二、原创型思维方法
在技术的创新过程中主体的思维方法至关重要,不仅直接关系到创新设想的形成,还直接影响到创新方案的设计和整个技术系统目标的实现。若要真正发挥创新模式的方法论作用,还必须掌握相应的创新思维方法。原创型技术创新模式所设计的主要思维方法有联想、类比和直觉思维方法。
联想是将创新目标与相关的科学技术知识之间建立起联系所必不可少的思维方法。联想作为人人都具有的一种大脑的功能,是指由一事物想到与之相关联的他事物的思维方式。由于事物与事物之间存在着接近、相似和对比三种关系极易使人产生相应的联想,人们由此提出了联想三定律,即接近联想律、相似联想律和对比联想律。王选由阴极射线照排想到激光照排就属于相似联想。北京的两座具有21世纪标志性建筑,即鸟蛋型国家大剧院和鸟巢型国家体育场的设计,不外乎是设计师的联想使然。一个是由人类建筑想到鸟巢建筑,一个则是由鸟巢想到鸟蛋。作为一种能够充当原创型思维方法的联想方法,使人可以将两个几乎互不相干的事务之间建立起联系,并从中找到实现创新目标的设计思想。像现代建筑领域的薄壳结构设计思想来源于对植物叶子结构的联想,奇瑞QQ汽车的外形设计来源于青蛙特征的联想,如此等。然而,联想的用途只是为设计师提供创新设想的来源或思维的参照物,联想的真正价值体现还在于类比思维方法的作用。
类比是根据客观事物之间所存在的特定关系,将关于一事物的知识转移到对他事物的认识中去的思维方法。相对于归纳方法从个别到一般,演绎方法的从一般到个别的思维模式,类比思维方法则属于从个别到个别,从一般到一般的认识方法。不像归纳和演绎推理那么具有连续性和严谨性,类比方法更具有认识的跳跃性和结论的或然性。值得注意的是,类比方法不仅用于科学认识活动,在技术创新领域类比方法更适用于原创型技术创新,因为在这里它的结论的或然性和过程的跳跃性正是同原创型技术创新的新颖性和创造性要求相适应的。
技术的创新特别是产品的创新总会涉及功能、结构、原理、外观和性能五个主要因素。使用功能往往是区分技术类别的根据。一项技术的价值主要在于其所具有的使用功能。功能和结构之间的关系是一种对应关系,但并非一一对应。一种结构必然对应一种功能,但是一种功能却可以采用多种不同的结构实现。相似的结构可以具有相似的功能,反过来,相似的功能可以采用相似的结构来实现。这就是类比方法用于技术创新的客观根据。
类比方法用于原创型技术创新的条件,是在创新目标明确且存在具有相似功能的技术或其他物种。其类比过程是根据二者在功能上的相似性,利用现有技术或者某种事物特别是生物(包括人在内)的结构、原理或外观,针对确定的约束条件实现新的功能系统设计。众所周知的爱国者导弹系统,其前身是二次世界大战期间由美国人发明的“蛙眼雷达自动火炮防空系统”。这个系统的设计就是运用类比方法,根据捕捉动物目标的相似性,将青蛙逮蚊子的行为过程及其结构要素用于火炮防空系统设计的成果。这一成果同时开启了人类生产生活的自动化时代。
当然,类比方法同样可以用于改进性技术创新和集成性技术的创新过程。类比内容由创新目标所决定,类比的必要前提是联想,类比的效率取决于创新目标同被类比物之间的存在的必然关系,类比方法的思维操作过程原创过程结构模型。弗兰西斯·培根有句名言道出了类比方法对于原创型技术创新的意义:类比、联想支配发明。
逆向思维是用于原创型技术创新过程的又一重要方法。逆向思维不同于简单的逆反心理而是有其特定含义的。作为创新思维的一种类型,逆向思维是指针对确定的创新目标,在原有创新思路的相反方向上选择新的思路,提出新的创新设想的思维方法。显然,逆向思维方法的运用条件比较苛刻,即相对于既定的创新目标存在已有创新思路,并且原有系统设计并非相对于社会需求的最佳形态。逆向思维能够保证产生创新设想的新颖性,但只有同时满足先进性和实用性时才能称为原创型创新方案。
原武汉化工学院刘声光教授在20世纪80年代曾经发明一种新型挖掘机斗齿,该发明被国务院大型生产设备办公室列为国家重点推广项目。
