第三章创新与需求(6学时) 3.1创新 3.1.1创新的内涵 什么是创新？简单地说，创新就是指创造新事物。人类历史的发展过程，其实也就是一 部创新的历史。创新产生的新事物，既可以是物质的，也可以是非物质的。物质创新导致了 可以触摸的各种产品，大到飞机，轮船，小到钢笔、燕尾夹等。非物质创新导致了各种非物 质事物的产生，大的如社会制度，小的如一首乐曲。在本课程中，我们着重于物质产品或技 术系统的创新。 创新的过程本质上属于一种人工料学(The Sciences of The Artificial)范畴。人工 科学的概念由赫伯特·西蒙(Herbert Simon)提出。赫伯特·西蒙（1916.06.15-2001.02.09) 是20世纪美国的著名学者，人工智能的莫基人之一，其研究涉及经济学、心理学、计算机 科学等多个学科，曾获得Nobel经济学奖和Turing奖。他认为，人工科学与传统的自然科 学在目标和方法上有本质不同。自然科学以发现自然规律（知识）为目标，而人工科学则重 在利用自然规律创造新事物。自然科学研究的方法是以分析(Analysis.)为基础，而人工科 学则以综合(Synthesis)为主要方法。一直以来，国内的教育非常侧重于自然科学，而对 人工科学不太重视。结果是：学生们常常满足于在问题明确的情况下做分析类型的题目。这 也是为什么国内学生动手能力弱、创新能力差的原因。 创新有一定的目的性，它应该以解决人类现有的或潜在的需求(Demand)为目的。也就 是，不是所有的创造新事物的过程都可以被看作是创新。人类的无目的行为导致的新事物不 能称之为创新。例如，当人很无聊时，随意的用剪刀剪纸，尽管纸的形状可能是新的，但由 于它是一种不以解决任何需求为目的的活动，这种过程就不能称为创新。石器时代，人类创 造性地将石头加工成较尖锐的形状，用于击杀野兽，这就是一种创新。过去，古人将弓箭和 火药进行组合，创造出能飞得更快更远的火箭，也属于一种创新。今天，Apple公司将多种 电子元器件进行组合，创造出一种具有大储存量、适合户外运动佩带的MP3一iPod,这也 是一种典型的创新。 综上所述，创新是一种以解决人类某种需求为目的的创造新事物的过程。 3.1.2创新与知识 在创新过程中，经常需要利用知识(Know l edge。知识构成了人类创新的基础。人类也 总是以已掌握的知识为基础，创造出新的事物来满足人类的各种需求。 知识是一个太容易听到的词，知识经济，知识爆炸，知识工程。我们上大学的目的是什 么？很多人肯定是“学知识”。但是，很少有人去仔细想过：什么是知识？知识到底是什么， 目前虽然还有一定的争议。这里，我们不对这个问题做非常深入的探讨。根据目前大多数的 研究，我们把知识定义客观世界中各种对象间及其变化规律在人类脑袋中的概念化。知识反 映了人类对于客观世界规律的认识。例如，石器时代，人类根据生活经验获得了这样的知识： “尖锐的石头可以对动物造成伤害”。因此，人类就利用这个知识创造了简易的捕猎工具， 石梭镖。 目前，一个和知识极易混淆的概念是“信息(Information)”。什么是信息？信息和知 识的区别在哪里？这常常困绕着很多人。通常，信息可以被理解成是对客观世界某种状态 (State)的描述，信息和知识的区别主要在于：知识常常描述的是一组客观对象间的状态 约束规律，通常以关系来表示。这种关系既可以是时序关系，也可以是因果关系，还可以是 一些其它关系。以十字路口为例，红灯亮着是一种信息，它描述了红灯的一种状态：汽车停
