自然辩证法概论-第10章 技术发明和技术创新.ppt

第十章 技术发明和技术创新 1科技发明和创新 第一节第一节 技术发明及其特点技术发明及其特点 一、技术研究方法的特点 科学研究方法和技术研究方法的统一性。 科学研究的是天然自然，技术研究的是人工自然，但 是，凡关于客体的研究，就必然要涉及现象和本质、个 别和一般、局部和整体、实践和认识等这样一系列的相 互关系。这就决定了科学研究方法和技术研究方法具有 统一性。 逻辑方法、非逻辑方法、系统科学方法等，是科学研 究和技术研究共同的基本方法。 2科技发明和创新 技术研究方法与科学研究方法的区别： 1、技术研究方法具有更强的实践性。 2、技术研究方法具有更强的社会性。 3、技术研究方法具有更强的综合性。 3科技发明和创新 二、什么是技术发明 1、技术发明的定义和类型 按专利法的定义，发明是指“对产品、方法或者 其改进所提出的新的技术方案。” 注意点： （1）技术发明指的是一项新的技术解决方案。 也就是说技术发明是发明人的一种思想、构思 和设想。总之，不管发明以何种形态表现出来，发 明实质是一种创造性的智力成果。 4科技发明和创新 （2）技术发明是指运用自然规律解决人类生产、 生活中某一特定技术问题。 因此，对于如逻辑规则、文娱规则、体育竞赛规 则、生产管理方法、教学方法、检索方法等等的发 明，不属于技术发明，也不受专利法保护。 一般认为，单独存在的计算机软件不能授予专利 权（可以受到版权保护），而与计算机硬件有机结 合的专用软件，可以同硬件一起申请专利而得到保 护。 5科技发明和创新 技术发明的类型：技术发明的类型： 产品发明 技术发明 方法发明 产品的改进发明 改进发明 方法的改进发明 6科技发明和创新 2、技术发明的基本特点 技术发明的基本特点为：新颖性、先进性、实用性。 新颖性，是指现有技术中不存在同样的发明。 创造性（或先进性），是指同现有技术相比，该发明 有突出的实质性特点和显著的进步。 实用性，是指该发明能够制造或者使用，并且能够产 生积极的效果。 新颖性、创造性和实用性是衡量某项发明能否成立的标 准。符合上述“三性”的技术发明可以申请专利，得到专 利法的保护。 7科技发明和创新 第二节 技术发明的过程 一、技术发明的一般程序 技术发明的过程大致可分为以下三个阶段： 1、课题规划阶段 具体包括了解社会需求、技术发展预测、技术目的 的设定和技术后果的评估等步骤。 2、方案构思和设计阶段 具体包括：技术原理构思、技术方案设计和技术方 案评价等步骤。 3、实验试制阶段 具体包括：技术研制、技术试验、技术鉴定等步骤 。 8科技发明和创新 二、技术发明的若干方法 1、发明目标的确立 常用方法有： （1）通过亲身感受，确定发明目标； （2）通过对现存技术和产品的分析，确定发明 目标； 9科技发明和创新 （3）通过阅读专利文献，确定发明目标 专利文献由于历史原因及其审查和权利保护方面的 需要，形成了一些不同于其他情报源的特点。其中新颖 、迅速、准确、完整可以说是专利文献最显著的特点。 根据世界知识产权组织的统计，专利所记载的技术 信息，约是整个技术信息的90%，据世界知识产权的估 算，利用专利文献可以缩短研究周期60%，节约资金40% 。 10科技发明和创新 2、技术原理的构思 所谓技术原理，就是一切技术系统（包括技术设备 、工艺等）都必须具备的工作原理。与科学原理的普 遍性不同，技术原理具有突出的目的性、具体性，它 的基本特征就是目的性和规律性的统一。 技术原理的构思则是技术发明中最关键、最富于创 造性的一环。技术原理的构思是技术发明的核心内容 。 11科技发明和创新 常用的技术原理构思方法常用的技术原理构思方法： （1）科学原理推演法 这是利用已知的科学原理形成技术原理的方法。 例如，在激光发展史上，从受激辐射原理的提出，微 波波谱学的发展，到微波放大器技术原理的形成，就是运 用科学原理推演法的一个例证。 12科技发明和创新 （2）实验提升法 在实验中发现的新的自然现象，往往隐含着新 的科学技术原理。所以，科学实验常常是新兴技术 的生长点。 