提升解决问题能力的可拓创新方法-企业版v.ppt

提升解决矛盾问题的能力 可拓创新方法简介,李兴森 管理学博士，高级工程师 中国人工智能学会可拓工程专业委员会秘书长 Email： 手机提纲,历史回顾篇 理论体系篇 方法工具篇 实践应用篇,历史回顾篇,中国古代的智慧,在上下五千年的历史长河中，涌现出无数个耳熟能详的智慧故事： 曹冲称象 司马光砸缸 孙膑围魏救赵 诸葛亮空城计、草船借箭 ,中国当代的智慧,当代中国，智慧的故事也不绝于耳： 周总理智答记者（金笔、国库、国宝） 王石的广告 高管的座次 应聘的故事 ,西方的智慧,拿破仑作战方法 以一支3万人的装备很差的军队，同反法联盟进行了14次会战，70次战斗，先后歼敌20余万，粉碎了第一次反法联盟的武装进攻。 “在四天内打了四次战役和六个遭遇战，总共杀伤敌军六千人，俘虏二万五千人“。,国学精华,易经 道德经（道家阴阳理论） 儒家哲学 哲学（辩证法）,矛盾无处不在,客户关心的问题：交期准，质量稳定，交货快，价格低 老板关心的问题：赚钱多 员工关心的问题：福利待遇高，多休息 HR：用人时没有，不用时人多； 粉末超细加工与均匀混合 日常生活的矛盾,生活中的矛盾问题,婆媳矛盾 儿童教育的矛盾 师徒法学难题,知识=智慧？,聪明有无规律可循？ 如何使普通人拥有创新性解决问题的智慧？ 如何将可能的创新性解决方案尽收眼底？让孙悟空跳不出如来佛的手掌。,知而智，智而行，行而达,创新方法探索的历史,头脑风暴法,18世纪,19世纪,20世纪,21世纪,试错中的损失远大于 自然灾害的损失,爱迪生灯丝：6000次 碱性电池：50000次,产生式系统 （数学建模和细分）,TRIZ,可拓学,自由工作者,试错法,仿生创新法,试错法的发展,思考,Two things make the company great, ideas and the people who have them. 思考与分享：你在工作、社会中是如何创新和解决难题的？,灵感思维的特点： 突发性 随机性 跳跃性 兴奋性,直觉,智慧的自由创造,灵光显现,猜测,第六感,顿悟,中国学者的思考,能否用形式化的方法解决矛盾问题? 能否用计算机处理矛盾问题？ 能否找到解决矛盾问题的各条路径？,可拓学,回顾：可拓学的发展过程,（1） 形成概念与基本思想孕育阶段 1976年 选题 1981年 北京宣读论文，开始建设新学科 1983年“可拓集合和不相容问题” 科学探索学报1983，1 (英文稿于1990年在钱伟长主编的 “中国应用数学与力学进展”发表),从一个人发展为一支海 内外研究队伍,1)召开了11届全国可拓学研讨会； 2)组织了6 次专业学术讨论会，在台湾举办了3期 可拓学研习班； 3)建设了可拓学研究基地广东工业大学可拓工 程研究所,招收了18期研究学者,遍布20多省市。 4)成立了中国人工智能学会可拓工程专业委员会， 组织海内外可拓学研究者进行研究。,2006 在哈尔滨工业大学召开全国第11届可拓学年会,可拓策略生成系统 可拓软件的研制 可拓学学术委员会 中国人工智能学会可拓工程专业委员会青年部 可拓联盟(QQ群号：28141102),理论与方法体系,1987 物元分析 广东高等教育出版社 1994 物元模型及其应用 科学技术文献出版社 2000， 第二次印刷 1995 从物元分析到可拓学 科学技术文献出版社 1997 可拓工程方法 科学出版社 2000，第二次印刷 2001，台湾（繁体字版） 2003（英文版） 2000 可拓营销 科学技术文献出版社 2001，台湾（繁体字版） 1999 可拓论及其应用 科学通报21期 2000 可拓工程研究 中国工程科学12期 2002 可拓策划 科学出版社 2003 可拓逻辑初步 科学出版社 2004，第二次印刷 2003 Extension Engineering Methods， Science Press 2006 可拓策略生成系统 科学出版社 2007 可拓工程 科学出版社 ( 7月出版 ),各界对可拓学的评价,美国诺贝尔经济学奖获得者赫伯特亚西蒙教授 2004年5月，科技部科技成果管理办公室发布可拓学研究成果，以中国科学院吴文俊院士和中国工程院李幼平院士为首的鉴定委员会对“可拓论及其应用研究”的鉴定指出：“经历20多年连续研究，蔡文教授等人已经建立一门横跨哲学、数学与工程的新学科-可拓学，它是一门由我国科学家自已建立的、具有深远价值的原创性学科。” 