1 第三章 创新与需求 (6 学时) 3.1 创新 3.1.1 创新的内涵 什么是创新？简单地说，创新就是指创造新事物。人类历史的发展过程，其实也就是一 部创新的历史。创新产生的新事物，既可以是物质的，也可以是非物质的。物质创新导致了 可以触摸的各种产品，大到飞机，轮船，小到钢笔、燕尾夹等。非物质创新导致了各种非物 质事物的产生，大的如社会制度，小的如一首乐曲。在本课程中，我们着重于物质产品或技 术系统的创新。 创新的过程本质上属于一种人工科学（The Sciences of The Artificial）范畴。人工 科学的概念由赫伯特·西蒙(Herbert Simon）提出。 赫伯特·西蒙（1916.06.15-2001.02.09） 是 20 世纪美国的著名学者，人工智能的奠基人之一，其研究涉及经济学、心理学、计算机 科学等多个学科，曾获得 Nobel 经济学奖和 Turing 奖。他认为，人工科学与传统的自然科 学在目标和方法上有本质不同。自然科学以发现自然规律（知识）为目标，而人工科学则重 在利用自然规律创造新事物。自然科学研究的方法是以分析（Analysis）为基础，而人工科 学则以综合（Synthesis）为主要方法。一直以来，国内的教育非常侧重于自然科学，而对 人工科学不太重视。结果是：学生们常常满足于在问题明确的情况下做分析类型的题目。这 也是为什么国内学生动手能力弱、创新能力差的原因。 创新有一定的目的性，它应该以解决人类现有的或潜在的需求（Demand）为目的。也就 是，不是所有的创造新事物的过程都可以被看作是创新。人类的无目的行为导致的新事物不 能称之为创新。例如，当人很无聊时，随意的用剪刀剪纸，尽管纸的形状可能是新的，但由 于它是一种不以解决任何需求为目的的活动，这种过程就不能称为创新。石器时代，人类创 造性地将石头加工成较尖锐的形状，用于击杀野兽，这就是一种创新。过去，古人将弓箭和 火药进行组合，创造出能飞得更快更远的火箭，也属于一种创新。今天，Apple 公司将多种 电子元器件进行组合，创造出一种具有大储存量、适合户外运动佩带的 MP3——iPod，这也 是一种典型的创新。 综上所述，创新是一种以解决人类某种需求为目的的创造新事物的过程。 3.1.2 创新与知识 在创新过程中，经常需要利用知识（Knowledge）。知识构成了人类创新的基础。人类也 总是以已掌握的知识为基础，创造出新的事物来满足人类的各种需求。 知识是一个太容易听到的词，知识经济，知识爆炸，知识工程。我们上大学的目的是什 么？很多人肯定是“学知识”。但是，很少有人去仔细想过：什么是知识？知识到底是什么， 目前虽然还有一定的争议。这里，我们不对这个问题做非常深入的探讨。根据目前大多数的 研究，我们把知识定义客观世界中各种对象间及其变化规律在人类脑袋中的概念化。知识反 映了人类对于客观世界规律的认识。例如，石器时代，人类根据生活经验获得了这样的知识： “尖锐的石头可以对动物造成伤害”。因此，人类就利用这个知识创造了简易的捕猎工具， 石梭镖。 目前，一个和知识极易混淆的概念是“信息（Information）”。什么是信息？信息和知 识的区别在哪里？这常常困绕着很多人。通常，信息可以被理解成是对客观世界某种状态 （State）的描述，信息和知识的区别主要在于：知识常常描述的是一组客观对象间的状态 约束规律，通常以关系来表示。这种关系既可以是时序关系，也可以是因果关系，还可以是 一些其它关系。以十字路口为例，红灯亮着是一种信息，它描述了红灯的一种状态；汽车停
着也是一种信息，它描述了汽车的一种状态：知识则描述了红灯亮和汽车停之间的因果规律： IF(红灯亮着)，THEN(汽车停着)。 人类只有掌握了一定的知识，才可能实现产品或技术系统的创新。例如，人类必须了解 红灯和绿灯的含义，才能够设计出合理的交通灯。创新的过程其实也可以理解成是人类有目 的地对知识进行组合与应用的过程。 3.1.3创新的价值 3.1.3.1创新的国家价值 在上世纪，创新还没有能得到重视。国家产业发展上也是以引进外资和技术为主，走来 料加工的路子。一直以来，我们都是以低廉的劳动力和广阔的市场换取经济的高速发展。但 是，这种缺乏自主创新能力的发展道路不是一种可持续发展的道路。为了发展经济，我们也 付出了巨大的代价：为了赚取外汇，我们不得不花费大量的资源来生产廉价的产品。