0 引言
概念设计是最能支持产品创新的设计阶段。文献[2]认为，概念设计主要包括明确设计要求、功能设计、原理方案设计和组合解优选等工作内容。许多学者借鉴生物学的思想来研究概念设计，并取得了一定的研究成果。如文献[3]和文献[4]提出了基于特征的设计目录，并建立了基于产品基因的概念设计框架。Altshuller提出的创造性解决问题的理论(Theory of Interntive ProblemSolving , TRIZ)认为，技术系统一直处于进化之中，解决冲突是其进化的动力，并提出了产品的进化模式。文献[6]则提出一种设计属性封装的方法，将原理解表达成设计属性值的组合，并在此基础上运用进化算法实现交叉和变异。
产品创新是一个系统工程。利用产品基因可以对产品性状进行控制和遗传闭。笔者借鉴仿生学的思想，研究了产品与生物生态系统在组成结构与发展规律等方面的内在相似性，在此基础上提出了产品的生态学模型，并建立了相应的概念设计框架，最后以纺织装备群落的概念设计为例，初步说明了它潜在的应用价值。 1 产品生态学模型
产品生态学模型把产品视为生命体，以生物的各种特征为模拟对象，来认识概念设计的基本规律，从而更好地研究支持产品进化的概念设计方法等方面的问题。
图1给出了生物学谱和产品生物学谱的类比关系。根据上述类比，本文提出一种由产品基因模型、产品细胞模型、产品器官模型、产品生物体模型、产品种群模型和产品群落模型组成的多层次产品生态学模型。如图2所示，这些层次之间在结构上单向嵌套，并相互作用。例如，产品细胞包含带有重要遗传信息的产品基因，又为产品器官提供各种各样的零件;产品器官为产品生物体提供灵活高效的、能实现各自特定功能的原理解载体，并为产品细胞提供支撑平台。 
1.1产品基因模型
生物基因能对生物性状进行遗传。类似的，通过产品基因，产品性状得到继承和遗传。与生物工程中“生物基因-RNA-蛋白质”的关系类似，产品基因、效应解和原理解之间也满足基因工程中的"中心法则"。 1.2产品细胞模型
在产品细胞模型中，产品零件类比为产品细胞，产品细胞不但是含有产品基因的遗传信息的载体，而且为产品器官提供充足的原料—零件。 1.3 产品器官模型
与生物器官相对应，产品部件被类比为产品器官，是具有相对独立目的功能的载体。产品器官是构成产品的重要组成部分。 1.4 产品生物体模型
可实现不同和(或)同种功能的若干产品器官的有机组合，最终实现了设计要求的总功能。实现复合功能原理解有机合成的载体构成单个产品。
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