如今,全球变暖、空气污染和其它环境问题的变得越来越严重,人们对于环境的保护意识不断加强,同时对于产品环境性能的需求也不断增加。制造商只有通过对产品进行绿色设计,才能满足消费者不断变化的需求,从而占据市场先机。本文从用户环境需求角度出发,针对绿色产品进行结构改进方面的研究,主要内容有:(1)针对传统改进设计中,因产品结构复杂致使设计周期长的问题,首先基于结构相似性理论引出结构共性特征提取方法;其次从资源能源转化率、拆卸性能、回收性能以及有毒有害物质含量这几个环境性能角度,研究了相关的量化分析方法。结合这两种方法,提出了产品结构可继承性的判定方法。(2)针对如何获取用户环境需求以及如何将其映射到产品结构的问题,首先对用户的变需求进行了研究,通过对用户需求的采集和处理,利用关联矩阵提取出用户的环境需求,得到用户对于产品环境需求的集合。提出用户环境需求-环境性能权重-产品结构的分层映射方法:通过模糊层次分析法以及质量功能展开实现用户环境需求到环境性能权重的转化,然后利用多层感知器模型挖掘两者之间的关系;通过引入概率映射,实现环境性能权重到产品结构的映射。(3)针对如何对绿色产品结构进行改进设计的问题,提出四种结构变异运算方式,同时利用交互式遗传算法,生成产品结构变异图谱,达到改进产品的目的;最后利用生命周期评价方法对改进前后产品的环境影响进行了对比,以验证变异过程是否有效。本文将上述理论成功应用到了汽车变速器壳体上,验证了方法的可行性。