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创造技法

2004-06-25

  所谓创造技法,就是创造学家根据创造思维发展规律总结出的创造发明的一些原理、技巧和方法。在创造实践中总结出的这些创造技法还可以在其他创造过程中加以借鉴使用,能提高人们的创造力和创造成果的实现率。

  从方法上,总结创造活动中所具有的一些技巧、方法,并不是从创造学诞生之后才开始的,相反,正是前人总结出许多有关创造发明的技巧和方法,才促使创造学这门学科产生,同时,也随着创造技法不断地被总结和发现出来,创造学才得以不断发展以趋成熟。

  比如,我国劳动人民,在几千年前,就注意从自己的创造活动中总结出许多为世人所瞩目的创造工艺和创造技法。如商代的“漂絮法”。由于这种新的缫丝方法的创造成功,使商代的生产力得到开发,并有丝国之称;指南针发明后,北宋时期根据指南针的创造原理,即用磁电制成鱼状指南针浮在水中,创造出了“水浮法”;三国时,一名叫蒲元的制刀工,创造了“淬火”工艺,制造的刀能“削铁如泥”;商朝发明的火药,到唐朝被定名为“伏硫璜法”;南北明綦毋怀文,创造了“灌钢冶炼法”;继战国时代秦始皇的石刻印刷之后,出现了“泥活字”法,接着王祯又把活字置于转盘上,被定名为“造活字印书法”等等。但是,我国古代劳动人民所创造的众多的创造方法,与我们现代创造学所称的创造技法虽有某些方面的联系,也有一定的区别。古代劳动人民所总结的创造方法与现代创造学所总结的创造技法,从总结的对象上看,是相同的,都是从前人的成功的创造经验中总结出来的,并被用之于实践而得到证实的方法,具有科学性;从二者的作用上看,都对后来的创造实践有一定的指导作用。

  但是,古代的创造技法与现代创造学上的创造技法又有一定的区别。这表现在:在总结的方法上,古代人往往是从人们的具体创造过程中直观地总结出创造的过程和手段,如:“漂絮法”、“水浮法”、“造活字印书法”等等,这只限于总结以往的经验,是创造活动的物质过程和手段;而现代创造学在总结创造技法上,注重的不是创造活动中的具体的创造过程和创造手段,它注重的是创造主体的思维方法的开发和培养。如:“智力激励法”就不是告诉你去具体创造机器,或是具体去创造飞机等等。前者是直观地总结创造活动的经验,而后者是从心理学上发掘出创造活动的指导上,有范围上的大,小区别:古代的创造方法只是对具体某项工作艺的指导,如“灌钢冶炼法”也只是对后人的冶炼技术的指导,而后人采用“灌钢冶炼法”进行冶炼。都不能称之为创造;而现代创造学上的创造技法,并不是具体对某一个部门的指导,在各个部门的创造活动中,都可以采用它的方法。

  如:“智力激励法”不仅对工业创造有指导作用,对科技发明也有指导作用,对进行创造教育也有指导作用。因为创造学总结的创造技法,注重的是主体创造力的开发,各行各业、各个部门的创造,都是要人去创造,而且每个人的创造发明都要依靠自己创造力的发挥,所以都可接受现代创造技法的指导。所以说,创造技法经古代的工艺法在应用范围上要宽广得多。因此,我们对现代创造学上所说的创造技法,不能把它理解为是某个部门或某项技术的工艺法,它是具有广泛应用价值的开发和培养创造力的科学方法。

  自本世纪初开始发明创造技法研究以来,国外已有300多种方法问世,我国也有几十种方法研究成功。但是其中最常用的有10多种,如智力激励法、列举法、设间法、检核表法、联想法、组合法、形态分析法、信息交合论法、等价变换法和物场分析法等。此外,缺点逆用法、废物利用法、反相法、相反相成法、归纳法……等应用也较广泛。对于一个科技工作者或是经营管理者,充分发挥创造性思维,掌握和熟练地运用创造技法是很重要的。它不仅能使人们提高工作效率,而且能使工作开拓前进,不断创新。

  各种创造技法内容很丰富,有些技法个人可以施用,有些技法是在发挥集体智慧的情况下运用更加生辉。下面仅按个人或集体运用的儿种主要创造技法作一介绍。在这里介绍的几种创造技法为个体思维活动形式的创造技法。

  组 合 法

  组合创新是很重要的创新方法。有一部分创造学研究者甚至认为,所谓创新就是人们认为不能组合在一起的东西组合到一起。日本创造学家菊池诚博士说过:“我认为搞发明有两条路,第一条是全新的发现,第二条是把已知其原理的事实进行组合。”近年来也有人曾经预言,“组合”代表着技术发展的趋势。

  总的来说,组合是任意的,各种各样的事物要素都可以进行组合。例如,不同的功能或目的可以进行组合;不同的组织或系统可以进行组合;不同的机构或结构可以进行组合;不同的物品可以进行组合;不同的材料可以进行组合;不同的技术或原理可以进行组合。不同的方法或步骤可以进行组合;不同的颜色、形状、声音或味道可以进行组合;不同的状态可以进行组合;不同领域不同性能的东西也可以进行组合;两种事物可以进行组合。多种事物也可以进行组合。可以是简单的联合、结合或混合,也可以是综合或化合等。

  一、成对组合

  成对组合是组合法中最基本的类型,它是将两种不同的技术因素组合在一起的发明方法。依组合的因素不同,可分成材料组合、用品组合、机器组合、技术原理组合等多种形式。如材料组合,一般是对现有的原料不满意或希望它能满足某种要求,与另一种不同性能的材料组合起来,从而获得新材料,例如诺贝尔为了使稍一震动就爆炸的液体硝化甘油做成固体易运输的炸药,将硝化甘油和硅藻土混在一起;用品或机器组合常将两个用品组合成一个用品,使之具有两个用品的功能,使用方便,如保温杯,带电子表的圆珠笔,带收音机的应急灯,有起罐头功能的水果刀等,这种用品组合一般是以一种用品的形式和功能为主,将另一种用品巧妙地置于该用品的形体之内,使之不仅增加功能,同时又给人以新颖、华贵的感觉,机器的组合常是把完成一项工作同时需要的两种机器或完成前后相接的两道工序的两台设备结合在一起,以便减少设备的数量、提高效率。它比用品组合复杂的多,如某厂用灰浆搅拌机拌灰浆时需加入麻刀,由于麻刀成团,需预先抽打疏松后方能加入搅拌机。为使灰浆与麻刀搅拌均匀且节省人力,他们把弹棉机的有关机构与搅拌机结合,先弹开麻刀,再用风力吹人搅拌机,收到了较好的效果;而技术原理组合的例子就更多了,如将金属0 昿貣A和B按各种不同的比例混合,当达到某一比例时,其熔融点比A与B各种金属的熔融点都低,这就是所谓低共熔结晶现象,此种现象是金属学的人门知识。日常生活中所使用的焊锡便是利用铅和锡的低共熔现象。铅和锡的熔点分别为327℃和232℃,然而铅和锡混合后却生成了熔点为183℃的合金(即焊锡)等;还有的组合是以某一特定对象为主体,通过置换或插入其他技术导致发明或革新的方法,如在音响设备上加上麦克风的功能出现了卡拉OK机,彩电设备中加上录放装置产生了录像机,洗衣机中插入了甩干装置,出现了全自动漂洗与甩干的功能等,也有人把这种组合叫做内插式组合。

  以上各种成对组合,若把对象增加也能形成更多的组合创造。

  二、辐射组合

  辐射组合是以一种新技术或令人感兴趣的技术为中心,同多方面的传统技术结合起来,形成技术辐射,从而导致多种技术创新的发明创造方法。用通俗的话说,就是把新技术或令人感兴趣的技术进一步的开发应用;这也是新技术推广的一个普遍规律。现以人造卫星这种新技术为例,看它所引起的辐射组合。如图6-2所示,人造卫星技术成功以后,它与各种学科的辐射组合,发展了卫星电视转播、卫星通讯转播。卫星气象预报、卫星导航、全世界的时间标准、生物进化科学,以及对月、行星、恒星等宇宙研究的各技术等。

  这种辐射组合的中心点是新技术,若把这个中心点改为一项具有明显优点,具有人们所喜爱的特征,也可以考虑用辐射组合来开发产品。例如闪光技术,小电机等也有许多辐射组合的新产品。以家用电器为例,由于电进人家庭,由电的辐射组合,现已发展了众多的家用电器,如电视机、电冰箱、全自动洗衣机、空调机、电炉、电饭堡、洗碗机、电热毯、抽油烟机、电烤箱、电取暖器、电子游戏机、电吹风等等。此外,还有一种类似辐射组合的方法,即某事物寻求改进或创新,把此事物做为中心点,与一些与改进事物毫不相干的甚至风马牛不相及的事物强行组合,形式上与辐射组合相似,这种组合大多数可能是无意义的、荒唐的,但往往也可以从中找到有价值的方案。可以对于这种组合有人又叫它为焦点组合法。该法实质上是焦点法和强制联想法的结合。

