技术发明与技术创新方法.ppt

第七章技术发明与技术创新方法 第一节目前学界对技术的认识 技术 一词源于希腊文 意为技能 技艺 能力 是一个比较模糊的概念 在中国古代 技术主要指劳动者的技能 是劳动者通过自己双手表现出来的对物体进行加工 制作的能力 考工记 智者创物 巧者述之 守之世 谓之工 从近代开始 技术开始有了多方面的含义 学者们可以从不同的角度来理解它 有人把技术理解为各种劳动手段的总和 如苏联的兹沃雷金认为技术是 社会生产的劳动手段的总和 日本的相川春喜认为技术是 劳动手段的体系 有人认为技术是科学的应用 美国的布雷诺说 有一种和科学完全不同的事业 那就是科学的应用一一技术 有人强调技术是物 苏联的奥塞戈夫说 技术是劳动手段 生产工具和一切用以提高劳动生产率的实物 有人认为技术是知识 知识是可以编码化的和体系化的 西方技术很大程度上靠知识化 线性累积的 还有人认为技术是指人类一切有效的活动 法国的埃吕尔说 技术是合理 有效活动的总和 是秩序 模式和机制的总和 技术是 在一切人类活动动领域中通过理性得到的 就特定发展状况来说 具有绝对有效性的各种方法的整体 也有人从人的能力的角度来理解技术 把技术看作是人类强化自身能力的手段 阿尔特纳蒂伏利和斯托恩说 技术应当包括使人类的能力得以扩展的一切工具或技能 各种产品及其加工过程 各种物质设备或加工制作方法 海德格尔 技术是座架作为现象学大师胡塞尔的学生 海德格尔对于技术问题的研究采用了对语言问题的研究相同的 现象学释义学 方法 这一方法就是问一事物之本源 不在于问某一事物是什么 而在于它何以是 对于技术研究而言 不问技术到底是什么 而是问技术之所以是技术的方法或途径 也就是技术如何将自身呈现出来的 当代美国技术哲学家米切姆认为技术有四种形式 1 作为客体的技术2 作为过程的技术3 作为知识的技术4 作为意志的技术 当代美国技术哲学家米切姆 CarlMitcham 概括出技术哲学的两种研究传统 一种是工程学的技术哲学 是由技术专家或工程师精心创立 主要探讨技术的本质 结构 意义以及变化和发展 另一种是人文主义的技术哲学 主要由哲学家和社会学家组成 从广泛的视野研究探究技术的社会 文化 伦理等方面的意义价值 有影响的技术理论 美国杜威的实用主义技术论德国德韶尔的第四王国理论德国海德格尔的存在技术论美国芒福德的人文主义技术论法国埃吕尔的技术自主论美国博格曼的装置范式论美国平奇的社会建构主义技术论美国伊德的实践技术论加拿大芬伯格的技术批判理论等 以上技术观的分类 本质主义技术观思想 静态的 技术是实体 技术知识 忽视了人的因素 去社会性 去情境性 表现 器官投影说 手段 工具论 知识论 座架 说技术文化论代表 埃吕尔 海德格尔 早期法兰克福学派 反本质主义技术观思想 动态的 技术是过程 侧重于技术设计 注重社会因素和情境化 实质仍是本质主义的 强调技术的社会本质 表现 二级工具化技术观 场域理论代表 系统理论 拉图尔行动者 网络理论 转向原因 伴随着哲学的转向而发生改变哲学不断从本质主义转向非本质主义与反本质主义哲学不断从关注自然物质世界转向人本身 技术的复杂性源于人的复杂性 理解人是理解技术的关键 唐 伊德将人 技关系划分为四种模式 具身关系解释学关系背景关系他者关系 二 人与技术的相互建构 人是自然物质世界演化的产物技术是基于人的需要的产物 具有取代性 天然自然人技术世界 演化创造 适应性 提供起码的物质条件 不适应性 不能提供更多的特殊需求的各种现成的物质产品和工具 技术与与人性 人的本质的生成性技术与人的相互建构性技术起源的两种理论1 本质缺乏论2 能量盈余论 技术与经济 求利是技术产生的基础和有效方式科学技术是第一生产力高技术既是一个新兴学科群 又是一个新兴产业群 高技术 这个概念 来源于美国 1971年美国科学院在 技术与国际 贸易 一书中 首先使用了 高技术 一词 用来表述新出现的新技术领域及其新兴产业 1983年美国在 韦氏第三版新国际辞典补充900词 中 列入 高技术 词条 1981年美国还出版了 高技术 月刊 在高技术的特征中 最重要的特征是高效益 其他的特征或者是以高效益为目的的 或者是从高效益派生出来的 技术与政治 政治是一种制度 是一种制度性的约束 