文档介绍：第十章组合法
组合是客观世界中十分普遍的现象。小至微观世界的原子、分子,大至宇宙中的天体、星系,到处都存在组合的现象。组合的结果是复杂的,组合的可能性是无穷的。
为组合现象提供精确的数学描述是组合数学和概率论,其中包含大家所熟知的排列组合和各种“***”游戏。
从人的思维角度来看,想象的本质就是组合。心理学研究表明,创造性想象可以借助不同的手段去建立不同的表象。中国古代的“龙”就是以蛇为主体,结合兽脚、马头、鹿角、鱼鳞等其他特征的超现实想象。人面狮身的斯芬克斯和传说中的美人鱼都是人类组合思维的杰作。
一、组合法的概念
第一节方法概述
一、组合法的概念
任何复杂的思维过程都包含分析和综合,分析是在思维上把事物的整体按不同的角度或标准分解为各个部分、个别特征和不同的方面;综合是在思维中把各个部分、个别特征和方面结合起来。所以说,在一定程度上“组合就是创造”。
所以说,组合法是一种以综合分析为基础,并按照一定的原理或规则对现有的事物或系统进行有效的综合,从而获得新事物、新系统的创造疗法。
例如,一支饮料吸管和一把小勺放在一起并不是创造组合而把小勺固定在吸管的一端,并满足人们的实用和审美要求时,就可以称为创造组合。
组合的概念有广义与狭义之分。
广义的组合是指不受学科、领域限制的信息的汇合、事物的结合、过程的排列等。例如,儿童的积木游戏、饮食中的烹调、产品新功能的设计、文学艺术形象的创作、建筑学和电影中的“蒙太奇”等。
狭义的组合则是指在技术发明范围内,将多个独立的技术因素(如现象、原理、材料、工艺、方法、物品等)进行重新的组合。不是一种简单的罗列、机械的叠加。
二、组合法的原理
组合法的原理本质上是系统的原理,其具体表现在以下三个方面:
第一,从系统的思想来看,组合法就是把两个或多个系统按照一定原则进行组合生成新系统的过程,在统一的整体目标下,其中各个组成元素能够协调、有机地进行组合,并且在某些方面相互作用;
第二,产生的新系统具有新的特征或效果,系统的功能总和必须大于系统内各组成元素的单独功能之和;
第三,系统具有不同的属性或状态,这就要求在运用组合法进行创造活动时,创造者需要从各个不同的方面或角度进行系统的分析和评价。
三、组合法的类型
组合内在原理的复杂性和形式上的多样性,使得对组合方式进行一个合理并且易于接受的分类变得困难。目前最具代表性的分类有以下三种。
1、日本学者的分类法
日本创造学学者恩田彰根据组合的难易程度将组合形式分为以下三种:
(1)非切割组合——将现有的事物不加改造,或仅作外形改变,将原有的功能用于新的目的;
(2)切割组合——将现有事物中的部分结构要素切割开来,再将这些结构要素具有的功能组合起来,用于新的目的;
(3)飞跃性组合——运用已知的理论、积累的经验或突发的灵感,以创造性思维产生飞跃性的设想,最终创造出与现有事物在本质上有所不同的东西。
我国学者董玉祥在1989年提出了组合形式的数学模型,即利用数学的集合论的思想,按照6种基本的集合运算进行分类。
序号
名称
表达式
性质
举例
1
并集组合
A∪B
组合机理为相关的事物相容而组合
沙发床
2
交集组合
A∩B
组合机理为信息交合,边缘共存
一系列儿童玩具车
3
差集组合
A-B
组合机理是删繁就简、寻求简化。
四轮自行车
4
补集组合
~A
组合机理是替代变换、淘汰更新。A与不属于A的组合
指纹锁(无钥匙)
5
对称差集
A+B
组合机理为分割组合。多种功能集于一体(属于A或B不同时
组合伞
6
叉集组合
AXB
即事物间的相互交叉、渗透和综合
柔性制造系统
电子信息加工
自从瓦特发明蒸汽机后,蒸汽机车便应运而生。但最早的火车车轮上套有齿圈,通过与钢轨上的齿条啮合自前运动。机车司炉工司蒂文森望着复杂的车轮想:将齿圈和齿条去掉将会怎样呢? 当时,许多专家认为,车轮必须有齿,没有齿,史车就会打滑或者脱轨。司蒂文森按照自己的设想进行试验,他将车轮上的齿圈去掉后,发现火车不仅不打滑、不脱轨,。从此,火车摆脱了齿圈车轮的束缚,斯蒂文森的名字也随人类交通的发展而载入史册。(认识上局限,画蛇添足,思维惯性)
[案例】司蒂文森的创造
3. 实用化的分类法
实用化的分类是目前比较简单的流行分类方法,主要有下面几种:
(1)同类组合。
同类组合就是若干相同或相近事物的组合,又称为同物组合。同物组合的目的在于保持事物原有功能或原有意义的前提下,通过数量的增加来弥补功能的不足或产生新的功能。最简单的同物组合有,子母灯、情侣表、双插座等。复杂的同物组合的一个典型例子是自动控制