创造思维方法体系初探
天津创造学会 贾弘
摘要:
本文以创造思维不同运动形式对创造技法总体进行了科学的分类,并用系统论、控制论的观点对创造技法运用进行了综合,总结出以发现为起始,通过创造思维的正向与逆向,联想与组合,灵感与群体三组对应的思维形式,并将众多创造技法分类贯穿于这六种创造思维之中,加上优选思维的反馈,最后得到创造发明成果,建立起一个简要的创造思维方法体系。并从笔者自身科技创造研究和实践经验中提出一个好学好用,简明扼要的“正、反、联、变、冷、热、优”的创造七字法。
人类的历史就是一部创造的历史,但创造学却是上世纪三十年代才诞生的一门学科,因为它对科技、经济、教育、文艺等有很大的促进作用,所以受到许多发达国家政府的支持和鼓励,迅速在全世界普及推广,创造学的研究,特别是其中最有实用价值的创造技法的研究发展更快。仅据上世纪八十年代的不完全统计,全世界已提出的创造技法就已有三百四十种之多,如果能将众多创造技法按创造思维形式分类有序地建成一个方法体系,这无论是从创造学的基础理论上讲,还是对创造方法的普及应用来说,都是一件十分有意义的工作。
创造技法是人们在长期的创造中总结出来的,比较成熟的,行之有效的,有一定操作规范的想法和做法,正如黑格尔所说:“在探索的认识中,方法也就是工具……”,方法既然是我们搞创造时头脑思维的工具,我们就可以参照一下劳动工具体系的形成和发展。我们以木工的手工工具为例:(因为木工手工工具是人类最基本的和最早科学化并且现在还在大量使用的劳动工具)。工具的分类是按品种、规格来划分的,具体的品种就是锯、刨、凿、斧和规矩等,工具的功能是由工具的构造决定的,工具的分类是由工具与材料之间的运动形式决定的,这种分类方式是符合恩格斯提出的科学分类的原则的,这种工具的分类和使用工具的规范对人们组织生产起着重大的指导作用。(以后虽然发展成了现代化的木工和金工机械,如工艺分工的车、铣、刨、磨、锯等,操作的规范化更加科学精细复杂)
如果我们以原材料(树)作起始,以制成品(木器)为结果,就可以形成一个木器加工的流程:树——→锯——→刨——→凿——→斧(装)——→木器,但这个流程只是个大体粗略的加工过程的划分,而实际操作中往往是锯刨凿斧交替进行的,比如最后木器组装时也需要用锯锯去榫头,用细刨刨光表面,用凿子雕刻出花纹等等,如果我们现有的材料是一些零散的不定形的材料,要做的又是一个新颖的木制品(如木模型)。对于木工工具的使用更是要随机应变,无一定之规了,但我们可以用这样的图形来表示:(对不起图贴不上去)
图上的规矩是表示设计加工的技术要求,在每一道加工工序后,木工都要用规或矩来度量与设计比较,如果达不到要求,就要返回加以修正,直正最后组装成形再通过“规矩”这一关,才成为一个合格的木器。好的木工善于因“形”用“具”,并且工具也用得恰到好处,所以干活才又快又好又省力,人们称这样的木工为“巧木匠”。
创造的过程是一个对所发现的问题用头脑中的创造思维进行加工,最后搞出前所未有的成果来,搞一件创造发明很类似制作一个木模型,材料往往不是最原始的“树”,而是已有的科学定理和规范,现有技术和现有材料,因此,运用创造技法的“工具”也是要交替综合进行的,并且最后是要组装成一“器”的。
我们要探讨创造思维方法的体系,首先要给创造方法来分类,因为创造方法就是人大脑思考的“工具”,是创造思维的具体,所以我们也应该以恩格斯提出的科学分类的原则,按创造思维的不同运动形式来给创造方法分类。要研究创造思维运动形式,首先要有个思维的主体(人的大脑),确定一个思维客体(思维对象),方法是是思维主体对客体的作用规范方式,就像是运动学里的物体对物体的作用是力(这里可以说是脑力)的概念,思维运动就是思维主体和思维客体间的相对运动,并且要确定一个思维运动的方向,还要有个运动的形式。我们知道工具的运动客体是被加工的材料,工具的运动方向是以加工时的方向为正,不同的工具还有不同的加工方式。同理,创造思维也可以这样,以要创造发明的成果为客体,以社会多数人常规以往的思维发展方向为正,这样我们就可以按创造思维的运动形式来给创技法分类了。
从思维运动方向看:逻辑思维是人们常规的思维形式,可认为是正向思维,可用“正”字来表示,“希望点列举法”、“缺点改进法”、“特性列举法”、“成对列举法”、“情报法”、“常用思路启示法”、“卡片法”、“SW1H法”、“TRIZ”等都属于此类,形式逻辑思维是建立在人类有史以来积累的大量科学定理和经验的基础上,虽然这种思维创造性不如其他创造思维,但形式逻辑思维是创造发明的基础,因而是最大量,最先被创造发明者所积累所采用的,但采用形式逻辑思维创新的时候要注意要超过以往的深度和广度,只有这样才能创造出新的内容。
