組合創(chuàng)新技法形態(tài)分析法

組合創(chuàng)新技法Innovativetechniquesincombination第九章NO.23第九章組合創(chuàng)新技法三、組合創(chuàng)新典型技法---形態(tài)分析技法1.形態(tài)分析法的概念

形態(tài)分析法是美籍瑞士科學(xué)家茨維基于1942年提出的。它是以系統(tǒng)分析和綜合為基礎(chǔ)，用集合理論對(duì)研究對(duì)象相關(guān)形態(tài)要素的分解排列和重新組合，得出所有可能的總體方案，最后通過(guò)評(píng)價(jià)進(jìn)行選擇?！菊Q生背景】第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)情報(bào)部門(mén)探聽(tīng)到德國(guó)正在研制一種新型巡航導(dǎo)彈，但費(fèi)盡心機(jī)也難以獲得有關(guān)技術(shù)情報(bào)。然而，火箭專家茲維基博士卻在自己的研究室里，輕而易舉地搜索出法西斯德國(guó)正在研制并嚴(yán)加保密的乃是帶脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)的巡航導(dǎo)彈。

茲維基博士難道有特異功能？沒(méi)有。他能夠坐在研究室里獲得技術(shù)間諜都難以弄到的技術(shù)情報(bào)，是因?yàn)檫\(yùn)用了他稱之為“形態(tài)分析”的思考方法。NO.24第九章組合創(chuàng)新技法三、組合創(chuàng)新典型技法---形態(tài)分析技法茨維基在當(dāng)時(shí)可能的技術(shù)水平上，分析了火箭的各主要組成要素及其可能具有的各種形態(tài)。在經(jīng)過(guò)先發(fā)散后收斂的創(chuàng)造過(guò)程中，美國(guó)很快獲得了同樣的先進(jìn)方案，在軍備競(jìng)賽中趕上了德國(guó)。NO.25第九章組合創(chuàng)新技法三、組合創(chuàng)新典型技法---形態(tài)分析技法形態(tài)分析法

每一個(gè)事物（技術(shù)裝置）都可以分解成若干的子系統(tǒng)，直至分解成不能再分的要素。這些要素重新排列組合，就會(huì)產(chǎn)生很多新的功能、方法或裝置。2.形態(tài)分析法的實(shí)施步驟

形態(tài)分析法的實(shí)施一般可以分為五步。

（1）選擇和確定創(chuàng)造對(duì)象

形態(tài)分析法適用的對(duì)象十分廣泛，可以是有形的機(jī)器設(shè)備或其內(nèi)部工作系統(tǒng)、部件、工作系統(tǒng)甚至劇本、樂(lè)曲等。NO.26第九章組合創(chuàng)新技法三、組合創(chuàng)新典型技法---形態(tài)分析技法（2）因素分析

這一步需要確定創(chuàng)造對(duì)象的主要組成部分，即組成要素，也就是獨(dú)立變量。它的變化會(huì)直接影響對(duì)象的變化。

①

組成因素要盡可能全面，關(guān)鍵因素不應(yīng)被遺漏；

②

它們?cè)诠δ苌匣蜻壿嬌蠎?yīng)相互獨(dú)立，即僅僅改變其中某一要素時(shí)，仍會(huì)產(chǎn)生一個(gè)具有可行性的獨(dú)立方案；

③

數(shù)量不宜太多，也不易太少。一般3～7個(gè)為宜。NO.27第九章組合創(chuàng)新技法三、組合創(chuàng)新典型技法---形態(tài)分析技法（3）形態(tài)列舉（4）組成因素形態(tài)矩陣表即列出每一要素所包括的所有可能的形態(tài)(方法、技術(shù)手段或工具)。這需要分析者認(rèn)真仔細(xì)的工作、具有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及較強(qiáng)的發(fā)散思維能力，要盡可能列出每一要素在自然界或各行業(yè)中所具有的形態(tài)，列出的形態(tài)越多、范圍越廣越好。基本因素各因素所具有的形態(tài)包裝材料玻璃塑料紙鋁箔陶質(zhì)包裝形狀不規(guī)則形方形罐形杯狀球狀顏色透明淺綠淺黃粉紅混色大小500ml750ml1000ml1500ml2000ml液體包裝容器設(shè)計(jì)共有625種方案NO.28第九章組合創(chuàng)新技法三、組合創(chuàng)新典型技法---形態(tài)分析技法（5）方案評(píng)選

由于組合方案的數(shù)量往往很大，因此需要評(píng)選，以找出最佳的可行方案。一般用新穎性、先進(jìn)性和實(shí)用性進(jìn)行初評(píng)，再用經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，好中選優(yōu)。NO.29第九章組合創(chuàng)新技法三、組合創(chuàng)新典型技法---形態(tài)分析技法3.注意事項(xiàng)

