创新应用：组合原理与附加组合的实践

组合的现象十分普遍，经过组合可以产生出新的东西。集成创新就是通过一种组合创造出新的东西，像常用的组合柜、组合家具、组合机床、组合音响、两用笔、组合文具盒等，都是组合原理的体现。

例如用碳原子以不同的方式、不同晶格组合，便可得到坚硬而昂贵的金刚石或脆弱而平常的石墨；诺贝尔生理医学奖获得者豪斯菲尔德把已成熟的X射线照相技术和电子计算机技术结合在一起发明了CT扫描仪，其实这里并没有什么原理上的突破，只是原有技术的组合，从而产生了全新的效果，诞生了一项重大的发明。还有像大家所熟知的彩色电视机的发明，是把已成熟的400多项技术，经过科学的组合，使得电视机从黑白到彩色产生了一个质的飞跃；将几片透镜组合在一起可组成望远镜、显微镜；“阿波罗”登月计划的负责人说：“阿波罗”宇宙飞船没有任何一项技术是新突破的技术，都是现有技术精确无误组合的结果。

根据参与组合的组合因子的性质和主次及组合方式的不同，组合类型大体分为同类组合、异类组合、附加组合、重组组合等。

1）同类组合。如多单元组合振动筛，就是根据组合原理，将结构、功能、性能和特征完全相同的3台振动筛安装在同一机架上，创造出一种具有新结构、新功能、新性能和新特征的新型筛分设备-多单元组合振动筛（也叫节肢振动筛）。每台单元筛由上单元筛箱、中单元筛箱、下单元筛箱、筛面、机座、隔振支承装置、激振器、弹性联轴器、电动机座、电动机所组成。这是一种集成创新，通过同类组合创造出新的东西，满足生产中的对筛分效率和生产能力高的实际需要。又如双头雨伞，它是将结构、功能、性能和特征完全相同的两把单头雨伞有机的组合在一起，创造出了一把新结构、新功能、新性能和新特征的双头雨伞，它是日常生活中同类组合的又一个例子。

2）异类组合。当两种或两种以上的不同种类的事物或技术组合产生新的事物或新技术，称为异类组合。其特点：第一，组合对象来自不同的方面，一般无明显的主次关系；第二，组合过程中，参与组合的对象从意义、原理、构造、成分、功能等方面，可以互补和相互渗透，产生1+1>2的价值，整体变化显著；第三，异类组合是异类求同，因此创造性较强。

将车和船这两类不同设备的功能相组合创造出水陆两用的两栖坦克，把鱼雷和飞机组合创造出鱼雷攻击机；利用两种材料锡和铅的组合得到一种熔点比锡铅更低的低熔点合金；工业设备带传动机构中常用的V带，要求具备抗拉、耐磨、易弯曲、价格低廉等特性，若采用单一品种的材料很难同时满足这些特性要求，因此人们将化学纤维、橡胶、帆布或绳芯等不同材料进行组合，创造出了同时满足上述功能要求的V带；收音机+录音机=收录机；诺贝尔生理医学奖获得者豪斯菲尔德把已成熟的X射线照相技术和电子计算机技术结合在一起发明了CT扫描仪等，CT扫描仪可以通过X射线对脑内分层扫描拍照，诊断脑内疾病，具有两者所没有的新功能。这些都是异类组合的例子。

3）附加组合。附加组合是指在原有的事物中补充进新的内容，在原有的物质产品上增添新的功能附件。在主体附加创新中，主体事物的性能基本上保持不变，附加物只是对主体起到补充、完善或者充分利用主体功能的作用。主体附加法的原理就是在一个主体上附加一个东西，产生一个新的发明，即：主体+附加物=新产品。如在电风扇上增加摇头、定时器、变换风量等装置后才能成为今天人们所使用的可控电风扇；在自行车上添加货架、车筐、里程表、挡雨伞、小孩座椅、车灯及后视灯等附件后，自行车就具备了载货、测速、照明、挡雨、带小孩、辅助观察等功能；在杯底及杯盖上各加一块磁铁，使杯中水磁化后，其溶解度和溶氧量均有所提高，当人饮用磁化水后，有利于体内各循环系统障碍物的溶解和排出，促成人体新陈代谢，从而具有保健功能；在电冰箱加温度显示器、彩色电视机上附加一遥控器、带橡皮头的铅笔、含微量元素的食品等；汽车上安装收音机和导航系统，便于了解国家大事和行车方便等。(www.xing528.com)

[例1] 合成轮椅，在轮椅上巧妙地附加上单轮车，就产生出不用人推，而是人骑的合成轮椅，这种合成轮椅在结构、性能和特征上与轮椅有显著的不同。

[例2] 在轮椅上巧妙地附加上爬楼梯的机构，就创造出在结构、功能、性能和特征上与传统轮椅不同的爬楼梯轮椅。

4）重组组合。任何事物都可以看作是由若干要素构成的整体，各组成要素之间的有序结合，是确保事物整体功能和性能实现的必要条件。如果有目的地改变事物内部结构要素的次序，并按照新的方式进行重新组合，以促使事物的功能和性能发生变化，这就是重组组合。简单地说，重组组合是指在事物的不同层次上分解原来的事物，然后再以新的方式重新组合起来。重组组合的特点是：重组组合只是改变事物内部各个组成部分之间相互位置，从而优化事物的性能和功能，它是在同一个事物上施行的，一般不增加新的内容。

[例1] 自螺旋桨飞机发明后，螺旋桨都是设在机首，两翼从机体伸出，尾部安装着稳定翼。美国飞机设计家卡里格·卡图根据空气浮力和气推原理进行重组设计，将螺旋桨改放在机尾推动飞机前进，稳定翼则放在机头处，制成了头尾倒换的飞机。这样使得整架飞机具有尖端的悬浮系统和更合理的流线型机体，提高了飞行速度，排除了失速和旋冲的可能，增加了安全性。

[例2] 战国时代齐威王与大将田忌经常赛马，比赛时两人各拿出上、中、下等级的马分别对阵。齐王的马每个等级都比田忌的强，所以，田忌屡屡败阵。后来军事家孙膑给田忌出了个主意，让他以下等级马对齐王的上等级马，再以上等级马对齐王的中等级马，以中等级马对齐王的下等级马。结果，田忌以一负二胜的战绩，击败了齐威王。