《突破思维惯性》PPT课件.ppt

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1、第二章 突破思维惯性,突破思维惯性的方法,人们通过视觉系统决定相对高度和深度时，影子是一条非常重要的线索。按照人们观察事物时的思维定势，花瓶是悬浮在空中的，但实际上花瓶并未悬空，这是由特殊控制的灯光产生的效果，设计这幅图画的摄影师正是利用了我们的思维定势来达到预期的效果。,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?,实例:请用10秒钟计算出下列沙拉菜中某一片叶子的体积,实例:情境:人们习惯了把平底煎锅绑在狗的尾巴上会听到锅的撞击声.请问:狗以什么样的速度奔跑才能不听到锅的撞击声?,第二章 突破思

2、维惯性的方法,1,思维概述,1,思维惯性,2,突破思维惯性的方法,3,目录,引 言,用创新能力把世界上的国家分为两类，一类叫核心创新国（创新型国家），一类叫非核心创新国。,创新型国家，平均每百万人口，获得美国发明专利15件以上。前24位，美、日、台湾意大利（30件）。中国：百万人口0.15件，美国341件。,引 言,力帆集团老总说过：获利路有三，垄断我无权，投机我没胆，创新求发展。创新不一定成功，但不创新，只有死路一条。,著名的意大利经济学家熊彼特在经济发展理论一书中第一次提到创新，是专门针对企业界的。,引 言,洗衣机+饮水机=海尔新型洗衣机,水进行电解处理“电解槽”，自来水可以被电解成弱碱性

3、的水，而衣物上的污垢基本都是呈弱酸性的，酸性与碱性在一起会发生化学反应，而衣物上的污垢就随之被分解了，衣物也就洗干净了。,第二章：突破惯性思维的方法,2.1 思维概述,普通思维：是人们基于客观事物和主观经验对事物的认知过程。（是什么）创新思维：是指在创造具有独创性成果的过程中对事物的认识活动。（能成为什么）,目录,要创新，光靠意识、光靠精神还不够，要真本领思维。,第二章：突破惯性思维的方法,分析是在头脑中把事物或现象分解成各个组成部分、方面或个别属性、特征的思维过程。综合是在头脑中把事物或现象的各个组成部分、方面或个别属性、特征结合成为一个整体的思维过程。,思维的过程,2.1 思维概述,目录,

4、第二章：突破惯性思维的方法,思维的过程比较是在头脑中把事物或现象加以比较，确定它们之间的异同点的思维过程。分类是依据事物或现象的本质特征，把它们归入适当的类别中去的思维过程。,2.1 思维概述,目录,第二章：突破惯性思维的方法,思维的过程抽象是在头脑中把同类事物或现象的共同的、本质的属性或特征抽取出来，并舍弃其个别的、非本质特征的思维过程。概括是在头脑中把抽象出来的事物或现象的共同的、本质属性或特征综合起来并推广到同类事物或现象中去的思维过程。,2.1 思维概述,目录,第二章：突破惯性思维的方法,思维的过程具体化是在头脑中把抽象、概括出来的概念、原理、理论运用到某一具体对象上去的思维过程，也是

5、利用一般原理去解决实际问题的思维过程。系统化是在头脑中根据事物的一般特征和本质特征，按一定的顺序和层次把事物组成一定系统的思维过程。,2.1 思维概述,目录,第二章：突破惯性思维的方法,思维的形式概念：人脑反映事物或现象的一般特征和本质属性的思维形式。概念是在分析、综合、比较、分类、抽象、概括的基础上形成的。反映一类事物共同的、一般的、本质的特征，而不包括那些非本质属性。,2.1 思维概述,目录,第二章：突破惯性思维的方法,思维的形式判断：判断是概念与概念之间的联系，是人脑对客观现实的对象和现象之间的本质联系和关系的反映形式。即是用概念去肯定或否定事物具有某种属性的思维形式。判断不能摸棱两可，

6、不是肯定，就是否定。判断是否正确，要用实践来加以检验。,2.1 思维概述,目录,第二章：突破惯性思维的方法,思维的形式推理：推理是判断与判断的联系，是从一个或数个已知判断推出新的未知判断的思维形式，也是事物之间的联系和关系在人脑中的反映。,2.1 思维概述,目录,第二章：突破惯性思维的方法,思维的形式推理：例如，以“果实是植物中有种子的部分（判断）”与“杏中有种子（判断）”这两个判断为前提，推出“杏是果实（新判断）”的结论。这就是推理。推理可以使人达到对客观事物的间接认识。,2.1 思维概述,目录,第二章：突破惯性思维的方法,思维的形式推理：归纳推理是从特殊事例出发归纳出一般原理的思维形式 演

