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案例选编

2011-08-25  wkwable

可拓学应用案例选编(2009

 

 

 

案例1:在策划创意生成中的应用

某山村位于非常偏僻的山区, 道路崎岖, 交通不便,耕地面积少, 没有任何人文景观, 很多年轻人都到外地打工去了, 使该村长期处于贫困落后的状态。但该村空气清新, 树木茂盛。如何使该村脱贫致富? 有人提出要发展养殖业, 有人提出要发展手工业, 但都不可能成为该村的优势项目。有位学者利用可拓方法,生成了如下分析:

1) 分析策划对象,确定目标与条件之间矛盾之所在及矛盾的性质。

2) 确定矛盾问题的基元模型,并依据矛盾的性质,确定问题类型。

3) 对问题进行拓展分析:依据基元的拓展性,对目标基元和条件基元,或单独或综合进行拓展分析。

4) 对资源进行共轭分析:依据事物的共轭性,对资源进行共轭分析,明晰可控资源、可用资源和可拓资源,进而明确策划创意的努力方向。对资源的开发利用,要特别重视常规资源分析中较少涉及的虚、软、潜、负资源的分析,并充分利用这些资源。

5) 构成策划创意方案: 利用可拓变换,生成多种策划创意方案。

策划的方案如:

1) 在山村的森林里,选择多棵大树,在树上建造能住23 人的小木屋, 材料可就地取材, 村中的村民可作建屋工人;

2) 距该村5 公里以外建一个停车场, 为保持村子的原始性”, 游客必须走路进村, 不许把车开进村;

3) 组织该村的一批原始装束的村民, 到城市里进行宣传, 或制造新闻事件”, 让新闻媒体宣传报道, 以吸引城里人到该村来旅游、度假,体验返璞归真的生活;

4) 随着市场的开拓, 积累一部分资金后, 可扩建更多的树屋, 以吸引更多国内甚至国外的游客来此。此方案取得了很好的效果。

案例2:在用电脑生成解决矛盾问题的策略中的应用

随着社会的发展、人们生活水平的不断提高,自助游越来越成为一种时尚,成为满足游客个性化游览需求的很好方式。但对于外地游客而言,到达一个陌生的旅游地,总希望能从网上找到一条满足自己游览要求的线路。通过访问该地旅行社的网站,可以找到一些旅行社的经典线路,但往往与自己的要求不相符:或者时间不符,或者价钱不符,或景点不符,等等。

为了实现这部分人的愿望,广东工业大学利用可拓策略生成方法,研制开发了自助游策略生成系统,可以从解决游客的矛盾问题入手,为自助游游客提供旅游策略。方法如下:

1)游客首先确定自己的目标,如自己的游览兴趣和可以花的时间、金钱,然后与该地旅行社提供的经典旅行线路比较,可以发现矛盾问题:时间不符,价格不符,或景点不符,从而确定矛盾所在。

2)利用发散分析方法对该地的景点信息、交通信息、旅馆信息等进行发散收集,并存入基础数据库中。本地的一些经典旅游线路也存于其中。

3)游客将自己拟花费的时间、金钱以及拟参观的景点信息输入系统,以查找有无现有旅行线路满足需求,若有,则显示给游客,说明现有线路与游客的目标没有矛盾。分析结束。

4)如果没有旅行线路满足需求,则先分析是否时间冲突。将用户感兴趣的景点列入游览路线,同时进行拓展分析与可拓变换,看如何可以不减少用户感兴趣的景点而解决矛盾问题,如变换交通工具(与线性规划不同之处)

5)如果时间满足了,但金钱尚未满足,则又在不减少用户感兴趣的景点的前提下,再次进行拓展分析与可拓变换,设法解决金钱问题,如变换住宿旅馆等。

6)根据上述不同的可拓变换,可以得到多种解决矛盾问题的可拓策略(即满足游客需要的旅行线路),并可计算出每个策略关于时间和金钱的关联度。

7)若以时间和金钱作为评价特征,其权重可以由游客自己确定。确定后可以利用优度评价法,计算上面获得的各种可拓策略的综合优度,并按优度从高到低排序列出。游客可根据优度的高低选择满意的自助游线路。

