组分型创新方法讲稿定稿素材

典型组合型技法——形态分析法
形态分析法的由来 形态分析法的定义 形态分析法的实施步骤 形态分析法的优势劣势
形态分析法的由来 ——比间谍还厉害的方法
二战期间，美国加州理工学院教授茨维基 (F.Zwicky )在研究火箭结构方案时，运用一种创造 方法，根据当时可能的技术水平，一共得到了576 种不同的火箭构造方案，其中有许多是对美国火 箭事业的发展很有价值的构想。更为有趣的是， 当时法西斯德国正在研制新型巡航导弹和火箭， 美国情报部门费尽心机也没有获得有关技术情报。 而在茨维基的构想里则包括了当时法西斯德国正 在研制并严加保密带脉冲发动机的“F-1型”巡航 导弹和“F-2型”火箭，因而等于获得了技术间谍 都难以弄到的技术情报。这种神奇的创造方法就 是茨维基于1942年创立的形态分析法。
• 第四步，形态组合。分别将各 因素的各形态一一加以排列组 合，以获得所有可能的组合设 想。（1620） • 第五步，筛选最佳设想。由于 所得设想数员往往很大，所以 设想评选工作量较大，通常要 以新颖性、价值性、可行性三 者为标准进行多轮筛选和。
形态分析法的优势与劣势
• 优势：全解系、 系统搜索和程式化求解 可选余地大 • 劣势：可选方案过多 • 在进行形态分析法时，一定要尽可能的限定形态的数量，选择 其中最重要的因素和形态进行分析。 • 联邦德国创造学家施利克祖佩等人所认为的那样，经过第二步 确定下来的各个因素，对最终方案的影响是不同的，因此可按 一定的评价标准将这些因素按重要程度排队，然后按顺序逐次 对那些重要因素及其各种形态两两相加组合并随之给与评价， 就可得出相对最优的方案，而那些相对不重要的因素就可不必 再去组合了。这样就可大大减少评价备选方案的数目，同时又 可保证不会漏掉重要的备选方案。
•
分解法的几种主要形式 拆分、重组、抽离、置换
• 拆 分 我们会将一些事物理所当然的视为一个整体，但事实上，这些事物 之所以是现在这个样子，往往出于一种偶然，而并非经过严密论证的 结果，换句话说，我们完全可以将这些事物加以拆解，结果往往出人 意料。
• 重 组
有些美妙的图画，分解来看，就会发现其用以构图的基本图案元素少之 又少，有些画家甚至仅运用一个简单的图案元素，譬如圆点、三角形、直线 就能完成一幅巨制。因此，如果将一个完整的事物分解成一些简单地元素， 那么就可以将这些元素再重新组合成另外的一种事物，这样就打通了事物之 间的界限，带来新奇的变化。比如，惠普公司将其包装盒分解成一张张长方 形卡片，按照其说明书就能组装成一个简易又环保的电脑桌。
通过出汗衡量健 身的时间
分解法
• 分解法是一种将看似一个整体的事物（原理、结构、 功能、用途等）经过巧妙的分割，形成创新的方法。 • 分解法的关键就在于分解方式的选取，不同的分解 方式将带来不同的效果。 • 分解法的实质就在于通过整体还原成部分的方式， 重新审视部分对整体的意义以及部分与部分之间的 关系，通过部分的变换带来整体的改变。
典型的组分型技法—— 信息交合法
1983年中国创造学会 第一届学术研讨会上由我 国学者许国泰对村上幸雄 的挑战而发明的信息交合 法
• 请同学们尽可能多的 说出曲别针有多少种 用途？
Y
美术
曲别针的信息反应场
音乐
电 磁 化学 物理 文字 数学 将Y轴的数学点，与X轴上的材质 点相交，曲别针可弯成 123456……+、－、×、÷ 等数 字 和符号，用来进行四则运算。 同理，Y轴上的文字点与X轴上材 质、直边、弧等点相交，曲别针 可做成英、俄、法等做成英、俄、 法等各国字母。再比如，Y轴上的 电与X轴上的长度相交，曲别针就 可以变成导线、开关、铁绳 等……。
组分型创造方法
• 开始部分需要明确两个问题： • 第一，组分法应用的普遍性 • 第二，组分法有效性根源
组分型创新方法应用的普遍性
• 日本创造学家高桥浩认为“发明创造的根本原则归根到底 不过一条，那就是将信息进行分割和重新组合。” • 爱因斯坦对组合原理说得更为深刻，“组合作用似乎是创 造性思维的本质特征”，可见组合法是一种非常重要的创 造方法。 • 组合型创造反映了当代技术发明的时代特征。统计表明， 在现代技术开发中，组合型成果已占全部发明创造的 60%~70%。
