基于TRIZ理論的建筑技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)認(rèn)知過(guò)程模型研究1

丁志坤，韓衛(wèi)梅，江雙龍，李 婷

在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下，各行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新越來(lái)越多的依靠創(chuàng)新理論指導(dǎo)，例如TRIZ理論，并以創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的形式，利用團(tuán)隊(duì)成員之間的合作來(lái)加快技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā)過(guò)程，提高競(jìng)爭(zhēng)力[1]。因此，揭示團(tuán)隊(duì)技術(shù)創(chuàng)新認(rèn)知過(guò)程的潛在規(guī)律對(duì)減少創(chuàng)新的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本，有效提高技術(shù)創(chuàng)新的成功率和質(zhì)量，制定科學(xué)的管理對(duì)策具有十分重要的意義。

近年來(lái)，建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新成果增長(zhǎng)迅速。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，建筑業(yè)專利數(shù)量從2009年的18 878項(xiàng)增加到2011年的36 054項(xiàng)，增長(zhǎng)將近兩倍。這體現(xiàn)出建筑業(yè)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的潛在需求，但針對(duì)建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的相關(guān)研究成果卻鮮有見到，這無(wú)疑阻礙了行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新步伐的進(jìn)一步提高。另外，TRIZ理論所包含的發(fā)明創(chuàng)造原理可以針對(duì)不同行業(yè)的技術(shù)問(wèn)題，有效啟發(fā)技術(shù)人員進(jìn)行創(chuàng)新，得到國(guó)內(nèi)外不同行業(yè)的廣泛應(yīng)用，但該理論在建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中的作用機(jī)理仍有待研究。

考慮以上不足，本研究基于實(shí)驗(yàn)方法，探索團(tuán)隊(duì)利用TRIZ理論進(jìn)行建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的認(rèn)知過(guò)程理論模型，以揭示技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的認(rèn)知規(guī)律。

一、TRIZ理論

TRIZ是俄文“發(fā)明問(wèn)題解決理論”首字母縮寫。TRIZ是由Altshuller創(chuàng)立的發(fā)明問(wèn)題解決理論，他從各個(gè)領(lǐng)域中篩選出符合要求的250萬(wàn)份發(fā)明專利，從中歸納總結(jié)出解決發(fā)明問(wèn)題的基本方法，從而幫助技術(shù)人員獲得發(fā)明所需要的最有效的解決方案。TRIZ理論包括發(fā)明原理、進(jìn)化趨勢(shì)和科學(xué)效應(yīng)三大理論體系。其中發(fā)明原理體系主要有 39個(gè)工程矛盾參數(shù)、40個(gè)發(fā)明原理以及矛盾矩陣表組成。Altshuller在專利中尋找并總結(jié)提煉出工程領(lǐng)域常用的表述系統(tǒng)性能的 39個(gè)工程通用參數(shù)。在問(wèn)題的定義、分析過(guò)程中，選擇相應(yīng)的工程參數(shù)來(lái)表述問(wèn)題的性能，這樣就可以將具體的問(wèn)題用 TRIZ的通用語(yǔ)言表述出來(lái)。40個(gè)發(fā)明原理是 Altshuller通過(guò)對(duì)大量專利的研究、分析、總結(jié)，提煉出具有普遍用途的發(fā)明原理。TRIZ理論指出，發(fā)明問(wèn)題的關(guān)鍵是解決矛盾，創(chuàng)新解決的過(guò)程就是克服矛盾的過(guò)程，方案設(shè)計(jì)中只有不斷的發(fā)現(xiàn)并解決矛盾，才能推動(dòng)技術(shù)向理想化方向前進(jìn)。通過(guò)對(duì)專利的分析、比較、統(tǒng)計(jì)，Altshuller歸納出當(dāng)39個(gè)工程參數(shù)中任意2個(gè)參數(shù)產(chǎn)生矛盾也即改善一個(gè)參數(shù)會(huì)導(dǎo)致另外一個(gè)參數(shù)惡化時(shí)，化解該矛盾的發(fā)明原理，形成矛盾矩陣。除此之外，基于對(duì)大量專利的分析，Altshuller注意到技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化都遵循一些普遍的模式，從而提出了技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化趨勢(shì)；Altshuller還提出一個(gè)來(lái)自不同領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)界的效應(yīng)和現(xiàn)象知識(shí)庫(kù)，工程師們指定一項(xiàng)功能，知識(shí)庫(kù)就為他們提供實(shí)現(xiàn)此功能的來(lái)自不同領(lǐng)域的效應(yīng)和現(xiàn)象的知識(shí)。

