本书以开放式创新设计为主线，从概念理论、技术方法和应用案例3个方面探讨了以群智协同创新为核心的众包设计理论体系，为该理论的方法研究与具体应用提供指导。在“互联网+”协同设计环境下，本书构建了众包设计理论体系，探究了产品众包设计生态网络系统的结构与组成，着重研究了产品众包设计执行过程中涉及的用户需求精准挖掘、设计资源动态感知以及设计过程组织与管控等3个方面的内容，并给出了相对应的技术方法，以及不同产品设计领域的实际应用案例。
“创新是引领发展的第一动力。”企业产品创新与产品的个性化、服务化发展，面临
着难以满足海量动态的个性化需求的挑战，以及不断增长的创新需求与有限资源相矛盾的
制约。众包作为一种开放式创新模式，不断与产品设计创新融合，迫切需要创新发展众包
设计理论，分析群智创新设计机理，研究需求驱动与资源自组织机制，突破支持个性化设
计的众包设计关键技术，构建企业“互联网 +”研发体系新模式。
本书跟踪分析了国内外典型众包平台的发展状况与问题，以构建跨时空的企业创新
研发体系为目标，探索了企业众包设计创新研发体系共生演进发展新模式，揭示了众包
设计平台升级演进的有效途径；研究了群智生态环境下个性化众包设计的新理论，形成
了完整的支持个性化设计的众包设计理论和众包设计生态系统治理方法；构建与形成了
支撑产品设计全过程的众包设计关键技术体系，凝练提出了两类“互联网 +”设计创新
新模式，积极促进了制造业研发设计与众包模式的深度融合发展。全书共 7 章内容，系
统介绍了众包设计相关概念的基本内涵，提出了众包设计理论体系，分析了众包设计生
态网络建模、演进仿真、效能评价等方法，同时结合大数据智能算法研究了产品众包设
计过程中的动态需求辨识与映射、设计资源挖掘与自组织、“任务 – 资源”耦合匹配及
众包设计过程管控等技术。
第 1 章主要讲述众包设计的发展、趋势及挑战，并给出众包设计相关概念的基本
界定。
第 2 章提出众包设计理论体系，从群智创新设计过程机理和众包设计生态系统机理
两个方面探讨众包设计的理论基础，并进一步提出众包设计理论体系及其关键技术。
第 3 章以众包设计生态网络为核心，介绍生态网络的系统结构、交互关系、系统演
化等模型构建方法，对系统进行仿真，分析系统演进机制及其价值变化规律，提出众包
设计生态网络整体效能评价方法。
第 4 章以个性化产品动态需求为核心，介绍动态产品需求图谱的表征、建模与集成
技术，在优化产品需求图谱的基础上，对非完备用户需求进行精确识别，并提出多粒度
用户需求精准跨域映射转换方法。
前 言
IV
第 5 章以海量众包设计资源为核心，介绍设计资源统一建模方法，以资源关联挖掘
与自组织为核心，提出“任务 – 资源”耦合匹配与评价修正技术以及个性化设计资源智
能推送技术。
第 6 章以众包设计过程管控为目标，介绍多主体在线交互流程模型及可视化方法，
研究众包设计任务主 – 从融合在线分包规划技术及众包设计递阶优化决策方法，提出众
包设计成果多阶段交付 – 支付融合管控技术。
第 7 章以“互联网 +”设计创新模式为核心，提出设计能力拓展型和前沿技术创新
型两类典型的“互联网 +”设计创新模式，并分别以猪八戒网及 HOPE 为例进行系统
阐述。
本书适合产品众包设计领域的相关研究人员及从业人员阅读，可为众包创新设计平
台的模式设计与开发实践提供指导。
本书得到国家重点研发计划项目“支持个性化设计的众包平台研发”（2018YFB1700800）
的支持，是该项目研发应用成果的汇聚，是项目研发实践团队群体智慧的结晶。由于受
研究领域、写作时间和作者专业所限，相关研究工作还有待继续深入，书中难免存在错
误、瑕疵和纰漏，在此恳请读者不吝赐教，以激励和帮助我们的产品众包设计理论研究
与实践的探索不断深化。
作者
2022 年 4 月于天津大学北洋园
