第一章　噴滴灌優化設計方法

第一節　優化設計的理論基礎

經濟型噴滴灌的本質是優化設計、避免浪費，是20世紀90年代成熟的創造學、技術經濟學、優化設計學三門新學科在噴滴灌設計中的應用。這些新學科內涵豐富，但筆者“任憑弱水三千，我只取一瓢飲”，并把其融入設計思維。

創造學，一個重要觀點是：“簡單的往往是先進的”。從控制論原理來看，多一個環節就多一分出錯的概率，工程系統唯有簡單，才能減少故障，提高可靠性。即使原理復雜，使用一定要簡單，例如“傻瓜相機”是原理很復雜的智能相機，但使用很簡單，“你只要按一下”。當代創新巨匠喬布斯坦言：“我的秘訣就是聚焦和簡單，簡單比復雜更難，你的想法必須努力變得清晰、簡潔，讓它變得簡單。因為你一旦做到了簡單，你就能移動整座大山。”

技術經濟學，就是學技術的人學經濟，搞設計的人算造價。設計的同時作成本分析，設計方案受成本約束，成本超過預期就改變設計思路，使功能和成本兩者之間互相照應，隨時比選，以“性價比”選優，而不是設計和造價脫節。其核心是在保證功能的前提下，使材料設備成本、運行成本、勞力成本最低。其目標是在技術先進前提下的經濟合理，又是在經濟合理基礎上的技術先進，使技術的先進性和經濟的合理性完美結合。

優化設計學，是對傳統“安全設計”思想的揚棄，傳統設計思想是“越安全越好”或“安全點總不會錯”，但如果按照這個傳統觀念設計飛機，飛機根本飛不起來，即使勉強能飛也飛不快。優化設計是一種全新理念，“夠安全就好”“過度安全就是浪費”，是在滿足功能的前提下避免浪費！優化設計主要解決兩類問題：一類是從大量可行方案中選出最優方案；另一類是為已確定的設計方案選定可行的最優參數。

經濟型噴滴灌設計理念的形成，還受到以下3個實例的啟發：

（1）飛機經濟艙。飛機的基本要求第一是安全，第二是快。一架現代化的客機95％的座位是經濟艙，且經常客滿；商務艙不到總座位的5％，卻常?？臻e。兩者的功能完全相同，但前者的價格僅為后者價格的40％，經濟實惠。人們喜歡“經濟型”，這是最好的證明。

（2）北方保溫大棚。20世紀不少地方從國外引進了先進的自動化溫室，但幾乎沒有一處是盈利的，成為“盲目引進”的反面教材。與此形成鮮明對比的是，山東壽光市農村黨支部書記王樂義，在總結當地農民經驗的基礎上發明了“保溫大棚”。由于其造價低、保溫效果好，“保溫大棚”在大半個中國得到推廣。農民喜歡“經濟實惠”，這是很好的典型。

（3）俄羅斯AK-47步槍。俄羅斯槍械師卡拉什尼科夫1947年設計出極具傳奇色彩的AK-47步槍，其特點是價格親民，用起來順手，成為全球使用范圍最廣、產量最大的突擊步槍，已超過1億支?？ɡ材峥品蛞虼吮蛔u為“世界槍王”，兩度榮獲“社會主義勞動英雄”稱號，其著作之一就是《一切所需皆是簡單》。這證明，平民價格、經濟實用是普世價值觀。