- 創(chuàng)新工程實踐
- 錢松
- 4831字
- 2020-03-27 11:03:50
1.4 創(chuàng)新的原則與創(chuàng)新的基本原理
1.4.1 創(chuàng)新的原則
創(chuàng)新原則就是開展創(chuàng)新活動所依據(jù)的法則和判斷創(chuàng)新構思所憑借的標準。
(1)遵守科學原理原則
創(chuàng)新必須遵循科學技術原理,不得有違科學發(fā)展規(guī)律。因為任何違背科學技術原理的創(chuàng)新都是不能獲得成功的。比如,近百年來,許多才思卓越的人耗費心思,力圖發(fā)明一種既不消耗任何能量,又可源源不斷對外做功的“永動機”。但無論他們的構思如何巧妙,結果都逃不出失敗的命運。其原因在于他們的創(chuàng)新違背了“能量守恒”的科學原理。為了使創(chuàng)新活動取得成功,在進行創(chuàng)新構思時,必須做到以下幾點。
①對發(fā)明創(chuàng)造設想進行科學原理相容性檢查。創(chuàng)新的設想在轉化為成果之前,應該先進行科學原理相容性檢查。如果關于某一創(chuàng)新問題的初步設想與人們已經發(fā)現(xiàn)并獲實踐檢查證明的科學原理不相容,則不會獲得最后的創(chuàng)新成果。因此與科學原理是否相容是檢查創(chuàng)新設想有無生命力的根本條件。
②對發(fā)明創(chuàng)新設想進行技術方法可行性檢查。任何事物都不能離開現(xiàn)有條件的制約。在設想變?yōu)槌晒麜r,還必須進行技術方法可行性檢查。如果設想所需要的條件超過現(xiàn)有技術方法可行性范圍,則在目前該設想還只能是一種空想。
③對創(chuàng)新設想進行功能方案合理性檢查。任何創(chuàng)新的新設想在功能上都有所創(chuàng)新或有所增強,但一項設想的功能體系是否合理,關系到該設想是否具有推廣應用的價值。因此,必須對其合理性進行檢查。
(2)市場評價原則
為什么有的新產品登上商店柜臺卻漸漸銷聲匿跡了呢?
創(chuàng)新設想要獲得最后的成果,必須經受走向市場的嚴峻考驗。愛迪生曾說:“我不打算發(fā)明任何賣不出去的東西,因為不能賣出去的東西都沒有達到成功的頂點。能銷售出去就證明了它的實用性,而實用性就是成功。”
創(chuàng)新設想經受市場考驗,實現(xiàn)商品化和市場化要按市場評價的原則來分析。其評價通常是從市場壽命觀、市場定位觀、市場特色觀、市場容量觀、市場價格觀和市場風險觀六個方面入手,考察創(chuàng)新對象的商品化和市場化的發(fā)展前景,而最基本的要點則是考察該創(chuàng)新的使用價值是否大于它的銷售價格,也就是要看它的性能、價格是否優(yōu)良。但在現(xiàn)實中,要估計一種新產品的生產成本和銷售價格不難,而要估計一種新發(fā)明的使用價值和潛在意義則很難。這需要在市場評價時把握住評價事物使用性能最基本的幾個方面,然后在此基礎上作出結論。
①解決問題的迫切程度。
②功能結構的優(yōu)化程度。
③使用操作的可靠程度。
④維修保養(yǎng)的方便程度。
⑤美化生活的美學程度。
(3)相對較優(yōu)原則
創(chuàng)新不可盲目追求最優(yōu)、最佳、最美、最先進。
創(chuàng)新產物不可能十全十美。在創(chuàng)新過程中,利用創(chuàng)造原理和方法獲得的許多創(chuàng)新設想,它們各有千秋,這時,就需要人們按相對較優(yōu)的原則,對設想進行判斷選擇。
①從創(chuàng)新技術先進性上進行比較。可從創(chuàng)新設想或成果的技術先進性上進行各自之間的分析比較,尤其是應將創(chuàng)新設想與解決同樣問題的已有技術手段進行比較,看誰領先和超前。
②從創(chuàng)新經濟合理性上進行比較選擇。經濟的合理性也是評價判斷一項創(chuàng)新成果的重要因素,所以對各種設想的可能經濟情況要進行比較,看誰合理和節(jié)省。
③從創(chuàng)新整體效果性上進行比較選擇。技術和經濟應該相互支持、相互促進,它們的協(xié)調統(tǒng)一構成事物的整體效果。任何創(chuàng)新的設想和成果,其使用價值和創(chuàng)新水平主要是通過它的整體效果體現(xiàn)出來的。因此,對它們的整體效果要進行比較,看誰全面和優(yōu)秀。
(4)機理簡單原則
在現(xiàn)有科學水平和技術條件下,如不限制實現(xiàn)創(chuàng)新方式和手段的復雜性,所付出的代價可能遠遠超出合理程度,使得創(chuàng)新的設想或結果毫無使用價值。在科技競爭日趨激烈的今天,結構復雜、功能冗余、使用繁瑣已成為技術不成熟的標志。因此,在創(chuàng)新的過程中,要始終貫徹機理簡單原則。為使創(chuàng)新的設想或結果更符合機理簡單的原則,可進行如下檢查。
①新事物所依據(jù)的原理是否重疊,超出應有范圍。
②新事物所擁有的結構是否復雜,超出應有程度。
③新事物所具備的功能是否冗余,超出應有數(shù)量。
(5)構思獨特原則
我國古代軍事家孫子在其名著《孫子兵法·勢篇》中指出:“凡戰(zhàn)者,以正合,以奇勝。故善出奇者,無窮如天地,不竭如江河。”所謂“出奇”,就是“思維超常”和“構思獨特”。創(chuàng)新貴在獨特。在創(chuàng)新活動中,關于創(chuàng)新對象的構思是否獨特,可以從以下幾個方面來考察。
①創(chuàng)新構思的新穎性。
②創(chuàng)新構思的開創(chuàng)性。
③創(chuàng)新構思的特色性。
(6)不輕易否定,不簡單比較原則
不輕易否定,不簡單比較原則是指在分析評判各種產品創(chuàng)新方案時應注意避免輕易否定的傾向。在飛機發(fā)明之前,科學界曾從“理論”上進行了否定的論證;過去也曾有權威人士斷言,無線電波不可能沿著地球曲面?zhèn)鞑ィ瑹o法成為通信手段。顯然,這些結論都是錯誤的,這些不恰當?shù)姆穸ㄖ猿霈F(xiàn),是由于人們運用了錯誤的“理論”,而更多的不應該出現(xiàn)的錯誤否定,則是由于人們的主觀武斷,給某項發(fā)明規(guī)定了若干用常規(guī)思維分析證明無法達到的技術細節(jié)的結果。
在避免輕易否定傾向的同時,還要注意不要隨意在兩個事物之間進行簡單比較。不同的創(chuàng)新,包括非常相近的創(chuàng)新,原則上不能以簡單的方式比較其優(yōu)勢。
不同創(chuàng)新不能簡單比較的原則帶來了相關技術在市場上的優(yōu)勢互補,形成了共存共榮的局面。創(chuàng)新的廣泛性和普遍性都源于創(chuàng)新具有的相融性。如市場上常見的鋼筆、鉛筆就互不排斥,即使都是鉛筆,也有普通木質的鉛筆和金屬或塑料桿的自動鉛筆之分,它們之間也不存在排斥的問題。
總之,我們應在盡量避免盲目地、過高地估計自己的設想的同時,也要注意珍惜別人的創(chuàng)意和構想。簡單的否定與批評是容易的,難得的卻是閃爍著希望的創(chuàng)新構想。
以上是在創(chuàng)新活動中要注意并切實遵循的創(chuàng)新原理和創(chuàng)新原則,這都是根據(jù)千百年來人類創(chuàng)新活動成功的經驗和失敗的教訓提煉出來的,是創(chuàng)新智慧和方法的結晶。它體現(xiàn)了創(chuàng)新的規(guī)律和性質,按創(chuàng)新原理和原則去創(chuàng)新并非束縛你的思維,而是把創(chuàng)新活動納入安全可靠、快速運行的大道上來。
在創(chuàng)新活動中遵循創(chuàng)新原理和創(chuàng)新原則是提升創(chuàng)新能力的基本要素,是攀登創(chuàng)新云梯的基礎。只要有了這個基礎,就把握了開啟創(chuàng)新大門的“金鑰匙”。
1.4.2 創(chuàng)新的基本原理
(1)綜合原理
綜合是在分析各個構成要素基本性質的基礎上,綜合其可取的部分,使綜合后所形成的整體具有優(yōu)化的特點和創(chuàng)新的特征。日本在重大理論突破、諾貝爾獎等方面遠遠落后于西方強國,但日本人善于將別國的先進技術拿來,形成新的科學體系。綜合原理在日本科技體系中的應用如圖1-5所示。