在此过 程中，我们栖牲的不仅是资源，我们的环境也遭到了很大的破坏：近年的海洋赤潮频发、2007 年的太湖蓝澡爆发。 在国际上，中国成为世界工厂并没有使我们从世界赢得应有的尊重。近两年，西方排华 势力开始抨击我们的环境污染，怀疑产品的质量和安全性。近年来，关于中国产品质量问题 导致事故的国外报道时有发生。另一方面，西方势力也常常指责我们的产品缺乏创新，不尊 重知识产权，不时有国内企业被国外公司以侵权的名义告上法庭。 由于一直以技术引进为主，我们国家在一些重大装备上常常不得不依靠国外的技术。这 使我们国家常常受制于西方国家，不得不在一些国家利益上对西方国家做出让步。 为什么我们拼命的劳动，却赚不到钱？为什么国外企业可以很轻松的工作，却可以赚到 很多钱？这里需要介绍供应链的微笑曲线这样一个概念。在生产以及流通过程中，上下游企 业所形成的链条将产品或服务提供给最终客户。从整个供应链来看，产品和服务价值更多得 被拥有终端客户的跨国公司所获取了。产业价值链中价值增加呈现一个U”字形，即所谓的 微笑曲线（如下图）。 价 愛 批发配送 霍 后服务 上游 下游 图供应链价值分布微笑曲线图[) 在微笑曲线中，一头是研发、设计，另一头是销售、服务，中间是加工生产。在典型的 制造业中，处在两头的产业利润率在20%至25%之间，而处在中间的加工生产产业的利润 只有5%。在整个产业链中，只有处于上游和下游两端的企业，其创造的附加值是比较高的， 而对于那些处于中间领域的制造企业来说，尤其是中心装备这个领域创造的附加值是最低的 [如。这就解释了为什么我们的工厂最苦最累，而得到的经济利益却最少。 因此，以引进技术、来料加工、仿制为主的产业发展方法，已经不适合我们国家目前的 经济形势。缺乏自主创新，我们不能挺起腰杆做中国人。我们需要通过自主创新来引导国家 的经济发展，使我们赢得世界各国的尊重中华民族，帮助中华民族屹立于世界民族之林。 2
2 着也是一种信息，它描述了汽车的一种状态；知识则描述了红灯亮和汽车停之间的因果规律： IF（红灯亮着），THEN （汽车停着）。 人类只有掌握了一定的知识，才可能实现产品或技术系统的创新。例如，人类必须了解 红灯和绿灯的含义，才能够设计出合理的交通灯。创新的过程其实也可以理解成是人类有目 的地对知识进行组合与应用的过程。 3.1.3 创新的价值 3.1.3.1 创新的国家价值 在上世纪，创新还没有能得到重视。国家产业发展上也是以引进外资和技术为主，走来 料加工的路子。一直以来，我们都是以低廉的劳动力和广阔的市场换取经济的高速发展。但 是，这种缺乏自主创新能力的发展道路不是一种可持续发展的道路。为了发展经济，我们也 付出了巨大的代价：为了赚取外汇，我们不得不花费大量的资源来生产廉价的产品。在此过 程中，我们牺牲的不仅是资源，我们的环境也遭到了很大的破坏：近年的海洋赤潮频发、2007 年的太湖蓝澡爆发。 在国际上，中国成为世界工厂并没有使我们从世界赢得应有的尊重。近两年，西方排华 势力开始抨击我们的环境污染，怀疑产品的质量和安全性。近年来，关于中国产品质量问题 导致事故的国外报道时有发生。另一方面，西方势力也常常指责我们的产品缺乏创新，不尊 重知识产权，不时有国内企业被国外公司以侵权的名义告上法庭。 由于一直以技术引进为主，我们国家在一些重大装备上常常不得不依靠国外的技术。这 使我们国家常常受制于西方国家，不得不在一些国家利益上对西方国家做出让步。 为什么我们拼命的劳动，却赚不到钱？为什么国外企业可以很轻松的工作，却可以赚到 很多钱？这里需要介绍供应链的微笑曲线这样一个概念。在生产以及流通过程中，上下游企 业所形成的链条将产品或服务提供给最终客户。从整个供应链来看，产品和服务价值更多得 被拥有终端客户的跨国公司所获取了。产业价值链中价值增加呈现一个“U”字形，即所谓的 微笑曲线（如下图）。 图 供应链价值分布微笑曲线图 [蔡剑] 在微笑曲线中，一头是研发、设计，另一头是销售、服务，中间是加工生产。