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22.描述、问题解决、设计




上一章探讨的是被通畅的思路阻塞想法的情况,具体分析了足够用的已有模式如何阻碍新模式的生成,进而导致我们无法更好地利用现有信息。受惯常教育的影响,我们的思考过程只持续到发现合适的答案,便不再继续思考了。如果答案不尽如人意,我们会不断深入思考。但一旦发现了满意的答案,我们就会马上停下来,即使还有其他更好的答案或信息编排方式等着我们。这些问题都涉及水平思考的第一个层面,也就是启发我们意识到已有模式的局限性,这些已有模式会产生三种影响:

1.它们会形成实际上本不存在的问题,这些问题包括特定的分割、两极化和概念化。

2.它们是陷阱或桎梏,让我们无法更加有效地编排信息。

3.它们能借合适之名而阻塞思路。

水平思考的第一个层面,就是认识到上述问题以及运用水平思考的必要性。第二个层面,就是培养运用水平思考的技能。

将水平思考视为抽象过程没有太大意义,将水平思考等同于创造力因而判定其具有普遍可取性,也没有太大意义。不应该认为水平思考只在特定的时间和特定的情况下对一些人有用。水平思考是必不可少的一种思考方法,它和我们每个人都息息相关。我们不仅要认识到水平思考的必要性并认可它的价值,还要进一步练习使用这种思考方法。本书从头至尾介绍了很多练习水平思考的不同方法。每项练习都针对某一种具体方法的应用。除了这些专门的练习之外,我们还需要一般性的实践环境。在应对一般性环境的过程中,我们可以运用学过的方法技巧,也可以培养自己独特的思考习惯和运用水平思考的独特方式。

我们可能有机会深入参与某个项目。整个项目进程,都是运用水平思考的宝贵机会。实际上,如果深入参与专业化项目,练习水平思考的机会就比较少,因为这种项目的重点在于收集或应用专业化知识,这是垂直思考的范畴。而只有在关注怎样才能最好地运用已有信息的情况下,水平思考才能最大限度地发挥作用。因此,和参与一个大项目相比,通过众多小项目来练习水平思考的效果要好很多。

适合运用水平思考的三种实践环境包括:

1.描述。

2.问题解决。

3.设计。



描述


对于同一个物体或问题,不同的人可能采取不同的方式描述。描述可以是多种多样的,就好比视角可以是多种多样的。有些描述可能比其他描述更有效、更全面。但一种描述是正确的,不代表其他描述都是错误的。我们可以通过描述这种简单的方式来说明看待同一个问题可以有多种不同的方式。同样,我们也可以通过这种简单方式来培养以不同方式看待事物的能力。另外,在学习寻找不同视角的过程中,我们也会从思想上做好准备去接受他人视角的合理性。

借助描述,我们可以展示自己对一个事物的理解方式,也就是说,我们在心里是怎样向自己解释这种事物的。在描述事物的过程中,我们必须将自己暂时限定在某一个具体的视角里,这就意味着我们需要占据一个明确的视角,不能立场模糊。

描述练习的目的是认识到看待问题的方式不止一种,并培养我们独立发现其他方式的能力。因此,描述练习看重的不是描述的正确性,而是不同描述之间的差异性,以及对新的描述方法的运用。

描述的对象可以是图片,可以是照片,也可以是学员自己画的图。最好从简单的几何图形开始,再从视觉素材慢慢过渡到书面素材。描述书面素材的过程,实际上是对已有描述进行再描述的过程。可供选择的素材包括故事以及从图书或报纸中摘抄的文章,也可以选择现实生活中的事物,说出事物名称,要求学员给出相应的描述。例如,老师可以要求学员描述收割机或议会体制。表演形式的猜谜游戏也可以作为描述的对象。显然,对于可供描述的对象,不存在任何限制。

描述可以是口头的,可以是书面的,甚至可以采取图像形式。老师收集好各种描述之后,要将重点放在展示描述方法的差异性上,同时还应该鼓励大家寻找更多方法。

虽然我们的目的不是寻找可行条件下的最佳描述,但还是要时刻牢记什么样的描述是有效的,什么样的描述无效。我们并不是要通过被描述对象来激发新想法,我们的任务不是生成与被描述素材相关的想法,我们的任务只是描述那个素材。评判一个描述是否恰当的最佳标准是:

“假定你要向无法亲眼见证的人描述这个场景,你会怎样描述?”