圖1-5 綜合原理在日本科技體系中的應用
(2)組合原理
這是將兩種或兩種以上的學說、技術、產品的一部分或全部進行適當疊加和組合,用以形成新學說、新技術、新產品的創(chuàng)新原理。組合既可以是自然組合,也可以是人工組合。在自然界和人類社會中,組合現(xiàn)象是非常普遍的。
愛因斯坦曾說:“組合作用似乎是創(chuàng)造性思維的本質特征。”組合創(chuàng)新的機會是無窮的。有人統(tǒng)計了20世紀以來的480項重大創(chuàng)造發(fā)明成果,經分析發(fā)現(xiàn):20世紀三四十年代是突破型成果為主而組合型成果為輔;20世紀五六十年代兩者大致相當;從20世紀80年代起,組合型成果占據(jù)主導地位。這說明組合原理已成為創(chuàng)新的主要方式之一。組合原理創(chuàng)新案例如圖1-6所示。

圖1-6 組合原理創(chuàng)新案例——組合式砧板
(3)分離原理
分離原理是把某一創(chuàng)新對象進行科學的分解和離散,使主要問題從復雜現(xiàn)象中暴露出來,從而理清創(chuàng)造者的思路,便于抓住主要矛盾。分離原理在發(fā)明創(chuàng)新過程中,提倡將事物打破并分解,它鼓勵人們在發(fā)明創(chuàng)造過程中,沖破事物原有面貌的限制,將研究對象予以分離,創(chuàng)造出全新的概念和全新的產品。如隱形眼鏡是眼鏡架和鏡片分離后的新產品。分離原理創(chuàng)新案例如圖1-7所示。

圖1-7 分離原理創(chuàng)新案例——分離式墨水
(4)多用性、通用性原理
集多種功能于一身,消除其他系統(tǒng)(如圖1-8所示115種功能的瑞士刀),多用性、通用性原理在創(chuàng)新中有多個實踐案例,將同一時間可能需要的各種功能集成到一個產品上,并可以一個新產品與創(chuàng)新案例的形態(tài)出現(xiàn)。

圖1-8 多用性原理創(chuàng)新案例——瑞士軍刀
(5)移植原理
這是把一個研究對象的概念、原理和方法運用于另一個研究對象并取得創(chuàng)新成果的創(chuàng)新原理。“他山之石,可以攻玉”就是該原理能動性的真實寫照。移植原理的實質是借用已有的創(chuàng)新成果進行創(chuàng)新目標的再創(chuàng)造。如想想拉鏈還有什么用途。想起來就記錄下來,以后有新的發(fā)現(xiàn)繼續(xù)記錄,積累多了,就能創(chuàng)新。
創(chuàng)新活動中的移植依重點不同,可以是沿著不同物質層次的“縱向移植”,也可以是在同一物質層次內不同形態(tài)間的“橫向移植”,還可以是把多種物質層次的概念、原理和方法綜合引入同一創(chuàng)新領域中的“綜合移植”。新的科學創(chuàng)造和新的技術發(fā)明層出不窮,其中有許多創(chuàng)新是運用移植原理取得的。移植原理中原理移植創(chuàng)新案例如圖1-9所示。移植原理中結構移植創(chuàng)新案例如圖1-10所示。

圖1-9 移植原理中原理移植創(chuàng)新案例——電子語音合成技術

圖1-10 移植原理中結構移植創(chuàng)新案例——積木到組合家具
(6)換元原理
換元原理是指創(chuàng)造者在創(chuàng)新過程中采用替換或代換的思想或手法,使創(chuàng)新活動內容不斷展開、研究不斷深入的原理。通常指在發(fā)明創(chuàng)新過程中,設計者可以有目的、有意義地去尋找替代物。如果能找到性能更好、價格更省的替代品,這本身就是一種創(chuàng)新,如對顏色進行改變創(chuàng)新。換元原理創(chuàng)新案例如圖1-11所示。

