发明创造技法之聚合交叉法(一)

发明创造技法之聚合交叉法（一）

主体附加法和二元坐标法

摘自《贵阳市知识产权》2013第4期

聚合交叉是宇宙间十分普遍的现象。从浩瀚无垠的到分子、原子，从简单的数字排列到人体结构，从庞大的国家机器到家庭等等，到处都存在有聚合交叉的现象。

(一)主体+附件二创新:主体附加法

1.墓本原理

主体附加(添加)法是指以某一特定的对象为主体，通过置换或插入其它技术或增加新和附件创新的方法。此法常适于对产品作不断完善、改进时使用。

2.实施步骤

(1)有目的地选定一个主体。

(2)运用缺点列举法，全面分析主体的缺点。

(3)运用希望点列举法，对主体提出种种希望。

(4)考虑能否在不变或略变主体的前提下，通过增加附属物以克服或弥补主体的缺陷。

(5)考虑能否通过增加附属物，实现对主体寄托的希望。

(6)考虑能否利用或借助主体的某种功能，附加一种别的东西使其发挥作用。

3.注意事项

运用主体附加法往往可使主体获得多种附加功能而成为多功能用品，然而作为多功能物品的设计应该全面考虑、权衡利弊，否则会事与愿违、费力不讨好。

(二)借用直角坐标创新:二元坐标法

1.墓本原理

平面直角坐标系由两条数轴正交组成，横轴和纵轴的任一对实数都可以确定平面上的一个点。如果在坐标轴上标上不同的事物，那么由横轴与纵轴交叉确定的点就是两个事物的组合点，这样即可借助坐标系把所列的客观事物相互联系起来了。尔后对每组联系作创造性想象，从中产生前所未有的新形象、新设想。最后经可行性分析，确定成熟的技术创造课题。

作为二元坐标法的坐标元素所造的事物，可以是具体的人造产品，如衣服、床、灯具、机枪、蛋糕、汽车之类;也可以是非人造物品，如风、雨、云、泉水、老虎、太空等;还可以是一些概念术语，如锥形、旋转、变色、中心、闪光、卧式等。对此，通过“拉郎配”式的组合联想，可以突破习惯观念，克服惰性意识，促使标新立异。

二元坐标法形式简捷而不单调，运用时不受任何限制，适宜于个人或集体的创造活动。应予注意的是，此法仅适用于技术创造活动的选题阶段，可行的课题一经确定，就完成了使命。至于课题的下一步做法，则须别示研究探讨了。

2.实施步骤

利用二元坐标法选择创新课题的程序如下:

(1)列出联想元素

列举联想元素可以随心所欲，无任何限制条件，但联想元素最好取名词、形容词、动词等例如玻璃、扇、气、梯、滑行、日历、清凉、照明、瓶、手摇、管、车、纸、座、三角、笔筒、杯，共18个联想元素。

(2)用联想线沟通各个元素绘制联想图

(3)进行联想和判断

对于每一交叉点的元素作正反二个方面的联想与判断。例如“车”和“手摇”构成“手摇车”和“车手摇”的联想，“车手摇”是无意义的联想，“手摇车”是已有的发明。“梯”和“座”

也是如此，“梯座”是有疑问的联想，“座梯”是有创造意义的联想。鉴于每个人的职业、经验和知识的差别，尤其是创新意识的强弱和预见能力的高低，对同一个联想点会做出迥异的分析和判断，这是创造性活动中的正常现象，并不奇怪。

(4)从联想图中摘出有意义的联想

本例中有:照明日历(带日历的台灯或夜光日历)、日历扇、清凉扇透明玻璃(能自行发光或受激发光的玻璃)，纸笔筒(纸质彩印笔筒)、三角笔筒、管扇、日历管、照明车、梯车、玻璃座、座梯、清凉纸、照明纸(能发光的纸)、纸瓶(纸质瓶)、照明笔筒(带笔筒的台灯)、三角日历、玻璃笔筒、手摇车等。

(5)对有意义的联想进行可行性分析

可行性分析须从以下五个方面考虑:

①有无类似的事物，若有，看它们之间有何不同(从原理、结构、性能、制造工艺、材料、用途、能源、价格、寿命、经济效益等方面对比)；

②发明革新或合理化建议在成功和被采纳后，对社会的价值和进步意义；

③完成发明和革新需要涉及到哪些方面的知识和技术，有哪些技术关键(主要思考原理、结构和工艺)；

④对于产品的发明和革新，当地实现的生产条件和技术水平是否适用；

⑤确定近期的和长期的研究课题。

在有意义的联想中，可以有大发明联想，如照明玻璃;也可为实用新型联想(小发明)和外观设计联想(如玻璃笔筒和日历扇)。这里仅对带日历的台灯做扼要的可行性分析。带日历的台灯构造简单，具有台灯和台历的双重功能。台历设计在台灯上，集两物于一体，减少桌案摆设的物，利于清理桌案和室内美化。夜晚，打开台灯照亮日历，给人以清晰的时间感，催人加快生活节奏，还可提醒有待处理的事情不至忘掉。经此可行性分析，联想进一步深化，创新的对象逐渐明确。对不可行的发明和革新要果断摒弃，对可行而自己无力承担的课题要忍痛割爱。