逆向思维是与常规思维方向背道而驰的思维形式,可用“反”字来表示,“逆向发明法”、“缺点利用法”、“负负得正法”等属于此类,逆向思维不是简单的否定,而是突破常规思维带来的凝固,积极探索新的方向,采用逆向思维要用辩证的观点来分析事物,并且要善于将矛盾进行转化,因此逆向思维也是在辩证逻辑思维范畴。
从思维运动的客体(思维对象)的角度来看:联想思维是把要创造的事物做为客体与客体之外其他事物进行联结的思维运动形式,可用“联”字来表示,“仿生法”、“联想法”、“信息交合法”、“移植法”、“综摄法”等属于此类,采用联想思维要注意联不是简单的迭加,而要有1+1>2的作用,这样联才有意义,就如一头公马加一头母驴能生出一头小骡子才好。
组合思维是思维客体的内部结构中的各个元素进行组合变化的思维运动形式,可用“变”字来表示,“组合技法”、“二元座标法”、“形态分析法”、“矩阵法”等属于此类,采用组合思维要注意并不是胡乱交变,要有很强的方向和目的。
联想思维和组合思维从客体(思维对象)运动形态变化上看应属形象思维范畴。
从创造思维的主体表现上看有灵感思维,它是一种个体突变式的思维形式,可用“冷”字表示,“三思法”、“虚功静气法”、“直觉法”、日本的“一人一案”等属于此类。灵感就是创造思维积累的潜意识的“顿悟”,所以平时知识的积累是很重要的。
群体思维是一种群体互励式的思维形式,可用“热”字来表示,“头脑风暴法”、“智力激励法”、“635法”、“协调选择法”、“菲利浦斯66法”、“合理化建议活动法”等属于此类,现代科技已进入多学科多技术的综合发展阶段,常需要集体攻关,协同作战,因此群体思维类创造技法发展很快。
灵感思维(个体突变)和群体思维(群体互励)从是人脑的思维主体的表现形式上看应同属社会思维。
最后是求优思维,它是完成创造发明中不可缺少的重要的必经之路,可用“优”字来表示,“优”也是形式逻辑思维,它是一个标准,就象是木工的规和矩,具体说发明的标准就是实用、经济、美观,它也有许多相应的创造技法,如工业设计学、工艺美术学、价值工程学中的人机系统分析法、功能评价法、黄金分割律等等,优的创造技法是用这些学科中的方法综合而成的。发明优的关键是要对材料、结构、工艺美术等有较深厚的技术功底,也要对市场、成本、消费心理等有较透彻的了解,还要具有综合处理的艺术,很多新设计、新产品不成功,并非想法是错的,而常常是因为方案不是最优的,“条条道路通北京”,但在各种条件限制下,最佳路线可能只有一条,偏离这条路线发明就有可能失败,或是很快被后来更优的发明的产品挤出市场,达不到应有的经济效益和社会效益。
我们将创造方法分为七类,每类有一代表性的创造思维,“正”和“优”是形式逻辑思维,“反”是辩证逻辑思维,“联”和“变”是形象思维形式,“冷”和“热”是思维运动的主体表现形式,创造的过程往往是一个从形式逻辑思维开始,发散到辩证逻辑思维、形象思维和社会思维,后又收敛回到形式逻辑思维的过程。“正、反、联、变、冷、热、优”组成了一个创造思维方法的简要操作程序,这就是笔者曾在1993年提出的“创造七字决”(《发明与革新》1994年05期)的内容,但是创造的思维方式不是一成不变的,它随条件的变化而变化,偶然性和随机性都很大,我们可以提出这样一个系统图来表示创造思维方法系统,创造发明都是以发现问题开头,通过七种创造思维方法的联接和作用,最后得到创造发明成果,请看下图::(对不起图贴不上去)
发现问题───→寻求途径───→形成方案───→完善优化────→发明成果
信息采集───→ 输 入 ───→加 工 ─────→整 理 ──→输 出
从系统论的观点看,这是一个完整的有元素、有层次、有结构、有功能的系统,虚线内表示的可说是创造思维的黑箱结构,系统的周围是发明的技术背景和社会背景。
图中的“正、反、联、变、冷、热、”优如同上文中的木器制作系统图中的“锯、刨、凿、斧”一样,而“优”如同图中的“规矩”一样,以前的每一次不同创造思维的过程都要在“优”这一关进行比较,并将比较的差值输回起点,它比较出“不优”是正反馈,当返回输入端,将促使思维发散,以在更大的范围寻求解决途径,当比较是“较优”时是负反馈,返回输入端便促使思维收敛,以便进入下一次创造思维中完善,经过不断反复,一次比一次有所改进提高,最后再通过“优”的各种方法的综合检测,如达到了所预期的指标,才得到了好的创造发明成果,这也就是控制论的科学优化控制的过程。
从信息论的观点看,从信息的采集输入,加工、整理到输出的五个程序,经过多次反复优选以便得到一个最优的发明成果。
