組合原理

組合原理是指事物的整體或部分迭加的原理。

基本介紹

• 中文名：組合原理
• 對象：事物的整體
• 對應：迭加的原理
• 屬性：相關操作加以組合

組合原理的具體描述

1)在空間上，將相同的物體或相關操作加以組合；

2)在時間上，將相同或相關的操作進行合併。

組合原理的理論歸納與闡述

(1)組合原理在運用中並不是簡單的疊加，應滿足兩個條件。

1)不同技術因素構成具有統一結構與功能的整體；

2)組合物應該具有新穎性、獨特性和價值。

(2)組合的類型。組合的類型是多種多樣的。分類的依據不同，分類的結果也各不一樣。從組合機制的角度，可分為相加組合、雜交組合、替換組合、分割組合、系統組合。相加組合：是指把以前獨立的事物組合起來，組合方式為物與物相加或功能相加。如電子表和原子筆組合為帶電子表的原子筆，電話與電視機組合為可視電話。

雜交組合：是指將相關的不同事物，按照總體功能要求，組合成一種新型結構，從而產生具有新功能的事物。例如，環境化學、地球物理化學、計量經濟學等，都是不同學科雜交組合產生的。“雜交”是生物學中的一個重要概念，但“雜交”並不是生物學所獨有的，在創新活動中，“雜交”已成為人們創造發明的一種行之有效的方法。為了滿足某種需要人們把具有相關性能的不同事物雜交組合成具有能滿足某個功能目標的事物，而新功能是這些事物單獨存在時所不具有的。

替換組合：是指通過替換原來方式中某些因素，從而更新為下種新事物。由於存在不足的一面使舊事物在不能較好地滿足社會需要的情況下，淘汰落後的因素，採用先進的因素，組成一種新穎、實用的新事物。例如電視機有黑白變為彩色，臥式變為直立式、遙控、直角平面，繼而又向高清晰度、多畫面、超薄式等新一代彩電發展。電視機不斷與新技術組合，從而使電視機不斷地推出新的產品。

分割組合：是指依據不同的環境和使用目的，將多種功能集於一體，以求一個物品有多用之便。例如，集遮陽、通風、防雨、保溫等多功能於一體的新型帽子，設計思想新穎獨特，克服了帽子功能單一的缺點，做到了不需要任何額外動力，在熱時自然通風涼爽，在冷時隔熱保溫的功能。該發明可用於製造、冶金、建築工人的安全帽，農牧漁民勞動帽；以及涼帽和旅遊帽等，可全天候使用。

系統組合：是指根據事物之間的聯繫，將它們有機地結合成為一體，具有化零為整的功能。例如，積體電路是以半導體晶體為基片，以專門的工藝技術將組成電路的電子管、電阻、電容等電子元件和互連線集成在晶片上形成微型電路的集合體。根據參與組合的組合因子的性質和主次以及組合的方式，組合的類型大體上分為同類組合、異類組合、主體附加、重組組合等四類。

同類組合：又稱同類自組，是指由兩個或兩個以上的相同或近於相同的事物簡單的疊合。在同類組合中，參與組合的對象與組合前相比，其基本性能和基本結構一般沒有什麼根本性的變化。因而，同類組合是在保持事物原有的功能或者原有意義的前提下，通過數量的增加以彌補功能上的不足或求取新的功能。例如，日本松下公司總裁松下幸之助，早年曾把原來人們使用的電源單插頭改為雙頭插座、三頭插座，獲得成功，取得了巨額的利潤。同時，同類組合還包括自身組合這樣一個特殊的情況。

異類組合：是指來自不同領域的兩種或兩種以上不同種類的事物所進行的疊合。在異類組合中，被組合的因子來自不同的方面，各個因子彼此間一般沒有明顯的主次之分，參與組合的因子可以從意義、原則、構造、成分、功能等任何一方面或多方面相互進行滲透，從而使組合後的整體發生變化。異類組合實際上是一種異類求同，在創新中具有非常重要的意義。異類組合絕不是簡單的湊合。例如，收音機和照相機放在一起就沒有什麼意義，因而是一種湊合而不是一項好的發明。在現代社會生活中人們見到的許多產品，都是異類組合的產物，如沙發床、帶牙膏的牙刷等。

主體附加：是指在原有的事物中補充進新的內容，在原有的物質產品上增添新的功能附屬檔案。在主體附加創新中，主體事物的性能基本上保持不變，附加物只是對主體起到補充、完善或者充分利用主體功能的作用。主體附加法的原理就是在一個主體上附加一個東西，產生一個新的發明，即：主體+附加物=新產品。有兩種操作性比較強的組合模式：第一，附加組合模式。以主體物為中心，增加與主體物本身功能相關性不強甚至不相關的附加物或功能附屬檔案，這些附加物或功能附屬檔案對主體物起到補充的作用，如牙刷的功能是刷牙，給牙刷增加音樂播放的功能，音樂是起到補充輔助作用的。第二，輻射組合模式。主要是先對主體物進行充分的分析，然後再以主體物為中心，圍繞主體物的某個部分或功能增加相應的附加物或功能附屬檔案，這些附加物或功能附屬檔案主要是完善或者充分利用主體物功能的作用。同樣以牙刷為例，為了充分發揮牙刷手柄的功能，其前部毛刷是可以更換的，從而可用新的毛刷換去舊的形成新的組合產品。

