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==第九周：范式转变、公理设计与系统创新==

===关键词===
范式转变 公理设计（axiomatic design）系统创新（systematic innovation） [[TRIZ]] [[矛盾矩阵]]（contradiction matrix） [[摩尔定律]] 学习数据层

===本文===

顾学雍老师在课堂的开头又再次强调了一套自洽的语汇系统的重要性，在此强调了本课程的任务之一：

 任务：建立统一的语汇体系
 A paradigm shift requires new operating context.

随后，顾老师指出学校当前的目标：

 培养满足未来需求的学习者
 （学习者=学生+学校）

不断的对于学习目标的强调，使得我们在摸索中探索出自己的一套语汇系统，这不仅会对个人学习报告的风格产生影响，而且会对大家以后科研工作有着不小的帮助。


====Part 1：范式转变与S型曲线====
在第一部分的内容中，顾老师利用S型曲线直观的向我们说明了范式转变（paradigm shift）的驱动力（如图1与图2）：

[[Image:Each S-Curves signifies a Paradigm.PNG|400px]]  [[Image:Paradigm shifts driven by ….PNG|400px]] 
 该图包含的重要参数：
 1.市场时间（market time）
 2.实际顾客需求（actual customer demand）
 3.技术水平（technology performance）

综合两张图可以看出的结论是：技术的发展水平实际上是依赖于市场时间（到商品化阶段）

1.'''创新（innovation）阶段'''：开始新兴的技术，是处于创新阶段的，此时消费者的需求会大于市场的技术水平（？这是图中得出的结论），技术会不断发展；

2.'''竞争（competition）阶段'''：当整个技术逐渐发展，假定技术创新是不存在垄断的，这样的话，这种技术的市场是竞争性的，此时技术市场的供给会满足实际消费者需求；

3.'''商品化（commoditization）阶段'''：当整个市场已经达到成熟阶段的时候，也是对应于商品化阶段，公司、企业为了给自己留有足够的生存空间，战略上会使得技术的供给水平高于实际消费者需求，这样的“副作用”是可以超额带给消费者优质的消费体验。

====Part 2：公理设计====
在第二部分的内容中，顾老师向我们讲解了公理设计方面的知识内容，现将主要内容总结如下：

 公理：精确的观察，且不能被证明（accurate observation but cannot be proven）

1.好的“公理设计”的两大基本特点：独立性、最小信息容纳性

独立性：设计参数→功能需求  之间的过程精良满足功能函数（functional requirement）的之间的独立性

最小信息容纳性：包含最少与设计有关的信息，最大化设计的成功性

2.公理设计的运营模式

[[Image:structured abstraction.png|700px]]

其中包含的重要要点有：

①CA（customer attributes）domain

②FR（functional requirement）domain

③DP（design parameters）domain

④PV（process variable）domain

正如图中所示，这四个结构域之间是偶联的关系，这是设计的基本流程。最上游的是顾客，是驱动力。但是，个人认为顾客即CA结构域与功能要求之间是偶联的，因为顾客的需求首先要满足大众化与实际可执行性。

为了更好的应用好公理设计的内容，就引入了'''矩阵的运算思维'''。

通过矩阵的运算，主要解决的问题是了解功能需求（FR）之间的相关程度，这样有利于做出良好的决策。如图所示，

[[Image:matrix2.png|500px]]  [[Image:Matrix1.png|600px]]


 A矩阵代表FR1与FR2之间是相互独立的，因为矩阵X是对角矩阵；
 B,C矩阵代表FR1与FR2之间是半独立的，其中FR1不依赖与FR2，但FR2依赖与FR1或与之相反；
 D矩阵代表FR1与FR2之间是独立的，其中FR1与FR2之间是相互依赖的。

类似的，可以把这种简单的二维情况推广到n维情况中去（如上图——多维情况），这样可以单纯的通过矩阵X来了解各个功能需求之间的相偶联情况。

矩阵分析对于流程分析（工业流程、技术流程等）有着极大的简化，尤其是当情况比较变得复杂而不可捉摸时。

（ps：矩阵X中的数值有的时候需要关注，可以制造一张关联程度表，给不同情况之间的偶联情况给与一个定量的评估指标）

====Part 3：系统创新与矛盾矩阵====
顾老师接下来在讲解了系统创新相关的知识，包含以下两个主要内容：

 1.Systematic innovation=structural process + practical tools → deliver new values
 2.The tool: contradiction matrix

[[Image:Prism_of_TRIZ_Oxford_Creativity.png|thumb|400px]]

作为重要的系统创新分析工具，现在着重解释一下TRIZ理论与矛盾矩阵的内容。

【MBA百科】矛盾矩阵是阿奇舒勒将39个通用工程参数与40条发明原理有机地联系起来，建立起对应的关系，整理成39×39的矛盾矩阵表，是阿奇舒勒对250万份专利进行研究后所取得的成果，矩阵的构成非常紧密，而且自成体系。使用者可以根据系统中产生矛盾的2个通用工程参数，从矩阵表中直接查找出化解矛盾的发明原理，并使用这些原理来解决问题。

【MBA百科】TRIZ理论认为，产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突，而产生新的有竞争力的解。设计人员在设计过程中不断的发现并解决冲突是推动产品进化的动力。右图显示的是TRIZ理论的流程（摘自Wikipedia）
现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面：
 1.具有客观的进化规律和模式。
 2.各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。
 3.技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。

====Part 4：学习的数据层====
 '''学校的定位：未来的实验室'''

{| class="wikitable"
|+'''学习数据层层级划分'''
|-
|学习数据层
|数据内容
|智慧学习的应用
|-
|宏观
|统计趋势群体分析
|公共政策
|-
|中观
|团队协同资源调度
|优化组织协作效能
|-
|微观
|个别测验行为数据
|学习内容选择排序
|}
（表格摘自顾学雍老师第九周课件）

ps：这一部分有待之后学习周进行细化

===参考资料===
1.教学内容：[[顾学雍]] [[清华学堂109]]  2015/11/11; 2:20—5:00pm

2.图片来源：超越学科的认知基础——第九周课件

3.图片来源：维基百科 [https://en.wikipedia.org/wiki/TRIZ#Inventive_principles_and_the_matrix_of_contradictions TRIZ]

4.Resources from Wikipedia, MBA and Other websites