上最大的A380客机，但是市场前景目前仍不明朗。因为在一条航线上是否能够经常保持这 样大的客流，仍旧是许多航空公司（飞机产品的用户）不得不认真考虑的问题。由于采用了 许多新技术，制造和管理上不能很快适应，包括并行进行的静力测试发现在机翼上产生了裂 纹而不得不修改设计，首架飞机交货被推迟了18个月，使得公司的财政和信誉遭受巨大损 失。有人估计，到2010年前由于推迟交货公司将损失62亿美元；为抵消这些损失，公司在 10年内都不会赢利。但是这也并不意味多年后A380客机不会取得商业上的成功。这些都是 风险评估时考虑过，但是直到产品已经投入商业运行时仍然不能确切回答的问题。 在确定设计要实现的现有产品所不能满足的性能需求的同时，当然也要确定还要具备 其他哪些性能，包括现有产品所具备和不具备的，以及在全生命周期中可能存在的所有约束 条件。这些工作，用图2-2中的话来说，统称为构造设计任务空间，或草拟设计任务书，是 回答设计什么的问题。 文献[2]认为，在这个阶段甚至需要做一个经营的规划，包括经营战略、产品战略和经 营计划。不过，前面讲到的需求分析或需求研究实际上已经包括这一方面的内容。前面讲过， 设计对象可以是非常复杂，也可以是非常简单，因此需要做的事情可以分得很细，也可以将 它们归并在一起。 2、接下来要做的事，也就是图2-2中的第二阶段，是产生若干个可能的解决方案。在 确定了设计任务书，对采用什么新知识和新技术来实现现有产品所不能满足的性能要求和其 他要求有一个大致的估计以后，就可以进行产品具体的结构设计，包括方案设计和详细设计。 结构是知识和技术的载体，各种知识和将要采用的技术都集成在这个载体上，产品性能是由 结构的行为实现的，是否满足约束条件也与结构本身和结构的行为有关。这里不准备严格地 区分方案设计和详细设计，因为对于不同规模和不同复杂程度的对象，方案设计和详细设计 的划分可能存在很大不同。所谓详细，可以有不同的粒度。而且在分布式资源环境中，结构 是在不同的企业中形成的，也包括设计。从前面讲的A380客机和在线铁谱仪的设计过程， 就不难理解对于不同对象，粒度划分会差别很大。另外，设计进程常常是反复的，不是一个 单向过程。当一个方案在后续设计中不能通过评估，就要回来重新修改方案或寻求别的方案， 称为回溯。将它们放在一个阶段中讨论，比分成两个阶段更为方便。设计的进程总体上是由 大粒度向小粒度方向发展的，先做大粒度的方案设计，草拟了大粒度的结构以后，再根据大 粒度结构的要求，产生较小粒度的方案和详细结构等等。文献[3]把方案设计的阶段称为功 能域求解（分解和布置Function Requirements-FR),把结构设计称为物理域求解（确定 Design Parameters-DP),可见满足功能需求在设计中起着主导作用。 现代设计理论中有一个性能需求驱动理论，说的是满足性能需求，始终是整个设计过程 的驱动力。但是性能和功能是有区别的，它还包括对全生命周期中功能的偏差的要求。另外 性能也不是全部，在得到一个完整的解决方案时，不能不考虑其他方面的需求和各种约束条 件。所以这里没有如文献[3]的说法那样，而是采用了方案设计和结构设计这两个名词，而 且它们都可以有不同大、小粒度的划分。 例如在线铁谱仪，方案设计可以将上述设想分为功能上独立的5个模块：润滑油通流 模块，电磁场模块，取像模块，计算和控制模块，屏蔽模块。通流模块的基本功能是引导待 测润滑油流经仪器指定部位接受检测。电磁场模块的基本功能是实现可控的磁场，将流经磁 场的润滑油中可以被磁场吸引的颗粒沉积在流道的底部。取像模块是将沉积下来颗粒的百分 覆盖面积和图像变成数字信息。计算模块是完成需要的计算并根据计算结果发出指令控制系 统的行为和上传数据和图像。屏蔽模块是将仪器内部各个模块与外界隔离并固定在规定的位 置上。设计的功能独立公理要求功能划分相互独立。功能独立与结构独立是两个不相同的 问题。可以看到以上各个模块的功能是相互独立的。方案初步确定以后，就可以对每一个功 能模块进行结构设计，并考虑质量和满足约束条件，如润滑油通流模块的结构由泵、油管、 5上最大的 A380 客机，但是市场前景目前仍不明朗。