在典型的 制造业中，处在两头的产业利润率在 20％至 25％之间，而处在中间的加工生产产业的利润 只有 5％。在整个产业链中，只有处于上游和下游两端的企业，其创造的附加值是比较高的， 而对于那些处于中间领域的制造企业来说，尤其是中心装备这个领域创造的附加值是最低的 [蔡剑]。这就解释了为什么我们的工厂最苦最累，而得到的经济利益却最少。 因此，以引进技术、来料加工、仿制为主的产业发展方法，已经不适合我们国家目前的 经济形势。缺乏自主创新，我们不能挺起腰杆做中国人。我们需要通过自主创新来引导国家 的经济发展，使我们赢得世界各国的尊重中华民族，帮助中华民族屹立于世界民族之林
3.1.3.1创新的个人价值 如果问一下刚刚踏进大学校门的学生，将来想从事什么样的工作？可能很多人都会很迷 茫。有的学生可能会想出国。但是，出国只是一个中间过程，并不是最终的目标。这个问题 如果放在一个刚刚入学的研究生，可能答案会稍微明确一点：想进世界500强企业。一个问 题是：进500强是人生的最终目标吗？ 讲几个现实的例子。2000年，我有一些同学如愿以偿地进了一些大公司。我的一个同 学去了微软(Microsoft)。这位同学现在还在微软，拿着较高的薪水。他每天都忙于公司安 排的各种工作。很多工作在刚开始做的时候，会比较新鲜。但时间长了后，就纯粹是一种事 务性的工作，对于工作的兴趣也会慢慢减弱，工作热情也会逐渐消失。现在，我的同学就处 于这样一种状况。他产生了一个困惑，自己的事业究竟是什么？ 我的另一个同学去了朗讯(Lucent)。现在知道朗讯的人可能不是很多，它是一个从BELL 公司分出来的主要从事电信设备研发和制造的美国公司。朗讯在2000年形势很好，当时我 同学进去时薪水也很高。但只过了两年，朗讯由于技术决策的错误，它就失去了技术领先优 势，被迫大量裁员。当然，我的同学也难逃被裁的命运。这位同学后来又去了Kota,现在在 自己创业。 通过这件事，可以看出：很多人进了世界500强后，常常会变成一颗大机器里的螺丝钉。， 个人价值常常难以体现。在这台大机器里，他们可能只需要做一些事务性的工作，经过一段 时间后，由于缺乏创新的意识和环境，会变得很迷茫：而一旦这台大机器被更先进的机器所 替代，这些人也就难逃被淘汰的厄运。 相比于成为世界500强的螺丝钉，我觉得自主创业更有意义，更容易实现个人价值。一 旦有了一些新的想法，并把这些想法进行实施，产生一些能满足人类某种需求的创新事物。 一旦这些新事物获得成功，他带给个人的不仅仅是经济利益，也会给个人带来很强的荣誉和 满足感，也能使他在人类历史长河中留下一些印记。因此，创新是创业的重要基础。 这里插一句。现在学校鼓励大家自主创业，以前有的大学生课都不上就出去开电脑公司， 搞一些没有创新的业务，如电脑装机之类的服务。我认为这是不可取的。创业一定要以创新 的产品或服务为基础，否则创业会很难成功。 3.1.4创新的难度 国家也在一直提倡自主创新，也出了一些政策鼓励创新。但为什么还是缺乏创新？创新 是不是很难？创新的瓶颈在哪里？ 创新难点之一在于需要发现新的需求，这也是创断的前提。这里举几个例子来看发现 需求是否很难。第一个发现需求的例子是关于欧洲空中客车A380的需求。A380是目前世界 上最大商业运输机，其最大载客量接近美国波音747的2倍。在与客户多次交流后，空客公 司认为： 1) 载客550人到650人、航距1.5万公里领域，全球航空运输市场潜力巨 大。如果国际航空客运每年保持5%的速度增长，到2020年市场对上述超 大客机的需求为1235架。 2) 未来旅客仍将沿用现有旅行方式，即在几个大型国际中转空港转乘小飞机前往 较小目的地： 3) 在扩展空间和保护环境方面，这些国际大机场都面临巨大压力。先进的大型客 机一方面具有较好的环境友好性（耗油低），另一方面可以缓解机场的压力。 不谈飞机设计所涉及的高技术性，单纯从需求的角度来看，发现这样的大型需求显然不 是很难：
