《机械创新设计》课件-k第四章 创新技法

第四章创造技法代表本世纪人类进步的两个主要标志是电子计算机和创造技法。

——美国《科学与人》杂志（一）方法的重要

如果把创造创新活动比喻成过河的话，那么方法和技法就是过河的桥或船。方法和技巧可以说比内容和事实更重要。创新技法概述“良好方法能使我们更好地发挥天赋的才能，而笨拙的方法则可能阻碍才能的发挥”。——贝尔纳“方法是任何事物所不能抗拒的、最高的、无限的力量”。——黑格尔最有用的知识是关于方法的知识。——笛卡儿（二）定义

创新技法是创造学家根据创造性思维发展规律和大量成功的创造与创新的实例总结出来的一些原理、技巧和方法。

（三）作用

它的应用既可直接产生创造、创新成果，同时也可启发人的创新思维。可以提高人们的创造力、创新能力和创造、创新成果的实现率。一、头脑风暴法

二、分项检查法三、类比创造发明四、联想创造发明法五、信息交合法

六、中山正和法七、等值变换法八、模仿创造法九、形态分析法第一节头脑风暴法头脑风暴法：BrainStorming又称为“狂想法”“智力激励法”“诸葛亮会”“畅谈会法”“BS会议法”头脑风暴法的具体步骤①召集一种特殊会议，与会人数5—10人之间。人数多了不便充分发表意见。如要吸收更多人的意见，可召开几个会。②会议有一名主持者，有l－2名记录员，后者最好不是正式参加会议的人员。③会议时间以一小时为限，一般在半小时至一小时之间。时间长了脑子容易疲劳。开会时思想要高度集中。④会议地点应选择安静而不受外界干扰的场所。切断电话，谢绝会客。⑤事先通知。头脑风暴法的四项规则①自由奔放。提倡任意、自由思考，自由想象，想法越新奇越好。有时看起来是很荒唐的设想却可能很有价值。②延迟评价。严禁批判，对别人提出的想法不能批评，不得阻拦，即使是幼稚的、错误的、荒诞无稽的，也不得批判。也就是说，要排除评论性的判断，对设想的评论要放在以后进行。这叫延迟评价原则。③追求数量。要求提出一定数量的设想，提出的设想越多，就越有可能获得更多的有价值的设想和方案。④善于利用别人的想法开拓自己的思路。头脑风暴法四项规则的普遍意义①自由奔放：体现了“创造”需要科学的自由精神和质疑精神。②延迟评价：为“创造”提供一个有利的政治和文化的环境。③追求数量：体现了“创造”的低概率本质。④善于利用别人的想法开拓自己的思路：体现了“创造”的继承性和社会性。一些国家的创造学家在奥斯本头脑风暴法的基础上，又发展出了许多类似的方法：1.默写式头脑风暴法(635)2.卡片式头脑风暴法(又分CBS法和NBS法两种)3.三菱式头脑风暴法（MBS法）4.KJ法(东京工大教授、人文学家川喜田二郎)5.戈登法(美国创造学家威廉·戈登创始)6.专家函询法(德尔菲法)雪美好举例

雪——灾难雪——清理

电线上的雪？

例清除电线积雪问题的求解？

美国北方，冬季严寒，在大雪纷飞的日子里，电线上积满了冰雪，大跨度的电线常被积雪压断，造成事故。

试图解决这一问题，但都未能如愿以偿。

电讯公司经理奥斯本决定用智力激励法寻求解决难题的办法。他在做了一定准备工作之后，召开了智力激励会，让与会者自由畅谈。有人提出设计一种专用的电线清雪机； 有人想到用电热来化解冰雪； 有人建议用振荡技术来清除积雪；有人提出能否带上几把大扫帚，乘坐直升飞机去扫电线上的积雪。滑稽可笑？但会上也无人提出批评。相反，有一位工程师在百思不得其解时，听到“用飞机扫雪”的想法后，大脑突然受到激励，一种简单可行且高效率的清雪方案冒了出来。他想，每当大雪过后，出动直升飞机沿积雪严重的电线飞行，依靠高速旋转的螺旋桨即可将电线上的积雪迅速扇落。他马上提出用直升飞机扇雪的新设想，顿时又引起其他与会者的联想，有关“除雪飞机”、“特种螺旋桨”之类创意，又被激励出来。会后，公司组织专家对设想进行分类论证。专家们从技术经济方面进行比较分析，最后选择了用改进后的直升飞机扇雪的方案。实践证明，这的确是个好办法。在此基础上，一种专门清除电线积雪的小型直升机也应运而生。附1.635法具体做法如下：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。第二节分项检查法（检核表法、对照表法）

人类从问号中得到的启示比从句号中得到的多得多。

——奥斯本

发明、创造、创新的关键是能够发现问题，提出问题。分项检查法就是对任何事物都多问几个为什么。分项检查法实际上是一种多路思维的方法，根据需要解决的问题，或创造的对象列出有关问题，一个一个地核对、讨论，从中找到解决问题的方法或创造的设想，使思路更带条理性，也有利于较深人地发掘问题和有针对性地提出更多的可行设想。分项检查法几乎适用于各种类型和场合的创造活动，因而可把它称作“创造技法之母”。一、分项检查法用途检核表法借用改变扩放缩略替代调整颠倒组合一、分项检查法1.现有的东西（如发明、材料、方法等）有无其他用途？保持原状不变能否扩大用途？稍加改变，有无别的用途？

如：“一机多用”，多功能计时器；多功能文具盒；多功能手机；电熨斗——新型烙饼器；电吹风——被褥烘干机；降落伞、缆绳——尼龙袜

一、分项检查法2.借用。能否从别处得到启发？能否借用别处的经验或发明？外界有无相似的想法，能否借鉴？过去有无类似的东西，有什么东西可供模仿？谁的东西可供模仿？现有的发明以否引入其他的创造性设想之中？微爆破技术——体外震波碎石；电弧机烧钢板——水泥电弧切割机；一、分项检查法3.

