關于創新設計競爭力的再思考

◎ 全國人大常委會原副委員長、兩院院士中國產學研合作促進會會長 路甬祥

關于創新設計競爭力的再思考

◎ 全國人大常委會原副委員長、兩院院士中國產學研合作促進會會長 路甬祥

當前，提升創新設計能力已列入“中國制造2025”發展綱要，列為服務型制造專項行動計劃的重要內容。從歷史汲取有益啟示，認知設計的動力和環境，研究創新設計競爭力評價，對于制訂創新設計規劃，改革設計教育，建設先進設計文化，提升創新設計能力，促進向中國創造轉變，建設科技創新強國，都很有意義。

經過近三年努力，我們理清了設計的進化和科學內涵，設計對提升自主創新能力、促進向中國創造轉變的重要作用；深化了對知識網絡時代設計3.0特征的認知；組織了中國創新設計產業戰略聯盟、創新設計論壇和“中國好設計”選評等。研究成果已獲得國內外同行的普遍認同。提升創新設計能力已列入“中國制造2025”發展綱要，列為服務型制造專項行動計劃的重要內容；工程院啟動“設計競爭力”研究項目；工信部委托工程院等研究提出“制造業創新設計發展行動綱要”。

從歷史汲取有益啟示，認知設計的動力和環境，研究創新設計競爭力評價，對于制訂創新設計規劃，改革設計教育，建設先進設計文化，提升創新設計能力，促進向中國創造轉變，建設科技創新強國，都很有意義。

一、歷史的啟示

設計是人類設想計劃實施創新的起點。萌芽于新石器時代，引領創造數千年農耕文明的傳統設計，主要依靠經驗和技藝傳承，利用天然材料和人力畜力等，可謂設計1.0。中華民族曾設計發明火藥、指南針、活字印刷、造紙術、瓷器、絲綢，建造趙州橋、都江堰、故宮建筑群等，走在世界前列。

17世紀中葉，牛頓力學成為近代自然科學的基礎，資產階級革命加速資本主義發展，激勵科技與產業創新，工場手工業繁榮，機械設計興起。英國人設計創造飛梭織機、紡紗機、蒸汽機、加工設備、火車、輪船等，機械設計引領了工廠化、機械化為標志的第一次工業革命，競爭力快速提升，1860年已占世界工業產值的34％，成為“日不落帝國”。19世紀中葉，法拉第、麥克斯韋爾創立電磁感應定律和電磁場理論。由于重視教育和研發投入，建立現代大學和職業教育制度，培育創新人力資本，建立先進工業標準，保護知識產權等，德、美等國機電設計創造大量涌現，科技與產業創新能力逐漸超越英國。西門子、貝爾、愛迪生等分別設計發明直流發電機、有線電話、電燈和電力系統。交流電動機、變壓器、電車、無線電、電冰箱、電視機等也相繼被設計發明，人類跨入電氣化時代。熱力學、高分子化學為內燃機和石油化工提供了知識基礎。德國工程師奧托、戴姆勒、狄塞爾設計發明內燃機。美國人埃利斯用煉廠氣中的丙烯合成了異丙醇，德國林德公司實現了從裂解氣中分離乙烯，并合成化學產品。這都為第二次工業革命提供了新動力、新材料?；诜e累起來的材料學、結構力學、流體力學、機械工程等科學知識和技術基礎，本茨設計成功具有現代汽車基本特征的汽車，內燃機車、船艦也相繼被設計發明。1903年，美國萊特兄弟設計制成一架內燃機動力飛機，開啟了航空產業的序幕。電機電器和機電設計創新引領實現了以電氣化、自動化為標志的第二次工業革命。20世紀中葉以來，計算機、半導體、集成電路、操作系統與應用軟件、網絡等創新設計與發明，支持帶動了數控機床、柔性制造系統的發展，美國繼續引領機械電子一體化設計創新。工業時代的現代設計更依靠科學知識、技術與藝術的融合，依靠專業設計師和團隊，采用鋼鐵、合金、聚合物等人造材料，使用設計工具與軟件等，設計進入設計2.0階段。

進入新世紀，信息網絡、新材料、新能源、智能制造、生物技術等創新突破，正醞釀推動新的科技革命與產業變革?；ヂ摼W、物聯網創新應用日新月異，信息大數據成為最具價值、可近零成本分享的創新資源，共創分享經濟興起。人們在追求個性化、定制式設計制造和消費的同時，更加關注人與自然的協調發展。知識網絡時代，設計的價值理念、環境、方法發生新變化，進化為設計3.0，呈現綠色低碳、網絡智能、開放融合、共創分享等新特征，即：創新設計綠色低碳產品、工藝流程，實現全生命周期與整體系統的綠色化成為新目標；實時傳感、VR/AR、AI成為核心技術，網絡協同設計智能產品與裝備、網絡智能制造服務成為新業態；學科交叉、創新跨界融合，方法多樣融合，終端·云端/軟·硬件開放融合，跨國人才智力開放融合，開放融合成為新常態；大數據、云計算、產業云等成為設計眾創新平臺，共創分享成為新共識；能源運載、空間海洋、醫療健康、微納系統、安全國防等戰略新興領域成為創新設計制造的新高地。

