现代设计活动的内容丰富,结构复杂,愈加依赖于分布式设计资源的协同工作。本文以提高设计活动研究的系统化、信息化水平,增强分布式设计资源的集成运用能力为目标,提出了一种面向设计要素的设计活动建模理论,并着重探讨了其应用于分布式设计资源集成的相关方法和技术。本文首先通过分析设计活动的内涵,提出设计要素的概念,利用“5W1H”方法抽取出设计活动的4个基本设计要素:设计目标、设计方法、设计对象和设计进程。并提出了设计要素坐标系作为设计活动的建模工具,给出了设计要素坐标系的相关概念的定义及形式化表达,设计了基于设计要素坐标系的设计活动建模语言DAML。设计要素坐标系即可用于对设计活动进行建模和分析,也可作为驱动设计活动的元模型。在设计活动实施层面,本文提出了对应设计要素坐标系的三种关键技术:领域设计接口、设计语境和设计进程图。介绍了这三种技术基本内涵和概念结构,并对其进行了形式化定义,设计了针对这三种技术的描述语言:领域设计接口的建模语言DIDL,设计语境描述语言DCDL和设计进程图的建模描述语言DPDL。特别地,针对设计进程图的可执行需求,探讨了基本设计进程模式,介绍了实现设计进程图的底层技术。由于设计活动的执行需要对异构分布式设计资源进行调用,本文基于面向服务体系结构(SOA)和智能集成单元(IIU)的思想,引入了设计服务的概念作为设计资源的基本封装单元,对设计服务进行了定义,研究了其性质,结构,分类,质量及底层实现关键技术,并随即提出了基本设计要素交互模型及其在实施层面的设计服务组织模型用于描述设计活动中设计要素与设计服务之间的关联关系。随后,以面向设计要素的设计活动建模方法为的理论基础上,本文提出了面向设计要素的集成设计环境EFORDER,并对其各子系统的结构进行了详细分析和设计,介绍了EFORDER实现底层技术架构,描述了EFORDER基本运用流程。最后,为了对本文提出的理论方法和应用技术的实用性有效性进行验证,本文给出了两个应用实例,分别是国家自然科学基金机械设计学方向近20年重点项目的分析实例和车辆动力舱工程布局设计实例。实例结果表明,面向设计要素的设计活动建模方法及其对应技术能够对设计活动进行系统化的建模和分析,能在设计活动执行过程中有效的对分布式异构设计资源进行集成。EFORDER原型系统能有效的提升设计活动系统化程度,提高设计效率和质量。