3 3.1.3.1 创新的个人价值 如果问一下刚刚踏进大学校门的学生，将来想从事什么样的工作？可能很多人都会很迷 茫。有的学生可能会想出国。但是，出国只是一个中间过程，并不是最终的目标。这个问题 如果放在一个刚刚入学的研究生，可能答案会稍微明确一点：想进世界 500 强企业。一个问 题是：进 500 强是人生的最终目标吗？ 讲几个现实的例子。2000 年，我有一些同学如愿以偿地进了一些大公司。我的一个同 学去了微软（Microsoft）。这位同学现在还在微软，拿着较高的薪水。他每天都忙于公司安 排的各种工作。很多工作在刚开始做的时候，会比较新鲜。但时间长了后，就纯粹是一种事 务性的工作，对于工作的兴趣也会慢慢减弱，工作热情也会逐渐消失。现在，我的同学就处 于这样一种状况。他产生了一个困惑，自己的事业究竟是什么？ 我的另一个同学去了朗讯（Lucent）。现在知道朗讯的人可能不是很多，它是一个从 BELL 公司分出来的主要从事电信设备研发和制造的美国公司。朗讯在 2000 年形势很好，当时我 同学进去时薪水也很高。但只过了两年，朗讯由于技术决策的错误，它就失去了技术领先优 势，被迫大量裁员。当然，我的同学也难逃被裁的命运。这位同学后来又去了 Kota,现在在 自己创业。 通过这件事，可以看出：很多人进了世界 500 强后，常常会变成一颗大机器里的螺丝钉。， 个人价值常常难以体现。在这台大机器里，他们可能只需要做一些事务性的工作，经过一段 时间后，由于缺乏创新的意识和环境，会变得很迷茫；而一旦这台大机器被更先进的机器所 替代，这些人也就难逃被淘汰的厄运。 相比于成为世界 500 强的螺丝钉，我觉得自主创业更有意义，更容易实现个人价值。一 旦有了一些新的想法，并把这些想法进行实施，产生一些能满足人类某种需求的创新事物。 一旦这些新事物获得成功，他带给个人的不仅仅是经济利益，也会给个人带来很强的荣誉和 满足感，也能使他在人类历史长河中留下一些印记。因此，创新是创业的重要基础。 这里插一句。现在学校鼓励大家自主创业，以前有的大学生课都不上就出去开电脑公司， 搞一些没有创新的业务，如电脑装机之类的服务。我认为这是不可取的。创业一定要以创新 的产品或服务为基础，否则创业会很难成功。 3.1.4 创新的难度 国家也在一直提倡自主创新，也出了一些政策鼓励创新。但为什么还是缺乏创新？创新 是不是很难？创新的瓶颈在哪里？ 创新难点之一在于需要发现新的需求，这也是创新的前提。这里举几个例子来看发现 需求是否很难。第一个发现需求的例子是关于欧洲空中客车 A380 的需求。A380 是目前世界 上最大商业运输机，其最大载客量接近美国波音 747 的 2 倍。在与客户多次交流后，空客公 司认为： 1） 载客５５０人到６５０人、航距１．５万公里领域，全球航空运输市场潜力巨 大。如果国际航空客运每年保持５％的速度增长，到２０２０年市场对上述超 大客机的需求为１２３５架。 2） 未来旅客仍将沿用现有旅行方式，即在几个大型国际中转空港转乘小飞机前往 较小目的地； 3） 在扩展空间和保护环境方面，这些国际大机场都面临巨大压力。先进的大型客 机一方面具有较好的环境友好性（耗油低），另一方面可以缓解机场的压力。 不谈飞机设计所涉及的高技术性，单纯从需求的角度来看，发现这样的大型需求显然不 是很难：
1) 人口密集的亚洲国家（如中国、印度等）的逐渐兴起，必然需要越来越多的大 型客机执行远距离航线的飞行： 2) 有过大型机场出入的旅客常常知道这些机场航班非常繁忙，飞机晚点是家常便 饭。限于空间的有限性，机场的扩建常常是一件非常容易的事： 3) 即便机场能扩建得很大，大型机场的调度由于起降次数过多也会非常难以操作。 再举一个简单的刮泥刀的例子。下图的左边是一个装修工常用的传统刮泥刀，中间的则 是一个新型的多功能刮泥刀，该刮泥刀既可以有刮泥功能，还可以有其它很多功能，如拧六 角螺母，拧各种螺丝，开瓶等。显然，发现这样的组合功能需求更为简单。 从上面可以看出，发现新需求本身并不是很难。 创新离不开知识。