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1.4 创新的原则与创新的基本原理
1.4.1 创新的原则
创新原则就是开展创新活动所依据的法则和判断创新构思所凭借的标准。
(1)遵守科学原理原则
创新必须遵循科学技术原理,不得有违科学发展规律。因为任何违背科学技术原理的创新都是不能获得成功的。比如,近百年来,许多才思卓越的人耗费心思,力图发明一种既不消耗任何能量,又可源源不断对外做功的“永动机”。但无论他们的构思如何巧妙,结果都逃不出失败的命运。其原因在于他们的创新违背了“能量守恒”的科学原理。为了使创新活动取得成功,在进行创新构思时,必须做到以下几点。
①对发明创造设想进行科学原理相容性检查。创新的设想在转化为成果之前,应该先进行科学原理相容性检查。如果关于某一创新问题的初步设想与人们已经发现并获实践检查证明的科学原理不相容,则不会获得最后的创新成果。因此与科学原理是否相容是检查创新设想有无生命力的根本条件。
②对发明创新设想进行技术方法可行性检查。任何事物都不能离开现有条件的制约。在设想变为成果时,还必须进行技术方法可行性检查。如果设想所需要的条件超过现有技术方法可行性范围,则在目前该设想还只能是一种空想。
③对创新设想进行功能方案合理性检查。任何创新的新设想在功能上都有所创新或有所增强,但一项设想的功能体系是否合理,关系到该设想是否具有推广应用的价值。因此,必须对其合理性进行检查。
(2)市场评价原则
为什么有的新产品登上商店柜台却渐渐销声匿迹了呢?
创新设想要获得最后的成果,必须经受走向市场的严峻考验。爱迪生曾说:“我不打算发明任何卖不出去的东西,因为不能卖出去的东西都没有达到成功的顶点。能销售出去就证明了它的实用性,而实用性就是成功。”
创新设想经受市场考验,实现商品化和市场化要按市场评价的原则来分析。其评价通常是从市场寿命观、市场定位观、市场特色观、市场容量观、市场价格观和市场风险观六个方面入手,考察创新对象的商品化和市场化的发展前景,而最基本的要点则是考察该创新的使用价值是否大于它的销售价格,也就是要看它的性能、价格是否优良。但在现实中,要估计一种新产品的生产成本和销售价格不难,而要估计一种新发明的使用价值和潜在意义则很难。这需要在市场评价时把握住评价事物使用性能最基本的几个方面,然后在此基础上作出结论。
①解决问题的迫切程度。
②功能结构的优化程度。
③使用操作的可靠程度。
④维修保养的方便程度。
⑤美化生活的美学程度。
(3)相对较优原则
创新不可盲目追求最优、最佳、最美、最先进。
创新产物不可能十全十美。在创新过程中,利用创造原理和方法获得的许多创新设想,它们各有千秋,这时,就需要人们按相对较优的原则,对设想进行判断选择。
①从创新技术先进性上进行比较。可从创新设想或成果的技术先进性上进行各自之间的分析比较,尤其是应将创新设想与解决同样问题的已有技术手段进行比较,看谁领先和超前。
②从创新经济合理性上进行比较选择。经济的合理性也是评价判断一项创新成果的重要因素,所以对各种设想的可能经济情况要进行比较,看谁合理和节省。
③从创新整体效果性上进行比较选择。技术和经济应该相互支持、相互促进,它们的协调统一构成事物的整体效果。任何创新的设想和成果,其使用价值和创新水平主要是通过它的整体效果体现出来的。因此,对它们的整体效果要进行比较,看谁全面和优秀。
(4)机理简单原则
在现有科学水平和技术条件下,如不限制实现创新方式和手段的复杂性,所付出的代价可能远远超出合理程度,使得创新的设想或结果毫无使用价值。在科技竞争日趋激烈的今天,结构复杂、功能冗余、使用繁琐已成为技术不成熟的标志。因此,在创新的过程中,要始终贯彻机理简单原则。为使创新的设想或结果更符合机理简单的原则,可进行如下检查。
①新事物所依据的原理是否重叠,超出应有范围。
②新事物所拥有的结构是否复杂,超出应有程度。
③新事物所具备的功能是否冗余,超出应有数量。
(5)构思独特原则
我国古代军事家孙子在其名著《孙子兵法·势篇》中指出:“凡战者,以正合,以奇胜。故善出奇者,无穷如天地,不竭如江河。”所谓“出奇”,就是“思维超常”和“构思独特”。创新贵在独特。在创新活动中,关于创新对象的构思是否独特,可以从以下几个方面来考察。
①创新构思的新颖性。
②创新构思的开创性。
③创新构思的特色性。
(6)不轻易否定,不简单比较原则
