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好设计来自以简驭繁的领悟
发明家与设计者一旦从繁杂信息中，捕捉到他们试着完成的发明物的绝对精髓时，创造出来的东西就不只简单，也会有超越原始目标的功能性
设计是发明的具体呈现。不管发明物是回形针或计算机芯片，设计都是将它催生出来的创意构想之具体呈现。设计是一种过程，让某种坚实确切的东西从创意的回旋迷雾浮现出来。如果设计是发明的具体呈现，那么，简单、优雅与耐用就是优良设计的目标。我在第一章介绍过这些原理，现在将更深入地再次探讨。我发现这些原理运用在发明上时，常常会以问题而非陈述的型式出现：「我的设计是否以绝对的简单性，反应出我构想的精髓？」「我是否以最优雅的层次解决了这个问题？」「我的解答够不够耐用，能否承受预料不到的考验？」
我们来仔细探索这些原理，看看如何应用在发明上。
深刻的简单
随着我们居住的世界变得愈来愈复杂，针对「简单」（simplicity）的优点已经多有着墨。今日，全世界有许多企业都把简单当成企业的引导信条。我们都曾经体验过度复杂带来的挫折：令人昏头的路标、功能过多的新产品、让人满头雾水的政府表格，以及为了娱乐系统而设的无所不在的遥控器。人们曾经认为复杂可以藉由提供更多选项或信息，来增添产品或系统的价值。不过，人类无法在心灵前侧保留过多信息，于是目的的清晰度常常因此遭到牺牲。在充满可能性的茫茫大海中，失去了完成简单任务的能力。
不过，在发明与设计里，「简单」的意义稍有不同。我把简单当成触及事物的精髓。简单从问题陈述开始。在第一章，我提及我们一定要先检视问题，确定它是我们必须解决的，而不是我们主要焦点之外的次要事物。
我们常常必须检视某个问题，并仔细剖析它的组成元素，然后以最简单的呈现方式将它重组起来。我们需要自问：「我是否把自己需要解决的问题精髓表达出来了？我是否已经把它逐渐缩减到核心？」一旦问题以呈现本质又明确的方式陈述出来，随之而来的解答就能直接又简单地呼应这个问题。
问题不是各个都简单，解答也不是。回想爱因斯坦的劝诫：
所有的事情都该是尽可能的简单，但不是过度简化。
我们应该尽可能地简化，但不能损及需要达成的事情。简单的意思不是愚钝。简单意指直接与效率——没有无关的东西。简单就是专业运动员的优雅动作，看来如此自在与自然，但实则耗费多年的受训与练习。简单既是终点，也是开端。
心理学家威尔.舒兹博士（Will Schutz）在著作《深刻的简单》里描述从简单到简单之间的旅程。他说这趟旅程必须先穿越复杂的地域，才能重返基本或深刻的简单。他写道：
理解会经过三个阶段的演化：过度简化、复杂，然后是深刻的简单。
他说「发现」就是从简单到复杂，再到深刻的简单。关于深刻的简单，一个有力的例子（就是让我意识到这个概念的）就是罗素（Bertrand Russell）与怀海德（Alfred North Whitehead）在一九一二年的著作《数学原理》。在那本书里，作者们思索数学的庞大复杂性，并证明数学可以归约成五种简单又符合逻辑的操作。所有的数学都可以从这些观察推演出来。
这个构想对舒兹产生很大的影响。复杂可以归约成涵盖一切的公理，这就表示，许多看似扩散的问题，最终都能以直捣问题本质的解答将之归纳在一起。我认识的一位科学研究员谈及寻找深刻的简单，因为那正适合他的研究：「我们从简单的假设开始，然后实验会导向愈来愈复杂的假设，最后我们就会有所发现，而那种发现就具有深刻的简单性。」
发明者寻找解答时，也会依循同样的路径。他常常从简单的构想开始，然后在追求最佳解答的时候层层添加复杂度。为了找出解答，仍不满足的他持续增加复杂度。最后，深刻的简单解答会自我呈现（常常出于他潜意识的反刍），而这就是他发明的精髓。
发明？
「我的解答已经达到最简单的地步了吗？」发明者形塑自己的构想时，必须反覆自问。我们来看看几个深刻简单的例子：
回形针
回形针似乎是发明里简单的缩影。基本上它是个一段弯曲的铁丝，运用内含于铁丝里的扭转特性，以做为夹子之用。这种装置的简单就在于，它运用结构材料的基本特质来执行任务。它的结构材料（一小段铁丝）本身并不会让人联想到夹钳的功能。给予它这个原创功能的，是深刻简单的发明：在铁丝上做出几个弯折。