现有的东西是否可以作某些改变？改变一下会怎么样？可否改变一下形状、颜色、音响、味道、是否可改变一下意义、形号、模具、运动形式？……改变之后，效果又将如何？如：蜡烛——球状蜡烛放入玻璃杯点火非常好看；一、分项检查法4.扩大。现有的东西能否扩大使用范围？能不能增加一些东西？能否添加部件，拉长时间，增加长度，提高强度，延长使用寿命，提高价值，加快转速？如：防震、防碎、防弹的汽车玻璃；药物牙膏：一、分项检查法5.缩小、省略。缩小一些怎么样？现在的东西能否缩小体积。减轻重置，降低高度，压缩、变薄？……能否省略，能否进一步细分？…6.替代。可否由别的东西代替，由别人代替，用别的材料、零件代替，用别的方法、工艺代替，用别的能源代替？可否选取其他地点？一、分项检查法7.调整。从调换的角度思考问题。能否更换一下先后顺序？可否调换元件，部件？是否可用其他型号，可否改成另一种安排方式？原因与结果能否对换位置？能否变换一下日程？这样那样更换一下，会怎么样？

如：机翼位置调整——直升飞机；汽车喇叭位置的调整；一、分项检查法8.颠倒。从相反方向思考问题。通过对比也能成为萌发想象的宝贵源泉，启发人的思路。倒过来会怎么样？上下是否可以倒过来？左右、前后是否可以对调位置？里外可否倒换？正反可否倒换？可否用否定代替肯定……如：俄罗斯“大炮打桩”（165mm口径，2.5m深）；造船工艺由“自下而上”改为“自上而下”。一、分项检查法9.从综合的角度分析问题。组合起来怎么样？能否装配成一个系统？能否把目的进行组合？能否将各种想法进行综合？能否把几种部件进行组合？等等。如：复合材料；组合机床：组合家具；组合音响；家庭影院；联营企业；合资公司；

一、分项检查法奥斯本检核表法应用举例序号检核问题创新思路创新产品1能否他用用于保健，含有助于身体健康的微量元素磁化杯2能否借用借用电子技术，会说话、唱歌音乐杯3能否改变改变杯子形状、图案，用可爱的卡通图案形状卡通杯4能否扩大加厚、加大，能保温，杯子的容量变大大容量保温杯5能否缩小可折叠、小型的、便于外出、旅行携带折叠杯6能否替代材料替代，用可吃的食物食用杯7能否调整调整结构，把柄可以旋转，或杯子两边都有把柄旋转杯8能否颠倒倒置不漏水，安全可靠防漏水杯9能否组合组合勺子、叉子、筷子组合杯核检表法的优点：

是一种具有较强启发创新思维的方法。这是因为它强制人去思考，有利于突破一些人不愿提问题或不善于提问题的心理障碍。提问，尤其是提出有创见的新问题本身就是一种创新。它又是一种多向发散的思考，使人的思维角度、思维目标更丰富。另外核检思考提供了创新活动最基本的思路，可以使创新者尽快集中精力，朝提示的目标方向去构想、去创造、创新。使用核检表法应注意的几点：

一是要一条一条地进行核检，不要有遗漏。

二是要多核检几遍，效果会更好，或许会更准确地选择出所需创造、创新、发明的方面。三是在检核每项内容时，要尽可能的发挥自己的想象力和创新力，产生更多的创造性设想。核检方式可根据需要，一人核检也可以，三至八人共同核检也可以。集体核检可以互相激励，产生头脑风暴，更有希望创新。附1.和田十二法检核项目新设想简要说明新设想名称加一加据环境温度变化调节风量、控制时间自动控制电扇减一减去掉电扇吊杆，改成吸顶式吸顶电风扇扩一扩扩大送风角度，整周旋转全方位电风扇缩一缩使风扇小型化，适应不同环境的需要婴儿、帐内、头戴风扇变一变改变结构，使风扇使用性能变化球形风扇、栅叶风扇改一改改进普通风扇易使人伤风感冒的缺点保健电风扇联一联与加湿、灭蚊、催眠联系起来灭蚊风扇、催眠风扇代一代叶片用特殊木料制成，经药物浸泡有保健功能木叶片电风扇搬一搬冰箱、电视机内装风扇散热，防过热保护用电风扇反一反冬天供热风、作排风扇用、作吸尘用热风、排风、吸尘扇定一定制定噪声标准、节能标准低噪声风扇、节能风扇学一学应用各种新技术太遥阳能、控、激光太阳能、遥控、激光风扇５Ｗ２Ｈ法由美国陆军首创，它从７个方面作检查提问：Why为什么?Where应该在哪里完成?When应该在什么时候完成?Who应该由谁完成?What突竟应该做些什么?How应该怎样去做它?Howmuch多少?附2.5W2H法

5W2H法

1.Why为什么需要?为实现什么目标?为达到什么功能？为取得什么样的社会和经济效益？为达到什么样的功效指标？为达到什么样的质量标准？为什么不用机械代替人力？为什么非做不可？为什么制造此种产品要经过这么多环节？为什么做成这个样子（形状、大小、颜色）？为什么要这样生产？2.What是什么发现？是什么产品？是什么方法？是什么材料？是什么样的生产方法？是什么样的商标？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？3.Who谁是设计者？谁是生产者？谁是消费者？谁来办事方便？谁赞成？谁反对？谁来承担？谁被忽视了？