第 1 章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 众包设计的基本概念 2
1.2.1 众包设计的发展背景 2
1.2.2 众包设计相关概念的界定 3
1.3 众包设计的发展概述 12
1.3.1 众包设计相关理论研究现状 12
1.3.2 众包设计相关理论研究趋势 15
1.4 众包设计的发展挑战 17
1.4.1 众包设计生态系统演进与共生趋于恶化 18
1.4.2 海量用户需求的快速辨识与有效响应困难重重 19
1.4.3 大规模众包设计资源自组织与管理效率低下 19
1.4.4 复杂协作型众包设计过程难以优化收敛 20
参考文献 20
第 2 章 众包设计理论体系 25
2.1 引言 25
2.2 众包设计的群智作用机理 25
2.2.1 众包设计过程模型 25
2.2.2 众包设计的群智作用机理模型 27
2.2.3 群智创新设计过程超网络模型 34
2.2.4 群智创新设计过程作用机理解析 36
目 录
VII
2.3 众包设计生态系统演进机理 41
2.3.1 众包设计生态系统统一模型 41
2.3.2 众包设计生态系统特性分析 44
2.3.3 众包设计生态系统作用机理 45
2.4 众包设计理论 48
2.4.1 众包设计理论总体架构 48
2.4.2 众包设计关键技术体系 51
参考文献 53
第３章 众包设计生态网络演进机制的分析方法 54
3.1 引言 54
3.2 构建众包设计生态网络模型 54
3.2.1 构建众包设计生态网络结构模型 56
3.2.2 构建众包设计生态网络关系模型 57
3.2.3 构建众包设计生态网络演化模型 59
3.3 众包设计生态网络动态分析 64
3.3.1 众包设计生态网络演进仿真方法 65
3.3.2 众包设计生态网络演进机制分析 71
3.3.3 众包设计生态网络多主体价值变化规律分析 79
3.4 众包设计生态网络效能评价分析 86
3.4.1 众包设计生态网络效能影响因素分析 86
3.4.2 众包设计生态网络效能评价指标体系构建 88
3.4.3 众包设计生态网络效能评价方法 92
3.5 众包设计生态网络建模与演进分析工具应用 96
3.5.1 众包设计生态网络工具应用数据基础 96
3.5.2 众包设计生态网络建模工具应用 97
3.5.3 众包设计生态网络仿真工具应用 99
3.5.4 众包设计生态网络效能评价工具应用 101
参考文献 104
第 4 章 个性化产品动态需求的辨识与映射 107
4.1 引言 107
4.2 产品动态多域需求图谱表征及评价 107
4.2.1 众包语境下个性化产品需求特性分析 108
4.2.2 产品动态多域需求图谱本体层表征技术 111
4.2.3 产品动态多域需求图谱评价技术 115
4.2.4 产品动态多域需求图谱表征与建模工具应用 116
VIII
4.2.5 需求数据感知获取工具应用 118
4.3 产品动态多域需求图谱构建与集成 118
4.3.1 产品动态多域需求图谱要素识别技术 118
4.3.2 产品动态多域需求图谱融合与集成技术 120
4.3.3 产品动态多域需求图谱实体层构建与可视化技术 123
4.3.4 产品动态多域需求图谱集成工具应用 125
4.4 产品动态多域需求图谱优化 127
4.4.1 外扩增量下的需求图谱动态更新技术 127
4.4.2 内部驱动的需求图谱动态演化技术 129
4.4.3 产品动态多域需求图谱优化技术 132
4.5 非完备用户需求精确识别 137
4.5.1 模糊用户需求精确表征技术 137
4.5.2 用户需求反求与补偿技术 140
4.5.3 潜在用户需求智能挖掘技术 145
4.5.4 需求精确辨识工具应用 146
4.5.5 需求补偿工具应用 147