例如，电磁感应的实验，导致电机技术原理的 构思；电磁波发送和接收的实验，是无线电通讯技 术的起点；光电效应的发现，引出了光电技术在自 动控制和传真、电视等方面的应用。 13科技发明和创新 （3）试错法 这是一种通过不断地排除错误来发现满意方案的 方法，它是一种完全依靠经验的方法。 在十九世纪以前的几千年中，从事发明创造活动 的主要是工匠和熟练工人，他们没有受过正规的科学 训练，所用的方法主要就是试错法。虽然试错法是效 率极低的方法，但是试错法与经验的积累相结合，在 技术发明中也起着极为重要的作用。 即使在拥有现代先进技术的企业中，仍然需要逐 步地调整、改善技术，这个过程相对地依靠试错法。 有人进行过统计，约80%的小发明依靠经验与实践即可 取得。 14科技发明和创新 （3）自然模拟法 如果把自然界中可以利用其结构或功能的客观事 物作为原型，利用模拟法建构相似的人工系统，就可 以使该系统具有人们所需要的类似于原型的结构或功 能。 例如，人工降雨技术就是对自然降雨过程的模拟， 前者的技术原理是直接从后者借用的。自然界本身就 是一个蕴含丰富的技术发明的“信息库”，有待于人 类去开发和利用它。 15科技发明和创新 （4）移植法 把一个领域中的技术移植到另一个技术领域中去 ，由此得出全新的技术方法，称移植法。移植法在技 术发明中的运用大致有两种基本类型： 一种是单项技术的移植，即把某一领域中的某一 技术移植到另一领域，成为该技术系统的一个组成部 分。如面包的“松软”的特性移植于其他物料中，产 生了诸如泡沫橡胶、泡沫塑料等。 另一种是综合移植，把若干个领域中的多种技术 结合在一起，导致新技术的产生。如遥感技术就是由 微波技术、红外技术、照相技术及各种探测技术、扫 描技术、自动控制技术、电子计算机技术等进行综合 的结果。 16科技发明和创新 （5）逆向发明法 自然界是充满矛盾的，如作用反作用、反应逆 反应，正向功能反向功能等。在技术创造中，人的思 路也不能禁锢于一种模式。采取反向思维进行创造发明 的方法叫逆向发明法。例如，1800年，意大利物理学家 伏打发明了化学电池，第一次将化学能变为电能。英国 化学家戴维便作反向思考：既然化学能可以转化为电能 ，那么，电能是否也可以转化为化学能从而电解化合物 呢？1807年，他实现了逆反应，用电解法发现了钾和钠 两种新元素，从而使电解技术得以产生。 17科技发明和创新 以上只是介绍了部分常用的技术原理构 思方法，其它还有综合法、联想法、检表提 问法、选择法、要素变更法，以及集体技术 创造法，等等。这些方法是正在兴起的一门 新学科创造工程学的研究对象。 18科技发明和创新 四、从设计到试验 许多技术发明需要通过设计来表现和说明，尤 其工程技术方面的发明更是如此。 工程设计的任务是，根据规划方案的要求，利用 已有的科学理论和技术原理，为生产活动规定具体 的目的和模式，以便最佳地转化自然资源，满足人 类社会的种种需要。 19科技发明和创新 工程设计的成果，是提出包含有技术系统、总 体结构和各个组成部分的实体结构及其实施工艺过 程的具体细节的图纸和说明书。以此为研制和施工 的依据，以求工程产物和产品不仅符合预定的技术 要求，而且有可能最经济最可靠地被制造出来。 工程设计的一般步骤，是初步设计、技术设计 和施工设计。这是个既有联系又有不同任务的前后 相继的、步步深入的过程。如果工程设计的对象是 比较简单的，那么，这些步骤可合并进行。 20科技发明和创新 工程设计的作用： （1）科学与生产之间的中介作用。 （2）对工程建设和生产过程的预见作用。 （3）系统综合作用。 （4）组织生产劳动的作用。 21科技发明和创新 工程设计是复杂的智力活动 技术原理是一般与抽象的东西，而工程设计的对 象则是特殊与具体的东西。因而，在工程设计中有一 个对技术原理再认识的过程。这不仅深化了对技术原 理的认识，而且还可能补充和修改已有的技术原理。 新发明的技术原理是一种创造，应用这个技术原理去 设计具体的产品是一种再创造。至于综合应用“旧” 的技术原理设计出新颖的产品更是一种创造。 22科技发明和创新 在工程技术设计完成后，还需通过实验室试验，以 验证技术原理、工程设计的科学性和可行性。 