是一种制度性的强制 是一种力量和权利的分配和实施 技术一个触目惊心的一个现象就是政治和技术之间有着千丝万缕的联系 从万里长城 金字塔到航天飞机 阿波罗登月都渗透着政治 马克思认为技术异化问题在于资本主义应用 技术与文化 文化是人发展的表征 文化对人类的意义 就如同名字之于个体人一样 是不可分割的 技术本身就是一种文化 从文化起源的初期状况来看 物质文化先于精神文化 原始的精神文化是从物质资料生产中派生出来的 李学勤主编 中国古代文明起源 上海 上海科学技术文献出版社2007年63页 技术本身包含和孕育两种文化 科技文化和人文文化 技术本身的特性 二律背反性技术是复杂的社会现象 具有多方面的特性 技术的特性是以二律背反的形式体现的 矛盾的双方表现为相反和相成的关系 物质性与非物质性自然性与反自然性目的性与反目的性确定性与非确定性连续性与非连续性自组织与他组织性 人人工自然人工自然界 人工自然物系统 劳动工具 近代机器大工业 工业 大规模重复创造天然自然中不存在的东西 物质结构物质形态物质属性运动 变化 技术的本质体现 1 是人工制造的产物 而不是天然自然的自发转化 2 实现人的目的性 3 不仅遵守自然规律而且遵守人的活动规律和社会发展规律 4 既是物质形式 又是文化形式 具有双重品格 5 既可以是消费品 又可以是生产工具 具有双重功能 技术的哲学意义 自然人的意识技术 先行性 超前性 本体论认识论 实践论生命 意识发生人创造物人的意识对技术而言具有超前性 技术自然体现的哲学关系与范畴 需要与创造目的与手段人与物人与自然自然与社会物质与精神个性与共性主体与客体 技术哲学是晚近的 技术远离哲学视野 一方面在于技术本身的特点 在于技术的自隐性 在卡普看来技术是人体器官的延伸 这种延伸是将技术纳入人的身体一部分 使人忘记了技术的存在 就如同眼镜成为眼睛的一部分 在简单技术阶段 技术都是这种状态的技术 而随着技术的建制化 规模化和复杂化进程的加速 技术无法达到自隐 技术作为显性的存在 立于世人面前 二是哲学本质主义的哲学传统 哲学关注的是理性等内在性的事物 对于技术这种外化性的事物缺乏关注的传统 技术的涵义与性质 1 涵义技术是人类为了满足社会需要 利用自然规律 在改造和控制自然的实践中所创造的劳动手段 工艺 方法和技能体系的总和 我国 自然辩证法大百科全书 关于技术的解释 人类为了满足社会需要而依靠自然规律和自然界的物质 能量和信息 来创造 控制 应用和改造人工自然系统的手段和方法 2 性质 1 技术具有自然属性和社会属性 技术的发展有两种逻辑即自然的逻辑和社会的逻辑 自然的逻辑是物的逻辑 社会的逻辑是人的逻辑 人的全面发展的逻辑 技术的自然属性是指人们在运用技术变天然自然为人工自然的过程中 必须遵循自然规律 要以人对自然的认识为基础 技术的社会属性是指技术的创立 运用都有一定的社会目的 而目的的实现以及技术的发展都要受到各种社会条件的制约 2 技术属于直接的生产力 3 技术具有商品属性 科学与技术的相互关系 科学与技术是人类认识自然和改造自然这一统一过程的两个方面 二者之间既相互区别又相互联系 1 区别 1 目的任务科学 认识自然 回答 是什么 为什么 技术 改造自然 回答 做什么 怎么做 2 产品形式科学 科学发现 提出科学定律 科学理论 技术 技术发明 创造新工具 新设备 新方法 3 价值科学 具有认识的 文化的 哲学的价值 价值无重复性 无保密性 无国界 技术 价值具有重复性 有保密性 4 评价标准科学 实践检验 技术 实用性 合理性 有效性 5 与社会 经济的关系科学 有长远的 根本性的社会价值和经济价值 技术 有直接的社会效益和经济效益 2 联系 1 科学与技术的总目标是一致的 并在社会生产过程中紧密相联 2 科学研究和科学成果可以指导技术发展 科学可以成为技术的先导并转化为技术 3 技术的发展为科学研究提出课题并提供必要的物质手段 第二节技术方法概述 一 技术方法与技术活动的一般程序1 技术方法及其特点如果我们按照概念外延的方式 将方法理解为实现目标的途径 完成任务的手段或解决问题的方式 那么技术方法可以定义为 人们从事技术研究与技术开发活动所采用的手段 途径和行为方式的总和 当然技术方法一般更多的指这些手段 途径 