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概念设计阶段分层映射过程模型的建立与应用增强了功能推理与求解过程的发散性与创新性,但却给生成候选概念设计方案带来了困难,概念设计方案的生成缺乏有效的可计算方法。文章采用相关矩阵描述概念设计过程的信息进化过程,并由此提出基于功能—效应—原理模型的概念设计方案生成算法,该算法通过矩阵运算对解空间进行优化,获得嵌套矩阵,对嵌套矩阵进行搜索从而生成候选概念设计方案。以手提式钉枪的概念设计为例对算法进行了验证。