九大创新思维方法.ppt

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1、目 录,常用的创新思维传统的创新思维方法TRIZ中的创新思维方法,CONTENTS,思维惯性,一位老农把一头大水牛拴在一个小木桩上，游玩的青年觉得奇怪，就问老农说：“大伯，你不担心它会跑掉吗？”老农呵呵笑：“它不会跑掉，从来就这样。”,思维惯性,在荒无人迹的河边停着一只小船，这只小船只能容纳一个人。有两个人同时来到河边，并且这两个人都坐着这只船过了河。请问：他们是怎样过河的?,思维固化,如何用三条直线一笔将下图中的点连接起来？,如何用一条直线将下图中的点连接起来？,思维惯性,一个聋哑人，到五金店去买钉子，他左手按在柜台上作持钉状，右手对着左手作捶打状，并指了指左手。售货员赶紧给他拿来钉子。一个

2、瞎子想去买个剪刀他应该怎么做？,思维惯性,一位公安局长在茶馆里与一位老头下棋。正下到难分难解之时，跑来一位小孩。小孩着急地对公安局长说：“你爸爸和我爸爸吵起来了。”老头问：“这孩子是你的什么人?”公安局长答道：“是我的儿子”请问：这两个吵架的人 与公安局长是什么关系?,思维惯性,抽屈里有黑白尼龙袜子各7只，假如你在黑暗中取袜，至少要拿出几只才能保证取到一双颜色相同的袜子?,答案：3只,什么是思维惯性,思维惯性，也叫思维定势，就是在过去获得的经验和知识的基础上形成的感性认识，逐渐沉淀成为一种特定的认知模式,长期实践与经验的积累，在处理日常事务和一般性问题时，可以驾轻就熟，得心应手，提高效率，节约

3、成本，使问题圆满解决。面临新情况，新问题时，思维定势会阻碍我们形成新观念、新构想、新点子、发现新事物，成为我们思维的枷锁、前进的羁绊。,几乎在所有的问题上，人脑有根据自己的经验、知识和偏见，而不是根据面前的佐证去判断的强烈倾向。,贝弗里奇，科学研究的艺术,思维惯性的形成过程,设存在问题A，B是针对问题A所采取的行动，C是导致的结果。问题A发生时，人们采取了行动B，则导致了结果C，且行为成功时。这样重复几次，每当问题A出现时，就采取行动B，得到结果C，这样便逐渐形成了思维惯性。,问题A,行动B,情境,结果C,思维惯性的形成过程,但是，当A再次出现在变化了的任务环境中，人们却因为思维定势的缘故，忽

4、略了这种变化，采取了行动B，可是所期望的结果C并不会出现，最终造成了不必要的损失,问题A,行动B,结果,情境改变！,？,思维惯性的产生和影响,思维惯性的产生和影响,法国心理学家贝尔纳说：“妨碍人们学习的最大障碍，并不是未知的东西，而是已知的东西，这种已知的东西构成思维定势，往往成为人们认识、判断事物的思维障碍。”在过去获得的经验和知识的基础上形成的感性认识，逐渐沉淀成为一种特定的认识模式。思维惯性积极的一面表现为思维活跃的稳定性、模式化、一致性和趋同性，消极的一面表现为思维活动的惰性、僵化、求同性、封闭性和单向性。,思维惯性是双刃剑,思维惯性在人们的日常生活与工作中，起着非常重要的作用,它使人

5、们在遇到与以往问题相似的情况下，能迅速地做出反应。尤其在危险状态下，他对人的身体健康与生命安全起着非常重要的保护作用。,但是在创新的过程中，它却是一种非常常见的障碍，它使人们遇到类似的问题时，可能会不假思索地运用过去常用地方法来处理，却忽略了环境地变化。,思维惯性的表现形式,只有一种正确的解决问题方法的思维方式,人们过去采用某种特定的方法在解决某类特定问题时取得了成功，常常会强化他们对改装那个方法解决此类问题的信念，并且：（1）认为这种方法经常成功，所以是最有效的，其结果常常排斥其他的方法。（2）常常低估问题及问题环境的变化，认为所出现的问题其实质是相同的。,思维惯性的表现形式,过分强调逻辑的