5W2H法

4.When何时研究？何时实施？何时完成？何时安装？何时销售？何时付款？何时交货？何时是期限？何时产量最高？何时最切时宜？5.Where何地研究？何地试验？何地生产？何地安装？何部门采购？何地有资源？何处推广？何处改进？何处最适宜？何处最优越？何处最节省？何处最昂贵？

5W2H法

6.How怎样省力？怎样速度快？怎样做最好？怎样做效率最高？怎样改进？怎样实施？怎样最方便？怎样最美观？怎样避免失败？怎样增加销路？7.Howmuch打算花多少钱？数量多少？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？

5W2H法

5w2h法应用举例

分析校内食堂小吃窗口经营情况（一）分析问题1.why为什么开小吃窗口？（赚钱，服务顾客）为什么小吃窗口生意冷清？（顾客少）2.what小吃窗口提供些什么？经营些什么品种？还可经营什么些什么？（油炸、麻辣烫等）3.who谁来买小吃？是否存在潜在顾客？（学生为主；教工零星来，很少）5w2h法应用举例

分析校内食堂小吃窗口经营情况4.when食堂小吃窗口营业时间？（早、中、晚，以学生一日三餐时间为主）5.where小吃窗口在哪里？（食堂二楼）6.how食堂供应小吃窗口是如何经营的？（食物先做好，学生来了再卖给学生）7.howmuch如何做到物美价廉？价格要符合学生的消费能力，以薄利做到多销。（二）提出改善、解决问题方案1.why：吸引更多顾客2.what：品种太少，无新颖性；解决办法：增加品种，翻新花样。3.who：吸引教师、周边居民4.when：延长营业时间，冬天早餐时间延长，夏天晚餐时间延长；特色小吃：端午粽子、生日面等。5.where：二楼地理位置不理想，学生不知或不愿爬二楼；解决办法：一楼做醒目、个性化广告，拉近心理距离。6.how：供应特色小吃，不同地域、口味的小吃；色香味美，干净卫生，品种多样。电话点餐业务，送货上门。7.howmuch:做到物美价廉。附3.美国通用汽车公司为开发创造力采用的检查单（1）为了提高工作效率，不能利用其他适当的机构吗？（2）现在使用的设备有无改进的余地？（3）改变滑板，传送装置等搬运设备的位置或顺序，能否改善操作？（4）为了同时进行各种操作，不能利用某些特殊的工具或夹具吗？（5）改变操作顺序能否提高零部件的质量？（6）能用一些便宜材料代替目前的材料吗？（7）改变一下材料的切削方法，能更经济地利用材料吗？（8）能使操作更安全吗？（9）能除掉无用的形式吗？（10）现在操作能更简化吗？

（1）增加产品——能否生产更多的产品？（2）增加性能——能否使产品更加持久耐用？（3）降低成本——能否除去不必要的部分？能否换用更便宜的材料？能否使零件更加标准化？能否减少手工操作而搞自动化？能否提高生产效率？（4）提高经销的魅力——能否把包装设计得更引人注意？能否按用户、顾客要求卖得更便宜？附4.某企业制订的用于新产品研制的检查单

（1）能否节约原料？（2）在生产操作中有没有由于它的存在而带来干扰的东西？（3）能否回收和最有效地利用不合格的原料和操作中产生的废品？能否使之变成其他种类具有商业价值的产品？（4）生产产品所用的零件能否购用市场上销售的规格品，并将其编人本公司的生产工序。附5.川口所开列的用于降低成本的检查单（5）将采用自动化而节约的人工费和手工操作进行比较，其利害得失如何？不仅从现在观点看，而且根据长期的预测，又将如何？（6）生产产品所用的原料可否用其他适当的材料代替？如代替，商品的价格将如何？产品性能改善情况怎样？性能与价格可有何关系？能否把金属改变成塑料？（7）产品设计能否简化？从性能上看有无加工过分之处？有无产品外表看不到而实际上做了不必要加工的地方？这时，首先要从性能着眼，考虑必要而充分的性能条件，其次再考虑商品价格、试样等。（8）工厂的生产流程有无浪费的地方？材料处理对生产率影响很大，这方面的改进还可节省工厂的空间。（9）零件是从外部订购合适，还是公司自制合适？要充分考虑工厂的环境再作出有数量根据的判断，从而能在大家都认为理所当然的事情中发现意外的错误，只凭常识是不可靠的。（10）查看一下商品组成部分的强度计算，然后考虑能否再节约材料。

分项检查法要求人们从问题的不同方面，并从不同的角度去思考、研究问题，集中起来就是一个“变”字，这是开发创造性的一种有效方法。

本节训练

1.如果你是一家电吹风厂产品设计人员，请用奥斯本检核表法对电吹风进行创新开发，思考一下什么样的产品才能得到大众认可。2.用5w2h法分析学校如何节电？第三节类比创造发明法

是人类按照自己的形像创造了上帝，还是上帝按照人类的形像创造了自己？

——费尔巴哈

奥古斯特·皮卡尔AugustePiccard特里雅斯特号类比不同于从特殊到一般的归纳方法，也不同于从一般到特殊的演绎方法，而是从特殊到特殊的一种独特的方法。人们在探索未来的过程中，可以借助于类比的方法，把陌生的对象与熟悉的对象相对比，把未知的东西与已知的东西相对比，这样，由此物及于彼物，由此类及于彼类，可以起到启发思路，提供线索，举一反三，触类旁通的作用。