该方法已实现软件化,利用该软件可以辅助游客生成解决其矛盾问题的自助游策略。

案例3:在人力资源管理中的应用

某公司初创,向社会招聘职工500名,应聘的人有1000名,分为合格和不合格两类。合格的只有100名。这时,人事部分析不合格的应聘者,发现有三个原因:

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.招聘条件中大多要求男性。

3.招聘条件中要求应聘者持有本市户口。

鉴于这些情况,人事部在可拓学理论方法的启发下,从创新路径上入手,引入基元思维和拓变换方法进行研讨,采取了三个对策:

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,第一条是集合中元素的变换,第二条是关联准则的变换,第三条是论域的变换。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,在可拓集合中,元素、关联准则和论域都是可变的,因而对事物的分类也是可变的。这一方法工具为企业管理人员解决矛盾问题提供了一套好的方法。

案例4:在公司资源运作中的应用

可拓学的共轭分析与共轭变换方法应用于企业资源分析,再结合基于可拓集思想的可拓资源获取方法,可以使企业有效利用社会资源获取利润。

利用资源的共轭分析,可以把企业的资源划分为:

1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。

2)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

3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。

4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。

某公司面临被恶意收购,发现时已经来不及回购股份了。企业高层管理人员在可拓学理论方法的启发下,从路径上入手,引入可拓变换方法进行研讨,借助政府资源和员工向心力,反而出其不意地收购了该恶意收购公司的大量股份,使企业转危为安。

所谓可拓资源,是指对实现企业目标所需的资源而言,某些虽然不是本企业的可控资源,但经过一定的变换,可变为本企业使用的那类资源,它们解决了企业资源短缺的矛盾。

某企业由于业务的发展,企业现有的营销人员严重不足。企业可通过改变用工条件充分挖掘企业内部人员的潜力,或从企业外部招聘,以解决企业的人力资源矛盾。例如,原来企业对营销人员的基本要求是管理或相关专业大学本科毕业,社交能力强,改成大学本科毕业,懂技术,社交能力强,即对营销人员的关联准则进行了变换。对企业的内部人力资源而言,有些现在其他岗位,但没有充分发挥作用的人,如果到了营销岗位,也许可以发挥非常大的作用。某企业有一搞产品开发的技术人员,技术水平一般,但社交能力非常强,后来调到营销部门,由于他既懂技术,又善言辞,非常容易与客户沟通,且能当场解决客户的一些疑难问题,创造了出色的业绩,很快就被提升为营销部经理。这属于内部可拓资源。另外,关联准则的改变,也可开拓外部可拓资源,如外部招聘时,可以把在原来的关联准则下不合格的人员变成新准则下合格的人员而被聘用(此例是关联准则的变换,还有资源本身的变换、资源论域的变换等方法)。

案例5:在企业数据决策中的应用

数据本身质量问题已成为影响数据挖掘应用的重要因素,为了得到可信的结论,数据处理工作占整个数据分析工作量的80-90%。由2001 PricewaterhouseCoopers在纽约所作的研究表明,599个被调查公司中的75%都存在由于数据质量问题造成经济损失的现象。著名市场调查公司Gartner 也表示,导致如商业智能(BI)和客户关系管理(CRM)这些大型的、高成本的IT方案失败的主要原因就在于企业是根据不准确或者不完整的数据进行决策。存在有错误的或者不完整的、冗余的、稀疏的数据使得最终数据挖掘结论的可信度降低。企业往往缺乏有效措施使数据准确,导致数据挖掘项目的时间长、效果不明显。

企业用于数据挖掘的数据集是一个随时间、空间及信息化管理程度等动态变化的多维物元,符合可拓集合的4个特征,属于可拓集合,可拓集合有三种变换方案:

(1) 关于论域变换的解决方案

1)      对论域做置换变换,可以选择质量满足数据挖掘要求的其它数据集进行挖掘,同时改变挖掘目标;

2)      对论域做增删变换,增加质量更好的数据集以降低整体数据集的准确率,或者去掉一些质量很差的数据集,对数据集做清洗

3)      对论域做蕴含分析,延伸到产生脏数据的源头环节,从数据挖掘角度提出改进建议等,如采取调整数据结构、存储方式、汇总方式、保留时间等,使数据的完整性和准确性提高,逐步提高整体的数据质量,缩小数据质量的差距。使论域由挖掘数据集延伸到原始数据集,从来源上采取变换措施。(可行方案)