• 从弥补功能缺陷 角wk.baidu.com进行组合
• 是不是上课总感到疲惫， 想要睡觉呢？ • 怎么办呢？有没有既能 学习又能睡觉的桌子呢？
元素组合的依据与出发点
• 从情境整合角度进行组合 • 有些事物总是共存于某一特定场景 但是我们却从 未想过将他们组合在一起 • 由“喝茶”这个场景我们能想到哪些物品？ • 海边都有什么呢？
强调：组合法绝非简单的罗列，机 械地叠加。元素之间的组合是有一定 的依据与出发点的。
元素组合的依据与出发点
• 从需求出发进行组合
清洁需求
夜视需求
元素组合的依据与出发点
• 从新奇效果出发进行组合
蹦床和桥的奇妙组合
元素组合的依据与出发点
• 从结构完整巧妙出发进行组合
新意来自于包和包带构图的完整性
元素组合的依据与出发点
第一栏
第二栏 1、书架 2、太阳镜 3、电灯 4、闹钟 5、椅子 6、电灯开关
• （3）两个或多个不相关 的事物组合在一起会有什 么效果？ • 远缘组合，即是指两个或 两个以上不同领域中的技 术思想或两种以上不同功 能的物质产品的组合，组 合的结果带有不同的技术 特点和技术风格。
1、公文柜 2、桌子 3、咖啡杯 4、电话 5、地毯 6、钉书器
组分型创新方法有效性根源
• 组分型创新方法的有效性 源于世界的系统本质 • 世界是以系统的方式存在 的。万事万物都是系统， 都由别的系统组成，且是 更大系统的组成部分。组 分型创新方法正是顺应了 世界的系统本质才成为了 一种有效的创新方法。
组合型创新方法
组合法定义：所谓的组合法，即是将整个 创造系统内部的要素分解、重组和创造系 统之间要素的组合，产生新的功能和最优 的结果的方法。
• 本课以组合要素之间的关系的不同进行分类 近缘组合；远缘组合 其中近缘组合又分为同物组合与同类组合
（1） 为何专业游泳运动员带游泳两个戴两 个泳帽？ （2）想一想电子称和什么组合在一起最好？
近缘组合就是指两个或两个以上容易被 想到，相互间不至相距太远有着密切关系 的事物被组合在一起的方法。其特点是参 与组合的对象与组合前相比，其基本性质 和结构没有根本变化，只是通过数量的变 化来弥补功能上的不足或得到新的功能。 • 近缘组合又分为同物组合和同类组合
自动点火 外点火
形态分析法（ （Morphological analysis简称MA ）定义：通过对创造对象的构成 要素进行分析(要素分析)，再对构成要素所要求的功能属性进行分析(形态分析)，列出各 要素可能的全部形态(包括技术手段)，在要素分析和形态分析的基础上，采取表格的形式 进行方案聚合，再从聚合的方案中择优的一种系统思维的技法。用公式表达为某事物M有 ABC三大要素，A有x种可能形态，B有y种可能形态，C有z种可能形态，则某事物可能的方 案数为 M=xyz 4×4×3×3×2×2=576种火箭构造方案
灭火器可以附加什么呢？
主体附加法的形式
• 一是不改变主体的任何 结构，只是在主体上联 接某种附加要素。 • 二是要对主体的内部 结构作适当的改变， 以使主体与附加物能 协调运作，实现整体 功能。
主体附加法的使用程序
• • • • • 在运用主体附加法时，可以参考以下程序。 第一，有目的、有选择地确定主体； 第二，分析主体的缺点或对主体提出新的希望和功能； 第三，根据实际需要确定附加物及组合的方案。 主体附加法有时候也可以反过来运用，先确定附加的物件， 然后寻找主体将其附加上去。
盛载 储存 观赏
瓷 金属
形态结构
杯把
携带
纸 木头 玻璃
杯体
塑料
杯盖
杯子
• 第四步，若干信 息标及信息标上 的信息点形成信 息反应场，信息 在信息反应场中 交合，引出新信 息。
引申的组分型技法——主体附加法
• 主体附加法是指以某一 特定的对象为主体，增 添新的附件，从而使新 的物品性能更好、功能 更强的组合技法。它以 一种“锦上添花”的方 式，在原本已为人们所 熟悉的事物上利用现有 的其他产品或添加若干 新的功能，来改进原有 产品，使产品更具生命 力。
