通过对设计前期过程系统地规划,可以保障设计项目成功,提升新产品设计开发的质量。设计前期是指在产品设计项目中,设计具体概念方案产生之前的准备时期。它是新产品开发的重要下属阶段之一,是决策者寻找开发机会的必要环节,是管理者调动各种资源协调发展的主要阶段,是设计师搜索相关信息并进行创新准备的关键时期。正式、专业、系统的设计前期准备,在形成新产品开发策略、推动设计项目管理、促进设计认知创新方面起着决定性作用。然而,以往研究缺少对设计前期过程系统性地描述总结;缺少对影响设计前期准备的各种因素以及因素之间关系的整体分析;缺少对设计前期准备方法的发展和总结。因此,对复合有技术进程、社会进程以及认知进程的设计前期过程进行研究,具有重要的学术价值和实践意义。在定义设计前期基本概念的前提下,本文采用设计科学(the Science of Design)研究的思路,通过案例分析、半结构式采访、问卷调查的方法观察分析设计前期活动,建立了具有不同抽象层次的设计前期过程描述性模型。引入认知地图的研究方法,通过定义设计前期状态、设计项目目标以及前期准备的手段,说明影响设计前期的各种因素以及它们之间的关系。利用通用问题解决理论、扎根信息处理理论、瀑布软件开发模型,建立了设计前期过程规范性模型。通过应用管理学、认知心理学和设计科学原理,结合不同类型活动的特征,提出方法改善设计前期准备质量,并通过实践案例对规范性模型进行验证。最后,结合设计知识特征,研究将知识管理应用于前期准备,供设计人员学习、借鉴和反思,从而提高前期准备的质量和效率。本文的创新点主要包括以下五点:1)研究扩展了设计前期的概念,由管理学领域扩展到设计研究领域。通过归纳设计前期不同性质活动,按照参与者、逻辑关系和活动目标将前期活动分为三类:新产品企划活动、设计项目管理活动以及设计创新认知准备活动。设计前期概念对加深认识复合多种性质的设计过程具有促进作用。2)研究总结了设计前期模糊性特征属性,解释了设计前端不确定性的原因,并利用信息学原理建立设计前端信息框架,为全面、系统地搜集设计信息,消除不确定性提出了方法。3)研究建立了不同抽象层次的设计前期描述性模型,总结了前期准备中经常存在的问题,用于灵活分析不同情境中的设计开发活动,为交叉领域开发团队理解前期活动、达成合作共识奠定基础。4)研究分别提出了建立和发展设计要求的方法、客户合作和小组合作的方法、促进设计创新和减少设计思维固化的方法。这些准备方法在设计实践中都具有应用价值。5)研究将设计知识管理应用到设计前期准备。设计知识管理可以将散乱的设计信息片段转化为系统性应用的知识,高效地共享、传播和重用设计知识,为工业设计组织的创新力和竞争力提供工具。在设计研究中,只有通过观察分析设计活动,才能够发现设计本质规律和特征,提出有效的方法和工具,支持产品设计创新提升设计价值。对设计前期研究正是基于设计研究的科学体系模式中完成的。该研究对促进我国制造业转型、增强新产品开发能力奠定理论基础;为新产品设计开发流程标准化、提升设计行业竞争力建立了理论依据;为计算机辅助工业设计提供了新的研究发展方向。