我们如果需要暂时把几张纸固定在一起，想得出这个简单得惊人的发明吗？也许想不出来。运用铁丝内在的扭转力来施加钳夹的压力，这个简单性只有在见识过以后才会变得显而易见。有趣的是，这种扭转原理现在常应用于各式各样的面向，从汽车悬吊系统到雷射唱机。在发明里，回形针是简单的奇迹，也是我们自己在发明时可以加以效仿的模范。
雷射打印机
有时，发明者有个构想，一旦透过设计让它成形时，就从构想的简单进入了复杂的疆域，进而持续增生与混淆。雷射打印机的发明者盖瑞.斯塔克维（Gary Starkweather）发现自己正处于那种情境。他的构想看似简单。他觉得自己可以运用雷射而非一般白光，来照亮即将复制到复印鼓上的页面影像，藉此彻底改善复印术。原始的影像不一定要来自纸张，而可以是计算机电子资料。斯塔克维打造出这样的装置之后，却很快领悟到，为了达到光学校准的精确性，会让他的发明物变得极度复杂而且昂贵到离谱的地步。他与逐渐攀升的复杂度缠斗不已，对于自己的进度愈来愈挫折与气馁。几周的时光流转成数月，他仍然无法超越自己的问题。某日，在没有更好的办法之下，他终于返回最基本的面向——回到他研读光学头一年时所学习的简单事物。结果突破就来自简单事物，引领他迈向成功。迈可.西尔吉克（Michael Hiltzik）在他的著作《创新未酬》里描述这项突破：
不过，最棘手的问题……正落在传统光学的领域里。西尔吉克心知肚明，镜像的切面只要微微偏离校准，扫瞄线就会移位，最后的影像就会扭曲或模糊不清……以视觉的用语来说，从一英里之外的距离看过来，镜子偏离的距离不能超过五分钱铜板的直径。
两个多月以来，他与这个谜题挣扎不已……某天，他闷闷不乐坐在光学实验室里。那里的墙壁早已漆成黑色，而且因为考虑到附近架高的感光鼓还调暗了灯光；感光鼓与感光板一样对过度曝光很敏感。西尔吉克在拍纸簿上随意涂鸦，重新思索他在大一在密西根州立大学学过的光学基本原理。折射光线的传统方法是什么？当然是三稜镜了。他草绘了好几面三稜镜彼此互叠而搭成的金字塔，每个都比底下的更小，以便适应更加尖锐的偏斜角度。他把那张纸拿离一只手臂的距离，这才领悟到那些三稜镜让他想起从前教科书里的某个东西：中间宽大、顶端与底部皆窄小的一般圆柱透镜。「我记得我自言自语：『小心点，这可能行不通。未免太简单了吧。』我把它拿给实验室助理看，他说：『不会有点太简单了吗？』
是简单没错。但效用也高得让人咂舌。西尔吉克的脑力激荡就是，介于圆盘与感光鼓之间，在适当的距离插入圆柱透镜，镜片就能捕捉过高或过低的光线，将之转回感光鼓面上的恰当地方，就像眼镜镜片会把风景的影像重新聚焦于某人失准的视网膜上。
即使雷射打印机很复杂（我确定，它最初的指令执行还要更复杂），从复杂之地回到简单之地，确实是让这装置成为具商业竞争力的科技的关键所在。复杂的装置仰赖精密公差（tight tolerances），动辄就可能失败；对复杂的装置来说，简单也许反倒是最重要的事。
iPod与随身听
消费者电器的复杂度常常让人觉得麻木乏味，而在这样的时代里，大家常常以苹果iPod作为简单设计的范例。iPod的设计不是意外，而是仔细研究人们如何与机器互动（现今称为交互式设计）的成果。设计上来说，iPod主打直觉式的使用，不用经过密集研究即可操作，同时还可进行其他活动，比方说运动。设计既简单又符合直觉，焦点也很集中。运用拇指或指头的画圆动作，即可拉动卷轴，而只要按下按键就能选择，如此简单又符合直觉，于是多数人很快就学会如何运用这套装置。你通过层层选项时，同样也很简单。拉动卷轴与选择。拉动卷轴与选择。只有在你选了一首歌而开始播放时，才会因为选项而增加复杂度，有多重的选择或箭头按键需要揿下。只要按下清单按钮，总是可以返回上一层，而清单按钮可以把你带回你当初所来之处。功能的简单性也在设计上反应出来，没有多余或造成混淆的东西。这个设计框架经过精进，被带进更加复杂的商品里，象是苹果的iPhone与最近推出的iPad。
现在，拿iPhone那类的较新产品，来跟上一代的典型手机比较，看看操作起来的简单度如何。iPhone之前的多数手机都是设计来进行很多事情的，但除了拨电话以外，如果没有参考使用手册，要操作其他功能都很困难。这些装置里，大多都具有不必要的复杂度。它们缺乏iPod与后代产品的直觉式简单。
