在复杂产品制造领域，协同设计逐渐发展成为产品设计的一种重要模式。产品结构复杂化、多学科协同化和人员协作密集化都导致目前产品设计过程的复杂性越来越大。因此，在产品设计的早期阶段如何有效地定义、监控和分析设计过程已经成为协同设计领域亟待解决的问题。　　工作流技术被广泛应用于协同设计领域，面向工作流的数据世系为记录数据和过程之间的依赖性提供了一种描述模型。为了支持协同设计过程的分布性和层次性，现有的过程模型往往采用不同的建模机制来描述学科内部的合作方式和不同学科间的交互方式。这造成了数据世系信息的分散，也无法有效地支持对设计人员间协同关系的描述，直接影响全局设计过程的规约。目前以OPM(Open Provenance Model)为代表的数据世系模型则主要关注对过程内部数据依赖关系的描述，并不能满足协同设计过程分析对数据流向追溯的全局性需求。同时，在过程执行阶段，协同设计过程的迭代性和并发性会导致任务执行中数据版本在一致性方面的冲突具有频发性和隐蔽性，因此如何高效地处理冲突已经成为提高设计效率的关键因素。在过程分析阶段，基于数据世系的依赖关系查询方法是过程分析方法的一种有效实施方式。然而，面对过程分析需求的复杂性和多变性，现有查询方法在效率和灵活性上尚待提高。　　针对上面提出的问题，本文首先基于工作流和数据世系技术分别刻画协同设计过程的静态设计特征和动态执行特征，并基于数据世系对过程执行阶段在数据一致性方面的冲突问题和过程分析阶段的依赖关系查询问题进行了深入的研究，获得了如下主要研究成果:　　1)本文基于C_net构造了一种协同设计过程模型(Collaborative Design net，CD_net)，并针对CD_net的执行特征构造了基于OPM的数据世系模型（Collaborative Design Provenance Model，CDPM）。其中，CD_net构造了支持版本的复合变量集，并在构造设计任务的数据接口和guard条件的基础上给出了数据流驱动的任务间关联关系，以描述学科内部的人员合作方式;同时，提出了一种基于协同单元的过程间协同关系建模机制，以描述不同学科间的数据协同模式。CDPM则规约了CD_net过程运行时的基本特征，采用有向图的的方式组织设计任务的运行时执行信息;通过执行路径展开的方式以支持对过程迭代执行的描述，并结合过程间数据协同给出了CDPM信息共享与组合机制以支持全局性数据流向的追溯;最后，规约了CDPM的推导原则，以支持对CDPM信息的分析。　　2)在协同设计过程的执行阶段，本文设计了一种基于CDPM的过程运行时执行方案在数据一致性方面的冲突检测方法及相应的基于任务执行方案配置的冲突避免方法，以维护复杂产品设计的一致性。首先，基于数据间版本相关性分析了在过程执行中数据一致性方面冲突的特征;提出了运行时分析模型-执行前缀路径，以描述数据间版本相关性历程;并基于CDPM给出了带有状态的执行前缀路径的构造方法。然后，将执行前缀路径转换为矩阵形式，并通过矩阵融合判断不同数据结果之间是否存在冲突。最后，基于冲突检测方法，构造了动态消除数据一致性方面冲突的任务执行方案配置方法，从而避免过程执行中数据不一致性的引入。　　3)在协同设计过程的分析阶段，本文在CDPM的基础上设计了一种基于上下文的协同设计过程查询方法，以支持过程分析的实施。首先，对过程执行实例中不同类型依赖关系进行划分，抽取出过程、数据和人员协作等三种依赖视图，并基于依赖视图构造了设计活动的上下文模型。然后，针对过程分析的依赖关系查询需求，基于CDPM构造了正向追溯的上下文基本查询操作和逆向追溯的影响范围查询操作，以满足过程分析的简单需求;在此基础上，归纳了基于依赖视图的数据集合，并构造了针对依赖视图的上下文查询语言，以应对过程分析需求的复杂性和多变性。　　4)在实现方面，本文实现了一个协同设计过程支撑平台，提供了包括过程定义工具、过程监控工具和过程执行方案分析工具在内的工具集，并结合实例描述了平台对协同设计过程实施的支持。