3.3 性能知识支持下的产品方案派生
3.3.1 性能知识与产品结构方案求解
复杂产品结构方案派生是从用户的需求开始的，而用户对产品的需求则是从产品的性能知识出发的，复杂产品设计的最终目标则是寻求如何实现产品的性能需求的产品解，综合利用具有一定积累的性能知识，从定性到定量，运用多学科性能知识。从而可以看出，性能知识控制着整个产品结构方案派生的全过程。
结构性能驱动的复杂产品结构方案派生看重的是对已有产品性能知识的应用，产品的结构方案派生同样是利用已有的结构性能知识来实现满足用户特定性能需求的实例产品。利用结构性能知识来驱动复杂产品结构方案派生，会使产品结构方案派生更加知识化、个性化和敏捷化，更好地面对产品结构方案派生中性能知识要素的不断增加与目前动态多变的市场环境，以及以计算机技术为核心的数字信息革命迫使机械装备制造业在复杂产品设计方式、制造模式及相关技术方面进行的变革。
产品的结构性能知识之所以能够驱动复杂产品设计，是因为结构性能知识上依附着约束、材料和工艺等产品设计所必需的设计要素。不同的产品具有不同的结构性能知识，不同的性能需求也影响着产品的结构方案派生结果。不同种类产品的主要性能知识也不同，从而决定了不同种类产品在结构上的差别。
结构性能驱动的复杂产品结构方案派生是为了满足用户的个性化性能需求而进行的，一个产品从最早的产品定义开始，到产品平台和产品族的形成、产品设计模型的建立，以至最后产品设计过程的完成，都离不开用户对产品性能需求的信息。产品性能需求信息是在产品结构方案派生中最重要的信息输入源。
结构性能驱动的复杂产品设计的需求，就是对产品性能知识的需求。产品性能知识需求描述指导着产品的结构方案派生。设计的产品必须在其所处“作用－反馈”体系中满足性能知识要求。
结构性能驱动的复杂产品结构方案派生需求描述就是利用性能知识的语义表达方法，定性或定量地、系统地并且完整地描述产品的性能需求，指导产品的结构方案派生。用来描述一个产品性能需求的是一个产品性能知识集，在性能知识语义表达方法的基础上加以改造，使之能够更有利于描述用户对产品性能的需求。
一般来说，在现代计算机参与的复杂产品结构方案派生过程中，用户对产品性能的需求往往还不能直接使用，还需要经过进一步的形式化处理，以便计算机进行处理。这个过程是将用户对产品性能需求中的那些用文本等表述的语义属性转换成计算机可以识别的形式化信息。产品的性能需求可以形式化描述为
式中：rn——产品的性能需求；
gpi——产品性能知识，包括结构性能知识和行为性能知识；
[gpi]——产品性能知识的约束；
λ——逻辑运算关系，包括=、<、>等。
形式化的过程不仅仅要确定产品性能需求的准确含义，而且要根据性能知识集中各性能知识之间的关系进行形式化的变量赋值。