1、创造性思维与方法创造性思维与方法主要内容创造性思维的特点创造性技法学习要求认识掌握创造性方法的必要性；了解创造性思维的特点，了解各对思维形式的特点，并能举例说明正确运用不同思维形式来达到创造性设计成果；理解各种创造技法的实质，并会应用各种技法解决设计中的问题；爱因斯坦曾说过：“想象力比知识更重要，现实世想象力比知识更重要，现实世界只有一个，而想象力却可界只有一个，而想象力却可以创造千百个世界以创造千百个世界”。掌握创造性方法、调动和训练工程技术人员的创造性思维是提高文明素质，进行企业技术创新，提高竞争力的需要。1 工程设计人员的创造力开发 1.1 常规性设计与创新性设计 工程设计是广义设计在工
2、程技术领域中的特有表现，工程设计按其性质可分为：常规性设计：以成熟结构为基础，运用常规方法而进行的产品设计。创新性设计：在设计中采用新的技术手段、技术原理和非常规的方法进行设计，以满足市场需求，提高产品的竞争能力。1.2 工程设计的基本特征约束性约束性 科学、技术、经济等发展状况和水平 生产厂家所提出的特定要求和条件环境、法律、社会心理和地域文化等因素。多解性多解性 解决同一技术问题的办法是多种多样的 设计方案通常也并不是唯一的如汽车车窗的开启机构的原理方案 设计参数、尺寸等都有很强的可选择性1.2 工程设计的基本特征相对性设计结论或结果都是相对准确的，而不是绝对完备的 设计者在对设计方案的选
3、择和判定时只能做到在一定条件下的相对满意和最佳 工程设计的这种相对性特征一方面要求设计者必须学会辨证思考；另一方面，也给设计者提供了显示和发挥自己创造才能的机会，同样设计要求，不同的人做出水平不同的设计成果，增加了设计的吸引力。1.3 创造的特征与一般过程1.3.1 创造的特征 人为目的性 新颖独特性社会价值性探索性1.3.2 创造活动的一般过程 准备期准备期包括发现问题、明确创新目标、初步分析问题、搜集充分的资料酝酿期酝酿期 通过思考与试验，对问题做各种试探性解决，通过变换、分解、组合等寻求满足设计目的要求的技术原理以及对各种可能设计方案的构思。有时还需通过大量实验、试验与理论分析探索新的原
4、理，或将已有的科 学理论开发成技术原理。(这个阶段持续的时间相对较长)明朗期明朗期 经过长期的酝酿、潜伏或不同寻常的观念和办法，使问题的解决一下子豁然开朗，创新性设计中顿悟的出现有时是受到偶然因素的启发产生的，有时以灵感的形式出现。验证期验证期 即对新想法进行检验和证明，并完善创造性成果。1.4.1工程技术人员的创造力构成 创造力 创造力是人的心理活动在最高水平上实现的综合能力综合能力，是保证创造活动得以实现的诸种能力和各种积极个性心理特征的有机结合，而不是一种单一能力。1.4 工程技术人员的创造力开发 1.4.1工程技术人员的创造力构成 创造力构成智力因素智力因素 创造力的基础性因素 观察力
5、：有目的地感知事物的能力 记忆力：将知识、经验、信息储存于大脑中的能力 想象力和思考力：对知识、信息进行加工、变换的能力 表达力：对头脑中已经产生的新知识、新信息的输出能力 自控能力：按照一定的目的和要求，对意识、心理、行为 进行自约束、自组织、自协调、自控制的能力1.4.1工程技术人员的创造力构成 创造力构成非智力因素非智力因素 创造力的催化和动力因素，也是促使创造力由潜变显的制约因素 理想信念 需求与动机模式 兴趣爱好 性格等等1.4.2具有创新精神的的七大秘密 一个公司从它诞生时起，就面临着“要么要么创新，要么消亡创新，要么消亡”，一个具有创新精神的公司，必然在下列诸方面比别的公司更胜一
6、筹：制定明确的和切实可行的创新战略制定明确的和切实可行的创新战略 成立班组成立班组 奖励创造力和创新奖励创造力和创新 允许出错允许出错 训练创造力训练创造力 驾驭企业文化驾驭企业文化 有预见性地创造新的机遇有预见性地创造新的机遇 1.5 创造力开发的注意事项 工程技术人员需要掌握创造性技法破除束缚，自我突破，调动创造性通过培养训练，提高创造能力分析矛盾是创造的基础 需要是创新的源泉，矛盾是促进创造 的动力，分析矛盾是创新的出发点 对待矛盾的四种态度 视而不见，习以为常，安之若素抱怨矛盾，牢骚满腹，只说不动看到矛盾，不问方法，屡屡碰壁分析矛盾，探索解法，不折不挠1.6 培养创造力的长期性方法 开
