TRIZ理论应用于农业创新领域的前景与展望

宋彩霞

[摘 要]在农业创新领域，TRIZ理论的应用还在初级非系统化的推广发展阶段。文章以TRIZ理论为基本研究方法，梳理了其在创新领域的国内外研究现状，分析了TRIZ创新理论与农业创新现状结合的特点，并总结其在农业创新现状中的启示，最终提出对策建议。以期在现有水平上将TRIZ理论这种高效率、高创造性的思维系统地引进更深层次的农业创新进程中。

[关键词]TRIZ理论；农业创新；启示

[中图分类号]F124.3 [文献标识码]A

1 引言

十九大报告专门强调，要始终把三农问题放在全党工作的重中之重，加快农业农村的现代化。农业的现代化核心关键是要靠科技创新，因此有必要引进创新理念，提升农业科技自主创新能力，推动农业发展向创新驱动转变。目前国内外对TRIZ以及在农业领域的研究主要集中在理论体系研究及拓展、技术创新方法及实践应用两个方面。

1.1 理论体系研究及拓展

阿奇舒勒和萨拉马托对发明原理和标准进行了深入研究，延伸了现代TRIZ理论应用与发展（1990）；俄罗斯Vikentyev出版了TRIZ理论的案例实证研究的著作（1992）；美国Mann（2004）、Linde（2006）等分别基于物场模型提出新的矛盾矩阵Tirads以及在基于传统理论提出了WOIS等理论，对TRIZ理论体系进行了深度的拓展；国内郑称德（2003）、熊开封（2009）、陈敏慧（2015）等系统归纳了TRIZ的产生发展、基本原理和常用工具，阐述了TRIZ理论的国内外应用与发展、问题与完善，丰富了国内TRIZ理论及其设计模型。

1.2 农业技术创新方法及实践应用

舒尔茨的“收入价格流”理论认为必须引进技术变化这种新生产要素，这是改造传统农业弊端的关键；典型的农业现代化国家比如美、法、日等在农业转型升级过程中科技创新都发挥了关键性的作用，包括机械化、良种化、化学化、建立农业技术普及和技术指导组等；国内研究主要有：邵冰欣（2015）分别从物质资源保存、作物遗传配种、栽培技术、农业机械以及生态农业等方面分析了TRIZ理论在智慧农业中的应用；周亚楠（2017）从农业产业联盟创新的角度研究了基于TRIZ理论的推行方案。惠荣奎（2013）总结了TRIZ理论创新思维在农业科技创新中的问题与启示等。

通过对现有文献整理我们不难发现，关于TRIZ的系统理论推广研究比较完善，对智慧农业以及农业转型创新领域的结合应用研究较少且处于起步阶段。文章将通过TRIZ理论与农业产业结合的启示，将其原理由个体推广至整个农业体系，提出创新性的构想。

2 在农业创新现状中运用TRIZ的启示

2.1 TRIZ在育种技术创新中的启示

以杂交水稻为例，2017年青岛海水稻研究发展中心白泥地实验基地首批耐盐碱水稻材料开始收割评测，产量最高的达到亩产620.95公斤。意味着我国“海水稻”研究取得了一大重要突破。育种发展就是一个最终理想解IFR的思维过程，运用矛盾矩阵工具进行矛盾分析，通过技术进化工具中的S曲線与八大进化法则，对其创新的规律性进行抽象总结，可以将水稻研究从单个杂交演进到一系列育种技术创新系统。首先对预品种设定目标和一种理想值，即品质优、产量高、抗逆强。而之前推广的抗逆稻，比如南方的籼稻，很多人不愿意吃，但优质稻种子抗逆性又比较差，运用TRIZ分析，抗逆与品质形成一对技术矛盾，运用逆向运作原理（将传统的优质母本与抗逆父本逆向置换）、分割原理（将IFR分为多个独立的育种体系）、部分超越原理（改变传统的参数限值）等加以解决，最终培育出抗逆性强的优质稻。由于技术系统是不断的朝着完备性，提高理性度的方向转化的，考虑到2020年，中国人口可能会增至14.5亿左右，随着工业化的进程，耕地面积每年都在减少。据测算，我国盐碱地总数约15亿亩，如果在1亿亩盐碱地推广“海水稻”，按亩产300公斤保守计算，年产量也将达到300亿公斤，能养活8000万人口。让原来无所用处的盐碱地成为水稻的种植区，体现了TRIZ理论中的变害为利原理，既增加了水稻产量，又由于水稻在恶劣的环境里生长，很难长病虫害，几乎用不着农药，也增加了土地的营养成分，同时用耐盐碱水稻自行改良无法耕种的荒地也体现了TRIZ理论中的自助原理。小区试验田种植、产量评测和最终大田种植还有一定区别，后续还有一系列研究环节。借用TRIZ理论，其最大的优势是将问题中的矛盾冲突转化为利益点，基于进化法则规律来创新过程，通过克服经验累积与大量试错法的传统方法，提高创新效率，快速解决问题，也可以加快后续环节的进程。