和行为方式中可以操作化的程序 规则或模式等内容 它帮助人们解决 做什么 怎么做 以及 怎样做的更好 等问题 科学方法与技术方法的异同 1 一致性科学活动与技术活动的方法在本质上是统一的 虽然它们研究的客体不尽相同 但都是对客观世界的研究和认识 技术作为变革 控制和利用自然的手段 尽管有纯经验性探索的成分 但大多数情况是以对自然规律的认识为前提的 因此技术方法与科学方法具有许多共同之处 凡是关于客体的研究和认识 就必然涉及现象和本质 个别与一般 局部与整体 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 因此科学认识的一般方法对技术开发同样适用 2 差异性技术研究并非简单的科学的应用 技术有自己特殊的特点 技术研究方法具有更强的实践性 个人经验技能具有重要地位 技术研究方法具有更强的社会性 技术活动受更多社会条件制约 技术受自然规律支配也受社会规律影响 技术研究方法具有更强的综合性 科学方法去粗提纯 而技术方法必须完整考虑各种具体因素 技术方法分类 具体技术方法与一般技术方法具体技术方法 一个或者几个技术领域中指导具体技术实践的方法 如 金属冶炼的氧化还原法 电解法 选矿技术的浮选法 磁选法等一般技术方法 各个专业领域都通用的方法 反映了各个特殊技术方法的共性 具有更大的基础性与普适性 一般技术方法分类 课题规划方法技术方案构思法方案设计方法技术研制与实验方法 2 技术活动基本程序 技术活动基本程序是一般技术方法首先要研究的问题 由于技术活动类型繁多 目标和方式都不同 如技术发明 技术革新 技术引进等 不可能把所有的活动纳入一个严格固定的模式中 但总会有在程序 基本做法等方面的共同点 技技技原技术术术理术实研设构选施制计思题 科学技术研究的一般程序 选获取科学假理题科学事实思维说论生产实践技术 1 第一阶段 课题规划 主要任务是确定技术研究的课题 规定研究的目标 这需要在实际调研与查阅科技文献的基础上 认识社会需求 把社会需求和经过科学预测的现实科技本身所提供的可能性结合起来 以技术语言表达出技术目的 使之成为技术研究的项目和课题 课题确定后还要对其可能的后果 价值作技术评估 课题规划 认识需求 收集信息 技术发展预测 技术目的设定 技术评估与决策 2 第二阶段方案构思构思出解决问题的方案 是技术活动主体在观念中建构对象性客体的过程 分为模仿式构思和发明式构思两种 3 第三阶段为方案设计 主要任务是将创造性构思得到的设想和优化方案具体化 进一步为所创造的人工系统寻找和确定一种结构形式以便人们可以按照提出的具体设计方案 重复地创造出这些物品 方案构思方案设计 技术方案构思 技术方案设计 技术方案评价 技术评估与决策 4 第四阶段是为试制或研制 主要是根据设计提供的详细图纸和设计文件进行产品研制 制造出样机 然后进行技术试验 技术试制技术研制 技术研制与实验 技术成果鉴定 实施 技术实践是十分复杂和多样的 上述各个阶段 各个步骤 各个环节很难截然划分 只是一个理想化划分 二 技术课题规划 1 需求与技术目标的确立确立技术课题方法 从多方面寻找社会潜在需求以已有新技术为对象 先跟随 然后再设法超越另辟蹊径 从原有新技术间的狭缝中试探寻找新课题从现有问题或者烦恼入手 想法消除和解决它们用挑剔的眼光列举现有事物缺点与不足 努力克服它们从降低成本 消耗 提高效率方面考虑选题试图对现有事物增加新功能 开辟新用途求助于大胆的幻想和美好愿望来提出课题 2 技术预测方法技术预测是根据已有的技术基础和当前的发展状态 去预先推测某项技术未来发展的趋势和可能的突破方向 通过技术预测 可以发现和确定技术实现的可能性 从而将需求与技术目的结合起来 并最终完成技术课题的立项 1 类比式预测法通过类比的方式 首先寻找一个与所预测的技术有一定相似性的技术 且这一技术又是在历史发展中较成熟的 通过先导技术 可以推测出所预测技术发展的可能趋势 2 归纳式预测法首先收集对某技术若干个别的预测判断 然后通过归纳和概括的方式 得出关于这一技术未来普遍趋势的预测 3 演绎式预测法根据有关预测对象的历史和现状资料和数据 选取一个恰当的数学模型 运用数学方法选择预测模型的待定参数 从而得到一条表示预测技术发展趋势的曲线 