可拓学原理与应用.docx

1、可拓学原理与应用 可拓学原理与应用主讲：陈云山 第一章 新学科可拓学 可拓学是干什么的？ 可拓学的理论、方法与应用 从山寨手机到创意的革命 创意革命的未来和可拓学的归宿 可拓学是干什么的 可拓学研究的对象是矛盾问题，探讨按照一定的程序生成开拓创新和解决矛盾问题的创意 可拓学认为，任何事物都是可以拓展的，通过各种变换的方法，能够找到解决矛盾问题的创意 测验你的开拓商 下面10道题可测验你的可拓商（解决问题的能力）：你如果只能找到2道题的较优解，可拓商较低;你如果能找到4道题的较优解，可拓商一般;你如果能找到6道题的较优解，可拓商较高;你如果能找到8道以上题的较优解，可拓商很高。 测验你的可拓商

2、问题1 由于有紧急公务，你要当天从上海赶回广州，但买不到当日上海至广州的机票，怎么办？ 问题2 张丽是一名教师，她的女儿出国留学，需要人民币40万元。家里只有10万元存款和一套居住的房子，无其他财产。有什么办法能使张丽既有自己的房子住，又有钱供女儿留学？ 测验你的可拓商 问题3 叙拉古国王要求阿基米德在不损坏皇冠的条件下测出纯金皇冠是否被掺了假。阿基米德的主意是用量筒测量金皇冠和等重的纯金块排开的水的体积是否相同。这个主意为什么是错的呢？ 问题4 你到河边洗脚时，一只鞋被湍急的河水冲走了。河水又急又混浊，鞋潜到水里就是看不见。你能把鞋找回来吗？ 测验你的可拓商 问题5 香港的汽车靠左行驶，内地

3、的汽车靠右行驶，要连成一个系统，怎样才能使它们不撞车？ 问题6 安排一个车间的布局时，只剩下1米的位置，却还有一个80厘米长的变速箱和40厘米长的电机要摆放。怎么办？ 问题7 用六根牙签，你能摆成四个正三角形吗？ 测验你的可拓商 问题8 在冰天雪地中行军，找不到火种生火做饭，怎么办？你能自己做火种吗？ 问题9 大批的猴子骚扰香山寺，赶也赶不走，和尚不堪其扰，但又不能杀生，你有什么办法吗？ 问题10 人造卫星上用一台发射机怎样发射多种不同领域的数据呢？ 问题与创新 问题=目标条件 矛盾问题有三类：不相容问题、对立问题和客观矛盾问题 可拓学的逻辑细胞是：描述天下万物的物元，描述天下万事的事元，描述

4、关系的关系元，合称为基元 基元 物元=（物，特征，量值） 事元=（动作，特征，量值） 关系元：由关系词、特征和该关系词关于该特征的量值所组成。 基元：物元、事元和关系元合称为基元。它把事、物或关系的质和量有机地结合起来。 基元的基本性质可拓展性和共轭性是创新的基础。一切创意都可以用基元的变换和它们的运算式来表示。 复杂的物、事和关系可以用物元、事元和关系元的复合形式来表示，叫做复合元。 可拓学的理论、方法与应用 可拓论：可拓集理论、基元理论和可拓逻辑 可拓方法 化不相容问题为相容问题的创意生成方法 处理对立问题的三种方法和转换桥 从整体出发，考虑处理复杂问题的关键策略 可拓工程 研制各个领域中

5、能出点子、想办法的智能系统 在设计中的应用研究 在管理和决策上的应用研究 检测和控制等领域的应用研究 可拓学是一门什么学科 可拓学是一门哲学、数学和工程学交叉的学科，一门以解决矛盾问题为目标的新的横断学科。有矛盾问题存在的地方，就有可拓学的用武之地。它在各门学科和工程技术领域中应用的成效，不在于发现新的实验事实，而在于提供一种新的思想和方法。 从山寨手机到创意的革命 经济领域的山寨革命好蓝海战略 网络经济和网络战争 非军事战争和军事战争 超限战好处理不相容问题 政治智慧和处理对立问题 不对称创新与创意的革命 创意革命的未来和可拓学的归宿 可拓策略生成引擎和可拓策略生成网站 从数据中挖掘变化的知

