第三章專題二：

技術活動的方法與技術創新

一、技術的預測和評估二、技術方案的構思和設計三、技術方案的試驗和實施

四、技術發明與技術創新技術認識的基本程序

世界經濟合作與發展組織（OECD）在1998年《科學政策概要》中提出：

技術的發展過程，是一個包括技術發明、技術創新和技術擴散“三種互相重疊又相互作用的要素的綜合過程”。技術的發展過程和解決任何其他的問題一樣，都要經過提出問題、尋求解決的方法或方案、實現解法以及驗證等各個階段。技術開發的基本過程和立體框架如下：

課題規劃——創造性構思與設計——試驗與實施（如圖）技術方法的特點

技術方法是人們在技術的研究和開發過程中所利用的各種方法、程序、規則、技巧的總稱。隨著科學與技術的關系日益密切，自然科學中諸如觀察、實驗、歸納、比較、分析、綜合等方法被移植到技術研究中，使技術方法迅速發展，形成了較為復雜的技術方法體系。技術方法分為兩種：

一種是具體技術方法，是各個專業技術領域專用的方法。如機械加工技術方法、金屬冶煉技術方法、土木建筑技術方法、化工生產技術方法等；

另一種是一般技術方法，是各個專業技術領域通用的方法，它概括總結了專業技術方法的共同性和規律性。一般技術方法又可從宏觀層次和微觀層次進行劃分：

宏觀層次：主要包括技術預測、技術評估等；微觀層次：主要包括技術發明、技術開發、技術設計方法等。一、技術的預測和評估1、技術預測方法2、技術評估方法1、技術預測方法

預測是指通過對現有資料的研究和分析來計算或預報未來的某些事件或情況。把預測科學應用于技術領域，對技術的未來特性、趨勢或對有用的機器、過程的推測就是技術預測。技術預測是科學管理的重要組成部分，主要研究技術發展的變遷規律。技術預測

技術預測主要是綜合集成各方面專家的經驗和創造性智力，從而形成戰略性智力。因此，世界各國主要采取定性分析方法。如：日本、德國、英國、韓國等國家主要采取大規模德爾菲調查，美國主要采取專家調查和專家訪談，此外，歐盟等國際組織以及南非等國家采用情景分析法，還有少數研究采用文獻調查與分析。技術預測過程一般包括預測前期（pre-foresight）、實施預測（foresight）和預測后期（post-foresight）三個階段。

預測前期主要是明確目標與任務，收集所需的信息；實施預測主要是對專家意見進行調查與分析，形成技術預測報告。這是技術預測的主要階段，通常所指的技術預測方法是在該階段采用的方法；預測后期是針對預測結果所采取的行動，如制定科技計劃、政策實施及反饋等。

在實施技術預測過程中，應根據各階段的特點，合理選擇技術預測方法，并將各種方法組合運用。如：

（1）在科技發展現狀和社會經濟需求分析時，可采用文獻調查與分析，專家會議等方法；（2）在征詢專家意見時可采用德爾菲調查、專家訪談等；（3）對調查結果進行評價時可采用專家會議論證及文獻分析評估等；此外，情景分析法能動態描述未來多種可能發展趨勢，也被許多國家廣泛運用于技術預測分析之中。技術預測的科學性與權威性

技術預測的科學性在于通過采取科學的方法和程序，綜合集成社會各方面專家的智慧，從而對未來技術發展趨勢，潛在機會和挑戰，以及適合本國的技術發展方向取得基本一致認識。

預測結果能否具有權威性和影響力，是檢驗預測結果的重要標準。

技術預測的權威性是指技術預測主要由政府科技主管部門直接組織，委托權威機構承擔，采取科學方法，綜合國內外各方面權威專家、學者的智慧，經過綜合分析、評價和論證，形成國家技術預測報告，一定程度上代表了各國技術預測的最高水平。技術預測程序