6、重要性,在寻求创意的开始阶段，有些逻辑关系不是开始看清楚的，要等到事物之间所有的联系都研究清楚了再行动，往往贻误战机。这就要求创新者在创新过程中，必须充分重视非逻辑思维的重要性，只要没有发现明显违背逻辑的关系，就可以谨慎地进行试验。,思维惯性包括及：从众型惯性、书本型惯性、经验型惯性、权威型惯性等,权威型惯性,权威型惯性在思维领域，不少人习惯引证权威的观点，甚至以权威作为判断事物是非的唯一标准，一旦发现与权威相违背的观点，就唯权威马首是瞻。,坚持：实践是检验真理的唯一标准。,爱因斯坦26岁提出狭义相对论,从众型惯性,从众型惯性是没有或不敢坚持自己的主见，总是顺从多数人的意志，是一种广泛存在的心

7、理现象。,需要在思维过程中不盲目跟随，具备心理抗压能力，在科学研究和发明过程中，要有独立的思维意识。,经验型惯性,经验型惯性是人们在实践中获得的主观体验和感受，是通过感观对个别事物的表面现象、外部联系的认识，属于感性认识。,需要重视经验的相对性和片面性。,萧伯纳(英国讽刺戏剧作家)很瘦，一次他参加一个宴会，一位“大腹便便”的资本家挖苦他：“萧伯纳先生，一见到您，我就知道世界上正在闹饥荒！”萧伯纳不仅不生气，反而笑着说：“哦，先生，我一见到你，就知道闹饥荒的原因了。”,书本型惯性,书本型惯性是认为书本上的一切都是正确的，必须严格按照书本上说的去做，不能有任何怀疑和违背，是把书本知识夸大化、绝对化

8、的片面有害观点。,需要重视实际情况。需要认识到书本知识与客观事实之间存在一定程度的滞后性。,本本主义,文革中我在S厂时，总工问：“你爱看哪个报纸？”我回答：“参考消息。”“你爱看第几版。”“第四版。”总工大笑，因为只有第四版还能讲些实话。记得那时在参考消息第四版看到一条消息，有个老外在北京乘车，赶上下雨，见旁边开过一辆洒水车。天上下着雨，洒水车仍然边走边洒水。老外感叹：看来，教条主义在中国还是很（最后几个字俺没记住）。,专业知识的惯性,由于知识面狭窄，解决问题时总是局限于本领域或相关领域。,换热器,精馏塔,管道,化学,物理,经济学,术语的惯性,术语类别,专业性很强的术语：蒙皮、进给通用性工程术

9、语：传感器、对流器功能术语：支撑物、切割器、储存罐,术语的惯性,有一个故事是这样，在一次战争中，一名轰炸机飞行员在返回的路上发现飞机失控了。经过检查诊断，是水压系统发生了泄漏，而当时飞机上没有任何液体可以用来加满它。但是最后，机上全体人员都获救了。,因为有人想到用尿来加满水压系统。,术语的惯性,假设有300个电子，分成几组，必须从一个能量级跃迁到另外一个能量级。但是其中有两组之间已经发生了量子转换效应，因此电子不能放在这两组，实际的组数比原来计算的少，现在每组都多出5个电子，那么总共有多少组电子。,一个代数问题：我们安排一些大巴把300个队员送到夏令营，但是有2量大巴没有在规定的时间出现，因此

10、，时间上每辆大巴比原来计划的多乘做了5个队员。那么实际共去了多少辆大巴。,图 形 游 戏,将第一项限中非阴影部分的面积用一条直线分为两个部分。要求：被分割出来的图形面积相等，形状相同。,正确答案如图所示OK，现在将第二项限中非阴影部分的面积用两条直线分为三个部分。要求：被分割出来的图形面积相等，形状相同。,图 形 游 戏,正确答案如图所示OK，现在将第三项限中非阴影部分的面积分为四个部分。要求：被分割出来的图形面积相等，形状相同。,图 形 游 戏,正确答案如图所示OK，现在将第四项限中非阴影部分的面积分为七个部分。要求：被分割出来的图形面积相等，形状相同。,图 形 游 戏,正确答案如图所示,图