信息交合法的步骤
功能
材料
形态结构
杯子
• 信息交合法的实施，一般 分为四步： • 第一步，确定一个中心， 即确定零坐标（原点）， 比如以杯子为中心。 • 第二步，列出标线（信息 标），即根据需要将中心 对象分解成两个或两个以 上的信息因素。如将杯子 分成功能、材料、形态结 构三条信息标。
功能
• 第三步，在信息标上 注明信息因子，尽可 能的将每一条信息标 上的信息因子罗列清 楚。因为信息标是一 材料 个有方向的矢量，可 以将信息因子按照一 定的顺序（重要性、 等级、时空等）有序 的排列在信息标上。
区别针 材质 重量 体积 长度 截面 韧性 颜色 弹性 硬度 直边 弧
X
信息交合法的定义
• 信息交合法就是一种在信息交合中进行创新的思维技 巧，即把物体的总体信息分解成两种或两种以上的要 素，然后再将这些要素进一步分解成信息因子，把每 一种要素及其信息因子以信息标的形式呈现，若干条 信息标相交，构成“信息反应场”，每个轴上各点的 信息因子可以依次与另一轴上的信息因子交合（或者 是与其他物体分解出的信息标交合），从而产生新信 息的方法。 • 许国泰认为人的创造思维活动就是大脑对信息及其联 系的输入反映、运行过程和结果表达，一切创造活动 都是创造者对自己掌握的信息进行重新认识、联系的 组合过程。
请用任意划线的方法随意组合下列技术。 ① 激光技术 ① 炼钢技术 ② 纳米技术 ② 选矿技术 ③ 计算机技术 ③ 机械加工技术 ④ 通讯技术 ④ 土木工程技术 ⑤ 基因技术 ⑤ 纺纱技术 ⑥ 太阳能技术 ⑥ 饮食技术
利用近缘组合和远缘组合发明新式牙刷
• 近缘组合遵循以下程序。第一，思考近缘组合的 效果。任何事物都可以自组，但自组后的效果很 不一样。在运用近缘组合时主要追求的是量变引 起的质变。 • 远缘组合遵循以下运用程序。第一，确定一个基 础组合元素。第二，根据希望这种新式牙刷能实 现的目的来寻找组合物。（比如，能够督促小朋 友们及时刷牙或爱上刷牙）第三，把组合元素的 各个部分、各个方面和各种要素联系起来加以考 虑。
形态分析法实施步骤
• 第一步，明确待解决的问题。 也就是框定接下来要分析的 对象。 如：尽可能多的设计出怪 兽眼睛的形象
《怪兽大学》
•
第二步，要素分析。即列出创造对象的构成要素。 这些要素之间要彼此独立，不可存在包含关系且所列 举要素应尽可能全面。 （关键）
要 素 眼睛数量 眼睛形状 眼睛颜色 眼睛与脸的关系 睫 毛 眼皮数量
形态分析法的定义
火箭必备的要素 发动机工作的媒介物 推进燃料的工作方式 推进燃料的物理状态 推进动力装置的类型 点火的类型 做功的连续性 形态1 真空 静止 气体 内藏 持续 形态2 大气 移动 液体 外装 断续 形态3 形态4 水 振动 固体 没有 粒子流 回转 形态数量统计 4 4 3 3 2 2
• 组合法的分类 • 按组合要素不同： 技术手段组合、原理组合、现象组合、材料组合。 • 按组合方式不同： 将两个相同或相反的事物结合到一起的成对组合； 将外在因素组合入系统内部的内插式组合； 将核心因素安插入不同系统的辐射组合； 将不同系统之间的要素进行交叉组合的系统组合。 • 按组合的难易程度不同： 非切割组合，即将现有的东西不加任何改造，或仅稍作外 型改变，将原有的功能用于新的目的。 切割组合，即将现有东西中的部分结构要素切割开来，将 这些结构要素所具有的功能组合起来，用于新的目的 飞跃性组合，运用已积累的大量知识、经验或偶然捕获的 信息，以创造性思维变革知识、信息结构，从而产生飞跃性的 创见、设想，以至最终创造出与现有东西在本质上有所不向的 东西。
形态
形态
形态
形态
形态
• 第三步，形态分析。即对对象所列举的各个因素进 行形态分析，列出各因素全部可能的形态(技术手 段)。
要素 形态 形态 形态 形态 形态
眼睛数量
眼睛形状 眼睛颜色 眼睛与脸的关系 睫毛
单
单形 彩色 中间 无
双
单形组合 单色 上 弯曲
多
多形组合 变色 下 直立 左 右
眼皮
无
单
双
多