7、绎推理是从一般原理到特殊事例的思维形式类比推理则是从某个特殊事例到另一个特殊事例的思维形式,2.1 思维概述,目录,六找法找缺点（空气保持新鲜的空调）、找需求、找希望（飞机、潜水艇）、找移植（打火机）、找组合、找信息,创新方法,找：螺丝螺帽有什么缺点？,手机没电不再愁一节电池全搞定,诺基亚DC-1应急充电器,2800毫安,WildCharger 无线充电器,找：方便的充电器,找希望，放长假,因特网远程 宠物喂食机,找组合,太阳能泉水,视角转换模式元素转换模式目标转换模式全体与部分转换的模式不规则与规则转换模式,创新思维方式：灵活转换出创新,通过改变原思维的视角、着眼点，达到解决问题或创新的思维

8、模式。例如：美国园艺师恩德曼，把酒和西瓜看上去无关联的两回事结合在一起，结果培育出口感独特的酒味西瓜。,视角转换模式,通过改变原事物的元素构件、材料等，达到解决问题或创新的思维模式。例如：城市的生活垃圾和工业垃圾高温处理后作为下水道管道的制作原料，代替了水泥或塑料就是元素转换模式的产物。,元素转换模式,通过改变原事物的功能、用途、指标值等，达到解决问题或创新的思维模式。例如：魔芋在20世纪90年代前因营养价值低逐渐被人们弃食，进入新世纪前后，随着爱美意识的增长以及保健的原因，许多人需要减肥、瘦身，于是一些厂家把魔芋磨成粉状后加工为各种新食品，取名为“减肥食品”。投放市场后很畅销。,目标转换模式

9、,对一些积压的时间过长、需要投入的物质能量较多才能解决的“老大难”问题分期分批地逐步解决的思维模式。或对一些过高、过大、过重等，一时受客观条件限制不能准确地测量其体积、重量等的物体，通过分解为若干可测量体积、重量等的部分，然后累加，最后求出过高过大过重等物体的体积重量，从而解决难题的思维模式。,全体与部分转换的模式,通过用规则的物体、方法等准确地测量形状不规则物体的体积、容量等，从而解决难题的思维模式。发明家爱迪生让一名普林斯顿大学数学系的学生测量一只电灯泡的容积，毕业生把学校里所有学过的数学方法都用上了，花了很长时间还是测不出来。爱迪生教毕业生往灯泡里注满水，然后将水倒入量杯中，轻易地得知电

10、灯泡的容积。,不规则与规则转换模式,第二章：突破惯性思维的方法,2.2 思维惯性,1.功能惯性思维和功能趋向惯性思维2.术语惯性思维术语种类专业性很强的术语(-19飞机)工程通用术语(传感器,对流器)功能术语(支撑物,切割器,储存罐)日常生活术语、儿童术语(锅,棍子,绳子儿童能明白的词汇)通用术语(东西),目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.2 思维惯性,术语思维惯性：DNA是什么意思？Defense Nuclear Agency 国防核子局(美USDOD);Deoxyribonucleic Acid脱氧核糖核酸;Deoxypentose-Nucleic Acid脱氧戊糖核酸;Digital

11、 Network Architecture数字网络体系(美DEC公司)可锻铸铁,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.2 思维惯性,3.物体外表、形状惯性思维：1)任何情况下都不能通过外形来判定物体的作用原理.2)为解决与该物体有关的问题，可以改变已被人们习惯了的物体外表、形状.,脑袋大、脖子粗，不是大款就伙夫,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.2 思维惯性,4.物体特性、状态、参数惯性思维：物体的电阻是固定的么？物体的质量是恒定的么？正如哲学家所言：任何一个物体都有一些固有的能反映其内在本质的特性，比如重力、热、电、磁、尺寸等特性.解决问题时，如果有必要，即使与物体本身有很致命的关系，也

12、可以改变每个物体都有其主要的、显而易见的特性、参数及潜在的（隐性的）特性。解决创新问题时需要找出其隐性的特性.,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.2 思维惯性,5.作用、领域知识的惯性思维将专家引领到一个新的领域对物体进行功能分析：技术系统功能理想的技术系统陈述理想的技术系统经常需要在领先的领域中寻找技术功能,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.2 思维惯性,6.物质不可变惯性思维.工具的动态性；工具的协调性7.物质惯性思维、组件惯性思维1)系统中一定要有某个物质；2)技术系统组件不可变性（带来了很大的思维惯性）,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.2 思维惯性,Z Corporati