二、文獻(xiàn)回顧

技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程大致可分為需求分析、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)等階段，由于方案設(shè)計(jì)不確定性因素多，設(shè)計(jì)的可塑性和自由度大，創(chuàng)造力要求高，從而成為技術(shù)創(chuàng)新的核心階段，如何在方案設(shè)計(jì)階段激發(fā)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。關(guān)于該階段認(rèn)知過(guò)程方面的研究，劉小瑩等指出概念設(shè)計(jì)過(guò)程包括分析、產(chǎn)生、組成、評(píng)價(jià)四個(gè)階段[2]。Dorst提出設(shè)計(jì)過(guò)程的構(gòu)建設(shè)計(jì)目標(biāo)、建立問(wèn)題解決框架、尋找方案、方案突顯四步設(shè)計(jì)思維模型[3]。這些學(xué)者提出的方案設(shè)計(jì)過(guò)程總體上可分為分析、選擇問(wèn)題解決策略和形成方案四個(gè)階段。孫兆洋等提出了設(shè)計(jì)思考過(guò)程的聚焦、分析、產(chǎn)生、交流、評(píng)價(jià)和綜合六種設(shè)計(jì)思考過(guò)程片段模式[4]，其中交流模式強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)者與外部設(shè)計(jì)環(huán)境的交互作用。Nigel Cross分析了創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中頓悟出現(xiàn)的認(rèn)知機(jī)制，主要包括聯(lián)合、突變、類比、第一原則等認(rèn)知行為[5]。以上研究從設(shè)計(jì)者進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的認(rèn)知過(guò)程及認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā)，建立了技術(shù)創(chuàng)新認(rèn)知過(guò)程的進(jìn)程模型，有助于計(jì)劃、預(yù)測(cè)和控制技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)，但在建筑行業(yè)關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新認(rèn)知過(guò)程的研究還沒有見到。

目前，建筑業(yè)應(yīng)用TRIZ理論的實(shí)證研究已經(jīng)展開，Cheng、丁志坤等根據(jù)TRIZ理論對(duì)建筑專利進(jìn)行了系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)TRIZ理論可以應(yīng)用于建筑模板技術(shù)創(chuàng)新[6-7]。Yu等基于TRIZ提出一種用于提升建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的系統(tǒng)性技術(shù)創(chuàng)新方法[8]，以上研究證明了TRIZ在建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中的適用性，但對(duì)TRIZ理論應(yīng)用的認(rèn)知機(jī)理尚未有實(shí)證研究成果。近年來(lái)，有學(xué)者提出了一套比較完整的研究創(chuàng)新思維過(guò)程的實(shí)證研究方法，比如劉小瑩等指出利用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)創(chuàng)新過(guò)程的認(rèn)知行為進(jìn)行探索，可以窺視設(shè)計(jì)者創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程的內(nèi)在思維狀態(tài)，從而獲得創(chuàng)新設(shè)計(jì)的認(rèn)知活動(dòng)信息[2,9]。而我國(guó)在建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方面的實(shí)證研究比較匱乏，通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法可以克服以往研究中的不足。因此，本文基于實(shí)驗(yàn)方法收集數(shù)據(jù)，利用扎根理論作指導(dǎo)分析數(shù)據(jù)，建立建筑業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)背景下，團(tuán)隊(duì)成員利用 TRIZ理論，合作進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的認(rèn)知過(guò)程模型。