台湾社区学校,理论体系篇,介绍提纲,可拓学是什么？ 可拓学干什么？ 可拓学如何用？ 你用可拓学可以干什么？,创新的本质,可拓学是什么,可拓学是提升创新思维并用于帮助解决矛盾问题的指南针和地图。,可拓理念,万事万物都是可以拓展的 现实世界中任何矛盾问题都有解决方案 解决矛盾问题有规律、方法可循,我们生活在可拓世界,物的可拓性防火板、防火纸 空城计：实向虚拓展 事的可拓性救赵向围魏拓展 关系的可拓性谋交 可拓世界 万物具有可拓性 万事具有可拓性 关系具有可拓性 知识具有可拓性 概念思想理论、方法推广、应用,纷繁复杂的世界其实很简单,物,量值,属性,事,关系,量值,属性,量值,属性,世界万物,方法1：基元思维 收集整理信息并结构化为资料库，打好解决问题的基础,基元思维举例,事元基本属性：客户、目标、输入、输出、评价标准、 支配对象、施动对象、接受对象、时间、地点、程度、方式、工具。,课后辅导,事物有哪些常用属性和量值？,如何保证发散思维的全面性？,系统思考 组件：成分、性质、状态、时间要素、地点要素；实部、虚部； 结构（关系元） 功能（事元） 方向性：逆向发散 传导性：发展变化 天龙八部法,从局部到全局,新西兰 南岛,北欧附近天蝎座,某海湾死亡的武士,南美秘鲁富兰克林？,方法2：大系统思考,从宏观角度思考 什么是企业？ 从全局角度思考 足球运动 全方位思考问题 换位、换角度思考,2.1 虚虚实实,喝水的杯子 企业与人,2.2 软软硬硬,1个和尚-3个和尚没水喝 三个臭皮匠-诸葛亮,金刚石,石墨,美丽的雪花,H2O,2.3 负负正正,药品的疗效和副作用 塞翁失马,2.4 潜潜显显,一杯水的重量,一杯水有多重？ “这杯水的重量并不重要，重要的是你能拿多久？”拿一分钟，谁都没有问题；拿一个小时，不少人可能觉得手酸；拿一天，可能得叫救护车了。其实这杯水的重量是一样的，但是你若拿得越久，就越觉得沉重。,从物质性考虑，可分为实部与虚部（王石起家） 从结构性考虑，可分为硬部与软部（雪花） 从对立性考虑，可分为正部和负部（药品副作用） 从动态性考虑，可分为显部和潜部 （墨盒、洗照片, 儿童玩具的危害）,方法2大系统分析方法,哈工大邹教授例子,实资源与虚资源 实如企业的人员、资金、厂房、设备、土地等有形资产 虚企业人员的智力、知识、名声、品牌、专利、信息和空间等。,企业资源例子,硬资源与软资源 硬资源包括资金、厂房、设备、人员等资源的组成部分 软资源包括企业内部资源间的各种关系，企业与外部的各种关系等 正资源与负资源 正资源，是对某特征而言，起促进作用的资源；负资源就是对某特征而言，起阻碍作用的资源。（利润） 显资源与潜资源 显资源是明显存在的，可以直接利用的资源。 潜资源是企业的没有明显存在、 或虽然明显存在但无法使用，随着时间的推移和一定的变换,成为可以被利用的资源的那些资源。,可拓学干什么用？,变“不行”为“行” 变“不是”为“是” 化“对立”为“共存”,康托集合 模糊集合 可拓集合,如何进行系统转化？,应用范围,可拓学是解决矛盾问题的 矛盾是普遍存在的 可拓学是可以普遍运用的,方法工具篇,可拓学如何使用？,方法工具提纲,全发散思考方法 拓展分析方法 路径选择地图法 转换桥方法 优度评价方法 可拓策略生成软件工具,方法3：全发散方法,一物多征 一个初中生数学考试56分，家长却高兴地请他吃麦当劳，为什么？ 一征多物 防火板-防火纸 一征多值 墙壁装修的颜色,拓展分析,发散分析 蕴含分析 相关分析,小结,世界的本源很简单 发散思维有章可循 万变不离其宗！,方法4：拓展变换5法,置换、扩缩、增删、组分、复制变换5种变换,工具1：目标实现地图,变换对象,变换路径,条件 目标 条件与目标,基元 准则 论域,工具2：转换桥工具,深圳,香港,分割、连通、转换,工具3：基本策略生成九宫图,潜部-扩大缩小,富翁休蒙克看中了一块地，市值2亿马克，但竞争者很多，为了得到场地，而价格又不至于被抬高，于是蒙克布下了一个陷阱。