在技术发明通往产业化的道上，在研究范围内要走 的最后的一步是进行投产前的中间试验。通过中间试 验部门，把实验水平的最优化过程加以“放大”，目 的是为了取得经验和收集有关的数据。一旦试验结束 并通过技术鉴定，中间试验部门就转成为一个正规的 盈利性生产单位，一个以发明为宗旨的研究活动就此 可以划上句号。 23科技发明和创新 五、 技术发明和专利权 知识产权是商品经济发展到一定阶段的产物。 19世纪后期，知识产权的三大支柱即专利、版权 、商标，已经形成法律并且进入国际化的轨道。中国 由于商品经济发展长期受到抑制，所以，专利、版权 、商标这些概念才在中国出现较晚。 随着知识经济时代的来临，专利作为知识产权的 一部分更是企业生存和发展的命脉。发达国家已将知 识产权从原来的纯法律范畴提升到国家发展战略的高 度，其政府和企业把知识产权当作开拓和占领国内国 际市场的法宝。 24科技发明和创新 专利是专利权的简称，它是指一项发明创造， 即专利申请人以其发明创造向国家专利局提出专利 申请，经依法审查合格后，向专利申请人授予的在 规定时间内对该项发明创造享有的专有权利。 专利权是一种知识产权，是无形财产，在专利有 效期内，它像有形财产一样可以交换、转让、继承 ，但它与有形财产权相比，又有其独特的特点，这 就是专有性、时间性和地域性。 25科技发明和创新 （二）专利制度对于技术发明的作用 1、为智力成果进入商品市场提供强有力的法律保 障； 2、有利于促进智力成果的尽早公开，并启迪新的 发明创造； 3、有利于推动技术发明活动和经济的发展。 26科技发明和创新 在当代，小到一个企业，大到一个国家，如果生 产经营或经济不拥有自主创新的知识产权，则其经济 竞争能力是非常脆弱的，经济增长往往具有泡沫成分 。 以生产高科技产品的企业而言，如果产品的关键 元器件是人家的，技术是人家的，这种企业只是劳动 密集型企业，谈不上以知识为基础的高科技企业。要 引导企业重视知识产权工作，特别是重视加强专利工 作。只有当我国企业拥有的知识产权在世界上占有一 席之地的时候，我国的经济才会真正自立于世界民族 之林。 27科技发明和创新 第三节 技术创新的基本内容 一、技术创新的基本内涵 1、熊彼特的创新理论 马克思高度重视科学技术的应用和技术创新的作用 。 熊彼特在20世纪初就提出了创新的理论，但是由于 他的理论与西方主流经济学观点不合，因而并未引起 人们的注意。直到本世纪50年代以后，才逐渐引起人 们重视。目前，世界范围的关于技术创新的理论研究 和实践活动正方兴未艾，已成为一个席卷全球的热门 课题。 28科技发明和创新 熊彼特创新理论的主要论点是：熊彼特创新理论的主要论点是： 第一，创新是生产要素的新组合，其目的是获取潜 在的利润。 经济中存在着潜在的利润，但并非人人都能看到， 更不是人人都能得到。只有通过创新即生产要素的重新 组合才能获得。 29科技发明和创新 第二，创新者就是企业家。 企业家并非一种职业，那些经理、工业家们并不 一定是企业家。如果新的生产过程一再重复，企业家 的活动就停止了。 企业家必须具备三个条件：要有眼光，能看到潜 在的利润；要有胆量，敢于冒风险；要有组织能力， 能动员社会资金来实现生产要素的重新组合。因此， 对企业家来说，仅有一般的“开拓精神”是不够的。 30科技发明和创新 信用对于信用对于“ “新组合新组合” ”的重要性的重要性 熊彼特认为：“信用对于新的组合是首要的，同时 它正是从新的组合夺路进入循环流转的”。“把生产手 段（已在一些地方被使用着）从循环流转中抽出来， 并将其分配给新的组合的问题。这是通过信用来完成 的；利用这个方法，想要实现新组合的人们可以在市 场上对所需要的生产手段，比在循环流转中的生产者 ，出更高的价钱。” 31科技发明和创新 第三，经济由于创新而得以发展 创新一经出现，必将在社会上引起模仿，因为未能 获取潜在利润的企业也想得到它。模仿活动引起创新 浪潮，于是经济走向高涨。当较多的企业实现模仿之 后，创新浪潮消逝，经济也就停滞了。这时经济再要 发展，就必须有新的创新。只有接连不断地出现创新 ，才能保证经济持续不断的发展。 