration of the evolution mechanism of knowledge dissipation structure, the knowledge dissipation structure model and mutation process model will be constructed, and it will provide practice reference of knowledge management for product innovation of the manufacturing enterprise..The main contents of the study include: (1) the mechanism of product innovation and knowledge interaction, it comprises the relationship between knowledge, enterprise knowledge and product innovation, the relationship between innovation degree of freedom and knowledge quality, knowledge quantity and quality measurement method; (2) the characteristics of knowledge dissipation for product innovation, including the non-linearity, non-equilibrium, orderly and disorderly and fluctuation issues of knowledge for product innovation; (3) the knowledge dissipation structure model and evolution mechanism for product innovation, it consists of the knowledge consumption structure model and its evolution mechanism of demand knowledge, functional knowledge, principle knowledge, structure knowledge; (4) the process model of knowledge mutation for product innovation, involves the evolution mechanism of knowledge entropy, entropy model and mutation model. And the theories and methods of the evolution mechanism and model are verified by the specific innovation of mechanical and electrical products.

将耗散结构、突变和信息熵等基本理论方法相结合，应用到面向产品创新的知识管理领域，提出了知识耗散结构的概念。通过对知识耗散结构演化机理的探索，构建知识耗散结构模型和突变过程模型，为制造企业的产品创新提供知识管理实践参考。项目主要研究内容为：（1）产品创新与知识的相互作用机理研究，主要包括知识、企业知识与产品创新的关系，创新自由度与知识质量的关系，知识数量与质量测度方法等；（2）面向产品创新的知识耗散结构特性研究，具体包括面向产品创新的知识非线性、非平衡性、有序和无序、涨落等问题；（3）面向产品创新的知识耗散结构模型及演化机理研究，具体包括需求知识、功能知识、原理知识、结构知识的知识耗结构模型及演化机理；（4）面向产品创新的知识突变过程模型，具体包括知识熵变的演化机理、熵变模型、突变模型等，并以具体机电类产品创新为实例对演化机理及模型进行理论和方法验证。

目前，我国已形成了以创新驱动为背景和具有各种开放性的知识大数据的重要基础，为产品创新特别是机电类产品创新注入了强大的新活力。因此，从知识管理的角度，研究知识耗散结构的理论及机理，构建相应的知识模型、数字孪生体等，有助于丰富知识管理的基础理论，同时把耗散结构理论融入到产品创新领域的知识管理中，可以进一步拓展知识管理的研究领域。.项目的研究内容主要包括产品创新与知识的相互作用机理、面向产品创新的知识耗散结构特性、面向产品创新的知识耗散结构模型及演化机理、面向产品创新的知识突变过程模型、数字孪生体模型等五个方面。.研究过程取得的成果主要包括①提出了知识耗散结构的概念，对知识耗散结构概念及内涵进行了分析和描述；②建立了产品创新与知识的相互作用关系、演化机理，主要包括产品创新与产品知识相互作用原理，产品创新与产品知识的相关性，需求、功能和结构知识的映射机理等；③提出一套面向产品创新的知识模型及突变模型，主要包括用户需求知识的耗散结构演化模型、用户需求知识的耗散结构熵变模型、基于人工免疫原理的知识推送模型、基于改进粒子群算法的知识主动推送模型、几何演变过程驱动的工艺知识服务模型、关联知识的推送实体模型、基于数字孪生的变压器故障诊断模型、数据驱动的复杂产品设计方案多属性优化决策模型等；④以具体机电类产品为实例对作用关系、演化机理及模型等进行实例分析和应用；⑤借鉴演化机理及相互关系的理论支撑，以具体物流产品为实例申请获批了相应的发明专利。研究过程中共发表论文14篇，其中中文核心期刊10篇，英文论文2篇，SCI收录1篇，EI收录2篇；申请获批授权发明专利2项。