第一節(jié) 大海撈針
主要內(nèi)容：本節(jié)介紹傳統(tǒng)發(fā)明方法即試錯(cuò)法（控制論中的“隨機(jī)控制”方法），指出其缺點(diǎn)。以“繞線機(jī)器”為例，介紹試錯(cuò)法，不斷的“實(shí)踐-測(cè)試-否定”，不斷的嘗試各種方法。
試錯(cuò)法的最大缺點(diǎn)是慣性思維，過(guò)去的發(fā)明經(jīng)驗(yàn)會(huì)帶來(lái)慣性嘗試，即我們的嘗試總是沿著最小阻力線方向前進(jìn)，沿著最熟悉的方向前進(jìn)；這種慣性思維可能很快找到答案，但也可能直接走向答案相反的方向，本文介紹的繞線機(jī)器的發(fā)明過(guò)程就是典型例子。
經(jīng)驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致慣性思維，下意識(shí)的想法、默認(rèn)的問題或特定術(shù)語(yǔ)描述方式也是值得警惕的慣性思維！
本文以光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明為例，介紹了一種簡(jiǎn)單重要的發(fā)明方法——補(bǔ)償法，即接受某種缺點(diǎn)，然后用其他方法去補(bǔ)償。不要耿耿于懷于某個(gè)缺點(diǎn)或問題不放，所謂“東邊不亮西邊亮”，或許應(yīng)該從整體的角度去思考問題，此處的缺點(diǎn)可能正好被另一處抵消掉。【備注：我們習(xí)慣于解決遇到的每一個(gè)缺點(diǎn)，即只見樹木不見森林，難以從整體上看待問題，所以補(bǔ)償法也是一種非慣性思維。。】
補(bǔ)充備注1：傳統(tǒng)發(fā)明方法也是傳統(tǒng)的解決問題方法，我們遇到一個(gè)問題，也傾向于用慣性思維尋找“阻力最小的解決辦法”。這種慣性思維會(huì)幫助我們解決問題，也會(huì)把我們徹底帶入歧途。
補(bǔ)充備注2：值得強(qiáng)調(diào)的是，慣性思維不是簡(jiǎn)單的思維懶惰，而是缺乏特定思維方法的簡(jiǎn)單思維結(jié)果，解決辦法就是意識(shí)和學(xué)習(xí)特定的思維方式和解決問題的套路（元認(rèn)知和元工具）。
補(bǔ)充備注3: 這一次的成功會(huì)成為下一個(gè)成功的障礙，原因之一就是本節(jié)所說(shuō)的慣性，比如企業(yè)容易受困于自己的成功商業(yè)模式，谷歌再牛也沒有搞定社交，微軟再牛也沒有搞定移動(dòng)設(shè)備。。
第二節(jié) 創(chuàng)造性等級(jí)
主要內(nèi)容：本節(jié)將創(chuàng)造性等級(jí)分為1-5級(jí)，給出每一級(jí)的特點(diǎn)，指出傳統(tǒng)發(fā)明方法和比較高級(jí)的“啟發(fā)法”能夠解決的問題等級(jí)，強(qiáng)調(diào)目前依然缺乏高級(jí)問題解決方法（缺乏嚴(yán)格邏輯和系統(tǒng)化步驟），而當(dāng)下的啟發(fā)法還不足以解決高級(jí)問題。
傳統(tǒng)的發(fā)明方法是試錯(cuò)法，而解決高級(jí)問題和創(chuàng)造性問題的方法是啟發(fā)法（Heuristics），啟發(fā)法是邏輯和直覺的結(jié)合，啟發(fā)法可以提高發(fā)明創(chuàng)造的效率，但是還沒有得到足夠的重視，還處于比較低級(jí)的層次。
發(fā)明家忽略創(chuàng)新過(guò)程中的心理作用，不屑于剖析創(chuàng)新的過(guò)程，而認(rèn)為創(chuàng)新能力是天生的。
創(chuàng)新過(guò)程的五個(gè)階段：選擇任務(wù)、選擇搜尋概念、收據(jù)數(shù)據(jù)、尋找想法、找到想法、實(shí)際實(shí)施。
五級(jí)創(chuàng)新過(guò)程和每一級(jí)的特點(diǎn)：
- 1級(jí)：使用一個(gè)已知的物體，不考慮其他物體
- 2級(jí)：在幾個(gè)物體之間選擇一個(gè)
- 3級(jí)：對(duì)選出來(lái)的物體做部分改變
- 4級(jí)：開發(fā)一個(gè)新物體，或者完全改變選擇的物體
- 5級(jí)：開發(fā)一套全新的復(fù)雜系統(tǒng)
按照創(chuàng)新的五個(gè)過(guò)程和五個(gè)等級(jí)分解，可以得到創(chuàng)新過(guò)程的結(jié)構(gòu)圖表。
目前的創(chuàng)新領(lǐng)域的現(xiàn)狀是：
- 五級(jí)發(fā)明很少，人們依然在使用傳統(tǒng)的試錯(cuò)法進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)新