类比推理，简称类比或类推，可用如下公式表示：

A对象具有a,b,c,d属性

B对象具有a’,b’,c’属性

类比推理:对象B可能也具有d’属性。

a’,b’,c’,d’分别与a,b,c,d相同或相似。前三项是共同属性，d’是推理属性。蚂蚁算法粒子群算法基因遗传算法

类比法的思维过程是应用类比联想思维进行创造。利用未知事物各种因素与已知事物各种因素，通过异质同化和同质异化的两个基本创造过程，越过他们表面上的无关，把他们联系和组合起来，求得富有新意的创造性构思。二、类比法原理1、异质同化：是把陌生的事物看成熟悉的事物，用熟悉的观点和角度认识陌生事物，认为陌生的事物具有与熟悉事物同样的性质、功能、构造、用途等，从而达到把陌生事物熟悉化，把陌生问题转为熟悉问题，得到关于新事物的创造构思。2、同质异化：就是要用陌生的眼光看待熟悉的事物，达到利用与已往的观点和角度完全不同的观点和角度来观察已知的事物，找出已知事物的新性质、新用途、新功能、新结构、新结合等。异质同化与同质异化同时应用带刺的铁丝网的发明、充气轮胎类比的方法拟人类比直接类比象征类比因果类比对称类比综合类比等……

一、拟人类比在进行创造活动时，有时可将创造对象“拟人化”。

德国人发明一种新型垃圾桶，当游客把垃圾扔进垃圾桶时，它会说“谢谢！”，因此引起游客的兴趣，不自觉地起到增强保护环境卫生的作用。例：会说话的垃圾桶！一、拟人类比

拟人类比也称感情移入或角色扮演。把创造发明的对象或者某个因素人格化，假如自己是该对象或因素时，在该种情况下会如何办。二、直接类比从自然界或者从已有的发明成果中，寻找与创造对象相类似的东西，通过直接类比，创造的新事物。飞机发动机的燃烧器由于气流无法控制，常出现气体湍流紊乱现象。我国年轻的博士高歌曾在大西北工作，注意到沙丘的形状十分稳定。于是他将沙丘的形状同飞机发动机的燃烧器作了比较，将燃烧器内表面改为沙丘形状，最终发明了“沙丘驻涡火焰稳定器”。雷奈克盾构机蜂窝煤的发明人们早就知道这么一个现象，火炉或者灶火里的火燃烧不旺时，只要拿根铁棍拨一拨，火苗就顺着拨开的洞眼窜出来，火一下子就旺了起来。这个现象一直没有点醒人们的创造思想。直到20世纪初，中国山东的一个炊事员，受这一现象启发，用煤粉捏了几个煤球，然后在上面均匀地戳出几个通孔，这样火烧得旺，而且很节约煤。蜂窝煤就这样发明了。人工降雪滑雪场的发明美国英霍克山有一个滑雪场，管理人员常因为降雪不足而失望。他们听到这样一个事情：美国佛罗里达州的一片橘林，天未降雪，树枝树叶上厚厚地盖上一层白霜，原来是该橘园采用了喷灌技术，喷出的水雾在空中受冷就凝结成雪雾。由此得到启发制造了特殊的“喷雪枪”，在美国各地迅速出现了数百家人工降雪滑雪场。

喷灌技术“喷雪枪”模仿生物的结构和功能等进行创造发明的类比方法，称为仿生类比。三、仿生类比模仿生物的结构和功能等进行创造发明的类比方法，称为仿生类比。三、仿生类比蜂巢轮胎荷叶-疏水材料苍耳-尼龙搭扣翅痣蜻蜓的翅痣静音风扇美国波士顿动力公司负责研制的LS3运输机器人目前世界上最先进的四足机器人之一.载重40多公斤,行进速度要求每小时能够达到80公里两个事物的各个属性之间，可能存在着某种因果关系，因此，人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，通过因果类比创造出新的事物。四、因果类比例如：在面粉中加人发酵粉可做出松软的馒头。因果类比：海绵橡胶、泡沫塑料，泡沫水泥、泡沫铝。例：广东海康医学公司的研究者从河蚌育珠中得到启示，通过因果类比，用人工方法培植牛黄成功。五、对称类比例:英国物理学家狄拉克从描述自由电子运动的方程中，得出正负对称的两种能量解。一个能量解对应着电子，那么另一个能量解对应着什么呢？通过对称类比，他提出了存在“正电子”的大胆假设，1931年，终于由美国的安德逊在宇宙射线实验中得到证实，这是首次发现的反粒子。