创造思维这七种形式并非是绝对的、孤立的,而是“你中有我,我中有他”,互相关联而又可以在一定条件下相互转化;比如圆珠笔的漏油问题,历来是创造学者当做逆向思维的典型案例,圆珠笔新研制成功时,碰到了一个难题,每当书写到35000字时,笔球与笔头套间就因磨损而漏油,为了增加耐磨性,许多人从材料工艺上想了许多办法,但不是成本高就是加工难度大,最后一个日本人想出来的解决的方案竟是非常简单,把储油管的油墨控制在30000字左右,没等漏油就没油了,便可以弃之不用了,这既是逆向思维,也可说是组合思维和灵感思维。再有光谱分析仪的发明也是这样,化学家本生发现用酒精灯燃烧各种金属盐时,灯焰发出不同的颜色,就想用这种方法检测物质所含的元素成分,但效果不好,在和物理学家基尔霍夫散步聊天时,基尔霍夫建议不直接看火焰,而是通过分光镜观察光谱,于是两人合作发明了元素光谱分析仪,其灵敏度能测出百万分之一克的元素含量,给化学分析增加了一个快捷灵敏的新式武器,不但用它新发现了十几种新元素,而且还测出了遥远天空上太阳的组成元素成分,成为科学史上物理和化学相结合的一个伟大发明,这既可说是正向思维,也可以说是联想思维和群体思维的一个典范。
以上两个例子说明,相互对应的正与反,联与变,冷与热就是创造思维形式的三个不同的侧面,求优思维应是融会贯通在整个创造思维之中,因而这几种创造思维是相互关联的。创造技法虽然很多,但我们不可能全部学会再去搞发明,就象我们要学做木匠首先要有锯刨凿斧和规矩的几种基本的木工工具,每种工具基本规格各有二三样,再学会各个工具的使用配合,掌握加工修正的技能就可打出一件成型可用的木器了,同理学习创造也可以先学会七种创造思维中每种思维中的一二个技法,了解了七种创造思维的变换反馈关系,这样就能比较“心中有数”地去搞创造发明了。
这七种形式的创造思维方法具体的多样的表现形式—创造技法,是结合了创造者不同的时代、不同的文化、不同环境、不同的个性而形成变化发展来的,因而是多种多样和丰富多彩的。正如大自然千颜万色的色彩是由太阳七色光构成的,世界上千歌万曲可由七个自然音阶来表达。因此掌握了创造思维的方法体系,就如同掌握了绘画调色法,乐曲写作法,能在学习创造发明中提纲挈领,在实践中运用自如。
当然创造七字的顺序也不是固定不变的,我们可以灵活加以运用,诚如古人所云:“运用之妙,存乎一心”,最后能做到“无拘无法”“无法而法,乃为至法”才是运用创造方法到达了最高的境界。
创造思维的方法体系用形象的比喻就象是一张打鱼的网,创造力是网纲,“正、反、联、变、冷、热”六种创造思维是网经,贯穿众多的创造技法组成网目,优选思维的“优”就是网上的铅坠,撒网的时候,铅坠的作用是使鱼网尽可能地张大,进入水中以后,铅坠的作用是使网收拢合并。撒网打鱼一要看得准,二要撒得开,三要拢得住,创造发明的要求也是这样,我们研究创造方法的体系,也就是为了更好地学好用好创造思维方法这张大网,做到见鱼撒网,纲举目张,网网有收获。
正确建立起创造方法体系是创造学从经验阶段上升到理论阶段的一个重要标志,也会对思维科学、方法论等学科形成科学理论体系有较大借鉴作用,是人类社会在科学认识和全面把握“创造”这一人类思维活动的最高层次和大脑中最奥秘的内容,本人在多年做社会科技的创造发明实践工作中,深感到这个问题的重要,并对此做了一些研究探索,初步提出一个简要的创造思维方法体系来,意在抛砖引玉,以期引起创造学、思维科学、方法论等学科的学术理论界重视和讨论。如果我们能掌握正确的创造思维形式和各种创造技法的体系和操作系统,我们就能更好地“有所发明,有所发现,有所创造,有所前进”了。
最后以简明通俗的形式将创造思维方法体系化简成“正、反、联、变、冷、热、优”的创造七字法,为便学习和运用编口诀如下:
发现问题,收集信息,正向出发,反复探索;广泛联想,分解变合;
冷静勤思,热烈讨论;多中选优,完善检测,实施发明,造福人民。
(此文“创造发明方法体系初探”曾刊于《科学学与科学技术管理》1994年第5卷第7期)
以上为一己之拙见,欢迎大家直言讨论评价,恭请不吝赐教!
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主要参考书目:
《自然辩证法》 思格斯 人民出版社 1972.5
《中国创造学发展的回顾和展望》 徐方瞿 国创造学会筹备会文件 1993.10
《创造学基本知识》 全总技协办 辽宁人民出版社 1992.5
《职工创造学》 苏兰洲等 天津人民出版社 1993.4
《技术创造教程》 张庆华等 亚洲出版社 1992.5