他先找了地主的经纪人，表明了自己买地的意向，但经纪人狮子大开口要5亿马克，蒙克回答：“5亿马克？不算贵，我愿意购买。”地主知道这个情况后，很高兴，就回绝了其他的竞争者，可是随着日子一天天的过去，蒙克始终没有定夺下来，最后经纪人进退两难只好以1.5亿马克成交。,正负变换,加州海岸的一座城市，面对城市一边满是陡峭小山和另一边因为地势太低而每天都要被倒流的海水淹没一次的土地，开发商都无奈地感慨。一名普通职工杰克，看到这一情况欣喜若狂，立刻预购了那片土地，他将陡峭的小山炸成松土，再用推土机把泥土推平，又雇了车子把多余的泥土倒在低地上，这样那一片就成了漂亮的建筑用地，建筑商蜂拥而至，争相抢购，杰克也成了一名大富翁。,施乐914,传统的湿式复印机不但在复印时必须使用化学液体，而且必须使用表面涂有感光药物的复印纸。“施乐914”干式复印机则无上述的麻烦，因此大受欢迎。 当时美国法律规定，任何产品的定价超过成本10倍时，即不得销售。然而每台成本只有2400美元的“施乐914”复印机，却被威尔逊定出29500美元的高价。这样的高价，不但市场无人问津，而且法律也禁止销售。这正中威尔逊的心意。他不想卖产品，只想卖服务。换言之，“施乐914”只出租不出售。 因为复印机和电脑非常类似，维修相当麻烦，不出售机器，就不会有许多维修的麻烦了。所以威尔逊干脆提高售价，采取只租不售的经营方式。事实证明威尔逊的决策非常正确，出租复印机的利润千倍于销售复印机的利润。,利润分析,商品利润 = 卖价 成本 卖价能不能卖高？ 如果卖价不能提高的话，那么老板想多赚钱，只有什么招？ 成本（降低） = 原材料+人工+费用+税 组合分解变换： 利润 = 销售额 成本 成本 = 可变成本 + 固定费用 利润 = 销售额 可变成本 固定费用 销售额 可变成本 = 有效产出 在固定费用不变的情况下，提高有效产出，从而降低企业单位有效产出分摊的固定费用,达到降低成本的目的。 单纯就成本而降成本的办法，空间极其有限，而采用提高有效产出的办法来改善，则改善空间近乎无限。,初等创新方法,三条路径 条件、目的、关系 四种基本变换 置换、增删、扩缩、组分 四种基本运算 与、或、积、逆,工具4：可拓创新方法矩阵,变换路径 条件 目标 关系 变换对象 基元 论域 关联准则 变换方法 基本变换：置换、扩缩、增删、组分、复制 传导变换方法 逆变换 变换的运算与复合方法,创新策略生成魔方,三条路径,三类对象,四种变换,334=36种方案,问题描述,组合与运算,目标变换,条件目标同时变换,论域变换,准则变换,元素变换,置换变换,增删变换,扩缩变换,组分变换,逆变换,复制变换,物元变换,事元变换,关系元变换,条件变换,论域变换,元素变换,物元变换,事元变换,关系元变换,可行解,可行解,可行解,可行解,可行解,可行解,可行解,可行解,可行解,可行解,可行解,可行解,问题的解空间路径图,转换桥方法,拓展分析,创新辅助工具演示,启发创新思维的工具 人机交互，以人为主,软件演示,其它可拓方法,中介变换（过渡、催化、切合） 补亏变换 逆变换 转换桥 蕴含系（日本买瓷器）,政府号召农民种植优质土豆，结果无人响应。 在主要道路旁边靠近农场的地方，划出一片地， 拉上铁丝网，派上士兵站岗。睁着眼，闭着眼， 让人们偷几个土豆回家，结果优质土豆推广极其迅速。,可拓方法,创新变得很简单,创新,很高要求的思维能力， 非一般人可为,工作记录 和信息收集,路径选择,按部就班的变换,方案组合与评价,创新方案,创新方案n,普通文员,普通人,一般业务水平,一般业务水平,实践应用篇,可拓工程,可拓产品,可拓策略生成软件 可拓软件 可拓数据挖掘软件 可拓刑侦软件 产品设计软件 可拓检测产品 可拓控制 可拓控制产品,案例,1979年6月出生于江苏省如皋市 1998年9月考入北方交通大学机电学院； 2001年接触学习了可拓学 