功能设计是产品设计的核心，是根据用户需要和产品定位，对现有产品功能系统中的不完整功能、有害功能、不足功能进行优化、调整和重组，或对新产品应具备的功能系统进行规划和构建，进而进行功能载体设计的过程。本书根据制造业企业产品和技术创新需求，针对产品设计中功能理解、认知、表示、映射等问题，以扩展效应驱动功能建模、求解和评估过程，辅以专利知识挖掘、形式化表达、定性仿真等方法进行功能认知、创新等研究，形成了基于专利分析的产品需求预测技术、功能结构形式化表达技术、基于专利知识挖掘的产品功能进化判定技术、功能创新原理方案构建技术、功能原理解建模与仿真分析方法，以及融合上述技术与过程的产品功能设计过程模型和可持续性功能设计过程模型，并提供了多个工程案例，从而构成了完整的功能设计理论体系。本书给出了系统化产品功能设计方法，并为产品功能设计过程中出现的困难问题提供了解决途径，以支持企业技术与产品创新。
本书的方法和技术可供从事产品创新设计与研发的工程技术人员，研究生、教师和科研人员参考。