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📙 创新算法

第一阶段 选择问题

  1. 确定答案的最终目标
  2. 技术目标是什么（物体必须改变的特征是什么）？
  3. 在解决问题的过程中，明显不能改变的特征是什么？
  4. 答案的经济目标是什么（如果问题解决了，能减少哪方面成本）？
  5. 大概可以接受的成本是什么？

  6. 必须改善的主要技术或经济特征是什么？

  7. 尝试“变通方法”：假设这个问题从根本上不能解决，那么解决哪些一般性问题可以达到最终结果？

  8. 初始问题或变通问题，哪一个解决起来更有意义？

  9. 将初始问题与给定行业内的一个趋势（一个进展方向）相比；

  10. 将初始问题与领先行业的一个趋势（一个进展方向）相比；
  11. 将变通问题与给定行业内一个趋势（一个进展方向）相比；
  12. 将变通问题与行业内的一个领先趋势（一个进展方向）相比；

  13. 将初始问题和变通问题进行对比，选择其中珍上进行研究。

  14. 确定量化特征

  15. 对这个量化特征引入时间校正

  16. 定义让发明起作用的特殊条件要求

  17. 考虑制造这个产品的特殊要求：特别是复杂度的可接受程度；

  18. 考虑将来应用的规模

第二阶段 精确地定义问题

  1. 用专利信息更精确地定义问题

  2. 在其他专利中解决的问题，与给定的问题有多接近?

  3. 在领先行业中已经解决的问题，与给定的问题有多相似？

  4. 相反的问题是怎么解决的？

  5. 使用STC算子（S--尺寸，T--时间，C--成本）

  6. 假定改变物体的尺寸，从定值到零（S--0）,这个问题能解决吗？如果可以，怎么解决？

  7. 假定改变物体的尺寸，从给定值到无穷大（S--∞），这个问题能解决吗？如果可以，怎么解决？
  8. 假定改变过程的时间（或物体的速度），从给定值到零（T--0），这个问题能解决吗？如果可以，怎么解决？
  9. 假定改变过程的时间（或物体的速度），从给定值到无穷大（T--∞），这个问题能解决吗？如果可以，怎么解决？
  10. 假定改变物体或过程的成本————可接受的成本，从给定值到零（C--0），这个问题能解决吗？如果可以，怎么解决？

  11. 假定改变物体或过程的成本————可接受的成本，从给定值到无穷大（C--∞），这个问题可以解决吗？如果可以，怎么解决？

  12. 按照下述格式，用两句话来描述问题的条件（不要使用专用术语，也不要准确表述想要开发的是什么）。

  13. “给定一个系统，由什么部件（描述部件）组成。”

    例如：“一个管道，有一个阀门。”

  14. “部件（陈述部件）在什么条件（陈述条件）下，产生不希望的结果（陈述影响）。”

    例如：“带铁矿颗粒的水通过管道运输，铁矿颗粒会磨损阀门。”

  15. 把上一步骤中的部件列入下表。

部件类型 部件
1. （在本问题的条件下）能够改变、重新设计或者重新调整的部件 比如：管道，阀门
2. （在本问题的条件下）很难改变的部件 比如：水，铁矿颗粒

  1. 从上一步骤中选择最容易的部件，改变、重新设计或调整。

  2. 如果上一步中所有部件改变的难易程度一样，那么从一个不动件开始（通常不动件比较容易改变）；

  3. 如果上一步中的一个部件，与不良效果联系在一起，最后才考虑这个部件；
  4. 如果这个系统只有很难改变的部件，那么从外部环境中选择一个部件；

第三阶段 分析阶段

  1. 用下述格式归纳IFR（最终理想解）：

  2. 从上阶段最后一步中选择一个部件；

  3. 陈述它的活动；
  4. 陈述它如何完成这个活动（回答这个问题时使用：“由它自己”）；
  5. 陈述它何时完成这个活动；

  6. 陈述在什么条件（限制、要求等）下，它完成这个活动。

    例如：管道……改变它的截面积……它自己……在控制流量的时候……不要磨损管道。

  7. 画两张图：在IFR之前的“初始图”和达到IFR后的“理想图”