中国人工智能学会可拓工程专业委员会副秘书长（2008年10月至今）、常务委员兼青年部部长（2006年8月至今）,指导学生科技活动获奖情况,2007年指导学生获 第四届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛特等奖一项、二等奖一项； 2006年指导学生获 首都高校第三届机械创新设计大赛二等奖两项、三等奖两项； 2005年指导学生获 第九届“挑战杯“飞利浦全国大学生课外学术科技作品竞赛 三等奖一项； 2005年指导学生获 第三届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛一等奖一项、二等奖两项； 2004年指导学生获 首都高校第二届机械创新设计大赛三等奖一项。,6项专利,姚燕安，秦建军，邓丽，查建中 . 电机齿轮一体化传动装置（发明），专利号： ZL03154482.7；（已经转让） 秦建军. 节能环保分体式电冰箱（实用新型），专利号：ZL200320100531.5. 秦建军. 独立循环式太阳能暖气（实用新型），专利号：ZL200320100532.X. 秦建军，王跃进，姚燕安，刘永峰. 圆柱凸轮电机（实用新型），专利号：ZL2005200007191. 姚燕安，郝艳玲，秦建军. 一种折叠变形机构（实用新型），专利号：ZL200620004455.1. 郝晓地，戴 吉，秦建军，胡沅胜. 一种泥水分离装置（实用新型），专利号：ZL一种泥水分离装置.,利用论域变换求解新型减速器（解决结构紧凑性问题）,U机械部分， U1控制部分，U2动力部分,案例,利用置换变换求解新型传动装置（解决单一运动输出问题）,利用增删变换求解省去联轴器的减速器（结构紧凑性）,主要奖励及荣誉,北京市工会：北京市教育创新标兵，2007. 北京建筑工程学院：十五科技工作先进个人，2006； 北京交通大学：三好研究生，2006； 中国人工智能学会可拓工程专业委员会：中国人工智能学会可拓专业委员会先进工作者，2004，2008. 北京市教委：北京地区高等学校优秀毕业生，2002； 北方交通大学：学有专长本科生，2002； 北方交通大学：2001年校园十大新闻人物； 共青团北京市委、北京市科委等五部门：首届“挑战杯”首都大学生课外科技作品竞赛二等奖，2001； 北方交通大学：北方交通大学第二届机械创新设计竞赛一等奖，2001；,秦建军,办公室电话传真电子邮箱地址：, 通讯地址：北京建筑工程学院机电系（100044） 感兴趣的方向为产品开发、新概念机器设计、项目前期策划等 中国人工智能学会可拓工程专业委员会副秘书长（2008年10月至今）、常务委员兼青年部部长（2006年8月至今）,公司用可拓学可以干什么？,运营管理层面的创新思维 竞争制胜 技术层面 新产品研发 技术难题攻关 人员组织 和谐、自适应式管理,产品创意生成创造法,第一创造法：从需要出发创造新产品 不仅可以创造全新产品，还可以创造行业、开 创蓝海 第二创造法：从已有产品出发创造新产品 这是开发系列产品或组合产品的常用方法 第三创造法：从产品的缺点入手创造新产品 这是开发更新换代产品、衍生产品的常用方法,动态分类（变换下的分类） 元素所属的类是可变的 类内有异,可拓客户分类,客户转化,？,Rule 2: (4514/1177, lift 2.3) 总共发信种类 class -1 0.739,Rule 3: (3989/1475, lift 1.9) 总共发信种类 0 W13PDWEB登陆IP个数 class 0 0.630,知其然不知其如何然,案例1,小虎同学希望评为A中学的三好学生，这里评三好学生要求：第一，历次英语考试平均成绩90分以上，第二，要求至少担任过一学年以上的班干部，第三，组合素质良好以上。但他的英语考试成绩平均只有85分，离要求的分数差5分，所以就评不上三好学生。那么通过什么方法让这个学生评上三好学生呢？,我们最先想到的就是让他好好学英语，把平均分提高到85分以上，这是从条件出发，对小虎的英语成绩这个属性的量值做增加变换；第二是从目标出发，为什么你一定要在A中学评一个三好学生呢？干脆转学到对面的B学校，评一个B学校的三好学生条件足够了。