三、實(shí)驗(yàn)研究方法

1.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)主要包括實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的選擇、實(shí)驗(yàn)對(duì)象的選取及實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備。本文實(shí)驗(yàn)問(wèn)題是從廣東省專利服務(wù)系統(tǒng)[10]建筑模板類專利中選取，并根據(jù)專利說(shuō)明書提煉出對(duì)于被試難度適中且容易展開思路進(jìn)行分析的專利問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)對(duì)象的選取采用目的性隨機(jī)抽樣，從深圳大學(xué)在校土木工程專業(yè)大三學(xué)生中隨機(jī)抽取具有TRIZ理論基礎(chǔ)的被試組成團(tuán)隊(duì)。用到的實(shí)驗(yàn)器材主要包括一臺(tái)攝像機(jī)、一臺(tái)電腦（供被試查閱完成任務(wù)時(shí)需要的信息）、TRIZ理論中的發(fā)明原理以及矛盾矩陣表等資料。為確?？芍貜?fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本研究進(jìn)行了三組獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，其中每組實(shí)驗(yàn)由兩名被試以團(tuán)隊(duì)形式合作完成。

2.實(shí)驗(yàn)實(shí)施

實(shí)驗(yàn)前，主試對(duì)被試進(jìn)行口語(yǔ)報(bào)告訓(xùn)練，讓被試適應(yīng)口語(yǔ)化的思維方式。實(shí)驗(yàn)中，兩名被試?yán)肨RIZ理論，合作完成實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，該實(shí)驗(yàn)問(wèn)題內(nèi)容包括介紹目前施工現(xiàn)場(chǎng)用到的柱模板加固工具（簡(jiǎn)單的用鋼管和對(duì)拉螺桿進(jìn)行加固）即原方案，并指出該加固工具的缺陷，要求被試?yán)肨RIZ理論在改善該工具缺陷的基礎(chǔ)上，提出一種新的柱模板加固工具即新方案。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中被試邊解題邊口語(yǔ)報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容以及被試的行為表現(xiàn)用攝像機(jī)記錄。實(shí)驗(yàn)后，對(duì)被試做一個(gè)結(jié)構(gòu)化的回顧采訪，作為對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程口語(yǔ)報(bào)告數(shù)據(jù)的補(bǔ)充。

3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄與分析

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄是根據(jù)攝像機(jī)記錄的內(nèi)容，完整、清晰的把被試的口語(yǔ)報(bào)告數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄成文字，導(dǎo)入到數(shù)據(jù)分析軟件NVIVO 8.0中，便于進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。

數(shù)據(jù)編碼并建立模型的過(guò)程是在扎根理論指導(dǎo)下，借助質(zhì)性分析軟件NVIVO 8.0對(duì)轉(zhuǎn)錄的文字進(jìn)行分析。扎根理論方法是在系統(tǒng)收集資料的基礎(chǔ)上，尋求反映所研究現(xiàn)象的核心概念，并通過(guò)概念之間的聯(lián)系建立理論[11]。其中對(duì)資料進(jìn)行逐級(jí)編碼是扎根理論的核心內(nèi)容，通過(guò)將NVIVO 8.0質(zhì)性分析流程與扎根理論方法的一般流程相結(jié)合，可以發(fā)現(xiàn)三個(gè)級(jí)別的編碼分別為：第一步，將原始資料編碼為自由節(jié)點(diǎn)屬于開放式編碼階段，目的在于形成初步的資料范疇；第二步，將自由節(jié)點(diǎn)歸類到樹節(jié)點(diǎn)屬于關(guān)聯(lián)式編碼階段，目的在于劃分出適當(dāng)?shù)姆懂?，并建立范疇的連結(jié)[12]；第三步，核心式編碼階段，通過(guò)不斷比較節(jié)點(diǎn)編碼的內(nèi)容，建立節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系，發(fā)展成熟的概念，進(jìn)而建立完整的概念框架即理論模型。

