可拓学原理与应用

可拓学原理与应用主讲：陈云山第一章新学科 可拓学可拓学是干什么的？可拓学的理论、方法与应用从山寨手机到创意的革命创意革命的未来和可拓学的归宿可拓学是干什么的可拓学研究的对象是矛盾问题， 探讨按照一定的程序生成开拓创新和解决矛盾问题的创意可拓学认为， 任何事物都是可以拓展的， 通过各种变换的方法， 能够找到解决矛盾问题的创意测验你的开拓商下面 10 道题可测验你的可拓商 （解决问题的能力） ：你如果只能找到 2 道题的较优解，可拓商较低;你如果能找到4 道题的较优解，可拓商一般;你如果能找到 6 道题的较优解，可拓商较高;你如果能找到8 道以上题的较优解，可拓商很高。测验你的可拓商问题 1 由于有紧急公务，你要当天从上海赶回广州，但买不到当日上海至广州的机票，怎么办？问题 2 张丽是一名教师，她的女儿出国留学，需要人民币40 万元。家里只有 10 万元存款和一套居住的房子，无其他财产。有什么办法能使张丽既有自己的房子住，又有钱供女儿留学？测验你的可拓商问题 3 叙拉古国王要求阿基米德在不损坏皇冠的条件下测出纯金皇冠是否被掺了假。阿基米德的主意是用量筒测量金皇冠和等重的纯金块排开的水的体积是否相同。这个主意为什么是错的呢？问题 4 你到河边洗脚时， 一只鞋被湍急的河水冲走了。 河水又急又混浊，鞋潜到水里就是看不见。你能把鞋找回来吗？ 测验你的可拓商问题 5 香港的汽车靠左行驶，内地的汽车靠右行驶，要连成一个系统，怎样才能使它们不撞车？问题 6 安排一个车间的布局时，只剩下1 米的位置，却还有一个80 厘米-可编辑修改 -长的变速箱和 40 厘米长的电机要摆放。怎么办？ 问题 7 用六根牙签，你能摆成四个正三角形吗？ 测验你的可拓商问题 8 在冰天雪地中行军，找不到火种生火做饭，怎么办？你能自己做火种吗？问题 9 大批的猴子骚扰香山寺，赶也赶不走，和尚不堪其扰，但又不能杀生，你有什么办法吗？问题 10 人造卫星上用一台发射机怎样发射多种不同领域的数据呢？ 问题与创新问题= 目标条件矛盾问题有三类：不相容问题、对立问题和客观矛盾问题可拓学的逻辑细胞是： 描述天下万物的物元， 描述天下万事的事元， 描述关系的关系元，合称为基元基元物元= （物，特征，量值） 事元= （动作，特征，量值）关系元：由关系词、特征和该关系词关于该特征的量值所组成。基元：物元、事元和关系元合称为基元。它把事、物或关系的质和量有机地结合起来。基元的基本性质 可拓展性和共轭性是创新的基础。 一切创意都可以用基元的变换和它们的运算式来表示。复杂的物、 事和关系可以用物元、 事元和关系元的复合形式来表示，叫做复合元。可拓学的理论、方法与应用可拓论：可拓集理论、基元理论和可拓逻辑可拓方法化不相容问题为相容问题的创意生成方法处理对立问题的三种方法和转换桥从整体出发，考虑处理复杂问题的关键策略可拓工程研制各个领域中能出点子、想办法的智能系统在设计中的应用研究在管理和决策上的应用研究检测和控制等领域的应用研究可拓学是一门什么学科可拓学是一门哲学、 数学和工程学交叉的学科， 一门以解决矛盾问题为目标的新的横断学科。 有矛盾问题存在的地方， 就有可拓学的用武之地。 它在各门学科和工程技术领域中应用的成效，不在于发现新的实验事实， 而在于提供一种新的思想和方法。从山寨手机到创意的革命经济领域的山寨革命好蓝海战略网络经济和网络战争非军事战争和军事战争 超限战好处理不相容问题政治智慧和处理对立问题不对称创新与创意的革命创意革命的未来和可拓学的归宿可拓策略生成引擎和可拓策略生成网站从数据中挖掘变化的知识未来的聪明机器把可拓学建设成具有多分支的新兴学科第二章生成创意的共轭之说虚与实：空城计何以能成功？ 软与硬：三个臭皮匠好三个和尚负与正：别人不要，我要!潜与显：为何老停电？生成创意的共轭之说：虚与实物有虚实两部，虚实结合，方成一物虚部是有价值的，虚部分为主观虚部和客观虚部 诸葛亮用虚部对付司马懿 实是基础，虚可以使用在一定条件下，实部和虚部可以互相转化用水把洞变为实部，将老鼠赶出洞外 虚与实转化，可以产生创意生成创意的共轭之说：软与硬物有软硬两部，软硬结合，方成一物。软部是有价值的，软有内部联系、外属联系和外联联系等类型三个臭皮匠和三个和尚在一定条件下， 硬部的变化会导致软部的改变，软部的变化会导致硬部的改变洛克菲勒的联盟 增加第三者工厂的改革生成创意的共轭之说：负与正物有负正，对某一特征而言，有正必有负，有负必有正人们往往注重正部而忽略负部。负部是相对于某特征而言之， 负部是有用的负部与正部是可以互相转化的，利用这种转化， 可以提出很多处理矛盾问题的创意英国犯人船事件 把包袱变成天使“牛鬼蛇神 ”和人才 改变规则会使负部变为正部新生工厂 烂船也有三斤钉生成创意的共轭之说：潜与显 物有潜显，潜显结合，是为一物潜部有有利和有害两种类型在一定条件下，潜部可以转化为显部，显部可以转化为潜部杀鬼见血 创造潜化和显化的机会从被冷落到做左丞相 潜部到处都有，使潜部显化就是创意未卜先知 预知潜在危险和危机并加以预防，使它潜化也是好创意为何老停电？第三章生成创意的拓展四法发散树：不要吊死在一棵树上相关网：牵一发而动全身蕴含系：日本人为何能捷足先登分合链：钱不够怎能留学发散树：不要吊死在一棵树上曹冲聪明，但不是最聪明! 很多物有同一种功能竹竿为什么进不了城门？ 一物有很多特征欲破曹公，宜用火攻 很多动作可以做同一件事发散树：不要吊死在一棵树上一个对象有很多特征，每个特征又可以对应不同的功能具有同一个特征的对象有很多个一个量值，往往很多事物、很多特征都有发散树：不要吊死在一棵树上可以用来处理矛盾问题的物、 事或关系不止一个， 即是事物和关系是可以拓展的。利用这种 “可拓展性 ”，可从对象、特征和量值进行多方面的发散， 包括一对象多征、一征多对象、一征多值、一值多征、一值多对象、同征 同值多对象。这六个方面的发散构成一棵很大的树，叫做发散树。对于不同的矛盾问题，在树上可找到多个替代原事物的“树叶”，这就是变换的来源。通过变换及其运算， 可以得到很多方案， 对这些方案进行评价， 选择出合适的创意，进行开拓创新和使矛盾问题转化为不矛盾问题。相关网：牵一发而动全身客观世界中，存在对象相关、特征相关和量值相关，对不同对象而言，存在同特征的相关和不同特征的相关，它们构成一个庞大的相关网。利用相关网，人们可以找到处理问题时需要的相关事物，从而生成创意。相关网：牵一发而动全身围魏救赵 魏王和魏兵是相关的加利率压房价 贷款利率和房价是相关的买减 利润和销售量是相关的蕴含系：日本人为何能捷足先登两张照片帮了日本人的大忙 钻台的规格蕴含了油井产量别人杀猪我养猪 今年猪多蕴含着明年猪少蕴含系：日本人为何能捷足先登一物存在或一事实现， 会导致另一物存在或另一事实现，这种关系叫做蕴含关系。