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作者：周苏著

出版社：机械工业出版社

出版时间：2017-01-01

书籍编号：30472929

ISBN：9787111556244

正文语种：中文

字数：169480

版次：1

所属分类：教材教辅-大学

版权信息

书名：创新思维与方法

作者：周苏

ISBN：9787111556244

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前言

研究表明，创新的先锋团队——众多诺贝尔奖获得者的成功途径，一是科学发现，二是科学仪器，三是科学方法。其中科学方法的核心是创新方法，几乎有1/3的诺贝尔奖获得者是靠科学的创新方法实现了研究的突破性进展，可见创新方法对于科学研究的极端重要性。建设创新型国家，核心是要增强自主创新能力。自主创新，方法必须先行。

1946年，苏联发明家根里奇·阿奇舒勒（1926—1998）开始了“发明问题解决理论”（TRIZ）的研究工作。在以后的数十年中，这位发明家投入了毕生精力，致力于创新研究。在他的带领下，苏联的几十家学校、研究部门和企业组成专门机构，他们先后分析了世界上几十万份发明专利，总结出技术进化所遵循的普遍规律，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾时采用的创新法则，创建了一种由解决技术问题、实现技术创新的各种方法组成的理论体系——TRIZ。

为了落实国家中长期科技规划纲要，从源头推进我国的自主创新，2008年，国家科学技术部、发展与改革委员会、教育部和科学技术协会四部委联合颁布了《关于加强创新方法工作的若干意见》，文件中明确指出要“推进TRIZ等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合……特别是推动TRIZ中成熟方法的培训……”。

作为一种技术与经济相关联的活动，无论是发明、创造还是革新，最终都应该转化成生产力，产生经济效益，才能称得上是创新。阿奇舒勒所提出的“发明问题解决理论”，强调通过发明来解决实际问题，实现发明的实用化，这符合创新的基本定义。

实践表明，运用TRIZ创新，能够帮助人们突破思维定势，从不同角度分析问题，进行理性的逻辑思维，揭示问题的本质，确定问题进一步的探索方向，能根据技术进化规律，预测未来发展趋势，最终抓住机会来彻底解决问题，并开发出富有竞争力的创新产品。

本教材的内容包括了创新的基础概念，创新驱动发展、“互联网+”行动计划、大数据思维变革、发明问题的传统方法、创新思维与技法、TRIZ创新方法基础、技术系统进化规律、发明原理及其运用、技术矛盾与物理矛盾、科学效应及其运用，以及用TRIZ解决发明问题等内容，是通俗易懂、理论与实践相结合的优秀教材。

孙曙迎、褚赟、王文、阚晓初等人参加了本书的整理、校对工作。本书的编写工作得到了浙江省科技人才教育中心、浙江大学城市学院、浙江商业职业技术学院等单位的支持，在此一并表示感谢。欢迎教师登录www.cmpedu.com索取为本书配套的教学资料，或联系作者E-mail：zhousu@qq.com。

编者

课程教学进度表

第1章 什么是创新

人类发展及科学技术进步中的每一次重大跨越和重要发现都与思维创新、方法创新、工具创新密切相关。离开了“创新”，人类社会不可能向前迈进，科学技术也不可能有实质性的进步。可以说，“创新”已经成为现代社会发展与进步的基本动力。

创新理论和实践都证明，创新是人人都具有的一种潜在的能力，而且这种能力可以通过一定的学习和训练得到激发和提升。同时，创新是有规律可循的。人类在解决工程技术问题时所采用的方法都是有规律的，并且这些规律可以通过总结和学习加以掌握和应用。

科技创新是原创性科学研究和技术创新的总称，可以分成三种类型：知识创新、技术创新以及现代科技引领的管理创新。

1.1 发明与创新

我国是一个文明古国，也是一个发明大国。在绵延数千年的中国历史长河中，我们的祖先创造了灿烂的科技文化，为推动人类的进步与发展做出了不可磨灭的贡献。

从公元前4000年算起，截止到明代末年，世界科技史上的100项重大发明的前27项中，有18项是属于中国人的发明。16世纪前的中国，真可谓发明大国。活字印刷（见图1-1）、指南针、造纸术和火药这四大发明曾在世界文明史上写下了一页页光辉的篇章；其他众多的发明也在同期名列世界前茅，富有创新精神的中华民族对人类的科技和经济发展起到了巨大的推动作用。

