为了更好地分析与研究CPIKN模型及关键问题，首先需要明确CPIKN的定义。然而，当前的研究成果并未形成对CPIKN的统一定义。在综合国内外相关研究成果的基础上，本书参考协同产品创新知识管理、知识网络等相关概念与理论对CPIKN的定义进行界定。

1.协同产品创新知识管理

产品创新是一个涉及多种学科与多方面知识的复杂过程，必须在依靠知识和经验积累的基础上思考、推理、判断并结合人类特有的发散思维（灵感、形象的突发性思维）。尤其是当前产品设计的客户驱动性质更增加了其复杂性，整个设计过程涉及生命周期内的多个领域，而未来企业的竞争力取决于是否能够不断获得新的知识和应用这些知识去实现产品和过程的创新。对此，各国学者做了众多的研究，从不同角度提出了多种针对现代生产需求的创新方法与辅助工具。但总的说来，还没有一套比较成熟的方法可以同时解决创新所需各种知识源与一个可充分融合人机智能的创新支持系统。

创新本质上是基于知识的设计，其关键问题就是各不同领域内知识的映射、获取与运用。知识从是否可以编码来分，可以统分为显性知识和隐性知识两类。创新过程通常要经历由直觉类的隐性知识到图形类的较明确知识，再到文档数字类的文件知识，最后到运用文件知识产生隐性知识的循环过程。在整个设计过程中，设计师通常通过信息的搜寻、开放式的交流、逆向工程、竞争实战、项目反馈、外部参照等方法系统地获取外部知识，并以文档、数据、表格等形式表示显性知识体系，以经验、体会和突破性的思想、观点等形式表示隐性知识体系。大量已有显性知识与设计师自身具备的隐性知识结合加上需求和技术矛盾的激发，才会形成整个创新过程。因此，充分的设计知识源是进行机械创新的必备条件，它具备以下特点：

（1）知识源的广义性。

产品创新是典型的复杂问题，所涉及的范围十分广泛，用于的信息量和知识量相当庞大。除了共性知识外，更重要的是能够获取充分的专业化知识。其知识类型应包括领域知识、专家经验、各种工程图库、手册、图表、公式、基础数据库、方法库以及支持方案决策支持系统的决策知识、决策方法和模型等。这些知识的来源也是多方面的，除书本知识与领域专家外，还包括各个企业内部长期积累的相关的分散知识源、各个科研院所、大专院校、国家和部门的重点实验室、工程研究中心等机构的知识力量。由于没有一个好的知识供应方法，导致当前一方面存在着一批可以支持新产品开发设计中设计知识获取的资源或潜在资源；一方面，企业却不知如何去寻求合适的知识资源来开发一个高竞争力的产品的现象。

（2）知识表达方式的多样性。

知识载体及应用场合的多种多样使知识表达方式存在着多样性，常见的基于符号和基于连接的知识表达方式各有优缺点，其共同缺点是仅能够研究常规逻辑推理方法，难以表达形象思维。这使一般创新支持系统的知识库通常成为存储推理规则等规则性知识的狭义知识库，无法表达机械工程实际中存在的大量难以用数学公式描述的、可反映事物内在规律性的实验数据对同类工程设计的指导性作用。对此，可根据不同场合的需要采用相应的某种知识表达方式或几种方式结合的混合表示，如谓词逻辑、产生式规则与过程式的结合；产生式、框架与过程式的结合；语义网络与框架的结合等。

随着计算机、管理、网络技术的迅速发展，人们开始寻求更新的知识表达方式，如面向对象的知识表达方法；以数据文件为载体的知识表达与推理技术；超拓扑结构的知识表示方法；以关系模式表达知识，尤其是采用扩展标记语言的知识表示方法，更是网络时代知识表示方法的研究热点，它可对Web文档中的知识进行有效的提取。另外，随着科学数据库的发展，数据库知识发现也因为能获取各种学科数据库中隐藏的规律而越来越引起众多学者的注意。

（3）创新的知识供应。

综上所述，创新需要有一个充分的知识供应链支持，以集成各类异构知识源供设计师使用。根据现代机械产品创新的需要，将知识获取作为现代设计的核心，提出了基于异地协同设计的创新知识供应链，如图2.4所示，此供应链经过筛选、转换和融合等过程集成各类知识以支持企业设计人员进行产品创新。

产品创新是一个复杂的过程，它不仅包含产品设计知识，还包含客户知识、过程知识以及项目知识等。知识载体也多种多样，主要有各种图纸、计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）模型、数字控制（Numberical Control，NC）程序、文档和人的头脑等。产品设计过程中的知识关系复杂、数量巨大，如果对知识的管理不规范，将导致人们很难从庞大的知识网络中迅速获得所需的信息，可能导致不同项目的重复研究，造成人力、物力和财力的浪费。因此，企业迫切需要建立起企业内部的知识共享平台，通过知识管理，归纳整合产品设计过程中的知识，实现知识的快速查询和重用，提高产品设计和项目开展的质量和效率。

