等價變換強調以原理上相同的事物為發明的基礎,主要適合的是模仿、改進型的創新發明。
魯班是春秋時期魯國的巧匠。據傳說,他有一次承造一座大宮殿,需用許多木材,於是,他口1徒弟上山去砍伐大樹。當時還沒有鋸子,隻能用斧子砍樹,一天砍不了多少棵樹,木料供應不上,他很著急,親自上山去看看。山非常陡,他在爬山的時候,一隻手拉著絲茅草,一下子就把手指頭拉破了,流出血來。魯班非常驚奇,一根小草為什麼這樣厲害?一時也想不出道理來。
在回家的路上,他就摘下一棵絲茅草,帶回家去研究。他左看右看,發現絲茅草的兩邊有許多小細齒,這些小細齒很鋒利,用手去扯,就劃破一個口子。這一下把魯班提醒了。他想,如果像絲茅草那樣,打成有齒的鐵片,不就可以鋸樹了嗎?
於是,他就和鐵匠一起試製了一條帶齒的鐵片,拿去鋸樹,果然成功了。有了鋸子,木料供應問題就解決了。
任何新事物都不是從天上掉下來的,都是從原事物中產生的。它不是對原事物的徹底否定,而是舍棄其過時的、消極的東西,保留積極的和合理的內容,並且將保留的內容賦予新的關係、新的秩序和新的形式。
事物之間的等價性(即相似性或共性)絕不僅限於形狀的相似和類別、屬性的相同,而是更廣泛的原理上的相同。等價變換就是憑特定的認知觀點將所思考的事物“抽象化”,找出共性的原理,再以“抽象化”的事物為基礎進行思考,從而進行創新。
創新其實是一個不斷進化的過程,而不是令人難以把握的飛躍。形象地講,創新就如同昆蟲的進化,昆蟲發展要經過幼蟲、蛹到成蟲三個階段。創新也需要經過量變(繼承)一質變(創新)一完成新產品這三個階段。
從古代的動物油油燈到煤油燈的發展,可以看到燈的形狀、燈芯的形式、隔熱裝置的類型等都有所不同。低級的東西逐漸拋棄,變為高級的,但它們卻保留有共同特征——原理相同。即都有燃料油和以毛細作用為原理的燈芯和盛油裝置。
生物本身具有進化的能力,而工具和日常用品的進化卻依賴於人腦進行的創造活動。過去的一切創造發明,實際上有許多是發明者不自覺地利用了等價變換原理的結果。
滾筒式打稻機的發明就是一例。在1914年以前,農村使用的是梳子式打稻機,其效率很低。如何提高效率呢?當時,許多人都在思考這個問題。一天雨後,一位名叫岩田繼清的日本人在田間小路上行走,無意中將傘尖碰到稻穗上,彈掉了一些稻粒。受此啟發,導致了滾筒式打稻機的發明。
用等價變換解釋這一過程就是:雨傘尖是原型,“旋轉打掉”是傘尖打掉稻粒的本質或原理,也就是等價因素。由此將傘把,傘布等無關事物拋棄,引進表麵布滿金屬杆的滾筒及相應的腳踏旋轉機械,最後經過反複試驗完成了發明物。
等價變換強調以原理上相同的事物為發明的基礎,主要適合的是模仿、改進型的創新發明,麵對一些沒有更多原型為基礎的組合創新或原理突破型發明,等價變換就難以適用。但這種方法也概括了創新的一些具有比較普遍性的規律,所以還是在創新中起著重大作用。