没有特殊要求，只要能反映“初始状态”和“理想状态”的本质即可。而且“理想图”必须反映出IFR中书面表达的内容。

上阶段中陈述的所有部件必须出现在图中。如果选择了外部环境中的部件，那么外部环境一定要显示在“理想图”中。

  1. 在“理想图”中，找到本阶段第1步中的部件，把那些在规定条件下不能实施规定功能的部分，重点标出来

例如：我们的问题中，管道的内表面就是这样的部件。

  1. 为什么这个部件（它自己）不能完成规定的活动？

  2. 从物体重点标记地方我们期望得到什么？

    例如:为了改变流量，管道的内表面一定要能自己改变横截面。

  3. 什么妨碍它自己完成这个活动？

    例如：它不能动，因此它不能把自己从管壁中分离出来。

  4. 在上述问题之间有什么冲突？

    例如:它必须是不动的（作为刚性管道的一个部件），又必须是可动的（作为控制器的部件，要能缩能放）。

  5. 在什么条件下，这个部件能够完成规定的活动（这个部件应该有什么参数？）

这时不需要考虑能否实现，只要指出这个特征即可，不要关心它如何实现。

例如：在管子的内表面上出现一层物质，使其内表面离管轴更近。在需要的时候这个附加层消失，内表面就远离管轴。

  1. 为了让这个部件（管子的内表面）得到上一步描述的特征，需要做什么？

  2. 在图上，在物体的标记区用箭头画出所需施加的外力，以实现需要的特征；

  3. 怎样产生这些外力？（不要考虑会和条件产生矛盾的方法）；

    例如：水（冰）中的矿物质会形成颗粒依附在管道的内表面上，管道里没有别的物质，这决定了我们的选择。

  4. 归纳一个能够实现的概念，如果有几个概念，用数字为它们命名，最可能实现的排在前面。

例如：用非磁性材料设计管道，在电磁场的作用下，颗粒状的矿物质在管道的内表面上可以“长”出来。

  1. 画出原理图，实现概念。

  2. 新设备中工作部件的“聚集”（复合部件）状态是什么？

  3. 在一个循环内，设备如何变化？
  4. 多次循环后，设备如何变化？

第四阶段 概念的初步分析

  1. 在应用新概念的时候，什么变好了，什么恶化了，记录得到了什么，什么变得更复杂或者更昂贵了？

  2. 改变提出的设备或者方法，能否防止其恶化？用图表示这个设备或者方法。

  3. 现在改变了的设备什么恶化了（更复杂，更昂贵）？

  4. 比较得失。

  5. 哪一个更大？

  6. 为什么？

  7. 如果现在甚至未来得大于失，那么跳到第六阶段。如果失大于得，返回第三阶段，重新分析。如果在第二次分析中没有产生新的结果，返回第二阶段第4步，检查表格。选择其他部件，重新分析。如果没有得到满意的答案，进入下一阶段。

第五阶段 实施阶段

  1. 从矛盾矩阵的列中，选择一定要改善的特征。

  3. 使用已知的手段（不考虑其他方面损失），来改善这个特征

  4. 如果采用了已知手段，什么特征变得不可接受了？

  5. 从矛盾矩阵的行中，选择与上一步中相应的那个特征。

  6. 在矩阵中，找到用来消除技术矛盾的原理

  7. 如何使用这些原理

如果问题现在解决了，那么回到第四阶段，然后跳到第六阶段。如果问题没有解决，实施下面的步骤。

  1. 尝试应用物理现象和效应。

  2. 尝试改变活动的时刻或持续时间。

  3. 能否“延长”活动的时间来消除矛盾？

  4. 能否“缩短”活动的时间来消除矛盾？
  5. 能否在物体开始操作之前，提供一个活动来消除矛盾？
  6. 能否在物体开始操作之后，提供一个活动来消除矛盾？
  7. 如果过程是连续的，能否把它转变成周期性的？

  8. 如果过程是周期性的，能否把它转变成连续的？

  9. 在自然界里，类似的问题是如何解决的？

  10. 自然界的非生命体如何解决这个问题？

  11. 古代的动植物如何解决这个问题？
  12. 现代的有机物如何解决这个问题？

  13. 在考虑特定的新技术和材料时，必须做哪些修正？

  14. 尝试改变那些与我们研究的物体协同工作的物体。

  15. 我们的系统属于哪个超系统？

  16. 如果我们改变超系统，这个问题如何解决？

如果问题仍然没有解决，回到第一阶段第3步。如果解决了，返回第四阶段，评估已经找到的想法，然后继续第六阶段。

第六阶段 综合阶段

  1. 确定如何改变我们修改的系统所属的超系统。

  2. 探索如何用不同的方式应用已修改的系统。

  3. 应用新发现的技术想法（或者与之相反的想法），来解决其他技术问题。