我们不是要寻找全面或学究式的描述方式。只要描述是生动的,即便它只包含了素材的一个方面,也不错。描述可能只描述了素材的一部分,也可能全面描述素材,或是概述性的。

例如,我们在描述几何图形时可能采取以下方式:

1.四边相等的图形。

2.只有四个角且四个角都是直角的图形。

3.各边相等的长方形。

4.先朝南走两英里,然后向正东转,继续走两英里,再向正南转,继续走两英里,再向正西转,继续走两英里。从飞机上往下看,你的路线就是一个正方形。

5.如果将长为宽两倍的长方形从较长边的正中间剪开,就会得到两个正方形。

6.如果将两个等边直角三角形底边对底边地摆放在一起,就会得到一个正方形。

上面有些描述显然是不全面的,还有些特别累赘。

在练习水平思考时,描述是最简单的方法,因为总会得到结果。



问题解决


和描述一样,问题解决也是本书练习环节的常见形式。问题不一定是只在教科书中出现的拟定出的题目,也可以只是目前状况和理想状况之间的差距,任何疑问句都可以转化为问题。

提出问题、解决问题是前瞻性思考和向前推进的基础,如果说描述是回头看当下的状况,那么问题解决就是向前展望能发展成什么样。

任何问题都有一个期望的终点——我们希望实现的结果,我们希望实现的结果表现为以下几种形式。

1.解决难题(交通拥堵问题)。

2.创造新事物(设计苹果采摘机)。

3.杜绝令人不满的问题(道路事故、饥荒)。

所有这些不过是同一个过程的不同方面,都是使状况发生变化的过程。例如,交通问题能通过下述三种方式表达。

1.解决交通拥堵的难题。

2.设计能保障车流顺畅的道路系统。

3.消除交通拥堵造成的烦躁情绪和误时问题。

问题可分为开放性问题和封闭性问题。本书使用的大多数问题都是开放性问题,因为我们在课程中没有足够的时间或条件去实际试验我们对实际生活问题的解决方案是否合理。对于开放性问题,我们只能针对如何解决问题提供建议。因为无法真正试验这些建议能否奏效,所以我们必须以其他方式做出评判。评判的基准是按照我们的设想,实际尝试这些解决方案会产生什么效果。评判的工作可以由老师或其他学员完成。但练习的重点不是评判提出的解决方案,而是生成不同方法。在可行的情况下,我们要认可提议甚至是进一步深化提议,而不是直接否决提议。行使评判权的情形只有一种,就是提议偏离问题太远,参与者的关注点已经不再是如何解决问题。虽然大家在对这个问题的讨论中生成的信息可能事实上解决了另一个问题,但问题解决练习的目的还是努力找到我们给定的问题的解决方案。

封闭性问题有明确的答案。解决方案要么是可行的,要么是不可行的。对于封闭性问题,可能只有一种解决方案,但更多情况下是有多种解决方案的。最好是能找到多个解决方案,我们不建议只找到最佳方案便停止。封闭性问题要足够简单,因为要能在简单的环境下便可以解决这个问题。或者,我们可以借助一个像数学那样的符号系统,设立一个自己的对真实世界的建模。但最好还是避开纯粹的数学问题,因为解决数学问题需要很多算法和知识。有各种可以用语言解决的语言问题,虽然其中一些涉及最简单的数学运算,但答案还在于看待问题的方式(例如,有一列鸭子排队往前走,有两只鸭子走在一只鸭子的前面,有两只鸭子走在一只鸭子的后面。问一共有几只鸭子?答案是三只鸭子)。我们可以将平时碰到的这类问题随时记录下来,以便备用。有一点很重要,提问题不能玩文字游戏,因为老师不能给大家留下是在通过双关语或其他手段开玩笑的印象。

