第三章专题二：技术活动的方法

第三章专题二：

技术活动的方法与技术创新

一、技术的预测和评估二、技术方案的构思和设计三、技术方案的试验和实施

四、技术发明与技术创新技术认识的基本程序

世界经济合作与发展组织（OECD）在1998年《科学政策概要》中提出：

技术的发展过程，是一个包括技术发明、技术创新和技术扩散“三种互相重叠又相互作用的要素的综合过程”。技术的发展过程和解决任何其他的问题一样，都要经过提出问题、寻求解决的方法或方案、实现解法以及验证等各个阶段。技术开发的基本过程和立体框架如下：

课题规划——创造性构思与设计——试验与实施（如图）技术方法的特点

技术方法是人们在技术的研究和开发过程中所利用的各种方法、程序、规则、技巧的总称。随着科学与技术的关系日益密切，自然科学中诸如观察、实验、归纳、比较、分析、综合等方法被移植到技术研究中，使技术方法迅速发展，形成了较为复杂的技术方法体系。技术方法分为两种：

一种是具体技术方法，是各个专业技术领域专用的方法。如机械加工技术方法、金属冶炼技术方法、土木建筑技术方法、化工生产技术方法等；

另一种是一般技术方法，是各个专业技术领域通用的方法，它概括总结了专业技术方法的共同性和规律性。一般技术方法又可从宏观层次和微观层次进行划分：

宏观层次：主要包括技术预测、技术评估等；微观层次：主要包括技术发明、技术开发、技术设计方法等。一、技术的预测和评估1、技术预测方法2、技术评估方法1、技术预测方法

预测是指通过对现有资料的研究和分析来计算或预报未来的某些事件或情况。把预测科学应用于技术领域，对技术的未来特性、趋势或对有用的机器、过程的推测就是技术预测。技术预测是科学管理的重要组成部分，主要研究技术发展的变迁规律。技术预测

技术预测主要是综合集成各方面专家的经验和创造性智力，从而形成战略性智力。因此，世界各国主要采取定性分析方法。如：日本、德国、英国、韩国等国家主要采取大规模德尔菲调查，美国主要采取专家调查和专家访谈，此外，欧盟等国际组织以及南非等国家采用情景分析法，还有少数研究采用文献调查与分析。技术预测过程一般包括预测前期（pre-foresight）、实施预测（foresight）和预测后期（post-foresight）三个阶段。

预测前期主要是明确目标与任务，收集所需的信息；实施预测主要是对专家意见进行调查与分析，形成技术预测报告。这是技术预测的主要阶段，通常所指的技术预测方法是在该阶段采用的方法；预测后期是针对预测结果所采取的行动，如制定科技计划、政策实施及反馈等。

在实施技术预测过程中，应根据各阶段的特点，合理选择技术预测方法，并将各种方法组合运用。如：

（1）在科技发展现状和社会经济需求分析时，可采用文献调查与分析，专家会议等方法；（2）在征询专家意见时可采用德尔菲调查、专家访谈等；（3）对调查结果进行评价时可采用专家会议论证及文献分析评估等；此外，情景分析法能动态描述未来多种可能发展趋势，也被许多国家广泛运用于技术预测分析之中。技术预测的科学性与权威性

技术预测的科学性在于通过采取科学的方法和程序，综合集成社会各方面专家的智慧，从而对未来技术发展趋势，潜在机会和挑战，以及适合本国的技术发展方向取得基本一致认识。

预测结果能否具有权威性和影响力，是检验预测结果的重要标准。

技术预测的权威性是指技术预测主要由政府科技主管部门直接组织，委托权威机构承担，采取科学方法，综合国内外各方面权威专家、学者的智慧，经过综合分析、评价和论证，形成国家技术预测报告，一定程度上代表了各国技术预测的最高水平。技术预测程序

