[中國(guó)人民大學(xué) 北京 100872]

創(chuàng)新方法及其范例研究問(wèn)題探析

□王伯魯[中國(guó)人民大學(xué) 北京 100872]

范例是基于類(lèi)比推理的一種常見(jiàn)方法，在科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)與日常生活中發(fā)揮著重要的方法論功能。在概述創(chuàng)造性思維的形式和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，揭示出了創(chuàng)新方法的結(jié)構(gòu)與提煉過(guò)程，評(píng)述了TRIZ的成就與局限，重點(diǎn)討論了范例研究及其路徑等問(wèn)題。指出，卓越科學(xué)家是科技工作者的杰出代表，他們的科研成就及方法具有典型示范作用；分析與綜合、歸納與演繹是推進(jìn)范例研究的基本路線。

創(chuàng)新方法；范例；路徑

科學(xué)技術(shù)是一項(xiàng)古老而常新的事業(yè)。它的“新”源于時(shí)代發(fā)展不斷催生新的社會(huì)需求，提出新的科學(xué)認(rèn)識(shí)與技術(shù)研發(fā)任務(wù)，這是推動(dòng)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的外部動(dòng)力。同樣，引領(lǐng)時(shí)代發(fā)展的科學(xué)技術(shù)也會(huì)主動(dòng)出擊，迎接新挑戰(zhàn)、探究新問(wèn)題，通過(guò)創(chuàng)新途徑擴(kuò)大認(rèn)識(shí)領(lǐng)域，提高實(shí)踐活動(dòng)效率；同時(shí)，挑戰(zhàn)自我，探索未知奧秘的求知欲望，以及追求技術(shù)效果、提高技術(shù)效率的研發(fā)指向，是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)力。正是這種“外推內(nèi)驅(qū)”的動(dòng)力機(jī)制，推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步以及創(chuàng)新方法的派生。

一、創(chuàng)造性思維的機(jī)理與形式

“創(chuàng)新”的要旨在于求變，力圖在變革和嘗試中尋求創(chuàng)造新價(jià)值的可能路徑。長(zhǎng)期以來(lái)，自發(fā)創(chuàng)新的領(lǐng)域窄、規(guī)模小、效率低。學(xué)術(shù)界對(duì)創(chuàng)新機(jī)理的認(rèn)識(shí)膚淺，多停留在心理體驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)摸索層面。近代以來(lái)，隨著社會(huì)的加速發(fā)展，各領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，創(chuàng)新開(kāi)始成為時(shí)代的最強(qiáng)音，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活中的作用日漸突出，形成了社會(huì)進(jìn)步與創(chuàng)新之間的正反饋機(jī)制。同時(shí)，學(xué)術(shù)界也開(kāi)始關(guān)注和探究創(chuàng)新活動(dòng)本身，把創(chuàng)新過(guò)程與機(jī)制納入科學(xué)研究之列，從而孕育和催生了創(chuàng)造學(xué)。

（一）創(chuàng)造性思維機(jī)理

創(chuàng)造是社會(huì)發(fā)展的永恒主題，創(chuàng)造性思維是人類(lèi)創(chuàng)造活動(dòng)的靈魂和核心。在探究創(chuàng)造活動(dòng)初期，人們主要是從心理學(xué)視角入手，剖析發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)的心理過(guò)程。例如，心理學(xué)家沃勒斯(G.Wallas) 指出，創(chuàng)造活動(dòng)是有步驟推進(jìn)的，呈現(xiàn)出前后一貫性和階段性特征。他把創(chuàng)造活動(dòng)過(guò)程劃分為準(zhǔn)備期、醞釀期、明朗期和驗(yàn)證期四個(gè)階段[1]。創(chuàng)造性思維泛指那些有助于產(chǎn)生新成果、新見(jiàn)解的思維形式，是人類(lèi)思維活動(dòng)中最精彩、最迷人、最有價(jià)值的部分；思維的新穎程度越高，創(chuàng)造性就越強(qiáng)。創(chuàng)造性思維往往表現(xiàn)為發(fā)散性思維與收斂性思維遞進(jìn)，橫向思維與逆向思維并行，漸變與突變交替的復(fù)雜過(guò)程，如圖1所示。正是這種以非形式化、非理性為特征，以非邏輯思維為突破口的思維活動(dòng)，為科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和人類(lèi)文明演進(jìn)提供了不竭的動(dòng)力。