3.集体创造时的二元坐标法的实施步骤

(1)参加人员以10人左右为宜，大家围坐成一圈，桌上备好统一的纸张。活动过程由指定的主持人负责。

(2)各自列举联想元素，编制联想图，分析判断和摘取有意义的联想点。

(3)依次互换联想图，用自己的认识和观点分析别人的联想图。将别人认为无意义或有疑问，而自己认为有意义的联想点直接摘取出来，但不要在别人的联想图上标记号。之后，依次轮换，直到循环一圈。

(4)各自独立对有意义的联想点进行可行性分析，列出可行的联想点。此时环境应安静，不要喧哗。

(5)主持人收集所有的可行联想方案。

(6)由主持人逐项公布可行性联想，请原分析者(不一定是联想图编制者)向大家说明分析理由，集体展评议。

(三)以焦点为中心组合:焦点法

1.墓本原理

焦点法与二元坐标法都是强制联想法。区别在于焦点法是有一预定事物为中心(焦点)，依次与罗列的各元素一一组合构成联想点，而二元坐标则是各元素间的两两组合。

焦点法可以是发散式结构，也可是集中式结构。发散式主要用于新产品、新技术、新思想的推广应用，集中式主要用于寻求某一问题的解决途径。

2.实施步骤

(1)选择焦点。焦点就是你希望创新的事物，或者是准备推广的思想技术，将共填入一中心

圆圈内。

(2)列举与焦点无关的事物或技术。可以从的东西，甚至可借助购物指南、技术手册等随意摘录。将所选的内容逐一填入环绕焦点四周的小圆圈内。

(3)强行将小心圆与周围的小圆圈连接，得到多种组合方案。

(4)充分想象，对每种组合提出创造性设想。

(5)评价所有的设想方案，筛选出新颖实用的最佳方案。

3.示例

(1)发散式的焦点组合

“方便”思想在各个方面的应用，其中每个方面还可进一步细化，形成该领域的众多开发方案。

(2)集中式的焦点组合

(四)先分解再组合的巧妙方法:形态分析法

1.基本原理

把几个独立存在的东西加以组合，往往可以产生新的设想或发明。那么，怎样才能找到更多的组合要素，形成大量的设想或发明呢?美国加州理工学院兹维基教授创造的形态分析法，为此提供了形式化的科学手段。

形态分析法是一种利用系统观念来网罗组合设想的创造发明方法。其思路是先把技术课题分解成为相互独立的基本要素，找出每个要素的可能方案(形态)，然后加以组合得到各种解决技术课题的总构想方案。总构想方案的数量就是各要素方案的组合数。

此法的一个突出特点是，所得的总构想方案具有全解系的性质。即，只要把课题的全部要素及各要素的所有可能形态都列出来，那么经组合后的方案将是包罗万象的。另一特点是，具有形式化性质，它主要并非取决于发明者的直觉和想象，而是依靠发明者的认真、细致、严密的分析并精通与发明有关的专门知识。

应该说明的是，当问题比较复杂、要素及形态较多时，组合的数目便会激增，以致评价筛选的工作量很大。因此，要求使用者能抓住主要矛盾选取基本要素，并具有敏锐准确的评价能力。

形态分析法可广泛应用于新技术和新产品的开发以及技术预测等许多领域，实施时既可以小组运用，也适于个人使用。

2.实施步骤

(1)明确问题

首先必须要求能十分确切地说明所要解决的问题或所要实现的功能。

(2)要素分析

分析需创新的对象，确定它有哪些基本要素(或基本参数)，要求各基本要素相对独立并尽量全面考虑。

(3)形态分析

寻找每个要素的可能解决方案(即形态)。要求尽量全面，既要列出当时技术条件下可达到的或在允许时间内可达到的方案，也要列出有潜在可能性的各种手段和方法。

(4)方案综合和选择

根据上面的分析结果列出形态矩阵，一般为二维结构。“列”代表独立要素，“行”代表各因素的具体形态。每一要素和具体形态用符号Pij表示，组合后便得出各种方案设想。当然，这些方案要作进一步分析判断才能取舍。

3.示例

(1)公园小游船的设计

①明确问题:为公园游人设计新颖别致的小游船。

②分解独立要素:对于游船来说，可分解成三个独立要素，即船的外形、推进的动力、所用材料。

③找出每一独立要素的解决途径(形态):如要素“材料”可以具体选用木材、钢材、玻璃钢、塑料、水泥、铝合金、橡皮等。