形態(tài)分析法在具體使用中需要注意以下幾點(diǎn)：

第一，上述的步驟不是必須遵循的，確定因素的數(shù)量后可直接列出形態(tài)表，并進(jìn)行組合選擇；

第二，在選取因素時(shí)要準(zhǔn)確，無(wú)關(guān)緊要的可以不予考慮。為了提高工作效率，分析時(shí)最好有一個(gè)主要思想；

第三，對(duì)于復(fù)雜的技術(shù)課題可以運(yùn)用系統(tǒng)方法劃分幾個(gè)層次，逐項(xiàng)展開(kāi)，不斷深入。最后再進(jìn)行整體組合；

第四，當(dāng)因素和形態(tài)數(shù)目過(guò)多時(shí)，形態(tài)分析法往往形成大量的問(wèn)題方案，會(huì)使人在選擇時(shí)無(wú)從下手，影響應(yīng)用效果。NO.30第九章組合創(chuàng)新技法形態(tài)分析技法案例案例：250ml牛奶包裝盒設(shè)計(jì)（1）首先將其分解成獨(dú)立的基本因素：材料、形狀、顏色。（2）列舉狀態(tài)：（3）以因素為縱列，以形態(tài)為橫列，畫(huà)出因素形態(tài)矩陣表。共有4*4*4=64種組合因素形態(tài)矩陣表NO.31第九章組合創(chuàng)新技法形態(tài)分析技法練習(xí)（4）方案評(píng)選有時(shí)因素、形態(tài)很多，形成的組合方案數(shù)量龐大，無(wú)從下手，不知如何擇優(yōu)。可以通過(guò)方案評(píng)分法，快捷方便地找出好方案。方案評(píng)分法就是召開(kāi)小組會(huì)，每人對(duì)每一要素的每一個(gè)形態(tài)打分，取平均分，把每一因素中得分最高的形態(tài)組合在一起，就是最好的方案，而不必列出其余眾多的方案

方案評(píng)分法是日本人志村文彥發(fā)明的。具體的方法就是把創(chuàng)新目標(biāo)、因素、形態(tài)畫(huà)成方案選擇樹(shù)狀圖，在圖上對(duì)形態(tài)打分，并選出最佳組合方案。NO.32第九章組合創(chuàng)新技法形態(tài)分析技法練習(xí)方案選擇樹(shù)狀圖牛奶包裝盒的方案選擇圖

畫(huà)出樹(shù)狀圖開(kāi)小組會(huì)每人對(duì)每形態(tài)打分（5分制）取平均分標(biāo)在形態(tài)后把每因素中得分最高的形態(tài)圈出來(lái)找到最佳方案

包裝盒的最佳方案為：材料用塑料，形狀取圓形，顏色用紅色NO.33第九章組合創(chuàng)新技法形態(tài)分析技法練習(xí)1.新型洗衣機(jī)設(shè)計(jì)2.新型雨傘設(shè)計(jì)例:雨傘的開(kāi)發(fā)1、明確問(wèn)題：開(kāi)發(fā)系列傘2、確定三個(gè)獨(dú)立要素：雨傘的傘面、雨傘的傘架和雨傘的開(kāi)關(guān)。3．分析具體的可能方案（形態(tài)）：用Pij表示。①雨傘的傘面一般用：尼龍布傘面、油布傘面、塑料布傘面；②雨傘的傘架有：一節(jié)式、二節(jié)式、多節(jié)式；③雨傘的開(kāi)關(guān)一般用：不銹鋼、塑料，鋁合金。4、編制形態(tài)分析表：寫(xiě)成矩陣形式：組合得到整體具體方案：

3×3×3＝27種方案。

世界首臺(tái)自動(dòng)洗澡機(jī)由日本美容器材和化妝品制造商AVANT所開(kāi)發(fā)，機(jī)內(nèi)裝有13個(gè)噴嘴，可自動(dòng)噴出溫水，發(fā)出紅外線和暖風(fēng)，并有洗凈露、沐浴泡沫和潤(rùn)膚乳，除臉部和頭發(fā)外，全身上下均可清洗，全程18分鐘，收費(fèi)1000日元。公司總共花了兩年時(shí)間、100萬(wàn)美元才制造了10臺(tái)，當(dāng)時(shí)售價(jià)相當(dāng)于5輛轎車價(jià)格。在1970年的日本大阪世博會(huì)上，三洋電機(jī)就展示了這樣一款全自動(dòng)洗澡機(jī)。這款產(chǎn)品外形酷似豆莢，使用者需要沿著梯子爬上去才能使用。用戶需要首先設(shè)定好理想的水溫，然后便會(huì)啟動(dòng)漂洗狀態(tài)，洗澡機(jī)會(huì)向用戶身上噴熱水并持續(xù)5分鐘。然后“豆莢”將充滿熱水，并進(jìn)行3分鐘的按摩洗滌，這時(shí)將會(huì)有高壓水柱噴向用