13、on(以下简称Z Corp.)的高清晰度彩色三维打印机ZPrinter 450。它是第一款突破4万美元的彩色三维打印机，该打印机拥有高自动化以及与办公环境兼容性的优点。,目录,8.维数惯性思维,第二章：突破惯性思维的方法,2.2 思维惯性,9.非实质性禁止惯性思维：公认科学的权威、品牌、已固定的不正确的物体模型的外形禁止.,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.2 思维惯性,10.作用惯性思维触觉，行动（操作）的实用，习惯的作用（操作）次序，马达记忆。11.解决方案唯一惯性思维需求不是只有一种方法能够实现.不能局限在一种解决方案上.每一种结构或工艺都可以继续完善.12.多物质惯性思维,目录,第

14、二章：突破惯性思维的方法,2.2 思维惯性,13.物质价值惯性思维 与物质本身或物质元素、特性有关，我们已经习惯地认为它是有价值的作用，是最主要的、最重要的物质.14.传统应用条件惯性思维生命周期阶段惯性思维：设计、制造、调试、生产、包装、运输、储存、应用、废品加工.其中一个环节停滞，就会严重地影响到其它环节.15.类似方案惯性思维已解决问题和需要解决问题的假类比物理矛盾类比16.多余信息惯性思维等多种惯性思维,目录,2.3 创新思维的特点,突破性。经验和教训应成为我们创新的资本。（炒股、电视机、水面鞋、正六边形奶油蛋糕）,求异性。,发散性横向、逆向、平行、立体。（雨伞、3+25）,新产品能够

15、在用户的眼前创造出一个虚拟62英寸屏幕，不用出门就能够享受到影院的播放效果，,62英寸虚拟屏幕 Vuzix眼镜式显示器,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,多屏幕法：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的功能，简称为系统。体统之外的高层次系统称之为超系统。系统之内的低层次系统称之为子系统,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,九屏幕法：,目录,超系统,超系统的过去,当前系统,当前系统的过去,当前系统的未来,子系统,子系统的过去,第二章：突破惯性思维的方法,超系统的未来,子系统的未来,2.3 突破思维惯性的方法,目录

16、,超系统交通系统,超系统的过去柏油路,当前系统汽车,当前系统的过去早期内燃机,当前系统的未来混合动力汽车,子系统无内胎低压轮胎,子系统的过去内外胎轮胎,第二章：突破惯性思维的方法,超系统的未来智能化交通系统,子系统的未来无充气轮辐型轮胎,2.3 突破思维惯性的方法,目录,2.3 突破思维惯性的方法,当前系统的未来带橡皮的铅笔,第二章：突破惯性思维的方法,超系统的未来多芯自动铅笔,2.3 突破思维惯性的方法,子反系统的将来液体橡皮擦,目录,反系统的未来软橡皮,反系统橡皮擦,反系统的过去面包屑,当前系统铅笔,当前系统的过去石墨条,超反系统的未来万能消字橡皮,超反系统组合橡皮,超反系统的过去单体橡皮

17、,超系统组合铅笔,超系统的过去单体铅笔,子系统的将来液体铅笔芯,子反系统乳胶,子反系统的过去乳胶汁,子系统铅笔芯,子系统的过去石墨粉,九屏法的作用,帮助我们多角度的看待问题，突破原有思维局限多个方面和层次寻找可利用的资源，更好的解决问题,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,STC算子：对一个系统通过对其自身不同特性单独考虑，来进行创新思维的方法。S指的是size尺寸；T指的是time时间；C指的是cost成本。单独考虑尺寸、时间、成本的一个因素，而不考虑其他的两个因素。引申的意思就是一个产品有诸多因素组成，单一考虑相应因素，而不是统一考虑。,目录,STC算子的目的:克服由于

18、思维惯性的障碍 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算子不是为了获取问题的答案，而是为了解放思路，为下一步寻找解决方案做准备用STC算子思考后，可以发现系统中的技术矛盾或物理矛盾克服思维定势，改善思维方式的一种很好的工具,STC算子,STC算子的分析过程明确研究对象现有的尺寸、时间和成本想象对象的尺寸无穷大（S-），无穷小（S-0）想象过程的时间或对象运动的速度无穷大（T-），无穷小（T-0）想象成本（允许的支出）无穷大（C-），无穷小（C-0）Tips：每个想象试验要分步递增、递减、直到进行到物体新的特性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