许多事物，相互间具有对称性，人们可以通过对称类比，创造新的东西。物质属性之间的关系是错综复杂的，但是人们可以综合它们相似的特征进行类比。六、综合类比

设计一架飞机，可先做成模型，放在风洞中进行模拟飞行试验，这就综合了飞机在飞行中的许多特征，进行综合类比。七、象征类比

是借助具体的事物形象和象征符号来比喻某种抽象的概念或思想感情的类比。象征类比是直觉感知的，针对需要解决的问题，用某种概括、抽象的形象、符号或句子来表达和反映问题的本质，使问题关键显现并简化；寻找具有与象征形象或符号相类似的事物作为类比物，进行类比联想，提出解决问题的方案。玫瑰花喻爱情绿色喻春天书籍喻知识钢铁喻坚强上海金茂大厦象征含意:其外形像竹笋—象征着节节攀升；像宝塔—富有民族气息；像一枝笔—在兰天描绘着未来。整座大厦的设计数据与中国人喜欢的“8”字相连—总高88层，中间是8角形混凝土核心、周边是8根巨型钢柱、塔式建筑的向上收缩点均位于与8有关的楼层上……，以“8”象征着兴旺发达！在类比法中，最典型的是综摄法，所谓的提喻法、集思法、群辨法、分合法等都是指在类比基础上的综摄法。综摄法是英文synectics的译称，来源于希腊语，意思是把表面上不相关的各种不同的事物结合在一起。综摄法最初是1952年由美国麻省理工学院创造学家威廉·戈登提出来的，后来乔治·普林斯同戈登一起共同研究，使综摄法得到进一步完善，成为理论性和操作性强的创造技法。综摄法是指从已知的事物出发，将毫无联系的、不同的知识要素结合起来，从不同的角度分析未知的事物，从而使理想中的未知事物成为现实的过程。八、典型技法——综摄法1.综摄法的概念八、典型技法——综摄法综摄法的理论依据是心理学一种称为“垃圾箱理论”。该理论认为：人的大脑对反映进来的形形色色的事物并非一视同仁，而是将其分别对待并储存在不同的地方:一类是经常反映进大脑的东西，由于反映次数多、熟悉了的结果，在大脑中形成相互间有联系的有序的排列状态。另一类东西，是那些人们不熟悉、陌生的事物反映，人们对这些事情彼此间以及与熟悉事物之间的关系若明若暗，不甚了了，因而只能将它们堆放在大脑一角，像垃圾箱中的垃圾一样。

戈登认为，创造发明不是找已知的联系，而是找未知的联系，所以才要去翻“垃圾箱”，依靠创造性思维，才能把似乎无关的东西联系起来。（1）变陌生为熟悉变陌生为熟悉的阶段，就是类比法中的异质同化阶段。主要是借助于分析，设法将陌生的事物分解，尽可能的将其变为以前熟悉的事物。【案例】静电喷漆工艺的发明

发明人哈罗德·兰斯伯格使用空气喷枪在给甜饼罐喷漆时，油漆乱飞，浪费严重。如何才能使油漆不乱飞呢？他想起了上中学时的静电吸附实验。于是想到如果采用一定的装置使漆带上静电，而待喷漆的金属物品与地线连通，这样漆粒就会自动飞向目标，这样就利用已知的静电吸附知识发明了静电喷漆工艺。2.综摄法的基本原理戈登认为综摄法的基本原理包括两个部分，即变陌生为熟悉和变熟悉为陌生。对已知的熟悉的各种事物，运用全新的方式，从新的角度进行观察、分析，将熟悉的变成不熟悉的，才能真正创造出新的事物或提出新的方案。变熟悉为陌生，需要打破旧框框，使人的思维跳出已有的习惯。【案例】西堀队长的灵感日本南极探险队第一次准备在南极过冬，当时南极越冬队正在设法用输送船把汽油运到越冬基地。因为是初到南极过冬，实地操作时才发现输送管的长度根本不够，一下子没有备用的管子。这下所有的队员都呆住了，不知该怎么办才好。这时，队长西掘荣三郎突然提出了一个很奇特的设想，他说：“我们用冰来做管子吧!’’因为南极非常冷，水在碰到外界空气的瞬间就会变成冰，真可以说是滴水成冰。但问题的关键是怎样使冰形成管状，而且在中途不会断裂。西堀队长很快又有了灵感，我们不是有医疗用的绷带吗？就把它缠着铁管上，上面再淋上水让它结冰，然后拔出铁管，不就成了冰管子了吗？用这种方法做冰管子，再把它们一截一截连接起来，要多长就有多长。（2）变熟悉为陌生（1）确定综摄法小组的成员综摄法在集体创造活动中，需要一个专业小组来实施，对专业小组的成员素质要求较高。小组成员一般由5～7人组成。其中一名担任主持人，一名是与讨论问题有关的专家，其余为各种学科领域的专业人员。（2）提出问题一般由主持人将所要解决的问题向小组的成员宣读。这一问题往往是预先拟定的，而且小组成员并不知晓。（3）分析问题专家对该问题进行解释和陈述，目的是让小组成员了解有关问题的背景等信息，使非专业人员对该问题有一个大致的理解。

3.综摄法的实施程序综摄法能在世界各国普遍采用，原因之一是其操作性强。实施步骤如下：（4）净化问题小组成员围绕这一问题进行类比设想，尽可能多的提出解决问题的方法，专家从较专业的领域，说出该想法的不足之处，选择两三个比较有利于问题解决的设想，达到净化问题之目的。（5）理解问题——确定解决问题的目标从所选择的设想中的某一部分开始分析，让小组成员从新的问题出发，展开类比联想，陈述观点。这样做可以使小组成员理解解决问题的关键环节，并提出解决问题的目标。（6）类比灵活运用确定了解决问题的关键环节。主持人要有意识地抛开原来的问题，让小组成员发挥类比设想作用，把问题从我们熟悉的领域转到远离问题的领域。从各位成员的类比中，选出可以用于实现解决问题的类比，对选出的类比进行分析研究，从类比的例子中找出更详细的启示。3.综摄法的实施程序（7）适应目标远离问题不是根本目的，是为了到陌生的领域去，寻找有利于问题解决的启示。把从类比中得到的启示，与在现实中能使用的设想结合起来，从而形成一种新颖独特的解决方法。（8）方案的确定与改进专家对于方案要进行反复的论证，并对其中的缺陷进行改进，直到取得满意的结果。3.综摄法的实施程序(1)提出问题——“如何将部队空运到捷克斯洛伐克，而不被捷克斯洛伐克和北约国家发现。”

(2)分析问题——苏军要出奇制胜占领捷克斯洛伐克，需要将部队空运到捷克，那么如何避开捷克和北约国家的雷达系统。”