麻省理工学院教授约翰.前田（John Maeda）在他的著作《简单的法则》里，描述iPod旋钮在设计上的演化。
前田把反覆执行指令的顺序描述为：「从简单起步，逐渐变得复杂，最后以尽可能简单为上」。这个过程让人想起威尔.舒兹在本章稍早所描述的，从简单到复杂，再到深刻简单的旅程。
iPod的简单与使用上的便利性，在小型消费者电子装置的大海里相当突出。iPod设计者为了让他们的产品成为人类可以与计算机化配件轻松互动的典范，于是把目标放在简单的原理上。
亚马逊的一次点击
相较起来，网络是相当新颖的现象，而网站设计的领域与时俱进。最久也最成功的网站之一就是亚马逊。
亚马逊从书商起家，逐渐扩增成为其他无数产品的经销商。亚马逊精彩的地方就是界面的简单。要在网站上周游与购买商品都极为简单。亚马逊的设计者创造这个网站时，肯定一直把简单的原理放在心上。购物者可以轻易与直接发挥浏览商品、找出欲购商品与下手购买的基本功能，背后似乎就是以这个原理为指引的力量。我可以想象亚马逊网站的开发：随着每次设计的反覆执行，他们会问这个问题：「我要怎么让这个过程更加简单？」亚马逊的设计者在追求简单的时候，想出了他们拥有专利的「单次点击系统」（1-click system）。事后回顾，单次点击似乎是显而易见的概念；不过当时所有的网络零售商都用虚拟的购物车系统，来进行网络购物。也许他们觉得，把信用卡那类的专属信息储存在在线，会把顾客吓走。亚马逊努力想把选择商品到购买的途径加以简化，也领悟到最简单的方式就是「点击」产品本身。
亚马逊执行长杰夫.贝佐斯（Jeff Bezos）在某次访谈中，捕捉了单次点击背后的思考：「当初他（贝佐斯）提出单次点击购物时，人人都困在以购物车为隐喻的心态里。他却领悟到，在网络上你只需要用游标指出并点击某个物件，它就是你的了。」
我确定，单次点击的简单性，替亚马逊带来了几百万元的销售佳绩；如果当初只用购物车的概念，可能就不会有这番荣景。购物车比较复杂而且需要时间、打字与思索。工业研究显示，结帐离开以前，有百分之六十到六十五的网络购物篮会被舍弃。
这里的发明思考的天才之处，就是如此简单到显而易见的东西。如果购物起来较为便利，人们就会消费更多。我在零售商店排队时，常常会想到这点。让顾客排队等候会让他们减低购物的兴致。零售商抱怨网络伤害他们的生意，可是他们却不去看看有何方法可以简化购物过程，来鼓励更多的购买。
简单与复杂
简单之美只能在复杂的镜像中反映出来。事实上，这两者需要共生并存。约翰.前田在他的著作《简单的法则》里，描述这个吊诡：
简单与复杂彼此需要。市场上有越多复杂，越简单的东西就更为突出。因为科技只会继续在复杂度上发展，而采用简单的策略反倒能帮忙你将自己的产品区隔开来，继而带来明显的经济利益。既然如此，在设计上奠定简单感，需要刻意以某种型式让复杂唾手可得。这样的关系可以在同样物品或经验上，或与同一范畴的其他产品对比时，显现出来——就像在MP3播放器的市场里，iPod的简单与更为复杂的竞争者互相比较对照。
简单的巧妙程度是与复杂相较下衡量出来的。做事的方法众多，但找到简单的解答时（减轻任务里暗含的复杂度），它就会脱颖而出。事情原本可以用什么样的复杂度来完成，就隐含在背景里任凭人人去想象。
有些机器或装置不得不复杂——比方说，飞机、汽车或计算机。回溯爱因斯坦讲过的话：「所有的事情都该是尽可能的简单，但不是过度简化。」这些系统即使最终还是很复杂，但可以看出当初的设计也是追求愈简单愈好。如果想看看简单的原理在哪里得到最明显的运用，那么就在这些复杂机器里的人性化界面。在这里，简单必须掌控复杂。要掌控汽车，并不需要事先了解那架机器的复杂度。要驾驶车辆，也不用先了解计算机化燃油喷射系统的细微差异。我们是以最简单的方式来控制机器的复杂度。
零质设计（Zero Mass Design）
