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TRIZ理论与实践:创新思维方法

时间:2023-08-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:在创新思维活动中,它们相互联系、相互结合,共同作用。收敛思维与发散思维是一对既相互对立又相互关联的思维方式,将两者结合起来使用是非常有用的创新思维方式。如图2.1所示,发散思维是创新思维活动的第一阶段,其产生的众多设想与方案,一般来说是不成熟的,甚至是不切实际的。正向思维与逆向思维正向思维是按照问题发展的自然过程,以事物的常见特征、一般趋势为标准的思维方式,是一种从已知到未知来揭示事物本质的思维方法。

TRIZ理论与实践:创新思维方法

创新是指以现有的知识和物质,在特定的环境中,改进或创造新的事物(包括但不限于各种方法、元素、路径、环境,等等),并能获得一定有益效果的行为。创新是人类特有的认识能力和实践能力,是人类主观能动性的高级表现。100多万年的人类历史,就是一部不断征服自然、改造自然的创新史。

一直以来,人们认为只有科学家和发明家才可以做到创新,所有的发明创造都是这些科学家和发明家在冥思苦想后“灵光一现”的结果,可遇而不可求。事实上,无论是发明创造,还是创新,都是有规律可循的,是完全可以建立在客观规律的基础上,建立在有组织的思维活动上,按一定的程序运行达成的结果。从千百年前的古老发明到现代的科技创新,人类其实一直都在有意无意地遵循着客观规律,应用创新思维来解决创新的问题。

所谓创新思维,就是以新颖独特的方式对已有信息进行加工、改造、重组和迁移,从而获得有效创意的思维活动和方法。掌握了创新思维的特点,学会运用创新思维来思考和解决问题,就能在纷繁杂乱的问题中理清思路,能把困难的事物变为容易的事物,能从习以为常的事物中发现新事物;从而人人都可以成为创新思维的拥有者、受益者和传播者。

人们在创新思维活动中总结、提炼、概括出许多具有方向性和程序性的思维模式,为培养创新思维提供了方法支持。这些思维方式是人类在自身创造性动机和环境刺激驱动下,利用直觉和灵感等思维方式和潜意识进行思维活动,并总结、提炼出新颖性成果的思维活动能力,称作创造性思维方式,包括发散思维与收敛思维、正向思维与逆向思维、横向思维与纵向思维、求同思维与求异思维等。在创新思维活动中,它们相互联系、相互结合,共同作用。

(1)发散思维与收敛思维

发散思维是一种多向的、立体的、开放的思维,是人们尽可能地利用已有的知识和经验,将各种信息重新进行组织与整合,从不同的角度和层面,表达出尽可能多方案的思维方式。

人们常常通过借助横向类比、跨域转化、触类旁通等方法,使思维沿着不同的方面和方向扩散,以“独到”“新奇”的视野,提出超乎寻常的新想法,从而获得创造性成果。比如我们常说的“一题多解”就是常见的发散思维。

【示例2.1】 曲别针的用途

曲别针是一种文具,一般是用于将文件别在一起,便于归类收纳。如果对它进行发散思维,可以拓展出各种各样的用途:可以做各种砝码;可以和许多化学物质产生各种反应;可以变形成数字进行加减乘除;可以变形成英文、拉丁文、俄文字母等。此外,把它绷直后,可以起到琴弦的作用;它还可以做夹子、绳索、挂链、项链,等等。

收敛思维是根据可能的条件使不同方向、不同角度、不同层面、不同领域的思路指向问题中心,从许多已有的信息中推演出适合某种要求的信息,寻求某种正确(满意、最优化)答案以达到解决问题的目的。

【示例2.2】 洗衣机的发明

在洗衣机发明以前,人们采用如手揉搓、洗衣板搓洗、刷子刷洗、棒槌敲打、在河中漂洗、流水冲洗、脚踩洗等各种方法进行洗涤,费时费力。后来的发明者和技术人员经过收敛思维,对各种洗涤方法进行分析和综合,充分吸收各种方法的优点,结合现有的技术条件,制订出设计方案,然后再不断改进,结果就有了现代的洗衣机,得以把人们从繁琐的体力劳动中解放出来。

收敛思维与发散思维是一对既相互对立又相互关联的思维方式,将两者结合起来使用是非常有用的创新思维方式。如图2.1所示,发散思维是创新思维活动的第一阶段,其产生的众多设想与方案,一般来说是不成熟的,甚至是不切实际的。经过第二阶段的收敛思维,对其结果进行评判、加工,最终得出合理可行的方案或结果。

(2)正向思维与逆向思维

正向思维是按照问题发展的自然过程,以事物的常见特征、一般趋势为标准的思维方式,是一种从已知到未知来揭示事物本质的思维方法。正向思维是依据事物的发展过程建立的,是由条件推解结论的过程,符合人类惯常的思维方向,是人们经常用到的思维方式。

图2.1 发散思维与收敛思维的结合使用

【示例2.3】 飞机除冰

在飞机表面喷洒稀释的乙二醇溶液,可除去飞机表面的霜、雪和冰。但喷洒乙二醇溶液成本高,且会对周围环境造成污染,需采用一种更合理的方法解决问题。通过正向思维,考虑采用激光这种新技术,利用激光所具有的辐射加热作用,使冰融化。具体方案如图2.2所示,采用二氧化碳和一氧化碳激光束发生器作为激光辐射源,将激光源设置在距飞机较远的位置,将其产生的激光束对准一面反射镜,通过被反射激光束的热量使飞机上的冰融化。