7、阔思路开阔思路(open mind)不论是自己还是他人的，最好不要过于匆忙地把考虑出来的想法简单地批判为“无用”建设性的不满足建设性的不满足(Constructive discontent)摆脱已有观念摆脱已有观念（Set breaking)Q1：假设某颗行星上的重力是向上的，生活在那里的居民是瞎眼和独脚，请为这些居民设计住宅和交通工具吧?!Q2：假若狗和人具有同样的智能，请为狗设计汽车吧!（设狗的身体结构保持现在的状态)1.6 培养创造力的长期性方法 自信（自信（Self-confidence）爱迪生的名言：“已经知道有一千个是 无用的，我们就有了巨大的进展”。乐观论（乐观论（Optimis
8、m）乐观对发明和发现是重要的，悲观论 占上风时，恐怕不会产生新的想法。悲观论在评价和批判阶段是重要的。2 创造性思维2.1 创造性思维的定义 反映事物本质属性和内在、外在有机反映事物本质属性和内在、外在有机联系，具有新颖的广义模式的一种可以联系，具有新颖的广义模式的一种可以物化的思想心理活动物化的思想心理活动。创造性思维是指有创见创见的思维，即通过思维，不仅能揭示事物的本质，且能在此基础上提出新的、具有社会价值的产物。2.2 创造性思维的特点独创性（突破性，求异性）独创性（突破性，求异性）具备与前人、众人不同的独特见解，突破一般思维的常规惯例，提出新原理，创造新模式，贡献新方法。灯开关 机械、
9、触摸、感应、声控、光控、红外线开关 混泥土搅拌车 （新工作模式）锗晶体 日本新力公司的江崎和黑田百合子获诺贝尔奖2.2 创造性思维的特点连动性由此思彼的连动思维引导人们由巳知探索未知而开阔思路。纵向连动针对问题和现象纵深思考，探寻其原因和本质从而得到新的启示。前苏联车工邱吉柯夫发明摩擦焊 牛顿由苹果掉地想到地心引力 2.2 创造性思维的特点连动性（续）连动性（续）横向连动 根据某一现象联想到特点与其相似或相关的事物，进行“特征转移”而进入新的领域。面包(多孔松软）塑料海绵、多孔塑料、夹气混凝土等 2.2 创造性思维的特点连动性（续）连动性（续）逆向连动 针对现象、问题或解法，分析其相反的方面，
10、从顺推到“逆推”，从另一角度探寻新的途径。法拉第把人们公认的“电流产生磁场”的原理从相反方面进行研究，针对“磁能产生电”的设想，提出了电磁感应定律，从而诞生了世界上第一台发电机。司马光砸缸救人，由“人离开水”逆向到“水离开人”。2.2 创造性思维的特点多向性 即善于从不同的角度想问题，这种思维的产生并获得成功，主要是依赖于：“发散机智”即在一个问题面前，尽量提出多种设想，多种答案，以扩大选择余地。创造性活动中成功的机率与设想出供选择的方案往往是成正比的。“渡河术”四等分正方形的方法2.2 创造性思维的特点多向性多向性 “换元机智换元机智”即灵活地变换影响事物数和量的诸多因即灵活地变换影响事物数
11、和量的诸多因素中的一个，从而产生新的思路，如通素中的一个，从而产生新的思路，如通过形状、大小、数量、位置、顺序等变过形状、大小、数量、位置、顺序等变换得到构形的各种变型。换得到构形的各种变型。2.2 创造性思维的特点多向性多向性“转向机智”即思维在一个方面受阻时，马上转向另一个方向。“创优机智”即用心寻找最优解答，不满足对问题和现象的已有 解答或解释。2.2 创造性思维的特点跨越性 从思维进程来讲，它表现为常常省略思维步骤，加大思维的“前进跨度”；从思维条件来讲，它表现为能跨越事物“可见度”的限制，迅速完成“虚体”与“实体”之间转化，加大思维的转换跨度；换言之，在无意之中做出发明，这反映了偶然
12、性中的洞察力。（Serendipity）居里夫人发现镭诺贝尔发明黄色炸药2.2 创造性思维的特点综合性 对已有材料进行深入分析，综和概括出其规律或利用已有的信息、现象、概念等组合起来形成新的技术思想或设计出新产品。要成功地进行综合思维，又必须具备三种能力，智慧杂交能力、思维统摄能力、辩证分析能力。2.3 创造性思维的类型 把握创造性思维的关键是在认识不同思维类型的特点，功用的基础上，进行综合运用。2.3.1 形象思维与抽象思维形象思维抽象思维定义运用形象化的意象进行思维以抽象的概念和推论进行思维特点灵活、新奇，可激发人们的想象力、联想和类比能力较为严密示例行星轧制法的发明伽利略进行的斜面小球实