据此进行外推就可以得到预测对象未来发展的技术特性 比如1953年美国的戴维斯使用速度趋势曲线来预测太空火箭技术发展 预言4年后火箭可以达到能进入地球轨道的速度 6年后将达到脱离轨道速度 结果 这两个预测都极为准确地得到验证 3 技术评估方法 技术评估是指通过分析所研究的技术与生态环境 经济 社会及人的价值等各个相关因素的相互影响 来对该技术做整体评价的决策分析活动 技术评估的程序分为四个阶段 一是资料准备二是内容分析阶段三是对策研究阶段四是综合评价阶段 三技术构思与发明 技术构思分为模仿式构思和发明式构思 发明式构思在技术创新领域具有更大意义 专利法明确定义发明 发明是指对产品 方法或者其改进所提出的新的技术方案 发明的技术构思必须具备新颖性 创造性和实用性 发明方案的构思方法 1 科学原理推演与实验提升法 2 多向型发明构思 3 侧向型发明构思 4 合项型发明构思法 5 逆向型发明构思法 四 方案设计与实验方法 1 设计的涵义及其作用设计是为了制造某种东西 事先为它创造一种模式 模型或者观念的活动 这里主要指工程领域的设计 工程设计是根据规划方案的要求 按照技术方案的构思 运用科学知识和工程试验 使规划方案具体化的过程 方案设计对工程技术活动作用主要表现在以下方面 它起到科学与生产之间的中介作用起到对工程建设和生产过程的预见作用系统综合作用组织生产劳动的作用 2 设计方法的发展 工程设计起源于古代工匠知识 在古代设计和生产融为一体 近代工程设计的进步表现为力学和数学的结合 二战后科技进步和国民经济的发展 推动设计方法的变革 传统设计方法被现代设计方法取代 形成多元的新兴交叉学科 其最大特征是科学理论与科学方法的高度综合 并借助计算机技术定量化 迅速化 使设计有手工阶段进入到自动化设计阶段 伴随设计方法不断发展 设计方法论上世纪60年代也得到相应发展 涉及哲学 心理学 工程学 管理学和社会学等方面问题 3 设计的基本程序与原则程序 总体设计 初步设计 详细设计 工作图设计原则 满足需要与经济合理性原则创新与常规相统一原则可靠性与简化相结合原则最优化原则与人及社会相适应原则生态环境的可持续发展原则 4 技术试验的特点通过技术方案设计与评价 技术活动过程便转入技术研制 技术试验 技术鉴定等环节 技术试验可以为技术构思 过程设计和样品试制提供事实依据 验证其科学性和可行性 发现设计中的缺陷 改善工艺和产品 技术试验与科学实验异同 相似点 都有认识客体 获取数据资料的目的 都有实践变革的性质 内容和结构 都要运用逻辑与非逻辑的方法 不同点 实验的探究对象是自然客体 试验的客体多是机器设备等人工创造物实验主要表现为从客观到主观 从实践到理论的认识过程 试验则是从主观到客观 是实现理论物化和理论向实践转化的过程实验是为了揭示自然事物和自然过程的规律性 首先要有定性分析 试验是为了有效利用规律性的知识 在诸多的行为可能性中找到相对更合理的方案 试验中定量分析始终占重要位置 第二节技术创新过程与方法 一 技术创新的基本内涵1 创新概念的提出1912年奥地利经济史学家约 阿 能彼特在 经济发展理论 中指出 创新是建立一种新的生产体系 把生产要素和生产条件重新组合 以获得潜在的利润 技术创新的要领既不同于科技革命 也不同于一般的技术发明 而是泛指社会经济活动过程中的某种创新活动 如创造新产品 新工艺 采用新的生产方法 开拓新的市场或材料来源 以及实行新的企业组织形式等 技术创新的含义非常丰富 它是技术与经济的某种联系 并贯穿于科技 经济 社会诸多领域的社会现象 一个国家的技术创新活动 与社会体制 产业结构 资源配置 科学研究 技术开发 金融 教育以及国际合作等都有密切联系 加速技术创新 促进科技成果转化为现实生产力 是我国科技发展的重要战略措施 技术创新能力是国家经济活力和企业竞争力的决定性因素 从而成为当今国家发达程度的重要标志之一 2 理解技术创新的涵义 技术创新是科技与经济结合的概念 或者说它首先是一个经济学概念 然后才是科学技术方面的概念 技术创新与发明应做必要的区分 在发明为转化为技术创新之前 发明只是一个新观念 新设想 发明不一定导致技术创新 但技术创新前身大多是发明技术创新是从新技术研制到成果向产品化 商品化靠近的过程 