技术预测的三个阶段。如图：

从技术预测过程看：

在实施技术预测过程中，确定技术预测领域、建立备选技术清单、设计调查问卷是进行技术预测调查的三项重要工作。

预测前期是基础性工作实施预测是预测工作的主体预测后期是对预测结果的利用。4、组织系统

在技术预测中，建立有效的组织系统是保障技术预测工作顺利进行的基础。根据国内外技术预测经验，组织系统一般包括调查研究系统和咨询专家系统两大类。

如图：技术预测的类型与方法：

对于众多的预测方法，一般可分为以下四类：下面简单介绍其中的几种预测方法。直观型预测（主要靠人的经验、知识和分析判断能力进行预测，如专家预测法、德尔菲法等）探索型预测（假定未来仍然按照过去的趋势发展，从而可以在现有知识的基础上探索未来发展的可能性，如生长曲线法、趋势外推法等）规范型预测（根据社会需要和预想的目标，作为限制条件来估测实现目标的时间和途径，如各种基于运筹学和系统分析的方法，包括相关树法、网络法等。）反馈型预测（将探索型预与规范型预测相结合）

（1）德尔菲法（Delphi）

德尔菲是古希腊地名。相传太阳神阿波罗(Apollo)在德尔菲杀死了一条巨蟒，成了德尔菲主人。阿波罗不仅年轻英俊，而且对未来有很高的预见能力。在德尔菲有座，是一个预卜未来的神谕之地，于是人们就借用此名，作为这种方法的名字。德尔菲神庙

德尔菲调查法是技术预测常用的方法，是专家意见调查法的发展。

所谓专家调查法是依靠专家的知识和经验，让专家在掌握一定客观情况和资料的基础上预测未来发展趋势的方法。尽管专家调查法在许多领域得到广泛应用，但是，从技术预测的过程和结果两个方面来看，一般的专家调查法（如面对面的专家组调查法）常常存在不足，概括有如下几点：

所谓专家调查法是依靠专家的知识和经验，让专家在掌握一定客观情况和资料的基础上预测未来发展趋势的方法。尽管专家调查法在许多领域得到广泛应用，但是，从技术预测的过程和结果两个方面来看，一般的专家调查法（如面对面的专家组调查法）常常存在不足，概括有如下几点：

·专家小组成员，特别是那些资历较低的成员不能充分阐述自己的意见。即使个人认为这种意见不正确，常常有形无形地受到压力使其同意小组中权威专家的意见；·小组常常认为自己的使命是使全组人员的意见达成一致，其结果是，所谓小组的“一致意见”是某种倾向意见的折中；·有时也会出现只关注自己论点取得胜利的情况；·多次反复讨论对取得正确的意见常常作用不大。

为了克服上述弊端，20世纪40年代末期，美国兰德公司的戈登（T.Gordon）和海尔默（O.Helmer）开发了一种进行技术预测的方法——德尔菲调查法。他们发表了“长远预测研究报告”，首次将德尔菲法用于技术预测中，以后便迅速地应用于美国和其他国家。除了科技领域之外，还几乎可以用于任何领域的预测，如军事预测、人口预测、医疗保健预测、经营和需求预测、教育预测等。此外，还用来进行评价、决策和规划工作，并且在长远规划者和决策者心目中享有很高的威望。德尔菲法的基本特征

德尔菲法本质上是一种反馈匿名函询法。其作法是，在对所要预测的问题征得专家的意见之后，进行整理、归纳、统计，再匿名反馈给各专家，再次征求意见，再集中，再反馈，直至得到稳定的意见。从而获得有一定科学性、权威性的判断。其过程可简单图示如下：

总之，它是一种利用函询形式的集体匿名思想交流过程。匿名征求专家意见——归纳、统计——匿名反馈——归纳、统计……，若干轮后，停止。区别于其他专家预测方法的三个明显的特点：

1)匿名性。匿名是德尔菲法的极其重要的特点，从事预测的专家彼此互不知道其他有哪些人参加预测，他们是在完全匿名的情况下交流思想的。

2)多次有控制的反馈。小组成员的交流是通过回答组织者的问题来实现的。它一般要经过若干轮反馈才能完成预测。

3)小组的统计回答。以往，一个小组的最典型的预测结果是反映多数人的观点，少数派的观点至多概括地提及一下。但是这并没有表示出小组的不同意见的状况。统计回答却不是这样，它报告一个中位数和两个四分点，其中一半落在两个四分点内，一半落在两个四分点之外。这样，每种观点都包括在这样的统计中了，避免了专家会议法酌又一个缺点。中位数和上下四分点的意义，可由下例说明：如有11名回答者，对某事件发生时间的预测结果回答如下：德尔菲法的程序