不轻易否定,不简单比较原则是指在分析评判各种产品创新方案时应注意避免轻易否定的倾向。在飞机发明之前,科学界曾从“理论”上进行了否定的论证;过去也曾有权威人士断言,无线电波不可能沿着地球曲面传播,无法成为通信手段。显然,这些结论都是错误的,这些不恰当的否定之所以出现,是由于人们运用了错误的“理论”,而更多的不应该出现的错误否定,则是由于人们的主观武断,给某项发明规定了若干用常规思维分析证明无法达到的技术细节的结果。
在避免轻易否定倾向的同时,还要注意不要随意在两个事物之间进行简单比较。不同的创新,包括非常相近的创新,原则上不能以简单的方式比较其优势。
不同创新不能简单比较的原则带来了相关技术在市场上的优势互补,形成了共存共荣的局面。创新的广泛性和普遍性都源于创新具有的相融性。如市场上常见的钢笔、铅笔就互不排斥,即使都是铅笔,也有普通木质的铅笔和金属或塑料杆的自动铅笔之分,它们之间也不存在排斥的问题。
总之,我们应在尽量避免盲目地、过高地估计自己的设想的同时,也要注意珍惜别人的创意和构想。简单的否定与批评是容易的,难得的却是闪烁着希望的创新构想。
以上是在创新活动中要注意并切实遵循的创新原理和创新原则,这都是根据千百年来人类创新活动成功的经验和失败的教训提炼出来的,是创新智慧和方法的结晶。它体现了创新的规律和性质,按创新原理和原则去创新并非束缚你的思维,而是把创新活动纳入安全可靠、快速运行的大道上来。
在创新活动中遵循创新原理和创新原则是提升创新能力的基本要素,是攀登创新云梯的基础。只要有了这个基础,就把握了开启创新大门的“金钥匙”。
1.4.2 创新的基本原理
(1)综合原理
综合是在分析各个构成要素基本性质的基础上,综合其可取的部分,使综合后所形成的整体具有优化的特点和创新的特征。日本在重大理论突破、诺贝尔奖等方面远远落后于西方强国,但日本人善于将别国的先进技术拿来,形成新的科学体系。综合原理在日本科技体系中的应用如图1-5所示。
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图1-5 综合原理在日本科技体系中的应用
(2)组合原理
这是将两种或两种以上的学说、技术、产品的一部分或全部进行适当叠加和组合,用以形成新学说、新技术、新产品的创新原理。组合既可以是自然组合,也可以是人工组合。在自然界和人类社会中,组合现象是非常普遍的。
爱因斯坦曾说:“组合作用似乎是创造性思维的本质特征。”组合创新的机会是无穷的。有人统计了20世纪以来的480项重大创造发明成果,经分析发现:20世纪三四十年代是突破型成果为主而组合型成果为辅;20世纪五六十年代两者大致相当;从20世纪80年代起,组合型成果占据主导地位。这说明组合原理已成为创新的主要方式之一。组合原理创新案例如图1-6所示。
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图1-6 组合原理创新案例——组合式砧板
(3)分离原理
分离原理是把某一创新对象进行科学的分解和离散,使主要问题从复杂现象中暴露出来,从而理清创造者的思路,便于抓住主要矛盾。分离原理在发明创新过程中,提倡将事物打破并分解,它鼓励人们在发明创造过程中,冲破事物原有面貌的限制,将研究对象予以分离,创造出全新的概念和全新的产品。如隐形眼镜是眼镜架和镜片分离后的新产品。分离原理创新案例如图1-7所示。
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图1-7 分离原理创新案例——分离式墨水
(4)多用性、通用性原理
集多种功能于一身,消除其他系统(如图1-8所示115种功能的瑞士刀),多用性、通用性原理在创新中有多个实践案例,将同一时间可能需要的各种功能集成到一个产品上,并可以一个新产品与创新案例的形态出现。
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图1-8 多用性原理创新案例——瑞士军刀
(5)移植原理
这是把一个研究对象的概念、原理和方法运用于另一个研究对象并取得创新成果的创新原理。“他山之石,可以攻玉”就是该原理能动性的真实写照。移植原理的实质是借用已有的创新成果进行创新目标的再创造。如想想拉链还有什么用途。想起来就记录下来,以后有新的发现继续记录,积累多了,就能创新。
创新活动中的移植依重点不同,可以是沿着不同物质层次的“纵向移植”,也可以是在同一物质层次内不同形态间的“横向移植”,还可以是把多种物质层次的概念、原理和方法综合引入同一创新领域中的“综合移植”。新的科学创造和新的技术发明层出不穷,其中有许多创新是运用移植原理取得的。移植原理中原理移植创新案例如图1-9所示。移植原理中结构移植创新案例如图1-10所示。