技術預測的三個階段。如圖：

從技術預測過程看：

在實施技術預測過程中，確定技術預測領域、建立備選技術清單、設計調查問卷是進行技術預測調查的三項重要工作。

預測前期是基礎性工作實施預測是預測工作的主體預測后期是對預測結果的利用。4、組織系統

在技術預測中，建立有效的組織系統是保障技術預測工作順利進行的基礎。根據國內外技術預測經驗，組織系統一般包括調查研究系統和咨詢專家系統兩大類。

如圖：技術預測的類型與方法：

對于眾多的預測方法，一般可分為以下四類：下面簡單介紹其中的幾種預測方法。直觀型預測（主要靠人的經驗、知識和分析判斷能力進行預測，如專家預測法、德爾菲法等）探索型預測（假定未來仍然按照過去的趨勢發展，從而可以在現有知識的基礎上探索未來發展的可能性，如生長曲線法、趨勢外推法等）規范型預測（根據社會需要和預想的目標，作為限制條件來估測實現目標的時間和途徑，如各種基于運籌學和系統分析的方法，包括相關樹法、網絡法等。）反饋型預測（將探索型預與規范型預測相結合）

（1）德爾菲法（Delphi）

德爾菲是古希臘地名。相傳太陽神阿波羅(Apollo)在德爾菲殺死了一條巨蟒，成了德爾菲主人。阿波羅不僅年輕英俊，而且對未來有很高的預見能力。在德爾菲有座，是一個預卜未來的神諭之地，于是人們就借用此名，作為這種方法的名字。德爾菲神廟

德爾菲調查法是技術預測常用的方法，是專家意見調查法的發展。

所謂專家調查法是依靠專家的知識和經驗，讓專家在掌握一定客觀情況和資料的基礎上預測未來發展趨勢的方法。盡管專家調查法在許多領域得到廣泛應用，但是，從技術預測的過程和結果兩個方面來看，一般的專家調查法（如面對面的專家組調查法）常常存在不足，概括有如下幾點：

所謂專家調查法是依靠專家的知識和經驗，讓專家在掌握一定客觀情況和資料的基礎上預測未來發展趨勢的方法。盡管專家調查法在許多領域得到廣泛應用，但是，從技術預測的過程和結果兩個方面來看，一般的專家調查法（如面對面的專家組調查法）常常存在不足，概括有如下幾點：

·專家小組成員，特別是那些資歷較低的成員不能充分闡述自己的意見。即使個人認為這種意見不正確，常常有形無形地受到壓力使其同意小組中權威專家的意見；·小組常常認為自己的使命是使全組人員的意見達成一致，其結果是，所謂小組的“一致意見”是某種傾向意見的折中；·有時也會出現只關注自己論點取得勝利的情況；·多次反復討論對取得正確的意見常常作用不大。

為了克服上述弊端，20世紀40年代末期，美國蘭德公司的戈登（T.Gordon）和海爾默（O.Helmer）開發了一種進行技術預測的方法——德爾菲調查法。他們發表了“長遠預測研究報告”，首次將德爾菲法用于技術預測中，以后便迅速地應用于美國和其他國家。除了科技領域之外，還幾乎可以用于任何領域的預測，如軍事預測、人口預測、醫療保健預測、經營和需求預測、教育預測等。此外，還用來進行評價、決策和規劃工作，并且在長遠規劃者和決策者心目中享有很高的威望。德爾菲法的基本特征

德爾菲法本質上是一種反饋匿名函詢法。其作法是，在對所要預測的問題征得專家的意見之后，進行整理、歸納、統計，再匿名反饋給各專家，再次征求意見，再集中，再反饋，直至得到穩定的意見。從而獲得有一定科學性、權威性的判斷。其過程可簡單圖示如下：

總之，它是一種利用函詢形式的集體匿名思想交流過程。匿名征求專家意見——歸納、統計——匿名反饋——歸納、統計……，若干輪后，停止。區別于其他專家預測方法的三個明顯的特點：

1)匿名性。匿名是德爾菲法的極其重要的特點，從事預測的專家彼此互不知道其他有哪些人參加預測，他們是在完全匿名的情況下交流思想的。

2)多次有控制的反饋。小組成員的交流是通過回答組織者的問題來實現的。它一般要經過若干輪反饋才能完成預測。

3)小組的統計回答。以往，一個小組的最典型的預測結果是反映多數人的觀點，少數派的觀點至多概括地提及一下。但是這并沒有表示出小組的不同意見的狀況。統計回答卻不是這樣，它報告一個中位數和兩個四分點，其中一半落在兩個四分點內，一半落在兩個四分點之外。這樣，每種觀點都包括在這樣的統計中了，避免了專家會議法酌又一個缺點。中位數和上下四分點的意義，可由下例說明：如有11名回答者，對某事件發生時間的預測結果回答如下：德爾菲法的程序