  三、形态分析组合

  形态分析组合也称形态分析法,是瑞典天文物理学家卜茨维基于1942年提出的,它的基本理论是:一个事物的新颖程度与相关程度成反比,事物(观念、要素)越不相关,创造性程度越高,即易产生更新的事物。该法的做法是:将发明课题分解为若干相互独立的基本因素,找出实现每个因素功能所要求的可能的技术手段或形态,然后加以排列组合得到多种解决问题的方案,最后筛选出最优方案。

  例如,要设计一种火车站运货的机动车,根据对此车的功能要求和现有的技术条件,可以把问题分解为驱动方式、制动方式和轮子数量三个基本因素。对每个因素列出几种可能的形态。如,驱动方式有柴油机、蓄电池,制动方式有电磁制动、脚踏制动、手控制动,轮子数量有三轮、四轮、六轮、则组合后得到的总方案数为2×3×3=18种。然后筛选出可行方案或最佳方案。

  形态分析组合的一般步骤

  (1)确定发明对象:准确表述所要解决的课题,包括该课题所要达到的目的及属于何类技术系统等。

  (2)基本因素分析:即确定发明对象的主要组成部分(基本因素),编制形态特征表。确定的基本因素在功能上应是相对独立的,在数量上应以3?个为宜,数量大小,会使系统过大,使下步工作难度增加,数量大多,组合时过于繁杂很不方便。

  (3)形态分析:要揭示每一形态特征的可能变量(技术手段),应充分发挥横向思维能力,尽可能列出无论是本专业领域的还是其他专业领域的所有具有这种功能特征的各种技术手段。在形式上,为便于分析和进行下一步的组合,往往采取列矩阵表的形式,一般表格为二维的,每个因素的每个具体形态用符号Pj表示,其中j代表因素,j代表具体形态。对较复杂的课题,也可用多维空间模式的形态矩阵。

  (4)形态组合:根据对发明对象的总体功能要求,分别把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。

  (5)评价选择最合理的具体方案:选出少数较好的设想后,通过进一步具体化,最后选出最佳方案。

  由于所得方案是在各种方案中选出的,因此形态分析组合的特点是具有全解系性质。

  另一特点是具有形式化性质,它需要的主要不是发明者的直觉和想象,而是依靠发明者认真、细致、严谨的工作及精通与发明课题有关的专门知识。第三个特点是该法有较高的实用价值,它不仅运用于发明创造,而且也适用于管理决策,科学研究等方面,从而引起人们的普遍重视。该法的发明者F·茨维基利用形态分析组合法解决了一系列重大技术问题,其中设计新功能喷气发动机是他的最大成就,也是形态分析组合法达到的高峰。下面将此例介绍如下,其一般步骤为:

  (1)确定发明对象:设计新功能喷气发动机。
  (2)基本因素分析:选择了11项形态特征:

  P1——燃料来源(化学媒介体);
  P2——牵引力产生方式;
  P3——牵引力调节类型;
  P4——牵引力调节方式,
  P10——动作状态,
  P11——燃料性质。

  (3)形态分析:将每一形态特征的可能变量,用矩阵表的形式列出: P11P21——内部、外部化学媒介物;
  P12P22——内源、外源牵引力;
  P13P23P33——自身调节、外力调节、无调节;
  P14P24——内部、外部调节;
  P16P26P36P46——化学能转换为机械能的四种方式;
  P17P27P37P47——发动机在无空气的空间、空中、水中、地下四种做功的能力;
  P18P28P38P48——推进运动、旋转运动、振动运动或局部无运动;
  P19P29P39 ——气体燃料、固体燃料、液体燃料;
  P110P210——连续动作或非连续动作;
  P111 P211——自然燃料、引燃料。

  (4)形态组合:选每种基本因素中的可能变量组合。如
  P11P12P13P14P15P16P17P18P19 P110P111
  共有方案数
  N=2×2×3×2×2×4×4×4×3×2×2=36864

  (5)评价选择最合理的具体方案:在36864种方案中评价筛选,最后选定的最佳解决方案是P21P12P23P14P15P16P27P18P19P10P11组合而成。

  设 问 法

  一、 检核表法

  这种方法又称“分项检查法”。它是根据需要解决的目标(或需要设计的对象),从多方面列出一系列的有关问题,然后一个一个地加以分析、讨论,从而确定出最好的设计方案。一般情况下,检核表法是从以下n个方面来进行检核的。

  1.根据设计单位的实际情况,是否可能对现有产品进行改型?

  这个问题的提出有助于使设计产生意想不到的发明创造。例如,将蜡烛的形状变为球形,放在玻璃杯中使用非常漂亮;享利·丁根将滚柱轴承的滚柱改变为圆球形,发明了滚珠轴承;将平面形镜子改变成各种各样的曲面形,便创造了令人开心的哈哈镜等。

  2.能否借鉴其它产品或相近似产品,并把其结构或部分应用到该设计项目中?

  这个问题有助于使设计向深度和广度发展,形成系列发明产品。如从普通火柴到磁性火柴、保险火柴等,都是引人了其它领域的发明成果。山西一位建筑工人惜用能够烧穿邯板的电弧机烧穿水泥板,打洞又快又好,经过改进他发明了水泥电弧切割机。

  3.能否采用其它材料替换原有材料及工艺?

  由于当前世界上某些资源相当紧缺,或是其成本昂贵,不易获得,或是原始材料使用得不合理,于是就得寻找其它的代用品,如用木料或塑料代替金属材料;用人造大理石、人造丝等代替天然物品;用充氩办法代替电灯泡中的真空等。通过取代、替换的途径,也可为想象提供广阔的探索领域,创造出更多的新产品。

  4.能否将现有的产品结构更换一下型号或更换一下顺序?

  重新安排、更换位置通常会带来许多创造性设想。例如,飞机诞生的初期,螺旋桨在头部,后来装到了顶部,便成了直升飞机;原始的汽车喇叭按钮装在方向盘的轴上,每次按喇叭总要把手向上移到轴心上,既不方便,又容易失手肇事,后来有人把喇叭按钮改装在方向盘的下半圆周上,只要手指轻按一下这个半圆的任何一处,喇叭就响起来,这种更换了一下位置的新式喇叭深受汽车业的欢迎。

  5.能否重新进行形态设计?

  把原来产品的直线基调变为曲线基调或曲线基调变为直线基调;曲面变为平面或平面变为曲面;暗色调变为明色调或明色调变为暗色调;精变粗或粗变精等等。这样的重新设计都可能产生新的效果。

  6.造型风格是否取胜于其它同类产品或近似产品?

  任何一项设计都可找到多个可被参考比较的同类产品或近似产品,当把各种各样的造型风格进行综合分析以后,并把其应用在所设计的项目中就可获得风格独特的新产品。

  7.现有的发明有元其他的用途(包括稍作改革可以扩大用途)?

  例如,日本一家公司将吹发用的电吹风,用于烘干被褥,结果就发明一种被褥烘干机。

  8.现有发明能否引人其他的创造性设想,或者有没有可以借用的其他的创造发明,有没有其他地方见到过类似的发明等?

  如果现有发明可以引人其他的创造性设想,就可以发明出新的东西来。例如,泌尿科医生引人微爆技术,消除肾结石,就是借用了别的领域的发明。

  9.现有的发明能否扩大使用范围,延长其使用寿命等等?

  例如,在两块玻璃中间加入某些材料,可制成一种防震、防碎、防弹的新型玻璃。牙膏中掺人某种药物,可以使牙膏有治疗口腔疾病的功效。

  10.现有的发明可否缩小体积,减轻重量或者分割化小等等?

  最初发明的收音机、电视机、电子计算机、录音机等体积都很庞大,结构也非常复杂,现在经过多次改革,它们的体积都比当初大大缩小,结构也相对简单多了,并出现了许多小型的或超小型的机器。 11.现有的发明有无代用品?

  例如:人们非常喜欢镀金手表,但黄金是一种稀有金属,价值昂贵,资源有限,人们就用其他金属来代替黄金。现有一种镀假金的手表几乎可以乱真。

  12.现有的发明是否可以颠倒过来用?

  例如:火箭是向空中发射的,但是,人们要了解地底下的情况,将火箭改为向地下发射,就发明了一种探地火箭。

  13.现有的几种发明是否可以组合在一起?