在出现矛盾问题时，某一个目标无法达到，可以找蕴含它的另一个目标， 先实现这个目标， 由于蕴含关系， 原目标也就能达到。 这是生成创意的另一条途径。表示物或事的蕴含关系图叫做蕴含系。如果你掌握了这个工具， 在遇到矛盾问题时，就可以找到一批创意去处理。分合链：钱不够怎能留学事物的分解，可以使复杂的问题化为若干简单的问题去处理。 事物的组合，又可以得到能满足矛盾问题的条件所需要的事物。分解与组合也有条件和艺术。 分解的路径就是分解链， 组合的过程形成组合链，统称分合链。认真研究分解或组合的路径和对象，选择合适的路径， 就能提出创意去开拓创新或者处理矛盾问题。分合链：钱不够怎能留学又卖房子，又买房子 此分彼和盐卤水怎样转弯 又分又合丁渭修殿 先分后合生成创意的拓展四法万物万事都是可拓展的， 发散树、相关网、蕴含系和分合链合称拓展四法。视野和思维习惯使人们只注意到少量的特征和事物本身，但一物有多个特征，因此可以通过发散， 得到很多想不到的创意； 一事物与他事物有千丝万缕的关系， 因此可以利用相关的基元或事物提出创意；事物之间具有蕴含性，因此有可以利用蕴含系生成创意；事物具有与其他事物组合或自己分解的可扩性，因此可以利用分合链提出创意。第四章生成创意的 “算术”：变换之法五类基本变换创意的加减乘除万变不离其宗 五类基本变换置换变换增删变换扩缩变换组分变换复制变换用猪换人 置换变换在实际问题中，当这个对象不能解决问题时， 常常利用另一个对象去处理， 这种方法就叫做对象的置换变换。一个事物有很多特征， 在某个特征上产生矛盾时， 可以置换为这个事物的其他特征，去提出处理问题的创意。一个特征可以取很多量值， 在某个量值上产生矛盾时， 可以置换为另一个量值去提出处理矛盾问题的创意。用猪换人 置换变换对象、特征和量值叫做基元三要素。其中一个改变就会使基元改变，这种改变叫做基元变换，包括物元变换、事元变换和关系元变换。创意，就是有基元的变换及其运算生成的。有了基元，就可以表示开拓创新和处理矛盾问题的一切创意。卓别林一字万金 增删变换对基元某一个要素增加或删减，就是基元的增删变换。 当条件不足时， 常常实施增加变换，当条件有余时，常常使用删减变换。一个产品在这个特征上与其他企业竞争得不可开交时，可以增加其他特征， 在另一个特征上做文章，将它吸引的顾客作为原产品的顾客。在处理问题时， 可以增加或删减问题涉及的对象或者对象有关的量值，使矛盾得到解决刘崇龟审刀 扩缩变换扩缩变换指扩大或缩小，包括扩大变换和缩小变换，是另一类基本变换。 人们常对基元中的量值或对象进行扩缩变换。对量值乘以大于 1 的数是扩大，乘以小于 1 的数是缩小。巧妙运用扩缩变换，是生成处理矛盾问题创意的一类方法。组合商术 组分变换组分变换包括组合变换、 分解变换、先组合后分解或先分解后组合四种类型。分而治之，是处理问题常用的方法。处理一个问题力量不足时，可以综合多种力量去解决。组合也是创造。基元的组合或分解，是提出创意的一种基本方法。用照相机 “计算”体积复制变换复制变换在信息社会中大行其道。在处理矛盾问题时， 有时无法对涉及的物或事进行直接处理时，可以采用复制的方法，复制出新的事物通过对新事物的处理去实现原目标。复制变换有多种类型，如扩大复制、缩小复制、近似复制、多次复制等。