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图1-9 移植原理中原理移植创新案例——电子语音合成技术
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图1-10 移植原理中结构移植创新案例——积木到组合家具
(6)换元原理
换元原理是指创造者在创新过程中采用替换或代换的思想或手法,使创新活动内容不断展开、研究不断深入的原理。通常指在发明创新过程中,设计者可以有目的、有意义地去寻找替代物。如果能找到性能更好、价格更省的替代品,这本身就是一种创新,如对颜色进行改变创新。换元原理创新案例如图1-11所示。
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图1-11 换元原理创新案例——感温汤匙、LED艺术电扇
(7)迂回原理
创新在很多情况下会遇到许多暂时无法解决的问题。迂回原理鼓励人们开动脑筋、另辟蹊径。不妨暂停在某个难点上的僵持状态,转而进入下步行动或进入另外的行动,带着创新活动中的这个未知数,继续探索创新问题,不要钻牛角尖、走死胡同。因为有时通过解决侧面问题或外围问题以及后继问题,可能会使原来的未知问题迎刃而解。迂回原理的创新应用案例如图1-12所示。
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图1-12 迂回原理创新应用——打火机
(8)逆反原理
逆反原理首先要求人们敢于并善于打破头脑中常规思维模式的束缚,对已有的理论方法、科学技术、产品实物持怀疑态度,从相反的思维方向去分析、去思索、去探求新的发明创造。实际上,任何事物都有着正反两个方面,这两个方面同时相互依存于一个共同体中。人们在认识事物的过程中,习惯于从显而易见的正面去考虑问题,因而阻塞了自己的思路。如果能有意识、有目的地与传统思维方法“背道而驰”,往往能得到极好的创新成果。逆反原理在创新中的应用如图1-13、图1-14所示。
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图1-13 逆反原理创新应用——传送带
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图1-14 逆反原理创新应用——电风扇与排气扇
(9)强化原理
强化就是对创新对象进行精炼、压缩或聚焦,以获得创新的成果。强化原理是指在创新活动中,通过各种强化手段,使创新对象提高质量,改善性能,延长寿命,增加用途,或使产品体积缩小、重量减轻、功能得到强化。强化原理在创新中的应用如图1-15所示。
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图1-15 强化原理创新应用——人造水晶代替天然水晶
(10)群体原理
大学生创新小组就是一种群体原理的运用。科学的发展使创新越来越需要发挥群体智慧才能有所建树。早期的创新多是依靠个人的智慧和知识来完成的,但随着科学技术的进步,要想“单枪匹马、独闯天下”去完成像人造卫星、宇宙飞船、空间实验室和海底实验室等大型高科技项目的开发设计工作是不可能的。这就需要创造者们能够摆脱狭窄的专业知识范围的束缚,依靠群体智慧的力量、依靠科学技术的交叉渗透,使创新活动从个体劳动的圈子中解放出来,焕发出更大的活力。
在创新活动中,创新原理是运用创造性思维,分析问题和解决问题的出发点,也是人们使用何种创造方法、采用何种创造手段的凭据。因此,掌握创新原理是人们能否取得创新成果的先决条件。但创新原理不是治疗百病的“万灵丹”,不能指望在浅涉创新原理之后,就能对创新方法了如指掌并使用自如,就能解决创新的任何问题。只有在深入学习并深刻理解创造原理的基础上,人们才有可能有效地掌握创新方法,也才有可能成功地开展创新活动。
(11)反馈原理
导入回馈以改善制程或作用进行创新。如传统无反馈的雨伞、笔等物品,可以通过反馈原理进行创新,使得传统的物品具有新的功能。反馈原理创新案例如图1-16所示。
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图1-16 反馈原理创新案例——气象预报伞与感应式水龙头