  例如,美国威廉发明的橡皮头铅笔,就是将铅笔和橡皮组合而成的。日本一家公司将卷笔刀与塑料瓶组合在一起,发明了一种能使铅笔屑不掉在地下的卷笔具。

  使用检核表法解决设计方案,通常可以从几个问题中同时受到启发,经过综合形成最佳方案。如,贵州水城钢铁厂汽车运输分厂为满足民用建筑用砂的需要,制作了一台打砂机,使用时发现存在着不少问题。后来,由于生产的需要,要用这台打砂机来加工白云石矿粉,而且加工任务大。因此,必须对这台打砂机进行改革。他们就在检核表启发下、提出了对这台打砂机作出以下两点改进:一是延长锤子和筛子的使用寿命,减少故障;二是其维修方便。后来他们又派人去附近单位参观学习,根据类似的机器,提出几条改进打砂机的具体办法,新的打砂机比旧的打砂的生产效率成倍提高。

  检核表法之所以能开发出人的创造力,帮助人们创造发明,原因是能够帮助人们突破旧的框架,引导人们从各个方面去设想,使人闯入新的创造领域。

  在依据检核表的内容进行检核时,需要注意的是:一是要一条一条地去进行检核,不要有遗漏;二是要多检核几遍,这样效果会更好一些,或许更能准确地选择出所需要改革、发明和创造呐方面;三是在检核每项内容时,要尽可能地发挥出自己的想象力和创造力,这样就会产生出许多新的创造性设想。

  在进行检核时,可根据需要,或一人检核,或多人检核,一般来说,3-8个人共同检核,既可以从检核表中产生出新的创造设想,还可以相互智力激励,产生出更多的新设想,这样,更有希望获得创造发明的成功。

  二、逆向异想法

  发明者运用逆向思维来构思发明项目,从而发明设计出新产品或发明出新方法,这就叫做逆向异想法。

  电子之父(电磁学奠基人),英国的法拉第是一位逆向思维科学家。1820年臭斯特发现了金属导线通电后,在其周围产生磁场,能使附近的磁针运转。这一消息引起法拉第注意,他想,既然“电能生磁”,我为什么不能“把磁变成电”呢?法拉第通过试验,终于发现了在磁场中运动的金属导线中能够产生电流,于1931年他运用逆向异想法发明出直流发电机。他在这个时期还发明了玩具电动机。

  美国的爱迪生运用逆向异想法发明留声机。1877年,他在试验改进电话时,意外地发现传话器里的膜板随着说话声音会引起相应的震动。话声低,颤动慢;话声高,颤动快。他想:既然说话的声音能使短针颤动;那么。反过来,这种颤动能否使它发出原先的说话的声音呢?根据这一设想,终于制造出了世界上第一架会说话的机器一留声机。

  三、信息交合法

  发明者把物体的总体信息分解成若干个要素,然后把这种物体与人类各种实践活动相关的用途进行要素分解,把两种信息要素目坐标法连成信息坐标X轴与Y轴,两轴垂直相交,构成“信息反应场”。每轴各点上的信息依次与另轴各点上的信息交合而产生一种新的信息,这种发明方法就叫做信息交合法。

  下面以曲别针为例说明什么叫信息交合法。

  我们可以首先把曲别针的总体信息分解成体积、长度、颜色、弹性、硬度、直边、弧这七个要素。把这些要素用直线连成信息坐标棗X轴。

  再把曲别针各种用途因素分解为数、字母、电、外文、磁等要素。把这些要素用直线连成信息坐标棗Y轴,数标跟X轴上的“弧”的要素交合,曲别针可弯成1、2、3、4、5、6、7、8、9等数字,也可弯成+、-、×、÷等符号。

  Y轴上的字母标与调轴上的“弧”要素相交合,曲别针可成A、B、C、D、E …… 等英文字母,也可弯成俄文、拉丁文、希腊文等其他许多文字的字母。

  Y轴上的“电”标与X轴上的“直边”或“弧”要素相交合,曲别针可用作导线或线圈,Y轴上的“磁”标与X轴上的直边要素相交合,曲别针可做成指北针,信息交合法的用途:信息交合法即坐标法,它可使人们的思维具有更高的扩散性:应用范围很广。它不但用于新产品开发,而且还可用于管理和推导设计等方面。例如,信息交合法指导杯子的设计。

  四、5W2H法

  发明者用五个以w开头的英语单词和两个以H开头的英语单词进行设问,发现解决问题的线索,寻找发明思路,进行设计构思,从而搞出新的发明项目,这就叫做5W2H法。

  提出疑问于发现问题的解决问题是极其重要的。创造力高的人,都具有善于提问题的能力,众所周知,提出一个好的问题,就意味着问题解决了一半。提问题的技巧高,可以发挥人的想象力。相反,有些问题提出来,反而挫伤我们的想象力。发明者在设计新产品时,常常提出:为什么(Why);做什么(What);何人做(Who);何时(When);何地(Where);如何(How);多少(How much)。这就构成了5W2H法的总框架。如果提问题中常有“假如……”、“如果……”、“是否……”这样的虚构,就是一种设问,设问需要更高的想象力。

  在发明设计中,对问题不敏感,看不出毛病是与平时不善于提问有密切关系的。对一个问题追根刨底,有可能发现新的知识和新的疑问。所以从根本上说,学会发明首先要学会提问,善于提问。阻碍提问的因素,一是怕提问多,被别人看成什么也不懂的傻瓜,二是随着年龄和知识的增长,提问欲望渐渐淡薄。如果提问得不到答复和鼓励,反而遭人讥讽,结果在人的潜意识中就形成了这种看法:好提问、好挑毛病的人是扰乱别人的讨厌鬼,最好紧闭嘴唇,不看、不闻、不问,但是这恰恰阻碍了人的创造性的发挥。

  下面说明5w2H法的应用程序

  1.检查原产品的合理性

  1)为什么(why)?

  为什么采用这个技术参数?为什么不能有响声?为什么停用?为什么变成红色:为什么要做成这个形状?为什么采用机器代替人力?为什么产品的制造要经过这么多环节?为什么非做不可?

  2)做什么(What)?

  条件是什么?哪一部分工作要做?目的是什么?重点是什么?与什么有关系?功能是什么?规范是什么?工作对象是什么?

  3)谁(who)?

  谁来办最方便?谁会生产?谁可以办?谁是顾客?谁被忽略了?谁是决策人?谁会受益?

  4)何时(when)?

  何时要完成?何时安装?何时销售?何时是最佳营业时间?何时工作人员容易疲劳?何时产量最高?何时完成最为时宜?需要几天才算合理?

  5)何地(where)?

  何地最适宜某物生长?何处生产最经济?从何处买?还有什么地方可以作销售点?安装在什么地方最合适?何地有资源?

  6)怎样(How to)?

  怎样做省力?怎样做最快?怎样做效率最高?怎样改进?怎样得到?怎样避免失败?

  怎样求发展?怎样增加销路?怎样达到效率?怎样才能使产品更加美观大方?怎样使产品用起来方便?

  7)多少(How much)?

  功能指标达到多少?销售多少?成本多少?输出功率多少?效率多高?尺寸多少?重量多少?

  2.找出主要优缺点

  如果现行的做法或产品经过七个问题的审核已无懈可击,便可认为这一做法或产品可取。如果七个问题中有一个答复不能令人满意,则表示这方面有改进余地。如果哪方面的答复有独创的优点,则可以扩大产品这方面的效用。

  3.决定设计新产品

  克服原产品的缺点,扩大原产品独特优点的效用。

  类 比 法

  所谓类比发明法,就是一种确定二个以上事物问同异关系的思维过程和方法。即根据一定的标准尺度,把与此有联系的几个相关事物(这既可是同类事物,也可是不同类事物)加以对照,把握住事物的内在联系进行创造。 类比方法,在人们的日常生活中也是常常运用到的。比如,为了买一样称心如意的商品,常要跑几个商店,从商品的价格、功能状况、使用价值和经久耐用的程度等方面进行比较,然后确定是否买下。但这不是类比发明,因为他没有创造,只是在同类产品中挑选好一点的,与我们讲的类比发明法是不同的,这里要求的是在类比中,有新的创造。

  瑞士著名的科学家阿·皮卡尔就运用类比发明法创造了世界上第一只自由行动的深潜器。皮卡尔是位研究大气平流层的专家,他曾设计的平流层气球,飞到过15690米的高空。后来他又把兴趣转到了海洋,研究海洋深潜器。尽管海和天是两个完全不同的囊水和空气都是流体,因此,阿·皮卡尔在研究海洋深潜器时,首先就想到利用平流层气球的原理来改进深潜器。在这以前的深潜器,既不能自行浮出水面,又不能在海底自由行动,而且还要靠钢缆吊入水中。这样,潜水深度将受钢缆强度的限制一钢缆越长,自身重量就越大,也就容易断裂,所以过去的深潜器一直无法突破2000米大关。皮卡尔由平流层气球联想到海洋深潜器。平流层气球由两部分组成;充满比空气轻的气体的气球和吊在气球下面的载人舱。利用气球的浮力,使载人舱升上高空,如果在深潜器上加一只浮筒,不也就像一只“气球”一样可以在海水中自行上浮了吗?皮卡尔和他的儿子小皮卡尔设计了一只由钢制潜水球和外形像船一样的浮筒组成的深潜器,在浮筒中充满比海水轻的汽油,为深潜器提懈力,同时,又在潜水球中放人铁砂作为压舱物,使深潜器沉人海底。如果深潜器要浮上来,只要将压舱的铁砂抛人海中,就可借助浮筒的浮力升至海上,再配上动力。