13、验2.3.2 发散思维与集中思维发 散 思 维集 中 思 维定义指思维者根据问题提供的信息，沿着不同的方向和角度，从多方面寻求问题的各种可能答案。它是一种在大量设想或方案的基础上，引出一两个正确答案或引出一种大家认为最好的答案的思考方式模式特征流畅灵活独特来自各方面的知识和信息都指向同一问题信息各种可能 的解答问题解答2.3.3 逻辑思维与非逻辑思维逻 辑 思 维非 逻 辑 思 维定义严格遵循逻辑规则按部就班，有条不紊地进行思考的一种思维方式与逻辑思维相对而言的另一类思维方式，不严格遵循逻辑规则，突破常规，更具灵活的自由思考方式基本形式分析综合归纳演绎联想想象直觉灵感2.3.4 直达思维与旁通
14、思维直 达 思 维旁 通 思 维定义为解决问题，采用直接的方法，始终不离开问题的情境和要求而进行思考通过对问题情境和条件的分析、辩识，将问题转化成另一个等价问题或以某问题为中介间接地去解决问题特点直接面对问题情景，可以快速达到目标转换、类比、模拟、移植、置换、转向。2.4 创造性思维的七大障碍 密歇根理工大学工程学系主任爱德华拉姆斯戴恩夫妇在最新修订的创造性地解决问题：变化世界的思维技巧一书中提出创造性典型障碍:障碍1、对创造性作出错误的假设障碍2、相信只有一个正确答案，若想具有创造性，就要 努力去寻找多个答案并养成问多种不同类型问 题的习惯。障碍3、孤立地考察问题，要整体而全面地看问题，要
15、认识到事物的发展绝不是互不相干的。2.4 创造性思维的七大障碍障碍4、遵循规则。不要遵循那些不存在的规则。对确 实存在的规则要明白其原因，也许这些规则巳 不再有效。障碍5、消极的思想，要把事物看成是不同的或有趣的，而不要看成是好的或坏的，评价事物要积极。障碍6、逃避风脸，害怕失败。错误是有价值的，因为 你可以从中学到东西。障碍7、避免多种情况。不要因为多种情况会使你感到 不舒服便避而远之，要把各种情况通盘考虑。3 创造技法举例 3.1 创造技法 创造技法是以创造学理论，尤其是创造性思维的规律为基础，通过对广泛的创造活动实践经验进行概括、总结、提炼而得出来的创造发明的一些原理、技原理、技巧和方法
16、巧和方法。3.2 创造技法的基本原理 主动原理刺激原理 希望原理环境原理多多益善原理压力原理 有压力才有动力自然压力社会压力经济压力工作压力自我压力 3.3 创造法则3.3.1 综合法则 不是将对象各个构成要素的简单相加，而是使综合后的整体作用常常会导致创造性的新发现。主要包括：先进技术成果综合法 如：首钢的高炉 多学科技术综合法 如：电子计算机新技术与传统技术综合法（改造更新）如：数控机床自然科学与社会科学综合法 如：各种装饰品3.3.2 还原法则（抽象法则）人的头脑无优劣之分，起决定作用的是抓住 要点的能力和丢弃无关大局的事物的胆识。认真分析创造的起点和原点。创造的原点是唯一的，创造的起点
17、有无穷多，创造的原点可做为创造起点，但并非任何创 造起点都可作为创造的原点。日本式口香糖的发明打火机的发明3.3.3 对应法则相似对应联想：人脑中会自然地产生一种倾 向，去想起与这一刺激或环境相似的经验。对比对应联想：想起与这一刺激相反的经验。接近对应联想：想起在时间上或空间上与这 一刺激相关的经验。从人手臂的弯曲和手的功能 机械手人的手掌、手指抓泥 挖土机3.3.4 移植法则 纵向移植法：沿不同物质层次和运动级别进行移植。横向移植法：在同一物质层次和运动级别内的不同形态之 间进行的移植综合移植法：把多种物质层次和运动级别的概念、原理和 方法综合引进到同一研究领域或同一研究对 象的移植法。技术