四、數(shù)據(jù)分析及結(jié)果

1.開放式編碼

本階段對(duì)口語(yǔ)報(bào)告數(shù)據(jù)采用逐詞、逐行、逐段相結(jié)合的方法進(jìn)行編碼，試圖描述技術(shù)創(chuàng)新的認(rèn)知過(guò)程，編碼的自由節(jié)點(diǎn)盡量貼近原始數(shù)據(jù)內(nèi)容。這一輪分析中，采取的是一種完全開放的態(tài)度，不帶任何理論框架全身心地投入到原始資料之中。在編碼過(guò)程中把出現(xiàn)的新想法、新思維記錄在與原始數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的備忘錄中，最后形成了面向問(wèn)題背景、面向原方案、面向約束條件、面向問(wèn)題目的、提取改善參數(shù)、提取惡化參數(shù)、查找發(fā)明原理、生成創(chuàng)新概念、生成創(chuàng)新概念（否，即在發(fā)明原理啟發(fā)下沒有生成創(chuàng)新概念)、評(píng)價(jià)創(chuàng)新概念、形成子目標(biāo)、解決子目標(biāo)、評(píng)價(jià)等自由節(jié)點(diǎn)。

2.關(guān)聯(lián)式編碼

通過(guò)對(duì)照原始資料內(nèi)容進(jìn)行分析，從自由節(jié)點(diǎn)中提取出4個(gè)范疇，包括問(wèn)題分析的范疇（面向問(wèn)題背景、面向原方案、面向約束條件、面向問(wèn)題目的、提取改善參數(shù)、提取惡化參數(shù)）；生成創(chuàng)新概念的范疇（查找發(fā)明原理、生成創(chuàng)新概念、生成創(chuàng)新概念（否）、評(píng)價(jià)創(chuàng)新概念；形成方案的范疇（形成子目標(biāo)、解決子目標(biāo)）；評(píng)價(jià)方案的范疇（評(píng)價(jià)）。每個(gè)范疇為父節(jié)點(diǎn)，自由節(jié)點(diǎn)分別成為相應(yīng)范疇下的子節(jié)點(diǎn)。為了保證編碼的信度，由一位編碼員在不同的時(shí)間(相隔至少兩個(gè)星期)[13]進(jìn)行編碼，并在NVIVO 8.0中進(jìn)行重測(cè)信度分析，直到滿足一致性要求。最終得出每個(gè)節(jié)點(diǎn)編碼的一致性系數(shù)Kappa值≥0.75，如表1所示，表明已取得較滿意的一致性程度[14]。

表1 開放式和關(guān)聯(lián)式編碼

(1)問(wèn)題分析.在問(wèn)題分析階段，被試對(duì)問(wèn)題背景、原方案、原方案存在的缺陷即約束條件及問(wèn)題目的進(jìn)行理解與分析，在TRIZ理論指導(dǎo)下提取改善和惡化參數(shù)。其中把原方案的缺陷或被試經(jīng)過(guò)問(wèn)題分析認(rèn)為新方案還需加強(qiáng)的特性，標(biāo)準(zhǔn)化為改善參數(shù)；惡化參數(shù)的提取思路主要是被試結(jié)合問(wèn)題背景認(rèn)為惡化某些特性對(duì)新方案的適用性不會(huì)產(chǎn)生太大影響，于是允許這些特性惡化?；蛘弑辉嚱Y(jié)合對(duì)問(wèn)題背景以及改善參數(shù)的分析，把新方案可能會(huì)惡化的特性作為惡化參數(shù)。以下口語(yǔ)報(bào)告數(shù)據(jù)表明被試對(duì)改善和惡化參數(shù)的提取思路。首先，被試把原方案的缺陷(占用體積量大)標(biāo)準(zhǔn)化為改善參數(shù)（靜止物體體積）：

被試 A：把原方案的缺點(diǎn)變成改善參數(shù)。/被試B：對(duì)呀，它的缺點(diǎn)的話？/被試A：體積量大。/……/被試A：然后把缺點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)該對(duì)應(yīng)的哪個(gè)參數(shù)？/被試B：架管的所占空間較大。/被試A：是不是靜止物體的體積？/被試B：對(duì)呀。