万变不离其宗 五类基本变换由大批主意、窍门和办法可以归纳出五类最基本的变换，任何一个主意、 窍门或办法，都是它们或它们运算的结果。 这五类基本变换是： 置换变换、增删变换、扩缩变换、组分变换、复制变换。根据五类基本变换， 可以帮助人们按一定的规律生成处理矛盾问题的创意， 也可以更有条理地去考虑产品的更新换代，提出新材料、新工艺的创意。 创意的加减乘除和算术的加减乘除相仿，创意可以由基本变换及其运算式来表示。在可拓学中，变换的运算有与、或、积、逆四种。创意的加减乘除和算术的加减乘除相仿，创意可以由基本变换及其运算式来表示。在可拓学中，变换的运算有与、或、积、逆四种。既予又取，达成协议 与变换两个或多个变换同时使用，就叫做这些变换的“与变换 ”。不少创意是同时进行多个变换生成的。怎样打捞沉船？ 或变换有多个变换，只要选其中一个的创意叫做这些变换的“或变换 ”。堤内损失堤外补 积变换先后连续采用两个或多个变换，就叫做这些变换之积。变换之 “与”和“积”的区别在于前者是没有顺序的，后者有先后的次序。旱则资舟，水则资车 逆变换反其道而行之， 采取的就是与原变换相反的“逆变换 ”。在处理矛盾问题时， 逆变换常常起着重要的作用。逆变换是相对于某一变换而言的。如果一个变换使甲变为乙， 则使乙变为甲的变换就是它的逆变换。第五章评价之术和创意生成三部曲如何选择满意的创意创意生成三部曲复杂的创意如何选择满意的创意买不到飞机票怎么办？ 拓展和变换评价之术 优度评价法真伪辨析如何选择满意的创意符合主人意，就是好功夫：符合决策者的创意才会被决策者接受。必须先由决策者提出衡量创意优劣的条件，通过计算来判别创意的优劣。优度评价方法的程序：1. 确定非满足不可的条件， 淘汰不符合这些条件的方案。 对余下的方案继续进行如下的评价：2. 根据决策者的要求确定其他衡量条件，如利润、时间、成本等及其定量指标3. 根据上述指标，建立各个衡量条件的关联函数4. 计算各个方案在每个衡量条件的关联度5. 确定各个衡量条件的重要程度，即权系数6. 对每个方案进行综合评价，得到该方案的优度7. 根据优度大小对方案进行排序， 选择优度高的方案作为处理问题的创意提供给决策者真伪辨析阿基米德之错狄仁杰断案 真伪辨析对方案的评价，除了优度外，还必须考虑信息和结论的真伪性，否则会导致错误的决策。创意生成三部曲拓展，解决创意从何来的问题 变换，解决创意如何获得的问题评价，解决如何确定满意可行的创意的问题创意生成三部曲创意生成三部曲过程，是从一个基元（包括对象、特征、量值） 、规则 领域或环境出发， 拓展出很多方案， 通过评价， 筛选出一个或几个供选择的好方案 创意，就像菱形一样，因而叫做菱形方法。复杂一点的创意赛慢的学问 逆反变换的创意“公鞋”找“母鞋”搭桥变换的创意复杂一点的创意逆反变换的创意利用反物元和反事元的逆反变换：铁骑的恋爱妙计利用否物元和否事元的逆反变换：变捕蛇为养蛇先后利用变换和逆变换的逆反变换：怀丙和尚捞铁牛制造矛盾的反相容方法：以猴治猴和两桃杀三士复杂一点的创意搭桥变换的创意狼狈为奸：以有余补不足的创意牵一发而动全身：传导变换的创意牛鼻子定理和 “包、考、靠 ”：带动变换的创意物以稀为贵：质变变换的创意拆东墙补西墙，东墙怎么办？注意传导变换的作用第六章化矛盾问题为不矛盾问题的创意创意有两类：一类是直接为解决问题而提出的；另一类是新产品、新项目、新方案。