首先注意，德尔菲法中的调查表与通常的调查表有所不同。通常的调查表只向被调查者提出问题，要求回答。而德尔菲法的调查表不仅提出问题，还兼有向被调查者提供信息的责任。它是专家们交流思想的工具。在德尔菲法过程中，始终有两方面的人在活动：一是预测的组织者；二是被选出来的专家。德尔菲法的程序是以轮来说明的。在每一轮中，组织者与专家都有各自不同的任务。

第一轮：①由组织者发给专家的第一轮调查表是开放式的，不带任何框框，只提出预测问题。请专家围绕预测主题提出预测事件。如果限制太多，会漏掉一些重要事件。②预测组织者要对专家填好的调查表进行汇总整理，归并同类事件，排除次要事件，用准确术语提出一个预测事件一览表，并作为第二轮调查表发给专家。

第二轮：①专家对第二轮调查表所列的每个事件作出评价。例如，说明事件发生的时间、叙述争论问题和事件或迟或早发生的理由。②预测组织者收到第二轮专家意见后，对专家意见作统计处理，整理出第三张调查表。第三张调查表包括：事件、事件发生的中位数和上下四分点，以及事件发生时间在四分点外侧的理由。

第三轮：①把第三张调查表发下去后，请专家做以下事情：重审争论；对上下四分点外的对立意见作一个评价；给出自己新的评价(尤其是在上下四分点外的专家，应重述自己的理由)；如果修正自己的观点，也请叙述为何改变，原来的理由错在哪里，或者说明哪里不完善。②专家们的新评论和新争论返回到组织者手中后，组织者的工作与第二轮十分类似：统计中位数和上下四分点；总结专家观点，重点在争论双方的意见。形成第四张调查表。

第四轮：①请专家对第四张调查表再次评价和权衡，作出新的预测。是否要求作出新的论证与评价，取决于组织者的要求。②当第四张调查表返回后，组织者的任务与上一轮的任务相同：计算每个事件的中位数和上下四分点，归纳总结各种意见的理由以及争论点。

注意：①并不是所有被预测的事件都要经过四轮。可能有的事件在第二轮就达到统一，而不必在第三轮中出现。②在第四轮结束后，专家对各事件的预测也不一定都达到统一。不统一也可以用中位数和上下四分点来作结论。事实上，总会有许多事件的预测结果都是不统一的。预测结果的表示

德尔菲法的预测结果可用表格、直观图或文字叙述等形式表示。德尔菲法的精度和可靠性

事实上，德尔菲法只是一种较为科学的综合专家意见的方法，对其精度的讨论应仅限于它是否综合了多数专家的意见，即专家意见的集中程度。如果样本数据服从正态分布，则可以用方差或标准差来表示专家意见的离散程度。对非正态性数据，则可采用专家预测统计的内分位数的范围来衡量其精度，如上、下四分位点的差值。如果差值越小，说明专家意见越集中；差值越大，说明专家意见越分散。有人曾对同一专家组的各种预测结果进行统计分析，结果表明，预测精度与被预测事件的远近有关，即近期预测相对较准，远期预测相对较差。可靠性是指专家意见是否真实反映了客观事实。（2）趋势外推法（trendprojection）

趋势外推法（trendprojection）是生产预测中常用的一种方法。这种方法是找出一系列历史数据的趋势线并外推于将来做中长期预测。应用趋势外推法时，是以下面两个假设为前提的：

第一，根据一定的事实认为，所研究的对象是按某种规律发展的，其趋势线可近似地看成比较规则的光滑曲线或直线。第二，原来的发展趋势在要求预测的期间内无转折型变化。

各种外推法大多可以把统计数据规则化为直线或某种曲线，其中指数曲线和S曲线很有意义。S曲线又称生长曲线，它反映了技术进步、产品市场发展的一般规律。例如：就一项具体的技术成果来看，就存在这种可称之为“生命周期”的技术发展模式。这一模式表明，每一项技术在时间序列上都有一个发展过程，这一过程在平面座标图上表现为一种S形曲线的趋势。如下图：技术发展趋势曲线