然后，結(jié)合問(wèn)題背景，被試認(rèn)為惡化某些特性對(duì)新方案的適用性不會(huì)產(chǎn)生太大影響，從而允許這些特性惡化，并標(biāo)準(zhǔn)化為惡化參數(shù)：

被試 A：然后開始我們?cè)敢鉅奚裁矗?被試B：犧牲什么？/被試A：對(duì)，反正可以重復(fù)使用，我們可以讓整個(gè)系統(tǒng)變復(fù)雜。/被試 B：對(duì)，可以讓它整個(gè)變復(fù)雜一點(diǎn)。/被試 A：犧牲的話也無(wú)所謂（讓系統(tǒng)復(fù)雜一點(diǎn)對(duì)新方案沒有影響）。/……/被試A：OK，得出了惡化參數(shù)—系統(tǒng)的復(fù)雜性。

(2)生成創(chuàng)新概念。在該階段，被試根據(jù)提取的改善和惡化參數(shù)，查找TRIZ矛盾矩陣表，找出對(duì)應(yīng)的發(fā)明原理，之后被試在內(nèi)部知識(shí)環(huán)境基礎(chǔ)和外部知識(shí)環(huán)境啟發(fā)下，以改善約束條件為目的，運(yùn)用創(chuàng)新思維生成創(chuàng)新概念。影響被試生成創(chuàng)新概念的因素包括圖1中的環(huán)境因素以及創(chuàng)新思維方式，其中內(nèi)部環(huán)境包括被試對(duì)問(wèn)題的表征以及被試本身的知識(shí)結(jié)構(gòu)。外部環(huán)境對(duì)被試主要起到一個(gè)啟發(fā)的作用，包括發(fā)明原理、團(tuán)隊(duì)成員之間的提示以及原方案。在該階段主要激發(fā)的創(chuàng)新思維形式包括直覺、聯(lián)想、靈感、歸納演繹推理以及類比推理。

圖1 生成概念階段認(rèn)知原理

被試查找的發(fā)明原理主要包括：①功能原理，如氣壓與液壓原理、機(jī)械系統(tǒng)的代替、中介物等。針對(duì)功能原理，被試主要利用類比思維進(jìn)行創(chuàng)新；②操作指導(dǎo)原理，如分割、抽取、合并等。針對(duì)操作指導(dǎo)原理，被試一般會(huì)根據(jù)指導(dǎo)對(duì)原方案做出改善。生成的創(chuàng)新概念比如用一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)代替原方案、借助一個(gè)完整的中介物來(lái)加固柱模板、分割原加固工具、抽取原加固工具中有用的部分，拋棄沒用的部分。這些創(chuàng)新概念形成了解決問(wèn)題的方向，啟發(fā)被試對(duì)自身內(nèi)部知識(shí)的提取，也有利于激發(fā)被試對(duì)創(chuàng)新思維的運(yùn)用。

在功能原理（中介物）啟發(fā)下，被試形成創(chuàng)新概念（用一個(gè)整體的矩形框加固柱模板）的過(guò)程如下口語(yǔ)報(bào)告數(shù)據(jù)所示：

被試 B：中介物原理。/被試 A：哎，如果一開始那個(gè)框就是一整個(gè)矩形的話會(huì)怎么樣？/被試B：一開始就是矩形，然后套進(jìn)柱子里呀？/被試A：對(duì)，原本它是一根一根的對(duì)吧，但如果一開始是一整個(gè)框，這邊擰完之后，就可以跑到另外一邊，然后我一個(gè)人就可以做成。這是根據(jù)中介物原理做的一個(gè)改善。

針對(duì)操作指導(dǎo)原理（抽取原理），被試根據(jù)指導(dǎo)對(duì)原方案做出改善，形成創(chuàng)新概念（抽取原方案中有用的部分，拋棄沒用的部分），如下口語(yǔ)報(bào)告數(shù)據(jù)所示：