后者本质上是为了解决人的需要和现有产品的矛盾问题而提出的。本章介绍化矛盾问题为不矛盾问题的创意： 化不相容为相容化对立为双赢的转换桥用电脑生成创意的可拓策略生成系统化不相容为相容在解决矛盾问题时，首先要抓住产生矛盾的关键特征，关于这些特征构成的矛盾问题时核心的问题， 解决了这个问题， 原来的问题就迎刃而解， 这个问题就是原问题的核问题。可拓学中，通过相关网和蕴含系确定关键的核问题，解决了它，矛盾问题迎刃而解。化不相容为相容处理不相容问题的3554法，即三条路径、四种拓展方法、五种基本变换和四种运算三条路径：条件变换、目标变换、目标条件双变换四种拓展：发散树、相关网、蕴含系、分合链、共轭对五类基本变换：置换变换、增删变换、扩缩变换、组分变换、复制变换四种运算：与、或、积、逆化不相容为相容的第一条路径化不相容问题为相容问题的第一条路径是条件变换。对于不相容问题，由于习惯领域的作用，人们往往只看到有限的条件，觉得 没有办法。但如果利用第二、三章的拓展方法，对条件进行拓展，通过第四章的 五种基本变换和四种运算能够得到解决不相容问题的多种方案，再利用第五章的优度评价， 选择可行且较优的方案， 就可以得到使不相容问题化为相容问题的创意。化不相容为相容的第二条路径化不相容问题为相容问题的第二条路径是目标变换。对于不相容问题，有时要利用相关网和蕴含系，对目标进行拓展，去实现另 一个目标， 由于它的实现， 原目标也就能实现， 从而可以得到使不相容问题化为相容问题的创意。化不相容为相容的第三条路径化不相容问题为相容问题的第三条路径是目标和条件双变换。有的不相容问题，单靠目标或条件的变换无法解决，或者虽能解决但耗时费力，可以使用目标和条件同时变换的方案去处理。化不相容为相容：三元变换由于目标或条件是用物元、事元或关系元表示，因此，解决不相容问题必须灵活运用这三元的变换。变圆为扁 用物元的变换处理不相容问题煤灰化冰 用事元的变换处理不相容问题反收购 用关系元的变换处理不相容问题化对立为双赢的转换桥处理对立问题有三种方法： 一边倒的方法，只满足一方。折中调和的方法，你七成我三成。 转换桥方法，各行其道，各得其所。转换桥方法是双赢或多赢的方法。化对立为双赢的转换桥在可拓学中，研究按照一定的程序，设置变对立问题为共存问题的转换桥去解决对立问题。转换桥的核心是转折部，转折部有两种：连接和隔离。鸳鸯火锅 隔离的转换桥。皇岗桥 连接的转换桥。等强度设计和朝鲜核问题混合的转换桥。化对立为双赢的转换桥“各行其道，各得其所 ”的转换桥方法是化对立为共存，使对立达到和谐的可行工具。对立双方要共存与一个系统中，必须设置转换桥，其核心是转折部。转折部有两种形式：一种是连接的转折部，另一种是隔离的转折部。连接的方法是通过连接转折部， 使对立的双方连接成一个新的系统，各行其道， 各得其所。隔离的方法是通过隔离转折部， 使对立的双方隔离在两个部分 （或不同位置， 或不同时间，或不同参数） ，各行其道，各得其所，使对立双方都达到自己的目标。转换桥的思想和方法主要用于生成使对立问题转化为共存问题的创意。用电脑生成创意的可拓策略生成系统在各行各业中存在各种形式的矛盾问题，电工行业矛盾问题和机械行业的矛盾问题是不同的。 如果利用计算机来帮助处理这两个领域中的矛盾问题，使用的方法是相似的， 但基础数据库储存的数据是不同的。