11、 形 游 戏,目 录,创新的障碍及克服方法思维惯性常用的创新思维传统的创新思维方法TRIZ中的创新思维方法,CONTENTS,发散思维与收敛思维,发散思维是对同一问题从不同层次、不同角度、不同方向进行探索，从而提供新结构、新点子、新思路或新发现的思维过程。收敛思维是尽可能利用已有的知识和经验，将各种信息重新进行组织、整合，从不同的角度和层面，把众多的信息和解题的可能性逐步引导到条理化的逻辑序列中，寻求相同目标和结果的思维方法。,一个好的探索者要在发散思维和收敛思维之间保持必要的张力。,横向思维与纵向思维,横向思维是一种同时性的思维，它截取历史的某一横截面，研究同一事物在不同环境中的发展状况，并

12、通过同周围纵向中心思维是一种历时性的比较思维，它是从事物自身的过去、现在和未来的分析对比中，发现事物在不同时期的特点及前后联系，从而把握事物本质的思维过程。,正向思维与逆向思维,正向思维是按照常规思路，遵照时间发展的自然过程，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。逆向思维是在思维线路上与正向思维相反，在思考问题时，为了实现创造过程中设定的目标，跳出常规，改变思考对象的空间排列顺序，从反方向寻找解决办法的一种思维方式。,正向思维和逆向思维相互补充、相互转化。,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，根据实际的需要，联

13、系在一起进行“求同”思考，寻求他们的结合点，然后从这些结合点中产生新创意的思维活动。求异思维是指对某一现象或问题，进行多起点、多方向、多角度、多原则、多层次、多结局的分析和思考，捕捉事物内部的矛盾，揭示表象下的事物本质，从而选择富有创造性的观点、看法或思想的一种思维方法。,目 录,创新的障碍及克服方法思维惯性常用的创新思维传统的创新思维方法TRIZ中的创新思维方法,CONTENTS,传统的创新思维方法,如果把创造创新活动比喻成过河的话，那么方法和技法就是过河的船和桥。方法和技巧可以说比内容和事实更重要。法国著名的生理学家贝尔纳曾说过：“良好方法能使我们更好地发挥天赋的才能，而笨拙的方法则可能阻

14、碍才能的发挥。”黑格尔说：“方法是任何事物所不能抗拒的、最高的、无限的力量。”笛卡儿认为：“最有用的知识是关于方法的知识。”,传统创新技法的分类,逻辑思维,非逻辑思维,科学推理型,演绎法归纳法类比法自然现象和科学原理探索法等价变换法KJ法类推法,组合法分解法形态分析法信息交合法横向思考法,奥斯本检核表法5W1H法和田法,智力激励法（头脑风暴法）联想法逆向构思法,形象思维法灵感启示法大胆设想法,特性列举法缺点列举法希望点列举法,组合型,形象思维型,列举型,有序思维型,联想型,目 录,创新的障碍及克服方法思维惯性常用的创新思维传统的创新思维方法TRIZ中的创新思维方法,CONTENTS,TRIZ所

15、包含内容的经典表述,目 录,TRIZ中的创新思维方法,CONTENTS,九屏幕法IFR法小人法金鱼法STC算子总结,根据系统论的观点，系统由多个子系统组成，并通过子系统间的相互作用实现一定功能。系统之外的高层次系统称为超系统，系统之内的低层次系统称为子系统。我们要研究的、问题正在当前发生的系统称为当前系统。,九屏幕法,九屏幕法是系统思维的一种方法,九屏幕法,把问题当成一个系统来研究关注系统的整体性、层级性、目的性关注系统的动态性、关联性、即各要素之间的结构,九屏幕法是按照时间和系统层次两个纬度进行思考,系统思维,九屏幕法,对情境进行系统地思考，不仅考虑当前，还要考虑过去和未来。不仅考虑本系统，