18、移植法：在同一技术领域的不同研究对象或不同技术 领域的各种研究对象之间进行的移植法。如：将双金属片技术移植到封窝煤炉的炉封上他山之石，攻己之玉他山之石，攻己之玉3.3.5 离散法则 冲破商品互补型观念的限制，把互补型商品予以分离创造发明出一种或多种新产品的一种方法。隐形眼镜的发明3.3.6 强化法则 强化法则在我国的应用，于二十世纪五十年代已经开始，也可称为精炼，聚焦原理。通过强化手段，提高质量，改善性能，增加寿命。为提高刀具的耐磨性，曾经采用过电火花强化刀具工艺。零件表面的喷丸处理3.3.7换元法则 换元又称替换或代替，如代用材料、代用零件、代用方法等。换元是着重解决具体问题的方法，而不是提
19、出问题的方法。在发明革新活动中，换元是用一事物代替另一事物，通过代替事物研究被代替事物的矛盾，使常规方法难解决的问题获得解决，或者发现新的办法，或者进步完善被代替的事物。如：美国核物理学家格拉塞尔发明的探测高能粒子运动轨迹的仪器-“气泡室”(荣获诺贝尔物理奖)。3.3.8 迂回法则 绕道战略，有时绕道反而是捷径。绕道战略，有时绕道反而是捷径。世界上最先开发人造皮革的是日本东雷 公司，问世使用人造革的地点却在欧美影片铁达尼号先在亚洲发行，然后 在美国发行，得到11项奥斯卡奖3.3.9 组合法则 为了解决某个技术问题，或设计某种多功能产 品，将两种或两种以上的技术思想或物质产品 的一部分或整个部分
20、进行适当的结合，形成新的技术思想或设计出新产品，这种技术创造就叫做组合创造。收录机、混凝土搅拌车 组合创造的类型：主体附加 异类组合同物组合重 组3.3.10 逆反法则 要克服思维定势，必须对熟悉的事物持 陌生的态度，用新的观点，从新的角度 去看待。3.3.11 造型法则（仿形法则）如美国光栅公司仿手指的形状生产了一种清洁百叶窗的工具 3.3.12 群体法则 德国心理学家勒温曾提出“群体动力理 论”，他认为人的心理、行为决定于内在需要和周围环境，类似于“磁场”概念，人的行为方向主要是当不能满足需要部分场产生的能力，而环境场起导火线作用。从众意识4 TRIZTheory of the Solut
21、ion of Inventive Problems发明创新问题解决理论发明创新问题解决理论TRIZ理论基础理论基础 冲突理论(Contradiction)系统演化论(Evolution of System)理想性法则(Law of Ideality)TRIZ理论前提和基本认识：理论前提和基本认识：产品及其技术的发展总是遵循着一定的产品及其技术的发展总是遵循着一定的客观规律客观规律同一条规律往往在不同的产品或技术领同一条规律往往在不同的产品或技术领域被反复应用，很多创新实质上往往是域被反复应用，很多创新实质上往往是其他领域技术在某一领域的全新应用其他领域技术在某一领域的全新应用人们只要遵循着产品
22、及其技术发展的客人们只要遵循着产品及其技术发展的客观规律就能能动地进行产品设计并预测观规律就能能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势产品的未来发展趋势TRIZ理论体系理论体系、辩证法辩证法+系统论系统论+认识论认识论技术系统进化法则技术系统进化法则功能分析功能分析物场模型物场模型解决发明问题规则系统（解决发明问题规则系统（ARIZ）专利分析专利分析创新创新思维思维培养培养自然科学自然科学矛盾分析矛盾分析资源分析资源分析发明问题发明问题标准解法标准解法科学原理科学原理知识库知识库技术矛盾技术矛盾创新原理创新原理物理矛盾物理矛盾分离方法分离方法系统科学系统科学思维科学思维科学理论基理论基础础问
23、题分问题分析工具析工具问题求问题求解工具解工具解题流解题流程程理论来理论来源源TRIZ理论基础理论基础技术系统进化法则技术系统进化法则涵盖了各种产品核心技术的进化规律涵盖了各种产品核心技术的进化规律技术系统由多个子系统组成，子系统由元件技术系统由多个子系统组成，子系统由元件和操作构成。系统的更高级系统称超系统和操作构成。系统的更高级系统称超系统技术系统进化指实现系统功能的技术从低级技术系统进化指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程向高级变化的过程每个技术系统的进化一般都要经历如每个技术系统的进化一般都要经历如S-曲线曲线所示的四个阶段：婴儿期所示的四个阶段：婴儿期-成长期成长期-成熟期成熟