2.2 TRIZ在设施农业创新中的启示

以温室大棚和植物工厂为例，改变了自然的温度与湿度，实现了不同季节的作物收种，其中的柔性外壳和薄膜设计原理可以应用于更多作物自然环境的改变以提高产量；利用现有农业超干燥贮藏技术和超低温保存技术中的局部质量改善原理以及惰性环境原理，可以广泛应用于农业领域内的资源保存体系；从现在高速插秧机、无人机洒药施肥等现代化设施中可以抽离出系统替代法原理、组合原理以及多孔原理继续应用于GPS放牛等发明技术，提高工作效率，进一步释放劳动力，减低生产成本。

2.3 TRIZ在农业能源环保创新中的启示

国家每年的畜禽粪大约38亿吨，现有的做法是将这些粪污转化为有机肥还原到农田中，既减轻了环境污染，又提升了土壤的有机质。还有沼气池，秸秆还田等现有做法，其将一物多用原理、中介原理和自生自弃原理延伸，进而可以将发酵产生的难闻气体通过厌氧细菌的作用，产生可以用来做照明和燃料的可燃气体。到2016年底，我们国家畜禽分污的资源化利率达到了60%以上，秸秆的综合利用率达到了80%以上，可以继续运用变害为利原理以及替代法原理，实现在农业的畜禽废物资源化利用和有机肥替代化肥进一步推广，实现大规模绿色发展。

2.4 TRIZ在农业体制机制创新中的启示

现存的农业创新成果转化率低，可以将TRIZ理论预测技术需求与大数据预测结合，通过数据挖掘构架一个基于发明原理的知识库，激发创新人员的灵感，更新加速创新的周期；利用反馈原理与中介原理创新推广转化的模式机制，比如“企业+科研院校+推广部门+农户”，实践证明已经取得了很好的效果。此外农业科技产业联盟现存的问题是如何整合全国的相关力量包括大学的、企业的、政府的、科研单位等等各方成员的意见，集成创新。如果可以将TRIZ中的九屏幕法、科学效应库、矛盾矩阵等融入创新项目立项中，可以有效地避免的思维盲区，对问题形成一个全面的认识，提升创新过程的科学程度。

3 TRIZ应用于农业创新中的问题与建议

（1）科技创新以及机械化的运用，需要大量的年轻一代以及专业人士。即需要一支专业精通、技术过硬的专业技术人员队伍和一支“有文化、懂技术、会管理、善经营”的新型农民队伍。加大对农村实用人才关于TRIZ创新理论的培训，帮助农民掌握科学技术本领。鼓励外出务工农民带技术、带资金回乡创业，成为建设现代农业的带头人。支持工商企业、大专院校毕业生、乡土人才创办现代农业企业。

（2）在农业科技产业联盟中推行TRIZ理论，除了要加强成员的TRIZ理论培训外，还要充分考虑理论与农业科技领域的结合。建立创新激励机制，将创新纳入员工绩效考核，在联盟内部形成积极活跃的创新氛围；再一个是要建立一个有效及时的沟通通道，打破知识领域的界限，使知识可以无障碍地在联盟内传递，增强伙伴成员之间的信任；最后一点比较重要的是政府方面需要适当增加农业科技支出，构建农业科技服务体系，利用大数据、互联网+等与TRIZ理论结合，不断提升科技服务水平。

（3）创新成果转化率从某种程度上是制约创新的一个重要因素，再好的成果不能转化为生产力，不能与经济结合，就会受到很大的限制。要解决这个问题要以企业为主体，以市场为导向来做产学研的深度融合，以农业功能区和现代农业园区建设为载体，其模式是以项目引领产业，以园区带动地区。首先组织专家的团队进行规划和设计，给项目进行准确地定位和方向的把握。通过技术团队帮助种植，给管理者进行培训，包括给农民进行培训，形成从种子到餐桌的全产业链模式。最后以合资的形式或者是以资本运作的形式来完成一个园区的整体商业模式，使它良性地运行下去。

（4）农业科技水平与发达国家还存在一定差距。具体体现在大型农业机器设具装备、人工智能、绿色制造等领域大多依赖进口；再一个是大型畜种大部分也是靠引进，应该充分利用TRIZ理论的问题解决体系流程，缩短研究周期，减少试错次数，提高自主创新机械化水平，推进大型畜种的育种工作。

4 结语

根据舒尔茨理论，通过技术进步和提高人力资源素质，并通过让农民获利的机制来改造传统农业，是一种“内涵式”的发展模式，能从根本上提高农业的发展质量。TRIZ理论可以有效地解放人们的传统思维，推進人们创造发明的进程。将TRIZ理论灵活地应用于现代农业中，并建立与之相配套的科技创新体系，有利于在我国现代农业中实现创新，促进我国现代农业更快、更好地发展。加快农业科学技术创新的步伐，有必要借鉴和引入现代的创新思维和方法，以提高创新的效率。

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