TRIZ理論應用于農業創新領域的前景與展望

宋彩霞

[摘 要]在農業創新領域，TRIZ理論的應用還在初級非系統化的推廣發展階段。文章以TRIZ理論為基本研究方法，梳理了其在創新領域的國內外研究現狀，分析了TRIZ創新理論與農業創新現狀結合的特點，并總結其在農業創新現狀中的啟示，最終提出對策建議。以期在現有水平上將TRIZ理論這種高效率、高創造性的思維系統地引進更深層次的農業創新進程中。

[關鍵詞]TRIZ理論；農業創新；啟示

[中圖分類號]F124.3 [文獻標識碼]A

1 引言

十九大報告專門強調，要始終把三農問題放在全黨工作的重中之重，加快農業農村的現代化。農業的現代化核心關鍵是要靠科技創新，因此有必要引進創新理念，提升農業科技自主創新能力，推動農業發展向創新驅動轉變。目前國內外對TRIZ以及在農業領域的研究主要集中在理論體系研究及拓展、技術創新方法及實踐應用兩個方面。

1.1 理論體系研究及拓展

阿奇舒勒和薩拉馬托對發明原理和標準進行了深入研究，延伸了現代TRIZ理論應用與發展（1990）；俄羅斯Vikentyev出版了TRIZ理論的案例實證研究的著作（1992）；美國Mann（2004）、Linde（2006）等分別基于物場模型提出新的矛盾矩陣Tirads以及在基于傳統理論提出了WOIS等理論，對TRIZ理論體系進行了深度的拓展；國內鄭稱德（2003）、熊開封（2009）、陳敏慧（2015）等系統歸納了TRIZ的產生發展、基本原理和常用工具，闡述了TRIZ理論的國內外應用與發展、問題與完善，豐富了國內TRIZ理論及其設計模型。

1.2 農業技術創新方法及實踐應用

舒爾茨的“收入價格流”理論認為必須引進技術變化這種新生產要素，這是改造傳統農業弊端的關鍵；典型的農業現代化國家比如美、法、日等在農業轉型升級過程中科技創新都發揮了關鍵性的作用，包括機械化、良種化、化學化、建立農業技術普及和技術指導組等；國內研究主要有：邵冰欣（2015）分別從物質資源保存、作物遺傳配種、栽培技術、農業機械以及生態農業等方面分析了TRIZ理論在智慧農業中的應用；周亞楠（2017）從農業產業聯盟創新的角度研究了基于TRIZ理論的推行方案。惠榮奎（2013）總結了TRIZ理論創新思維在農業科技創新中的問題與啟示等。

通過對現有文獻整理我們不難發現，關于TRIZ的系統理論推廣研究比較完善，對智慧農業以及農業轉型創新領域的結合應用研究較少且處于起步階段。文章將通過TRIZ理論與農業產業結合的啟示，將其原理由個體推廣至整個農業體系，提出創新性的構想。

2 在農業創新現狀中運用TRIZ的啟示

2.1 TRIZ在育種技術創新中的啟示

以雜交水稻為例，2017年青島海水稻研究發展中心白泥地實驗基地首批耐鹽堿水稻材料開始收割評測，產量最高的達到畝產620.95公斤。意味著我國“海水稻”研究取得了一大重要突破。育種發展就是一個最終理想解IFR的思維過程，運用矛盾矩陣工具進行矛盾分析，通過技術進化工具中的S曲線與八大進化法則，對其創新的規律性進行抽象總結，可以將水稻研究從單個雜交演進到一系列育種技術創新系統。首先對預品種設定目標和一種理想值，即品質優、產量高、抗逆強。而之前推廣的抗逆稻，比如南方的秈稻，很多人不愿意吃，但優質稻種子抗逆性又比較差，運用TRIZ分析，抗逆與品質形成一對技術矛盾，運用逆向運作原理（將傳統的優質母本與抗逆父本逆向置換）、分割原理（將IFR分為多個獨立的育種體系）、部分超越原理（改變傳統的參數限值）等加以解決，最終培育出抗逆性強的優質稻。由于技術系統是不斷的朝著完備性，提高理性度的方向轉化的，考慮到2020年，中國人口可能會增至14.5億左右，隨著工業化的進程，耕地面積每年都在減少。據測算，我國鹽堿地總數約15億畝，如果在1億畝鹽堿地推廣“海水稻”，按畝產300公斤保守計算，年產量也將達到300億公斤，能養活8000萬人口。讓原來無所用處的鹽堿地成為水稻的種植區，體現了TRIZ理論中的變害為利原理，既增加了水稻產量，又由于水稻在惡劣的環境里生長，很難長病蟲害，幾乎用不著農藥，也增加了土地的營養成分，同時用耐鹽堿水稻自行改良無法耕種的荒地也體現了TRIZ理論中的自助原理。小區試驗田種植、產量評測和最終大田種植還有一定區別，后續還有一系列研究環節。借用TRIZ理論，其最大的優勢是將問題中的矛盾沖突轉化為利益點，基于進化法則規律來創新過程，通過克服經驗累積與大量試錯法的傳統方法，提高創新效率，快速解決問題，也可以加快后續環節的進程。