例如火车发明以来，火车车速与时间的关系曲线就是S形发展趋势。日本火车运行时速与年代的关系如图所示：饱和期既是原技术趋近了极限，又潜伏着新的飞跃。

如果我们把各种不同的相关技术看作是一个连续发展的过程，还可以看出它们按时间序列的更替情况。如图：此图说明，当技术1在行将完成它的“生命周期”之前，技术2新的“生命周期”便悄悄地潜伏在原有技术1的饱和期之中，并进入自身“生命周期”的开始期。随后技术2又经历加速、转变、饱和各时期。当技术2进入饱和期后，又会潜伏着技术3的开始。技术发展的全过程就沿S曲线而增长。

例如交通过运输领域，马车、帆船、汽船、火车、汽车、活塞式飞机、喷气式飞机的每一种技术，都是随时间而沿S形曲线发展的。

S形趋势曲线对于技术发展的科学预测，有重要的意义。2、技术评估方法

技术评估是20世纪60年代首先在美国兴起的，以后很快向欧洲、日本、加拿大等发达国家传播，并且影响到发展中国家。所谓技术评估，就是采用科学的方法，预先从各个方面系统地对相关技术的利弊得失进行综合评价的活动。技术评估以社会总体利益最佳化为目标，不仅重视技术实践带来的利益，而且还同时注意潜在的、高次级的、不可逆的消极后果。它着眼于人与技术、社会与技术的关系，着力于长期的、重大的、全局性的问题。技术评估的原则与程序

技术评估是一项综合性强、复杂性大的工作，要保证技术评估的公正性和准确性，需要遵循若干基本原则：一是系统性原则。二是客观性原则。三是可行性原则。四是动态性原则技术评估程序技术评估的常用方法

20世纪60年代以来，技术评估方法发展很快，目前已有数百种之多。这些方法分别适用于不同的评估对象和不同的评估阶段。

一、矩阵技术法。二、效果分析法。三、多目标评估法。四、技术再评估法。

鲁宾斯坦曾经把评估方法分为四大类：也有人提出实验法、检查表法、脚本法、专家调查法、特尔菲法是技术评估的基本方法。专家评价法（包括评分法，轮廓模型法，检查表格法，实数法等）经济分析法（包括指标公式法，费用效益分析法等）运筹学评价法（如线性规划法，动态规划法，模拟法，相关树法等）综合评价法（前三类方法的组合运用）二、技术方案的构思和设计

技术方案的构思与设计是技术开发过程中方案的构思与设计阶段的程序和方法，其中起关键作用的是创造性思维。1、技术构思方法

所有的技术系统都属于人工自然系统，它的工作原理无疑是由人构思出来的。所谓技术发明，其核心就在于构思一种新的技术原理，或创造一个技术原理的新的运用方式。

技术原理是技术构成的最基本的要素，技术原理构思是整个工程技术开发中最关键、最富有创造性的一环。技术方案的构思过程：

提出技术原理——解决问题（具体化为实现技术目的的构思）

这其中需要把基本的自然规律和已有的技术经验巧妙结合起来，围绕新的技术原理，提出具体的技术设想和方案。方案构思越多，技术理实现能性也就越大。（1）原理推演法

原理推演法，是从科学发现的普遍规律和基本原理出发，推演技术科学和工程科学的特殊规律，形成技术原理。(P212)

所谓原理推演，是指由基础科学中的普遍规律向技术科学和工程技术中的特殊规律的推演。随着科学、技术、生产的一体化，现代技术创造发明的一个重要特点是越来越依赖于自然科学的进步，原理推演也就成为技术构思中最为重要和普遍的一种方法。例如：麦克斯韦（英国）

JamesClerkMaxwell

1831-1879

麦克斯韦电磁场理论建立赫兹关于电磁波的实验的成功迪生工业研究实验室的创建

爱迪生1876年在美国新译西州投资2万美元新建了一个实验室，被称为发明工厂。这个实验室后来成为美国通用电气公司。

1896年，年仅22岁的马可尼发明了无线电报当时他的信号仅穿行了1.6公里的距离。原理推演法的大致过程是：

由基础科学给出的基本原理出发，经过一系列的实验研究和理性思维加工，得出一些比较具体的概念或原理，然后再经过一系列的实验研究和构思，最后导致技术原理的形成。因此，从科学原理演绎出新技术的基本构思就成为一种普遍的方法。常常是科学上的重大突破，导致新技术的诞生和生产上的运用。例如：

