4.2 问题及求解

4.2.1 问题

关于问题的定义，在不同的时期，不同的领域并不相同。如早在1910年心理学家Dewey定义问题为当一个人不能以已有的习惯或经验来应付面临的情况，人们对现状不满或不知如何获得想要的东西时，问题即已产生；Duncker认为当人们有一个目标而不知如何达到目标时，便是问题；Skinner将没有办法立即获得解答的刺激称为问题；Maier认为在对一个状况所期望的反应受到阻碍时，就是问题；Kepner及Tregoe将问题定义为离开工作标准的一种偏差；Newell及Simon认为当一个人想去获得他想要的东西但不知如何行动时就是问题；佐藤允一认为问题就是目标与现状的差距，是必须要解决的事情；韦氏在线词典解释问题为“苦恼或混乱的根源”；现代汉语词典解释问题为“需要研究讨论并加以解决的矛盾和疑难”。

可以看出，以上各学者给出了不同的定义。他们是从个人掌握的知识和经验、心理期望以及从事情的发展与目标的比对等不同侧面进行的。这反映了问题存在的广泛性与复杂性。综合以上学者们对问题定义的不同观点，研究其共同点，可以给出问题的定义：“期望状态”与“当前状态”相比存在的距离。

Savransky将工程中的问题分为两类，即通常问题和发明问题。所谓通常问题是指所有解决问题的关键步骤均为已知。而发明问题是指对于问题的解，至少有一关键步骤是未知、解的目标不清楚或含冲突的需求。所谓关键步骤是指如果缺少此步骤，则问题不能得到解决。此分类方法适合工程技术问题。Savransky依据发明问题解决理论（TRIZ）的基本原理，对问题的划分是以解决问题的关键步骤是否已知为依据的。这种分类方法能够使问题解决者迅速判断解决问题的难易程度，以及据此应该配备何种水平的解决问题的资源。

【例4-1】小型混凝土搅拌机的滚筒转速较低，如果搅拌机采用电动机驱动，电动机转速较高，需要将电动机的转速降低到与滚筒的转速相匹配。试解决该问题。

该例中需要解决的问题是如何实现减速，属于通常问题。根据经验及已有的研究成果可知，减速器是该问题的解。设计人员可以借助手册或机械设计教材完成减速器的设计，也可向有关减速器生产企业直接订购与该设计相匹配的产品。该问题属于通常问题。如图4-1所示。

【例4-2】我国青海省盛产高品质枸杞，企业收购或种植枸杞晒干后在市场上销售。为了增值，可销售鲜果，特别是能将鲜果销售到中国的东部沿海，企业将获得较大的经济效益。但将鲜果销售到东部的技术问题如何解决？枸杞销售如图4-2所示。

销售枸杞干果，没有什么技术难题。但销售鲜果必须解决的难题是保鲜。枸杞较长时间及运输过程中的保鲜没有人尝试过，保鲜的需求与实现该需求的技术与系统难度构成冲突。解决该类冲突没有直接的经验可以应用，属于全新的问题，解决该问题的关键步骤很难判断。因此，该问题属于发明问题。

4.2.2 问题的解决过程

问题解决是一个过程，该过程由一系列联系在一起的子过程构成，分为6步：定义问题、分析问题、产生可能的解、分析解、选择最好的解、规划未来的行动。问题求解过程不是一个单纯的线性过程，而是存在反馈的过程，如图4-3所示。

定义问题：解决问题的第一步首先应定义感兴趣的待解决问题。设计者或企业有关人员，要决定希望取得什么结果，并记录下来。人们的头脑中经常会产生一些问题的设想，如果没有显然的解决方案，很快就忘记了，记录下希望解决的问题，以及希望得到多少结果。不仅记录问题，还要检查问题是否正确或有意义。

分析问题：问题解决的第二步是检查我们现在的位置、问题情境、问题所包含的内容等。如什么是当前产品、服务、过程的效益？如何与目前的发展相匹配？实施问题的答案是否特别重要？还应制定一系列限制条件评估可能的解，已确定解能否正常发挥作用。该步骤的主要作用是确定目前的情景及需要改变的内容。

完成了分析问题之后，要返回到第一步，确认问题的定义仍然是有效的。有时会发现人们最初提出的问题不是要解决的根本问题。

产生可能的解：采用创新技法，帮助问题解决团队发现尽可能多的问题解决设想。该阶段不应对任何设想进行评价，而将所产生的每个设想都作为新设想。

分析解：研究潜在解的各种影响因素，记录下对每个解有关系的要点。该阶段不进行解得评价，主要是发现解的优点，特别是独一无二的优点。这些优点对未来发展设想具有重要的作用。

选择最好的解：研究每一个解的影响因素，决定保留或剔出的解。将每个解作为一个整体考虑，并判断其可用性。有时一些数据、图表或事实可以帮助决策，有时纯粹是一种感觉或直觉帮助人们决策。

经过第一轮选择后，已经有一个潜力解（Potential Solutions）的目录，可以进一步研究该目录中的每一个解，使目录中的数目减少。

经过该过程，可能获得了一个解、多个解或无解。对于后一种情况，需要返回到第三步，重新产生多个解，并重复后续的过程。或返回到第一步，检查是否问题的定义有问题，可以重新定义问题，并继续后续的过程。

规划未来的行动：记录下后续需要进行的事项。已经得到了问题的解，如何使这些解真正出现并应用于后续的工作。

图4-3所示过程由创新方法支持，其核心步骤是产生可能的解。自从20世纪30年代头脑风暴法诞生以来，国际上已创造出很多创新方法。1977年Souder和Ziegler描述了20种可操作的创新方法；1991年，Michalk归纳出了34种线性激发直觉的方法；1994年，Higgins总结了101种方法。随着复杂问题越来越多，越来越复杂，新的创新方法不断出现，创新方法处于进化状态。创新方法的应用确实帮助设计人员解决了很多实际问题。但也有一些问题很难解决。TRIZ是解决发明问题的专门方法，是创新方法进化到高级阶段的产物，如图4-4所示。TRIZ已被认为是一种世界级创新方法，即世界各国大公司都要采用的方法。