16、还要考虑相关地其他系统和系统内部。系统的、动态的、联系的看待事物。,九屏幕法分析,系统地思考问题的产生和发展。系统分析资源，从资源的视角探究解决问题的可能性，选却最佳方案解决问题。,九屏幕法,超系统,系统,子系统,过去 现在 未来,STEP1：画出三横三纵的表格，将要研究的技术系统填入格1STEP2：考虑技术系统的子系统和超系统，分别填入格2和3STEP3：考虑技术系统的过去和未来，分别填入格4和5STEP4：考虑超系统和子系统的过去和未来，填入剩下格中STEP5：针对每个格子，考虑可用的各种类型资源STEP6：利用资源规律，选择解决技术问题,汽 车,九屏幕法,目 录,TRIZ中的创新思维方法

17、,CONTENTS,九屏幕法IFR法小人法金鱼法STC算子总结,TRIZ中的理想化,在问题解决之初，先抛开各种限制条件,针对问题情境，设立各种理想模型，即最优的模型结构来分析问题。,并以取得最终理想结果作为终极追求目标,TRIZ中的理想化,理想化模型所涉及的要素包括：,理想系统理想过程理想资源理想方法理想机器理想物质,理想化模型的层次,最理想理想次理想,TRIZ中的理想化,系统的理想化程度用理想度来衡量定量描述,定性描述：为实现有用功能的所有花费,提高理性度是每个系统一致的进化方向所有的系统都是超着提高理想度的方向发展,理想度的极限,最理想的状况,0,资源耗费,最理想的技术系统：作为物理实体它

18、并不存在，但却能够实现所有必要的功能,最终理想结果,最终理想结果IFR（Ideal Final Result）：系统在最小程度改变的情况下能够实现最大程度的自服务（自我实现、自我传递、自我控制等）,确定方向,首先确定IFR,双向思考,最终理想结果IFR,最终理想结果的特点,割草机,IFR的思维方式,割草机在割草时，发出噪音、消耗能源、产生空气污染、高速飞出的草有时会伤到操作者，现需要改进所有的割草机，解决噪音问题。,传统的设计：增加阻尼器、减震器等子系统,IFR的思维方式,怎么使用IFR解决这个问题呢？,先确定客户需求是什么,IFR的思维方式,漂亮整洁的草坪,割草机只是维护草坪的一个工具,从割

19、草机与草坪构成的系统看，其IFR为草坪上的草始终维持一个固定的高度,IFR的思维方式,聪明草种,利用现有的能量和资源实现有用功能,实现IFR的几个建议,自我服务，实现有用的功能，利用“聪明”的材料和物质,有害作用的自我消除,第一步：设计的最终目的是什么？第二步：理想解是什么？第三步：达到理想解的障碍是什么？第四步：如何使障碍消失？什么资源可以帮助你？第五步：不出现这种障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源是什么？（其他领域有类似的解决方法吗？）,IFR的思维方式,第一步：设计的最终目的是什么？得到平整漂亮的草坪第二步：理想解是什么？草坪能自我实现平整漂亮第三步：达到理想解的障碍是什么？草

20、不停地长高第四步：如何使障碍消失？什么资源可以帮助你？草的成才可以控制，可用地资源是草第五步：不出现这种障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源是什么？（其他领域有类似的解决方法吗？）草不长高，农业领域中农作物生产高度的控制解决方案：培育能够控制生长高度的草种，草坪自我保持平整漂亮，不再需要割草机,IFR的思维方式,聪明的草种,能够帮助我们跳出已有的技术系统，在更高的系统层级上思考解决问题的方案。能够明确解题方向，实现双向的思维，问题到结果，结果到问题。能够提高解决问题的效率，需要的方案可能距离结果更近一些。解题伊始就激化矛盾，打破框架、突破边界、解放思想、寻求更睿智的解（不破不立）。打破