例如：1831年发现电机原理，1882年生产出发电机1862年发现内燃机原理，1876年生产出内燃机1925年发现雷达原理，1935年制造出雷达1928年发现青霉素，1943年生产出青霉素1938年发现核裂变，1945年造出原子弹1948年发现半导体，1954年生产出半导体收音机（2）缺陷消除法

任何一种技术都不可能是十全十美的，不完美是技术发展的内在原因，技术的发展正是在不断地消除其自身的缺陷与不足过程中实现的，这是技术进步的重要途径。可见冶炼技术的发展过程就是一个不断消除旧技术缺点的过程，这个过程具有方法论的意义。

例如冶炼技术的发展：风箱炼铁（生铁含渣和多孔）—大窑法（把窑打环才能取铁）—高炉冶炼技术（铁脆而易碎）—转炉技术（钢）—掺铬（不锈钢）（3）头脑风暴法（现代典型：智力激励法）

英国大文豪肖伯纳崇尚思想交流，他说：“倘若你有一个苹果，我也有一个苹果，而我们彼此交换这些苹果，那么，你和我仍然是只有一个苹果。但是，倘若你有一种思想，我也有一种思想，而我们彼此交流这种思想，那么，我们每个人将各有两种思想。”头脑风暴法又称智力激励法、BS法、自由思考法

头脑风暴法是由美国创造学家A·F·奥斯本于1939年首次提出、1953年正式发表的一种激发性思维的方法。此法经各国创造学研究者的实践和发展，至今已经形成了一个发明技法群，深受众多企业和组织的青睐。例：有一年，美国北方格外严寒，大雪纷飞，电线上积满冰雪，大跨度的电线常被积雪压断，严重影响通讯。过去，许多人试图解决这一问题，但都未能如愿以偿。

后来，电讯公司经理应用奥斯本发明的头脑风暴法，尝试解决这一难题。他召开了一种能让头脑卷起风暴的座谈会，参加会议的是不同专业的技术人员，要求他们必须遵守以下四项基本原则：第一，自由思考。即要求与会者尽可能解放思想，无拘无束地思考问题并畅所欲言，不必顾虑自己的想法或说法是否“离经叛道”或“荒唐可笑”；第二，延迟评判。即要求与会者在会上不要对他人的设想评头论足，不要发表“这主意好极了！”、“这种想法太离谱了！”之类的“捧杀句”或“扼杀句”。至于对设想的评判，留在会后组织专人考虑；

第三，以量求质。即鼓励与会者尽可能多而广地提出设想，以大量的设想来保证质量较高的设想的存在；第四，结合改善。即鼓励与会者积极进行智力互补，在增加自己提出设想的同时，注意思考如何把两个或更多的设想结合成另一个更完善的设想。“坐飞机扇雪”的设想按照这种会议规则，大家七嘴八舌地议论开来。有人提出设计一种专用的电线清雪机；有人想到用电热来化解冰雪；也有人建议用振荡技术来清除积雪；还有人提出能否带上几把大扫帚，乘坐直升飞机去扫电线上的积雪。对于这种“坐飞机扫雪”的设想，大家心里尽管觉得滑稽可笑，但在会上也无人提出批评。相反，有一工程师在百思不得其解时，听到用飞机扫雪的想法后，大脑突然受到冲击，一种简单可行且高效率的清雪方法冒了出来。他想，每当大雪过后，出动直升飞机沿积雪严重的电线飞行，依靠高速旋转的螺旋桨即可将电线上的积雪迅速扇落。他马上提出“用直升飞机扇雪”的新设想，顿时又引起其他与会者的联想，有关用飞机除雪的主意一下子又多了七八条。不到一小时，与会的10名技术人员共提出90多条新设想。会后，公司组织专家对设想进行分类论证。专家们认为设计专用清雪机，采用电热或电磁振荡等方法清除电线上的积雪，在技术上虽然可行，但研制费用大，周期长，一时难以见效。那种因“坐飞机扫雪”激发出来的几种设想，倒是一种大胆的新方案，如果可行，将是一种既简单又高效的好办法。经过现场试验，在头脑风暴会中得到了巧妙的解决发现用直升飞机扇雪真能奏效，一个久悬未决的难题，终于。（4）仿生法仿生学的初级阶段从形状开始仿生学的初级阶段科学家受到变色乌贼的启发大自然和动物界的启发大自然和动物的启发（5）实验提升法

直接通过科学观察和实验所发现的自然现象，做出理性的加工与提升，产生新的概念或原理的方法，科学实验成为新兴技术的生长点。如：电磁感应实验——电机技术的基本原理

从实验中提升技术原理。

此外，还有实验提升法，移植法（直接移植、类比移植和推测移植等方法），综合法，检验表法（也称设问法、校核目录法）等等。

2、技术设计方法

广义的设计是指运用科学知识和实践经验，创制满足某程特定功能系统的一种活动过程。

从抽象到具体的技术设计，是理论与实际协调的充满创造性的过程。一般认为技术设计经历了三个时期：经验设计——经验与理论并行设计——现代化设计

设计方法经历的三个时期：

（1）经验设计。经验设计时期发生在近代科学产生以前。在古代，设计和生产融为一体，工匠既是生产者也是设计者。成功的制作主要靠经验试探和摸索获得。

（2）经验与理论并行设计。近代科学产生以后，自然科学的发展为技术设计提供了理论武装，设计工作开始摆脱经济式的传统。特别是数学和力学的进展，使得各种结构设计越来越离不开力学理论与精确计算的结合。技术设计算处于半经济半理论的并行状态。

（3）现代化设计。进入20世纪以来，特别是第二次世界大战后，科学技术出现了整体化的发展，系统工程、控制理论、信息科学、电子计算机的出现，催产了新的现代化设计时期。系统设计、功能设计、优化设计，可靠性设计、计算机辅助设计、自动化设计都是现代化设计的重要方法。

技术设计是在产品投产或工程实施之前，提供关于产品制造、工程施工的全部图纸和技术文件，是技术创造链条中观念建构的最后一步，又是物化过程的第一步，在技术开发活动中有十分重要的地位和作用。按涉及的领域不同，技术设计可分为工程设计、工业设计、环境设计等。技术设计的一般方法（1）常规设计法（2）系统设计法（3）功能设计法（4）现代设计方法

除了以上介绍的方法外，还有可靠性设计方法、最优化设计方法等等。（P214）（1）常规设计方法

常规设计法也称形式设计法，它是从现有的技术规范、技术手段、技术中寻找解决问题方案的最常见设计方法。常规设计的最大特点是立足于现有技术思想。大量的设计手册、零部件目录、专利说明书，都是常规设计的很需要工具。具体地说，常规设计的途径包括：

所谓常规设计方法是从常规中创新和开拓。（1）从已有的设计规范中找答案。（2）人已知结构元件组合中寻求设计方案。（3）从前沿的技术信息和表报资料中寻找思路。（2）系统设计法

系统设计法是运用系统的概念和原理，着眼技术系统中整体和要素、要素和要素之间的各种相互作用关系，以求得整体优化的设计方案。系统设计不同于传统设计，它把功能研究作为设计的重要内容。系统设计从整体功能出发，辩证地协调结构与功能的关系，从而为设计方案的优化提供了基本保证。系统设计对于复杂的设计对象特别适用，是现代设计中极为重要的方法。系统设计的基本步骤：

（体现了分析与综合的辩证统一）（1）明确系统的整体功能目标和约束条件；（2）把系统的整体功能分解为部件功能，又把部件功能分解为零件功能，再把确定的部件或零件功能组合成整体功能等效的功能结构；（3）寻找实现每个特定功能因素的局部解，这种局部解常常不是唯一的；

（4）将相容的局部解组成整体方案，由于局部解的不唯一性和组合的任意性，整体方案常常有许多种，需要进行预选；（5）从大量预选后的方案中通过技术评价选出最佳方案；（6）在不改变局部解类型和满足制造、使用、维修、成本约束前提下，进行定形设计，把技术方案转换为技术上可使用的三维形体（如施工图等）。系统分析系统综合（3）功能设计法