萧条 繁荣 萧条 创新 模仿 创新 32科技发明和创新 第四，创新是一种创造性的毁灭 每一次创新既是创造，又是毁灭。在创新过程中 ，一批竞争力差的企业被迅速淘汰，其生产要素、人 员设备和资金等被竞争力强的企业重新组合起来。不 淘汰一批企业，经济就无法发展。另外，一批企业被 淘汰，对整个经济而言并不重要，所谓经济发展就是 这样一种社会结构的不断破坏、不断重建的生生不息 的过程。 33科技发明和创新 熊彼特： “每当我们牵涉到根本原则时，我们决不应假定 ，新组合的实现是通过使用闲置的生产手段来进行 的。” “新组合的实现只是意味着对经济体系中现有生 产手段的供应作不同的使用”，“发展主要在于用 不同的方式去使用现有的资源，利用这些资源去做 新的事情，而不问这些资源的增加与否。” 34科技发明和创新 2、技术创新的含义 创新（innovation）是一个经济学概念。按照 熊彼特的创新理论，创新就是建立一种新的生产函数 ，即实现生产要素和生产条件从未有过的新组合并引 入生产体系。创新的目的在于获得潜在利润。创新并 不是某项单纯的技术发明，而是一种不息运转的机制 。 35科技发明和创新 目前经济学中对创新理论的研究主要包括两 方面的内容: 一是技术创新,主要探讨如何利用科技手段提 高生产效益,以获取经济利润; 二是制度创新,主要研究如何通过组织结构、 管理方法和运行机制的变革，提高经济效益。前 者主要涉及生产力的创新，后者主要涉及生产关 系的创新。 36科技发明和创新 技术创新是推动经济发展的根本力量，制度创 新则是技术创新的基本保证。一个企业要想拥有持 续的、旺盛的技术创新能力，就必须以人事、组织 、激励等制度的创新为前提。 技术创新是以技术为基础与导向，以促进技术 成果产业化和商业化为宗旨的创新活动。它是创新 的一种特殊形式，而且是最重要的形式。 37科技发明和创新 技术创新和研究开发的关系 研究开发（rd）是有组织地将科学应用于技 术，从而促进技术进步的活动。经济合作和发展组 织（oecd）对rd的定义是：“研究和实验开发是 在一个系统的基础上的创造性工作，其目的在于丰 富人类、文化和社会的知识库，并利用这一知识进 行新的发明。” 38科技发明和创新 rd一般包括三个阶段及与之相适应的活动： （1）基础研究；（2）应用研究；（3）实验开发 。 rd是创新的前期阶段，是创新的投入，创新 成功的物质和科学基础。 现在人们常用rd经费多少来测定一国或一企 业对技术创新的重视程度，并把rd看作是创新的 关键部分。 39科技发明和创新 此外，技术创新主要是一个经济学概念，这一点 和我国曾长期使用的技术革新、技术革命、技术引进 等概念是不同的。 如，技术革新是指在技术原理、技术体系基本不 变的情况下的小改小革；技术革命则是指技术原理、 技术体系的根本变革。这些概念，往往都是从技术本 身的角度来理解技术的变化，没有一个概念是从经济 学的角度来概括和表征技术的变革。 40科技发明和创新 二、技术创新的类型和方式 1、按生产要素的“新组合”，技术创新可划分为： （1）要素创新，包括材料创新、设备创新和人事 创新。 （2）要素组合方法的创新，包括生产工艺创新和 生产过程组织创新两个方面。 （3）产品创新，包括品种创新和产品结构创新 。 （4）市场创新，主要是指通过企业的活动去引 导消费，创造需求。 41科技发明和创新 2、按照技术创新对社会经济产生的影响，技术创新 可分为： （1）增量技术创新 这是一种渐进性的、连续的小创新，是对现有技术 改进、组合的结果。 这类创新的重要性不可低估。一方面是因为许多大 创新需要许多小创新的辅助才能充分发挥作用，这些大 小创新是融于一体的。如电是一项重大创新，但若离开 变压器、高压输电原理这些小创新，电就不可能进入千 家万户。另一方面，一些创新虽然从规模、科学突破上 不起眼，但却可能具有很大的商业价值，集装箱的推广 使用便是一个著名的例子。集装箱，从原理上很简单， 但却引起一场运输革命。 42科技发明和创新 （2）基本技术创新 这是由基础研究到应用研究到技术开发的产物 。例如，美国杜邦公司的尼龙技术创新、贝尔电话 公司的半导体晶体管技术创新，就属于这一类。