19、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,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法-小矮人法,小矮人模型法：著名的化学家科古莱分析出苯（C6H6）的分子结构，就是源于猴子抓住笼子的金属条，同时前后爪子交互抓住形成环状,目录,第二章：突破惯性思维的方法,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来代表这些不能完成特定功能部件通过能动的小人，实现预期的功能。然后，根据小人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,进行小人法的步骤对象中各个部分想象成一群一

20、群的小人。（当前怎样）把小人分成按问题的条件而行动的组（分组）。研究得到的问题模型（有小人的图）并对其进行改造，以便 实现解决矛盾。（该怎样-打乱重组）过渡到技术解决方案。（变成怎样）使用小人法的常见错误画一个或几个小人,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。,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,小矮人模型法：,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,小矮人模型法：,采矿作业时，需要进行一系列的爆炸工序，2分钟内要爆炸10包炸药。操作者通常是手工连接电雷

21、管，但是作业时需要接通40个接点，且接点间连接最小间隔时间为0.6-1秒钟。,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,小矮人模型法：,有人提出了一种简便的方法：将接点排布在圆筒中，用一个球连接接点。但是当球滑过或者当球卡住后，接点就不能正常地连接，导致不能发生爆炸。怎么办?,目录,第二章：突破惯性思维的方法,第二章：突破惯性思维的方法,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,金鱼法：,金鱼法又叫情境幻想分析法，假设你有一种可以幻想的初始情境,我们思考一下,此情境中那个部分是现实的，也许这个部分原本不是幻想的。幻想情境1现实部分1=幻想情境2；得到了剩余的幻

22、想部分幻想情境2；幻想情境2现实部分2=幻想情境3得到了幻想部分3，那么同样一直往下推论，到找不出现实的东西为止。这样就可以提集中精力解决幻想部分，只要这个幻想部分解决，整个问题也就迎刃而解。,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化的建立 理想化是科学研究中创造思维的基本方法之一。它主要是在大脑之中设立理想的模型，再通过实验的方法来研究理想客体的运动规律，最终将理想化目标实现。,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化水平 理想化是系统的进化方向，不管是有意改变还是系统本身的进

23、化发展，系统都是在向着更理想的方向发展。系统的理想化水平用理想度来进行衡量。,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化水平细化后,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化方法部分理想化和全部理想化 技术系统创新设计中，首先考虑部分理想化，当所有的部分理想化尝试失败之后，才考虑系统的全部理想化。,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化方法（1）部分理想化加强有用作用,增加车刀寿命,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3

24、突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化方法（1）部分理想化功能通用化,枪械零件的通用化,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化方法（1）部分理想化增加集成度,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化方法（1）部分理想化个别功能专业化制造,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化方法（1）部分理想化增加柔性,液压组合夹具,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IF

25、R)：,理想化方法（2）全部理想化功能的消除,HOPON就要在全美国推广售价仅为40美元、通话时间为60分钟的可回收手机。该公司另一款29美元的一次性手机也在报批中。,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化方法（2）全部理想化子系统的消除,战国时期赵武灵王：胡服骑射,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化方法（2）全部理想化原理的调整,蓄电池环保车,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,理想化方法（2）全部理想化系统替代,

26、北京时间2007年6月7日消息，美国iRobot机器人公司6月6日在华盛顿全国新闻俱乐部展示iRobot Warrior X700型机器人。目前，美国海军已签下1400万美元的订单，要求为海外美军打造拆弹机器人。,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,最终理想解：保持原系统的主要功能；消除了原系统的缺陷；系统不会复杂化；没有引入新的缺陷，或者新的缺陷很容易解决。,目录,第二章：突破惯性思维的方法,2.3 突破思维惯性的方法,理想度最终理想解(IFR)：,最终理想解：步骤：设计者最终目的；确定理想解；理想解的障碍分析；障碍的影响面；障碍的消除条件及创造这些条件存在的可利用因素。,目录,克服思维惯性的总体建议:任何一个物质（结构、产品、技术工艺）都是惯性思维的载体。思维惯性存在于每一个物体上，并且不是以一种形式存在，而是多种。分析解决问题的预备步骤:1.分析系统及其主要性能（回答问题：为什么系统是这样的？）（九屏幕法）2.用通用的、功能化的、日常的、儿童的或者浅显易懂的术语描述问题。3.变换现有的系统模型，运用小人法、金鱼法来思考现有问题。4.回答问题：如何替换问题？能产生哪些新的资源？如何变换尺寸STC算子）？等等5.运用最终理想解建立理想化的系统及了解其带来的变化。,