可拓集合与创新的三类对象

2022年8月24日14:51:57可拓集合与创新的三类对象已关闭评论

可拓集合理论指出了创新的三类变换对象:变换元素、变换准则、变换论域。下面分别介绍这三类对象。

1 元素

元素是构成集合的基本单位。例如,大学里所有信息管理专业本科新生构成一个大学新生集合A,每一位新入学的信息管理专业大学生就是集合的一个元素。元素可以用基元形式化表达,基元理论详见第3章。

2 准则

准则又名关联准则,是对问题状态或矛盾程度的一种规定。由于这一规定,某些元素不能满足限制条件,从而造成“不可知”“不可行”。当关联准则改变时,不满足原限制条件的某些元素可以变为满足新限制条件的元素,从而使不行变行,不是变是。

准则的改变是解决问题的一条途径。例如,若要求信用卡申请者的年收入在10万元以上才能批准,则年收入在10万元以下的人无法通过审批;但若改为5万元以上即可通过审批,则这些收入在5万~10万元的人就有可能成为信用卡持有者。不同时期可以使用不同的政策,不同地区可以执行不同的规定,在市场竞争中,“游戏规则”的改变等都属于准则的变换。

【故事2-1 挥剑解绳结】

传说古希腊有一座神庙,在两根柱子中间用一根绳子打了一个复杂的绳结。神庙的主持宣称,如果谁能解开这个绳结,必成栋梁之材。许多有学问的人纷纷前往尝试,均难解此结。而年轻的亚历山大看了之后,发现这个“结”确实无法解开。他当即拔出佩剑,挥剑一劈,绳结就开了。

为什么大多数人都想不到这个最简单的解决方法呢?主持并没有说绳结不能砍断,而是由于人的习惯领域的作用,很多人在思考问题时,人为地给问题增加了限制,把“解开”作为不可变的目标。亚历山大拓展了这种限制准则,将解绳的准则从“用手解”变为“用剑劈”,于是问题迎刃而解。

改变活动的规则就可以产生新的产品、新的项目。规则包括市场竞争规则、非竞争规则、自定规则等。例如,如果改变“摄影师给顾客拍摄照片”这一规则为“顾客在照相馆自己拍摄照片”,就是一个新的服务产品——自拍照相馆。自拍照相馆可以有多种类型,如自助拍摄证件照的摄影棚、自助拍摄婚纱照的摄影棚、儿童自拍摄影棚(由父母给儿童拍摄或互相拍摄)等。

这种照相馆充分考虑顾客的要求,给顾客带来自由、随意、自我满足和良好体验的成功感。

又如,老一代的演唱会是“演员唱歌,群众欣赏”,而改变这一规则为“群众唱歌,群众欣赏”,就产生了风靡世界的“卡拉OK”。挑选歌星以前是由专家在演员中挑选的,而把这一规则变为“大众上台,大众评议”,人人都可参加比赛,并由大众投票表决,就产生了如“超级女声”等成功案例。

3 论域

把矛盾问题研究对象的全体称为论域。论域是一个集合,是研究矛盾问题的范围。

在经典逻辑和模糊逻辑中,论域是固定不变的,这反映了人们的一种习惯思维:在某一固定范围内看待所思考问题涉及的对象。其优点是便于在固定的范围内研究问题的解,但也限制了人们的视野。特别是在处理矛盾问题时,一种重要的方法就是跳出习惯领域形成的对象集,如找营销人才不是非到市场营销专业去招聘不可等,其实传媒专业和信息管理专业也可能有营销高手。在客观世界中,在一定范围内是矛盾的问题,在另一范围内却可能是不矛盾的。通过论域变换,可以使矛盾问题转化为不矛盾问题。

“雪是白的”看似常识,但在19世纪初的伦敦,雪有时是灰色的。

“三角形的内角和是180°”看似公理,但在球面几何中,它是错的。

“水在100℃时沸腾”,但在青藏高原,这是错的。

可以看到,在一定条件下正确的话,在另一条件下会变成错误的;相反,在一定条件下错误的话,在另一条件下又可以变成正确的。

在没有外力作用下,“水往高处流”这句话是错的;但在电动机和水泵的作用下,水往高处流,这时这句话又是正确的。

在科学研究中,把数学方法应用于生物领域,产生了生物数学;把生物领域和化学领域的某些理论和方法结合起来,产生了生物化学。很多交叉科学、边缘科学正是通过论域变换实现的。

【案例2-1 月牙形沙丘和喷气式飞机】

在喷气发动机进入市场的40多年过程中,燃烧火焰不稳定一直是喷气发动机需要解决的问题,但这个关键性技术问题一直没有得到有效的解决。火焰不易稳定的问题会连锁产生效率低、耗油率高等问题,甚至会出现振荡燃烧,危及飞行安全。

某大学毕业生在青海工作了十余年。有一次在路过鸣沙山和月牙泉的路上,沙漠里形状各异的沙丘引起了他的注意,其中一个沙丘像一个弯弯的月牙,非常好看。月牙泉和鸣沙山有数千年的历史,那是一个大的月牙形的沙丘。白天去的游客很多,把鸣沙山的沙子都踩了下来,使形状有所破坏,夜里刮了一夜大风,第二天再去看沙丘,已经恢复原状。这个沙丘为什么这么稳定?它能够一直停在那儿,停了几十年、几百年甚至上千年,那必然有它的道理。

后来在读研究生期间,他便把月牙形沙丘的机理移植到航空领域,研究沙丘驻涡火焰稳定器原理。经过刻苦攻关,1980年年底,“沙丘驻涡火焰稳定器原理”试验取得成功,这个发明使得火焰燃烧稳定性在原来的基础上提高了好几倍,除此之外,还增加了发动机的推力,降低了燃油消耗。这项研究解决了航空领域中多年来没有解决的世界性难题,获得国家发明一等奖。

把地理领域中沙丘的形成机理移植到航空领域中,通过论域变换取得了意外的成功。

【案例2-2 应用可拓集合解决招聘难题】

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,发现两个原因:

(1)一部分应聘者因计算机操作能力较差而不合格,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。

如何才能帮助他们快速招聘500名职工呢?基于可拓集合理论,可采取三类对策:

(1)对只是计算机操作能力不达标的应聘者组织培训,提高他们的计算机能力,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,把招聘范围扩展到面向全国。

通过这三项措施,公司顺利完成了招聘500名职工的任务。

在这三条对策中,分别应用了不同的方法:第一条是从条件入手,对应聘人员这一对象的特征做增加变换,使不合格应聘者的特征变为合格应聘者的特征;第二条是准则的变换,使准则中的限制发生变换;第三条则是地域范围的扩大变换。通过同时进行这三个变换,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,可拓集合为变“不是”为“是”提供了理论指导。

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