基于属性映射的产品绿色设计方案生成与优选研究

摘要

随着环境问题的日趋严重，产品的绿色性能受到人们的持续关注，而产品的设计方案在很大程度上确定了产品的绿色性能，因此在产品概念设计阶段，考虑相关绿色属性，生成一个最优的产品绿色设计方案显得尤为重要。针对产品绿色设计方案受多因素耦合影响，其生成与优选的不确定与复杂性是困扰当前产品绿色设计的主要问题，本文对基于属性映射的产品绿色设计方案生成与优选方法进行了研究。
　　首先，提出了基于模块组合的产品绿色设计方案生成方法，根据产品功能模块分解模型，生成不同功能属性的模块实例，对产品模块实例进行分类与存储，构建产品模块实例库，不同模块实例的组合生成不同绿色性能的产品设计方案集。
　　其次，为了得到绿色性能相对较优的产品设计方案，提出了基于属性映射的产品绿色设计方案优化方法。运用支持向量回归(Support Vector Regression，SVR)拟合优化变量与优化目标间的映射关联，建立产品设计方案绿色属性与模块功能实例之间的映射关系。以产品设计方案绿色属性最优为目标，结合非支配排序遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithmⅡ)进行离散变量的多目标优化，生成产品绿色设计优化方案解集。
　　最后，由于产品绿色设计方案Pareto解众多，提出了基于CPB(Cloud-PROMETHEE-BP,CPB)的产品绿色设计方案选择方法。通过BP神经网络挖掘产品绿色设计方案评价指标与多属性评价之间的映射关系，建立产品绿色设计方案决策模型，其中决策模型的目标输出为采取云模型(Cloud)和偏好顺序结构评估方法(PROMETHEE)对产品绿色设计方案的多属性评价值，实现产品绿色设计方案的选择。以喷墨打印机产品绿色设计方案的生成与优选为例，验证了所提方法的可行性和有效性。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 概念设计方案生成

1．2．2 概念设计方案优化

1．2．3 概念设计方案选择

1．3 本文选题及组织结构

1．3．1 论文选题

1．3．2 论文组织框架

第二章 面向模块组合的产品绿色设计方案生成

2．1 基本概念

2．1．1 绿色设计

2．2 产品功能模块分解模型

2．3 案例产品模块实例库构建

2．4 面向模块组合的产品绿色设计方案生成

2．5 本章小结

第三章 基于属性映射的产品绿色设计方案优化方法

3．1 产品绿色设计方案优化问题描述

3．2 产品绿色设计方案属性映射

3．2．1 支持向量回归

3．2．2 产品设计方案绿色属性映射

3．3 产品绿色设计方案优化模型

3．4 本章小结

第四章 基于CPB的产品绿色设计方案选择

4．1 产品绿色设计方案决策模型设计

4．2 决策模型的输入

4．3 决策模型的目标输出

4．3．1 云模型理论

4．3．2 PROMETHEE方法

4．3．3 面向云模型与PROMETHEE Ⅱ的决策模型目标输出

4．4 映射关系的建立

4．5 本章小结

第五章 应用实例

5．1 产品绿色设计方案生成

5．2 产品绿色设计方案优化

5．2．1 产品设计方案绿色属性映射

5．2．2 基于NSGA-Ⅱ的产品绿色设计方案优化

5．2．3 结果分析

5．3 产品绿色设计方案选择

5．3．1 产品绿色设计方案决策模型的输入

5．3．2 产品绿色设计方案决策模型的目标输出

5．3．3 基于BP的产品绿色设计方案选择

5．3．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况