这些基本数据不同， 拓展出来的基元就不同， 变换也就不同， 通过拓展和变换得到的是具体领域中处理矛盾问题的创意。 但是，它们用以生成创意的方法却是一样的，这个方法就叫做可拓策略生成方法。用电脑生成创意的可拓策略生成系统可拓策略生成方法的主要步骤：把问题用基元表示，建立基础库建立关联函数，计算问题的关联度对表层库中的问题确定核问题根据可拓推理规则生成一批基元利用可拓变换好传导规则生成多个方案根据优度评价规则对生成的方案进行评价，选取优度较高者作为提供决策者选择的创意可拓策略生成系统中，既要发挥电脑的作用，也要充分发挥人脑的作用。第七章生成创意的实践生成新产品和新项目的创意生成可拓市场的创意另类资源和可拓资源的创意办企事业的创意生成新产品和新项目的创意“无中生有 ”的蓝海超级女声与脑白金 从虚实需要到虚实产品分众传媒与 monster 从软硬需要到软硬产品黄鹤楼与王老吉 从负正需要到负正产品造像馆 从潜显需要到潜显产品生成新产品和新项目的创意用五“异”提出新产品的创意开水瓶发展为电热水瓶 异产品格兰仕打出的色彩组合拳精彩可行异特征喷泉、一江两岸和江滩 异量值造像馆、卡拉 ok 和“超级女声 ”异规则 蜣螂与电饭煲、沙丘和喷气式飞机异领域提出新产品创意的创造法第一创造法：从人们的需要出发构思新产品第二创造法：从已有的产品出发构思新产品利用计算机可以提出很多新产品的创意生成可拓市场的创意利用共轭部变换生成可拓市场的创意用基本变换和变换的运算拓展市场的创意用销售渠道的变换提出拓展市场的创意 创意推动市场的变化利用共轭部变换生成可拓市场的创意准妈妈奶粉和营养快线 用产品虚实部的变换拓展市场贴心服务和青花瓷 用产品软硬部的变换拓展市场德庄绿色毛肚和洞庭春 用产品负正部的变换拓展市场岛村这样白手起家 用产品潜显部的变换拓展市场利用共轭部变换生成可拓市场的创意用共轭部变换创造可拓市场的步骤:列出产品的共轭八部， 明确其所指， 具体显示哪些是它的虚部、 实部、软部、硬部、负部、正部、潜部、显部列出八部的特征和对应于这一产品的量值 拓展，利用拓展四法拓展出多个方案的事物根据上一步骤进行变换，得到相应开拓市场的方案进行评价，选取较优的方案作为实施的创意对得到的方案还可进行组合，得到更大的可拓市场用基本变换和变换的运算拓展市场的创意从中国变到德国 置换变换的创意卖酒也卖观光和删减电视机功能增删变换的创意运动营养食品 扩缩变换的创意小洋人一枝独秀 组合变换的创意百润药业分解产业链 分解变换的创意“如家”连锁店 复制变换的创意让不喝咖啡的人喝咖啡 逆反变换的创意让不看戏的人看歌仔戏 与变换的创意用销售渠道的变换提出拓展市场的创意 启用网吧 销售渠道的置换变换金六福与五粮液 销售渠道的组合变换吃得对、动的对、想得对销售渠道的扩缩变换“他她水 ”销售渠道的复制变换利用盗版市场推销正版产品销售渠道的逆反变换创意推动市场的变化市场的怪圈做饼把饼做大另类资源和可拓资源的创意无中生有的另类资源由此及彼的可拓资源用天下可用的资源无中生有的另类资源 虚资源 林木声的第一桶金软资源 小李赤手空拳办营销负资源 吴敏的交通信息服务部潜资源 美国假日旅店靠什么起家？利用共轭变换解决资源矛盾问题的创意“二道贩子 ”与喜太后由此及彼的可拓资源发散的可拓资源 “星期六工程师 ”相关的可拓资源 梅州这样筹集 “一江两岸 ”建设的资金蕴含的可拓资源 “三来一补 ”带来技术和管理