被試B：抽取原理你覺得可不可以？ /被試A：抽?。?被試 B：因?yàn)樵桨杆@個(gè)鋼管跟螺桿，有沒有其中一些是它有用的，我們要拋開其它沒有用的部分。/……/被試B：就是說(shuō)我們不一定需要這兩樣?xùn)|西(鋼管和對(duì)拉螺桿)，我們的最終目的只是希望把模板固定緊。比如我們可以把模板做大一點(diǎn)，然后直接在模板中間拉一個(gè)桿，就可以把鋼管省掉。

(3)形成方案。在形成方案階段，被試在外部環(huán)境啟發(fā)下，內(nèi)部知識(shí)環(huán)境基礎(chǔ)上，利用創(chuàng)新思維以及問(wèn)題解決策略，以改善約束條件為目標(biāo)形成方案。影響方案形成的因素如圖2所示，此階段和形成概念階段有一些不同之處，形成方案階段的認(rèn)知特性主要包括：①外部環(huán)境因素中的發(fā)明原理已經(jīng)轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新概念，形成了解決問(wèn)題的方向，對(duì)方案的形成有啟發(fā)作用；②外部知識(shí)環(huán)境包含專業(yè)知識(shí)，即專業(yè)知識(shí)對(duì)方案的形成過(guò)程有重要的影響；③形成方案過(guò)程用到了問(wèn)題解決策略即手段—目的分析策略，即在形成方案的過(guò)程中會(huì)形成若干個(gè)子目標(biāo)，然后對(duì)子目標(biāo)逐個(gè)實(shí)現(xiàn)，直至形成完整的方案；④形成方案階段的創(chuàng)新思維中未激發(fā)直覺思維，因?yàn)橐纬捎糜趯?shí)際操作的方案，該階段每一步都要具有可行性，不能依靠直覺來(lái)解決形成的子目標(biāo)。

圖2 形成方案階段認(rèn)知原理

(4)評(píng)價(jià)方案。在評(píng)價(jià)方案階段，根據(jù)團(tuán)隊(duì)成員的提示以及自身知識(shí)結(jié)構(gòu)，被試對(duì)形成的方案進(jìn)行可靠性、實(shí)用性、可操作性、可制造性、重復(fù)使用性、通用性以及是否滿足約束條件等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，如下口語(yǔ)報(bào)告數(shù)據(jù)所示：

被試A：直接用鋼絲纜固定它(柱模板)怎么樣?/被試B：鋼絲纜本身沒有一定的形狀，而且你人工很難把鋼絲纜變成一根柱子的形狀（實(shí)用性）。/被試A：對(duì)，受力也不均勻，會(huì)在某些地方產(chǎn)生應(yīng)力集中，容易拉斷（可靠性）。/被試 B：而且鋼絲纜接頭部分也沒辦法固定，拆開之后也很難重復(fù)使用（重復(fù)使用性）。

3.核心式編碼

在該階段，反復(fù)查閱編碼的節(jié)點(diǎn)及原始數(shù)據(jù)，并對(duì)比分析，通過(guò)探討已有類別之間的聯(lián)系來(lái)串起各個(gè)概念間的關(guān)系，最后構(gòu)建技術(shù)創(chuàng)新認(rèn)知過(guò)程模型。由關(guān)聯(lián)式編碼分析結(jié)果可知，技術(shù)創(chuàng)新認(rèn)知過(guò)程主要分為分析問(wèn)題、生成概念、形成方案、評(píng)價(jià)方案四個(gè)階段，但每個(gè)方案完成設(shè)計(jì)的過(guò)程并不是一個(gè)線性前進(jìn)的過(guò)程，而是有多個(gè)認(rèn)知循環(huán)回路貫穿其中，循環(huán)前進(jìn)的一個(gè)過(guò)程。基于原始數(shù)據(jù)分析各范疇之間的關(guān)系，本文提出了4個(gè)有利于實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的認(rèn)知循環(huán)回路，包括重新表征認(rèn)知回路、醞釀?wù)J知回路、生成概念和形成方案互相交叉認(rèn)知回路、操作和評(píng)價(jià)同步認(rèn)知回路，表達(dá)了各階段之間循環(huán)往復(fù)的聯(lián)系機(jī)理，建立了技術(shù)創(chuàng)新認(rèn)知過(guò)程模型，如圖3所示。