这就是对论域（所在学校）的置换变换。第三，对准则进行变换，跟学校校长建议，把评三好学生的标准由90分以上变成85以上，这个学生就可以评三好学生了。还有从条件和目标同时出发，一方面提高自己的英语成绩，参加全国英语比赛拿一等奖，同时提出要转学到B学校，A学校不愿意优秀学生流失，所以因获奖原因特批小虎为三好学生。,古希腊历史上有一个典型的矛盾问题师徒法学难题,有一个叫欧提勒士的人，向普罗塔哥拉斯学法律，两人定下合同：学生先付一半学费，另一半学费待毕业以后，欧提勒士第一次出庭打赢官司时付清。欧提勒士毕业后迟迟不出庭打官司，老先生年迈需要钱，就向法庭提出诉讼，并认为一定获胜： 1、 如果欧氏这次官司打胜，那么按照合同，他应付给我另一半学费； 2、 如果欧氏这次官司打败，那么按照法庭判决，他也应付给我另一半学费。这次官司欧氏或者打胜，或者打败，所以他总应付我另一半学费。 师良徒高。老先生没料学生也提出了一个相反的判决方案： 1、如果我这次官司打胜，那么按照法庭判决，我不应付普氏另一半学费； 2、 如果我这次官司打败，那么按照合同，我也不应付普氏另一半学费。这场官司或者打胜，或者打败，所以，我不应付普氏另一半学费。 这场官司当场就难倒了法官，无法作出判决，只好记载到案卷中留待后人解决。没想到，“师徒法学难题”竟然会成为一个千古法学难题、千古逻辑难题、千古哲学难题流传至今。,判决书：根据两人的合同，欧提勒士第一次出庭打赢官司的条件不具备，所以无需付另一半学费，学生胜诉。 这时普罗塔哥拉斯老师肯定抗议：“欧氏这次官司打胜，那么按照合同，他应付给我另一半学费！” 法官：“你确定要起诉你学生，要求应得的学费吗？” “当然！” 法官：“下面对普罗塔哥拉斯的第二次诉讼做出判决：鉴于欧提勒士第一次出庭打赢官司的条件已经具备（前面的判决书为证），根据两人定下的合同（学生另一半学费待毕业以后，欧提勒士第一次出庭打赢官司时付清），法院支持普罗塔哥拉斯的第二次诉讼请求，欧提勒士必须付清另一半学费。” 此时学生已经无言以对，只好执行判决，付费。 这样，把一个看似纠缠不清的案件通过事元的分解变换，变换成2个独立的案件，在合同这一唯一的标准下来审理，使这一千古法学难题迎刃而解。,案例3,某公司新成立，向社会招聘职工500名，要求本市户口，计算机操作能力3级以上，男性。应聘的人有1000名，合格的却只有100名。人事部分析不合格的应聘者，发现有二个原因： 1 一部分应聘者，计算机操作能力较差，因而不合格，其余条件都合格。 2 很多应聘者持有非本市户口，不符合本市户口要求。 如何帮他们快速招聘够500名职工呢？,案例,引入基元思维和可拓变换方法，采取三个对策： 1对只是计算机操作水平不合格的应聘者组织培训，提高计算机能力，再通过考试，从中招聘合格的应聘者。 2对可以由女性担任的岗位，一律删除要求男性的条件。 3取消要求本市户口的限制，把招聘范围扩展到全国。 通过这三项措施，公司顺利地完成了招聘任务。 在这三条对策中，第一条是从条件入手，对应聘人员这一对象的属性做增加变换，第二条是准则的变换，第三条是地域范围的扩大变换。通过同时进行这三个变换，使大批原来不合格的人员成为合格的应聘者。这个例子表明，对事物的分类是可以拓展变换的，可拓思维变“不是”为“是”的应用在此可见一斑。,案例4,某企业跟外国企业签订来料加工合同，为外商加工精磨化工原料，要求三种粉末要非常细，而且按比例混合均匀。企业开始用球磨机研磨原料成粉末，磨完了以后再找一个搅拌机搅拌均匀。结果生产的时候发现情况不是想象中的那样，磨的时候粉尘飞扬，损耗非常大，再用搅拌机搅拌的时候，飞扬得更严重，又损耗更多。本来加工10吨原料，加工完了以后只剩9吨了，这可麻烦了，首批交货就因粒度不均匀和混合不均匀而遭到索赔，严重亏损，但如停止继续加工，造成后期合同违约将面临巨额索赔使工厂有倒闭的危险。加工亏损，不加工也要巨额赔偿，怎么办？,案例,企业管理人员和技术人员在可拓思维方法的启发下，从条件入手，先对原料做物元分析，第一步通过一物多征的引导，把原料的属性列出来，发现这三种物质都在60度温度的情况下