创新的过程需要利用大量的现有知识。有些需求的解决方法很简单， 如上面的多功能刮泥刀，通过一些日常知识就可以很容易地得到解决。有些需求的解决方法 则比较复杂，需要涉及多很多专业知识，例如，上面的A380客机。但是，这绝对不是说创 新很难。对于一些外行人来说，设计飞机这样的大型产品确实很难。但是要考虑到，一架飞 机的开发常常涉及来自众多领域的数万个专家，每个专家都专注于解决自己的领域问题，完 成这样的产品开发就不是一件特别难的事。 这里举个Apple公司的例子。iPod是Apple这两年推出的最成功产品之一。iPod并没 有创新出任何知识，它只是一个多种知识的完美结合体。为了比普通的MP3容量更大，iPod 采用了Toshiba的大容量、超薄硬盘，使得iPod可以储存上千首歌曲：为了满足用户在运 动中听歌的功能，iPo采用了大容量的闪存防震缓冲区；为了消除大容量硬盘带来的歌曲 更新速度慢的问题，iPod采用了IEEE1394的连接传输，使得数据传输速度达到400m/s, 更新上千首歌曲只要几分钟就能完成。 现代技术产品常常是各种技术的融合体。工程设计人员必须要有充足的知识面才能进行 现代技术产品的设计和创新。 3.2需求 前面讲到，创新的首要前提是发现新的需求。因此，这里将谈谈需求的概念，如何发现 需求，并对需求的起源进行分类，以帮助大家更容易、更系统性地去发现需求。 3.2.1需求的概念 需求(Demand或Need)可以被认为是人类对于理想世界的追求。需求起源于人类对现 实世界的不满(Dissatisfaction)。例如，夏天温度很高，会使人觉得很热（不满)，人类 因此就产生了对清凉世界的追求。 人具有各种“需求”；美国心理学家马斯洛在他著名的“需求层次”理论中把它们归纳为 “生存需求”、“安全需求”、“归属与爱的需求”、“尊重需求”、“认知和理解需求”、“审美需求”、 “自我实现需求”。 人的需求又可分为两类，一是缺失需求，一是生长需求。缺失需求主要包括生理需求、 安全需求、归属需求和尊重需求。这些需求的共同点就是一旦需求满足，动机就会减弱，甚
4 1） 人口密集的亚洲国家（如中国、印度等）的逐渐兴起，必然需要越来越多的大 型客机执行远距离航线的飞行； 2） 有过大型机场出入的旅客常常知道这些机场航班非常繁忙，飞机晚点是家常便 饭。限于空间的有限性，机场的扩建常常是一件非常容易的事； 3） 即便机场能扩建得很大，大型机场的调度由于起降次数过多也会非常难以操作。 再举一个简单的刮泥刀的例子。下图的左边是一个装修工常用的传统刮泥刀，中间的则 是一个新型的多功能刮泥刀，该刮泥刀既可以有刮泥功能，还可以有其它很多功能，如拧六 角螺母，拧各种螺丝，开瓶等。显然，发现这样的组合功能需求更为简单。 从上面可以看出，发现新需求本身并不是很难。 创新离不开知识。创新的过程需要利用大量的现有知识。有些需求的解决方法很简单， 如上面的多功能刮泥刀，通过一些日常知识就可以很容易地得到解决。有些需求的解决方法 则比较复杂，需要涉及多很多专业知识，例如，上面的 A380 客机。但是，这绝对不是说创 新很难。对于一些外行人来说，设计飞机这样的大型产品确实很难。但是要考虑到，一架飞 机的开发常常涉及来自众多领域的数万个专家，每个专家都专注于解决自己的领域问题，完 成这样的产品开发就不是一件特别难的事。 这里举个 Apple 公司的例子。iPod 是 Apple 这两年推出的最成功产品之一。iPod 并没 有创新出任何知识，它只是一个多种知识的完美结合体。为了比普通的 MP3 容量更大，iPod 采用了 Toshiba 的大容量、超薄硬盘，使得 iPod 可以储存上千首歌曲；为了满足用户在运 动中听歌的功能，iPod 采用了大容量的闪存防震缓冲区；为了消除大容量硬盘带来的歌曲 更新速度慢的问题，iPod 采用了 IEEE 1394 的连接传输，使得数据传输速度达到 400m/s, 更新上千首歌曲只要几分钟就能完成。 