技术方法与技术创新-21819348200

第八章技术方法与技术创新技术方法技术创新及其模式人类认识世界、改造世界的活动不仅形成了科学，而且形成了技术。技术方法论就是从方法论的高度总结概括适用于各类技术研究、开发和创新的一般方法。第一节技术方法技术方法的特点技术创造活动的一般程序常见的技术方法技术方法：人们进行技术开发活动所采用的手段、途径和行为中的可操作的规则或模式。人类在其技术活动中，不但创造了满足人类需要的庞大的人工自然，而且创造了众多的技术方法，并逐渐形成了技术方法体系。科学技术哲学研究的技术方法是技术创造活动的一般方法，即各种专业技术中带有普遍意义的方法。它以各专业技术中的特殊方法为基础，具有更大的普适性和概括性。一、技术方法的特点技术作为变革自然界的手段，必须以对自然规律的认识和运用为前提，现代科学与技术的一体化发展，使得科学上的新发现和新方法常常以很快的速度被用于技术创造活动。所以技术方法与科学方法在很多方面是通用的。但技术与科学毕竟一个侧重于改造世界，一个侧重于认识世界，它们在研究程序、方法设计和评估标准等方面都有所不同。现实操作性技术是实现从精神到物质、从认识回到实践的飞跃，其强烈的实践性决定了技术方法具有较强的现实操作性。技术方法的对象和最终成果主要是物质形态的东西，如生产工具、材料等。技术设计和发明可以从思维开始，但最终都要归结于物质操作和行动，如技术原理的构思主要是观念建构过程，但要把原理转化为具体的现实技术，则需要进行进一步的方案设计、试制、生产等过程。多种方法的综合性采用的技术原理需要多个科学原理的综合，有时还要综合运用社会科学、心理学、美学等学科的理论。科学研究中往往需要把某些条件简单化、模型理想化，而技术研制必须综合考虑具体的各种因素作用。技术研究中常常采用不同领域、不同技术间的组合或移植，形成新的技术方法。多重制约性和经验依赖性技术的自然属性和社会属性，决定了技术方法在运用时既要遵循自然规律，又要遵循社会经济规律。既从技术角度，又从经济管理角度和其它方面全面进行思考，从技术整体出发，从技术整个过程和后果出发，从社会实际情况和条件出发来，选择合适的技术方法。二、技术创造活动的一般程序技术创造活动有很多类型，如技术发明、技术开发、技术改造、工程设计等，它们的目标不一，侧重点各异，很难用一个模式来概括其规律，但一般都要经过选题、方案设计、方案实施几大步骤。技术选题选题一般要从明确需求和问题出发，直到设定一定技术目的。在市场经济下，技术需求的最直接反映源是市场和用户，经常关注市场，做好市场调研和预测，据此进行选题，无疑是成功进行技术创造的首要一环。技术课题的另一来源是科学发现。在社会还没有明确出现某种技术需要的情况下，从科学理论和科学发现中发现具有某种应用价值的技术苗头，往往是技术发明的契机。选题评估从社会、经济、环境等各方面尽可能全面地、科学地评价其目的实现之后可能产生的积极作用和消极影响。特别是对其可能的消极影响，包括近期和长远影响应给以充分重视和公正评价。经过评估，如果原来设定的技术目的被否定，就要对它进行修正或重新设定；如果被肯定，便可以进入下一阶段——技术设计。技术设计包括原理构思和方案构思两大环节原理构思中要充分利用已知的科学规律和已有的技术成果，进行创造性的思维，为整个技术创造活动建立起赖以进行的基本原理。方案构思后进行技术方案设计，这种设计既是把技术原理及其模型定量化、付诸实现的过程，也是对技术原理检验和再选择的过程。方案评价应从技术、经济、社会效果、人类工程学等方面进行综合评价，尽可能定量地评价它的先进性和可行性。在评价中要通过比较、综合，在多种方案中优选出最佳方案。如果所提供的方案难以达到满意，则需根据情况返回上述有关环节重新开始。技术实施技术实施是技术设计者的设计意图转化为具体的新技术产品或技术系统的过程，它包含了一系列的因素，实施计划的制定。人员、方法、材料、设备手段、资金五大要素的协调和优化组合。