基于产品设计过程与创新性关联机制的设计创新性评价方法

One of the most important criteria for the quality of performance in design is the creativity applied to the product. Many researchers have developed methods to assess the creativity of product design. However, these subjective and qualitative judgments, in relation to the traditional measurement of creativity, have proved to have insufficient validity and reliability. And most of the assessment of creativity in product design is based on the outcome, not the design process from which the creative ideas are derived. To address these issues, we will propose a quantitative approach for creativity assessment in product design with the consideration of both design process and design outcome. First of all, for the repeatable evaluation, we will clarify the standard built up for the creativity assessment. We will define the creativity and design process in the context of product design, and identify the main factors in product design process. Then we will organize an experiment and quantify the designers’ design process through protocol analysis. .Secondly, we will explicit the key factors which have the potential to produce creativity based on the study of the correlation between the design process and design creativity， and we clarify the mechanism of these key factors' influence on the design creativity via statistical analysis. Consequently, an objective and overall assessment method will be proposed for creativity in product design，and we will organize experiment to validate the method. The significance of this research lies in its rigorous empirical examination of the correlation coefficients between key factors of the product design process and quality of design creativity. On one hand, it enriches the theory and method of creativity research with data support; on the other hand, it provides new techniques and methods for the comprehensive and objective assessment of creativity in product design.

创新性是评价产品设计品质重要的标准之一。目前对设计创新性的评价方法多集中于主观和定性的衡量，缺乏足够的可靠性和有效性；同时，评价多聚焦于设计成果，忽视了设计创新性的真正来源——设计过程，导致了评价的不完整性。为解决上述问题，本项目（1）建立面向设计创新性评价的产品设计过程模型，通过口语分析法将不可见的设计思维和设计过程以设计要素的量化形式呈现出来；（2）根据设计过程要素与设计成果创新性的相关性研究，辨识设计过程中创新性产生的根源要素；利用统计分析方法厘清根源要素对设计创新性的影响机制；（3）对产品设计创新性建立一种客观量化的评价方法，并组织实验进行验证。本研究一方面丰富和发展了设计过程与设计创新性研究的理论和方法；另一方面为全面、客观的评价产品设计创新性提供了新的技术手段和方法。

创新性是衡量产品设计品质的重要标准之一，产品设计的创新性评估是一项双重任务，包括设计过程和设计结果两个方面。目前，大多数对创新性的评估都是基于设计结果，忽视了创意产生的源头——设计过程。同时，传统的创新性测量因其主观和定性判断被证明缺乏足够的有效性和可靠性。针对这些问题，本项目提出了一种兼顾产品设计过程和设计结果的计算化创造性评估方法。具体如下：.（1）结合已有关于产品设计过程和设计创新性的研究，将本项目中的设计过程限定在创新性集中体现的设计概念产生时期，包括设计需求分析、设计方案开发和方案实施三个阶段，建立面向创新性评价的产品设计过程模型。.（2）结合产品设计过程模型，通过协议分析工具实现了对设计过程、信息收集、备选方案和设计考虑等四个方面的20个创新性相关要素的量化分析。通过共识评估技术（CAT）评估各要素与设计创新性之间的关联性，并利用Spearman相关系数揭示产品设计过程中各要素与设计结果创新质量的相关系数，明确了6个创新性产生的根源要素。.（3）运用回归分析来计算6个根源要素与设计创新性之间的关系，建立设计过程创新性根源要素与设计结果创新性的关联模型，进一步明确设计创新的根源要素以何种程度影响设计创新。.（4）构建设计过程记录模块、设计过程分析模块和设计创新性计算模块等，实现计算机辅助产品创新性评价工具的开发。.（5）针对设计过程中信息收集、设计考虑和花费时间等根源要素对设计结果创新性的影响规律和作用机制，为提高设计结果创新性，本项目进行了基于数据驱动的需求信息可视化方法研究、面向设计全周期的协同决策机制研究等拓展性应用研究。.本项目在对产品设计过程的关键要素与创新质量之间的相关系数进行严格的实证检验的基础上，提出了一种定量评价产品创新性的计算方法。本项目的研究意义在于丰富和发展了设计创新性评价的研究理论和方法，也为全面、客观的设计创新性评价提供了新手段和技术，具有积极的应用指导价值。