4.5.6 需求挖掘工具应用 149
4.6 多粒度用户需求精准跨域映射转换 150
4.6.1 多粒度用户需求精准跨域转换技术 150
4.6.2 多域用户需求映射与众包设计任务生成技术 155
4.6.3 需求跨域转换工具应用 160
4.6.4 用户需求精准映射工具应用 161
参考文献 162
第 5 章 海量设计资源自组织理论方法 166
5.1 引言 166
5.2 设计资源统一建模方法 166
5.2.1 设计资源的结构化分析 166
5.2.2 设计资源多阶语义模型构建 173
5.2.3 设计资源的向量空间映射方法 181
5.3 设计资源关联挖掘与自组织 182
5.3.1 资源关联挖掘与自组织分类 182
5.3.2 众包设计资源的深度语义表征 186
5.3.3 多粒度特征交互的资源匹配检索模型 188
5.3.4 设计资源关联挖掘工具应用 191
5.4 “任务 – 资源”耦合匹配与评价修正技术 193
5.4.1 “任务 – 资源”耦合匹配与评价修正框架 193
IX
5.4.2 “任务 – 资源”耦合匹配算法 195
5.4.3 主动资源任务修正评价模型及方法 202
5.4.4 “任务 – 资源”匹配与修正工具应用 205
5.5 个性化设计资源智能推送技术 206
5.5.1 众包模式下产品设计流程建模分析 206
5.5.2 众包设计个性化推荐技术总体框架 207
5.5.3 众包设计双向推荐过程建模与分析 208
5.5.4 设计资源的智能推送工具应用 212
参考文献 213
第 6 章 面向设计成果稳健收敛的众包设计过程管控方法 216
6.1 引言 216
6.2 多主体在线交互众包设计流程建模与可视化技术 217
6.2.1 多主体在线交互设计交互信息建模 217
6.2.2 在线交互设计信息交互支撑技术 225
6.2.3 众包设计过程分层建模方法 227
6.2.4 众包设计过程可视化技术 230
6.2.5 应用案例分析 231
6.3 众包设计任务的主 – 从融合在线分包规划技术 236
6.3.1 基于知识推理的设计任务分解 236
6.3.2 设计任务分包方案的资源竞争性评价 238
6.3.3 设计任务的多视角协同分包 240
6.3.4 应用案例分析 243
6.4 量化感知驱动的众包设计递阶优化决策技术 245
6.4.1 众包设计协作方案的适配规划 245
6.4.2 众包设计过程的稳定性与收敛性量化评价 248
6.4.3 众包设计过程的动态适应性调整决策 254
6.4.4 应用案例分析 255
6.5 众包设计成果多阶段交付 – 支付融合管控技术 256
6.5.1 众包设计成果多阶段交付里程碑分解 256
6.5.2 面向多主体的众包设计成果综合评价 259
6.5.3 面向动态契约的众包设计成果支付计算 263
6.5.4 应用案例分析 269
参考文献 272
第 7 章 “互联网 +”设计创新模式研究及发展应用 276
7.1 引言 276
X
7.2 “互联网 +”设计创新模式分类研究 276
7.2.1 设计能力拓展型“互联网 +”设计创新模式 277
7.2.2 前沿技术创新型“互联网 +”设计创新模式 277
7.3 设计能力拓展型“互联网 +”设计创新模式应用 278
7.3.1 猪八戒网“互联网 +”设计创新模式 278
7.3.2 猪八戒网“互联网 +”设计创新模式实现基础 283
7.4 前沿技术创新型“互联网 +”设计创新模式应用 296
7.4.1 HOPE“互联网 +”设计创新模式 296
7.4.2 HOPE“互联网 +”设计创新模式实现基础 301
参考文献 306
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