重新表征認(rèn)知回路主要涉及以下兩個(gè)方面：(1)該回路是被試在形成方案遇到阻力時(shí)，會(huì)對(duì)原方案進(jìn)行重新表征或者回到其它發(fā)明原理，尋求對(duì)新方案的啟發(fā)；(2)當(dāng)對(duì)新方案的形成沒有任何思路時(shí)，被試對(duì)問(wèn)題背景進(jìn)行重新表征，縮小問(wèn)題空間，或者回到約束條件重新搜尋問(wèn)題解決的思路，如圖 3回路①所示。

醞釀?wù)J知回路是指在技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程中，被試暫時(shí)無(wú)法利用產(chǎn)生的創(chuàng)新概念或在形成方案過(guò)程中形成的子目標(biāo)暫時(shí)無(wú)法解決時(shí)會(huì)先擱置，從其它思路進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，而在之后解決問(wèn)題的過(guò)程中被試會(huì)對(duì)前面的創(chuàng)新概念或者疑問(wèn)突然產(chǎn)生靈感，找到如何利用創(chuàng)新概念的思路和解決子目標(biāo)的想法，或者被試會(huì)突然想出新方案，如圖3回路②和③所示。這從一個(gè)方面說(shuō)明了TRIZ理論的應(yīng)用并沒有束縛被試的思維，對(duì)技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程啟發(fā)的同時(shí)，被試可以自由發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維。

生成創(chuàng)新概念和形成方案互相交叉認(rèn)知回路是指，在形成方案過(guò)程中，被試還會(huì)不斷生成創(chuàng)新概念，在這些創(chuàng)新概念的啟發(fā)下解決子目標(biāo)，并形成其它的子目標(biāo)，即生成概念和解決子目標(biāo)的操作依次交叉進(jìn)行，如圖3回路④所示。

操作和評(píng)價(jià)同步認(rèn)知回路是指在形成方案過(guò)程中，被試會(huì)同時(shí)對(duì)子目標(biāo)的形成以及解決過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)方案的形成過(guò)程進(jìn)行控制，使達(dá)到的每一步都能滿足約束條件要求以及可靠性等要求。如圖3回路⑤所示。

圖3 技術(shù)創(chuàng)新認(rèn)知過(guò)程模型

五、總結(jié)與展望

本文通過(guò)實(shí)證研究建立了TRIZ理論啟發(fā)下的建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)認(rèn)知過(guò)程模型及各階段的思維特點(diǎn)，彌補(bǔ)了基于創(chuàng)新理論進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新認(rèn)知過(guò)程研究的不足。本文在劉小瑩對(duì)技術(shù)創(chuàng)新認(rèn)知過(guò)程階段劃分的基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)化，分析了各階段的認(rèn)知特點(diǎn)，并提出了4個(gè)認(rèn)知回路。根據(jù)本研究所發(fā)現(xiàn)的思維特點(diǎn)，可以開發(fā)符合建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新人員各階段思維特點(diǎn)的輔助工具，提高技術(shù)創(chuàng)新效率及質(zhì)量，比如在生成概念和形成方案階段被試多次用到了類比思維，可以據(jù)此開發(fā)類似發(fā)明實(shí)例的數(shù)據(jù)庫(kù)用于激發(fā)這兩個(gè)階段技術(shù)創(chuàng)新人員的創(chuàng)新思維。本研究所選取的實(shí)驗(yàn)對(duì)象是有一定建筑業(yè)專業(yè)知識(shí)的在校大學(xué)生，專業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少，與有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者相比存在一定的差距，因此對(duì)建筑業(yè)設(shè)計(jì)者認(rèn)知模型的代表性存在一定局限。以后的研究可以針對(duì)建筑業(yè)從業(yè)人員展開實(shí)驗(yàn)研究，以便更加深入的了解TRIZ理論啟發(fā)下的建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新認(rèn)知規(guī)律。

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