歷史經驗證明，創新是經濟社會發展的不竭動力，創新國家引領世界，創新企業引領行業。科技創新是核心，創意創造、設想設計是科技與產業創新的起點和關鍵。需要知識傳承和創新、信息和經驗的共創分享，需要市場公平競爭和知識產權保護制度激勵，需要開放合作、自由包容的創新文化氛圍，在知識網絡時代更需要網絡和大數據支持。

二、設計的動力和環境

1. 動力

創造更美好生活的夢想是設計的不竭動力。創意創造、創新設計引領推動文明進步，開拓創造更美好的未來。想象力、創造力是自主設計創新的不竭源泉。適應市場需求、競爭市場份額、創造新需求、開拓新市場是設計創新的強大動力。網絡、大數據為設計注入了協同共創新動力。知識技術、價值理念、體制機制、方法路徑、創意創造構成設計創新的五大動力要素。

知識技術創新是設計創新動力的基礎和核心。核磁共振成像（MRI）是基于人體組織中氫原子核在磁場中受射頻電磁脈沖激勵發生共振—弛豫的科學知識，并應用高靈敏線圈接收共振弛豫信號和圖像重建計算技術等設計研制的高端層析診斷設備。舉世矚目的AlphaGo軟件設計基于圍棋知識信息大數據、人工智能和超算技術等。

價值理念創新是設計創新動力的靈魂和源泉。比爾·蓋茨理念先進，率先認識操作系統和應用軟件的巨大價值，領導微軟設計研發Windows、IE、Office等，引領PC產業發展，改變了人們工作生活方式。馬云在創建阿里巴巴之初，就以為用戶提供可靠便捷電商平臺的價值理念，不僅設計創造了第三方支付工具——支付寶，更設計創建了阿里巴巴信用體系，共創客戶信用大數據，鑄就了阿里巴巴和螞蟻金服等成功的基石。

體制機制創新是設計創新動力的制度保證。開放合作、政產學研用金協同是凝聚創新動力的有效體制機制。中國高鐵、北斗導航、大運20、蛟龍深潛等都是創新設計、發揮制度優勢、協同創新的成果。安卓系統、App.Store、微信等共創平臺設計是匯聚網絡眾創動力的成功實例。

方法路徑是成就設計創新動力的重要因素。漸進型設計創新，可提升制造服務質量效率、降低成本，提升競爭力。愛立信、摩托羅拉、諾基亞等不斷改進產品設計，提高品質、適應需求，曾贏得近60％的全球手機市場。華為堅持高強度研發投入，自主創新設計系統解決方案，并以超強協同執行力，突破芯片、算法、軟件等核心技術，引領全球網絡通訊設備制造服務，成為中國企業創新跨越的典范。

獨特創意是設計原創力的關鍵要素。將創造開拓新市場，重塑產業新格局，引領發展新方向。喬布斯以獨特創新思維、全新的移動智能終端應用價值和目標創意，設計創造系列產品ipod/iphone/ipad等，顛覆已有市場格局，改變了人們的生活方式。深圳大疆前瞻創意，創新集成高性能攝影平臺、飛控軟件、無線傳輸、模塊化設計、網絡營銷等，設計創造消費類攝影無人機，一度占有70％市場，引領全球。

2. 環境

開放自由、多樣包容、鼓勵創意創造的社會氛圍是設計創新的沃土。始于14世紀中葉的歐洲文藝復興，沖破宗教束縛，思想解放、自由民主的氛圍促進了歐洲科技與藝術的繁榮，杰出的藝術創作、建筑設計與技術創新大量涌現；盛唐開放的貞觀之治，宋明開明寬松的社會環境，都曾促進了我國科學文化、設計創造的繁榮。長期閉關鎖國和腐敗落后的封建統治，束縛了中華民族設計創造的活力。

開放公平的市場競爭，共創分享知識信息資源，依法保護知識產權，是激勵保護創新設計的必要環境。英國引領第一次工業革命，專利特許授權也萌發于英國。但隨著在全球占有大量殖民地，削弱了公平競爭環境，技術創新與設計競爭力也逐漸衰落。而依靠科技與產業創新，競爭全球市場的新興工業化國家——德國、美國等設計創造競爭力快速提升，引領了第二次工業革命和當代數字化、信息化、智能化的進程。新中國成立以來，堅持獨立自主發展道路，尤其是改革開放以來，確立發展社會主義市場經濟，保護公私物權與知識產權，加入WTO融入全球市場，實施創新驅動發展戰略，推進“一帶一路”建設等，為創新設計創造了前所未有的發展大環境。

