4.4.1　功能进化动力

功能处于进化状态。功能的实现建立在与环境发生物质、能量和信号交换关系的基础上，具有开放性、动态性等特征，需要不断调整、协调内部诸要素，以完善其结构组成。功能进化是通过产品功能结构组成与组成关系的演化以提高主功能的理想化水平或产生新功能的过程。功能进化是内部和外部动力共同作用的结果。

4.4.1.1　功能进化的内部动力

功能结构是由功能与能量、物料、信号三种流组成的网络结构。功能可分为有用功能和有害功能两类。由于有用功能的实现原理或结构存在缺陷而引起有害物料和能量输出，因此有害功能伴随着有用功能出现。功能结构中总功能、分功能、功能元之间存在纵向层次关系以揭示每一层的设计目的，同一层分功能之间存在横向关系以揭示子功能间的物理和逻辑组合的可能性。因此，消除功能结构中的有害功能与不协调的功能的组成关系是功能进化的内部动力。

4.4.1.2　功能进化的外部动力

技术系统的进化分为三个层级：需求进化、功能进化和技术进化。随着需求进化和系统进化，在市场拉动和技术驱动的作用下，功能处于进化状态。功能进化并不是与需求进化和系统进化并列的概念，它是需求进化与系统进化相结合的产物。另外，社会变迁是法律法规功能演进的动力，多元利益调整的需求推动法律法规的进化。例如，环保法律法规的实施使产品竞争不再只是质量、成本、上市时间和服务的竞争，与环境相关的属性也正成为市场竞争的新焦点。因此，需求进化、技术进化和法律法规进化是协同推进功能进化的外部动力。

4.4.1.3　功能进化的动力模型

功能进化动力模型是功能结构的依存型模型，主要反映作用于功能结构的内部和外部影响因素与功能进化间的关系，是进行功能进化分析与预测的基础，如图4-7所示。

图4-7　功能进化的动力模型

如图4-7所示，推动产品功能进化的因素包括外部需求、技术及法律法规等，也包括功能结构内部存在的有害功能和不协调的组成关系。需求进化、法律法规进化和技术进化推动当前经济、环境、政策、法规和企业战略等的发展，促使新需求、新法规和新技术不断出现。产品功能要满足新需求和新法规，新需求和新法规的出现拉动功能进化，在功能结构中需要具有相应的需求功能和法规功能。技术是功能实现的载体，新技术的出现为功能进化提供了可能，功能结构中相应的功能称为技术功能。功能结构内部存在的有害功能和不协调的功能组成关系需要通过功能创新来消除，上述有害因素是功能进化的内在驱动力。产品功能进化受多方面因素影响，功能进化目标的确定是一个多目标决策问题，需要分析这些因素与功能进化的关系。同时还要对各种因素间的关系进行权衡，包括市场与技术的权衡、技术与法律法规的权衡、技术与环境的权衡、内在因素与外在因素的权衡等，以确定功能进化的目标和途径。