图1-1 活字印刷

1.1.1 发现和发明

在生活中，人们习惯于把科学和技术联系在一起，实际上科学和技术既有密切联系，又有重要区别。科学要解决的问题是发现自然界中确凿的事实和现象之间的关系，并建立理论把这些事实和现象联系起来；技术的任务则是将科学的成果应用到实际问题的解决中去。

发现（discovery）是对客观世界中前所未知的事物、现象及其规律的一种认识活动。发现的结果本身是客观存在的，是不以人的意志为转移的。无论人类是否对其有所认识，它都按照自身的规律存在于客观世界中。对这种结果进行认识的活动过程就是发现。例如，物质的本质、现象和规律等，无论人类是否发现了它们，它们本来都是客观存在的，后来被人类认识到了，就是发现。科学研究的目的就是发现这些客观存在的、还没有被人类认识到的规律。发现也称为科学发现（scientific discovery）。

发明（invention）是指具有独创性、新颖性、实用性和时间性的技术成果，通常指人类做出的前所未有的成果。这种成果包括有形的物品、无形的方法等，在发明出来之前客观上是不存在的。通过技术研究而得到的前所未有的成果多属发明。发明最注重的是独创性和时间性（或称为首创性）。

简单来说，发现和发明的区别主要是：发现是认识世界；发明是改造世界。发现要回答“是什么”“为什么”和“能不能”等问题，主要属于非物质形态财富；发明要回答“做什么”“怎么做”和“做出来有什么用”等问题，是知识的物化，能够直接创造物质财富。科学发现在我国是不授予专利权的。对于那些具有新颖性、创造性和实用性的发明，发明人可以申请专利，利用法律的手段来保护自己的合法权益。

1.1.2 创造与创新

“创造”一词是对创造活动的综合概括。在《现代汉语词典》里，“创造”被解释为“想出新方法、建立新理论、做出新的成绩或东西”——这是有关“创造”的最一般的解释。

可以说，创造是人们应用已知信息，产生某种新颖而独特的、具有社会价值或个人价值的产品的过程，是“破旧立新”，打破世界上已有的，创立世界上尚没有的精神和物质的活动。作为创造的成果，这种产品可以是新概念、新设想、新理论，也可以指新技术、新工艺、新产品。其特征是新颖、独特，具有一定的社会价值或个人价值。

创新是从英文innovate（动词）或innovation（名词）翻译过来的。根据《韦氏词典》中的定义，“创新”的含义为：引进新概念、新东西和革新。

创新理论最早是由奥地利经济学家熊彼特（J.A.Schumpeter，1883—1950）于1912年在其成名作《经济发展理论》一书中首先提出来的。按照熊彼特的观点，“创新”是指新技术、新发明在生产中的首次应用，是指建立一种新的生产函数或供应函数，是在生产体系中引进一种生产要素和生产条件的新组合。熊彼特认为创新包括五个方面的内容。

（1）引入新产品或提供产品的新质量。

（2）开辟新的市场。

（3）获得一种原料或半成品的新的供给来源。

（4）采用新的生产方法（主要是工艺）。

（5）实现新的组织形式。

从一般意义上讲，创造强调的是新颖性和独特性，而创新强调的则是创造的某种具体实现。创造与创新在概念上的差别主要体现在以下几个方面。

（1）创造比较强调过程，创新比较强调结果。例如，可以说“他创造了一种新方法，这种方法具有创新价值”。

（2）在程度上，创造强调“首创”“第一”“从无到有”和“破旧立新”，主要是指自身的新颖性，不一定有比较对象；创新是建立在已经创造出的既有概念、想法及做法等基础之上，其着眼点在于“由旧到新”，强调与原有事物相比较。因此在某种程度上，可以将创新看作是创造的目的和结果。例如，黑白电视机的出现可以看作是一种创造成果的诞生，因为在其出现之前根本就没有电视机；而彩色电视机的出现是一种创新，因为它是在黑白电视机的基础上，利用其他的科学理论和技术对其进行改造而出现的一种全新的产品。再如，蒸汽机的出现是一种创造（见图1-2），而将它应用到其他工业领域则是创新（见图1-3）。