圖1-11 換元原理創(chuàng)新案例——感溫湯匙、LED藝術電扇
(7)迂回原理
創(chuàng)新在很多情況下會遇到許多暫時無法解決的問題。迂回原理鼓勵人們開動腦筋、另辟蹊徑。不妨暫停在某個難點上的僵持狀態(tài),轉而進入下步行動或進入另外的行動,帶著創(chuàng)新活動中的這個未知數(shù),繼續(xù)探索創(chuàng)新問題,不要鉆牛角尖、走死胡同。因為有時通過解決側面問題或外圍問題以及后繼問題,可能會使原來的未知問題迎刃而解。迂回原理的創(chuàng)新應用案例如圖1-12所示。

圖1-12 迂回原理創(chuàng)新應用——打火機
(8)逆反原理
逆反原理首先要求人們敢于并善于打破頭腦中常規(guī)思維模式的束縛,對已有的理論方法、科學技術、產品實物持懷疑態(tài)度,從相反的思維方向去分析、去思索、去探求新的發(fā)明創(chuàng)造。實際上,任何事物都有著正反兩個方面,這兩個方面同時相互依存于一個共同體中。人們在認識事物的過程中,習慣于從顯而易見的正面去考慮問題,因而阻塞了自己的思路。如果能有意識、有目的地與傳統(tǒng)思維方法“背道而馳”,往往能得到極好的創(chuàng)新成果。逆反原理在創(chuàng)新中的應用如圖1-13、圖1-14所示。

圖1-13 逆反原理創(chuàng)新應用——傳送帶

圖1-14 逆反原理創(chuàng)新應用——電風扇與排氣扇
(9)強化原理
強化就是對創(chuàng)新對象進行精煉、壓縮或聚焦,以獲得創(chuàng)新的成果。強化原理是指在創(chuàng)新活動中,通過各種強化手段,使創(chuàng)新對象提高質量,改善性能,延長壽命,增加用途,或使產品體積縮小、重量減輕、功能得到強化。強化原理在創(chuàng)新中的應用如圖1-15所示。

圖1-15 強化原理創(chuàng)新應用——人造水晶代替天然水晶
(10)群體原理
大學生創(chuàng)新小組就是一種群體原理的運用。科學的發(fā)展使創(chuàng)新越來越需要發(fā)揮群體智慧才能有所建樹。早期的創(chuàng)新多是依靠個人的智慧和知識來完成的,但隨著科學技術的進步,要想“單槍匹馬、獨闖天下”去完成像人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間實驗室和海底實驗室等大型高科技項目的開發(fā)設計工作是不可能的。這就需要創(chuàng)造者們能夠擺脫狹窄的專業(yè)知識范圍的束縛,依靠群體智慧的力量、依靠科學技術的交叉滲透,使創(chuàng)新活動從個體勞動的圈子中解放出來,煥發(fā)出更大的活力。
在創(chuàng)新活動中,創(chuàng)新原理是運用創(chuàng)造性思維,分析問題和解決問題的出發(fā)點,也是人們使用何種創(chuàng)造方法、采用何種創(chuàng)造手段的憑據(jù)。因此,掌握創(chuàng)新原理是人們能否取得創(chuàng)新成果的先決條件。但創(chuàng)新原理不是治療百病的“萬靈丹”,不能指望在淺涉創(chuàng)新原理之后,就能對創(chuàng)新方法了如指掌并使用自如,就能解決創(chuàng)新的任何問題。只有在深入學習并深刻理解創(chuàng)造原理的基礎上,人們才有可能有效地掌握創(chuàng)新方法,也才有可能成功地開展創(chuàng)新活動。
(11)反饋原理
導入回饋以改善制程或作用進行創(chuàng)新。如傳統(tǒng)無反饋的雨傘、筆等物品,可以通過反饋原理進行創(chuàng)新,使得傳統(tǒng)的物品具有新的功能。反饋原理創(chuàng)新案例如圖1-16所示。

圖1-16 反饋原理創(chuàng)新案例——氣象預報傘與感應式水龍頭