实施现场的组织管理、质量管理、安全管理等。技术鉴定在研制出初步技术成果后，还要进行技术实验，以确定成果的实际性能和需改进的地方。在此基础上形成比较成熟的样品，并进行技术鉴定。技术鉴定是整个技术创造活动告一段落的最终程序，通过鉴定的技术成果便可转入试产、投产等生产实施阶段，技术创造过程也就转化为技术应用过程。三、常见的技术方法技术预测方法是把预测科学应用于技术领域，通过研究科学技术发展变迁的规律，对技术发展的未来趋势、特点、过程、后果以及达到某个预定目标所需的时间、条件和可能性等做出推测的科学认识活动。技术预测的类型根据具体对象的性质不同，有基础研究预测、应用研究预测、开发研究预测和生产实践预测等。根据时间期限不同，有短期预测(1—2年)、中期预测(1—5年)、长期预测(5—15年)。按预测的目标，则可分为探索性(或战术性)预测和战略性预测。探索性预测和战略性预测早期的技术预测多属于探索性预测，主要是以现有认识为基础，假定未来是按技术的逻辑发展而自然演化的过程，从而客观地、被动地对事实进行推演，较少考虑主观行为对技术未来的影响。战略性预测则是根据一定的信念，断定在一定时期内，在一定资源分配下可能产生的技术发展。技术预见技术预见是战略性预测与决策的进一步结合，对于国家宏观决策是更为有力的手段。如果说传统技术预测着重演绎和阐释未来，那么技术预见则主要是导向未来，其主要任务是鉴定未来的技术发展目标，摸清当前存在的技术差距，分析妨碍技术发展的限制因素，找到实现目标的途径。日本利用技术预见制订国家科技发展战略和政策，促成了政府和企业在技术和产业发展上的协调合作，取得了技术的重大进步。现在，许多国家和部门都把技术预见作为决策程序的一部分，形成了一个如下决策管理链：技术扫描技术预见规划和技术选择（技术开发和商业化）行动技术预测方法专家判断法、参数分析法、系统分析方法、类推法、灰色GM系统预测、应用“混沌学方法”预测等。各种方法都有一定的适用范围和优缺点，实际工作中往往根据需要和方便选用，或采用几种方法结合运用。技术评估（技术评价）方法采用科学的方法，预先从各个方面系统地对有关技术的利弊得失进行综合评价，以帮助决策者作出正确的决策。技术评估着重通过对社会、人与技术之间相互作用的研究，来估量今天的技术选择对未来的影响。技术评估方法的种类矩阵技术法、效果分析法、多目标评估法、环境评价法、技术再评估法等。在技术创造的过程中，技术评估包括技术开发预测性前评估、开发过程的阶段评估以及技术应用推广后评估。根据研究对象不同，技术评估又有项目评估、一般技术评估、问题评估、政策评估、全球性问题评估等类型。微观企业技术评估着重狭义技术评估，即主要从技术发展、技术开发和产品开发对经济影响的角度上，对技术的性能和功效进行定量(如质量、劳动生产率指标)和定性(如技术的合理性、适用性)相结合的具体评估。宏观政策性评估着重广义技术评估，即主要是对事关国计民生的重大技术研究项目，不仅对其技术的经济效益作可行性分析论证，也要考虑对其技术的其他社会功效和生态功效作定量或定性的全面评估。如技术推广对国家安全、社会安定、社会就业和福利、人民生活水平和身心健康、生态系统、以至社会伦理道德等方面的影响和可能产生的后果，都应加以考虑。技术评估的程序准备工作，即为评估做好必要而充分的准备，包括充分掌握关于评估对象的资料和有关背景资料。确定与此技术、相关技术以及该项技术突破后应用有关的领域。确定评估的要求、范围和重点。做好筹备组织工作。寻找影响采用专家讨论会、相关树法等方法，尽量全面、深入地寻找技术可能带来的影响，包括技术的预期效果和非预期的副效果。影响分析对技术诸影响进行有关真实性和有害性的研究分析和整理。如分析这些影响的内容、性质、程度(或规模)、范围、频度、真实性等。研究对策针对非容忍性影响，研究避免或减轻这种影响的可能性、所需条件以及创造这种条件的可行措施，等等。