首先注意，德爾菲法中的調查表與通常的調查表有所不同。通常的調查表只向被調查者提出問題，要求回答。而德爾菲法的調查表不僅提出問題，還兼有向被調查者提供信息的責任。它是專家們交流思想的工具。在德爾菲法過程中，始終有兩方面的人在活動：一是預測的組織者；二是被選出來的專家。德爾菲法的程序是以輪來說明的。在每一輪中，組織者與專家都有各自不同的任務。

第一輪：①由組織者發給專家的第一輪調查表是開放式的，不帶任何框框，只提出預測問題。請專家圍繞預測主題提出預測事件。如果限制太多，會漏掉一些重要事件。②預測組織者要對專家填好的調查表進行匯總整理，歸并同類事件，排除次要事件，用準確術語提出一個預測事件一覽表，并作為第二輪調查表發給專家。

第二輪：①專家對第二輪調查表所列的每個事件作出評價。例如，說明事件發生的時間、敘述爭論問題和事件或遲或早發生的理由。②預測組織者收到第二輪專家意見后，對專家意見作統計處理，整理出第三張調查表。第三張調查表包括：事件、事件發生的中位數和上下四分點，以及事件發生時間在四分點外側的理由。

第三輪：①把第三張調查表發下去后，請專家做以下事情：重審爭論；對上下四分點外的對立意見作一個評價；給出自己新的評價(尤其是在上下四分點外的專家，應重述自己的理由)；如果修正自己的觀點，也請敘述為何改變，原來的理由錯在哪里，或者說明哪里不完善。②專家們的新評論和新爭論返回到組織者手中后，組織者的工作與第二輪十分類似：統計中位數和上下四分點；總結專家觀點，重點在爭論雙方的意見。形成第四張調查表。

第四輪：①請專家對第四張調查表再次評價和權衡，作出新的預測。是否要求作出新的論證與評價，取決于組織者的要求。②當第四張調查表返回后，組織者的任務與上一輪的任務相同：計算每個事件的中位數和上下四分點，歸納總結各種意見的理由以及爭論點。

注意：①并不是所有被預測的事件都要經過四輪。可能有的事件在第二輪就達到統一，而不必在第三輪中出現。②在第四輪結束后，專家對各事件的預測也不一定都達到統一。不統一也可以用中位數和上下四分點來作結論。事實上，總會有許多事件的預測結果都是不統一的。預測結果的表示

德爾菲法的預測結果可用表格、直觀圖或文字敘述等形式表示。德爾菲法的精度和可靠性

事實上，德爾菲法只是一種較為科學的綜合專家意見的方法，對其精度的討論應僅限于它是否綜合了多數專家的意見，即專家意見的集中程度。如果樣本數據服從正態分布，則可以用方差或標準差來表示專家意見的離散程度。對非正態性數據，則可采用專家預測統計的內分位數的范圍來衡量其精度，如上、下四分位點的差值。如果差值越小，說明專家意見越集中；差值越大，說明專家意見越分散。有人曾對同一專家組的各種預測結果進行統計分析，結果表明，預測精度與被預測事件的遠近有關，即近期預測相對較準，遠期預測相對較差。可靠性是指專家意見是否真實反映了客觀事實。（2）趨勢外推法（trendprojection）

趨勢外推法（trendprojection）是生產預測中常用的一種方法。這種方法是找出一系列歷史數據的趨勢線并外推于將來做中長期預測。應用趨勢外推法時，是以下面兩個假設為前提的：

第一，根據一定的事實認為，所研究的對象是按某種規律發展的，其趨勢線可近似地看成比較規則的光滑曲線或直線。第二，原來的發展趨勢在要求預測的期間內無轉折型變化。

各種外推法大多可以把統計數據規則化為直線或某種曲線，其中指數曲線和S曲線很有意義。S曲線又稱生長曲線，它反映了技術進步、產品市場發展的一般規律。例如：就一項具體的技術成果來看，就存在這種可稱之為“生命周期”的技術發展模式。這一模式表明，每一項技術在時間序列上都有一個發展過程，這一過程在平面座標圖上表現為一種S形曲線的趨勢。如下圖：技術發展趨勢曲線