很有用的一类问题是人为设定的封闭性机械问题,这类问题针对的是真实事物,例如,如何拿着长梯子穿过窄房间。设定这种问题很容易,只要选一项简单而直接的活动,然后限定起始条件即可。例如,“如何在不把水杯从桌子上拿起来的情况下清空一杯水?”再例如,“如何用报纸带走1.5升的水?”对于这种问题,我们在界定起始条件时一定要极其谨慎,不能在事后回过头来说某些因素是假定的或想当然的。例如,如果题目要求是将明信片剪成特定的形状,老师不能说“但我没说你们可以折叠这张明信片”或者“题目一开始就假定不能折叠明信片,否则这道题就太简单了”。这一点很重要,因为如果你教学员在解决问题的过程中预设条件或设定界限,就相当于和水平思考的原则直接相悖。因为水平思考的目的,就是质疑这些假设的局限性。

很多这种人为设计的封闭性问题可能看似微不足道,但即便如此也没关系,因为我们可以从中分离出解决问题的过程,并用来解决其他问题。我们的目的只是探寻问题解决的过程而已。

除了开放性问题和封闭性问题,另一种问题也适用于课堂环境,但需要事先做好准备。练习中,老师给学员布置已有解决方案的问题,但解决方案暂时保密。老师要事先思考在假设尚未发现解决方案的前提下该如何表述问题。问题必须是学员不熟悉的。例如,如何制作塑料桶或塑料管?老师知道可以采取模塑、真空吸塑、挤塑成型等方法,但这些答案到最后才能公布,因为先要鼓励大家各抒己见。老师要事先询问是否有人知道问题答案,因为必须事先嘱咐知情者不要透露答案,或者让他等到练习结束时再说出来。也可以让学员独立写下提议,以避免知情者打搅。设定这种问题时可以发挥想象,也可以通过阅读杂志(科学、技术类杂志等)或逛展览找灵感。对已有发明物进行再发明不会造成任何不良后果,这是一种很好的实践。



设计


设计实际上属于问题解决的特殊情形,因为设计的目的也是使状况达到期望的状态。有时我们希望通过设计弥补某些缺陷,但更多时候我们希望借此带来新的事物。因此,设计比问题解决更具有开放性,也更需要创意。问题解决是将明确的目标和明确的初始条件连接起来,而设计只有一个大致的初始条件,朝着一个大致的目标前进。

设计不一定要画图,但在水平思考练习中,画图的方式会更有效。图不一定要画得多好,只要把所要描述的意思以视觉形式清晰呈现出来即可。

图上可以添加注释,但一定要简明扼要。画图的优点在于它和口头描述相比更细致。因为语言可能很笼统,但线条落笔的位置一定是确定的。例如,如果要设计土豆削皮机,很容易听到这样的回答:“土豆从那儿进去,以便清洗干净。”但如果是画图,我们可能会看到图22-1中的效果。设计者想要用桶装水来清洗土豆,将水桶装进土豆削皮机的最佳方式,就是让机器倾斜——这样水位也应该是倾斜的。如果单纯依靠口头描述,这种桶装水的习惯用法就不会表达得如此清晰。

图22-1  土豆削皮机



比较


设计练习的第一个目的,就是表明实现某个功能有多种方式。一个设计师或许只能想到一种或几种方式,但多个设计师就会想到许多种不同的方式。因此,只是让一名设计师看看其他设计师的设计,就足以展示看待事物的方式可以如此多种多样。设计环节的目的不是教授设计本身,而是教授水平思考——教授大家以不同方式看待问题的能力。

练习时,给学员布置一个笼统的设计主题(苹果采摘机、能在崎岖不平的路面上行驶的车辆、土豆削皮机、防洒的茶杯、重新设计香肠、重新设计雨伞、理发的机器等),要求学员完成具体的设计任务。为便于比较,最好只布置一个设计题目,而不是让学员从清单里自行选择。之后将学员的设计作业收上来进行比较。

可以比较整体设计(如是将苹果从树上采摘下来还是晃动果树使苹果掉下来),也可以比较特定功能(如是用机械手臂来采摘苹果还是利用机器上孔洞的吸力)。



惯用组合


在检查学员的设计作业的过程中,老师应该能迅速识别出惯用组合。惯用组合指的是从另一情景下直接照搬过来的标准的功能实现方式。例如,水桶和其中用来清洗土豆的水就是惯用组合。设计练习的第二个目的,就是指出这些做事情的标准方式,并证明这些标准方式并不一定是最好的。