在科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明過(guò)程中，創(chuàng)造性思維機(jī)理復(fù)雜、變幻莫測(cè)，屬思維活動(dòng)的高級(jí)形態(tài)。例如，發(fā)散性思維與收斂性思維往復(fù)交替、相輔相成，二者的滾動(dòng)遞進(jìn)與有機(jī)融合是創(chuàng)造性思維的共同特征。人們總是從僅有的信息中盡可能地?cái)U(kuò)展開(kāi)去，朝著眾多方向去探尋各種不同的方法、途徑和答案；然后再盡可能地利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，把眾多信息逐步納入條理化的邏輯序列，進(jìn)而引出邏輯結(jié)論。只有集中精力進(jìn)行思維收斂，才能在科學(xué)技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、選準(zhǔn)目標(biāo)，為探索解決問(wèn)題途徑的發(fā)散思維奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，思維只有沿著多種渠道盡可能寬廣地發(fā)散開(kāi)來(lái)，才能捕捉到有助于解決問(wèn)題的信息和思路，搜索到實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的手段，為更有效地聚焦問(wèn)題的收斂思維創(chuàng)造條件。收斂與發(fā)散相互依存，相得益彰；收斂和發(fā)散的層次越高、輪次越多，就越有可能產(chǎn)生出具有獨(dú)特性的新觀念和新構(gòu)想。收斂與發(fā)散之間的有機(jī)聯(lián)動(dòng)，有助于科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明的展開(kāi)。

圖1 創(chuàng)造性思維中的漸變與突變機(jī)理

（二）創(chuàng)造性思維形式

“好奇心和首創(chuàng)精神，乃是人類(lèi)原始的基本才能?！盵2]長(zhǎng)期以來(lái)，創(chuàng)造性思維的復(fù)雜性、不確定性、不可重復(fù)性特點(diǎn)，給它蒙上了一層神秘的面紗。學(xué)術(shù)界一直重視對(duì)邏輯思維形式的探究，而對(duì)以非邏輯思維為核心的創(chuàng)造性思維研究較少，大多停留在經(jīng)驗(yàn)概括、案例解剖、心理體驗(yàn)描述等層面，科學(xué)化進(jìn)程遲緩。經(jīng)驗(yàn)事實(shí)表明，現(xiàn)實(shí)的創(chuàng)造性思維是多種思維形式并行、互動(dòng)協(xié)同的復(fù)雜過(guò)程。近幾十年來(lái)，學(xué)者們著重探討了想像、直覺(jué)、靈感等創(chuàng)造性思維形式的特點(diǎn)與作用。

想像是在已有事實(shí)材料和知識(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)新的加工、排列和組合而創(chuàng)造新形像或引發(fā)新聯(lián)想的思維活動(dòng)。創(chuàng)造性想像既以觀察和實(shí)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)，又能突破事實(shí)的界限，具有“思接千載，視通萬(wàn)里”的能動(dòng)性，可以達(dá)到觀察和實(shí)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到的境界。因此，“想像比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想像力概括著世界上的一切，推動(dòng)著進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說(shuō)，想像力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素?！辛司_的實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)作為研究的依據(jù)，想像力便成為自然科學(xué)理論的設(shè)計(jì)師?！盵3]想像是形成原創(chuàng)性科學(xué)理論的“酵母”，在科學(xué)研究過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的積極作用。一流的科學(xué)家都是富有超凡想像力的人，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論、魏格納的大陸漂移說(shuō)、沃森和克里克的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)等，都是借助于想像思維完成的。

直覺(jué)是指不受某種固定的邏輯規(guī)則約束，而直接領(lǐng)悟事物本質(zhì)的思維形式。它是針對(duì)所要解決問(wèn)題的各種線索匯聚碰撞時(shí)的突破與升華，是顯意識(shí)與潛意識(shí)的瞬間貫通。直覺(jué)是一種間斷性的跳躍式思維，是對(duì)事物底蘊(yùn)的迅速揭示，展現(xiàn)為一種洞察力。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，直覺(jué)的產(chǎn)生依賴(lài)于對(duì)事物本質(zhì)與規(guī)律的深刻理解，以及長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累與不懈思索。只有經(jīng)驗(yàn)和信息積累到一定程度，才能夠達(dá)到融會(huì)貫通，誘發(fā)直覺(jué)思維的“共鳴”。直覺(jué)是思維中的“非理性”因素，能夠打破既定的邏輯思維程序，導(dǎo)致重大發(fā)現(xiàn)與發(fā)明。在科研實(shí)踐中，直覺(jué)有助于產(chǎn)生新概念、新思想，形成新假說(shuō)，建立新模型，做出新預(yù)見(jiàn)?？萍际飞系脑S多重大難題往往是通過(guò)直覺(jué)思維而奇跡般地得到解決的。

靈感是創(chuàng)造活動(dòng)達(dá)到高潮時(shí)，由某種誘因的觸發(fā)而導(dǎo)致的一種思路突然貫通的飛躍性思維現(xiàn)象。靈感通常以“一閃念”的形式出現(xiàn)，使創(chuàng)造活動(dòng)達(dá)到質(zhì)變的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。觸發(fā)的隨機(jī)性、出現(xiàn)的瞬時(shí)性、結(jié)果的新穎性、內(nèi)容的模糊性是靈感的主要特點(diǎn)。研究表明，靈感的產(chǎn)生以創(chuàng)造者長(zhǎng)期致力于解決某一問(wèn)題為前提，是潛意識(shí)思維與顯意識(shí)思維多次疊加的結(jié)果。一旦受到某種偶然因素的誘發(fā)，答案就會(huì)閃電般地呈現(xiàn)在“眼前”，豁然開(kāi)朗。