人们习惯于用正向思维来寻求问题的解决办法。其实,对于某些特殊问题,从结论往回推,即倒过来思考,从求解回到已知条件,反过去想或许会使问题简单化,这就是逆向思维。逆向思维是从事物现存关系的反面、完全相反的方向和角度提出问题、思考问题、解决问题的一种思维方式。

历史上被传为佳话的司马光砸缸救落水儿童的故事,实质上就是一个运用逆向思维的经典案例。再例如《三国演义》中的“空城计”,诸葛亮之所以敢大胆地以“空城”退敌,就是准确地揣摩到了司马懿谨慎、多疑、心虚的心理状态,别出心裁、逆向思维,使他成功地化解了当时的危机。电梯的发明也是逆向思维的创新成果:人上楼梯是人走路,而电梯是路走,人不动,最终目标都是人上了楼,但使用电梯省力。

【示例2.4】 巧变“凤尾裙”

某时装店的经理不小心将一条高档呢裙烧了一个洞,想用织补法补救来蒙混过关,又怕被顾客识破,造成不良后果。最后这位经理突发奇想,干脆在小洞的周围又挖了许多小洞,并精于修饰,将其命名为“凤尾裙”。这“凤尾裙”不但卖了好价钱,还一传十,十传百,不少女士上门求购,一时时装店生意十分红火。这名经理通过逆向思维不仅化解了一时的危机,还带来了可观的经济效益。(www.xing528.com)

(3)横向思维与纵向思维

横向思维是一种共时性的思维,它截取事物发展过程的某一横断面,从多个角度入手研究同一事物在不同环境中的发展状况,从而拓宽解决问题的视野。

图2.2 激光束去飞机表面冰层示意图

横向思维包括横向移入、横向移出、横向转换等多种方式。

例如通过设立基站来解决电信号衰减问题,就是把其他领域的好方法(驿站)移到本领域来。

法国细菌学家巴斯德发现酒变酸、肉汤变质都是细菌在作怪。而经过处理,消灭或隔离细菌,就可以防止酒、肉汤变质。李斯特利用横向移出的思维方式,把巴斯德的理论用于医学界,轻而易举地发明了外科手术消毒法,拯救了千百万人的性命。

横向转换的案例也不少,如曹冲称象,把测重转换成测船入水的深度。又如和路雪(联合利华公司旗下的冰激凌品牌)为了占领冷饮市场送冰柜和阳伞,用大赠送的办法进行户外广告,成效显著。

纵向思维是按照有顺序的、可预测的、程式化的方向进行的思维形式,这是一种符合事物发展方向和人类认识习惯的思维方式,遵循由低到高、由浅到深、由始到终等线索,因而清晰明了,合乎逻辑。纵向思维就是对事物发展过程的反映,并且在这个发展过程中可捕捉到事物发展的规律。纵向思维被广泛地应用于科学探索和实践中。

苏联发明家阿奇舒勒通过对大量专利的分析发现了任何系统或产品都是按生物进化的模式进化,通过确定产品在S曲线上的位置(详见第3章),来预测产品的技术成熟度,为企业决策指明方向。

纵向思维对未来的推断有预测性,在气象预测、地质灾害预测等领域得到了广泛应用。

横向思维和纵向思维的综合应用能够使人们对事物有更全面的了解和判断,是重要的创造性思维技巧之一。例如研究中国的文化,也可从纵横两方面来进行思维,如图2.3所示。在实际生活和思维活动中,再结合逆向思维、发散思维等思维方式,往往可以加强创新的深度与广度。

(4)求同思维与求异思维

求同思维是指在创造活动中,把两个或两个以上的事物,根据实际需要,联系在一起进行“求同”思考,寻求它们的结合点,然后根据这些结合点产生新的创意的思维活动。

【示例2.5】 爆米花的启迪

早期的爆米花在加工时,是将玉米粒置于特殊的锅中加热。锅内的温度不断升高,且锅内气体的压强也不断增大,玉米粒处在高温高压的状态下。然后“砰”的一声巨响,锅盖子被打开,锅内的气体迅速膨胀,压强很快减小,玉米粒被突然释放在常温常压下,使得玉米粒内外压强差变大,玉米粒内高压水蒸气也急剧膨胀,瞬时爆开玉米粒,从而导致玉米粒瞬时爆开,即成了爆米花,同时玉米粒内部的结构和性质也发生了变化。利用瞬间压力差加工爆米花的工作原理,在其他行业中也得到了运用,如甜椒去籽和蒂、钻石破碎、砂糖粉碎、过滤网清洗等。

求异思维是指对某一现象或问题,进行多起点、多层次、多方向的分析和思考,获得富有创造性的观点或思想的一种思维方法。进行求异思维的关键在于,人们不受任何框架、模式的约束,突破、跳出传统观念和习惯势力的禁锢,从新的角度认识问题,以新的思路、方法创造更美好的东西。

人们日常所说的“出奇制胜”,就是一种求异思维。在工商业竞争中,这样的例子不胜枚举。

【示例2.6】 彩色电扇

1952年,日本东芝公司积压了大量黑色电扇卖不出去。公司管理层和员工们费尽脑筋也收效甚微。这时,一个最基层的小职员提出以下建议:把电扇做成彩色的。董事会采纳了这个建议。第二年夏天,彩色电扇一上市,迅速掀起抢购热潮,卖出了几十万台。东芝公司彩色电扇在市场上获得巨大成功的道理在于:市场永远是喜新厌旧且追求变化的,能在市场上取得常胜的企业一定是善于自我改变的。而求异思维的本质正是追求与众不同的新方法、新思路,因此往往会取得意想不到的收获。

图2.3 中国文化的纵横思维示意图

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