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根据多学科设计问题存在系统分析复杂的特点，提出了一种基于系统分解的多学科集成设计过程。针对该设计过程，从支持独立的学科分析工具着手，给出层次式多学科集成管理模型，并开发了多学科集成设计工具。在该工具中，依据所提出的多学科集成设计过程，对包含4个学科的运载火箭设计问题进行集成和优化，并与两种典型的多学科集成设计过程——多学科可行方法和协同优化方法相比较。结果表明，该集成设计过程具有更好的计算性能。