  深潜器就可以在任何深度的海洋中自由行动。这样就不需要拖上一根钢缆了。第一次试验,就下潜到1380米深的海底,后来又下潜到4042米深的海底。皮卡尔父子设计的另一艘深潜器“理雅斯特号”下潜到世界上最深的洋底--109l6·8米,成为世界上潜得最深的深潜器,皮卡尔父子也因此获得了“上天人海的科学家”的美名。

  类比发明法是一种富有创造性的发明方法,人们可以用各种不同的事物进行类比,将会不断地产生出新的创造设想,获取更多的创造成果。但是,从异中求同,从同中见异的类比发明法也有缺点,就是运用这种方法推导出来的结论,或提出的创造设想,成功的可靠性不高。有时会把人引人迷途,尽管如此,它仍然是一种最大的创造性的发明方法。

  类比发明法,还可根据不同的类比形式分为许多种,下面大致介绍几种。

  一、直接类比法

  发明者从自然界或已有的技术成果中,寻找出与发明对象类以的现象或事物,从中获得启示,从而发明设计出新的发明项目,这就叫做直接类比法。例如:利用石头刃一石刀、石斧。鱼骨针。

  茅草边的齿锯。

  鸟飞飞机。

  照相照出照片电影。

  鱼游潜水艇。

  原子裂变原子弹、原子能电站。

  蛋薄壳仿蛋屋顶。

  大规模集成电路技术微型计算机。

  收音机、录音机收录机。

  太阳能电池太阳能发电站、太阳能收音机、太阳能手表、太阳能计算器、太阳能自行车、太阳能汽车。

  树叶的结构伞。

梳子垫在剪子下剪头发安全剃头刀。

  机械电子技术化机械电子技术的应用。

  民生器具:价廉、省能、小型。

  工厂自动化:自动、省力、计算机辅助设计生产等。

  医疗器械;医用电子学。

  电力设备:省能、省力、设备异常诊断,巡视机器人。

  飞机:超高速具有安全性能等。

  船舶:节能、省力、排气净化。

  汽车:节能、排气、净化等。

  农业:耕作机械的电子计算机化。

  海洋开发:使用海底机器人等。

  宇宙开发:新材料的开发等。

  1889年,法国的马菜运用直接类比法,根据视觉暂留现象进行类比思维,发明设计了电影机。1890年,马莱取得动态摄影机专利权。1891年,美国的爱迪生取得早期活动电影观赏机的美国专利权。1893年,马莱取得放映机的专利权。1895年卢米埃兄弟在法国巴黎首次经营商业电影院。

  二、间接类比法

  就是用非同一类产品类比,产生创造。在现实生活中,有些创造缺乏可以比较的同类对象,这就可以运用间接类比法。如空气中存在的负离子,可以使人延年益寿、恢复疲劳,还可辅助治疗哮喘、支气管炎、高血压、心血管病等,但负离子只有在高山、森林、海滩湖畔较多。后来通过间接类比法,创造了水冲击法产生负离子,后吸取冲击原理,又成功创造了电子冲击法,这就是现在市场上销售的空气负离子发生器。

  采用间接类比法,可以扩大类比范围,使许多非同一性、非同类的行业,也可由此得到启发、开拓新的创造活力。

  三、幻想类比法

  发明者在发明创造中,通过幻想类比进行一步步的分析,从中找出合理的部分,从而逐步达到发明的目的,设计出新的发明项目,这就叫做幻想类比法。

  1834年,英国发明家巴贝治绘制出通用数字计算机图样。1942年,美国的阿塔纳索夫教授和他的学生贝利,运用幻想类比法,发明设计出电脑,并制成了阿塔纳索夫-贝利计算机(世界上第一台电脑)。

  四、因果类比怯

  是指两个事物的各个属性之间,可能存在着同一因果关系,因此,我们可以根据一个事物的因果关系,推出另一事物的因果关系,这种类比法就是因果类比法。例如,在合成树脂(塑料)中加入发泡剂,使合成树脂中布满无数微小的孔洞,这样的泡沫塑料又省料,重量也轻,并有良好的隔热和隔音性能。日本一个叫铃木的人运用因果类比法,联想到在水泥中加入一种发泡剂,使水泥也变得既轻又具有隔热和隔音的性能,结果发明了一种气泡混凝土。

  五、仿生类比法

  发明者模仿生物的结构和功能等,搞出新的发明项目,这就叫做仿生类比法。例如:人走路步行机。人体机器人。人眼人造眼。蛙眼电子蛙眼。鹰眼电子鹰眼。蜻蜒眼和苍蝇眼复眼照相机。手臂新式掘土机。

  中国西汉将领陈平在2000年前,运用仿生类比法,发明设计出古代机器人。

  1962年,美国一家公司制造并售出了世界上首批工业用机器人。

  中国江西省南昌市三中16岁学生熊杰,运用仿生类比法,发明设计了管内机械手,荣获了第三届中国青少年发明一等奖。

  六、综摄类比法

  发明者借助于分析设法变陌生为熟悉,这是确定发明课题的前提;再通过亲身类比、比喻和象征类比等综合类比,发明设计出发明项目,这就叫做综摄类比法。

  美国创造学家威廉·戈顿发现创造性思维明显地分为两个阶段:变陌生为熟悉的阶段和变熟悉为陌生的阶段。我认为他的这个看法是正确的。这两个阶段确实有不同的思维特点,在创造性过程中有不同的作用。

  变陌生为熟悉是第一阶段。这个阶段主要用分析的方法,了解问题,查明问题的主要方面以及各个细节。人的机体本质上是保守的,它排斥任何陌生的东西。思维也一样,当人们遇到陌生的事物时,总是设法把它纳入一个可以接受的模式中,通过把陌生的事物和熟悉事物联系起来,把陌生的转换成熟悉的。没有这个思维过程,人们很难真正了解要解决的陌生的问题。

  在创造性思维的研究中有两种常见的误解:一是认为创造性主要体现在解决问题阶段,而把了解问题阶段忽略了。二是因为在分析问题、了解问题、变陌生为熟悉的过程中,由于产生各种小小的发现会得到一些比较肤浅的答案,因此,人们往往把这个了解问题的阶段误认作解决问题的阶段。这第二种误解是非常有害的。尽管为了更深刻地了解要解决的问题,我们尽可能多地掌握它的细节和信息是有益的,但是,把这样的了解当作创造性的解决问题,过分沉湎于问题细节的分析,就会舍本逐未,贻误发明创造。因为创造解决问题的实质不是了解了或解决了一个新问题,而是以全新的方式、全新的设计解决问题。也因为发明者搞发明设计,经过分析、了解问题,从而确定发明课题是发明的头等重要问题。

  变熟悉为陌生是第二阶段。变熟悉为陌生就好像一个弯下腰来从两腿间看世界的孩子,你会突然发现这个世界整个都倒过来了,变样子了。要使人们的思维跳出已有的习惯是困难的,起码是非常规的。发明者运用亲身类比、比喻和象征类比等综合类比,能使自己的发明逐步由陌生变为熟悉,从而发明设计出新的发明项目。

  创造性思维是一种非常规思维,它是一种粗糙的、有裂缝的有时是非理性思维,因而创造性思维可以互相激励,互相渗透。这个思维过程也可以互相浸入。因此,用发明小组的形式把各种不同知识背景的有创造潜力的人员组织在一起,用互相启发、互相补充的讨论,可以产生更奇妙的创造性设想。

  1.综摄类比法发明小组的建立

  1)挑选人员的原则

  当受委托要在某校、某工厂或某公司组建综摄类比法发明小组时,应本着下面八条原则来考虑和选择人员,并且负责人应当和候选人面谈。

  ①代表性:应考虑到要解决的问题所涉及的各方面、各部门、各班组。一个典型的综摄类比法发明小组,应由三名发明尖子(或技术革新尖子)和两名发明爱好者组成。
  ②精力水平:候选人应具备旺盛的精力。
  ③年龄要求:候选人,工人应在16岁至35岁之间;学生应在11岁至23岁之间。因为他们的思维活跃、精力充沛。
  ④思维能力:应该有强的创造思维能力。
  ⑤创造精神:应具有发明家的创造精神。
  ⑥发明背景:把曾经搞过一些发明或改进的人吸收到此发明小组内。利于搞好新的发明项目。
  ⑦ 教育程度:发明小组成员受的教育,能够为他考虑较广阔的领域的问题打下基础。
  ⑧发明个性:具有强烈好奇心等发明个性。