需要說(shuō)明的是，有關(guān)創(chuàng)造性思維的認(rèn)識(shí)成果中往往蘊(yùn)涵方法指向，可以引導(dǎo)人們激發(fā)創(chuàng)造性思維。這就是所謂的創(chuàng)造技法。近年來(lái)，認(rèn)知科學(xué)、實(shí)驗(yàn)心理學(xué)、人工智能等學(xué)科的發(fā)展，開(kāi)辟出許多新的研究路徑和手段，使創(chuàng)造性思維的研究踏上了科學(xué)化的道路，逐步擺脫了心理體驗(yàn)、思辨、猜測(cè)等傳統(tǒng)研究方式。

二、創(chuàng)新方法的結(jié)構(gòu)與提煉

作為人類(lèi)認(rèn)識(shí)和改造世界的路徑、程序與模式，方法與人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)活動(dòng)密不可分。隨著事物的演化、實(shí)踐的發(fā)展以及認(rèn)識(shí)的深化，人們會(huì)不斷創(chuàng)造新成果、新觀念、新方法。因此，方法總是處于發(fā)展演變之中，帶有鮮明的實(shí)用性、時(shí)代性和學(xué)科性，概括和提煉創(chuàng)新方法是一項(xiàng)長(zhǎng)期的歷史任務(wù)。

（一）創(chuàng)新方法的含義與結(jié)構(gòu)

創(chuàng)新方法是創(chuàng)造性思維活動(dòng)模式化的體現(xiàn)，易于傳授和學(xué)習(xí)，實(shí)用價(jià)值顯著。概而言之，創(chuàng)新方法有兩層含義：一是關(guān)于創(chuàng)新活動(dòng)的方法，即發(fā)明創(chuàng)造的方法。這是創(chuàng)造學(xué)、心理學(xué)的研究對(duì)象，該類(lèi)方法具有普遍性，廣泛適用于各個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐。所有的創(chuàng)新方法都為創(chuàng)造性思維活動(dòng)留下了足夠的空間。事實(shí)上，離開(kāi)了神秘的創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新者的經(jīng)驗(yàn)以及特殊的問(wèn)題場(chǎng)景，任何創(chuàng)新方法都將失去它的光彩，難以奏效。二是關(guān)于方法的創(chuàng)新，可稱(chēng)為方法創(chuàng)新，即探求新方法或?qū)ΜF(xiàn)有方法進(jìn)行革新和改造，以達(dá)到解決問(wèn)題的目的或提高解決問(wèn)題的效率。這里的方法多是傳統(tǒng)方法或常規(guī)方法，它往往難以承擔(dān)新的實(shí)踐任務(wù)。方法的創(chuàng)新以新方法的探求與創(chuàng)建為目標(biāo)，是科研活動(dòng)順利展開(kāi)的前提，具有基礎(chǔ)性與特殊性特征。它既以發(fā)明創(chuàng)造方法為基礎(chǔ)，又需要具體摸索新的路徑、探尋新的可能性，可視為發(fā)明創(chuàng)造方法的具體應(yīng)用。

創(chuàng)新方法的這兩層含義差異明顯，但其間的聯(lián)系與互動(dòng)卻不容否認(rèn)。前者是后者展開(kāi)的基礎(chǔ)與背景，后者總是與具體的科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)活動(dòng)合二為一，同步推進(jìn)。它的突破往往會(huì)為前者的方法提煉提供素材，促進(jìn)前者的豐富和發(fā)展。就科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)踐而言，廣大科技工作者直接從事的工作更接近于第二層含義上的創(chuàng)新方法。在他們圍繞具體問(wèn)題展開(kāi)的研發(fā)活動(dòng)中，問(wèn)題本身的解決有賴(lài)于新觀念、新思路、新工具的確立，方法上的突破往往會(huì)推動(dòng)研發(fā)活動(dòng)的重大進(jìn)展；同樣，科研成果中也往往蘊(yùn)含著方法創(chuàng)新成就。這也是為什么我們一直強(qiáng)調(diào)從科研成果中提煉創(chuàng)新方法的原因。

