在全球范围内激烈的市场竞争环境中，产品创新已经成企业最主要的经济增长方式之一，是企业建立核心竞争力的关键性因素。激烈的市场竞争使得产品创新周期变得越来越短，产品创新速度变得越来越快，同时由于产品创新具有较高的风险性和不确定性，使得企业面临着前所未有的创新压力与创新风险。协同产品创新作为一种新型的创新模式，能够充分利用创新主体的创新经验与创新知识，有助于提升企业的产品创新能力，因此越来越受到企业界和学术界的广泛关注。在协同产品创新过程中，概念设计是最为活跃、最富于创造性的引导性设计前端，是构建整体性框架式创新设计方案的关键阶段。面向协同产品创新中的概念设计，目前尚未检索到针对于此的系统性研究成果，因而对其研究具有重要的理论价值和实践指导意义。有鉴于此，本文在深入研究协同产品创新等相关理论的基础上，针对协同产品创新中概念设计过程建模及关键技术进行了深入研究，主要的研究内容包括以下几个部分：第一，研究了协同产品创新中概念设计的过程模型。首先，系统分析了产品概念设计的基础理论，包括基本定义与基本过程。其次，深入研究了协同创新主体的基本类型与协同创新组织的基本特征，并进一步分析了协同产品创新中概念设计的基本特征；进而建立了协同产品创新中概念设计的基本框架。在此基础上，构建了协同产品创新中概念设计的过程模型，为后续研究内容奠定了理论基础。第二，研究了协同产品创新中概念设计的目标体系构建方法。首先，通过系统性研究多创新主体的“推动型”与“拉动型”创新需求，构建了协同产品创新中概念设计目标体系的基本框架；此基础上，提出了协同产品创新中概念设计目标重要度的三阶定量确定方法，该方法融合了AHP与熵值法相结合的主客观赋权法、多粒度非平衡语义决策方法等，对协同产品创新中概念设计目标重要度进行准确量化。最后通过实例验证该方法的可行性与有效性。第三，研究了协同产品创新中概念设计的方案评价模型。遵循科学性与系统性相结合、联系性与层次性相适应、目的性与可行性相统一的原则，建立了一套系统性、层次性、合理性的概念设计方案评价指标体系。在此基础上，构建了基于R-A-WNN的协同产品创新中概念设计的方案评价模型。首先，运用粗糙集理论(RST)对评价指标进行预处理，降低了评价指标及其数据的冗余度；其次，基于小波神经网络(WNN)构建了概念设计方案评价的基本网络模型，并利用蚁群算法模型(ACO)对其中的网络参数进行同步优化。最后，通过实例验证了该评价模型的可行性与实用性。第四，研究了协同产品创新中基于参数驱动的概念设计方案优化方法。首先，结合协同产品创新概念设计的特点，对方案参数优化问题进行了系统描述；其次，构建了基于QFD的协同产品创新中概念设计的方案参数优化模型，该模型充分利用协同创新主体的创新知识和创新经验，解决了创新期望与概念设计方案参数之间的复杂多维映射问题。最后，将该模型应用于实例，确定出具有最大满意度的概念设计优化方案，验证了该优化方法及数学模型的有效性与可行性。第五，研究了协同产品创新中基于智能重组的概念设计方案优化方法。首先，为科学定位分角色创新主体所提创新方案中的创新点，系统研究了产品创新的基本类型，包括基本创新、重要创新、关键创新与简单创新，并提出了其分类方法；其次，为定量化描述不同创新点的创新程度，提出了基于粗糙集理论的创新性评估方法；在此基础上，提出基于智能重组的概念设计方案优化方法，以满足协同创新主体的特定创新需求。最后，通过实例验证了该方法的可行性与有效性。