老师在指出惯用组合时不要做任何评判,也不能带任何谴责的语气。在设计过程中,我们总是需要先了解惯用组合才能继续发展找到更合适的设计。老师只需要指出设计的哪些部分属于惯用组合并鼓励设计者继续深化思路即可。

有时可能整个设计都属于惯用组合。在设计能在崎岖不平的路面上行走的汽车时,有一个小男孩画了一个配备了大炮、机枪和火箭导弹的军用坦克(见图22-2)。整个设计都是从电影、电视、漫画或百科全书中直接借鉴而来的。

图22-2  小男孩画的坦克

通常情况下,惯用组合只占整体设计的一部分。在苹果采摘机练习中,一名学员画的是一个巨大的机器人正从树上摘苹果。机器人的头部有一根天线,从它身后人类手中的遥控器处接收信号。这个机器人五官齐全,甚至还画了睫毛。另一位学员画了一个盒子一样的结构,用简单的圆盘来代替头部。这个结构有两条腿,两只简单的采摘臂,每只采摘臂的末端还画了五根手指。另一份设计作业直接省略了腿部,将圆盘一样的头部变成了一只刻度盘,指针可指向“快速、更快、停止”,它同样有两只手臂及其末端的五根手指。另一份设计作业省略了头部,但保留了手臂。最复杂精细的一份设计作业画了一台小型可移动滑轮车,车上的一根长臂伸向苹果方向。手臂的末端是一只完整的手,保留了五根手指。有人可能觉得采摘功能是通过手指实现的,但双手的中央有一个黑洞,旁边的注释写道:“苹果从这个洞吸进去”。这一系列惯用组合从完整地复制人体结构,演变到有五根无用手指的机械手。

正如前文所述,我们在设计过程中总要经历惯用组合,可以采取下述方式处理:

1.修剪与分离。将完整惯用组合所有无关紧要的部分都修剪掉,就好像修剪蔷薇丛一样。例如,在一份复杂的土豆削皮机设计中,设计者想要添加炸土豆条的功能,于是在机器上装了一只带手柄的煎锅。因为土豆进锅出锅都靠机械传输,所以手柄显然是多余的。

通过反复修剪,我们会逐步将惯用组合浓缩到只剩真正有用的部分(这是工程学的分支学科价值工程学的研究主题)。修剪可以是一个循序渐进的过程,每次都去掉很小的部分,也可以大刀阔斧。例如,对于坦克这种设计,我们可以一下子将作战功能都去掉,只留下履带部分。如果思路跳跃过大,就应该采取分离而不是修剪的方式。修剪和分离都是打破概念的过程,因此运用两者的过程就是脱离刻板模式的水平思考过程。

2.抽象和提炼。从某个角度讲,抽象和提炼只是分离的一种形式。抽象出惯用组合的关键部分,就相当于将所有其他部分分离出去。但这两个过程在实践中是不一样的。抽象和提炼只需要辨认并抽离重要部分,而分离则需要从整个惯用组合入手,一点一点地去掉不重要的部分,直到只剩下重要部分。

抽象出的产物可能是惯用组合实际的组成部分,也可能是无形的东西,代表看待惯用组合的某种特定方式。比如,我们可以将功能的概念进行抽象化,虽然这个概念也来自惯用组合,但它只是一种特定的描述,并不是组合的实际组成部分。但不管怎样,它也是由惯用组合引申而来的。以苹果采摘机为例,“采摘”就是直接来自“人手”这一惯用组合的抽象化功能。

3.组合。组合就是将不同来源的惯用组合整合在一起,形成从没见过的新组合。整合的过程可能只是简单地添加功能(履带、伸缩臂、用于采摘苹果的机械手),也可能是对功能的升级(例如,在重新设计人体时,将鼻子改装到腿上,因为距离地面越近越便于追踪气味)。