例如火車發明以來，火車車速與時間的關系曲線就是S形發展趨勢。日本火車運行時速與年代的關系如圖所示：飽和期既是原技術趨近了極限，又潛伏著新的飛躍。

如果我們把各種不同的相關技術看作是一個連續發展的過程，還可以看出它們按時間序列的更替情況。如圖：此圖說明，當技術1在行將完成它的“生命周期”之前，技術2新的“生命周期”便悄悄地潛伏在原有技術1的飽和期之中，并進入自身“生命周期”的開始期。隨后技術2又經歷加速、轉變、飽和各時期。當技術2進入飽和期后，又會潛伏著技術3的開始。技術發展的全過程就沿S曲線而增長。

例如交通過運輸領域，馬車、帆船、汽船、火車、汽車、活塞式飛機、噴氣式飛機的每一種技術，都是隨時間而沿S形曲線發展的。

S形趨勢曲線對于技術發展的科學預測，有重要的意義。2、技術評估方法

技術評估是20世紀60年代首先在美國興起的，以后很快向歐洲、日本、加拿大等發達國家傳播，并且影響到發展中國家。所謂技術評估，就是采用科學的方法，預先從各個方面系統地對相關技術的利弊得失進行綜合評價的活動。技術評估以社會總體利益最佳化為目標，不僅重視技術實踐帶來的利益，而且還同時注意潛在的、高次級的、不可逆的消極后果。它著眼于人與技術、社會與技術的關系，著力于長期的、重大的、全局性的問題。技術評估的原則與程序

技術評估是一項綜合性強、復雜性大的工作，要保證技術評估的公正性和準確性，需要遵循若干基本原則：一是系統性原則。二是客觀性原則。三是可行性原則。四是動態性原則技術評估程序技術評估的常用方法

20世紀60年代以來，技術評估方法發展很快，目前已有數百種之多。這些方法分別適用于不同的評估對象和不同的評估階段。

一、矩陣技術法。二、效果分析法。三、多目標評估法。四、技術再評估法。

魯賓斯坦曾經把評估方法分為四大類：也有人提出實驗法、檢查表法、腳本法、專家調查法、特爾菲法是技術評估的基本方法。專家評價法（包括評分法，輪廓模型法，檢查表格法，實數法等）經濟分析法（包括指標公式法，費用效益分析法等）運籌學評價法（如線性規劃法，動態規劃法，模擬法，相關樹法等）綜合評價法（前三類方法的組合運用）二、技術方案的構思和設計

技術方案的構思與設計是技術開發過程中方案的構思與設計階段的程序和方法，其中起關鍵作用的是創造性思維。1、技術構思方法

所有的技術系統都屬于人工自然系統，它的工作原理無疑是由人構思出來的。所謂技術發明，其核心就在于構思一種新的技術原理，或創造一個技術原理的新的運用方式。

技術原理是技術構成的最基本的要素，技術原理構思是整個工程技術開發中最關鍵、最富有創造性的一環。技術方案的構思過程：

提出技術原理——解決問題（具體化為實現技術目的的構思）

這其中需要把基本的自然規律和已有的技術經驗巧妙結合起來，圍繞新的技術原理，提出具體的技術設想和方案。方案構思越多，技術理實現能性也就越大。（1）原理推演法

原理推演法，是從科學發現的普遍規律和基本原理出發，推演技術科學和工程科學的特殊規律，形成技術原理。(P212)

所謂原理推演，是指由基礎科學中的普遍規律向技術科學和工程技術中的特殊規律的推演。隨著科學、技術、生產的一體化，現代技術創造發明的一個重要特點是越來越依賴于自然科學的進步，原理推演也就成為技術構思中最為重要和普遍的一種方法。例如：麥克斯韋（英國）

JamesClerkMaxwell

1831-1879

麥克斯韋電磁場理論建立赫茲關于電磁波的實驗的成功迪生工業研究實驗室的創建

愛迪生1876年在美國新譯西州投資2萬美元新建了一個實驗室，被稱為發明工廠。這個實驗室后來成為美國通用電氣公司。

1896年，年僅22歲的馬可尼發明了無線電報當時他的信號僅穿行了1.6公里的距離。原理推演法的大致過程是：

由基礎科學給出的基本原理出發，經過一系列的實驗研究和理性思維加工，得出一些比較具體的概念或原理，然后再經過一系列的實驗研究和構思，最后導致技術原理的形成。因此，從科學原理演繹出新技術的基本構思就成為一種普遍的方法。常常是科學上的重大突破，導致新技術的誕生和生產上的運用。例如：