图1-2 创造：瓦特改良的蒸汽机

图1-3 创新：蒸汽机火车头

（3）在思维过程上，创造应是独到的，其思维始终站在新异的尖端；创新则是在已经创造出的既有概念、想法和做法等的基础上，将别人的原始想法组织起来，应用到自己的思维活动中去。

（4）在范畴上，创造一般指的多是知识、概念、理论和艺术等方面；创新一般指的多是技术、方法和产品等。

（5）在目的上，创造注重的是科学性和探索性；创新更注重经济性和社会性。

1.1.3 典型问题和非典型问题

很多哲学家认为，只有在面对问题时，人才会开始思考，且思考过程是以问题为起点进行的。

当看到了问题的现状，并设想了问题解决后应该实现什么样的状态，接下来就会想办法改变问题的现状。在解决问题的过程中，如果用那些已经熟知的典型解决方法无法解决问题，那么就会考虑采用非典型方法来解决问题。

典型解决方法：是指可以在学校中通过专业教育学到的处理问题的常规方法。对于专业人士来说，典型解决方法是那些他们工作中经常用到的、非常熟悉的解决本领域问题的方法。现有的典型解决方法绝大多数都是前人通过试错法得到的。专业人士通过学习掌握了这些方法后，就可以将它们作为“拿来就用”的工具。

典型问题：是指那些用典型解决方法可以解决的问题。

非典型问题：是指那些无法用典型解决方法解决的问题。

对于一个非典型问题来说，既然无法使用典型解决方法来解决，那么就需要使用具有创造性、创新性的思维方法来找到一种解决方法。这种能够解决非典型问题的，具有创造性、创新性的解决方法对于该问题来说就是一种非典型方法。因此非典型问题也称为创新问题。相应的，典型问题也称为非创新问题。

在面对非典型问题时，人们往往会先用各种典型解决方法来尝试求解。当各种典型解决方法都无能为力时，专业人士就会绞尽脑汁去寻找某种非典型解决方法。一旦所找到的这种非典型方法解决了该非典型问题，这种非典型方法很快就会在该领域的专业人士之间传播开来，并最终成为该领域中的一种典型解决方法。这里的“绞尽脑汁”就是人们在面对非典型问题时的真实写照。在绞尽脑汁的过程中，有人通过“顿悟”找到了非典型方法；有人从其他领域找到了可以解决本领域中非典型问题的方法，这种方法在其原有领域中可能已经是典型方法了，但是对于这个领域来说就是一种非典型方法。因此一种方法是典型方法还是非典型方法是相对的。

为了找到解决非典型问题的方法，处于同一时代的两位先驱从不同的角度提出了不同的理论。以美国的亚历山大·奥斯本为代表的学者们开创了“创造学”^[1]这种以创造主体的心理活动为主的创新方法体系；苏联的根里奇·阿奇舒勒通过对大量专利的研究、分析和总结，发现了隐藏在专利背后的规律，提出了发明问题解决理论（TRIZ）。TRIZ属于技术创新的范畴，其主要作用就是解决创新问题。当然，非创新问题也可以用TRIZ来解决。

1.2 科技创新体系

科技创新（science and technology innovation）是原创性科学研究和技术创新的总称，是指创造和应用新知识和新技术、新工艺，采用新的生产方式和经营管理模式，开发新产品，提高产品质量，提供新服务的过程。科技创新可以被分成3种类型：知识创新、技术创新和现代科技引领的管理创新。

1.2.1 知识创新、技术创新与管理创新

原创性的科学研究或知识创新是提出新观点（包括新概念、新思想、新理论、新方法、新发现和新假设）的科学研究活动，并涵盖开辟新的研究领域、以新的视角来重新认识已知事物等。原创性的知识创新与技术创新结合在一起，使人类知识系统不断丰富和完善，认识能力不断提高，产品不断更新。信息通信技术发展引领的管理创新作为信息时代和知识社会科技创新的主题，也是当今科技创新的重要组成部分。

科技创新体系由以科学研究为先导的知识创新、以标准化为轴心的技术创新和以信息化为载体的现代科技引领的管理创新三大体系构成（见图1-4），知识社会新环境下三个体系相互渗透，互为支撑，互为动力，推动着科学研究、技术研发、管理与制度创新的新形态。

科技创新涉及政府、企业、科研院所、高等院校、国际组织、中介服务机构和社会公众等多个主体，包括人才、资金、科技基础、知识产权、制度建设和创新氛

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