上述处理惯用组合的不同方式包含了选择与组合的基本过程,而选择和组合是所有信息处理系统的基础。这些过程如图22-3所示。

图22-3  修剪、分离、组合



功能


功能不同于事物,功能是对发生了什么、还将发生什么的描述。所以我们很容易想到某些特定的物体或物体排列方式是惯用模式,却忽略了功能也可能是惯用模式。

任何一个设计的例子都包含多层次的看待功能的方式。我们可以从最笼统的描述开始,一直深入到最具体的描述。例如,在苹果采摘机的例子中,功能描述可能分为以下层次:使苹果最终落在既定地方,将苹果与果树分离,拾取苹果。通常情况下,我们不会全面分析这种多层结构,而是会对功能进行具体描述,比如“采摘苹果”。描述越具体,思路就越受禁锢。例如,使用“采摘”这个词,就相当于排除了将苹果从树上晃下来的可能性。

为摆脱功能概念太过具体对思路的束缚,我们可以沿着一层层的功能往回推,从具体描述回到笼统描述。用语言表述,就是“不是摘苹果,而是拿掉苹果;不是拿掉苹果,而是将苹果与果树分开”。脱离过于具体的功能概念还有一种方法,就是按水平思考的方式逆向思考。所以不要说“从树上摘下苹果”,而要说“将苹果与果树分开”。

老师给一群孩子布置的作业是设计防洒茶杯,他们想出了各种各样的有效方法。第一种方法就是设计不会被打翻的茶杯。达到这一目的有三种方式:从天花板上垂下长触手以固定茶杯;在桌子上涂“黏性材料”固定茶杯;将茶杯做成金字塔形状。第二种方法,就是保证即便茶杯被打翻,里面的液体也不会洒出来。具体方式是给茶杯加一个特殊的盖子(想要喝水时就按一下盖子上的搭扣)或者将杯子做成特殊形状,保证无论杯子如何倾斜,液体都稳稳地留在杯底(就像不会洒的墨水瓶一样)。

关于功能我们可能会有这样的困扰:一旦限定了具体功能,设计的思路就基本固定了。因此我们还要注意创造出关于不同功能的想法,而不仅是实现某一具体功能的方式。

在设计过程中,关于功能的抽象和提炼是推进思路的有效方式。如果我们拘泥于某一种具体方式(采摘苹果的机械臂),就无法继续深化思路。但如果我们从这一具体方式中抽象提炼出功能,就可以去探索实现该功能的其他方式(具体过程见图22-4)。老师在比较学员作业时,可以强调不同设计方案只不过是实现相同功能的不同方式,也可以强调从不同的功能概念可以引申出完全不同的方法。

在介绍功能的过程中,老师要讲清楚两点:

1.功能的抽象和提炼,能帮助我们找到实现这一功能的不同方式。

2.我们应该怎样转变对功能的特定想法,以便想到新方法。

实践中,我们可以使用下述语言引导对方:“这只是实现采摘功能的一种方式——你还能不能想到其他方式?”还可以说:“实现采摘功能虽然有很多不同方式,但也只代表看待问题的一种方式。假设我们暂且将采摘功能放在一边,想想如何将苹果和果树分离。”

图22-4  功能的抽象和提炼



设计的目标


对于一个设计问题而言,很少只有一个目标。通常情况下,一个设计问题会包含一个主要目标和多个不太明显的次要目标。例如,在苹果采摘机这个设计课题中,主要目标就是采摘苹果。但在实现主要目标的过程中,我们可能会牺牲掉其他目标。晃动果树以收获苹果的做法,虽然能满足主要目标,却会造成苹果损伤。由庞大的机器来完成采摘工作,可以同时满足收获苹果和不损伤苹果两个目标,却可能不及手工采摘经济划算。因此,关于这个设计课题我们发现了三个目标:采摘苹果、不损伤苹果、保证机器作业比手工作业更划算。当然还会有其他的目标,例如,机器可能要匀速运行,或者体积上要符合一定的要求,才能在标准园地的果树之间自如穿梭。所有这些目标,需要在描述理想中的机器时说清楚,否则的话,可能到了检验设计的效果时,这些目标才会显现出来。