21、已有进化规律，需求新的技术特质，实现跃迁。,IFR的思维方式的小结,目 录,TRIZ中的创新思维方法,CONTENTS,九屏幕法IFR法小人法金鱼法STC算子总结,小人法,什么是小人法：,当系统内的某些组件不能完成其必要的功能，并表现出相互矛盾的作用。用一组小人儿来代表这些不能完成特定功能部件。通过能动的小人儿，实现预期的功能。然后，根据小人儿模型对结构进行重新设计。,小人法的目的:,克服由于思维惯性导致的思维障碍。提供解决矛盾问题的思路。,小人法,进行小人法的步骤：建立问题模型：把对象中各个部分想象成一群一群的小人，如何完成功能，并出现了问题。（描述当前状态）建立方案模型：研究问题模型，想象

22、这群小人如何行动，以解决问题，并用图显示。（该怎样打乱重组）将方案模型过渡到实际的技术解决方案。（变成怎样）,使用小人法的常见错误：画一个或几个小人，不能分割重组画一张图，无法体现问题模型与方案模型的差异,小人法的作用,更形象生动的描述技术系统中出现的问题。通过用小人表示系统，打破原有对技术系统的思维定式，更容易地解决问题，获得理想解决方案。一个实例：水计量计。,小人法：实例1,水计量计：当水量到达计量值时，由于重力作用，左端下沉，排出计量水量。问题：水计量计中的水没有办法完全排除，导致计量不准确。,水计量计 系统的组成部分：水，计量水槽 用小人表示各组成部分：红色小人水，黑色小人水槽重心,小

23、人法：实例1,水计量计现在的状况,小人法：实例1,水计量计小人怎么办，才能得到期望的结果红色小人要都跳下去，考虑翘翘板的原理,小人法：实例1,水计量计：根据小人法图示，考虑实际的技术方案。方案：可变重心的计量水槽,小人法：实例1,小人法的小结,更形象生动的描述技术系统中出现的问题通过用小人表示系统，打破原有对技术系统的思维定势，更容易地解决问题，获得理想解决方案。能动小人地引入，突破了思维定势，思考地过程由一个人的思考变为两或多人的思考，解题思路得到进一步的拓广。,目 录,TRIZ中的创新思维方法,CONTENTS,九屏幕法IFR法小人法金鱼法STC算子总结,源自俄罗斯普希金的童话故事：金鱼与

24、渔夫,金鱼法,故事中描述了渔夫的愿望通过金鱼变成了现实映射金鱼法中，让幻想部分变为现实的寓意。,采用金鱼法，有助于将幻想式的解决构想转变为切实可行的构想。,转变成切实可行的构想为止,幻想式解决构想,金鱼法,金鱼法,金鱼法应用流程,金鱼法,金鱼法的作用,采用金鱼法，将思维惯性带来的想法重新定位和思考有助于将幻想式的解决构想转变成切实可行的构想,目 录,TRIZ中的创新思维方法,CONTENTS,九屏幕法IFR法小人法金鱼法STC算子总结,尺寸（size）-时间（time)-成本（cost）算子：将尺寸、时间和成本因素进行一系列变化的思维试验,STC算子,STC方法的目的：克服由于思维惯性导致的障

25、碍 迅速发现对研究对象最初认识的不准确和误差 重新认识研究对象,STC算子的分析过程 明确研究对象的现在尺寸、时间和成本 想象对象的尺寸无穷大（），无穷小（0）想象过程的时间或对象运动的速度无穷大，无穷小 想象成本（允许的支出）无穷大，无穷小,STC算子,提示：每个想象试验要分步递增、递减、直到进行到物体新的特性的出现 不可以还没有完成所有想象试验，担心系统变的复杂而提前中止 使用成效取决于主观想象力、问题特点等情况 不要在试验的过程中尝试猜测问题最终的答案,对船的海锚的STC思维试验 究对象：船、锚、水和海底 在尺寸、时间和成本三个方面的参数进行一系列变化的思维试验。当前：假设船身长100m

26、，吃水量10m，船距海底1km，锚放到海底需30M的时间,STC算子：实例1,船尺寸：100m时间：30M成本：正常,尺寸方面试验1：尺寸S 把船的尺寸增加为原来的100倍，变为10km，这时船底已经触到海底了，船沉到了海底，也就不需要海锚了。试验2：尺寸S0 如果船的尺寸缩小为原来的1/1000，变为10cm，船变得太小了（如同一块小木片），缆绳的长度和重量远远超过小船的浮力，船将无法控制并将会沉没。,STC算子：实例1：,时间方面试验3：时间T 当时间为10h的时候，锚下沉得很慢，可以很深地嵌入海底，打下扎到海底的桩子。有一种旋进型的锚，在美国已获得专利的振动锚；电动机的振动将锚深深地嵌入