(3)净化问题——“雷达是靠物体的反射波发现物体，如果物体把雷达发射的无线电波全部吸收，雷达就接收不到反射波，而完全被雷达波穿透的材料还没有研究出来，这种方法目前无法实施。人的眼睛是靠物体表面反射的光线来看清物体的，和雷达发现物体的原理基本相似，那么人眼不能看见哪种情况下的物体？(直接类比)人眼看不到被别的物体遮挡住的物体

。飞机如果在一个很大的物体上面飞行，雷达波被那个物体反射回去了，飞机就不会被发现。怎样才能在空中设置一个很大的完全反射雷达波的物体呢

。”

【案例】前苏联军队出奇制胜占领捷克斯洛伐克的事件(4)确定解决目标——“天空中的云层可以遮住人的视线，而使人不能发现云层上的物体”(直接类比)“我感觉我就是一架飞机，在一层厚厚的云上边飞过”(拟人类比)“云层能遮住人的视线，但不是完全反射雷达波，雷达仍能发现飞机。应该制造一种能完全反射雷达波的人造云层。”

(5)类比的灵活运用——镜子反射光线的作用最强，是因为镜子上镀了一层金属”(直接类比)“我就是一面大镜子，把雷达波全部反射回去”(拟人类比)“神仙把云层变得像一面镜子”(幻想类比)得到启示：给云层上镀一层金属。

(6)适应目标——“云层是由水蒸气和尘埃等微粒构成的。可以人工造出类似云的气悬体，将气悬体中的微粒表面镀上金属制成了能反射雷达波的人工云层。”

一是改变飞机的外形和结构，二是采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料。(7)方案的确定——在进攻方向的上方，布设一个巨大的“人造云层”，飞机便在“人造云层”的安全走廊上通过。训练1.利用同质异化的方法提出自行车的新用途；2.提出异质同化的方法提出一种无线台灯的设想；3.应用类比法提出窗帘自动开关装置的设想；4.应用直接类比法设计一种能显示温度变化情况的温度计；5.提出自行车的新式锁具。6.用什么简便的办法称出空气的质量？7.你从可恶的苍蝇身上能创造出什么吗?第四节联想创造发明法联想是由一事物想到另一事物的心理过程。创造性思维的本质在于发现原来以为没有联系的两个事物（或现象）之间的联系。人们要想发现这种联系，联想起着极为重要的作用。美国园艺师恩德曼，把酒和西瓜看上去无关联的两回事结合在一起，结果培育出口感独特的酒味西瓜。一、联想的四种主要形式1．接近联想（1）空间上接近的事物引起的联想例：门捷列夫根据元素周期表推断未知元素的属性。

由河流而想起轮船，

由水塘而想到鱼虾，

由教室想到黑板。（2）时间上接近的事物所引起的联想

从“日落西山红霞飞”想到傍晚，从冬天想到大雪纷飞，2．类似联想有类似特征的事物形成类似联想，或叫相似联想。它反映了事物的相似性共性。

例：从质量守恒定律到能量守恒，再到质量能量守恒定律：E=MC2例：“形同意合码”汉字输入法

(相似联想)

只上过一年大学（进修）的70岁的退休老人梁传仁，经过近4年潜心研究，设计出了“形同意合码”中文输入法，现已升级为第五个版本，并全部申请了国家专利。目前，第一个版本已通过初审，并进入最后的实审阶段，他有望在今年年底领到专利证书。－2004年11月18日02:01信息时报

“吕=O+O，叮=O+J，印=E+P，合=A+O，凶＝X+U”，用键盘敲英文字母即可的汉字输入法，你见过吗？

梁传仁告诉记者，上个世纪90年代初，他从虎门镇某部门退休。在退休前，他从未真正操作过电脑。“退休后，我在利用电脑写作时，发现电脑的中文输入法存在着许多问题。”在利用拼音输入汉字时，往往会出现许多相同的词组，要输入者进行翻页挑选；如果利用五笔输入，则要求输入者背诵大量的字根；其他输入法也存在不同问题和缺陷。

他介绍，利用键盘上的26个英语字母和6个其他的符号，将所有的汉字拆成与之对应的32个“部件”，然后再进行组合。目前，经国家专利部门测试，使用该输入法，3000多个国标一级汉字没有出现重码，1万多个国标字中也仅有5～6个重码，重码几率比现有的拼音输入法缩小了几十倍。3．对比联想有对立关系的事物形成对比联想。这是指对性质特点相反的事物的联想。如由冰天雪地想到炎热夏天由天上想到地下由国外成功经验想到如何为我所用由物质激励想到精神激励由内部条件想到外在环境客观事物的相反相成关系是形成对比联想的基础.

罗伯特·科赫RobertKoch,是19世纪德国医生和细菌学家，是世界病原细菌学的奠基人和开拓者。当时的条件体积极小，又无色透明的细菌，即使用最精密的显微镜也不能清楚地观察和分辨，他一直百思不得其解，有一天突然下雨，他发现阴暗天空下闪电十分明亮耀眼，由此得到启发，把无色透明的细菌放在深色的燃料中就能看清楚了，经过反复试验取得成功。4．因果联想有困果关系的事物形成因果联想。如由冰想到冷由科技进步想到经济发展由提高经济效益想到开发创造力等二、二元坐标联想法定义：借用平面直角坐标系在两条数轴上标点，列出元素，按序轮番地对元素进行两两组合，然后选出有意义的组合物的创新方法。实施提出联想元素建立坐标体系完成联想图设想处理二元坐标联想作图法

1

234567887654321

1

2345

1098761.钢笔2.汽车3.塑料4.铝合金5.液体6.彩色的7.发光8.变形9.空调10.手机二元坐标联想法举例钢笔汽车塑料彩色发光空调变形手机铝合金液体一个创造者，需要有强的联想能力，通过联想，可以由此及彼，扩大思路。善于联想，就是要善于灵活采用正反比较、同类比较、相似比较，以及因果联系等方法，从中扩大视野，开拓思路，得到启发。第五节信息交合法一、信息交合法原理

