技术创新中1＋1＞2的新命题

1＋1＝？，这是每个人在童年都会被问及的原始算术题。

（1＋1）也是大数学家陈景润终生奋斗也尚未最终解开的“哥德巴赫猜想”。

1＋1＝？的正确答案无疑是1＋1＝2。必然是“出了错”，才可能有人回答1＋1≠2。

在科技工作中，1＋1＝？却另有新意。

工程师若回答出　1＋1＜2，可能就是蠢才或不负责任；

工程师若回答出　1＋1＝2，可能就是平庸之辈或不求上进；

工程师若回答出　1＋1＞2，他肯定是创新型人才或许干练精明。

   1＋1＞2溯源

〔美〕阿瑟·W·伯克斯教授是第一批电子计算机的主要设计师之一，在回答“您同意这样一个命题吗？整体大于它的各部分之和”的采访时说：“我的说法是整体等于它的各个部分之和加上它的组织性。我有一种理论：人的意识也是人体的一种组织性，人的创造性就是它的体现。”（《世界科学》，N_O.4，1987）。伯克斯的理论被人很通俗地说成为1＋1＞2，长久广为传播，不只是证明伯克斯理论的正确，也体现科学技术很需要这种卓越的表达力。

〔英〕理论物理学家保罗·戴维斯著《上帝与新物理学》中，首先研究了“宇宙如何获得组织性”的主题。

工程师以联想和类比思维，就必然会感悟到技术创新绝对绕不开技术的“组织性”问题。

  钱学森妙解1＋1＞2

航天之父钱学森在美国学习和工作20年，著有《工程控制论》，1955年回国后翻译出版，于1980年获得自然科学一等奖。钱学森在发展和建立工程控制论和系统学中有一个很特别的科学观点：用质量不大好的零部件，采用“工程控制协调”的方法，完全可以造出导弹和火箭。

　技术创新也能1＋1＞2

新产品技术设计中有一种精典方法，就是采用对称和平衡的设计及其相应工艺，来保障仪器仪表的性能。如过去的差分放大器、运算放大器，各种非电量测量的敏感电桥等。实际表明：即便非常严密周到的对称和平衡设计，最终性能有时却差强人意。

笔者从1974年起就用类似钱学森那种工程控制协调的技术思维和技术方法，那就是有预谋地主观故意“出了错”，人为地打破原有的对称和平衡，通过“综合补偿”即“整体协调”去实现仪器仪表的优良性能，综合补偿这个词组、技术概念、技术方法，我已经使用了36年。

以最简单的运算放大器为例来指点迷津：

所有的教材和专著都是对称和平衡输入的设计，即输入电阻R_-=R_＋（例如都是5.1KΩ），其输出V_０的漂移（主要是温度漂移）有时仍然比较大。如果不想更改设计和提高成本，又要求放大器稳定性有大幅度提高，或许1＋1＞2就是一种受欢迎的捷径。

创新的思路和方法是让R_-≠R_＋，打破原有想像中的平衡（实际上可能并不平衡），根据原设计漂移的正负方向及其大小，合理选择R_-＞R_＋或R_-＜R_＋，并定量地确定其阻值，就能轻而易举地实现接近零漂移的“低漂移”。

在此时的仪器仪表设计中，对每个部件的性能都不必苛求，甚至还可以适度放宽，越简单越好，完全可以通过零部件相互间的合理衔接与匹配的柔性措施，从而得到完善的整体协调。

这种综合补偿即整体协调非常简单而有效，具有普遍的方法论意义。以某个部件的局部无序为代价，在整机中创造出有序来，无疑为高明之举。将此法用于采用热导敏感电阻电桥的多种气体分析器，都有上佳的表现。其核心秘密就是充分发挥人的创新意识和深入的整体性研究，突出和强调了技术内在的组织性，刻意做到与众不同的精密组织性。