全球網絡、大數據、云計算、云平臺為創新設計造就了全新的信息網絡、物理和計算環境。進入新世紀，無線寬帶、物聯網、實時傳感、數字地球、超級計算、人工智能等快速發展，促進全球知識信息快速擴增匯聚，為設計制造服務提供了共創分享新環境；中國互聯網、物聯網、無線寬帶基礎設施居世界前列，網絡電商、智慧物流、智慧城市、智能制造快速發展，超級計算領跑全球，移動終端用戶超過10.6億，倡導“大眾創新、萬眾創業”，形成了共創分享的創新設計好環境。

三、設計競爭力評價

設計競爭力應以可統計、可評測、可比較的數據為依據，針對企業、行業、城市和國家分別建立科學評價函數，并采用數據分析、專家評估和網絡測評等多元分級加權、動態比較等科學方法。

市場競爭力評價。包括：設計服務產業的總量和占比；創新設計帶來的產品服務增值率、增長率和溢價水平；創新設計產品服務在全球細分市場的占有率，同業贏利的占比，為用戶、社會創造的價值等。

引領能力評價。包括主要產業領域OEM、ODM、OBM的比例；中高端市場份額，高贏利產品、產業的占比，引領全球的產品與服務；設計創新引領全球、受人尊敬的跨國企業、全球著名品牌，在細分行業全球領先的“專精特優”中小企業；引領全球、引領行業的業態創新；自主創新和應用先進設計理論、工具軟件、計算方法和數據平臺的能力和普及程度等。測評在全球產業鏈、價值鏈中的地位。全球著名設計獎項中的占比和發展態勢可作為評價參考，但不應賦予過高權重。

持續發展能力評價。投入率、投入增長率，標征設計能力持續提升的資源基礎；設計綠色低碳指數是對可持續發展源頭貢獻的評價；承擔社會責任，保障生命生態、公共國家安全，依法保護公私產權，促進社會公平和諧，應列為可持續發展的必備指標；設計標準的國際化、先進性是提升設計全球競爭力和持續發展能力的必然要求和重要指標；教育培訓與創新人才的規模、質量和結構，構成創新設計人力資本持續發展指數，青年人才是創新設計的未來和希望；法規政策設計、協同創新體制是制度保障；設計文化是設計品質和能力持續提升的根基。

四、設計教育和設計文化

1. 改革設計教育

培育先進理念和創造精神。理念是創新設計之魂，創意是創新設計之源，人才是創新設計之本。設計教育首要任務是教育引導確立先進科學理念和價值觀，培育創意創造和創新創業精神。培育設計創造的興趣、自信心，激發人的想象力、創造力，遠比傳授灌輸知識更重要。引導認知設計新趨勢、新技術，樹立新價值、新目標，比傳授學習模仿技藝更重要。

堅持理論與實踐相結合。創意創造、創新設計源于實踐，源于用戶體驗和各方參與，源于對需求和市場的前瞻和開拓能力。已有設計理論，是前人對于設計創新實踐和規律的歸納，設計實踐和理論創新永無止境。在教授設計理論的同時，更應與好設計案例研討、設計創新實踐緊密結合。

拓寬知識基礎，培育協同設計、合作共贏能力。知識網絡時代的創新設計不僅需要技術與藝術的融合，更需要科學技術、經濟社會、人文藝術、生態環境等知識融合，需要培育求索新知識、分析理解大數據的數學方法和計算能力，引領推動信息化、網絡化、智能化；不僅需要創新思維、創意創造，更需要培育吸引凝聚跨界人才，以及設計構建共創分享平臺、網絡和機制的能力；需要拓展全球視野，吸納融匯國際先進設計理念、知識和技術，眾籌全球設計教育資源，創造開放合作的國際化教育環境。

2. 建設設計文化

設計文化決定創新設計的特質和品格。在工業化、現代化的進程中，工業國家形成各具特色的設計文化。美國重視基礎前沿研發投入，注重提升STEM能力，鼓勵自由探索、創新創造，形成了創新引領的設計創造文化；德國是后起制造強國，在全球市場競爭中，依靠富有特色的自然科學、數學、工程與職業教育，以及先進的工業標準，形成了優質誠信的德國設計制造文化；法國、意大利文化藝術底蘊深厚，孕育了優雅華麗設計文化特質；國情傳統使日本形成了精致實用的設計文化。實現向制造強國跨越，必須培育建設具有中國特色和符合時代要求，尊重創新創造、追求精益求精，恪守誠信合作、崇尚共創共贏的先進設計文化。

(本文編自路甬祥會長在第十八屆中國科協年會“海峽兩岸暨港澳科技合作論壇”上的報告)