例如：1831年發現電機原理，1882年生產出發電機1862年發現內燃機原理，1876年生產出內燃機1925年發現雷達原理，1935年制造出雷達1928年發現青霉素，1943年生產出青霉素1938年發現核裂變，1945年造出原子彈1948年發現半導體，1954年生產出半導體收音機（2）缺陷消除法

任何一種技術都不可能是十全十美的，不完美是技術發展的內在原因，技術的發展正是在不斷地消除其自身的缺陷與不足過程中實現的，這是技術進步的重要途徑。可見冶煉技術的發展過程就是一個不斷消除舊技術缺點的過程，這個過程具有方法論的意義。

例如冶煉技術的發展：風箱煉鐵（生鐵含渣和多孔）—大窯法（把窯打環才能取鐵）—高爐冶煉技術（鐵脆而易碎）—轉爐技術（鋼）—摻鉻（不銹鋼）（3）頭腦風暴法（現代典型：智力激勵法）

英國大文豪肖伯納崇尚思想交流，他說：“倘若你有一個蘋果，我也有一個蘋果，而我們彼此交換這些蘋果，那么，你和我仍然是只有一個蘋果。但是，倘若你有一種思想，我也有一種思想，而我們彼此交流這種思想，那么，我們每個人將各有兩種思想。”頭腦風暴法又稱智力激勵法、BS法、自由思考法

頭腦風暴法是由美國創造學家A·F·奧斯本于1939年首次提出、1953年正式發表的一種激發性思維的方法。此法經各國創造學研究者的實踐和發展，至今已經形成了一個發明技法群，深受眾多企業和組織的青睞。例：有一年，美國北方格外嚴寒，大雪紛飛，電線上積滿冰雪，大跨度的電線常被積雪壓斷，嚴重影響通訊。過去，許多人試圖解決這一問題，但都未能如愿以償。

后來，電訊公司經理應用奧斯本發明的頭腦風暴法，嘗試解決這一難題。他召開了一種能讓頭腦卷起風暴的座談會，參加會議的是不同專業的技術人員，要求他們必須遵守以下四項基本原則：第一，自由思考。即要求與會者盡可能解放思想，無拘無束地思考問題并暢所欲言，不必顧慮自己的想法或說法是否“離經叛道”或“荒唐可笑”；第二，延遲評判。即要求與會者在會上不要對他人的設想評頭論足，不要發表“這主意好極了！”、“這種想法太離譜了！”之類的“捧殺句”或“扼殺句”。至于對設想的評判，留在會后組織專人考慮；

第三，以量求質。即鼓勵與會者盡可能多而廣地提出設想，以大量的設想來保證質量較高的設想的存在；第四，結合改善。即鼓勵與會者積極進行智力互補，在增加自己提出設想的同時，注意思考如何把兩個或更多的設想結合成另一個更完善的設想。“坐飛機扇雪”的設想按照這種會議規則，大家七嘴八舌地議論開來。有人提出設計一種專用的電線清雪機；有人想到用電熱來化解冰雪；也有人建議用振蕩技術來清除積雪；還有人提出能否帶上幾把大掃帚，乘坐直升飛機去掃電線上的積雪。對于這種“坐飛機掃雪”的設想，大家心里盡管覺得滑稽可笑，但在會上也無人提出批評。相反，有一工程師在百思不得其解時，聽到用飛機掃雪的想法后，大腦突然受到沖擊，一種簡單可行且高效率的清雪方法冒了出來。他想，每當大雪過后，出動直升飛機沿積雪嚴重的電線飛行，依靠高速旋轉的螺旋槳即可將電線上的積雪迅速扇落。他馬上提出“用直升飛機扇雪”的新設想，頓時又引起其他與會者的聯想，有關用飛機除雪的主意一下子又多了七八條。不到一小時，與會的10名技術人員共提出90多條新設想。會后，公司組織專家對設想進行分類論證。專家們認為設計專用清雪機，采用電熱或電磁振蕩等方法清除電線上的積雪，在技術上雖然可行，但研制費用大，周期長，一時難以見效。那種因“坐飛機掃雪”激發出來的幾種設想，倒是一種大膽的新方案，如果可行，將是一種既簡單又高效的好辦法。經過現場試驗，在頭腦風暴會中得到了巧妙的解決發現用直升飛機扇雪真能奏效，一個久懸未決的難題，終于。（4）仿生法仿生學的初級階段從形狀開始仿生學的初級階段科學家受到變色烏賊的啟發大自然和動物界的啟發大自然和動物的啟發（5）實驗提升法