因为在一条航线上是否能够经常保持这 样大的客流，仍旧是许多航空公司（飞机产品的用户）不得不认真考虑的问题。由于采用了 许多新技术，制造和管理上不能很快适应，包括并行进行的静力测试发现在机翼上产生了裂 纹而不得不修改设计，首架飞机交货被推迟了 18 个月，使得公司的财政和信誉遭受巨大损 失。有人估计，到 2010 年前由于推迟交货公司将损失 62 亿美元；为抵消这些损失，公司在 10 年内都不会赢利。但是这也并不意味多年后 A380 客机不会取得商业上的成功。这些都是 风险评估时考虑过，但是直到产品已经投入商业运行时仍然不能确切回答的问题。 在确定设计要实现的现有产品所不能满足的性能需求的同时，当然也要确定还要具备 其他哪些性能，包括现有产品所具备和不具备的，以及在全生命周期中可能存在的所有约束 条件。这些工作，用图 2-2 中的话来说，统称为构造设计任务空间，或草拟设计任务书，是 回答设计什么的问题。 文献[2]认为，在这个阶段甚至需要做一个经营的规划，包括经营战略、产品战略和经 营计划。不过，前面讲到的需求分析或需求研究实际上已经包括这一方面的内容。前面讲过， 设计对象可以是非常复杂，也可以是非常简单，因此需要做的事情可以分得很细，也可以将 它们归并在一起。 2、接下来要做的事，也就是图 2-2 中的第二阶段，是产生若干个可能的解决方案。在 确定了设计任务书，对采用什么新知识和新技术来实现现有产品所不能满足的性能要求和其 他要求有一个大致的估计以后，就可以进行产品具体的结构设计，包括方案设计和详细设计。 结构是知识和技术的载体，各种知识和将要采用的技术都集成在这个载体上，产品性能是由 结构的行为实现的，是否满足约束条件也与结构本身和结构的行为有关。这里不准备严格地 区分方案设计和详细设计，因为对于不同规模和不同复杂程度的对象，方案设计和详细设计 的划分可能存在很大不同。所谓详细，可以有不同的粒度。而且在分布式资源环境中，结构 是在不同的企业中形成的，也包括设计。从前面讲的 A380 客机和在线铁谱仪的设计过程， 就不难理解对于不同对象，粒度划分会差别很大。另外，设计进程常常是反复的，不是一个 单向过程。当一个方案在后续设计中不能通过评估，就要回来重新修改方案或寻求别的方案， 称为回溯。将它们放在一个阶段中讨论，比分成两个阶段更为方便。设计的进程总体上是由 大粒度向小粒度方向发展的，先做大粒度的方案设计，草拟了大粒度的结构以后，再根据大 粒度结构的要求，产生较小粒度的方案和详细结构等等。文献[3]把方案设计的阶段称为功 能域求解（分解和布置 Function Requirements - FR），把结构设计称为物理域求解（确定 Design Parameters - DP），可见满足功能需求在设计中起着主导作用。 现代设计理论中有一个性能需求驱动理论，说的是满足性能需求，始终是整个设计过程 的驱动力。但是性能和功能是有区别的，它还包括对全生命周期中功能的偏差的要求。另外 性能也不是全部，在得到一个完整的解决方案时，不能不考虑其他方面的需求和各种约束条 件。所以这里没有如文献[3]的说法那样，而是采用了方案设计和结构设计这两个名词，而 且它们都可以有不同大、小粒度的划分。 例如在线铁谱仪，方案设计可以将上述设想分为功能上独立的 5 个模块：润滑油通流 模块，电磁场模块，取像模块，计算和控制模块，屏蔽模块。通流模块的基本功能是引导待 测润滑油流经仪器指定部位接受检测。电磁场模块的基本功能是实现可控的磁场，将流经磁 场的润滑油中可以被磁场吸引的颗粒沉积在流道的底部。取像模块是将沉积下来颗粒的百分 覆盖面积和图像变成数字信息。计算模块是完成需要的计算并根据计算结果发出指令控制系 统的行为和上传数据和图像。屏蔽模块是将仪器内部各个模块与外界隔离并固定在规定的位 置上。设计的功能独立公理[3]要求功能划分相互独立。功能独立与结构独立是两个不相同的 问题。可以看到以上各个模块的功能是相互独立的。方案初步确定以后，就可以对每一个功 能模块进行结构设计，并考虑质量和满足约束条件，如润滑油通流模块的结构由泵、油管、 5