图2.4　基于协同创新设计的知识供应链示意图

（4）知识驱动协同创新的实现方法。

当今企业竞争的焦点在于对市场的快速响应和产品的创新开发。产品创新就是利用人类已掌握的知识，在一定的约束条件下（客户需求或市场认同），以产品的功能分析、分解为基础，进行产品功能原理的设计、创造或组合，构造与之对应的产品结构。因此，产品协同创新就是在产品协同设计环境中，协同开发群组通过共享和重用企业已有的知识资源，根据产品的客户需求，利用领域知识辅助设计人员在概念设计阶段将各种相互关联的功能或原理信息进行搭配、组合，构造较大的、可行的设计空间，通过规则定义和基于模型的推理方式产生满足要求的产品创新方案；或在概念设计后期，对概念设计的结果，匹配以对应的结构化方案。协同创新是创新技术领域中有待开发的新的设计技术，它不仅体现为个人行为，而是一种集体协同的创新，协同创新体现现代企业最主要的竞争能力。(www.daowen.com)

以知识为基础的新产品竞争已成为21世纪企业赢得竞争的重要手段。产品创新主要来自概念设计阶段所涉及的功能、原理、形态、布局和结构等方面的创新。因此，知识驱动协同创新可通过采用创成（generative）和吸纳（adoption）两种方法予以实现。

① 创成法。

创成法是基于本体知识驱动的协同创新方法，利用知识库，采用知识推理技术，实现产品在原理上、结构上或组合方式上的创新。它适用于设计的前期工作过程，即概念设计阶段，包括方案设计（功能、原理的构思和选择、设计灵感的表达及设计理念的发挥等）。

② 吸纳法。

吸纳法是基于实例的产品变型设计方法，通过吸收现有的、成熟的国内外产品、科研成果或通过反求，设计出较新颖的（局部创新）产品或构型。对产品本身而言，其功能、原理、结构等任一方面的创新，都会直接影响产品的整体特性。

2.知识网络

知识网络最初来源于情报科学领域，管理学界对知识网络的研究始于20世纪90年代中期，这个概念最早是由瑞典工业界M.J.Beckmann提出的。Beckmann从过程角度出发，将知识网络描述为进行科学知识生产和传播的机构和活动的网络。当前，知识网络已经成为知识管理的重要研究理论之一，国内外学者对其做了较为系统的研究。然而，在知识网络的概念界定上，现阶段，企业界和学术界尚未形成统一的定义，但众多组织与学者对于知识网络是一个复杂系统的认识已基本达成一致。

美国国家科学基金会给知识网络的定义是：知识网络是一个社会网络，该网络提供知识和信息的利用等功能。即知识网络是由网络成员、信息、知识组成的复合集，被聚集成一个“凝聚集体”，用来分析一些特定的问题[199]。

世界经合组织（OECD）关于知识经济的报告中提出了知识网络的概念，该报告指出在知识经济的时代，社会和经济活动已经成为一个复杂的网络，依靠这个网络，企业、政府、消费者以及其他的市场单元之间存在着广泛的知识传递、创新和利益分配活动，这一网络形态可以看作知识网络[21]。

Norman[200]认为，知识网络是指企业在实现创新战略目标的过程中，为实现知识资源共享、促进知识流动和创造新知识，与其他企业、大学和科研院所之间通过各种契约或股权而结成的优势互补、风险共担的网络组织。

王志平等[201]重点研究了多种类型的节点或关系构成的知识网络，知识网络随着主体的学习、交互而动态变化，并构建了基本的知识超网络模型。

寿涌毅等[202]对企业知识网络进行了研究，认为知识网络是知识及其活动和相关要素构成的复杂自适应系统。企业内部的知识系统涉及不同的部门与成员，构成一个复杂网络，而企业之间的知识系统则涉及数量庞大的不同主体，构成一个复杂度更高的知识网络。

王众托院士、党延忠、席运江、于洋等学者从复杂系统的角度对知识网络的概念进行了系统归纳与总结，并提出知识网络是由知识、人员和物质载体这三种组织知识资源及其相互关联和相互作用所构成的有机整体[203]。

综上所述，管理学界对知识网络所形成的定义综合起来大致是：知识网络是知识要素和要素间的复杂关系构成的网络结构，为知识流转、利用和新知识的创造提供实体平台。从静态的角度来看，知识网络是一种结构：由节点（成员、知识点、知识媒体等要素）和边（要素之间的关系）构成；从动态的角度来看，知识网络是一个过程、一种工作系统：知识在网络中流动、传递；从目的角度看，知识网络是一种功能：实现知识共享和利用，促进知识创新。

3.协同产品创新知识网络的定义

虽然众多学者为便于研究，从不同角度对知识网络分别进行了界定，但是对于“知识网络是一个复杂系统”的认识已达成统一。这为CPIKN的定义提供了参考并奠定了基础。本书所研究的CPIKN的定义主要借鉴杨育教授等学者对于协同产品创新以及王众托院士等学者对于知识网络系统的定义与研究成果，从复杂系统的角度，将围绕协同产品创新目标，由协同成员及其知识等协同产品创新要素以及其间的相互关联、作用关系所构成的有机整体称为协同产品创新知识网络。协同产品创新的过程在一定程度上可以看作CPIKN的形成、管理与运行的过程，其实质是CPIKN中的协同成员通过知识学习、交流、共享与创造等知识协作活动，进而形成产品创意、设计方案等知识产品，最终实现协同产品创新的目标。