- 現(xiàn)有的五級(jí)發(fā)明也大多是試錯(cuò)法的結(jié)果。前人無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，排除了足夠多的錯(cuò)誤方向，幫助后來(lái)者鎖定了更小的選擇范圍，而非高級(jí)發(fā)明創(chuàng)新方法論的功勞。
研究發(fā)明創(chuàng)造方法論的目標(biāo)，就是用最少的嘗試次數(shù)，解決復(fù)雜的問題。傳統(tǒng)試錯(cuò)法需要嘗試10000次，啟發(fā)法如何只嘗試100次即可。 為什么可以只嘗試100次就可以解決之前需要嘗試10000次才能解決的問題，答案在于按照科學(xué)方法開發(fā)的思維機(jī)制（包括啟發(fā)法），特定的思維方式可以代替行動(dòng)，用思維而非行動(dòng)縮小選擇范圍，即思維代替行動(dòng)！
比較1級(jí)發(fā)明和4機(jī)發(fā)明：
- 1級(jí)發(fā)明是屬于某一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的問題；而4級(jí)發(fā)明屬于多個(gè)學(xué)科的交叉領(lǐng)域。
- 1級(jí)發(fā)明只需要日常經(jīng)驗(yàn)或者專業(yè)經(jīng)驗(yàn)即可解決，進(jìn)化賦予了我們解決1級(jí)問題的思維方式；但是4級(jí)發(fā)明需要系統(tǒng)的思維方式，需要我們后天訓(xùn)練才能掌握。
- 從復(fù)雜系統(tǒng)的角度來(lái)，1級(jí)發(fā)明對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)變量少聯(lián)系簡(jiǎn)單，4級(jí)發(fā)明對(duì)應(yīng)的變量多而聯(lián)系復(fù)雜。
第三節(jié) 創(chuàng)新的創(chuàng)新方法
本節(jié)介紹了已有的幾種創(chuàng)新方法論，首先是頭腦風(fēng)暴，然后是形態(tài)學(xué)分析和“先導(dǎo)問題”清單，最后是“啟發(fā)性算法“。
頭腦風(fēng)暴過(guò)程追求天馬行空，避免對(duì)想法的批判，多個(gè)人之間的互相激發(fā)和隨機(jī)引導(dǎo)思路，擴(kuò)大選擇范圍；頭腦風(fēng)暴最大的價(jià)值是避免慣性思考；但也有明顯的缺點(diǎn)，即不能控制思考的方向，甚至很容易錯(cuò)過(guò)答案的方向，所以頭腦風(fēng)暴方法和試錯(cuò)法一樣不能解決高級(jí)問題，但是可以比試錯(cuò)法更快的解決1級(jí)問題。 美國(guó)的綜攝公司，是一家致力于幫助客戶創(chuàng)造性解決問題的公司，使用的是改進(jìn)的頭腦風(fēng)暴。
形態(tài)學(xué)分析方法是天文學(xué)家發(fā)明的一種創(chuàng)新思維方式，最初的目的是對(duì)群星進(jìn)行組織和分類，所以本方法的本質(zhì)是一種信息組織和加工方式，具體方式是多維圖表，它的參數(shù)軸是給定物體組合的主要特征！使用形態(tài)學(xué)分析方法，我們對(duì)問題的直覺分析就轉(zhuǎn)變成（1）分解問題到多個(gè)參數(shù)軸，（2）在每個(gè)參數(shù)軸中細(xì)化每個(gè)可能性。
“先導(dǎo)問題清單”，或問題清單和建議清單，則是另外一種引導(dǎo)思維的方法。清單上的每一個(gè)問題，都是一次特定的思考和嘗試。
啟發(fā)式算法：提高解決高級(jí)創(chuàng)新問題的效率，需要啟發(fā)式的程序，用目標(biāo)導(dǎo)向（朝向問題領(lǐng)域）的行動(dòng)代替簡(jiǎn)單的變量組合。換句話說(shuō)，啟發(fā)式算法能把需要嘗試10萬(wàn)次的4級(jí)問題，轉(zhuǎn)變成只需要嘗試10次的1級(jí)問題。
本書的后續(xù)章節(jié)，就是具體介紹這種啟發(fā)式算法；啟發(fā)式算法把目標(biāo)直接指向理性方法或者理想機(jī)器（目標(biāo)是什么），包括了消除心理障礙的具體步驟（其中一個(gè)典型心理障礙就是慣性思維），還包括消除技術(shù)矛盾的典型原理。