信息交合法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，把两种信息要素用坐标法连成信息标X轴与Y轴，两轴垂直相交，构成“信息反应场”，每个轴上各点的信息可以依次与另一轴上的信息交合，从而产生新的信息。

信息交合法是华夏研究院思维技能研究所所长许国泰副教授于1986年首创的。音乐胡琴码子、音符电导线磁指南针化学铁元素物理弹簧、砝码文字A、B、C、D数学数学符号

材质重量体积长度截面韧性颜色弹性硬度直边弧美术铁画(123456……＋、－、×、÷等数字和符号)

二.信息交合法定理

第一个定理：心理世界的构象即人脑中勾勒的映象，由信息和联系组成。定理1表明：其一，不同信息、相同联系所产生的构象。比如轮子与喇叭是两个不同信息，但交合在一起组成了汽车，轮子可行走，喇叭则发出声音表示“警告”。其二，相同信息、不同联系产生的构象。比如，同样是“灯”，可吊、可挂、可随身携带（手电筒），也可作成无影灯。其三，不同信息、不同联系产生的构象，比如，独轮自行车本来与盒、碗、勺没有必然联系，但杂技演员将它们交合在一起，构成了杂技节目这一物象。

第二个定理：具体的信息和联系均有一定的时空限制性。没有相互作用就不能产生新信息、新联系。所以“相互作用”（即一定条件）是中介。当然，只要有了这种一定条件，任何的信息均可以进行联系。比如，手杖与枪是风马牛不相及的不同信息，但是，在战争范畴（条件）内，则可以交合“手杖式枪支”。

两个公理告诉我们，世界是相互联系的，而信息则是联系的印记。在联系的相互作用中，不断地产生着新信息、新联系。信息交合法也不是万能的，它只不过是一种较有实用价值的思维技巧。（饮食创新）它不可能取代所有的人类的思维技巧，更不可能取代人类的任何思维活动。信息交合论使用程序如下。1．定中心。即确定研究中心。也就是说，你思考的问题是什么，你要解决的课题是哪个，你研究的信息为何物，要首先确定下来。2．设标线

根据“中心”的需要，确定划多少条坐标线。

3．注标点。即在信息标上注明有关信息点4.相交合。以一标线上的信息为母本，另一标线上的信息为父本，相交合后便可产生新信息。

5．将组合出的新产品依次列出，并可顺标线移动变量，使产品系列化。设计手表：人，材料，功能，档次，种类，形状，颜色信息交合可应用于许多方面和场合。例：用来指导杯子的设计。杯子功能与数字交合，可在杯壁上划上刻度，杯就可作量具；与知识交合，可在杯上绘上地图、九九表、历史年代表等等，成为“知识”杯；与温度交合，可在杯上加温度计，便可知道药、奶温度同理，杯子形状与各种要素交合……

杯子结构与各种要素交合……

“信息交合”三条原则（1）整体分解原则。先把整体加以分解，按序列得出要素。（2）信息交合原则。各轴的每个要素逐一地与另轴的各个要素相交合。（3）结晶筛选原则。通过对方案的筛选，找出更好的方案。如果研究的是新产品开发问题，那么，在筛选时应注意新产品的实用性、经济性、易生产性、市场可接受性等。“信息交合法”思维富有扩散性，应用范围广，可作为一种较好的教学、培训方法，用以训练、培养和有效地开发受训对象的发散思维能力。第六节中山正和法（NM法）

NM法或称中山正和法，是由日本创造学家中山正和（NakayamaMasakazu）提出、并由高桥浩作了改进的一种创造技法。是一种发散加工的技法。

假说检定NM法

日本中山正和教授根据人的高级神经活动理论，把人的记忆分为“点的记忆”和“线的记忆”。如果通过联想、类比等方法来搜索平时积累起来的“点的记忆”，再经过重新组合，把它们连结成“线的记忆”，这样就会涌出大量新的创造性设想，作出新的发明。举例：“NM”法在洗衣机创新中的应用第一步：采用NM法发明洗衣机，不是先去设想它的具体结构，而是先把它抽象化，找出能反映洗衣机本质（或者发明一种洗衣机所要达到的目标）的“词”）

（点）

。例如：反映洗衣机能洗东西的“洗”一词，洗的是否清洁的“清洁”一词，使用是否安全的“安全”一词，等等，先找出这些关键词。关键词一般可以选择4—5个。第二步：从这些关键词中选出一个，如“洗”（点）.“洗”搓板搓洗刷子刷洗棒棰敲打河水漂洗流水冲洗（线）（点）第三步：围绕这个关键词，通过联想、类比等扩散思维的方法，突破原有洗衣的概念，充分发挥自己的想象力，把各种各样的洗涤方法列举出来，如搓板搓洗，刷子刷洗，棒棰敲打，河水漂洗，流水冲洗，以及其他洗涤方法（线）。第四步：进行集中思维，对设想出来的各种洗涤方法进行本质的研究，找出关键：水流速度问题（点）

。

水流速度泵喷嘴甩水超声波发生器第五步：应用类比方法，设想出各种可以加速水流速度的机构，以及如何把粘附在衣服上的污物冲掉的方法。如找出可用以加速水流速度的机构——泵、喷嘴、甩水、超声波发生器等（线），然后根据价值观以及现有技术条件，进行可行性评价，选出最经济又可行的设计方案。

如果选择“洗”一词并不能达到目标，可以另选关键词，以上述相同的步骤，重新寻找设计方案，直到找到较理想方案为止。也可以同时选几个关键词，找出个方案，进行分析比较，从中选出最佳方案。第七节等值变换法