6、识 未来的聪明机器 把可拓学建设成具有多分支的新兴学科 第二章 生成创意的共轭之说 虚与实：空城计何以能成功？ 软与硬：三个臭皮匠好三个和尚 负与正：别人不要，我要! 潜与显：为何老停电？ 生成创意的共轭之说：虚与实 物有虚实两部，虚实结合，方成一物 虚部是有价值的，虚部分为主观虚部和客观虚部 诸葛亮用虚部对付司马懿实是基础，虚可以使用 在一定条件下，实部和虚部可以互相转化 用水把洞变为实部，将老鼠赶出洞外虚与实转化，可以产生创意 生成创意的共轭之说：软与硬 物有软硬两部，软硬结合，方成一物。 软部是有价值的，软有内部联系、外属联系和外联联系等类型 三个臭皮匠和三个和尚 在一定条件下，硬部的变

7、化会导致软部的改变，软部的变化会导致硬部的改变 洛克菲勒的联盟增加第三者 工厂的改革 生成创意的共轭之说：负与正 物有负正，对某一特征而言，有正必有负，有负必有正 人们往往注重正部而忽略负部。负部是相对于某特征而言之，负部是有用的 负部与正部是可以互相转化的，利用这种转化，可以提出很多处理矛盾问题的创意 英国犯人船事件把包袱变成天使 “牛鬼蛇神”和人才改变规则会使负部变为正部 新生工厂烂船也有三斤钉 生成创意的共轭之说：潜与显 物有潜显，潜显结合，是为一物 潜部有有利和有害两种类型 在一定条件下，潜部可以转化为显部，显部可以转化为潜部 杀鬼见血创造潜化和显化的机会 从被冷落到做左丞相潜部到处都

8、有，使潜部显化就是创意 未卜先知预知潜在危险和危机并加以预防，使它潜化也是好创意 为何老停电？ 第三章 生成创意的拓展四法 发散树：不要吊死在一棵树上 相关网：牵一发而动全身 蕴含系：日本人为何能捷足先登 分合链：钱不够怎能留学 发散树：不要吊死在一棵树上 曹冲聪明，但不是最聪明!很多物有同一种功能 竹竿为什么进不了城门？一物有很多特征 欲破曹公，宜用火攻很多动作可以做同一件事 发散树：不要吊死在一棵树上 一个对象有很多特征，每个特征又可以对应不同的功能 具有同一个特征的对象有很多个 一个量值，往往很多事物、很多特征都有 发散树：不要吊死在一棵树上 可以用来处理矛盾问题的物、事或关系不止一个，

9、即是事物和关系是可以拓展的。利用这种“可拓展性”，可从对象、特征和量值进行多方面的发散，包括一对象多征、一征多对象、一征多值、一值多征、一值多对象、同征同值多对象。这六个方面的发散构成一棵很大的树，叫做发散树。 对于不同的矛盾问题，在树上可找到多个替代原事物的“树叶”，这就是变换的来源。通过变换及其运算，可以得到很多方案，对这些方案进行评价，选择出合适的创意，进行开拓创新和使矛盾问题转化为不矛盾问题。 相关网：牵一发而动全身 客观世界中，存在对象相关、特征相关和量值相关，对不同对象而言，存在同特征的相关和不同特征的相关，它们构成一个庞大的相关网。 利用相关网，人们可以找到处理问题时需要的相关事

10、物，从而生成创意。 相关网：牵一发而动全身 围魏救赵魏王和魏兵是相关的 加利率压房价贷款利率和房价是相关的 买减利润和销售量是相关的 蕴含系：日本人为何能捷足先登 两张照片帮了日本人的大忙钻台的规格蕴含了油井产量 别人杀猪我养猪今年猪多蕴含着明年猪少 蕴含系：日本人为何能捷足先登 一物存在或一事实现，会导致另一物存在或另一事实现，这种关系叫做蕴含关系。 在出现矛盾问题时，某一个目标无法达到，可以找蕴含它的另一个目标，先实现这个目标，由于蕴含关系，原目标也就能达到。这是生成创意的另一条途径。 表示物或事的蕴含关系图叫做蕴含系。如果你掌握了这个工具，在遇到矛盾问题时，就可以找到一批创意去处理。 分