它也是一个系统工程 强调市场实现程度和获得商业利润是检验技术创新与否的标准 二 技术创新的类型与方式 从生产要素与生产条件的 新组合 角度出发 有以下五种技术创新方式1 产品创新2 工艺创新3 新资源开发4 新市场开拓5 生产组织方式创新 按照技术创新的规模和深度及其对社会经济产生的影响 技术创新分为四类 渐进性技术创新根本性技术创新导致技术系统变革的技术创新导致技术经济模式变革的技术创新 按创新来源 可分为三种技术创新 模仿改进创新自主技术创新技术购买与引进消化技术创新 三 技术创新过程与模式 1 技术创新的基本过程技术创新过程可以看作是创新要素 信息 思想 物质 人员 在创新目标下的流动 实现过程 一般过程模式有三种 技术推动模式市场需求拉动模式技术与市场双重拉动模式 2 技术创新过程的方法论问题第一 关于技术形态的演变问题第二 研究与实验开发活动R D Researchandexperimentaldeveloment 与技术创新关系问题第三 工程开发的中间试验问题 第三节国家创新体系运行方式 一 国家创新体系的基本构成国家创新体系概念的提出20世纪90年代西方经济学家弗里曼 C Freeman 在研究日本等国企业技术创新成功的经验时发现 国家在促进技术创新中发挥着重要作用 提出了 国家创新体系 的概念 其核心内涵是实现国家对提高全社会技术创新能力和效率的有效调控和推动 扶持与激励 以取得竞争优势 国家创新体系是一个动态的演变系统 不同国家的创新体系都要与本国的经济 社会 技术发展阶段和水平相适应 并促进本国的经济竞争力的提高 目前国内一般认为 国家创新体系是以政府为主导 充分发挥市场配置资源的基础性作用 各类科技创新主体紧密联系和有效互动的社会体系 国家创新体系的内涵与表现形式 第一 在国家创新体系中 对创新概念要做广义理解 创新过程不是一个简单的从新思想的产生 到科研机构的开发 再到生产部门生产与营销的线性过程 是企业内部各部门 以及企业与外部的科研机构 高等院校 中介部门 政府部门等诸要素相互作用与合作创新的结果 是个系统工程 第二 国家创新体系是建立在国家层面上推动创新体系 因此具有配置创新资源 协调安排创新网络关系 激活资源的利用效率 并且引导和指导创新的方向和目标等功能 第三 国家创新体系是各国历史发展的产物 受历史 政治 文化 科技 经济等因素影响 各国创新体系呈现多样化状态 2 我国国家创新体系的构建 党中央在十六大首次明确提出推进国家创新体系建设的任务 现阶段我国国家创新体系建设重点 一是建设以企业为主体 市场为导向 产学研结合的技术创新体系 并将其作为全面推进国家创新体系建设的突破口 二是建设科学研究与高等教育有机结合的知识创新体系 三是建设军民结合 寓军于民的国防科技创新体系 四是建设各具特色和优势的区域创新体系 五是建设社会化 网络化的科技中介服务体系 我国国家创新体系的总体目标是 到2010年前后 基本形成适应社会主义市场经济体制和符合科技发展规律的国家创新体系及运行机制 基本具备能够支撑我国科技和经济可持续发展的国家创新能力 使我国的创新综合实力达到世界中等发达国家水平 促使我国知识经济占国民经济的比例有较大提高 造就一批有国际影响的技术创新企业 国立科研机构和重点高等院校 到2020年 建成比较完善的国家创新体系 党的十七大报告指出 加快建设国家创新体系 支持基础研究 前沿技术研究 社会公益性技术研究 加快国家创新体系建设 是党和国家在新时期把握新机遇 迎接新挑战的基础性工作 是实施自主创新战略 建设创新型国家的重大举措 是科技界学习贯彻党的十七大精神的具体体现 要进一步加强知识创新体系建设 知识创新体系建设要着重发挥科研机构和大学在科技创新和人才培养方面的核心作用 建立以公益类院所为主体的国家公共科技供给和服务体系 为了保证涉及国计民生和国家利益的重大公共技术及公益服务的有效供给 要在公益类科研机构分类改革的基础上 形成一支为国家目标服务的 稳定精干的科研力量 按非营利机构运行和管理 国家大幅度提高支持强度 中国科学院在国家创新体系中占有重要的地位 要通过进一步推进和深化知识创新工程试点工作 加强中国科学院创新能力的建设 进一步发挥大学在国家创新体系中的基础性作用 在未来国家创新体系建设中