等值变换法与类比发明法有共同的地方，即都是从自然界中的事物类比出可能再生、再现、再组合的原理，然后注入到新的问题中去，创造发明出新的东西来。但是，它们之间又不完全相同。类比发明法是通过比较，从异中求同，从同中见异，产生新的知识。等值变换是通过相互模拟，借鉴，产生联想来改变原来的对象，进行创造的。例如：田熊常吉发明的田熊式锅炉在整个发明过程中，田熊常吉只是将“血液循环”里的动脉与静脉的分工，以及心脏内防止血液逆流的瓣膜的功能，联想到“水流与蒸气循环”中去。他提出了一个新的设计：在45度倾斜的水管群上部设置汽包，下部安置水包，这样当水管群加热产生大量蒸气时，蒸气上升进入气包，就能增加气包的压力。随后，又设计了一个烟筒状的集水器，利用气压差将水吸人，通过降水管再进人水包。使锅炉的热效率提高了10％。心脏=汽包，瓣膜=集水器，毛细血管=水包，动脉相=降水管，静脉=水管群。这就是等值变换发明法。田熊式锅炉工作原理最廉价人造心脏问世仿蟑螂心脏工作原理

IndianInstituteofTechnology,Kharagpur根据蟑螂的心脏起搏和运行机制研发新型人造心脏。蟑螂的心脏由13个小室组成，而人类的心脏只有4个小室。即使有一个小室停止工作，蟑螂的心脏仍然会继续正常跳动，而人类一旦有一个小室停止工作便会导致死亡。对13个小室中的5个逐步增高血压以测定其耐受力，实验表明，即便这5个小室的血压都逐渐升高，也不会影响到整个心脏的正常运行。人类血压升高一倍就会对整个心脏的正常运行带来毁灭性的后果。目前这种新型人造心脏已经在青蛙身上获得了成功第八节模仿创造法

所有的创造都是从模仿开始的。

———数内宪雄创造活动分为两个阶段：第一阶段称为初期创造活动，主要依赖于模仿，因此称为模仿创造阶段；第二阶段称为后期创造活动，即在模仿创造的前提于进行再创造。这类创造往往突破模仿，成为一种独创。模仿创造的种类1．机械式模仿

这种模仿方式少有独创，只是把别人成功的经验和先进的生产方式直接地吸收过来，加以借用。2．启发式模仿

这种模仿不是在二者相等的条件下进行的。而是在其他对象的启发下，借用过来作新的创造。

3．突破式模仿

也可称综合性模仿，指将同一对象或几个对象中的某些方面借用到自己的创造中，使被模仿的东西发生质的变化，而成为自己的东西。

模仿创新的优势生产制造模仿创新优势技术市场技术不确定性降低开发活动不确定性降低利用率先创新技术溢出低廉劳动力工艺改进新材料新装置公益宣传费用降低市场风险不确定性降低消费行为部分偏好原始创新与模仿创新的比较1首创者和模仿者不同类型创新的失败率模仿创新产品的成功率比首创创新者要高得多类型首创者失败率（%）早期模仿者失败率（%）二战前5012二战后446耐用品6711非耐用品286总计478

模仿创新与原始创新比较2模仿创新00累积产量性能质量原始创新模仿创新产品的性能、质量随积累产量提高的步伐较原始创新要快得多（性能质量与累积产品比较）

模仿创新与原始创新比较3创新链模仿创新原始创新投入模仿创新能集中力量在创新链的中游环节投入较多的人力和物力，（创新沿创新链阶段投入）模仿创新与原始创新比较400累积产量原始创新模仿创新单位成本随着操作工人生产熟练程度的提高，单位成本将不断下降，因此，新产品单位成本一般随积累产量呈下降趋势（创新产品成本-产量关系）模仿创新类型按模仿对象在技术周期中所处的阶段划分：1.对原创性技术的模仿创新；2.对成长性技术的模仿创新；3.对成熟技术的模仿创新；4.对衰退技术的模仿创新。

1.原创性技术模仿创新的过程图对原始产品创新监视核心技术破译潜在用户破译黑箱通过试验分析利用反求工程及查阅专利文件等优选创新对象通过对信息的吸收、加工和处理，进行经济分析实验原型市场形成创新决策掌握核心技术和诀窍，提出二次创新方案运用企业核心技术实施二次创新、工程原型设计新的行业标准连续创新政府采购特定用户使用新基础设施新的供应链新的市场空间新的服务

小批投产（工艺创新、结构创新、流程创新具有知识产权的二次创新产品大批投入市场资金创新产品

2.成长性技术模仿创新的过程图技术引进工艺创新产品创新适应性学习掌握技术发现引进工艺的优点和不足，研究开发更先进的工艺提出创新产品设计方案，对产品的功能、结构、工作原理及设计方法改进企业的结构、装备、规程，提出创新方案引进先进的制造技术，实现工艺创新，提高制造能力形成全新产品系列，实现规模生产3.成熟技术和衰退技术的模仿对成熟技术的模仿成本低，能为企业进一步实施对成长技术的模仿和对先导技术的模仿打下基础，是技术基础较差的企业超赶先进的极好途径。浙江永康从引进国外专用电动工具入手，引进后，将重点放在工艺创新和市场创新上，产品质量稳定，成本大幅下降，如今，永康已成为全国颇为知名的“五金工具城”引进衰退技术投资少，见效快，北京机电研究院引进日本切肉机，投产一年就回收投资。有利方面不利方面合法模仿创新信息全面友好合作获得经验指导避免法律纠纷可与原始创新产品正面争