它 导致新产品、新工艺的发明和新组织、新市场的形 成，它对企业生产率的提高和利润的形成会产生戏 剧性效果。但它对社会的综合经济影响还是局部的 。 43科技发明和创新 （3）导致技术系统变革的技术创新 这种性质的创新将影响经济的几个部门，并伴 随新兴产业的出现。例如，电子计算机的发明及其 产品的不断升级换代（电子管计算机、晶体管计算 机、集成电路计算机）以及由此形成的电子计算机 产业，就属于这种情况。 44科技发明和创新 （4）致使技术经济模式变革的技术创新 这类创新是由若干个致使技术体系变革的技术创新 组成。它几乎影响到经济的每一个部门，并改变人们 的常识。它们的兴衰将表现为经济周期。近现代的几 次工业革命包括20世纪40年代之后的高新技术产业革 命均属于这种类型。它的重要特征是具有对整个经济 的渗透效应，即它不仅导致产品、服务、系统和产业 的创新，而且直接或间接地影响经济的几乎每个其他 领域。 45科技发明和创新 3、按创新其来源，技术创新可划分为： （1）自主开发创新 采取自主创新的企业，力图在引入创新产品方面 领先于其他竞争者，以获得市场领导者的地位。这就 要求这种企业必须有很强的、独立的企业内部的r&d 能力。这种企业是“研究密集型”和“教育密集型” 的，他们重视员工的培训、注意专利的开发和保护、 把握市场的新动向。自主创新并不要求企业在研究开 发上面面俱到，独立攻克每一个技术环节，但主导技 术必须是由企业独立研究开发面获得的。 46科技发明和创新 （2）引进消化创新 引进消化创新是指企业通过学习、模仿创新者的思 路和创新行为，吸取其成功经验和失败教训，引进和 破译领先者的核心技术和技术秘密，并加以改进。引 进消化创新是一种十分普遍的创新行为 引进消化创新是一种风险较低的战略，它首先回避 了研究与开发中的一部分风险。模仿者可以选择最成 功的技术成果加以引进购买，消化吸收与改进。往往 有这种情况，创新者被模仿者淘汰出市场。 47科技发明和创新 技术引进和技术创新的关系技术引进和技术创新的关系 技术引进所带来的，主要是先进的机器、设备、专 利权等，而不是技术的开发和创新能力。技术引进的根 本目的在于培养自身技术创新的能力。因此，在技术引 进的同时，必须注意消化吸收和在此基础上的创新。这 种创新称之为二次创新，是发展中国家赶超发达国家先 进技术和培育本国自主技术的最佳战略选择。 世界近、现代史表明，一个国家经济发展达到一定 水平后，其经济增长的主要动力来自创新；而大幅度提 高国家科技能力非一日之功，需要数十年和几代人的努 力，因此，加强技术创新必须从现在做起。 48科技发明和创新 目前我国的企业往往只注重引进成套设备，忽视 相关人员的培训，再加上管理不善，因此技术创新能 力普遍不强。长此以往，很难摆脱在技术引进上所走 的“引进落后引进”的恶性循环道路，更重 要的是会对西方发达国家的依赖越来越强，造成战略 上的失误。 正如江泽民同志所说“如果自立创新能力上不去 ，一味靠技术引进，就永远难以摆脱技术落后的局面 。”“没有科技创新，总是步人后尘，经济就只能永 远受制于人，更不能缩短差距。” 49科技发明和创新 三、技术创新的基本过程 一个完整的技术创新过程，大体可分为以下三个阶 段： 1、研究开发（）阶段。 这一阶段的任务是根据市场需求和科技、经济发 展的趋势，选择课题项目进行实验室研究，制出样品 、样机等。 这一阶段要实现的目标是技术成功，成功率较低 一般低于25%。 50科技发明和创新 2、工程开发阶段 这一阶段的任务是在实验室成果的基础上，挑 选产业化前景比较明朗的项目，集中力量去解决 变成生产技术的问题，如工艺、原料、环境、场 所等，进行中试生产出小批量产品，在一定的市 场范围内试销，并求得可靠的经验数据。 此阶段通常称为“中试阶段”，要实现的目标 是工程成功，成功率为25-50%。 51科技发明和创新 3、产业化或商业化开发阶段 中试成功后，要达到规模化生产，开拓市场 ，一般都形成新的生产线甚至是建新的工厂。 最后通过产品的市场营销策划，建立营销渠道 和售后服务体系，最终实现技术的商业化开发 。 这一阶段达到的目标是商业成功，成功率为 50-70%。 52科