直接通過科學觀察和實驗所發現的自然現象，做出理性的加工與提升，產生新的概念或原理的方法，科學實驗成為新興技術的生長點。如：電磁感應實驗——電機技術的基本原理

從實驗中提升技術原理。

此外，還有實驗提升法，移植法（直接移植、類比移植和推測移植等方法），綜合法，檢驗表法（也稱設問法、校核目錄法）等等。

2、技術設計方法

廣義的設計是指運用科學知識和實踐經驗，創制滿足某程特定功能系統的一種活動過程。

從抽象到具體的技術設計，是理論與實際協調的充滿創造性的過程。一般認為技術設計經歷了三個時期：經驗設計——經驗與理論并行設計——現代化設計

設計方法經歷的三個時期：

（1）經驗設計。經驗設計時期發生在近代科學產生以前。在古代，設計和生產融為一體，工匠既是生產者也是設計者。成功的制作主要靠經驗試探和摸索獲得。

（2）經驗與理論并行設計。近代科學產生以后，自然科學的發展為技術設計提供了理論武裝，設計工作開始擺脫經濟式的傳統。特別是數學和力學的進展，使得各種結構設計越來越離不開力學理論與精確計算的結合。技術設計算處于半經濟半理論的并行狀態。

（3）現代化設計。進入20世紀以來，特別是第二次世界大戰后，科學技術出現了整體化的發展，系統工程、控制理論、信息科學、電子計算機的出現，催產了新的現代化設計時期。系統設計、功能設計、優化設計，可靠性設計、計算機輔助設計、自動化設計都是現代化設計的重要方法。

技術設計是在產品投產或工程實施之前，提供關于產品制造、工程施工的全部圖紙和技術文件，是技術創造鏈條中觀念建構的最后一步，又是物化過程的第一步，在技術開發活動中有十分重要的地位和作用。按涉及的領域不同，技術設計可分為工程設計、工業設計、環境設計等。技術設計的一般方法（1）常規設計法（2）系統設計法（3）功能設計法（4）現代設計方法

除了以上介紹的方法外，還有可靠性設計方法、最優化設計方法等等。（P214）（1）常規設計方法

常規設計法也稱形式設計法，它是從現有的技術規范、技術手段、技術中尋找解決問題方案的最常見設計方法。常規設計的最大特點是立足于現有技術思想。大量的設計手冊、零部件目錄、專利說明書，都是常規設計的很需要工具。具體地說，常規設計的途徑包括：

所謂常規設計方法是從常規中創新和開拓。（1）從已有的設計規范中找答案。（2）人已知結構元件組合中尋求設計方案。（3）從前沿的技術信息和表報資料中尋找思路。（2）系統設計法

系統設計法是運用系統的概念和原理，著眼技術系統中整體和要素、要素和要素之間的各種相互作用關系，以求得整體優化的設計方案。系統設計不同于傳統設計，它把功能研究作為設計的重要內容。系統設計從整體功能出發，辯證地協調結構與功能的關系，從而為設計方案的優化提供了基本保證。系統設計對于復雜的設計對象特別適用，是現代設計中極為重要的方法。系統設計的基本步驟：

（體現了分析與綜合的辯證統一）（1）明確系統的整體功能目標和約束條件；（2）把系統的整體功能分解為部件功能，又把部件功能分解為零件功能，再把確定的部件或零件功能組合成整體功能等效的功能結構；（3）尋找實現每個特定功能因素的局部解，這種局部解常常不是唯一的；

（4）將相容的局部解組成整體方案，由于局部解的不唯一性和組合的任意性，整體方案常常有許多種，需要進行預選；（5）從大量預選后的方案中通過技術評價選出最佳方案；（6）在不改變局部解類型和滿足制造、使用、維修、成本約束前提下，進行定形設計，把技術方案轉換為技術上可使用的三維形體（如施工圖等）。系統分析系統綜合（3）功能設計法