在這里，研發(fā)活動(dòng)有賴(lài)于第一層含義上的“創(chuàng)新方法”的支撐，但這種支撐只是初步的，離不開(kāi)科研人員的主觀能動(dòng)性與創(chuàng)造性思維的充分發(fā)揮。還應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)發(fā)明創(chuàng)造方法的這種支撐作用不能估計(jì)過(guò)高。因?yàn)樵诰唧w科學(xué)技術(shù)實(shí)踐中，許多科學(xué)技術(shù)成果都是通過(guò)自主摸索的路徑取得的，并未得到發(fā)明創(chuàng)造方法的自覺(jué)導(dǎo)引。在發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)中，創(chuàng)新方法的實(shí)際運(yùn)行如圖2所示。許多未接受過(guò)發(fā)明創(chuàng)造方法系統(tǒng)培訓(xùn)的科技工作者，往往是按照路線①推進(jìn)研發(fā)活動(dòng)的，發(fā)明創(chuàng)造方法并未真正發(fā)揮規(guī)范和導(dǎo)引作用。而接受過(guò)發(fā)明創(chuàng)造方法訓(xùn)練的科技工作者，往往會(huì)沿路線②推進(jìn)研發(fā)活動(dòng)。在發(fā)明創(chuàng)造方法的規(guī)范與引導(dǎo)下，科技工作者充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維的建構(gòu)作用，探求解決問(wèn)題的具體路徑，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)方法創(chuàng)新。同時(shí)，方法論研究者則會(huì)沿路線③，對(duì)于新型科研成果進(jìn)行及時(shí)概括和提煉，進(jìn)一步豐富和發(fā)展發(fā)明創(chuàng)造方法。

圖2 創(chuàng)新活動(dòng)過(guò)程示意圖

（二）創(chuàng)新方法的提煉及效能

雖然創(chuàng)造性思維的研究進(jìn)展遲緩，但人類(lèi)的發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)卻從未停頓。在創(chuàng)新實(shí)踐中，人們一直致力于探尋如何激發(fā)創(chuàng)造力，提高發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)效率的方法，即力圖創(chuàng)建一套創(chuàng)新的方法或工具，使發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)流程化、技術(shù)化、高效化。因此，提煉創(chuàng)新方法一直是創(chuàng)造學(xué)研究的主要任務(wù)。

任何創(chuàng)造性成果總是通過(guò)一定的路徑與方法取得的，回顧和總結(jié)這一歷程，可以為日后的發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)提供借鑒。這就是提煉創(chuàng)新方法的初衷。然而，發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)往往帶有鮮明的個(gè)性特色，沒(méi)有固定的模式。其中的非邏輯思維環(huán)節(jié)難以復(fù)制和再現(xiàn)，這就給創(chuàng)新方法的提煉帶來(lái)了一定的困難。因此，所謂的創(chuàng)新方法或技法提煉，主要不是針對(duì)捉摸不定的非邏輯思維環(huán)節(jié)，而是圍繞相對(duì)穩(wěn)定的邏輯思維環(huán)節(jié)展開(kāi)的，是對(duì)眾多發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程共性的抽取與概括。

單就常用的技術(shù)創(chuàng)新方法而言，人們提煉出來(lái)的方法就有上百種之多。這些方法的經(jīng)驗(yàn)色彩濃郁，具有原理性、經(jīng)驗(yàn)性、導(dǎo)向性和啟發(fā)性特點(diǎn)。不僅適用場(chǎng)合不一，而且不同的人使用同一方法的效果也不一樣。創(chuàng)新方法是從眾多發(fā)明創(chuàng)造案例中提取出來(lái)的。由于剔除了其中不確定的非邏輯因素，所以創(chuàng)新方法的提煉，多是對(duì)發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)路徑、步驟或流程的概括，因而方法本身的原理單一、外延寬廣、操作流程簡(jiǎn)單。事實(shí)上，這些方法的意義就在于把以往不自覺(jué)的發(fā)明創(chuàng)造行為，引導(dǎo)到自覺(jué)地進(jìn)行選擇和程序化嘗試的軌道上來(lái)，進(jìn)而有效地提高發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)的效率。然而，這些啟發(fā)性的方法只為人們提供了解決問(wèn)題的可能方向與路徑，并不能確保必然會(huì)產(chǎn)生創(chuàng)造性成果。至于如何將這些方法運(yùn)用到不同的問(wèn)題情境，進(jìn)而成功地解決問(wèn)題，還要受到兩個(gè)因素的制約：一是創(chuàng)造者本人的學(xué)識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)造性思維品質(zhì)等主體因素；二是問(wèn)題本身的復(fù)雜程度、現(xiàn)有基礎(chǔ)、環(huán)境條件等客觀因素。

應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，在發(fā)明創(chuàng)造實(shí)踐中，方法的選擇與使用靈活多樣，不存在固定不變的程式。這是因?yàn)椋阂环矫?，?duì)于同一問(wèn)題往往并存著多種解決方法；另一方面，同一方法可以用于解決多種問(wèn)題；還有，不同的創(chuàng)造者會(huì)建構(gòu)起帶有個(gè)性偏好的方法體系及其使用習(xí)慣。這就是“法無(wú)定法”的道理。

三、TRIZ的成就與局限

TRIZ（發(fā)明問(wèn)題的解決理論）是當(dāng)今最為成熟的創(chuàng)新方法體系，它是前蘇聯(lián)學(xué)者阿奇舒勒及其同事于1946年首創(chuàng)的。他們于1956年形成了技術(shù)進(jìn)化理論，1959年正式提出了ARIZ，1969年確立了專(zhuān)利評(píng)價(jià)體系，1977年提出了物-場(chǎng)分析和效應(yīng)知識(shí)庫(kù)，1979年提出了分離原理等。在這些階段性研究成果的基礎(chǔ)上，他們于1985年創(chuàng)建出一套相對(duì)完善的發(fā)明問(wèn)題的解決理論和方法。

（一）TRIZ的成就與貢獻(xiàn)

TRIZ是基于發(fā)明問(wèn)題的分析理論和方法工具體系，抽象程度較高，體系相對(duì)完備。它是由一系列概念、原理、法則和方法構(gòu)成的邏輯體系，大致可分為理論基礎(chǔ)、分析工具和知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)三大部分。TRIZ是比各種具體技術(shù)形態(tài)更為基礎(chǔ)的“元技術(shù)”，是孕育和催生其他新技術(shù)的“母技術(shù)”，具有提高發(fā)明效率、縮短發(fā)明周期、增強(qiáng)發(fā)明預(yù)見(jiàn)性等主要功能?！癟RIZ理論的實(shí)質(zhì)在于，它從根本上改變產(chǎn)生新技術(shù)思想的工藝?！盵4]盡管TRIZ仍存在許多缺陷或不足，但在發(fā)明創(chuàng)造方法問(wèn)題上，TRIZ的貢獻(xiàn)卻是不容否認(rèn)的。

1.歸納概括出40個(gè)發(fā)明原理、39個(gè)工程參數(shù)和矛盾矩陣、11種分離原理、76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解法、科學(xué)效應(yīng)知識(shí)庫(kù)等。阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)，在解決“發(fā)明問(wèn)題”的過(guò)程中，人們總是表現(xiàn)出相似或相同的路徑和結(jié)構(gòu)，眾多專(zhuān)利背后所擁有的共同的東西就是解決“發(fā)明問(wèn)題”的基本原理。發(fā)明原理的提煉是人類(lèi)知識(shí)進(jìn)化和發(fā)明史上的一次飛躍，標(biāo)志著在不同專(zhuān)業(yè)、學(xué)科、知識(shí)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，人們可以采用相同的原理思考和解決各自的具體問(wèn)題。

2.創(chuàng)造出一系列分析和解決問(wèn)題的工具。TRIZ創(chuàng)建的工具有三大類(lèi)：1）八大進(jìn)化法則不僅揭示了技術(shù)系統(tǒng)演變的規(guī)律，而且也是預(yù)測(cè)和判斷技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)，提高發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)針對(duì)性與效率的工具。2）克服思維定勢(shì)的一系列獨(dú)特工具。例如，拓寬視野的九屏幕法和STC算子，抽取異想天開(kāi)想法中有效成分的“金魚(yú)法”，有化整為零的“小人法”，提升創(chuàng)新設(shè)計(jì)效率的IFR和資源分析法等。3）針對(duì)不同類(lèi)型的發(fā)明創(chuàng)造問(wèn)題，TRIZ還創(chuàng)建了解決這些問(wèn)題的矛盾矩陣、分離方法、知識(shí)庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)解法系統(tǒng)等特殊工具。

3.確立了解決“發(fā)明問(wèn)題”的基本流程。在解決具體問(wèn)題時(shí)，首先通過(guò)通用工程參數(shù)或物-場(chǎng)分析模型，把具體問(wèn)題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的TRIZ問(wèn)題；然后選用與各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題對(duì)應(yīng)的工具體系進(jìn)行求解，進(jìn)而獲得該類(lèi)問(wèn)題的“通解”；最后再結(jié)合初始條件、邊界條件，將這一“通解”類(lèi)推、轉(zhuǎn)化為具體問(wèn)題的“特殊解”，并在實(shí)際設(shè)計(jì)、制作中加以實(shí)現(xiàn)。這就為發(fā)明問(wèn)題的解決提供了一套規(guī)范化的流程。

4.TRIZ的軟件化。近30年來(lái)，許多企業(yè)都致力于開(kāi)發(fā)基于TRIZ的計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新軟件。他們將TRIZ的分析工具、知識(shí)庫(kù)與解題流程等集成化、軟件化，從而降低了學(xué)習(xí)和使用TRIZ的難度。這些軟件還篩選了大量的經(jīng)典案例，與許多大型專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)連接，形成了搜索與集成功能強(qiáng)大的TRIZ創(chuàng)新平臺(tái)，使發(fā)明創(chuàng)新過(guò)程的自動(dòng)化初現(xiàn)曙光。目前，市場(chǎng)上流行的主要有Invention Machine公司開(kāi)發(fā)的Goldfire軟件，Ideation International公司開(kāi)發(fā)的Innovation Work Bench軟件，TriSolve公司開(kāi)發(fā)的TirSolver2.1，Insytec B.V公司開(kāi)發(fā)的TRIZ Explorer軟件等[5]。

（二）TRIZ的局限性

在發(fā)明創(chuàng)造方法的提煉方面，TRIZ成就顯著。正如任何一種方法都有其適用范圍和應(yīng)用條件一樣，源于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域的TRIZ也有缺陷與局限，并不能解決發(fā)明創(chuàng)造領(lǐng)域的所有問(wèn)題。如果把創(chuàng)新活動(dòng)概述為由問(wèn)題搜尋與確認(rèn)、機(jī)會(huì)選擇、問(wèn)題識(shí)別、問(wèn)題選擇、解決方案產(chǎn)生、解決方案選擇、計(jì)劃執(zhí)行和應(yīng)用探索八個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的過(guò)程，那么TRIZ的功能主要體現(xiàn)在問(wèn)題識(shí)別和解決方案產(chǎn)生兩個(gè)環(huán)節(jié)，而對(duì)其他環(huán)節(jié)則幾乎不起什么作用。事實(shí)上，TRIZ并不具備對(duì)“問(wèn)題”進(jìn)行價(jià)值判斷的功能。它雖然能幫助人們正確地解決問(wèn)題，但卻不能指出如何解決正確的問(wèn)題。其實(shí)，“問(wèn)題選擇”關(guān)涉發(fā)展戰(zhàn)略和方向，而“解決問(wèn)題”只是策略和技巧而已，因而TRIZ的作用有限，并不能完全替代其他方法。

TRIZ的局限性集中體現(xiàn)在：一是適用范圍有限。當(dāng)今技術(shù)領(lǐng)域的信息化、電子化、生物化特征越來(lái)越明顯，能量場(chǎng)的應(yīng)用也越來(lái)越多，而機(jī)械特征趨于弱化，技術(shù)系統(tǒng)的安全性也備受關(guān)注。面對(duì)這些新變化，TRIZ所能提供的幫助十分有限。二是TRIZ的各個(gè)工具相對(duì)獨(dú)立，在用途上存在著交叉重疊，相互間的邏輯關(guān)系混亂不清，尚未形成一個(gè)統(tǒng)一的組合系統(tǒng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)性的規(guī)則和演算法則。三是TRIZ并不支持發(fā)明問(wèn)題解決流程的所有環(huán)節(jié)，關(guān)鍵環(huán)節(jié)的突破仍有賴(lài)于非邏輯思維活動(dòng)，因而主觀色彩濃烈。TRIZ的應(yīng)用效果在很大程度上也取決于使用者的經(jīng)驗(yàn)積累，以及他們的類(lèi)比、直覺(jué)、頓悟等非邏輯思維品質(zhì)。四是TRIZ主要適用于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的改進(jìn)過(guò)程，即對(duì)二次創(chuàng)新效果明顯，而難于催生以基礎(chǔ)創(chuàng)新為核心的重大技術(shù)發(fā)明。

正是基于這些缺陷與局限性，自TRIZ問(wèn)世以來(lái)，對(duì)它的批評(píng)、改進(jìn)和完善就從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)。其中比較有影響的改進(jìn)工作有：Functional Clues、OTSM-TRIZ、USIT-TRIZ等。同時(shí)，TRIZ本身也呈現(xiàn)出與其他創(chuàng)新方法融合集成的發(fā)展趨勢(shì)。例如，六西格瑪設(shè)計(jì)、質(zhì)量功能展開(kāi)法、田口設(shè)計(jì)，以及魯棒設(shè)計(jì)、加工設(shè)計(jì)/裝配設(shè)計(jì)、多準(zhǔn)則決策分析（MCDA）、自明設(shè)計(jì)、失效模型和影響分析（FMEA）等方法。在實(shí)際應(yīng)用中，已經(jīng)出現(xiàn)了它們與TRIZ綜合集成的趨勢(shì)。因此，在解決發(fā)明創(chuàng)造問(wèn)題過(guò)程中，各類(lèi)創(chuàng)新方法的相互銜接、互相補(bǔ)充、交替與綜合使用，共同支撐著現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新活動(dòng)的展開(kāi)。

圖3 范例研究路線示意圖

四、范例研究及其路徑

科技工作者是科技創(chuàng)新的主力軍，科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)踐是孕育創(chuàng)新方法的“沃土”。卓越科學(xué)家的科研成果豐碩，是科技界的精英人物和杰出代表。他們?cè)诳茖W(xué)、技術(shù)和工程實(shí)踐中所創(chuàng)造和運(yùn)用的諸多創(chuàng)新方法，具有創(chuàng)新方法上的典型示范作用，是一筆蘊(yùn)涵著無(wú)窮創(chuàng)造潛力的精神財(cái)富。對(duì)這些帶有科學(xué)家個(gè)性、所屬學(xué)科與時(shí)代特點(diǎn)的創(chuàng)新方法進(jìn)行提煉和概括，是開(kāi)展創(chuàng)新方法范例研究不可或缺的中心環(huán)節(jié)。這一工作可以彌補(bǔ)TRIZ等創(chuàng)新方法的欠缺或不足，具有重要的方法論意義和實(shí)踐價(jià)值，是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。

與枯燥單調(diào)的具體發(fā)明創(chuàng)造方法不同，范例源于豐富多彩的科研實(shí)踐活動(dòng)，方法的綜合性強(qiáng)、信息容量大，生動(dòng)、鮮活、真切，貼近同行科技工作的實(shí)際，因而它的示范與引導(dǎo)作用明顯。同時(shí)，類(lèi)比與模仿又是一種簡(jiǎn)單易行、使用廣泛的基本方法，是許多發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)展開(kāi)的方法論基礎(chǔ)，而它的邏輯前提就是要找到一個(gè)具有可比性的典型范例。為了使人們的類(lèi)比與模仿活動(dòng)能夠順利展開(kāi)，就需要建構(gòu)一個(gè)數(shù)量可觀且富有典型性、實(shí)用性的范例庫(kù)。還有，一般寓于個(gè)別之中，普遍性的發(fā)明創(chuàng)造方法總是從大量的具體案例中歸納和概括出來(lái)的，范例研究能夠?yàn)閯?chuàng)新方法的再提煉提供豐富的素材。這也正是范例研究的價(jià)值所在。

一般而言，在方法問(wèn)題上，越是抽象的普遍方法，它的適用范圍就越寬廣，而操作性也就越差，越不容易掌握；反之，越是具體的特殊方法，它的適用范圍就越狹窄，而實(shí)用性、原創(chuàng)性和操作性也就越強(qiáng)，越容易學(xué)習(xí)和掌握。從這一點(diǎn)上說(shuō)，以特殊性和個(gè)性化見(jiàn)長(zhǎng)的范例的方法論功能不可替代。其實(shí)，范例就是關(guān)于方法的元方法，它給予我們的不僅僅是方法上的導(dǎo)引，而且還將從信念、意志、態(tài)度和科學(xué)精神等層面，帶給我們方法論上的多重啟示。因此，原汁原味的范例提煉也是創(chuàng)新方法研究的重要一翼，方法論意義重大，不可或缺。

卓越科學(xué)家是科技工作的帶頭人，他們長(zhǎng)期活躍在科學(xué)技術(shù)的前沿領(lǐng)域，自主創(chuàng)新能力強(qiáng)，科研成果與方法創(chuàng)新成就突出，因而應(yīng)當(dāng)成為范例研究的首選對(duì)象。范例研究總是圍繞科研成果或人物展開(kāi)的，專(zhuān)業(yè)性、時(shí)代性與個(gè)性特色鮮明，可概括為圖3所示的推進(jìn)路線。其中，下半部分是范例研究所對(duì)應(yīng)的主要環(huán)節(jié)的名稱(chēng)，上半部分是各環(huán)節(jié)的基本任務(wù)。事實(shí)上，范例研究中并存著兩條彼此協(xié)同的推進(jìn)路線：一是分析路線，即從科研成果入手，沿著從左到右的方向回溯。其實(shí)，只要瞄準(zhǔn)“成果”環(huán)節(jié)，把包含在科研成果中的“方法創(chuàng)新”內(nèi)容剝離和提煉出來(lái)，就初步完成了范例研究的任務(wù)。然而，這里所得到的范例肯定是簡(jiǎn)化的、干癟的，有就事論事之嫌，其方法論價(jià)值有限。因?yàn)檫@一方法上的創(chuàng)新成果總是由某一科學(xué)家及其團(tuán)隊(duì)，在特定的環(huán)境條件下創(chuàng)造出來(lái)的；而科學(xué)家的精神世界則是催生創(chuàng)新方法的溫床，這一精神世界又是在一定的社會(huì)文化環(huán)境及科學(xué)家個(gè)人獨(dú)特的成長(zhǎng)歷程中造就的。這一完整的因果鏈條是理解創(chuàng)新方法的人文背景，對(duì)它的追溯和挖掘可以揭示出創(chuàng)新方法的獨(dú)特過(guò)程及必然性，具有更大的示范效應(yīng)。

二是綜合路線，即從訪談科學(xué)家及其同事入手，沿著從右到左的方向推演，模擬當(dāng)初科研活動(dòng)的推進(jìn)過(guò)程，綜合考察眾多相關(guān)因素與科研成果之間的因果聯(lián)系。這一條路線注重細(xì)節(jié)，力圖從科學(xué)家的成果、事跡、談話和日常生活等眾多零散的材料中，揭示出方法創(chuàng)新過(guò)程的來(lái)龍去脈及其獨(dú)特性。因此，應(yīng)面向科學(xué)家本人及其科研成果（論文、著作、作品）、原始檔案資料（講話、講稿、傳記、書(shū)信、回憶錄或采訪文章、音像資料、手稿等），再現(xiàn)科研歷程、歷史場(chǎng)景、困難與挑戰(zhàn)等，從中還原和提煉出創(chuàng)新方法。通常被提煉出來(lái)的創(chuàng)新方法案例多是靜態(tài)的，隱去了當(dāng)初為探求這一方法而進(jìn)行的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、嘗試和非邏輯思維，以及問(wèn)題情境、所遇到的機(jī)遇和失敗等重要信息。然而，這些信息卻有助于展現(xiàn)該創(chuàng)新方法是怎樣成型的，能夠立體呈現(xiàn)豐滿鮮活的創(chuàng)新案例，因而方法論價(jià)值更大，更應(yīng)當(dāng)引起重視。在具體的范例研究過(guò)程中，這兩條路線應(yīng)當(dāng)往復(fù)遞進(jìn)，相互交織，協(xié)同推進(jìn)；各環(huán)節(jié)或階段之間也應(yīng)當(dāng)互動(dòng)反饋，交替進(jìn)行，進(jìn)而展現(xiàn)出創(chuàng)新范例的豐富內(nèi)涵。

進(jìn)一步挖掘和提煉卓越科學(xué)家的創(chuàng)新觀念、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法與創(chuàng)新工具，是范例研究深化和精細(xì)化的表現(xiàn)。這里也有兩條路徑可以選擇：一是演繹路徑，即從現(xiàn)有的創(chuàng)造學(xué)原理與發(fā)明創(chuàng)造方法出發(fā)，把它具體推演到卓越科學(xué)家的研究工作之中，進(jìn)而探討他們的創(chuàng)新模式與特點(diǎn)。一方面，可以用科學(xué)家的鮮活事例驗(yàn)證創(chuàng)造學(xué)原理與創(chuàng)新方法；另一方面，也可以用創(chuàng)造學(xué)原理與創(chuàng)新方法具體說(shuō)明和詮釋科學(xué)家的創(chuàng)造性工作。二是歸納路徑，即從科學(xué)家眾多分散的創(chuàng)新成果出發(fā)，歸納提煉出具有個(gè)性特色的創(chuàng)新觀念、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新工具。當(dāng)然，這里的歸納和概括應(yīng)當(dāng)適度，不宜再過(guò)度抽象上升為創(chuàng)造學(xué)原理與一般性創(chuàng)新方法，因?yàn)檫@樣容易抹殺科學(xué)家創(chuàng)新方法的個(gè)性特色。在具體的創(chuàng)新成果挖掘與提煉過(guò)程中，我們應(yīng)當(dāng)以第二條路徑為主，第一條路徑為輔，并行推進(jìn)。

需要說(shuō)明的是，這里的綜合與歸納、分析與演繹路徑之間具有一定的相似性，但又存在著差別。一般而言，綜合與分析路徑適用于范例研究初期，以便提煉和形成范例；而演繹或歸納路徑則適用于范例研究后期，即對(duì)現(xiàn)有范例進(jìn)行再挖掘或細(xì)致分析。事實(shí)上，范例研究的這兩個(gè)階段之間也應(yīng)當(dāng)反饋協(xié)同，以便推進(jìn)范例研究的深化和細(xì)化。

[1]布萊克斯利.創(chuàng)造力與右腦[J].國(guó)外社會(huì)科學(xué)，1987，（10）：22-25.

[2]聯(lián)合國(guó)教科文組織國(guó)際教育發(fā)展委員會(huì).學(xué)會(huì)生存——教育世界的今天和明天[M].北京：教育科學(xué)出版社，1996：188.

[3]愛(ài)因斯坦.愛(ài)因斯坦文集（第1卷）[M].北京：商務(wù)印書(shū)館，1983：284.

[4]根里奇·阿奇舒勒語(yǔ)錄[EB/OL].[2011-08-03].http://www.triz.gov.cn/3.asp? ArticleID=323.

[5]陳光.創(chuàng)新思維與方法——TRIZ的理論與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2011：10.

Analysis of Problems in Innovation Methods and Its Example Research

WANG Bo-lu
（Renmin University of China Beijing 100872 China）

Example is a common method based on the analogical reasoning, which plays an important methodology function in scientific research, R&D and daily life.Based on summarizing forms and characteristics of creative thinking, this paper reveals the structure and extraction process of innovation methods, reviews the achievements and limited of TRIZ, and discusses the example research and its route.The author thinks that excellent scientist is outstanding representative of science and technology workers, their scientific research achievements and methods have typical demonstration role.Beside, analysis and comprehension and induction and deduction are the basic routes in example research.

innovation method; example; path

B014

A

1008-8105(2012)04-0068-06

2011-09-03

科技部科技基礎(chǔ)性工作專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目——“創(chuàng)新方法范例研究與培訓(xùn)方略”（2008IM020100）；中國(guó)人民大學(xué)科學(xué)研究基金（中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助）項(xiàng)目——“技術(shù)化時(shí)代文化重塑問(wèn)題研究”（11XNI009）

王伯魯（1962-）男，中國(guó)人民大學(xué)哲學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師.

編輯 劉 波