(2) 关于关联准则变换的解决方案

企业用于数据挖掘的数据的集合本身不变,即关联度不变,对判断数据质量的标准做变换,在一般数据挖掘软件下不符合要求的数据在变换后的新软件下质量达到挖掘要求。如研究构造一个低数据质量下的数据挖掘系统,实现容忍低质量数据的数据挖掘算法等。已经有学者在研究。

(3) 关于元素变换的解决方案

变换量值,使现在质量差的数据集变成可挖掘的数据集。目前数据挖掘上研究的数据清洗、针对不完整数据的各种填充算法等都是这类方法;用清洗后的子集做数据挖掘,这是目前常用的数据清洗方法,其缺点是清洗工作量大,容易洗掉一些有价值的信息。

数据清洗、填充、容忍算法等都只是解决了历史数据的可挖掘问题,不能防止新的脏数据的产生,数据挖掘持续应用的根本方法在于实现物元可拓集的变换,在事元数据挖掘咨询的不断作用下,使数据从来源上就达到正确性、完整性、一致性等要求。该研究解决了低质量数据的企业不能做数据挖掘的矛盾问题,不但使数据挖掘的应用范围扩大到数据质量不高的一般企业,而且从根本上解决了企业信息化的数据质量问题,为数据挖掘的实施提供了一条新思路、新方法,并衍生出基于数据挖掘需求的信息化规划咨询方案,在国际会议上得到专家好评,在国际知名学术期刊上发表的论文已被EI收录,并已经应用到某大型网络公司的数据挖掘项目中。

案例6:在个人能力提升中的应用

有一位1979年出生的北京交通大学学生秦建军,大学三年级的时候听了一次可拓学的讲座,很受启发。从那以后开始学习可拓学知识,并把可拓学的理论方法用到了他的课程设计上。在进行变速箱零件设计中,应用可拓变换,申请实用新型1项、专利1项。读大学期间发表7篇论文,获北方交通大学第二届机械创新设计竞赛一等奖,共青团北京市委、北京市科委等五部门联合举办的首届挑战杯首都大学生课外科技作品竞赛二等奖,2001年校园十大新闻人物,学有专长本科生,北京地区高等学校优秀毕业生等荣誉。

任教后,他指导学生参加挑战者杯大学生竞赛获得特等奖一项,二等奖一项。获得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。05年他指导学生又获得了第九届全国挑战杯比赛三等奖一项。他还指导学生获得挑战杯首都大学生课外学术设计作品竞赛一等奖一项,两等奖两项。04年的时候他就指导学生参加第二届机械设计创意大赛,获得了二等奖。目前已经有六项专利,如电机齿轮一体化传动装置(发明),节能环保分体式电冰箱(实用新型),独立循环式太阳能暖气(实用新型),圆柱凸轮电机(实用新型)等。并主参国家863计划项目、北京市项目等多项。2007年被评为北京市教育创新标兵,北京建筑工程学院2006年十五科技工作先进个人,中国人工智能学会可拓专业委员会先进工作者。

有很多人接触了可拓学以后把这种方法用在工作中,取得了突飞猛进的成功,大家归纳形成一个共识:可拓学帮助我们提升了解决问题的能力。

案例7:在检测技术中的应用

在检测过程中,人们经常遇到不可检测的特征的检测问题,如何使不可检测的问题转化为可检测的问题?基于可拓学矛盾转化的思想方法,提出了一种与传统检测技术不同的新技术-可拓检测,这种检测技术利用可拓学的物元理论、可拓集理论及相关方法,从矛盾转化的角度去研究检测技术,以解决无法检测的物理量的检测问题。

中国人工智能学会可拓工程专业委员会常委,中国计算机学会微机专委委员,中国计算机学会多值与模糊逻辑专委委员,全国模糊控制技术标准化工作组组员,广东省计算机学会常务理事余永权教授主持的国家自然科学基金项目可拓检测的物元机制研究和广东省自然科学基金项目可拓检测技术研究提出了把可拓学的理论与方法应用于检测领域,使不可检测的问题通过物元变换方法转化为可以检测的问题。这种转换,单纯用形式逻辑的思维不可能解决,它需要创造性的思维,利用可拓方法,把约束条件的可变性和检测目标的迂回性结合起来,实现不可检测问题到可测问题的转换。他通过对可拓学在检测技术中的应用进行了研究,探讨利用物元理论和拓方法,去解决检测问题中大量不可检测问题的可能性,发明了埋墙电线的可拓检测仪器、模糊可拓控制电饭煲等。