  2)综摄类比发明小组成员应具备下列能力①隐喻(包括比喻、拟人、象征等)能力。
  ②概括能力。
  ③敢冒风险。
  ④敢作敢为。
  ⑤不重身份。
  ⑥帮助的态度。
  ⑦动党的协调。
  ⑧感情的深厚。
  ⑨愿意补充别人。

  3)发明小组长条件

  ①最乐观的人:对存在可能性有最大的热情。
  ②总体的理解:要具有广泛的生活、发明和工业生产的经验,因此他能很好地综合所提出的观念和设想。
  ③对综摄类比法有深刻的理解。
  ④同其他成员相比对会议讨论的问题应保持一定的心理距离,他决不能使自己隐人个别问题中,以便把握会议的方向。

  2.综摄类比法的操作步骤

  给定问题:是指对要解决问题的陈述,问题可以由外部提供,也可以是综摄类比法发明小组成员自己提出。这里要确定发明战略棗发明课题。

  分析问题:是指由科技辅导员对给定的问题进行解释,使陌生问题变为熟悉。

  斟酌问题:是指综合类比发明小组成员,在听到给定问题和科技辅导员的解释后,即刻提出一些建设性的想法,如果这些方法很好,将有利于解决问题,即使想法不够恰当,科技辅导员解释为什么这种建议行不通,也将帮助人们更好地理解了这个问题。

  理解问题:是指在斟酌问题之后,每个人都要根据他的理解,重新复述问题。这种复述应当是多角度的,可以不受任何已知定律和事实的约束。

  引导问题:是指可以引出隐喻机制的问题,引导问题可以有三种不同方式提问,亲身类比、比喻和象征类比,都是好方法。

  亲身类比的最简单的引导形式是“如果我们是他(它)……”。“角色扮演”是一种亲身类比,常常被用来解决与人有关的问题。当人们把自己看作特定情景中假想的一个人,推测他会如何感受和行动。然而,综摄类比法的亲身类比,是用来解决技术问题的。在这里亲身类比利用人们的纯属人类的感情来体验和洞察意识技术的抽象的问题,这种类比在人们的心理上将造成一种隐隐的紧张,这种紧张感使人们能够变熟悉为陌生。

  比喻:比喻比类比范围要广泛,可以不同类事物之间进行比喻,例如,“这个男人轻浮得像朵云”和“我的爱人像一朵玫瑰”都是比喻,是一种明确的比喻,比喻有双向作用的性质,如“A像B,则不仅A获得了B的性质,而日也获得了A的属性。爱人像红玫瑰那么娇艳,同时红玫瑰也像爱人那么可爱了。比喻把两种不同类的事物说成相似的时候,它们之间的不相似的地方可以提供紧张和激动情绪,这种情绪迫使我们授受许多可变因素,并使大脑有许多机会去选择能导致新顿悟的联想。这也利于变熟悉为陌生,利于发明设计出新的发明项目。

  象征类比:象征类比是对从理解的问题中、提炼出来的关键词的“咬文嚼字”中,获得启发的类比方法。这种象征性类比要能够从字面的意义上把关键词意义扩大,使其包罗万象,对于启发解决问题的思路就大有益处。例如要发明开罐头的刀具,那么把“开”字做一些想法的引子。“开罐头可以放一个自动构件在罐头中,同时自动开启”。“开就是原来关着,现在把它打开,关开。如夹子,夹子是可逆的,关开关,夹子不能封死,贝壳闭合得很好……”等等。通过摆弄“开”这个动词,从原有的开罐头刀具的观点中超脱出来,想出一大堆关于“开”的联想,然后再去想开罐头刀具的问题,这样才能产生新颖的、丰富的想法和主意。所以咬文嚼字也可以利用象征类比的机理变熟悉为陌生,从而搞出新的发明项目。 解决问题:是指把通过亲身类比、比喻和象征类比所得到的想法与解决问题结合起来,形成新颖的、有效的解决问题的方法。这种结合的过程也是一个复杂的思维过程。首先,思维要能把综摄类比的实例分析变成两个部分,一个部分是事实和例子的分析,一部分是理论上的抽象和概括,我们利用例子分析的真正目的是要得到理论上的抽象结果,然后再把这个抽象结果转换成为解决问题的具体做法。最终归结为发明方案。

  移 植 法

  发明者把某一技术领域中的技术手段和方法,移植应用到另一技术领域,从而搞出新发明,这就叫做移植法。移植法常与类比思维相结合。 一、技术手段移植

  例如,电吹风一被褥烘干机。

  二、原理移植

  例如电话。美国发明家贝尔,运用移植法,在技术原理方面进行移植转用,“簧片振动传声人的声带振动发生传声”,从而发明设计出电话,并于1878年取得了美国电话专利权。

  三、技术功能移植

  1838年,莫尔斯运用移植法,采用技术功能移植“烽火传信号电报传信号”,从而发明设计了电报并取得了美国电报专利权。

  聚 散 法

  一、头脑风暴法

  头脑风暴法是一种从心理上激励群体创新活动的最通用的方法,是美国企业家、创造学家爱AF奥斯本于1938年创立的。

  头脑风暴(Brain Storming)原是精神病理学的一个术语,是指精神病人在失控状态下的胡思乱想。奥斯本借用形容创造性思维自由奔放、打破常规,创新设想如暴风骤雨般地激烈涌现。为了排除由于害怕批评而产生的心理障碍,奥斯本提出了延迟评判原则。他建议把产生设想与对其评价过程在时间上分开进行,要由不同的人参加这两种过程。具体作法如:

  (一)头脑风暴法小组的组成

  1)设立两个小组

  每组成员各为4-15人(最佳构成为6~12人)。

  第一组为“设想发生器”组,简称设想组。其任务是举行头脑风暴会议,提出各种设想。第二组为评判组,或称“专家”组。其任务是对所提出设想的价值做出判断,进行优选。

  2)主持人的人选

  两个小组的主持人,尤其是头脑风暴法会议的主持人对于头脑风暴法是否成功是至关重要的。主持人要有民主作风,做到平易近人,反应机敏,有幽默感,在会议中既能坚持头脑风暴法会议的原则,又能调动与会者的积极性,使会议的气氛活跃。主持人的知识面要广,对讨论的问题有比较明确和比较深刻的理解,以便在会议期间能善于启发和引导,把讨论引向深入。 3)组员的人选

  设想组的成员应具有抽象思维的能力、纵恣幻想的能力和自由联想的能力,最好预先对组员进行创造技法的培训。评判组成员以有分析和评价头脑的人为宜。两组成员的专业构成要合理。应保证大多数组员都是精通该问题或该问题某一方面的专家或内行。同时,也要有少数外行参加,以便突破专业习惯思路的束缚。应注意组员的知识水准、职务、资历、级别等应尽可能大致相同。高级干部或学术权威的参加,往往会出现对他们意见的趋同或是一般组员不敢“自由地”提出设想的不利情况。

  (二)头脑风暴法会议的原则

  1)自由畅想原则 要求与会者自由畅谈。任意想象,尽情发挥,不受熟知的常识和已知的规律束缚。想法越新奇越好,因为设想越不易现实,就越能对下一步设想的产生过程起更大的启发作用。错误的设想是催化剂,没有它们就不能产生正确的设想。

  2)严禁评判原则

  对别人提出的任何设想,即使是幼稚的、错误的、荒诞的都不许批评。

  不仅不允许公开的口头批评,就连以怀疑的笑容、神态,手势等形式的隐蔽的批评也不例外。这一原则也要求与会者不能进行肯定的判断,比如,“××× 的设想简直棒极!”因为这样会使其他与会者产生一种冷落感,也容易造成一种“业已找到圆满答案而不值得再深思下去”的错觉,从而影响创造性的发挥。 3)谋求数量原则

  会议强调在有限时间内提出设想的数量越多越好。会议过程中设想应源源不断地提出来,为了更多的提出设想,可以限定提出每个设想的时间不超过两分钟,当出现冷场时,主持人要及时地启发、提示或是自己提出一个幻想性设想使会场重新活跃起来。

  4)借题发挥原则

  会议鼓励与会者用别人的设想开拓自己的思路,提出更新奇的设想,或是补充他人的设想,或是将他人若干设想综合起来提出新的设想。

  (三)头脑风暴法的实施步骤

  1)准备阶段

  准备阶段包括产生问题,组建头脑风暴法小组,培训主持人和组员及通知会议的内容、时间和地点。

  2)热身活动

  为了使头脑风暴法会议能形成热烈和轻松的气氛,使与会者的思维活跃起来。可以做一些智力游戏,猜谜语,讲幽默小故事,或者出一道简单的练习题,如“花生壳有什么用途?”