11、合链：钱不够怎能留学 事物的分解，可以使复杂的问题化为若干简单的问题去处理。 事物的组合，又可以得到能满足矛盾问题的条件所需要的事物。 分解与组合也有条件和艺术。分解的路径就是分解链，组合的过程形成组合链，统称分合链。 认真研究分解或组合的路径和对象，选择合适的路径，就能提出创意去开拓创新或者处理矛盾问题。 分合链：钱不够怎能留学 又卖房子，又买房子此分彼和 盐卤水怎样转弯又分又合 丁渭修殿先分后合 生成创意的拓展四法 万物万事都是可拓展的，发散树、相关网、蕴含系和分合链合称拓展四法。 视野和思维习惯使人们只注意到少量的特征和事物本身，但一物有多个特征，因此可以通过发散，得到很多想不到的创意；

12、一事物与他事物有千丝万缕的关系，因此可以利用相关的基元或事物提出创意；事物之间具有蕴含性，因此有可以利用蕴含系生成创意；事物具有与其他事物组合或自己分解的可扩性，因此可以利用分合链提出创意。 第四章 生成创意的“算术”：变换之法 五类基本变换 创意的加减乘除 万变不离其宗五类基本变换 置换变换 增删变换 扩缩变换 组分变换 复制变换 用猪换人置换变换 在实际问题中，当这个对象不能解决问题时，常常利用另一个对象去处理，这种方法就叫做对象的置换变换。 一个事物有很多特征，在某个特征上产生矛盾时，可以置换为这个事物的其他特征，去提出处理问题的创意。 一个特征可以取很多量值，在某个量值上产生矛盾时，可

13、以置换为另一个量值去提出处理矛盾问题的创意。 用猪换人置换变换 对象、特征和量值叫做基元三要素。其中一个改变就会使基元改变，这种改变叫做基元变换，包括物元变换、事元变换和关系元变换。 创意，就是有基元的变换及其运算生成的。 有了基元，就可以表示开拓创新和处理矛盾问题的一切创意。 卓别林一字万金增删变换 对基元某一个要素增加或删减，就是基元的增删变换。当条件不足时，常常实施增加变换，当条件有余时，常常使用删减变换。 一个产品在这个特征上与其他企业竞争得不可开交时，可以增加其他特征，在另一个特征上做文章，将它吸引的顾客作为原产品的顾客。 在处理问题时，可以增加或删减问题涉及的对象或者对象有关的量值

14、，使矛盾得到解决 刘崇龟审刀扩缩变换 扩缩变换指扩大或缩小，包括扩大变换和缩小变换，是另一类基本变换。 人们常对基元中的量值或对象进行扩缩变换。对量值乘以大于1的数是扩大，乘以小于1的数是缩小。 巧妙运用扩缩变换，是生成处理矛盾问题创意的一类方法。 组合商术组分变换 组分变换包括组合变换、分解变换、先组合后分解或先分解后组合四种类型。 分而治之，是处理问题常用的方法。 处理一个问题力量不足时，可以综合多种力量去解决。组合也是创造。 基元的组合或分解，是提出创意的一种基本方法。 用照相机“计算”体积复制变换 复制变换在信息社会中大行其道。 在处理矛盾问题时，有时无法对涉及的物或事进行直接处理时，可以采用复制的方法，复制出新的事物通过对新事物的处理去实现原目标。 复制变换有多种类型，如扩大复制、缩小复制、近似复制、多次复制等。 万变不离其宗五类基本变换 由大批主意、窍门和办法可以归纳出五类最基本的变换，任何一个主意、窍门或办法，都是它们或它们运算的结果。这五类基本变换是：置换变换、增删变换、扩缩变换、组分变换、复制变换。 根据五类基本变换，可以帮助人们按一定的规律生成处理矛盾问题的创意，也可以更有条理地去考虑产品的更新换代，提出新材料、新工艺的创意。