24、期-衰衰退期退期（幼年（幼年期）期）（发展期）（发展期）（老年期）（老年期）问题分析问题分析1.功能分析 2.最后理想结果分析3.资源分析 4.确立抵触区选择选择TRIZ工具工具发发明原理工具明原理工具系统系统演化演化预测预测工具工具效应效应工具工具解答评估解答评估实施实施新问题冲突问题发生系统需要改善已知作什么不知如何进行TRIZ解解題流程題流程图图TRIZTRIZ-8-8种技术演化类型种技术演化类型（1）增加理想性类型（2）演化阶段类型（3）系统元件非均衡发展类型（4）增加动态与可控制性类型（5）增加复杂性再简单化（6）部份耦合与非耦合类型（7）过渡至微观水准与利用场观念（8）减少人之交互
25、作用增加自动化最最后后理想理想结结果果(IFR)分析分析 一个设计或制程发展，从某一起始点向最后理想结果之演进，一般称为理想性理想性理想性理想性(I)I)利利益益(成本成本+损损失失)最最后后理想理想结果结果(IFR)四四个个特性特性1.消除原系统缺点.2.保留原系统之优点.3.不会使系统复杂化(利用免费或可利用资源).4.不导入新的缺点.1.1.移动移动件重量件重量 21.21.动动力力2.2.固定件重量固定件重量 22.22.能源浪費能源浪費3.3.移移动动件件长长度度 23.23.物物质质浪費浪費4.4.固定件固定件长长度度 24.24.资讯丧资讯丧失失5.5.移移动动件面件面积积 25
26、.25.时间浪费时间浪费6.6.固定件面固定件面积积 26.26.物料物料数数量量7.7.移移动动件件体积体积 27.27.可靠度可靠度8.8.固定件固定件体积体积 28.28.量量测测精精确确度度9.9.速度速度 29.29.制制造精造精确确度度10.10.力量力量 30.30.物物体体上有害上有害因素因素11.11.张张力力,压压力力 31.31.有害有害侧侧效效应应12.12.形状形状 32.32.制制造性造性13.13.物物体稳定体稳定性性 33.33.使用方使用方便便性性14.14.强度强度 34.34.可修理性可修理性15.15.移移动动物件耐久性物件耐久性 35.35.适适合性合
27、性16.16.固定物件耐久性固定物件耐久性 36.36.装置复杂装置复杂性性17.17.温度温度 37.37.控控制制复杂复杂性性18.18.亮度亮度 38.38.自自动动化程度化程度19.19.移移动动件消耗能量件消耗能量 39.39.生生产产性性20.20.固定件消耗能量固定件消耗能量Altshuller冲冲突表突表39个个工程工程参数参数TRIZ40发发明原理明原理1.Segmentation分割2.Taking out提练3.Local Quality局部品质4.Asymmetry非对称性5.Merging组合6.Universality普遍性7.Nested doll重放置8.Ant
28、i-weight配重9.Preliminary anti-action事先的平衡动作10.Preliminary action事先动作11.Beforehand cushioning进一步缓冲12.Equi potentiality均衡潜能13.The other way around反置14.Spheroidality球体化15.Dynamics动态性16.Partial or excessive actions部份或过量作动17.Another dimension移至新的维度18.Mechanical vibration机械振动19.Periodic action周期性动作20.Conti
29、nuity of useful action利用动作连续性21.Skipping急冲22.Blessing in disguise转变害处为利处23.Feedback回馈24.Intermediary调节器25.Self-service自我服务26.Copying复制27.Cheap short-living以便宜物体取代28.Mechanics substitution置换机械系统29.Pneumatics and hydraulics气压或液压构造30.Flexible shells and thin films可挠性薄板或薄膜31.Porous materials使用多孔性材料32.Co