  3)明确问题

  由主持人向大家介绍所要解决的问题。问题提得要简单、明了、具体。对一般性的问题要把它分成几个具体的问题。比如“怎样引进一种新型的合成纤维?”的问题很不具体,至少应该分成三个小问题:第一、“提出把新型纤维引人到纺织厂的方法”。第二、“提出一些将新型纤维引进到服装店的设想。”第三、“提出一些新型纤维引进到零售商店的设想”。

  4)自由畅谈

  由与会者自由地提出设想。主持人要坚持原则,尤其要坚持严禁评判的原则。对违反原则的与会者要及时制止。如坚持不改可劝其退场。会议秘书要对与会者提出的每个设想予以记录或是作现场录音。

  5)会后收集设想

  在会议的第二天再向组员收集设想,这时得到的设想往往更富有创见。

  6)如问题未能解决,可重复上述过程

  在用原班人马时,要从另一个侧面或用最广义的表述来讨论课题,这样才能变已知任务为未知任务,使与会者思路轨迹改变。

  7)评判组会议

  对头脑风暴法会议所产生的设想进行评价与优选应慎重行事。务必要详尽细致地思考所有设想,即使是不严肃的。不现实的或荒诞元稽的设想亦应认真对待。

  下面介绍一个头脑风暴法会议的例子。

  主持人:我们的任务是砸核桃,要求砸得多、快、好,大家有什么好办法?

  甲:平常在家里是用牙嗑、用手掰,用门掩,用榔头砸、用钳子夹。
主持人:大家再想一想,用什么样的力才能把核桃砸开,用什么办法才能得到这些力?
甲:需要加一个集中挤压力,用某种东西冲击核桃,就能产生这种力……或者,相反,用核桃冲击某种东西!(逆向思维)
乙:可用气动机枪往墙上射核桃,比如说可以用装泡沫塑料弹的儿童汽枪射。
丙:当核桃落地时,可以利用重力。
丁:核桃壳很硬,应该先用溶剂加工,使它们软化、溶解……或者使它们变得较脆……要使核桃变脆。可以冷冻。

  主持人:鸟儿用嘴啄……或者飞得高高的,把核桃扔到硬地上。我们应该将核桃装在袋子里,从高处(例如在气球上,直升飞机上、电梯上,等等)往硬的物体(例如水泥板)上扔,然后把摔碎的核桃拾起来。(类比)
主持人:如果我们运用逆向思维来解决问题,又会怎样?
丁:可以把核桃放在空气室里,往里加高压打气,然后使空气室里压力锐减,因为内部压力不能立即降低,这时,内部气压使核桃破裂,(发展了上一个设想)。或者使空气里的压力交替地剧增与锐减,使核桃壳处于变负荷状态下。 在头脑风暴法会议进程中,只用10分钟就得到40个设想,其中一个方案(在空气压力超过大气压力并随即降到大气压力以下,核桃壳破裂,核桃仁保持完好)获发明专利。

  二、635法

  “635”法又称默写式头脑风暴法,是德国人鲁尔已赫根据德意志民族习惯于沉思的性格提出来的。与头脑风暴法原则上相同,其不同点是把设想记在卡上。头脑风暴法虽规定严禁评判,自由奔放地提出设想,但有的人对于当众说出见解犹豫不决,有的人不善于口述,有的人见别人己发表与自己的设想相同的意见就不发言了。而“635”法可弥补这种缺点。具体做法如下:

  每次会议有6人参加,坐成一圈,要求每人5分钟内在各自的卡片上写出3个设想(故名“635”法),然后由左向右传递给相邻的人。每个人接到卡片后,在第二个5分钟再写3个设想,然后再传递出去。如此传递6次,半小时即可进行完毕,可产生卫生108个设想。

  三、KJ法

  KJ法的创始人是东京工人教授、人文学家川喜田二郎,KJ是他的姓名的英文缩写。

  他在多年的野外考察中总结出一套科学发现的方法,即把乍看上去根本不想收集的大量事实如实地捕捉下来,通过对这些事实进行有机的组合和归纳,发现问题的全貌,建立假说或创立新学说。后来他把这套方法与头脑风暴法相结合,发展成包括提出设想和整理设想两种功能的方法。这就是KJ法。这一方法自1964年发表以来,作为一种有效的创造技法很快得以推广,成为日本最流行的一种方法。KJ法的主要特点是在比较分类的基础上由综合求创新。在对卡片进行综合整理时,既可由个人进行,也可以集体讨论。

  KJ法的步骤如下:

  1.准备

  主持人和与会者4~7人。准备好黑板、粉笔、卡片、大张白纸、文具。

  2.头脑风暴法会议

  主持人请与会者提出30-50条设想,将设想依次写到黑板上。

  3.制做卡片

  主持人同与会者商量,将提出的设想概括2-3行的短句,写到卡片上。每人写一套。
这些卡片称为“基础卡片”。

  4.分成小组

  让与会者按自己的思路各自进行卡片分组,把内容在某点上相同的卡片归在一起,并加一个适当的标题,用绿色笔写在一张卡片上,称为“小组标题卡”。不能归类的卡片,每张自成一组。

  5.并成中组

  将每个人所写的小组标题卡和自成一组的卡片都放在一起。经与会者共同讨论,将内容相似的小组卡片归在一起,再给一个适当标题,用黄色笔写在一张卡片上,称为“中组标题卡”。不能归类的自成一组。

  6.归成大组

  经讨论再把中组标题卡和自成一组的卡片中内容相似的归纳成大组,加一个适当的标题,用红色笔写在一张卡片上,称为“大组标题卡”。

  7.编排卡片

  将所有分门别类的卡片,以其隶属关系,按适当的空间位置贴到事先准备好的大纸上,并用线条把彼此有联系的连结起来。如编排后发现不了有何联系,可以重新分组和排列,直到找到联系。

  8.确定方案

  将卡片分类后,就能分别地暗示出解决问题的方案或显示出最佳设想。经会上讨论或会后专家评判确定方案或最佳设想。

  下面介绍一个管理者个人应用KJ法解决实际问题的例子。

  日本某公司通信科科长偶尔直接或间接地听到科员对通信工作中的一些问题发牢骚,他想要听取科员的意见和要求,但因倒班的人员多,工作繁忙,不大可能召开座谈会。因此,该科长决定用KJ法找到科员不满的方案。

  第一步,他注意听科员间的谈话,并把有关工作中问题的片言只语分别记到卡片上,每个卡片记一条。例如。

  ○有时没有电报用纸。
  ○有时未交接遗留工作。
  ○如果将电传机换个地方……
  ○接收机的声音嘈杂。
  ○查找资料大麻烦。
  ○改变一下夜班值班人员的组合如何?
  ○打字机台的滑动不良。

  第二步,将这些卡片中同类内容的卡片编成组。例如:

  ○其他公司有的已经给接收机安上了罩。
  ○因为接收机的声音嘈杂,所以如果将电传机换个地方……
  ○有人捂着一个耳朵打电话。

  上面的卡片组暗示要求本公司“给接收机安上罩”。从下面的卡片组中可以了解到要  求制定更简单明了的交接班方法。

  在某号收纳盒内尚有未处理的收报稿。

  将加急发报稿误作普通报稿纸处理。

  接班时自以为清楚了,可是过后又糊涂了,为了作出处理,有时还得打电话再次询问。 第三步,将各组卡片暗示出来的对策加以归纳集中,就能进一步抓住更潜在的关键性问题。例如,因为每个季节业务高峰的时间区域都不一样,所以弄明白了需要修改倒班制度,或者是根据季节业务高峰的时间区域改变交接班时间,或者是考虑电车客流量高峰的时间确定交接班时间。

  科长拟定了一系列具体措施,又进一步征求乐于改进的科员的意见,再次做了修改之后,最后提出具体改进措施加以试行,结果科员们皆大欢喜。

  需要说明的是本例没有严格按照KJ法的程序进行。创新技法在现场实际应用时,往往不是一成不变地按程序进行。

   四、集思广益法

  集思广益法是辽宁省科协在举办创造力开发培训;班活动中,试验了多种头脑风暴法的组织实施效果后,由赵惠田总结的一种比较适合于我国现时基层企业内以小组会议形式进行集思广益,促进创新构思的方法。其原型是“635”法,是将我国开调查会的习惯做法,与头脑风暴法、KJ法等技法加以综合后形成的。

  1.集思广益法小组的组成

  小组由6名左右有经验的人员组成,其中设一名主持人。主持人须头脑清晰,思维敏捷、善于诱导,并有所准备。

  2.集思广益法的实施步骤

  分三个阶段进行:

  1)预写阶段

  开会前先通知与会者所议的议题。并发给每人两张设想(方案)填写表,要求与会者先进行思考,并在每张表格上填写三种有较大区别的设想(方案),持表参加“会议。由主持人宣布会议开始并做有关说明后,与会者将填有三种方案的表格的一张传给右方座位者。每人接到表后,6分钟内,在他人填写的设想启发下,往传来的表上填写三个补充的、或新的设想。这样,半小时之内可传5次,当自己初始填写的表传口本人时,停止传阅,利用10分钟进行综合联想。

  2)畅谈阶段

  与会者以精练的语言概要地宣读原设想、在传阅过程中产生的新设想或修订方案,并一一记录在黑板上,在宣读方案过程中可以补充发挥,但严禁评判。评判推迟到下一阶段进行。以免过早地下断言,打击他人积极性,束缚想象力。在宣读方案的过程中,如果受到启发,产生新的构思,或者对原方案有新的补充,可以往保留在每人手中那张没有传递的表中填写,这一阶段大约需要10分钟左右。

  3)评价阶段

  与会者对抄录在黑板上的各种设想方案进行分析归纳,并且以独创性、可行性和实用性为标准进行评价,从优选择,获取创造性方案。

  方案选择后,为便于决策,还可以进行专家测评。请30-50名专家,将方案(每个方案一张表)寄给他们,请专家们对方案以“很同意”、“同意”、“犹豫”、“不同意”和“很不同意”的其中任一种态度,表示自己意见。专家意见反馈后,绘成山形图,这样,提供决策比较直观。同时表格中留出补充和修改意见栏,以及提出新设想和新方案栏,以吸取专家意见。

  五、德尔菲法

  德尔菲法是一种重要的预测决策方法,也是一种重要的群体创新技法。

  德尔菲法有如下三个特点:

  1. 匿名性

  在德尔菲法的实施过程中,专家间彼此互不相知,这样既不会受权威的意见的影响,也不会使应答者在改变自己意见时顾虑是否会影响自己的威信,各种不同论点都可以得到充分的发表。

  2. 信息反馈沟通

  专家从反馈回来的问题调查表上了解到发展意见的状况,以及同意或反对各个观点的理由,并依次各自作出新的判断,从而构成专家之产是的匿名相互影响。专家们不会受没有根据的判断的影响,反对的意见也不会受到压制。

  3. 对问题作定量处理

  对预测时间、数量等问题可直接由数目表示,再按程序处理,对规划决策问题可采取了评分的方法,把定性的问题转化为定量的问题。

  德尔菲法的实施步骤如下:

  1. 制订征询调查表

  征询调查表是运用德尔菲法向专家征询意见的主要工具,它制订得好坏,将直接关系着征询结果的优劣。在制订调查表时,须注意以下几点:

  1)对德尔菲法作出简要说明

  为使专家全面了解情况,调查表一般都应有前言,用以简要说明征询的目的与任务,以及专家应答的作用。同时对德尔菲法的程序、规则和作用作出简要说明。

  2)问题要集中

  问题要集中,有针对性,不要过于分散。各个问题要按等级由浅人深地排列,这样易引起专家应答的兴趣。

  3)避免组合问题

  如果一个问题包括两个方面,一个方面是专家同意的,而另一方面则是不同意的,这时专家就难以做出回答。因而应避免提出“一种技术的实现是建立在另一种方法的基础上”这类组合问题。

  4)用词要确切

  所列问题应该明确,含义不能模糊。例如:“到哪一年,家庭里远距离通道的电子计算机终端设备将被普遍使用?”这一问题中的“普遍使用”词组的含义不明确,是指60%还是指90%,专家对这个词组的不同理解就会有完全不同的评价。所以,在问题的陈述上要避免使用含义不明确的词汇。

  5)调查表要简化

  调查表应有助于专家作出评价,应使专家把主要精力用于思考问题而不是用在理解复杂和混乱的调查表上。在调查表简化上花费一定的力气,将得到事半功倍的效果。

  6)要限制问题的数量

  如果对问题只要求作出简单回答,问题的数量可适当多些砌果问题比较复杂,则数量可以少些。严格的界限是没有的。一般认为,问题的数量的上限以25个为宜。

  2. 选择专家

  在征询调查表拟定后,就要据此选择专家。在选择专家时,不仅要注意选择那些精通本学科领域、有一定名望、有学派代表性的专家,同时还要注意选择边缘学科、社会学和经济学等方面的专家。要考虑选择的专家是否有充分的时间认真填写调查表。经验表明,一个身居要职的专家匆忙填写删查表,往往不如一般专家经过深思熟虑认真填写的调查表更有价值。专家小组的人数一般以10-50人为宜,最佳人数15人左右。为了保证人数的稳定,预选人数要多于规定人数。在确定镭人选前,应发函征求本人意见,是否能坚持参,胞项活动,以避免出现拒绝填表或中途退出等情况。

   3. 征询调查

  运用德尔菲法,通常经过四轮的征询调查。

  第一轮向专家小组成员发出询问调查表,允许任意回答。调查表统一回收后由领导小组进行综合整理,用准确的术语提出一个“征询意见一览表”。

  第二轮把征询意见一览表再发给专家小组成员。要求他们对表中所列意见作出评价,并相应地提出其评价的理由。领导小组根据返回的一览表进行综合整理后,再反馈给专家组成员。第三轮、第四在本照此办理。

  4. 确定结论

  在经过四轮征询后,通常专家小组的意见都表现出明显的收敛趋势,逐渐地趋于一致。领导小组可以据此得出最后结论。 六、戈登法

  戈登法是由美国人威兼·戈登创始的,这是一种由会议主持人指导进行集体讲座的技术创新技法。

  头脑风暴法存在以下缺点。

  第一,头脑风暴法在会议一开始就将目的提出来,这种方式容易使见解流于表面,难免肤浅。

  第二,头脑风暴法会议的与会者往往坚信唯有自己的设想才是解决问题的上策,这就限制了他的思路,提不出其他的设想。

  为了克服上述缺点,戈登法规定除了会议主持人之外,不让与会者知道真正的意图和目的。在会议上把具体问题抽象为广义的问题来提出,以引起人们广泛的设想,从而给主持人暗示出解决问题的方案。 戈登法设会议主持人1人,与会人5-12人。入选的要求与头脑风暴法大致相同。

  下面以开发新型剪草机为例说明戈登法的步骤。

  1)确定议题

  主持人的真正目的是要开发新型剪草机,但是不让与会人知道。剪草机的功能可抽象为“切断”或“分离”,可选“切断”或“分离”为议题。但是如果定为“切断”,则使人自然想到需要使用刃具,对打开思路不利,于是就选定“分离”为议题。

  2)主持人引导讨论

  主持人:这次会议的议题是“分离”。请考虑能够把某种东西从其他东西上分离出来的各种方法。 甲:用离子树脂和电能法能够把盐从盐水中分离出来。

  主持人:您的意思是利用电化学反应进行分离。

  乙:可以使用筛子将大小不同的东西分开。

  丙:利用离心力可以把固体从液体中分离出来。

  主持人:换句话说,就是旋转的方式吧。就像把奶油从牛奶中分离出来那样……。

  3)主持人得到启发

  例如,使用离心力就暗示使滚筒高速旋转。从这个暗示中,主持人就得到这样的启发:剪草机是否可以使用高速旋转的带锯齿的滚筒,或者电动剃须刀式的东西。主持人把似乎可以成功的解决措施记到笔记本上。

  4)说明真实意图

  当讨论的议题获得了满意的答案后,主持人把真实的意图向与会者说明。可以与已提出的设想结合起来研究最佳方案。

  七、NM法

  NM法是日本创造学家中山正和于196年首先提出的一种发明方法。中外发明家补充完善了这种发明方法。此法既具有综摄类比法那种思维灵活、思路开阔的特点;又具有卡片整理法那种直观性和逻辑性强的特点。它是把综摄类比法和KJ法结合起来的一种方法。

  NM法的基本程序见图。

  问题关键词问题类推背景提问概念提问形成解题概念NM法基本程序

  NM法的具体步骤:

  搜索“点的记忆”:横向排列。

  连成“线的记忆”:纵向排列。

  选取与联想。

  确定设计方案。

  八、卡片法

  卡片法也称卡片式智力激励法。科技辅导员主持“卡片法”会议,通过每位与会者写卡片和发言陈述显露其发明思路,互相启发,从而使发明设想更加完备。

  卡片法的具体做法有以下两种:一种叫CBS;另一种叫NBS法。

  CBS法的具体做法是:会前明确会议讨论的发明目标。每次发明小组会议由3至8人参加,每人发儿十张卡片,桌上另放一些备用卡片,会议时间为1小时。最初10分钟各人在卡片上填写构想出来解决问题的设想,每张卡片上定一个设想。接下来的30分钟,每个人轮流宣读自己的设想,一个人只读一张。宣读之时,其他人可提出质询,若受到启发产生新设想可填人桌上备用卡片中。最后20分钟,让与会者相互交流和探讨各自提出的设想,从中再诱发出新的设想。