功能设计法又称功能——成本设计法或功能价值分析设计法，它着眼于设计对象的功能，并从本质功能的角度考虑经济因素，使功能与经济效果达到平衡统一。功能设计是价值工程提出的设计方法，要求所设计的产品有较高的价值。要提高产品的价值V，基本途径有五条：提高F降低C，F不变降低C，C不变提高F，略降F带来C大下降，略提高C带来F大提高。

如果以V代表产品的价值，以F代表产品的功能，以C代表产品的成本，则有公式：

V=F/C功能设计法的基本步骤：

（1）功能分析，包括确定技术对象的基本功能和辅助功能，分析必要功能和不必要功能，评定功能实现所需要的成本并作出综合评价。

（2）方法设计，在功能分析基础上提出若干初步方案，然后结合其他因素选出最佳方案。功能设计法兼顾技术和经济两个方面，体现了用户需求和企业利益的统一。（4）现代设计方法

现代设计方法的主要特征是：动态设计、优化设计与计算机辅助设计成为核心。不研究动态只考虑静态的设计不可能优化。不用计算机也无法分析复杂的动态实际。

计算机辅助设计（CAD）是指使用计算机帮助设计和修改设计。以“计算机化”为核心的现代设计方法反映了当代技术的特征。CAD系统通过计算机、绘图与显示装置以及数据库配合辅助程序，实现人机之间的信息交流，通过人机互补，可以大幅度地缩短设计周期和提高设计质量。用户可以在CAD系统上直接或交互式地设计一个部件并可作各种分析。计算机不仅可以完成设计计算，而且可以完成从方案设计直到画图、改图、进行辅助设计等各个环节；还可以直接控制生产，使设计与工程一体化，把计算机辅助设计和计算机辅助制造联接起来（CAD/CAM），整个设计和生产成本可大大降低。随着图形工作站成本的不断降低，CAD工作站在工业生产中的应用将会越来越普及，它可应用于机械设计、电子和电气设计、建筑设计和民用结构设计等。3、工效学思想

工程技术的设计对象，不论是用于生产的机器设备系统，还是工业生产出来的生活消费品，绝大多数是直接地为人服务的。因此，工程设计必须考虑人的因素，考虑人的生理上的和心理上的特性，协调人和机的关系，使设计出来的机器设备等能够安全地、高效地操作而不致引起过度疲劳，使设计出来的生活用品能够安全有效地使用，并且给人以方便和舒适。因此，做好人、机协调是技术设计方法所必须遵循的原则之一。三、技术方案的试验和实施

技术方案的试验与实施，是技术方案通过模型、试验、研制向实践转化的阶段。这是从技术方案到相应的技术产品的重要环节，关系到技术产品的质量和水平。

技术试验是在应用研究或技术开发中，地技术思想、技术设计、技术成果进行探索、考察、检验的实践活动。技术试验的主要类型（1）析因试验。（2）对照试验，也称对比实验。（3）模拟试验，又称模型试验。主要有物理模拟、数学模拟、功能模拟。（4）中间试验。带有研究和生产的双重性质。技术方案的实施程序（1）设计者与生产制造和管理人员进行交流与协作，修改设计，完成小批量试制工作。（2）进行生产设计。（3）制定生产作业计划。（4）进行生产控制和质量管理。

技术方案的实施是个复杂的过程，需要对技术实施方案进行空间上、时间上、逻辑上的细化，要经过“方案实施——运行与评价——方案改进——再实施”的循环提高过程，逐步实施，不断改进。总之，技术的实施阶段在技术活动中有着极其重要的作用。

技术发明是创造人工自然物的方法。技术发明是人类在自然额体的基础上，利用自然物质、能量和信息，创造出来的原生自然没有的人工创造物。世界经济合作与发展组织（OECD）曾指出：技术创新就是指发明成果在商业上的首次应用。

狭义的技术创新是指从发明创造到市场实现的整个过程。广义的技术创新则是指从发明创造到市场实现、直到技术扩散的整个过程。四、技