30、lor changes改变颜色33.Homogeneity均质性34.Discarding and recovering去除且重新产生零件35.Parameter changes转换物体之物理、化学状态36.Phase transitions相变化37.Thermal expansion热膨胀38.Strong oxidants使用強氧化剂39.Inert atmosphere钝气环境40.Composite material复合材料如何降低马达转速设计一台旋转式切削机器-需具备低转速(100rpm)与高动力以取代一般高转速3600rpm之AC马达利用齿轮箱或传动系统齿轮箱以适当之尺寸、重量、
31、转速、扭力等加以设计以符合切削加工之需求标准问题标准问题标准标准解答解答我的我的问题问题我的解答我的解答TRIZ解题解题模式模式步 骤 名 称 內 容 說 明 步 骤 名 称 內 容 说 明 步骤一：确认并说明问题 操作环境资源需求主要有利功能相关有害效应理想结果步骤五：确认与提出所有可能解题概念利用发明原则提出解题概念步骤二：拟定问题 找出技术性之冲突把多个无法解決技术性之冲突转化为 物理性之冲突输入：以功能方式描述相关之有利或 有害之功能及两者关系输出：问题之叙述 步骤六：评估解题概念 拟定标准确认理想解题概念步骤三：问题叙述之分类 问题叙述將以下列三种方式分类：解决问题之重要性改善系统之
32、重要性问题太一般化而不被考虑 步骤七：实施理想解题概念 工程计算工程设计原型制作系统、产品测试 步骤四：确认适当发明原则 对每一问题叙述依技术冲突表确认适当发明原则TRIZ解題程序解題程序发明等级区分发明等级区分法则法则1：完备性法则：完备性法则一个完整的技术系统包含动力装置、传输装一个完整的技术系统包含动力装置、传输装置、执行装置、和控制装置四个部件置、执行装置、和控制装置四个部件控制装置控制装置产产 品品传输装置传输装置执行装置执行装置动力装置动力装置能量源能量源控制装置控制装置完整的技术系完整的技术系统统法则法则1实例实例帆船完成帆船完成“货物运输货物运输”功能的技术系统功能的技术系统货
33、货 物物桅桅 杆杆船船 体体帆帆风风 能能水手水手法则法则2：能量传递法则：能量传递法则必须保证必须保证能量能量能从能量源能从能量源流向技术流向技术系统的所有元件系统的所有元件能使能使能量流动能量流动的的路径缩短的方向路径缩短的方向发发展，以减少能量损失展，以减少能量损失法则法则2实例实例尽管收音机内各子系统工作都正尽管收音机内各子系统工作都正 常，但收音机常，但收音机 在汽车（金属屏蔽在汽车（金属屏蔽 的环境）中电台传导的能量源受的环境）中电台传导的能量源受 阻不能正常收听广播，在汽车外加一根天线，问阻不能正常收听广播，在汽车外加一根天线，问题就解决了题就解决了绞肉机替代菜刀，用旋转运动代绞
34、肉机替代菜刀，用旋转运动代 替刀的垂直运动，能力传递路径替刀的垂直运动，能力传递路径 缩短，能量损失减少，同时提高了效率缩短，能量损失减少，同时提高了效率法则法则3：动态性进化法则：动态性进化法则 技术系统的进化应沿着增加技术系统的进化应沿着增加结构柔性、可移动性、可控结构柔性、可移动性、可控性性的方向发展，以适应环境的方向发展，以适应环境状况或执行方式的变化状况或执行方式的变化法则法则3实例实例柔软性柔软性可移动性可移动性可控性可控性照相机进化：照相机进化：刚体刚体单绞体单绞体多绞体多绞体柔性体柔性体液体液体/气体气体场场四腿椅四腿椅转转 椅椅滚轮椅滚轮椅手动调焦手动调焦通过按钮调焦通过按钮