功能設計法又稱功能——成本設計法或功能價值分析設計法，它著眼于設計對象的功能，并從本質功能的角度考慮經濟因素，使功能與經濟效果達到平衡統一。功能設計是價值工程提出的設計方法，要求所設計的產品有較高的價值。要提高產品的價值V，基本途徑有五條：提高F降低C，F不變降低C，C不變提高F，略降F帶來C大下降，略提高C帶來F大提高。

如果以V代表產品的價值，以F代表產品的功能，以C代表產品的成本，則有公式：

V=F/C功能設計法的基本步驟：

（1）功能分析，包括確定技術對象的基本功能和輔助功能，分析必要功能和不必要功能，評定功能實現所需要的成本并作出綜合評價。

（2）方法設計，在功能分析基礎上提出若干初步方案，然后結合其他因素選出最佳方案。功能設計法兼顧技術和經濟兩個方面，體現了用戶需求和企業利益的統一。（4）現代設計方法

現代設計方法的主要特征是：動態設計、優化設計與計算機輔助設計成為核心。不研究動態只考慮靜態的設計不可能優化。不用計算機也無法分析復雜的動態實際。

計算機輔助設計（CAD）是指使用計算機幫助設計和修改設計。以“計算機化”為核心的現代設計方法反映了當代技術的特征。CAD系統通過計算機、繪圖與顯示裝置以及數據庫配合輔助程序，實現人機之間的信息交流，通過人機互補，可以大幅度地縮短設計周期和提高設計質量。用戶可以在CAD系統上直接或交互式地設計一個部件并可作各種分析。計算機不僅可以完成設計計算，而且可以完成從方案設計直到畫圖、改圖、進行輔助設計等各個環節；還可以直接控制生產，使設計與工程一體化，把計算機輔助設計和計算機輔助制造聯接起來（CAD/CAM），整個設計和生產成本可大大降低。隨著圖形工作站成本的不斷降低，CAD工作站在工業生產中的應用將會越來越普及，它可應用于機械設計、電子和電氣設計、建筑設計和民用結構設計等。3、工效學思想

工程技術的設計對象，不論是用于生產的機器設備系統，還是工業生產出來的生活消費品，絕大多數是直接地為人服務的。因此，工程設計必須考慮人的因素，考慮人的生理上的和心理上的特性，協調人和機的關系，使設計出來的機器設備等能夠安全地、高效地操作而不致引起過度疲勞，使設計出來的生活用品能夠安全有效地使用，并且給人以方便和舒適。因此，做好人、機協調是技術設計方法所必須遵循的原則之一。三、技術方案的試驗和實施

技術方案的試驗與實施，是技術方案通過模型、試驗、研制向實踐轉化的階段。這是從技術方案到相應的技術產品的重要環節，關系到技術產品的質量和水平。

技術試驗是在應用研究或技術開發中，地技術思想、技術設計、技術成果進行探索、考察、檢驗的實踐活動。技術試驗的主要類型（1）析因試驗。（2）對照試驗，也稱對比實驗。（3）模擬試驗，又稱模型試驗。主要有物理模擬、數學模擬、功能模擬。（4）中間試驗。帶有研究和生產的雙重性質。技術方案的實施程序（1）設計者與生產制造和管理人員進行交流與協作，修改設計，完成小批量試制工作。（2）進行生產設計。（3）制定生產作業計劃。（4）進行生產控制和質量管理。

技術方案的實施是個復雜的過程，需要對技術實施方案進行空間上、時間上、邏輯上的細化，要經過“方案實施——運行與評價——方案改進——再實施”的循環提高過程，逐步實施，不斷改進。總之，技術的實施階段在技術活動中有著極其重要的作用。

技術發明是創造人工自然物的方法。技術發明是人類在自然額體的基礎上，利用自然物質、能量和信息，創造出來的原生自然沒有的人工創造物。世界經濟合作與發展組織（OECD）曾指出：技術創新就是指發明成果在商業上的首次應用。

狹義的技術創新是指從發明創造到市場實現的整個過程。廣義的技術創新則是指從發明創造到市場實現、直到技術擴散的整個過程。四、技