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科技创新应用导论:资源分析法及步骤

时间:2023-08-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:资源分析可以帮助我们找到解决问题所需要的资源,帮助我们在这些可能的方案中找到理想度相对比较高的解决方案。这就需要我们明确资源分析的步骤。探究就是针对资源进行分类,针对系统进行聚集,以问题为中心寻找更深层级的资源及派生资源。

科技创新应用导论:资源分析法及步骤

“资源”最初是指自然资源。人们不断地发现、利用和开发新能源,并创造出很多新的设计和技术,例如太阳蓄电池、风力发电机、超级杂交水稻、基因技术等。这些新技术、新成果大多来源于人们对现有资源的创造性应用。

TRIZ在其不断发展的过程中,提出了对技术系统中“资源”这一概念的系统化认识,并将其结合到对问题应用求解的过程中。TRIZ认为,对技术系统中可用资源的创造性应用能够增加技术系统的理想度,这是解决发明问题的基石。TRIZ是英文Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch的缩写,其英文全称是Theory of the Solution of Inventive Problems(发明问题解决理论)。TRIZ是苏联发明家、教育家根里奇·阿奇舒勒总结创立的一套完整的发明创新理论与方法,是目前世界上较先进、实用的发明创新方法之一。

(一)资源的分类

资源有很多不同的分类方式。从资源的存在形态角度出发可将资源分为宏观资源和微观资源;从资源使用的角度出发可将资源分为直接资源和派生资源;从分析资源角度出发可将资源分为显性资源和隐性资源,显性资源指的是已经被认知和开发的资源,隐性资源指的是尚未被认知或虽已认知却因技术等条件不具备还不能被开发利用的资源;从资源与TRIZ中其他概念结合的角度出发可将资源分为发明资源、进化资源和效应资源。

TRIZ认为,任何技术都是超系统或自然的一部分,都有自己的空间和时间,通过对物质场的组织和应用来实现功能。因此,资源通常按照物质、能量、时间、空间、功能、信息等角度来划分。

1.物质资源

物质资源是指用于实现有用功能的一切物质。系统或环境中任何种类的材料或物质都可看作是可用物质资源,例如废弃物、原材料、产品、系统组件、功能单元廉价物质、水。TRIZ理论认为:应该使用系统中已有的物质资源解决系统中的问题。

2.能量资源

能量资源是指系统中存在或能产生的场或能量流。一般能够提供某种形式能量的物质或物质的转换运动过程都可以称为能源。能源主要可分为三类:一是来自太阳的能量,除辐射能外,还经其转化为很多形式的能源;二是来自地球本身的能量,例如热能和原子能;三是来自地球与其他天体相互作用所引起的能量,例如潮汐能。

系统中或系统周围的任何可用能量都可看作是一种资源,例如机械资源(旋转、压强、气压水压等)、热力资源(蒸汽能、加热、冷却等)、化学资源(化学反应)、电力资源、磁力资源、电磁资源。

3.信息资源

信息资源是指系统中存在或能产生的信息。信息作为反映客观世界各种事物的特征和变化结合的新知识已成为一种重要的资源,在人类自身的划时代改造中产生重要的作用。其信息流将成为决定生产发展规模、速度和方向的重要力量。

4.时间资源

时间资源是指系统启动之前、工作中以及工作之后的一切可利用时间。

5.空间资源

空间资源是指系统本身及超系统的可利用空间。为了节省空间或者当空间有限时,任何系统中或周围的空闲空间都可用于放置额外的作用对象,特别是某个表面的反面、未占据空间、表面上的未占用部分、其他作用对象之间的空间、作用对象的背面、作用对象外面的空间、作用对象初始位置附近的空间、活动盖下面的空间、其他对象各组成部分之间的空间、另一个作用对象上的空间、另一个作用对象内的空间、另一个作用对象占用的空间、环境中的空间等。

6.功能资源

功能资源是指利用系统的已有组件挖掘系统的隐性功能,例如将飞机机舱门用作舷梯。(www.xing528.com)

此外,相对于系统资源而言,还有很多容易被我们忽视或者没有意识到的资源,这些资源通常都是由系统资源派生而来的,在TRIZ中称之为潜在资源或隐藏资源。能充分挖掘出所有的资源是解决问题的良好保证。

(二)资源分析方法

资源分析就是从系统的高度来研究和分析资源,挖掘系统的隐性资源,实现系统中隐性资源显性化,显性资源系统化,强调资源的联系与配置,合理地组合、配置、优化资源结构,提升系统资源的应用价值或理想度(或资源价值)。资源分析可以帮助我们找到解决问题所需要的资源,帮助我们在这些可能的方案中找到理想度相对比较高的解决方案。这就需要我们明确资源分析的步骤。

1.发现及寻找资源

可以使用的工具有多屏幕法和组件分析法等。

(1)多屏幕法按照时间和系统层次两个维度对情境进行系统的思考。它强调系统地、动态地、相关联地看待事物。

(2)组件分析法是指从构成系统的组件入手,分清层级,建立组件之间的联系,明确组件之间的功能关系,构建系统功能模型的过程。组件分析法强调从功能的角度寻找资源。

2.挖掘及探究资源

挖掘就是向纵深获取更多有效的、新颖的、潜在的、有效的资源。探究就是针对资源进行分类,针对系统进行聚集,以问题为中心寻找更深层级的资源及派生资源。派生资源可以通过改变物质资源的形态而得到,主要有物理方法和化学方法两种:

(1)改变物质的物理状态(相态之间的变化)。包括:物理参数的变化,如形状、大小、温度、密度、重量等;机械结构的变化,分为直接相关(材料、形状、精度)、间接相关(位置、运动)。

(2)改变物质的化学状态,包括物质分解的产物、燃烧或合成物质的产物。

3.整理及组合资源

资源整合是指工程师对不同来源、不同层次、不同结构、不同内容的资源进行识别与选择、汲取与配置、激活并有机融合,使其具有较强的系统性、适应性、条理性和应用性,并创造出新的资源的一个复杂的动态过程。资源整合是通过组织和协调,把系统内部彼此相关又彼此分离的资源及系统外部既参与共同的使命又拥有独立功能的相关资源整合成一个大系统,取得“1+1>2”的效果。

4.评价及配置资源

在解决方案的过程中,最佳利用资源的理念与理想度的概念紧密相关。

事实上,某一解决方案中采用的资源越少,求解问题的成本就越小,理想度的指数就越高。这里所说的成本应理解成为广义的成本,而并非只是采购价格这一具体可见的成本。对于资源的遴选,资源评估从数量上有不足、充分和无限,从质量上有有用的、中性和有害的;资源的可用度从应用准备情况看,有现成的、派生的和特定的;从范围看有操作区域内、操作时段内、技术系统内、子系统中和超系统中;从价格上看有昂贵、便宜和免费等。最理想的资源是取之不尽,用之不竭,不用付费的资源。资源配置是指经济中的各种资源(包括人力、物力、财力)在各种不同的使用方向之间的分配。资源配置的三要素就是时间、空间和数量。资源利用的核心思想是:挖掘隐性资源,优化资源结构,体现资源价值。

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