在此基础上进行系统分析，综合归纳，做出总体评价，形成技术评估报告。技术原理创造性构思方法无论是技术发明还是技术改进，都涉及到技术原理的创新问题。技术原理就是技术系统赖以建构的工作原理，是一切技术系统都必备的“软件系统”和存在的内在根据，是由人创造性地构想出来的，是技术发明的核心。技术原理创造性构思方法的种类主要有经验提升、新科学原理转化、技术移植和综合、模拟仿生以及回采等。新科学原理转化方法例从电磁感应定律推演出的发电机的工作原理。在微观物理学理论基础上建立起来的微电子技术、原子能技术、纳米技术等，都是突破性的技术进展。科学实验是一个较易引发技术原理发明的领域科学实验中发现的新自然现象不但是科学理论的直接来源，也常常是新兴技术的生长点。如果没有放射性元素的实验发现，就不可能有原子能技术。没有电磁波的实验发现，就不可能有无线电通讯技术的构思。自然科学可说是技术发明取之不尽的源头技术移植和综合方法将一个领域内成功的技术和技术方法经类比，要素置换，或直接移植到另一领域，或将已有的几种技术原理进行交叉、融合，产生新技术原理的突破。如信息技术渗透到传统技术中，形成了许多边缘学科和新技术。工程设计方法工程设计即为工业生产或工程建设进行的设计，它的目标是通过设计建立新的具有特定功能的技术系统，以满足人们的生活和生产需要。传统设计方法的种类模型试验设计方法、常规设计方法和理想化设计方法，这些方法是计算机和系统论用于工程设计之前广泛应用的设计方法，至今仍不失其在工程设计方法中的基础作用。模型试验设计方法（仿真法）通常做法是设计、制造相似模型，置于与真实条件相似的环境中进行试验研究，通过试验、测量和考察，了解设计对象的性能、结构等有关参数的合理度，并以试验观测数据为依据进行设计或对原设计进行修改、完善。理想化设计方法（思想实验法）是在思维中完全排除次要因素的干扰，把设计对象置于理想的纯粹状态下进行研究，进行初步设计的方法。它以“求实”为基础，充分发挥创造性思维的作用，最后根据科学技术理论知识进行分析、归纳、演绎、类推等逻辑思维，求得设计方案。现代设计方法的种类系统分析设计方法功能设计方法可靠性设计方法计算机辅助设计等计算机辅助设计（简称CAD）借助计算机完成复杂计算、设计、方案分析、设计模型的模拟分析、绘图、修改和储存等一系列工作，实现人与机器共同设计。CAD大大减少了设计人员的非创造性工作时间，缩短了设计周期，提高了设计的精确性、可靠性和效率，使优化设计和无纸设计成为可能，它的采用引起了工程设计领域的重大变革，已成为现代工程设计的一大特点。第二节技术创新及其模式技术创新理论技术创新模式创新是时代的主旋律，技术方法与技术创新及其模式密不可分。从技术创新理论和技术创新模型看技术方法的时代特征，有利于加深对技术方法的认识。一、技术创新理论“创新”在中西方文化上都是一个常用词。中文语境中的创新，通常是指“创造和发现新东西”，从这个意义上讲，人类社会的一切进步都离不开创新。在英文中，innovation（创新）起源于拉丁语，原词有三层含义，即更新，创造新的东西，改变。创新就是要打破常规，具有独创性。熊彼特的创新理论创新成为一种经济学理论，是20世纪初的事情1912年，熊彼特的《经济发展理论》出版，标志着创新理论的创立。创新是熊•彼特理论的核心，他关于经济发展最有价值的论述都是围绕这一概念展开的。首次赋予创新经济学内涵创新就是生产函数的转移，或是生产要素与生产条件的重新组合，其目的在于获取潜在的超额利润。熊彼特将创新概括为五个方面：采用一种新的产品采用一种新的技术开拓原材料的新供应源开辟新的市场采用新的组织管理方式方法从经济学角度揭示了发明与创新之间的关系“先有发明(invention)，后有创新(innovation)；发明是新工具或新方法的发现(discovery)，创新则是新工具或新方法的实施(implementation)”。与发明不同，创新是一个