案例8:在建筑领域的应用

近年来,可拓学在解决实际工程问题中的作用越来越大,国内外许多学者充分利用可拓理论,开创了可拓控制、可拓设计、可拓检测等一批有特色的新兴学术领域。10多项国家自然科学基金项目和多项省部级项目对可拓学在工程领域的应用加以资助,产生了一大批理论和应用成果,为各类工程技术水平的提高,发挥了一定的作用。

哈尔滨工业大学建筑学院副院长邹广天教授将可拓学的共轭分析方法应用到建筑设计领域,使建筑设计创新流程化、形式化,设计创意极大提高,取得了多项应用成果。建筑设计创新理论与方法研究,是我国建筑设计理论研究领域正在形成的一个新的学术领域——建筑创新学。可拓学为建筑设计创新研究带来了新的理论、方法以及新的形式化描述工具。利用可拓学提出的菱形思维模式、逆向思维模式、共轭思维模式和传导思维模式,研究它们在建筑设计创新中的应用,将逐步形成基于可拓学的建筑设计创新理论与方法。

1 动态之家可动踏步与地柜

Figure 1 the moveable stairs

在哈尔滨工业大学建筑计划与设计研究所所长邹广天教授设计的动态之家中,多处应用可拓策划的理论进行构思,实现了室内设计的创新。

主要设计构思为:

首先,将错层住宅中连接错层处不同地面标高的踏步变定为动,设计为带有抽屉和柜子的家具式可动踏步。将栏板和扶手设计成可以与可动踏步对接的组合式可动玻璃栏板,使可动踏步具有左、中、右三个对接位置。使室内平面布置具备了灵活多样的可能性,巧妙地解决了错层踏步究竟放在哪个位置为好这一令居住者和设计者头疼的难题,同时增加了储物空间(图1)。

2 动态之家可动餐厅拉门

Figure2 the moveable sliding door of dining room

3 动态之家玄关

Figure 3 Xuanguan

第二,在原室内平面设计中,错层上部的平台进深仅为2.1m,只能作为单纯的交通空间,别无它用;而客厅的进深却为7.5m,长而不当。于是设计者化下为上,将平台加大600mm,下面设置储藏地柜。

其结果是一举多得:加大了平台的进深,获得了平台多功能使用的可能性;缩短了客厅的进深,改善了客厅的比例关系;地柜使家中增加了约2m2的储藏面积(图2)。

第三,在餐厅门的设计上,则是变内为外,不是将两扇门局限在门洞内,而是在门洞外设置了全长为6m的滑道,使两扇拉门在客厅一侧的墙壁旁的任何位置上可分可合、可左可右,既可以作为餐厅门,又可以用来遮挡卫生间的门,还可以放在电视后作为电视形象墙,造就了室内的一个动态景观(图2)。

第四,无法改动位置的进户门位于客厅中部,没有玄关的功能和感觉是其天然的缺欠。于是设计者化无为有,将室外的雨棚形式用于室内,位于进户门上,与带有热熔玻璃装饰画的可动玄关柜相配合,限定了玄关区域,创造了玄关感(图3)。

案例9:在生产管理中的应用

某企业跟日本企业签订来料加工合同,为日本厂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,又飞出很多。本来加工十吨原料,加工完了以后只剩8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?

厂长听说可拓学可以帮人想主意,就请可拓学专家讲课。企业管理人员和技术人员在可拓学理论方法的启发下,从创新路径上入手,先对原料做物元分析,第一步把原料的属性列出来,通过共轭发散,发现这三种物质都在60度温度的情况下能够溶解到水里面,并且三种物质不发生化学反应。引入基元思维和拓变换方法进行研讨,通过基元分析与可拓变换,大家马上就想到了一种方法,不用搅拌机了,建一个池子,买一套纯净水设备,生产纯净水,把水加热到60多度,把三种粉末放在池子里面搅拌,搅拌以后把水蒸发干,把三种物质再弄出来,通过这样一种方法,加工成本大大降低,而且质量百分百符合要求。把这个产品再给日本企业化验,发现加工的非常好,问工厂买的什么设备这么厉害?后面的合同如约完成,并新签订了合同,利用这种零损耗、混合均匀的加工方法,又加工了大量这种产品,企业赚了不少外汇。