備注：頭腦風(fēng)暴和試錯(cuò)法的關(guān)系，有點(diǎn)類似于《控制論與科學(xué)方法論》第一章提及的兩種最簡(jiǎn)單的控制方式——“隨機(jī)控制”和“有記憶的隨機(jī)控制”。頭腦風(fēng)暴是典型的“隨機(jī)控制”，而試錯(cuò)法因?yàn)槲覀兊慕?jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)而導(dǎo)致的慣性思考，是一種方向被慣性引導(dǎo)的隨機(jī)控制方式。
備注2: 形態(tài)學(xué)的本質(zhì)是一種信息組織方式，對(duì)已知信息的合理組織和展示，即信息的二次加工，幫助我們發(fā)現(xiàn)更多未知，典型例子是化學(xué)元素周期表，我們可以清晰的知道還有哪些化學(xué)元素肯定存在而沒有被發(fā)現(xiàn)，甚至我們可以基于元素周期表推測(cè)未發(fā)現(xiàn)元素的化學(xué)性質(zhì)。天文學(xué)家使用形態(tài)學(xué)分析方法，預(yù)測(cè)中子星的存在。
備注3: 本書后面用到了形態(tài)學(xué)分析方法，比如后面提及的STC算子（Size尺寸，Time時(shí)間，Cost成本），就是從這三個(gè)參數(shù)出發(fā)描述問題。
備注4：已經(jīng)在多個(gè)地方強(qiáng)調(diào)無(wú)數(shù)遍的“問題是目標(biāo)和現(xiàn)狀之間的差距”，就是一個(gè)極為典型的先導(dǎo)問題。
第四節(jié) 通過(guò)知識(shí)而不是數(shù)量
本節(jié)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了傳統(tǒng)發(fā)明方法（試錯(cuò)法）和新時(shí)代發(fā)明方法的區(qū)別，前者依賴于數(shù)量（不斷重復(fù)、不斷嘗試）而后者依賴于知識(shí)和方法，用最少的嘗試解決復(fù)雜問題。
傳統(tǒng)發(fā)明方法推遲了很多低級(jí)別發(fā)明的出現(xiàn)時(shí)間，比如望遠(yuǎn)鏡等；同時(shí)，很多不同的發(fā)明創(chuàng)新大都符合幾條通用原則，確定這些共同特點(diǎn)是開發(fā)“通用創(chuàng)新理論”的關(guān)鍵。
新時(shí)代的發(fā)明方法，不是靠努力程度、耐心和運(yùn)氣（拼天數(shù)），起主要作用的應(yīng)該是如何正確的組織創(chuàng)新過(guò)程，如何使用結(jié)構(gòu)化的思考過(guò)程和系統(tǒng)性的思維方式。
第五節(jié) 理想機(jī)器（發(fā)明目標(biāo)、通用特征）
本節(jié)介紹了發(fā)明創(chuàng)新的通用目標(biāo)特征，即理想機(jī)器的特征是什么；提高解決高級(jí)創(chuàng)新問題的效率的方法之一就是目標(biāo)導(dǎo)向，發(fā)明的過(guò)程就是向理想機(jī)器靠近的過(guò)程，否則就如緣木求魚。
持續(xù)發(fā)明類似于肌肉訓(xùn)練。
發(fā)明成為那些創(chuàng)造性思考的工人、技術(shù)人員和工程師的第二職業(yè)。
補(bǔ)充備注1： 清晰描述包括目標(biāo)和手段兩個(gè)方面，這一部分的內(nèi)容單獨(dú)介紹，以強(qiáng)調(diào)“A problem well stated is a problem half-sovled”
第六節(jié) 技術(shù)矛盾
本節(jié)介紹了技術(shù)矛盾的定義，和創(chuàng)新的關(guān)系，在創(chuàng)新算法中如何關(guān)注技術(shù)矛盾。
普通的問題解決方法是一種平衡和妥協(xié)的過(guò)程，用一種性能交換另外一種性能，帶來(lái)一種優(yōu)勢(shì)的同時(shí)忍受帶來(lái)的劣勢(shì)等；而創(chuàng)新則是避免妥協(xié)，做到“有得沒有失”。（換言之，普通問題的解決方法，都同時(shí)應(yīng)該對(duì)應(yīng)創(chuàng)新性的解決辦法。）
這種妥協(xié)意味著存在一對(duì)技術(shù)矛盾，非A即B的狀態(tài)。
創(chuàng)新的本質(zhì)就是消滅技術(shù)矛盾。 這種矛盾的形成和克服，也是技術(shù)進(jìn)步的主要特征之一。
重要的是消滅掉技術(shù)矛盾，而不是產(chǎn)生多大的外觀改變。
所以發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程中，一個(gè)重要的著眼點(diǎn)就是“技術(shù)矛盾是什么？”，這也是對(duì)問題的清晰描述中的重要內(nèi)容。（在本書第二章，就會(huì)看到創(chuàng)新算法的清晰框架）