挖掘机斗齿虽小却是当时世界各国的攻关项目。刘教授在充分掌握世界相应技术背景资料的条件下,针对包括中国在内的世界各国专家们几乎一致的攻关思路,即保持形态不变的情况下在材料选择上下功夫。他通过逆向思考,选择了材质不变改变原有结构和形态的创新思路。原有挖掘机斗齿的结构形态是楔形的,并被普遍认为是最佳设计形态。通过引入双曲面结构,他成功地发明了体积更小,使用效率更高,使用费用更低,使用寿命更长的新型挖掘机斗齿,并命名为“削体斗齿”。这一发明不仅是对逆向思维方法用于原创型技术创新的一个很好的解读,同时还体现了发明家敢于挑战世界权威的勇气和精神。
三、原创型技术创新的社会意义
原创型技术的创新相比较而言难度较大,相应社会意义也更大。这就意味着,就效价比而言,原创型技术的创新应当成为我们每个人所追求的目标。当然,不论多么复杂,多么困难的事情,只要方法恰当也会变得相对简单,相对容易起来。掌握了创新的方法,还需要具有创新的动机,充分认识原创型技术创新的社会意义,对我们之中的每一位产生强烈的创新动机都是十分必要的。
(1)自主创新的根本形式
目前自主创新已经成为国家科技经济发展的重要战略选择。自主创新的显着特征是拥有自主知识产权,可以独享市场利润,因而具有较高的市场竞争优势。原创型技术创新属于自主创新范畴中的最高级,其主体享有处置创新成果的一切权力。根据专利法的有关规定,获得专利权等于获得一份无形财产。在这个意义上,从事原创型技术的创新活动不仅同党中央的要求相适应,还是为国家以及自己创造财富的光明之路。
国家经济发展的可持续能力,以及在全球化市场中的主动权,在很大程度上系于本国的原创型新技术创新能力。
(2)创造新的社会生产力
每一个原创型新技术成果的创造,都是在增加社会生产力的总量。
马克思曾经明确提出科学技术是生产力。邓小平根据中国实际情况进一步提出了“科学技术是第一生产力”的科学命题。由此可以导出这样的结论,即原创型新技术创新不仅是在创造生产力,而且是在创造第一生产力。正如蒸汽机、发电机、电动机、电灯、电话、计算机、原子能技术的发明,已经成为人类生产力发展的一个个标志。
(3)获得超额利润的根本途径
根据马克思资本论中的有关论述,资本家获得超额利润的途径有两条,其中一条是无偿占有劳动者的劳动时间,霸占劳动者的剩余劳动。
这条途径已经被现代文明中的劳动法所堵死。另一条则是目前唯一获得超额利润的途径,这就是通过技术的创新,提高生产效率,为市场提供稀缺产品。因为新产品的定价在一定条件下可以不受价值规律的约束,而由市场供求关系决定。原创型新技术成果在其广泛扩散之前一般具有稀缺性,因而在市场供求关系决定的市场价格中,往往包含着超过市场平均利润数倍、数十倍,甚至数百倍的利润。这一点从我国20年来市场上的家电、电脑、汽车等的价格变化可以一目了然。
(4)所谓百年老店形成的基础
据有关部门统计,中国的集团公司平均寿命只有7-8年,中小企业的平均寿命更短,只有2-9年。中国的企业中,每一天有1-2万家倒闭,每一分钟有近10家企业关门。在我国的上市公司中,曾经独领中国冰茶市场风骚的“旭日升”陨落了,曾经独占中国火腿市场鳌头的“春都”花谢了,当年辉煌一时的三株、巨人、爱多、秦池、银广夏、沈阳飞龙、百龙矿泉壶、亚细亚等数不胜数,现在几乎都成了历史名词。为什么我国的企业都如此短命?仔细分析就会明白其中的根由,绝大部分中小企业都是缺少原创型技术,产品知识含量低,可以随手拿来,自然也可以被人随手拿去,大家都只能得到平均利润,易于产生经营风险,必然容易亏本,甚至倒闭。那些上市公司虽有原创型技术却缺乏持续创新能力,一个产品起家,产品寿命周期过后就意味着公司的破产。百年老店始终只是国人的梦想。德国西门子,美国的贝尔公司和电照明公司等经久不衰的根源显而易见,就是他们从拥有原创型技术起家,又具有持续的创新能力。我国的企业要想实现所谓百年老店建设的梦想,不仅需要学会创新,而且要重视原创型技术创新。