2.2 TRIZ在設施農業創新中的啟示

以溫室大棚和植物工廠為例，改變了自然的溫度與濕度，實現了不同季節的作物收種，其中的柔性外殼和薄膜設計原理可以應用于更多作物自然環境的改變以提高產量；利用現有農業超干燥貯藏技術和超低溫保存技術中的局部質量改善原理以及惰性環境原理，可以廣泛應用于農業領域內的資源保存體系；從現在高速插秧機、無人機灑藥施肥等現代化設施中可以抽離出系統替代法原理、組合原理以及多孔原理繼續應用于GPS放牛等發明技術，提高工作效率，進一步釋放勞動力，減低生產成本。

2.3 TRIZ在農業能源環保創新中的啟示

國家每年的畜禽糞大約38億噸，現有的做法是將這些糞污轉化為有機肥還原到農田中，既減輕了環境污染，又提升了土壤的有機質。還有沼氣池，秸稈還田等現有做法，其將一物多用原理、中介原理和自生自棄原理延伸，進而可以將發酵產生的難聞氣體通過厭氧細菌的作用，產生可以用來做照明和燃料的可燃氣體。到2016年底，我們國家畜禽分污的資源化利率達到了60%以上，秸稈的綜合利用率達到了80%以上，可以繼續運用變害為利原理以及替代法原理，實現在農業的畜禽廢物資源化利用和有機肥替代化肥進一步推廣，實現大規模綠色發展。

2.4 TRIZ在農業體制機制創新中的啟示

現存的農業創新成果轉化率低，可以將TRIZ理論預測技術需求與大數據預測結合，通過數據挖掘構架一個基于發明原理的知識庫，激發創新人員的靈感，更新加速創新的周期；利用反饋原理與中介原理創新推廣轉化的模式機制，比如“企業+科研院校+推廣部門+農戶”，實踐證明已經取得了很好的效果。此外農業科技產業聯盟現存的問題是如何整合全國的相關力量包括大學的、企業的、政府的、科研單位等等各方成員的意見，集成創新。如果可以將TRIZ中的九屏幕法、科學效應庫、矛盾矩陣等融入創新項目立項中，可以有效地避免的思維盲區，對問題形成一個全面的認識，提升創新過程的科學程度。

3 TRIZ應用于農業創新中的問題與建議

（1）科技創新以及機械化的運用，需要大量的年輕一代以及專業人士。即需要一支專業精通、技術過硬的專業技術人員隊伍和一支“有文化、懂技術、會管理、善經營”的新型農民隊伍。加大對農村實用人才關于TRIZ創新理論的培訓，幫助農民掌握科學技術本領。鼓勵外出務工農民帶技術、帶資金回鄉創業，成為建設現代農業的帶頭人。支持工商企業、大專院校畢業生、鄉土人才創辦現代農業企業。

（2）在農業科技產業聯盟中推行TRIZ理論，除了要加強成員的TRIZ理論培訓外，還要充分考慮理論與農業科技領域的結合。建立創新激勵機制，將創新納入員工績效考核，在聯盟內部形成積極活躍的創新氛圍；再一個是要建立一個有效及時的溝通通道，打破知識領域的界限，使知識可以無障礙地在聯盟內傳遞，增強伙伴成員之間的信任；最后一點比較重要的是政府方面需要適當增加農業科技支出，構建農業科技服務體系，利用大數據、互聯網+等與TRIZ理論結合，不斷提升科技服務水平。

（3）創新成果轉化率從某種程度上是制約創新的一個重要因素，再好的成果不能轉化為生產力，不能與經濟結合，就會受到很大的限制。要解決這個問題要以企業為主體，以市場為導向來做產學研的深度融合，以農業功能區和現代農業園區建設為載體，其模式是以項目引領產業，以園區帶動地區。首先組織專家的團隊進行規劃和設計，給項目進行準確地定位和方向的把握。通過技術團隊幫助種植，給管理者進行培訓，包括給農民進行培訓，形成從種子到餐桌的全產業鏈模式。最后以合資的形式或者是以資本運作的形式來完成一個園區的整體商業模式，使它良性地運行下去。

（4）農業科技水平與發達國家還存在一定差距。具體體現在大型農業機器設具裝備、人工智能、綠色制造等領域大多依賴進口；再一個是大型畜種大部分也是靠引進，應該充分利用TRIZ理論的問題解決體系流程，縮短研究周期，減少試錯次數，提高自主創新機械化水平，推進大型畜種的育種工作。

4 結語

根據舒爾茨理論，通過技術進步和提高人力資源素質，并通過讓農民獲利的機制來改造傳統農業，是一種“內涵式”的發展模式，能從根本上提高農業的發展質量。TRIZ理論可以有效地解放人們的傳統思維，推進人們創造發明的進程。將TRIZ理論靈活地應用于現代農業中，并建立與之相配套的科技創新體系，有利于在我國現代農業中實現創新，促進我國現代農業更快、更好地發展。加快農業科學技術創新的步伐，有必要借鑒和引入現代的創新思維和方法，以提高創新的效率。

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