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摘要：针对作为机械产品概念设计关键问题之一的过程建模，讨论机械产品创新过程中工作背景、市场需求等因素的变化对产品概念设计过程的决定性影响，在此基础上建立了环境—需求—功能—行为—结构(E-R-F-B-S)变量集映射动态模型，利用7种映射单元之间的有序组合归纳出4条产品创新链，为设计者在设计实践中的若干种创新思维过程建立简明的框架模型。通过确定创新链与有向图、有向图与稀疏矩阵的对应关系建立创新链的数学模型，进而提出并讨论创建以稀疏对称阵为输入变量的计算机辅助概念设计推理系统的合理构想。最后以辽河油田修井机传动系统的概念设计实例，说明创新链模型对机械产品创新过程的有效指导作用。
关键词：产品创新 概念设计 变量集映射 创新链 有向图 稀疏矩阵
中图分类号：TH122 TP39
国家自然科学基金(50175010)、高等学校全国100篇优秀博士学位论文作者专项基金(200232)、教育部优秀青年教师资助计划(1766)和辽河石油勘探局资助项目。20051220收到初稿，20060509收到修改稿
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