  NBS法的具体做法是:会前明确发明战略,发明小组会议由5~8人参加,每人必须提出五个以上的设想,每个设想填写在一张卡片上。会议开始时,各人出示自己的卡片,并依次给予说明。在别人宣读设想时,如果自己发生“思维共振”产生新的设想,就立即写在卡片上,待会议发言完毕,将所有卡片集中起来,按内容进行分类,横排在桌子上,并在分类卡上加上标题,然后再进行讨论挑选出最好的方案。

  联 想 法

  联想发明法是依据人的心理联想而发明的一种创造方法。那么,联想是什么呢?普通心理学认为,联想就是由一事物想到另一事物的心理现象。这种心理现象不仅在人的心理活动中占据重要地位,而且在回忆、推理、创造的过程中也起着十分重要的作用。许多新的创造都来自于人们的联想。

  例如,上海新巷地段医院的朱长生,就运用联想发明法成功的发明了“注射青霉素过敏快速试验法”。注射青霉素前先要进行过敏试验,目前常用的是皮下试验,这样除了病人有痛感和试验时间长(要20分钟左右)外,还会出现假阳性、假阴性,造成误诊。朱长生经研究发现,在青霉素的结构中有带负电荷的酸根。这时他就想到用电导原理,将青霉素透入皮肤内。根据这一设想试验,果然有效。低压直流电不仅能使青霉素透人皮肤内,而且还由于电流促进血液、体液的流动以及神经系统的生理和生化作用,提高了试验的敏感度,只要5分钟就可得到试验结果。

  联想可以在特定的对象中进行,也可在特定的空间中进行,还可以进行无限的自由联想。而且这些联想都可以产生出新的创造性设想,获得创造的成功。我们还可从联想的不同类型,发现不同的联想方法,去进行发现、发明和创造。联想的方法一般为对比联想、相似联想、接近联想和强制联想。例如:

  对比联想相似联想接近联想强制联想

  陆——>海——>河桥——>电

  一、接近联想

  发明者在时间、空间上联想到比较接近的事物,从而设计新的发明项目。这就叫做接近联想法。例如:

  小足球运动生产小足球
  风向标利用风力推动装置、防止倒烟。

  1939年,德国化学家哈思和奥地利物理学家麦特纳宣布一项重大发现棗研究中子在粒子加速器中轰击铀所产生的现象。意大利物理学家费米为了逃避法西斯政权的统治,流亡美国。费米运用接近联想法,由上述重大发现进行接近联想,在美国芝加哥大学一个石墨块反应堆,于942年12月2日,使此反应堆里的中子引起裂变,从而产生核能。

  二、对比联想

  发明者由某一事物的感知和回忆引起跟它具有相反特点的事物的回忆,从而设计出新的发明项目,这就叫做对比联想法。

  发明者在进行联想构思时,联想构思的结果可能是已有的发明项目;也可能是有意义的新发明项目;也许是无意义的联想。下面用一个图表来表示这些情况(见表33)。

  由某一事物的感知和回忆引起和它具有相反特点的事物的回忆,叫做对比联想。例如)黑白;大小;水火;黑暗光明;温暖寒冷。每对既有共性,又具有个性。 例如黑暗亮度小,光明亮度大,都是表示亮度。对比联想具有背逆性。这里用了逆向思维。对比联想还具有挑战性。逆向思维有时能得出荒谬的结论,例如有一位工程师赞颂了傻子。吸鸦片有害人的健康用鸦片能给人治病,这二者也是对比联想关系。

  对比联想又可分为下列几种:

  1. 从性质属性对立角度进行对比联想

  例如:日本的中田藤三郎关于圆珠笔的改进就是从属性对立的角度进行思考才获得成功的。1945年圆珠笔问世,写20万字后漏油,后来制成的笔,书写20万字后,恰好油被使用完,就把圆珠笔扔掉。这里就运用了对比联想法。

  2. 从优缺点角度进行对比联想

  发明者在从事发明设计时,既看到优点,看到长处,又要想到缺点,想到短处,反之亦然。例如,铜的氢脆现象使铜器件产生缝隙,令人讨厌。铜发生氢脆的机理是:铜在500℃左右处于还原性气氛中时,铜中的氧化物被氢脆无疑是一个缺点,人们想方设法去克服它。可是有人却偏偏把它看成是优点加以利用,这就是制造铜粉技术的发明。用机械粉碎法制铜粉相当困难,在粉碎铜屑时,铜屑总是变成箔状。把铜置于氢气流中,加热到500~600℃,时间为1-2小时,使铜屑充分氢脆,再经球磨机粉碎,合格铜粉就制成了。

  这里就运用了对比联想。

  1861年,法国的莫谢教授,运用对比联想法,发明设计了太阳能发动机,并取得了太阳能发动机法国专利权。

  3. 从结构颠倒角度进行对比联想

  从空间考虑,前后、左右、上下、大小的结构,颠倒着进行联想。例如,中国的史丰收就是运用此种对比联想。一般人进行数学运算都是从右至左、从小到大进行运算,史丰收运用对比联想,反其道而行之,从左至右、从大到小来进行运算,运算速度大大加快。

  再者,日本索尼公司的工程师,运用对比联想,由大彩电开始进行对比联想,制成薄型袖珍电视机,显象管只有16.5毫米。

  4.从物态变化角度进行对比联想 即看到从一种状态变为另一种状态时,联想与之相反的变化。例如:18世纪,拉瓦把金刚石锻烧成CO2的实验,证明了金刚石的成分是碳。1799年,摩尔沃成功地把金刚石转化为石墨。金刚石既然能够转变为石墨,用对比联想来考虑,那么反过来石墨能不能转变成金刚石呢?后来终于用石墨制成了金刚石。

  三、相似联想

  这是对相似事物的联想,又可称类似联想,这种联想也可运用到创造发明过程中来,进行创造发明。

  1957年10月4日,前苏联运用相似联想法,成功地发射了世界上第一颗人造地球通讯卫星;这颗卫星就是世界上第一艘太空船。

  四、自由联想

  这是在人们的心理活动中,一种不受任何限制的联想。这种联想成功的概率比较低,大都能产生许多出奇的设想,但难以得成功,可有时也往往会收到意想不到的创造效果。

  如荷兰生物学家列文虎克就曾从自由联想中,发现了微生物。这是1675年的一天,天上下着细雨,列文虎克在显微镜下观察了很长一段时间,眼睛累得酸痛,便走到屋檐下休息。他看着那渐浙沥沥下个不停的雨,思考着刚才观察的结果,突然想起一个问题:在这清洁透明的雨水里,会不会有什么东西呢?于是,他拿起滴管取来一些水,放在显微镜下观察。没想到,竟有许许多多的“小动物”在显微镜下游动。他高兴极了,但他并不轻信刚才看到的结果,又在露天下接了几次雨水,却没有发现“小动物”。过几天后,他再接点雨水观察,又发现了许多“小动物”,于是,他又广泛地观察,发现“小动物”在地上有,空气里也有,到处都有,只是不同的地方“小动物”的形状不同。活动方式不同而已罢了。列文虎克发现的这些“小动物”,就是微生物。这一发现,打开了自然界一扇神秘的窗户,揭示了生命的新篇章。列文虎克正是通过自由联想而获得这一发现的。

   五、强制联想

  它是与自由联想相对而言的。是对事物有限制的联想。这限制包括同义、反义、部分和整体等等规则。一般的创造活动,都鼓励自由联想,这样可以引起联想的连锁反应,容易产生大量的创造性设想。但是,具体要解决某一个问题,有目的地去发展某种产品,也可采用强制联想,让人们集中全部精力,在一定的控制范围内去进行联想,也能有所发明和创造,在创造活动中,这类创造发明的例子也是屡见不鲜的。 例如,本人于卫992年设计并投人生产的悬挂式多功能组合书柜就是采用“书柜”与“壁挂”的强制联想设计成功的。

  壁挂是装饰手段较丰富的室内装饰物。书柜与壁挂强制联想,把书柜按照形式美的规律做成像壁挂那么美观的形式,挂在墙上。放上书籍有更广泛的表现力。

  联想的方法是很多的,我们还可以从对象的因果联系上去进行联想,也可依据事物的同类原则去进行联想,还可以从事物之间相关特性去进行联想。各种各样的联想方法都是可以产生出创造性设想的,获得创造的成功。这里关键不是运用哪一种联想方法,而关键在于,我们要解决什么问题?需要进行什么创造?要达到怎样的目的?或者什么样的预期目的都没有,只是想有所创造发明。那么,我们就应根据各自的不同要求和想法,有意地或无意地去进行联想,从联想产生的设想中去获得创造成功。

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