27、海底（系留力是锚自重的20倍）。但这种方法不适用于岩石海底。,STC算子：实例1,试验4：时间T0 如果把时间缩减为原来的1/100，就需要非常重的锚，使它能够快速地沉降到海底。如果时间缩减为原来的1/1000，锚就要像火箭一般降入海底。如果缩减为原来的1/10000，那么只能利用爆破焊接，将船连接到海底了。,成本方面试验5：成本C 如果允许不计成本，就可以使用特殊的方法和昂贵的设备（用白金做锚，利用火箭、潜水艇和深海潜箱）试验6：成本C0 如果需要的成本为零，那就利用不需要花费成本，现有的环境资源海水。如果可行的话，则可以被认为是最好的方法,STC算子：实例1：,解决方案用一个带制冷装置的金

28、属锚，锚重1t，制冷功率50kw/h，1min后，锚的系留力可达20t，1015min后可达1000t（前苏联专利NO:1134465）,STC算子：实例1,刚生产出来的玻璃放在传送带运输，会变形和表面刮花，影响平面度和透明度。,STC算子：实例2,轴时间尺寸成本,STC算子：实例2,条件 熔点200-300 沸点不低于1500 密度寻找这样的材料 除了稀有金属，就是铋、铅、锡 解决方案：利用金属锡的液体来传送热玻璃,STC算子：实例2,半途而废，由于担心问题被复杂化而退回到从前 没有完成所有步长的试验就试图猜答案,STC算子的典型错误,不是为了获得问题的答案，而是为了解放思路，为下一步需求找

29、到解决方案做准备 用STC算子思考后，可以发现系统中的技术矛盾或物理矛盾，并用物场模型来解决 克服思维定势，改善思维方式 突破思维定式，找到新的思考角度，迈出新的第一步 拓宽，寻找更多可利用的资源 进行创新思维训练，打破原有惯性,STC算子作用,目 录,TRIZ中的创新思维方法,CONTENTS,九屏幕法IFR法小人法金鱼法STC算子总结,创新思维方法的作用,突破思维定势，找到新的角度，迈出创新第一步,2,拓宽思路，寻找更多可利用的资源,1,进行创新思维训练，打破原有惯性,3,多屏幕法 系统思维的思想，系统分析的方法，寻找资源的工具IFR 明确解题方向，双向思考问题，更利用方案的产生金鱼法 科

30、幻思想，排中逻辑，层层逼近、幻想成真小人法 拟人设计，多向思维，形象建模，转化方案STC算子 放大特征，寻找特性，提高理想，关注价值,工程问题,1.设定问题的IFR,2.金鱼法,现实,幻想,如何再分,为什么不现实？,怎样才能现实？,3.多屏幕法,4.小人法,5.STC算子,双向思维离方案更近,产生方案,多向思维形象建模转换求解,放大参数特性寻找有利资源,提出问题,应用创新思维的流程,传统的创新思维方法主要从心理学角度破除思维惯性TRIZ更多地考虑了在工程技术领域应用的特点 如强调不使用专业术语，多用儿童可以理解的语言，功能描述等。TRIZ中的创新思维方法，服从其核心思想、服务于其分析、解决问题的整体思路IFR方法体现其强调理想结果九屏幕法强调系统思考和资源分析小人法强调微观级别的思考金鱼法强调将幻想方案逐步落实这些在TRIZ的解决问题流程中都有明确的用处,TRIZ与传统创新思维方法的区别,TRIZ与传统的创新思维各有特点在解决问题的过程中，鼓励在适用的地方综合运用各种方式，以达到最佳效果例如按照创新原理进行有方向的发散思维在特征转移法中，运用收敛思维等,TRIZ与传统创新思维方法的联系,新,就是 这么简单,创,