现代技术产品常常是各种技术的融合体。工程设计人员必须要有充足的知识面才能进行 现代技术产品的设计和创新。 3.2 需求 前面讲到，创新的首要前提是发现新的需求。因此，这里将谈谈需求的概念，如何发现 需求，并对需求的起源进行分类，以帮助大家更容易、更系统性地去发现需求。 3.2.1 需求的概念 需求（Demand 或 Need）可以被认为是人类对于理想世界的追求。需求起源于人类对现 实世界的不满（Dissatisfaction）。例如，夏天温度很高，会使人觉得很热（不满），人类 因此就产生了对清凉世界的追求。 人具有各种“需求”；美国心理学家马斯洛在他著名的“需求层次”理论中把它们归纳为 “生存需求”、“安全需求”、“归属与爱的需求”、“尊重需求”、“认知和理解需求”、“审美需求”、 “自我实现需求”。 人的需求又可分为两类，一是缺失需求，一是生长需求。缺失需求主要包括生理需求、 安全需求、归属需求和尊重需求。这些需求的共同点就是一旦需求满足，动机就会减弱，甚
至不再有追求的动力，而是向生长需求上转移。生长需求主要包括审美需求和自我价值实现 的需求，这两种需求具有无限性，当需求的动机得到满足后，不是停止了而是提出了更高的 需求。正是人类的这一需求特性，决定了人们的生活消费最终将会从产品机能消费为主向形 象消费、感觉消费为主进行转移，最终促进人类社会的文明和发展。人总是先逐一满足“缺 失需求”，才依次追求“生长需求”的实现。 以上关于需求的理解是建立在人文科学的研究基础上，是对于需求的一般性的认识。 3.2.2如何发现需求 需求发现是创新的起点。因此，如何发现需求就变得十分重要。这里首先以大家最熟悉 的自行车为例探讨如何发现需求。现代的自行车功能已经十分全面，性能也十分优越。自行 车进化至今天这个成熟的阶段也经历了一个漫长的历史过程。 最早的自行车概念是由法国人西弗拉克于1791年发明的。他发明自行车的想法源于一 次偶然事件。一次，他在街上行走，迎面碰上一辆四轮马车。由于街道不宽，街道上有个小 水洼，马车经过的时候把污水溅在了西弗拉克身上。在恼怒之余，他想要是马车没这么宽就 好了。因此，回去后，他就设计了一个只有前后两个轮的车一“快行脚”，这就是现代自 行车的始祖。快行脚是靠人跨在上面用双脚踩地实现行走的。 在西弗拉克发明快行脚后，一个德国人德莱斯于1818年又对其进行了改进。德莱斯是 村子的看林人，他每天都要从林子的这边走到林子的那边，觉得比较累。他觉得，要是有辆 车，能够让他走一阵，再停下来休息一阵就好了。由于西弗拉克的快行脚不能拐弯，不方便 他巡视树林，因此他设计出了可以拐弯的快行脚， 从快行脚的发明，可以总结出这样一个发现需求的过程性规律：首先，通过实践体会 生活，从中发现问题：其次，通过突破思维定势，寻求解决问题的方法。这样，就把问题 转化为了需求。 在生活中，我们常常会碰到各种问题。大部分时候，我们都习惯于这些问题，习惯于这 些问题带给我们或多或少的不快，而不能突破这些思维定势，去想办法解决这些问题。有时 候，这些问题存在着比较大的通用性，如果能找到比较合适的技术方案，就能创造出有广泛 市场价值的产品。 3.2.3需求起源分类 前面说过，需求起源于人类对于现实世界的不满(Dissatisfaction)。通过分析，我们 发现，这种对于现实世界的不满可以分为三类：1)功能缺失：2)性能不足：3)约束违反。 1)功能缺失 功能缺失是现实世界或系统对于某种功能的遗漏。这种遗漏常常会给我们带来很大的不 便。例如，由于西弗拉克的快行脚不能拐弯，这给看林人德莱斯带来很大的不便，因此他对 快行脚进行了改进，使得它可以拐弯。由于发现了人类需要娱乐，导致了电视机、录音机等 一系列产品的需求。 功能缺失可以分为两种情况。第一种情况是目前现实世界中不存在完成某种新功能的系 统。最早出现的很多技术产品都属于这一类情况，它们常常会产生重大的产品创新。例如， 电视机、空调、电机等的发明。这里给大家简单介绍一下电视机的发明。 上世纪初期，无线电技术广泛运用于通讯和广播以后，人们希望有一种能够传播“现场 实况”的电视机。世界上许多科学家都在着手研究。1906年，18岁的英国青年贝尔德雄心勃 勃，开始研究电视机。贝尔德在箱子上安放着一台马达，用它来转动“扫描圆盘”。扫描圆盘 四周戳着一个个小孔，可以把场景分成许多明暗程度不同的小光点发射出去。这样，一台最 原始的、只值几英镑的电视机便问世了。经过18年夜以继日的努力，1924年春天，他把一