案例10:在市场营销中的应用

大型百货商场是我国商品零售业的主力业态,它在满足消费者购物休闲的需求方面起着重要的作用。但自1992年始,随着外资零售业在我国商品零售市场的抢滩成功,以及多种现代零售业态(如超级市场、连锁店、仓储商店等)的导入和迅猛发展,加上国内零售业的改革相对滞后,从而造成我国许多大型百货商场的经营陷入困境。据国家国内贸易局商业信息中心发布的统计资料表明:1999年在全国213家大型零售企业中,有102家出现负增长,其中24家为净亏损,同时有相当一批大型零售企业关门停业。

但是,经营业绩和市场份额的下降,并不能说明大型百货商场就此失去了其存在的基础。在从传统商业向现代零售业的转变过程中,在市场容量的扩张速度远远低于零售业态与规模的扩张速度的情况下,单一零售业态一统天下的形势已经成为历史,零售市场只能是多种业态共存共处。面临零售市场多业态激烈竞争的格局,大型百货商场只有从各个方面进行市场的开拓和创新,才能赢得生存和发展。根据可拓市场的基本理论,对某大型百货商场的可拓市场分析如下:

1)利用论域变换形成可拓市场 

每个商场都有自己的商圈。该商场虽然在消费者心目中的知名度和美誉度较高,但由于位处繁华的商业地段,其商圈以市内交通便利为条件,即:商场附近的区域和能直达该商场附近站点的公交车辆所覆盖的区域。这种局限性限制了其商圈以外的消费者的购买欲望。

商场为扩大自己的商圈,从而吸引更多的顾客,可作论域的扩大变换(扩大商圈),即缩短商场与潜在顾客之间的空间距离。从这个思路出发,有多种可能的策略可供选择,如商场提供送货上门服务、开通购物交通车、在原来的商圈之外开店经营等等。

2)利用对商品品种的变换形成可拓市场 

根据有关统计资料,当前我国消费品市场上笼总不足50万种商品,而美国市场上则有150万种以上,可见品种开发大有潜力。该商场与其它大型百货商场之间的商品同质化程度较高,而且品种数量的丰富程度也存在不足。商场对所经营的商品没有形成人无我有,人有我优的差异化战略。商场被大量传统商品充斥,新产品太少和上市太慢。不同零售业态经营着相同面孔的商品,很难激发消费者的购买欲望。

对商品的变换,会导致顾客的购买意愿发生变换,即商品的差异化激发了顾客新的购买欲望。面对激烈的市场竞争,商场不能沿循厂家生产,商场销售的旧规,将自己所扮演的角色仅仅定位于经销商。商场应凭借自己强大的采购力量、销售力量、信息力量,有选择地部分或全部承担起商品设计者、开发者和生产者的角色功能。其根本目的是突现自己经营商品的个性化。如:要求厂家生产无品牌商品(包括定制);自己设计产品、品牌,委托厂家生产,独家经营;加大新特产品的开发和新旧产品的组合/替换;适时跟踪需求,调整商品结构;买断某一型号商品的销售权等,都可实现商品的差异化战略。

3)利用对商品价格的变换形成可拓市场 

商品价格高是大型百货商场的最大缺点,也是影响顾客购买能力的主要因素。当大量的超市、连锁店、折扣商店以极具诱惑力的低价在招徕顾客的时候,大型百货商场如果不把过高的价格降下来,只能是设陷自缚,从而限制了顾客的购买能力。

对商品价格的变换,会导致顾客购买能力的变换,如商品价格的降低可增加顾客的购买能力。

从经营的角度分析,商品的价格高应归因于成本高,而影响成本的两个主要因素是商品进价和商场的期间费用(即管理费用、财务费用和销售费用)。从这两方面入手,即可显著地降低商品的价格,如采用直接进货方式,或统一采购/招标,或以提供资金、技术、人员等方式参与厂家的生产经营,构造商场自己的价值让渡链;实施科学化、制度化、规范化的管理,合理配置和利用资源等,从而使消费者的购买能力提高。

同样,也可在经营理念、管理模式和服务水平等方面进行可拓市场的分析。从略。

 

 

整理人:李兴森、杨春燕、李卫华、王涛

2009921

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