第一章　喷滴灌优化设计方法

第一节　优化设计的理论基础

经济型喷滴灌的本质是优化设计、避免浪费，是20世纪90年代成熟的创造学、技术经济学、优化设计学三门新学科在喷滴灌设计中的应用。这些新学科内涵丰富，但笔者“任凭弱水三千，我只取一瓢饮”，并把其融入设计思维。

创造学，一个重要观点是：“简单的往往是先进的”。从控制论原理来看，多一个环节就多一分出错的概率，工程系统唯有简单，才能减少故障，提高可靠性。即使原理复杂，使用一定要简单，例如“傻瓜相机”是原理很复杂的智能相机，但使用很简单，“你只要按一下”。当代创新巨匠乔布斯坦言：“我的秘诀就是聚焦和简单，简单比复杂更难，你的想法必须努力变得清晰、简洁，让它变得简单。因为你一旦做到了简单，你就能移动整座大山。”

技术经济学，就是学技术的人学经济，搞设计的人算造价。设计的同时作成本分析，设计方案受成本约束，成本超过预期就改变设计思路，使功能和成本两者之间互相照应，随时比选，以“性价比”选优，而不是设计和造价脱节。其核心是在保证功能的前提下，使材料设备成本、运行成本、劳力成本最低。其目标是在技术先进前提下的经济合理，又是在经济合理基础上的技术先进，使技术的先进性和经济的合理性完美结合。

优化设计学，是对传统“安全设计”思想的扬弃，传统设计思想是“越安全越好”或“安全点总不会错”，但如果按照这个传统观念设计飞机，飞机根本飞不起来，即使勉强能飞也飞不快。优化设计是一种全新理念，“够安全就好”“过度安全就是浪费”，是在满足功能的前提下避免浪费！优化设计主要解决两类问题：一类是从大量可行方案中选出最优方案；另一类是为已确定的设计方案选定可行的最优参数。

经济型喷滴灌设计理念的形成，还受到以下3个实例的启发：

（1）飞机经济舱。飞机的基本要求第一是安全，第二是快。一架现代化的客机95％的座位是经济舱，且经常客满；商务舱不到总座位的5％，却常常空闲。两者的功能完全相同，但前者的价格仅为后者价格的40％，经济实惠。人们喜欢“经济型”，这是最好的证明。

（2）北方保温大棚。20世纪不少地方从国外引进了先进的自动化温室，但几乎没有一处是盈利的，成为“盲目引进”的反面教材。与此形成鲜明对比的是，山东寿光市农村党支部书记王乐义，在总结当地农民经验的基础上发明了“保温大棚”。由于其造价低、保温效果好，“保温大棚”在大半个中国得到推广。农民喜欢“经济实惠”，这是很好的典型。

（3）俄罗斯AK-47步枪。俄罗斯枪械师卡拉什尼科夫1947年设计出极具传奇色彩的AK-47步枪，其特点是价格亲民，用起来顺手，成为全球使用范围最广、产量最大的突击步枪，已超过1亿支。卡拉什尼科夫因此被誉为“世界枪王”，两度荣获“社会主义劳动英雄”称号，其著作之一就是《一切所需皆是简单》。这证明，平民价格、经济实用是普世价值观。