有些设计者可能会在整个设计过程中一直关注所有目标,所以他们的进度往往很慢,而且某个想法只要不符合其中任何一个要求,就会立马被否决掉。还有些设计者会专注于如何满足主要目标以迅速地推进设计思路,等发现某个解决方案后才去思考是否能同时满足其他目标。后一种方法虽然更有利于启发思路,但在敲定方案之前必须进行全面评估,否则可能因为忽视某个重要目标而酿成灾难。这项评估工作最好留到最后,而不是每到一个步骤评估一次,这样才能避免中途否决本身不全面但有助于引申出其他更好想法的想法。



设计与水平思考


这部分不是讨论设计本身,而是说明设计过程常用到水平思考方法,是练习水平思考的理想背景。在设计的过程中,我们总是要重组概念、发现并规避惯用组合,不断地生成新方法。

本节的很多例子都来自7~10岁儿童的设计作业。这些儿童相对成人很单纯,所以他们在设计过程中的表现相对成人稚嫩很多。但这些例子的好处在于能更清楚地体现设计的过程及设计过程中的问题。这些问题之所以会出现,不是因为孩子还小,而是由大脑处理信息的方式直接造成的,所有年龄层都会表现出相同的问题,只是明显程度不同而已。

设计环境的第一个目的,是鼓励大家形成很多的方案;第二个目的是使大家不满足于现有方案,努力寻找更好方案;第三个目的,就是解放思路,避免被惯用模式束缚。这三点目的,呼应了水平思考的意义。



练习


老师给学员布置一道设计题目,每位学员的任务内容相同。每份设计作业都要画图表示。图上可以添加简单的注释以说明操作方法,也可以添加更全面的介绍。但这种介绍只能涉及图中已有内容,不能用来取代图本身。每个设计项目安排半小时就足够了,因为老师关注的是设计过程本身,设计方案是否出色并不重要。

布置设计题目时,有些学员可能会追问更多信息。例如,如果课题是设计能在崎岖不平的路面上行驶的车辆,有学员可能会问崎岖不平的路面具体是什么情况。虽然这些提问完全合理,而且实际设计课题通常也会明确限定目标,但在练习中最好不要做任何规定,允许大家自行做出限定。只有这样,学员作业才会更加多样化。在讨论作业的过程中,老师可以点评学员满足主要目标及其他目标的方式,但切记不要批评没有满足题目并未明确提出的要求的设计。

交上来的作业可以现场讨论,也可以留到下一次上课时进行评估讨论。如果可能,最好在讨论前先展示大家的成果。

如前文所述,讨论的重点应该放在比较实现功能的不同方式和发现惯用组合上。在比较作业的过程中,不要评选最佳设计,以免约束大家的想象力。如果老师确实希望表扬优秀的设计,可以将点评的重点放在原创力或经济效益等具体细节上,不要笼统地评个“优秀”。或者,老师也可以选择“有趣”“不寻常”“新颖”等词语来点评。最重要的是,老师切忌批评任何具体的设计方案。因为这种批评没有任何好处,只会约束大家的思路。如果老师希望学员能发扬某种特质,可以表扬做到了这一点的学员,但不要批评没做到这一点的学员。最好不要让学员公开评判他人的设计(也就是说,不要在课堂上要求学员做出评判)。

这一部分介绍了针对设计项目的建议。总体而言,设计是发明新事物(如理发机)或改良现有事物(如重新设计梳子)。设计的题目可简单,可复杂。整体而言,简单的机械设计比抽象想法更合适。可以让大家重新设计任何日常用品,如电话听筒、铅笔、自行车、火炉、鞋、书桌。



设计的可行性


老师的作用并不是认真分析每份设计作业,在淘汰掉不可行的方案后筛选出合理而可行的方案,但即便如此,老师还是希望学员以可行性为设计目标,不要太天马行空。不同年龄的学员所掌握的机械知识水平明显不同,但任何情况下练习的意义都不是检验他们的知识水平。老师可以时不时地选出某个明显不具有实际可行性的设计方案,并向大家展示虽然方案本身不具有实际可行性却能引申出有用的想法,这就足够了。老师评判的标准并不是设计方案是否可行,而是设计者是否在朝着可行的设计方案努力(即使其他人都认为他的方案不可行)。如果对方案存有疑惑,老师可以什么都不说,忽略该设计方案就可以了。