   1＋1＞2的哲学内涵

工程控制协调和整体协调都具有深厚的哲学内涵。经典绝学《易经》中也有“人和宇宙互为协调”的哲学理论。可见“协调”的概念不仅是方法，更重要的是哲学内涵。

·　矛盾的普遍性：所有仪器仪表的稳定性都是最重要也是最困难的技术性能和技术指标。

·　主要矛盾：仪器仪表的温度漂移是决定其稳定性的关键影响因素和主要矛盾。

·　主要矛盾方面：能够有方法控制（能定量更好）和改变仪器仪表的漂移，是解决仪器仪表温度漂移的主要方面，原来那些经典方法则退居其次。

·　平衡是暂时的，不平衡才是绝对的：不但心地坦然地承认原设计难于避免的事实上的不平衡，也不必怀疑技术创新中打破原有局部对称和平衡的大胆创意和逆向思维。

·　实践是检验真理的唯一标准：生产实践和工程实践都能证明综合补偿即整体协调的有效性和易操作性，更难能可贵的是，它几乎没有负作用。

·　哲学的使命：哲学就是研究事物发展的普遍规律，有人说哲学家的工作就是设计概念。国际盛行的TRIZ理论也强调工程师要能定义或重新定义概念。本文涉及新的技术概念就有综合补偿、整体协调和低漂移等。任何开创性的新产品设计往往都需要经历早期的概念设计阶段，新的概念是技术的生命。

有智慧的工程师必然将技术与哲学并用，从而为技术重新定向，设计出新的技术机制。

1＋1＞2的技术思维

（1）任何新产品设计都应该高度关注那些难以看见的微观技术，微观技术最能决定技术设计的深度，进而决定仪器仪表产品的技术高度。技术内在的强大组织性，也可看作是这种微观技术。

（2）影响仪器仪表的性能的绝不是单一的部件和技术要素，即便像热导敏感电阻电桥那种精确配对的敏感桥臂元件组也不是。第一个认识误区是，所谓精确配对存在虚假性，可能并不精确，而只是因为主观性而误认为精确。第二个认识误区是，轻视或忽略了电桥之外其它部件和诸多技术要素的难于评估的不利影响，存在严重的片面性。正是这两种偏差使得工程师们受阻于虚假的直观事实，发现不了隐秘的技术真实，所以他们才很盲目、很被动、很低效和很无助。

（3）综合补偿即整体协调之所以有效，因为实事求是地承认了各种客观存在的不对称和不平衡，也没有无根据地放过任何一种不利的影响因素，周到地处置各种细微的技术要素，务实地以整机优良性能为技术设计目标，技术手法也简单利索。

（4）从工程控制协调联想类比到整体协调，再到在线分析系统追求“协调的运行效果”的技术理念，由“协调“一词可见，人类智慧是相通的，向大师们（如航天之父钱学森、TRIZ之父阿奇舒勒）求教问计，构建联想与类比机制就非常必要了。

（5）任何成功的工程师都必定有属于他自己的技术观和方法论，并且显示出深厚的文化背景和哲学内涵。以创新思维去认识和实践技术的组织性，或许是工程师进化为技术专家的转折点和技术标志。

（6）因为有了技术的强大组织性，这才会有1＋1＞2。1＋1＞2，是任何成功的工程师都应该玩得转的绝技。

  1＋1＞2就是最终理想解

国际流行的发明问题解决问题理论TRIZ（即萃智）的九大创新体系之一是最终理想解（IFR），有如下四条评估标准：

保留了原系统（即设计或产品）的优点；

消除了原系统的不足；

没有使系统变得更复杂；

没有引入新的缺陷。

由此可见，最终理想解虽然严密和严格，综合补偿即整体协调所实现的1＋1＞2，也完全符合TRIZ理论中最终理想解的高端标准和苛刻要求。

  关于1＋1＞2的初步结论

成熟技术真正的秘密就在于技术本身内在的强大组织性，用1＋1＞2形象表达的整体协调就是技术组织性的外在表现，工程师有强烈的创新意识和创新思维才能最大限度地激活技术的组织性，引导他走向技术创新的极大成功。

一个高度开放的现代企业，其技术必然应该具有强大的组织性。