重組組合：是指在同一個事物的不同層次上分解原來的事物或者組合，然後再以新的方式重新組合起來。重組組合只是改變事物內部各個組成部分之間相互位置，從而最佳化事物的性能，它是在同一個事物上施行的，一般不增加新的內容。

(3)組合原理中常用的組合方式。

1)材料組合：為了滿足某種需要，人們通過不同性能的材料組合，可以開發出新材料。例如，為了獲得一種堅固的建築材料，人們將鋼筋和水泥組合為鋼筋混凝土，從而改變了人類的生活。

2)元件組合：將兩件或兩件以上韻物品組合在一起，從而增加新的功能，形成新產品。如把溫度計、濕度計、雨量計、風速機、風向計等組合成氣象觀測的百頁箱，這種組合中的物品都能發揮各自的功能。

3)現象組合：把不同的科學現象組合起來，會出現新的技術現象，對新現象加以研究，形成新的技術原理，從而獲得創新成果。如日本索尼研究所的山田敏之把“霍爾效應”與“磁阻效應”兩個現象組合後，取得了磁半導體的研究成果。

4)增減組合：增減組合是在原有產品的基礎上，通過增減其中的元件，從而獲得創新產品。這種組合可以讓產品具有新的功能，形成新的產品。例如，潛水服加上加熱裝置，複印機加上翻譯功能，淨水裝置加入高溫處理過濾裝置以殺死寄生蟲卵等。這些在原產品上增加的元件，都使原產品增加了新的功能。有些產品的結構，它們具有相同的部件裝置，若把它們組合在一起，就可共用一個裝置，從而減少零部件，降低成本。如把錄像機和電視機組合成一台新機，共同使用一個接收系統；組合音響共同使用一套功放及聲頻系統。這些組合，大大降低了成本並減少了體積。

組合原理案例分析

案例一、中醫藥與麻醉

祖國醫學源遠流長，不僅針灸、湯藥是世界之瑰寶，而且由它們發展形成的中藥麻醉也是處在世界領先地位。西方國家運用麻醉藥是近100多年的事，而我國2000多年前的扁鵲就懂得用“毒酒”使人“迷死”。尤其是東漢著名外科學家華佗套用麻沸散進行手術。春秋戰國時期，中醫外科學已逐漸形成。據《列子》記載：“魯公扈，趙玉嬰二人有疾，扁鵲遂飲二人毒酒，迷死三日，剖胃探心，易而置之，投以神藥，二人辭歸。”宋代竇材的“扁鵲心書”記載用睡聖散作為灸治前的麻醉劑，其主要藥物是曼陀羅花。《三國志·華佗列傳》中記載：“疾髮結於內，針藥所不能及去，乃令先以酒服麻沸散，即醉無所覺，因刳破腹背，抽割積聚；若在腸胃，則斷截湔洗，除去疾穢，既而縫合，敷以神膏，四五日創(瘡)愈，一月之間平復。”說明在1700多年前，華佗就已經使用全身麻醉進行腹腔手術。據《神農本草經》、孫思邈《千金翼方》、李時珍《本草綱目》及趙學敏《串雅內編》介紹，有麻醉作用．的中藥主要是曼陀羅，還有烏頭、天南星、羊躑躅(又稱為黃杜鵑)、蟾酥以及大麻、附子等。；1804年日本外科學家崗青州套用曼陀羅、草烏頭製成“通仙散”，成功地進行了乳癌根治手術。我國1970年開始套用的中藥麻醉，是從祖國醫學的寶庫中發掘整理出來的一種中西醫結合的麻醉方法。

1．案例評析

上例中的麻醉藥物都是對具有麻醉效果的中草藥的組合運用，背後就隱含著組合原理。早在東漢時期，華佗使用的麻沸散是為了在手術中減輕患者的痛苦，由於其能讓人在“刳破腹背”、“斷截湔洗”的劇痛中“醉無所覺”而被稱為“神藥”，那么，這種神藥到底是什呢?從《神農本草經》、《千金翼方》、《本草綱目》等著作中我們不難看出，具有麻醉作用的中藥種類比較多，如曼陀羅、烏頭、天南星等。可是，“神藥”並不是單獨由哪一種中藥做成的，而是由多種中藥組成的，其主要成分是曼陀羅。可見，早在1700多年前古人就懂得組合的重要性。但是，隨著歷史的推進，組合原理並沒有失去其應有作用，而是在發揮越來越大的作用。在案例中，我們可以看出，在最近100多年前，日本外科學家崗青州研製腳“通仙散”也是多種中藥組成的，和我國古代的麻沸散有著同樣的創新原理。