2012年4月12日 星期四

型態分析法 morphological analysis / 趙虹涵

型態分析法(morphological analysis)為Zwicky與Allen所提倡。此法是以結構的分析為基礎,使用組合技術,來產生更多的新觀念。實施時,學生必須就待解決的問題或改進的事物,提出兩類以上不同的屬性,分別列出所有的要點在進行排列組合,這些屬性表面似乎毫無關係,但互相結合後即可成新的觀念。型態分析法的步驟是盡量從多方面想問題,然後把有關問題的要點一一列舉出來,找出每一要點可能產生的變化,最後將可能產生的變化相互結合,形成許多新觀念。











(一)型態分析法的定義:


型態學的意義為結構或架構的研究。一個型態分析法是一種系統式的解決方式去分析一個構想、物件、裝置、產品、系統、或過程的結構或架構。還有,型態分析法是此種分析的總結。它需要利用部份屬性列舉法的技巧分離出來並需要很多的變化。

一個型態分析法是以系統式的方式去檢定所有可能已知問題解法變數的連結。它包含了一系列問題的相關主要獨立變數之發展,加上每一部份變數的可變設計。激發釐清模糊不清的問題能力的意圖和開啟物件的連結關係使正常的的過程變成不依照規則。

(二)型態分析法的基本原則:


1.任何一種觀念都是不完全的。
2.知識是無限的。
3.任何一種觀念或思想都在追求更完整的知識領域。
4.想要徹底解決一種問題,應從已知要素的所有可能的結合關係中獲得。
5.事與事之間,物與物之間,或事與物之間,都存在一種放之四海而皆準的關聯。
6.任何抉策在定案之前,必須要經過分析、判斷,否則不能獲得客觀的分類。
7. 應先尋求各種價值的型態構造,而後尋求所需的觀念或答案。

(三)型態分析法的程序


型態分析法的必要步驟:

1.定義構想、物件、裝置、產品、系統或過程的主要設計變數。

選擇同等級一般性的設計變數(特徵或功能)是很重要的,而這些變數應合理的相互獨立。這些連結設計變數應依據產品的執行效能。然而,條列的變數必須不能太長以避免子系統解連結的可能性增加。大約四到七個設計變數比較能處理。

2.條列一些子系統解執行效能的設計變數。

這些子系統解不但可以包含已存在的特定設計子系統解,也可以包含新型的可用設計設計子系統解。將一個問題解與其它的設計變數解連結連結可以得到所有的問題解。

3.設置所有的型態矩陣。

以每一個主要的設計變數設置一個矩陣,並以變數為主軸。接著,每一個針對主要設計變數執行效能的子系統解為座標維數的主要設計變數。

4.確認可行的解。

藉著由矩陣列一次選擇一個子系統解,所有設計中理論上可行的不同解都可以被得到。如果找到的個數並不多,每一個的潛在解也可以經由深入的發展而得到更好的解。


(四)型態分析法的特性

型態分析法的好處是只需要短時間去完成一個矩陣來解決問題。主要困難在於要確認一組函數:解的主要變數、獨立變數、外在變數、少到足夠得到解的聯立方程式和少到足以在短時間搜尋的矩陣。
其執行的最佳狀態是當問題已準備好以分解的方式變成子問題。每一個子問題應代表一個問題的主要部份。它可以依據工程師對影響設計的所有重要參數之確認來激發大部份的構想。
型態分析法顯示可能連結產生解的子系統之完整範圍。可連結的數目通常機率很高,且不只是已存在設計包含相關的解,大範圍的變化和完整的奇特解也是如此。
此法最能應用在個人的應用上,而它也能使多種不同變化之間的研究巧妙連結。 


一個典型的型態圖表

此圖表指出比較不同的特性或許不會有相關。舉例來說,A3B2C4D2的連結說明或許這是一個可行的解或證明一種不可能性。





(五)舉例說明此一技巧之運用。


譬如以房屋為第一獨立要素,則房屋的結構有:平房、樓房、廠房…;以房屋的材料為第二獨立要素,則有:木造、磚造、水泥造…,再將二種獨立元素組合,就有:木造平房,木造樓房,木造廠房,磚造平房,磚造樓房,磚造廠房,水泥平房,水泥樓房,水泥廠房等。

基爾福所提出的「智能結構說」也是運用此法得來。他以運作型態、內容及結果三項為分析的重點項目。其中運作型態可分為認知、記憶、擴散思考、聚斂思考及評鑑五種,內容可分為圖形、符號、語意及行為四種,結果則可分為單位、類別、關係、系統、轉換及應用六種。人類的智力即由這120(5×4×6)種不同的能力構成。



參考資料: