3.4 创造性思维技法

创造性思维技法是人们在创新实践基础上，提出的用于辅助人们产生创新思维的策略和手段，是有效、成熟的创造性思维的规律化总结与结构化表达。有关创造性思维技法的研究，已走过近百年的发展历程，总结出来的创造性思维技法有数百种之多。

3.4.1 整体思考法

整体思考法是由德·彼诺（Edward de Bono）开发的一个全面思考问题的模型，它提供了“横向思考”的工具，避免把时间浪费在相互争执上。这种方法将思维方式分为6类，而每次思考时思考者只能用一种方式思考，这样可以有效避免思维混杂，为在需要一种确定类型的思维时提供形式上的方便。同时，可将一般争辩型思维向制图型思维转化，从而形象地展示出思考的路线，这有利于思维的展开和整理，如图3-13所示。

图3-13 整体思考法的不同思维角度

1.整体思考法的内涵

客观性思考：当进行客观思考时，思考者要撇开所有建议与辩论，而仅对事实、数字和信息进行思考。通过提出以下问题和回答罗列出已有信息和需求信息：已得到什么信息？缺少什么信息？想得到什么信息？怎样得到这些信息？

探索性思考：是指尽可能多地提出各类新奇建议，创造出新观念、新选择。探索性思考在创造性思维中是极其重要且最有价值的思考方式。尽管获得的思考结果有些不一定立即可行，但其中所包含的价值通过其他思考方式加工处理后，可逐步变成切实可行的方案。

积极性思考：是以一种积极的态度和看法思考事物的优点，基于逻辑寻找事物发展的可能性。例如，它为什么有利？它为什么能做？为什么它是一件要努力做好的事情？其中包含了什么潜在价值？有时一些概念所包含的优势一开始并不十分明显，需要刻意地去寻找。

批判性思考：思考时，思考者要在事实基础上对问题提出质疑、判断、检验，甚至逻辑否定，并批判性地找到方案不可行的原因。例如，它起作用吗？它安全吗？它同事实相吻合吗？这事能做吗？批判性思考可以纠正事物中存在的错误和问题本身，是非常有价值的思考。同时，需要注意的是，不要由于思考习惯而过度使用批判性思考，并下意识地将其带入其他的思考方式中，对事物过早地做出否定，从而扼杀一些看似荒谬实则很有价值的创造性想法。

总结性思考：是思考过程中对思考方案的及时总结，对下一步思考进行安排。在进行总结性思考时，思考者要控制思维的进程，时刻保持冷静，以决定下一个思考步骤所使用的思考模式，或者评价所运用的思维并及时对思考结果进行总结。

直觉性思考：思考者在进行直觉思考时，要表达出对项目和方法的感觉、预感或其他情绪，但并不要求给出原因。例如，觉得项目有没有前景？使用这种方法能不能达到目的？直觉与感情可能是思考者在某一领域多年的经验，在潜意识中进行的综合判断。尽管有时候没有办法将直觉背后的原因说清楚，但它在思考过程中可能非常有用。同时，也应明白直觉并不总是正确的，它也会出现错误。因此，在直觉思维之后还应用一些其他的思考方法对其结果加以验证。

2.整体思考法的实施

整体思考法是一种集问题分析、方案生成和方案评价于一体的创造性思维过程的集合。其应用的关键在于使用者用何种方式去排列思考模式，也就是组织思考的流程。几种思考方式并不存在唯一正确的序列，因为序列会随着思考内容的具体性质而改变。但如何选择使用顺序，也存在一定的指导原则。例如，在需要找出困难、危险或者考虑方案是否正确可行时，使用批判性；在经过逻辑否定后，允许使用直觉思考表达“我觉得这个想法仍有潜力”的感觉。下面是一个一般性思考的顺序。

（1）客观性思考：收集可加以利用的有用信息。

（2）探索性思考：对进一步探索和想出可供选择的信息进行考虑。

（3）积极性思考：对每一种选择的可行性和利益做出评估。

（4）批判性思考：对每一种选择的危险性和弱点做出评估。

（5）探索性思考：对最富有前景的选择进行进一步拓展，并做出决策。

（6）总结性思考：对目前为止已经取得的成果进行总结与评估。

（7）批判性思考：对所做的选择做出最后的评判。

（8）直觉性思考：找出对结果的感受。

以上列举的这一思考顺序只是给思考者提供一个参考。在实际运用时，应针对不同的问题性质，结合思考方式自身的思维特点来安排其顺序。

3.注意事项

（1）合理组织思考方式的顺序。几类思考方式可按思考者的需要排序使用，任意一种思考方式也可随着思考者的需要重复使用或不使用。没有必要每一种思考方式都使用，可以连续使用两种、三种甚至更多思考方式，也可以单独使用某一种思考方式。

（2）严格遵守思考纪律。讨论组成员必须遵循某一时刻使用合适的思考方式。只有小组的领导、主席或者主持人才能决定使用什么思考方式。思考方式不能用来描述想说什么，而是引导思考的方向。

（3）控制思考时间。为了使人们能更加集中精力来解决问题，减少无目的的争论，一种思考方式的思考时间应尽量短一些。通常以每人每次讲1分钟（min）为限，如果在规定时间过后还有很好的意见被提出来，可酌情适当延长讨论时间。

3.4.2 多屏幕法

多屏幕法是典型的TRIZ“系统思维”方法，即对情境进行整体考虑，不仅考虑目前的情境和探讨的问题，而且还考虑它们在层次和时间上的位置和角色。多屏幕法具有可操作性、实用性强的特点，可以很好地帮助使用者质疑和超越常规，克服思维定势，为解决实践中的疑难问题提供清晰的思维路径。根据面对的发明问题的难易程度不同，系统思维的多屏幕法分为普通多屏幕法和高级多屏幕法两种。

1.普通多屏幕法

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。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。所要研究的、正在发生问题的系统，通常也称为“当前系统”（简称系统）。例如，如果把汽车当作一个当前系统，那么轮胎、发动机和转向盘都是汽车的子系统。因为每辆汽车都是整个交通系统的一个组成部分，交通系统就是汽车的一个超系统。当然，大气、车库等也是汽车的超系统，如图3-14所示。

图3-14 当前系统、子系统和超系统

当前系统是一个相对的概念。如果以轮胎作为“当前系统”来研究的话，那么轮胎中的橡胶、子午线等就是轮胎的子系统，而汽车、驾驶员、大气和车库等都是轮胎的超系统。

在分析和解决问题时，多屏幕法不仅要考虑当前的系统，还要考虑它的超系统和子系统；不仅要考虑当前系统的过去和将来，还要考虑超系统和子系统的过去和将来，如图3-15所示。

图3-15 系统思维的多屏幕法

为了便于理解，下面以汽车为例来进行多屏幕法分析，如图3-16所示。

图3-16 系统思维的多屏幕法的实例——汽车

多屏幕法是理解问题的一种很好的手段，它可以帮助人们重新定义任务或矛盾，找出解决问题的新途径。它多层次、多方位地从一切与当前问题所在系统（如汽车）相关的系统去分析问题，这样才能更好地理解当前的问题，并找到解决方案。

考虑“当前系统的过去”是指考虑发生当前问题之前该系统的状况，包括系统之前运行的状况、其生命周期的各阶段情况等，考虑如何利用过去的各种资源来防止此问题的发生，以及如何改变过去的状况来防止问题发生或减弱当前问题的有害作用。

考虑“当前系统的未来”是指考虑发生当前问题之后该系统可能的状况，考虑如何利用以后的各种资源，以及如何改变以后的状况来防止问题发生或减弱当前问题的有害作用。

当前系统的“超系统”元素可以是各种物质、技术系统、自然因素、人与能量流等。人们通过分析如何利用超系统的元素及组合，解决当前系统存在的问题。

当前系统的“子系统”元素同样可以是各种物质、技术系统、自然因素、人与能量流等。人们通过分析如何利用子系统的元素及组合，解决当前系统存在的问题。

当前系统的“超系统的过去”和“超系统的未来”是指分析发生问题之前和之后超系统的状况，并分析如何利用和改变这些状况来防止或减弱问题的有害作用。

当前系统的“子系统的过去”和“子系统的将来”是指分析所发生问题之前和之后子系统的状况，并分析如何利用和改变这些状况来防止或减弱问题的有害作用。

进行这些分析后，再来寻找这个解决问题的方案，就会发现一系列完全不同的观点：新的任务定义取代了原有任务定义，产生了一个或若干个考虑问题的新视角，以及发现了系统内没有被注意到的资源等。

多屏幕思维方式是一种分析问题的手段，它体现了如何更好地理解问题的一种思维方式，也确定了解决问题的某个新途径。另外，各个屏幕显示的信息并不一定都能引出解决问题的新方法。如果实在找不出好的办法，可以暂时先空着它。但不管怎么说，每个屏幕对于问题的总体把握肯定是有所帮助的。练习多屏幕思维方式，可以锻炼人们的创造力，也可以提高人们在系统水平上解决问题的能力。

例3-9 太空钢笔。

早期美国航天员在太空中用钢笔写不出字来，这是因为太空中缺乏重力的缘故。于是，美国航空航天局决定划拨100 万美元的专款进行攻关：研究是在极其秘密的状态下进行的，经过半年多夜以继日的集中攻关，最后研制出了一款专用的、十分精密的“太空钢笔”。

在庆祝会上，美国宇航局的一位官员突生疑问：我们如此费力，那么苏联航天员在太空中是用什么笔写字的呢？

谍报人员费尽周折侦察之后，回来报告：苏联航天员用的是铅笔！

以上只是一则幽默。但是，它提醒人们不要固守一种定势思维，否则永远无法领略创新的真谛和魅力。

下面借研发太空钢笔这个问题，练习使用多屏幕思维分析，如图3-17所示。当前系统是普通钢笔，当前问题是在失重的情况下写不出字。

图3-17 系统思维的多屏幕法的例子——钢笔

由分析可见，钢笔“系统的过去”形式之一是铅笔；钢笔“子系统的过去”形式之一是铅芯。可以由图3-17得出结论：笔是一种留下书写痕迹的工具。普通钢笔在太空失重的情况下无法正常书写，而铅笔则不受重力影响，不管在太空还是地面都可以实现书写功能，而且结构简单，成本低廉。

但是，尽管在早期的太空活动中的宇航员也都是使用铅笔，铅笔却不是理想的太空用笔。因为，铅笔书写后的字迹很容易被弄模糊，因此，保存字迹的可靠性不高；而且，铅笔尖容易折断，折断后的铅笔尖漂浮在空间站内，容易被吸入人体；还有，由于铅笔尖是导电的石墨材料，容易引发电气短路。

发明了圆珠笔通用笔芯的保罗·费舍尔意识到宇航员使用安全、可靠的书写工具的迫切性，自掏腰包进行研制，花了两年时间和两百万美元费用后，于1965年研制出了能在太空环境下使用的圆珠笔——太空笔（见图3-18）。其工作原理为：采用密封式气压笔芯，上部充有氮气，靠气体压力把油墨推向笔尖。经过严格的测试后，太空笔被美国宇航局采用，并于1969年7月20日跟随阿姆斯特朗和奥尔德林登上了月球。

图3-18 太空笔的结构

太空笔是全天候的圆珠笔，除了太空环境，还可在其他各种极端恶劣（如寒冷的高山上和深海底）条件下使用，并适用于各种角度书写，使用寿命长达几十年。

再回到图3-17，从“子系统的未来”中看到，稳压出水笔芯是太空钢笔一个很好的解决方案。试想，如果在早期的太空活动中，太空钢笔的研发人员能够使用多屏幕法来分析问题，也许太空钢笔的面世或许还要早几年。

2.高级多屏幕法

高级多屏幕法不仅考虑当前系统，也同时考虑当前系统的反系统、反系统的过去和将来、反系统的超系统和子系统，以及它们的过去和将来，如图3-19所示。

采用高级多屏幕思维方法，这意味着当解决技术系统升级问题时，还要考虑反系统的9 个屏幕。可以把反系统理解成一个功能与原先的工程系统刚好相反的技术系统。例如，为了改进铅笔的特性，不仅需要考察铅笔的多屏幕方案，而且还需要考察橡皮的多屏幕方案。这种方法获得的信息有助于发现更加有效的问题解决方案。

图3-19 系统思维的高级多屏幕方法

例3-10 橡皮头与铅笔。

有一个美国画家，他的家境很贫寒，经常是铅笔用到了很短也舍不得扔，橡皮用到了很小也舍不得扔。一天，他在认真画一幅画，沉浸其中。但是当他发现画面上有错误要修改时，却找不到那块小小的橡皮。等他好不容易找到了橡皮，却又不知道那一小截铅笔扔到哪里去了。为了避免再出现这种麻烦，画家想来想去，用一根线将橡皮头与铅笔联起来。

这种方式被画家的一个朋友看见了，于是又想出了更好的办法：用铁皮将橡皮固定在铅笔的顶端。这种橡皮与铅笔合一的方法后来申请了专利。

可以采用高级多屏幕法，对铅笔与橡皮这样一对“写字”与“消字”的工具进行系统与反系统的分析，如图3-20所示。

图3-20 系统思维的多屏幕方法——铅笔和其反系统橡皮

图3-20中的分析结果显示，在“子系统的未来”里有液体铅笔芯，这体现了圆珠笔的基本书写原理；而在“子反系统的未来”里有液体橡皮擦，这又体现了消字水的基本原理。如果将两者叠加，就可以作为后续产品创新的新思路——带消字功能的圆珠笔。

在创新思维中，平常加平常可以等于不平常。关键在于，平常的叠加产生了不平常的功能。橡皮头和铅笔都是司空见惯的日常用品，但将两者结合起来，就产生了一个广受欢迎的新产品。善于创新者绝不会对常见的东西熟视无睹，而是把这些东西作为自己创新的起点和条件。

此类多角度考虑问题的方法，可将所探讨的问题视为一组相互关联的问题，这样便可对其进行更为全面的理解。由于这些新问题中有些可提供更易寻找和实施的解决方案，因此这种方法可大大提高求解问题的效率。另一方面，尽管思维的多屏幕方法总是能扩展问题的情境及看待问题的视野，但是它不一定能保证提示新的问题求解方法。

3.4.3 尺寸-时间-成本分析（STC算子）

从物体的尺寸（Size）、时间（Time）和成本（Cost）3个方面来做6个智力测试，重新思考问题，以打破固有的对物体的尺寸、时间和成本的认识，称为STC算子。它是一种让人们的大脑进行有规律的、多维度思维的发散方法。它比一般的发散思维和头脑风暴，能更快地得到人们想要的结果。

例如，使用活动的梯子来采摘果子的常规方法，劳动量是相当大的。如何让这个活动变得更加方便、快捷和省力呢？

为了解决这个问题，使用STC算子方法，从尺寸、时间和成本这3个角度来考虑问题。事实上，这3个角度为人们的思考提供了一种思维的坐标系，使问题变得容易解决。这一坐标系具有很强的意义，可以在其他很多问题的解决中灵活运用。

如图3-21所示，在这种思维的坐标轴系统中，可以沿着尺寸、时间和成本3个方向来做6个维度的发散思维尝试。

（1）假设果树的尺寸趋于零高度。在这种情况下，不需要活动梯子。那么，第一种解决方案，就是种植低矮的果树。

（2）假设果树的尺寸趋于无穷高。在折中情况下，可以建造通向果树顶部的道路和桥梁。将这种方法转移到常规尺寸的果树上，就可以得出一个解决方案：将果树的树冠变成可以用来摸到果子的形状，比如带有梯子的形状。这样，梯子形的树冠就可以代替活动梯子，让人们方便地采摘果子。

（3）假设收获的成本费用必须是不花钱，即花费的钱为零。那么，最廉价的收获方法就是摇晃果树。

图3-21 按尺寸-时间-成本坐标显示的果树

（4）如果收获的成本费用可以允许为无穷大，而没有任何限制，就可以使用昂贵的设备来完成这个任务。这种情况下的解决方案，就可以是发明一台带有电子视觉系统和机械手控制器的智能型摘果机。

（5）如果要求收获的时间趋于零，即必须使所有的果子在同一个时间落地。这是可以做到的，例如，可以借助于轻微爆破或者压缩空气喷射。

（6）假设收获时间是不受限制的。在这种情况下，不必去采摘果子，而是任由其自由掉落而保持完好无损即可。为此，只需在果树下放置一层软膜，以防止果子落下时摔伤就可以了。当然，也可以在果树下铺设草坪或松散土层。如果让果园的地面具有一定的倾斜角度，足以使果子在落地时滚动，则果子还会在斜坡的末端自动集中起来。

总之，多角度地看待问题的思维方式，可以协助人们的思维进行有规律的、多维度的发散而并非胡思乱想，最终让许多看似很困难、无从下手的问题，变得非常简便，易于解决。而通过这些多角度提出的解决方案也多是有效的创新方案。

3.4.4 资源-时间-成本分析（RTC算子）

从物体的资源（Resource）或尺度、时间（Time）和成本（Cost）3个方面，重新思考问题，以打破固有的对物体尺寸、时间等的认识，称为RTC算子。RTC算子的作用并不是直接提供解决问题的方案，而是帮助人们找到解决问题的新思路。

资源是指可供人们在创新过程中，能够自由选择创新尺度的一个空间，在这个空间里，人们同时放大物体3个维度的尺度直到无限大，或缩小物体的3个维度的尺度可小到零。如果这样还不能使物体的特性发生明显变化，就先固定一个维度的大小，而改变另两个维度的大小，直到满意为止。

时间是指逐步增加或减少物体完成功能过程的长短。

成本是指增加或减少物体本身功能所需的成本，以及物体完成主要功能所需辅助操作的成本。

执行RTC的过程如图3-22所示。其操作主要包括以下6个维度的思维尝试。

图3-22 RTC算子执行流程

（1）设想逐渐增大物体的尺度，使之自动超过真实物体的尺度，直至无穷大。

（2）设想逐渐缩小物体的尺度，使之自动小于真实物体的尺度，直至为零。在改变物体尺寸时，应注意到每个物体都有3个维度，即长度、宽度和高度。通常放大或缩小物体的尺寸，均在3个方向上同时进行。但如果这样改变尺寸还不能使物体有明显的特性变化，就需要先固定一个维度，放大或缩小其他两个维度，以观察物体特性的显著变化。

（3）设想逐渐增加物体作用的时间，使之自动超过真实物体作用的时间，直至无穷大。

（4）设想逐渐减少物体作用的时间，使之自动少于真实物体作用的时间，直至为零。一般将物体完成有用功能所需要的时间理解为“时间”算子所指的时间。

（5）设想增加物体的成本，使之自动超过现有物体的成本，直至无穷高的成本。

（6）设想减少物体的成本，使之自动少于现有物体的成本，直至成本为零。

“成本”算子通常被理解为，不仅包括物体本身的成本，也包括物体完成主要功能所需各项辅助操作的成本。

应用RTC算子，需遵循下述原则。

（1）不得改变初始问题。

（2）上述六个过程需要全部进行，直至获得一种变化了的新特性。每个过程需要分阶段进行。在每个阶段，必须多次改变物体的参数，观察和分析每一次改变所引起的物体特性变化。

（3）必须完成各参数所有阶段的变更，不能因为中间找到了一个答案就停止，直到最后都要一直不断地反复比较。

（4）可将物体分成几个单独的子部分，也可以组合几个相似物体来进行分析。

3.4.5 金鱼法

在创新过程中，有时候产生的想法看起来并不可行，甚至不现实，但是，此种想法的实现却绝对令人称奇。如何才能克服对“虚幻”想法的自然排斥心理呢？金鱼法（见图3-23）可帮助人们解决此问题。

金鱼法的基础是将一个异想天开的想法分为两部分：现实部分和非现实（幻想）部分。接着，把非现实部分再分为两部分：现实部分及非现实部分，继续划分，直到余下的非现实部分有时会变得微不足道，而想法看起来却愈加可行为止。

金鱼算法具体做法如下。

（1）将不现实的想法分为两部分：现实部分与非现实部分。精确界定什么样的想法是现实的，什么样的想法看起来是不现实（不可行）的。

（2）解释为什么非现实部分是不可行的。尽力对此进行严密而准确的解释，否则最后可能又得到一个不可行的想法。

（3）找出在哪些条件下想法的非现实部分可变为现实的。

（4）检查系统、超系统或子系统中的资源能否提供此类条件。

（5）如果能，则可定义相关想法，即应怎样对情境加以改变，才能实现想法的看似不可行的部分。将这一新想法与初始想法的可行部分，组合为可行的解决方案构想。

（6）如果无法通过可行途径来利用现有资源为看起来不现实的部分提供实现条件，则可将这一“看起来不现实的部分”再次分解为现实与非现实部分。然后，重复步骤（1）～5），直到得出可行的解决方案构想。

金鱼法是一个反复迭代的分解过程，其本质是将幻想的、不现实的问题求解构想，变为可行的解决方案。

图3-23 金鱼法流程

例3-11 让毛毯飞起来。

步骤1：将问题分为现实和幻想两部分。

现实部分：毯子是存在的；幻想部分：毯子能飞起来。

步骤2：幻想部分为什么不现实？

毯子比空气重，而且它没有克服地球重力的作用力。

步骤3：在什么情况下，幻想部分可变为现实？

施加到毯子上向上的力超过毯子自身的重力。毯子的重量小于空气的重量。

步骤4：列出所有可利用的资源。

● 超系统资源：空气、风（高能粒子流）、地球引力、阳光和重力。

● 系统资源：毯子的形状和重量。

● 子系统资源：毯子中交织的纤维。

步骤5：利用已有资源，基于之前的构想（步骤3）考虑可能的方案。

● 毯子的纤维与太阳释放的粒子流相互作用可使毯子飞翔。

● 毯子比空气轻。

● 毯子在不受地球引力的宇宙空间中。

● 毯子上安装了提供反向作用力的发动机。

● 毯子由于下面的压力增加而悬在空中（气垫毯）。

● 磁悬浮。

……

步骤6：构想中的不现实方案，再次回到第一步。

选择不现实的构想之一：毯子比空气轻，回到第一步。

步骤1：分为现实和不现实两部分。

现实部分：存在着重量轻的毯子，但它们比空气重。

幻想部分：毯子比空气轻。

步骤2：为什么毯子比空气轻是不现实的？

制作毯子的材料比空气重。

步骤3：在什么条件下，毯子会比空气轻？

制作毯子的材料比空气轻；毯子像尘埃微粒一样大小；作用于毯子的重力被抵消。

步骤4：考虑可利用资源。

● 超系统资源：空气、风（高能粒子流）、地球引力、阳光和重力。

● 系统资源：毯子的形状和重量。

● 子系统资源：毯子中交织的纤维。

步骤5：结合可利用资源，考虑可行的方案。

● 采用比空气轻的材料制作毯子。

● 使毯子与尘埃微粒的大小一样，其密度等于空气密度。

● 毯子由于空气分子的布朗运动而移动；在飞行器内使毯子飞翔，飞行器以相当于自由落体的加速度向上运动，以抵消重力。

步骤6：构想中的不现实方案，再次回到第一步。

选择不现实的构想之一：采用比空气轻的材料制作毯子。继续回到第一步进行分析，直到找到切实可行的解决方案。