4.4.6 功能进化预测
4.4.6.1 功能进化预测原理
基于功能进化定律，功能进化预测原理由已满足功能、可预测功能及目前不可预测功能三个部分组成。如图4-11所示，纵向包括已实现、可预测和目前不可预测三个区域，分别表示已满足的功能、可通过功能进化定律预测的功能和目前通过定律不能预测到的功能。横向表示功能进化过程。
（1）功能结构是一个复杂的系统，存在偏离原稳态的涨落。功能进化是一个自组织过程，它不是随意发生的，具有明显的路径依赖性，与以前的功能轨迹、技术积累及人们的认知直接关联，使得功能在进化的一定阶段内会表现出线性的特点（见图4-11）。
图4-11 功能进化预测原理
（2）功能结构是一个开放体系，与环境系统不断进行着物质、能量和信息的交换，功能进化要受到社会、经济和科技等的影响。当社会需求、技术环境及条件发生较大的变化，或者技术进化到了某一临界点，功能进化就要面临着新的选择，也就是功能进化到达了“临界点”。此时功能进入非线性的混沌状态，功能进化的进程出现“突变”，结果产生了新功能，此后功能进化在一个新的层次上继续进行（见图4-11）。
（3）在系统外部条件变化与内部结构波动共同作用下，功能不断向理想功能进化。功能进化的最终状态是功能进化理想化水平处于无穷大的状态。功能进化可以分为局部理想化和全局理想化两个目标层次。当功能沿着局部理想化目标发展时，产品内部结构矛盾决定着功能进化的路径和方向，功能进化表现为渐进的、连续的和适应性的过程；当功能沿着全局理想化目标发展时，系统外部环境条件成为产品功能进化的主导和诱因，对功能能否越过临界点发生突变起决定性作用，功能进化则表现为突变的、跃迁的和全局性过程（见图4-11）。
（4）面向局部理想化的功能进化是指初始位置与下一个最近临界点之间的功能进化，其特点是充分利用内部资源，渐进、连续地进化。由于局部理想化的线性性质，在已有功能结构分析、领域专业知识应用的基础上进行详细规划，可以保证短期预测的可靠性。
（5）面向全局理想化的功能进化是指包含下一个最近临界点的功能进化。在临界点，由于社会、经济和科技等多种因素（其中一些是未知因素）的作用，功能进化轨迹的预测具有一定的不确定性，但功能在临界点上的进化方向是可以控制的。因此，需要在临界点对可能的进化方向进行评估，选择最适宜的变体，确定相关技术，有效地控制和管理临界点，以实现预期效果。
（6）目前不可预测功能区是指受人们的知识所限，对遥远的未来需要在今后某个时间段才能预测的区域。可预测功能区是应用已有的知识及功能进化定律，对未来将出现功能的预测，很多功能将是新功能。所有功能都向趋近于理想功能的方向进化，可预测功能区相比已满足功能区更接近理想功能状态。目前不可预测功能区是下一个最近临界点以外的区域，难以预测以后的临界点及进化方向。该区域内的功能进化预测主要是依据面向局部理想化和全局理想化的功能进化，结合更广泛的社会需求、市场和新技术等知识，考虑系统重大变化，确定战略目标，揭示了潜在危机并确定未来所需资源和相应制备方法。
4.4.6.2 基于理想化的功能预测
功能结构本身是一种耗散结构，具有开放性、动态性、有序性等特征，需要不断调整、协调内部诸要素，以完善其结构组成，提高理想化水平。当客户需求、科学技术和可用资源等外部因素满足了功能产生的条件时，通过适当的连接关系将功能要素组织起来，形成新功能。功能进化包括新功能产生和已有功能发展两个方面，并受功能组织定律和功能改进定律的支配。功能组织定律是描述功能静态结构的规则，而功能改进定律则是关于功能动态发展的规律。功能进化定律指明了功能进化的方向和途径，按照功能进化定律逐步接近理想功能的是未来功能，这些功能中未出现过的功能是新功能。
功能进化定律可用于预测产品未来的功能。功能进化的局部理想化与全局理想化可分别通过功能强化、弱化、通用化、专用化和功能禁止、系统禁止、原理改变来实现。基于理想化的功能进化定律选择矩阵，该矩阵由功能完整性定律、功能连接性定律、功能组织协调性定律等功能组织定律，功能专门化、功能非均衡化、功能作用可持续化、功能设计人性化等局部理想化功能改进定律和功能精简化、功能集成化、功能资源最优化、功能改进协调化、功能可控化、功能动态化等全局理想化功能改进定律构成，如表4-3所示。
表4-3 基于理想化的功能进化定律选择矩阵
基于功能进化定律的功能预测过程如下。
步骤1：分析现有功能结构，确定功能进化目标。
步骤2：基于理想化功能进化定律选择矩阵，确定可用的功能进化定律。
步骤3：依据选定的功能进化定律确定可能的临界点和可预测功能区。
步骤4a：如进行功能局部理想化改进，则确定初始位置到临界点之间的区域，对功能进化趋势进行预测。
步骤4b：如进行功能全局理想化改进，则应找出影响临界点的主要因素、表现和特征，确定可能的进化方向及预期效果。