5 至不再有追求的动力，而是向生长需求上转移。生长需求主要包括审美需求和自我价值实现 的需求，这两种需求具有无限性，当需求的动机得到满足后，不是停止了而是提出了更高的 需求。正是人类的这一需求特性，决定了人们的生活消费最终将会从产品机能消费为主向形 象消费、感觉消费为主进行转移，最终促进人类社会的文明和发展。人总是先逐一满足“缺 失需求”，才依次追求“生长需求”的实现。 以上关于需求的理解是建立在人文科学的研究基础上，是对于需求的一般性的认识。 3.2.2 如何发现需求 需求发现是创新的起点。因此，如何发现需求就变得十分重要。这里首先以大家最熟悉 的自行车为例探讨如何发现需求。现代的自行车功能已经十分全面，性能也十分优越。自行 车进化至今天这个成熟的阶段也经历了一个漫长的历史过程。 最早的自行车概念是由法国人西弗拉克于 1791 年发明的。他发明自行车的想法源于一 次偶然事件。一次，他在街上行走，迎面碰上一辆四轮马车。由于街道不宽，街道上有个小 水洼，马车经过的时候把污水溅在了西弗拉克身上。在恼怒之余，他想要是马车没这么宽就 好了。因此，回去后，他就设计了一个只有前后两个轮的车——“快行脚”，这就是现代自 行车的始祖。快行脚是靠人跨在上面用双脚踩地实现行走的。 在西弗拉克发明快行脚后，一个德国人德莱斯于 1818 年又对其进行了改进。德莱斯是 村子的看林人，他每天都要从林子的这边走到林子的那边，觉得比较累。他觉得，要是有辆 车，能够让他走一阵，再停下来休息一阵就好了。由于西弗拉克的快行脚不能拐弯，不方便 他巡视树林，因此他设计出了可以拐弯的快行脚， 从快行脚的发明，可以总结出这样一个发现需求的过程性规律：首先，通过实践体会 生活，从中发现问题；其次，通过突破思维定势，寻求解决问题的方法。这样，就把问题 转化为了需求。 在生活中，我们常常会碰到各种问题。大部分时候，我们都习惯于这些问题，习惯于这 些问题带给我们或多或少的不快，而不能突破这些思维定势，去想办法解决这些问题。有时 候，这些问题存在着比较大的通用性，如果能找到比较合适的技术方案，就能创造出有广泛 市场价值的产品。 3.2.3 需求起源分类 前面说过，需求起源于人类对于现实世界的不满（Dissatisfaction）。通过分析，我们 发现，这种对于现实世界的不满可以分为三类：1）功能缺失；2）性能不足；3）约束违反。 1）功能缺失 功能缺失是现实世界或系统对于某种功能的遗漏。这种遗漏常常会给我们带来很大的不 便。例如，由于西弗拉克的快行脚不能拐弯，这给看林人德莱斯带来很大的不便，因此他对 快行脚进行了改进，使得它可以拐弯。由于发现了人类需要娱乐，导致了电视机、录音机等 一系列产品的需求。 功能缺失可以分为两种情况。第一种情况是目前现实世界中不存在完成某种新功能的系 统。最早出现的很多技术产品都属于这一类情况，它们常常会产生重大的产品创新。例如， 电视机、空调、电机等的发明。这里给大家简单介绍一下电视机的发明。 上世纪初期，无线电技术广泛运用于通讯和广播以后，人们希望有一种能够传播“现场 实况”的电视机。世界上许多科学家都在着手研究。1906 年，18 岁的英国青年贝尔德雄心勃 勃，开始研究电视机。贝尔德在箱子上安放着一台马达，用它来转动“扫描圆盘”。扫描圆盘 四周戳着一个个小孔，可以把场景分成许多明暗程度不同的小光点发射出去。这样，一台最 原始的、只值几英镑的电视机便问世了。经过 18 年夜以继日的努力，1924 年春天，他把一