(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 103295063 A
(43)申请公布日 2013.09.11
(21)申请号 CN201310187231.3
(22)申请日 2013.05.17
(71)申请人 浙江大学
    地址 310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号
(72)发明人 罗仕鉴 李文杰
(74)专利代理机构 杭州求是专利事务所有限公司
    代理人 张法高
(51)Int.CI
      G06N3/12
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      基于遗传算法对SUV产品族基因进化的方法
(57)摘要
      本发明公开了一种基于遗传算法对SUV产品族基因进化的方法。本发明方法通过对SUV外形个性化基因和继承性基因进行提取与表达，根据不同的消费者偏好构建具有差异化SUV设计风格的SUV产品线和消费者偏好驱动的进化函数，然后基于遗传算法在Matlab中生成最优个性化基因子代，实现SUV外形个性基因的进化，在进化成果上添加SUV外形继承性基因，实现SUV产品族外形基因的整体应用，从而生成一系列的产品设计方案，塑造出既具有延续性又有差异性的产品族形象。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种基于遗传算法对SUV产品族基因进化的方法，其特征在于：它的步骤如下：       
1）对SUV外形基因进行提取与表达;       
1.1）对SUV外形个性化基因即侧面轮廓线采用形状文化的方法表达，由两条光滑的贝塞尔曲线构成，最后通过19个均为坐标值的变量A至变量S指代，完成SUV外形个性化基因表达;       
1.2）对SUV外形继承性基因借助矢量软件Illustrator CS5以线框图的形式进行描绘表达，SUV外形继承性基因包括SUV外形可适应型基因和SUV外形通用型基因；       
suv越野车
2）根据不同的消费者偏好构建具有差异化SUV设计风格的SUV产品线和消费者偏好驱动的进化函数;       
2.1）通过消费者偏好统计，获得消费者组偏好数据;       
2.2）通过语差法风格意象评价实验，结合主成分分析与因子分析，确定SUV设计风格的意象维度；       
2.3）结合步骤2.1）和步骤2.2）的结果，通过多元线性回归分析，建立消费者偏好与SUV设计风格意象间的映射模型，进而为SUV产品族规划出三条具有差异化SUV设计风格的产品线，即为越野型SUV产品线1、商务型SUV产品线2和城市休闲型SUV产品线3；       
2.4）将消费者偏好与SUV外形基因间的映射模型转换成消费者偏好驱动的进化函数；       
3) 基于遗传算法实现SUV外形个性基因的进化，在进化成果上添加SUV外形继承性基因，实现SUV产品族外形基因的整体应用；       
3.1）采用谢菲尔德遗传算法工具箱，使用Matlab高级语言进行算法编程，先明确该工具箱包含的主要函数；       
3.2）对具体问题制定详细的遗传算法计划，包括对初始种，适应度函数，算法参数和收敛条件要素的定义；       
3.3）在步骤3.1）和步骤3.2）的准备基础上，用Matlab7.0软件编写遗传算法全过程代码，完成算法编程，对三条SUV产品线分别编写独立的代码；       
3.4）运行步骤3.3）中的遗传算法后，便可得到进化后的最优SUV外形个性化基因，以19个变量值的形式呈现，将变量值解码还原为对应的坐标值，在二维坐标系中进行贝塞尔曲线重现，对SUV侧面轮廓线进行仿真，在此基础上进一步添加SUV外形继承性基因，构建SUV整车方案，塑造不同SUV产品线之间既具差异化又具家族化的形象。       
2.如权利要求1所述的一种基于遗传算法对SUV产品族基因进化的方法，其特征在于所述的将消费者偏好与SUV外形基因间的映射模型转换成消费者偏好驱动的进化函数为；       
（1）SUV外形个性化基因，通过制定规则将SUV外形个性化基因即侧面轮廓线基于斜率与手柄距离的计算公式转化成变量；       
（2）在SPSS里面执行多元回归统计分析，以不同SUV产品线下消费者组的偏好中心值为
因变量，SUV样本的基因转化变量为自变量，得到消费者偏好值与基因转化变量间的多维线性模型系数，对三条SUV产品线分别建立过渡映射模型；       
（3）得到过渡映射模型后，将SUV外形个性化基因的转化变量带入过渡映射模型，将过渡映射模型还原为消费者偏好和SUV外形个性化基因之间的映射模型。       
说  明  书
<p>技术领域   
本发明涉及SUV产品族基因进化，特别是涉及一种基于遗传算法对SUV产品族基因进化的方法。   
背景技术   
中国汽车工业正在经历前所未有的高速发展时期。2011年，中国汽车的年销量超过1800万辆，成为全球第一大汽车市场，其中SUV（Sport Utility Vehicle）车型的产销增速惊人，越来越受到消费者的青睐，引起了市场和商家的广泛关注。   
随着功能和技术同质化的日益加剧，车型的外观设计逐渐成为影响消费者决策的决定性因素，各大汽车品牌也在通过赋予产品独特的设计特征来塑造自身的品牌形象，使得产品外观设计具有品牌统一性，即家族性。   
随着生活水平的提高，人们的个性化需求日趋强烈，导致个体之间的差异化偏好，从而产生差异化的产品外观设计需求。因此，产品族形象事实上具有既统一又诧异的矛盾特性，这在一定程度上增加了在实际构建中的难度。   
产品族（Product Family Engineering，简称PFE）这一术语由James Neighbors在1980提出。其定义是：以产品平台为基础，以细分市场中不同客户的需求为导向，通过制定合理的产品族设计策略，在产品平台上添加不同的个性化模块，衍生出能够满足不同客户对产品特殊需求的相关系列产品的集合。   
鉴于产品外形设计与遗传学基因之间的相似特性，产品族外形基因理论应运而生，该理论是产品族设计基因理论中的一环，旨在解决产品外形设计中的统一性与差异性问题。   
目前产品族的设计一般由工业设计师为主导，凭借个人主观审美与经验开展，缺少计算机的
支持，为形成通用的可持续设计方法，同时对于消费者以及基因的差异化设计理解不够充分，生成的产品族设计方案无法满足多元化的消费者需求。若规划不当，这些都将导致系列车型间差异过大，将不利于塑造一致的产品族视觉形象，这一矛盾特别尖锐地反映在现代工业设计中，尤其对于未建立完善产品族战略的新兴企业。