創造創新理論與實踐13(1 / 3)

第三章.創造原理 第三節 等價變換原理

自然界任何事物都處在不斷發展變化之中,生物和人造自然物為適應環境或滿足人類的需求,總是由初級到高級、由簡單到複雜,不斷地進化、完善或更新。任何新事物都是在原有事物或在原事物相關事物基礎上產生或演化的,在發展更新過程中,舍棄過時的消極方麵(不適應、不完善、效能低……),保留積極的、合理的因素再結合新理論、新技術、新方法創造出適應時代需要的新事物,這是一切客觀事物發展必然的道理與規律。

·第三章.創造原理·

一、等價變換原理及特點

1.等價變換原理

等價變換就是通過對某事物的一方或雙方經過適當的思考,找出原來沒有關係的兩個事物的共同點,把兩者的等價關係體係化。等價變換法是日本創造學家市川龜久彌於1955年提出的,其方法要點與類比原理本質是一致的,是類比原理的引申方法。

發明創造的本質就在於使一個或一類事務保留其有用的部分,拋棄其落後或不適應需要的部分,最後變換成更為高級的事物。

等價變換原理包括等價與變換兩個內涵。等價反映了事物的特性或規律的相同或相似關係,諸如事物的功能、原理、性能、係統結構等,而變換就是替代,其根本是以“新”代“舊”來實現創造目的。變換是有條件的,不僅新事物(新部分)具有而且必須高於舊事物(舊部分)的性能或者對整個係統產生新的作用,以提高整體的功能,而且作替代的新事物(新部分)與原事物其他部分之間還要有相關關係,如接口緊密、不幹涉,以融入係統,建立良好的係統結構關係。

2.等價變換的特點

等價變換的特點主要表現為理論完整、體係嚴謹、程序清晰,並有相應的檢索工具、有較好實用性。等價變換的過程可以用等價變換方程式來表示:∑ao:A事物的線索,稱為始發(原始)係

A

o Cε Bτ A:指始發係o上表現的任意已知事物,即發明創造的原型

Ui

b Ui:設定的思考路線或給定的某種要求或目標

及任意可變的觀點

Σa:始發係的特殊化條件表示應舍棄的或不適應需要的所有條件

Cε:表示保留的有用部分或稱等價性構成要素;其中ε為等價因素,C為ε的限製條件

Σb:表示產生新事物時應加入的所有部分,即完成係特殊化條件集

B:表示轉換係τ上表現的事物,即新事物τ:表示B事物的線索,稱為完成(轉換)係創造發明是一個不斷進化的過程。市川龜久彌曾經形象地指出:“創造性

開發的生物學模式存在於鳳蝶的成長過程之中”。他認為,在由幼蟲變成蛹進而變成漂亮的蝴蝶的變態過程中,存在著創造性開發的完美的基本模式,並以此基本形式,提出了等價變換理論。在事物發展過程中,初期的外形雖然被舍棄了,但是內容卻進入了高級階段,走進了新的秩序之中,終於選擇了新的形態。創造性開發與這一過程是一致的,此時新階段的外形等價變換為“新的形態”。

等價變換方程從形式上概括地描述了等價變換的基本原理,在這一程序中等價因素及其限製條件的運用是核心,並以Cε辭典作為主要輔助工具。Cε辭典實際上是一種檢索工具,是以動詞為編排基礎的,各種形容詞與動詞構成各種內涵大小不同的詞組,將符合各詞組內涵的事實、現象羅列於該條詞組之下,構成一種便於發明創造時利用的知識體係。Cε辭典因專業、行業不同而不同,可用電子檢索。等價變換的重要工具是各種等價表,日本已有18種等價表,將自然界和技術上的各種類似現象與規律跨專業學科排列在一起。例如“流”的等價表,將質流、熱流、聲流、電流等進行類比,指明了它們之間的共同性。

二、等價變換的運用程序

市川教授以等價變換理論為指導,將該理論變為可操作的、有一定運用程序的等價變換法。因為絕大多數的事物發展、更新總是保留一部分舊質,揚棄與舊事物相關的另一部分舊質,再結合新事物的特有要素,構成新事物。因而,新舊事物之間存在著等價因素,如果從創造“目標或涉及的相關問題”中抽取出等價因素,再根據已經歸納的各類事物的等價因素(如等價表)按圖索驥,便可以進行由舊事物向新事物的創造。

市川在等價方程式基礎上提出了等價變換的展開理論,為創造性開發活動展示指導理論和飛躍過程的演化規律。

第一理論(又稱靜態定義)表達為:不同事物A、B之間設定適當的思考觀點Ui後,可取出二者之間的共同要素和它的限定條件C,由此確定兩個事物間的等價關係。

第二理論(又稱動態定義)表達為:目前曆史背景下的任意事物A為前提時,首先尋找並設定適當的思考觀點Ui,通過分析取舍,舍去始發係O的特有條件集Σa,並從過去事物A中抽取出適合於未來的新事物B的構成要求Cε,加入新的現實條件即完成係t的特有條件集Σb,從而將始發係的事物AO交換成新事物Bt。