(5)实现自身价值的最佳方式
一个人的社会价值不在于其消耗多少地球资源,而是看他为人类社会创造了些什么。发明家之所以受到社会尊重,是因为他们不是为社会贡献了原创型新技术,就是因为他们为技术的改进作出了大量的贡献。
当你为社会作出创新贡献的时候,社会将能够给予的各种形式的回报都给你,包括荣誉、地位、金钱等能够体现你的价值的东西。当然,创新能力需要有相关理论知识的支撑,但更需要创新实践的锻炼和考验。通过创新实践,注重原创型技术创新,并取得新技术发明成果,你的人生价值就会得以实现。
第四节 改进型技术创新模式
技术进化规律表明,不论技术的整体发展还是单项演变都服从类似于物种进化的规律。与物种进化所不同的是,物种的进化属于自然过程,进化的机制是生存斗争,自然选择,适者生存,不适者则被淘汰。技术的进化则依赖于人类的创新过程,其进化机制表现为市场竞争,市场选择,适者生存,不适者则被淘汰。物种的自然进化总是被动进行的,几乎任何一个生物种类都不会主动改变自己来适应环境的变化,因而其结果都非常残酷的。技术的进化则是可以有人来掌控的,是人根据某种技术相对于其应用环境的适应状况,以及应用条件变化的预期及时做出创新的决策,展开创新活动,进而实现技术的创新与发展。基于技术进化的规律,对原有技术的改进就成为技术创新的一种普遍性模式。
一、改进型技术创新模型
改进型技术创新也可称为渐进型技术创新、渐变型技术创新,属于“有中生无”的创新类。这就是说,改进型技术创新的条件是存在现有技术,并以此为创新对象。其创新目标是实现原有技术的改进,创造能够比原有技术更好地满足相应的使用要求,进而满足社会需要的新型技术系统。
创新目标的确立不论在哪种创新领域属于何种创新类型的创新活动中都是第一要务。对原有技术的改进,同样首先确定创新目标。既然是改进,其重点不是改变,而是通过改变现状实现进步之目的。因此,改进型技术创新的目标是根据发展了的具体社会需求,或者具体社会需求的发展趋势,针对确定的对象技术提出的,其具体内容可以是对原有使用功能的改善,可以是某些性能的提高,还可以是节约生产或使用成本,提高综合效价比等。根据确定的创新目标要求,以当前的科技发展所提供的知识为背景,针对原有对象技术的系统构成,通过加减要素以及要素替换等方法,克服原有缺陷,满足现实需求期望,形成具有新的实用价值的新型技术成果。
自1886年1月29日德国工程师卡尔·本茨获得世界第一项汽车发明专利以来,人们对汽车技术的改进型创新已经进行了120年,而且这种创新仍然在无休止的进行之中。卡尔·本茨发明的汽车原型具有明显的马车的痕迹,曾经被当时的人们称之为无马的“马车”。这在一定意义上表明汽车的发明是在原有马车的基础上用发动机代替马匹,实现了交通运输技术由畜力到机械化的革命。第一辆汽车采用单缸二冲程汽油发动机,排量984ml,功率为0.89HP(英制马力,1HP=0.746kW)最高车速15km/h,三个轮子,发动机后置,后驱链传动。可想而知,此时的汽车性能不可能那么完善,发动机噪音大得惊人,传动链条常常发生断裂,人推车而不是人坐车的现象时有发生。
人们对汽车存在缺点的认识和对汽车乘用寄予的新的期望,拉动着汽车技术的不断改进,科学技术基础水平的提高在不断的推动着汽车技术的创新,不论动力来自哪种形态,其创新模式只有一个,这就是改进型技术创新。安全、可靠、舒适、快速是人们对汽车发展的永恒的期望,而且期望值随着社会的发展而不断变化,具有永不满足的特点。人们根据自己乘用的感觉和当时的期望值审视当时的汽车设计,提出创新目标,进行改进创新,才有了今天的汽车发展水平。120年的主要创新成果包括:1890年,德国奔驰公司生产的维洛牌车首先开始采用橡胶充气轮胎。
1889年,法国的标致研制成功齿轮变速器、差速器,并在1891年首先采用前置发动机后轮驱动。1891年摩擦片式离合器也在法国开发成功。