35、调焦感应光线调焦感应光线调焦自动调焦自动调焦法则法则4：提高理想度法则：提高理想度法则技术系统沿着提高理想度，向技术系统沿着提高理想度，向最理想系最理想系统的方向进化统的方向进化，代表着所有技术系统，代表着所有技术系统进化法则的最终方向。进化法则的最终方向。理想化意味着：理想化意味着：系统的质量、尺寸、能量消耗系统的质量、尺寸、能量消耗 0实现的功能数量实现的功能数量 法则法则4实例实例第一台计算机第一台计算机 重量：数吨重量：数吨 功能功能:计算计算现代计算机现代计算机 重量：重量：1000克克 功能：上千种。包括计算、绘图、通信、多功能：上千种。包括计算、绘图、通信、多媒体等媒体等法则法则
36、5：子系统不均衡进化法则：子系统不均衡进化法则任何技术系统所包含的子系统都不是同任何技术系统所包含的子系统都不是同步、均衡进化的，每个子系统都是沿自步、均衡进化的，每个子系统都是沿自己的己的S曲线向前发展曲线向前发展不均衡的进化经常会导致子系统之间的不均衡的进化经常会导致子系统之间的矛盾出现矛盾出现整个技术系统的进化速度取决于系统中整个技术系统的进化速度取决于系统中发展最慢的子系统的进化速度发展最慢的子系统的进化速度法则法则5实例实例自行车的进化自行车的进化起先、脚蹬子直接安装在前轮上，自行车起先、脚蹬子直接安装在前轮上，自行车速度与前轮直径成正比，为提高速度人速度与前轮直径成正比，为提高速度
37、人们着眼与增加前轮直径；随着前后轮尺们着眼与增加前轮直径；随着前后轮尺寸差异加大，自行车的稳定性变得很差，寸差异加大，自行车的稳定性变得很差，于是人们开始研究自行车的传动系统，于是人们开始研究自行车的传动系统，在自行车上装上了链条和链轮在自行车上装上了链条和链轮法则法则6：向超系统进化法则：向超系统进化法则技术系统沿着从单系统技术系统沿着从单系统双系统双系统多系多系统的方向发展统的方向发展进化到极限时，实现某项功能的子系统进化到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离，转移至超系统，作为会从系统中剥离，转移至超系统，作为超系统的一部分。在该子系统的功能得超系统的一部分。在该子系统的功能得到增
38、强改进的同时，也简化了原有的技到增强改进的同时，也简化了原有的技术系统术系统法则法则6实例实例飞机在长距离飞行时，需要在飞行中加油。飞机在长距离飞行时，需要在飞行中加油。最初：燃油箱是飞机的一个子系统；最初：燃油箱是飞机的一个子系统；进化后：燃油箱脱离了进化后：燃油箱脱离了 飞机，进化至超系统，飞机，进化至超系统，以空中加油机的形式给以空中加油机的形式给 飞机加油。飞机系统简飞机加油。飞机系统简 化，不必再随身携带庞大的燃油箱化，不必再随身携带庞大的燃油箱法则法则7：向微观进化法则：向微观进化法则沿着减小其元件尺寸的方向发展，从最初的沿着减小其元件尺寸的方向发展，从最初的尺寸向原子、基本粒子的
39、尺寸进化，同时能尺寸向原子、基本粒子的尺寸进化，同时能够更好的实现相同的功能够更好的实现相同的功能实例：电子元件的进化实例：电子元件的进化真空管真空管晶体管晶体管集成电路集成电路法则法则8：协调性法则：协调性法则技术系统的进化是沿着各个子系统相互之技术系统的进化是沿着各个子系统相互之间更协调的方向发展。即系统的各个部间更协调的方向发展。即系统的各个部件在保持协调的前提下，充分发挥各自件在保持协调的前提下，充分发挥各自的功能。表现在：的功能。表现在：结构上的协调结构上的协调各性能参数的协调各性能参数的协调工作节奏工作节奏/频率上的协调频率上的协调法则法则8实例实例结构上的协调结构上的协调 早期积
40、木：只能摞、搭早期积木：只能摞、搭 现代积木：可自由组合、随意插合成不同的形状现代积木：可自由组合、随意插合成不同的形状各性能参数的协调各性能参数的协调 网球拍需要考虑两个性能参数的协调：将球拍整体重量网球拍需要考虑两个性能参数的协调：将球拍整体重量降低，以提高其灵活性，同时增加球拍头部重量，以保降低，以提高其灵活性，同时增加球拍头部重量，以保证产生更大的挥拍力量证产生更大的挥拍力量工作节奏工作节奏/频率上的协调频率上的协调 为提高混凝土强度，建筑工人在浇注施工中，一面灌混为提高混凝土强度，建筑工人在浇注施工中，一面灌混凝土，一面用震荡器进行振荡，以确保混凝土的密实凝土，一面用震荡器进行振荡，以确保混凝土的密实