想象一下，假设汽车的复杂度就反映在它的控制系统里。比方说，仪表板上布满了计算机荧幕，各个呈现了车内每个微型控制器的数据资料（多数的现代车款里都有六十几个微型计算机），而驾驶时的部分工作就得要时时扫视那些荧幕，以便监控车上所有系统的状态。如此一来，驾驶汽车将会呈现了新一层次的复杂度，而有资格取得驾驶执照的个人就不多了。当然，这种复杂度的添加是不必要的。这些系统可以自我监控，万一有故障状况会自行警告驾驶。我很惊奇，汽车竟能演化成这样的机器（即使力大无穷并具有造成破坏的潜在能耐）：不管大众的教育程度，只要经过最低限的训练，都能安全又可靠地操作。
任何需要人类手动操作的复杂系统，都必须清楚明白、毫不含糊。就这点来说，简单不一定是低限主义的意思。试想典型的数字腕表。我儿子就有一支，他常常要我帮忙重设时间。这支表的侧面有几颗按钮，还有一个大液晶旋钮。我要是不看使用手册，根本就没办法替这支表重设时间。表上三个未标示的按钮，控制着许多不同的功能。必须要以正确的顺序与方式来操作，才能发挥其中一个功能。由这么少来控制这么多的简单性，可能会让人感到惊奇，可是这种低限主义的呈现很拙劣，要是不读详尽又复杂的指示，就搞不清楚该如何操作这支表。
另一种极端就是拥有过多控制器的装置，特别是看来相同却负责不同事情的控制器。在此，我们面临了模糊与复杂。三哩岛核子电厂就是一例。遇上紧急事故时，操作者无法有效率地运用控制器来抑制逐渐恶化的问题。
设计人们用来互动的东西时，就要以清晰与直觉为追求简单的依据。控制器用来必须是直觉式的，而运用它们之后会产生什么效果，也该让操作者立即明白。如果可能的话，要透过来自控制器的反馈，让一种或更多种感官参与其中。比方说，当你在键盘上打字，你压下一键的时间有多长？你压键时要多用力？最初为计算机创造的电子键盘时，键盘不会发出声音，因为就技术面来说，声音是没有必要的。事实上，在机械打字机的时代里，敲键的声音被当成老派复古风。不过，身为使用者的我们，打字时就需要按键发出喀嗒声作为听觉的反馈，这样我们才晓得自己真的敲到了那个键。因此，制造商不久就在键盘上添进电子的喀嗒声，作为打字时的听觉辅助。今日大多数的键盘也有触觉反馈，压下按键时，起初一定要先克服机械阻力。一旦压下，按键会以最小阻力回到停留的地方，克服了这种最初的阻力时，让我们晓得自己已经按下了键。
关于人因工程（human-factors engineering）与交互式设计，人们已有诸多学习与著作。我只提供了几个用来解说的范例。创造由单人来操作的东西时，简单可以提升清晰度与使用的便利性。我认识的一位制造工程师曾以这句话作为总结：「把做对变得比做错还容易。」
简单作为发明的权宜之计，可以用「成本低、效益高」（bang for the buck）来衡量。这里的「bang」就是功能性。我讲功能性的意思，就是我们可以用这项发明物来做多少种不同的事情。逐年往一般软件程序所添加的特点，无疑地增加了它们的功能性。可是它们变得如此复杂，使用者必须耗费很多时间与力气才能从这些特点当中得到好处。我们知道，藉由增加设计的复杂度，可以获取更多的功能性，可是我们可以从简单的东西里得到什么呢？我们的回形针相当简单，而且如同之前所提，具有极大的功能性。无论透过复杂或简单，都能获取功能性，这样的构想是由大卫.桑伯克博士在他的书稿《零质设计》里所提出的。桑伯克博士把取得功能性的动力，描述为Ｕ型的曲线，也就是说可以从增加的复杂或极端的简单中得到功能性。他把透过极端简单得到的功能性，看成发明设计；把透过增加复杂而得到的功能性，当作工程设计。
在传统的设计里，一旦增加复杂度，功能性也随之增加。不过，在零质设计里，功能性会随着简单化而增加。回形针就是零质设计的一例。它非常简单，但功能性却超越了原本的使用目的。
桑伯克博士描述零质设计的原理：「零质设计的原理是从极尽简单的设计开始，即使最后行不通也是，最后的设计就会是从那个点演化而来的精进成果。」简单会增加功能性，这个概念相当深奥。发明者与设计者常常会发现，一旦捕捉到他们试着完成的事物的绝对精髓时，创造出来的东西就不只简单，也会有超越原始目标的功能性。
（摘录整理自像发明家一样思考第五章）
《作者简介》史蒂芬.裴利（Steven J. Paley）
发明家、创业家与老师，在商业与科技界累积了超过二十五年的经验。他曾在Texwipe公司担任行政总裁与技术执行长，这家公司制造专门化的污染控制产品。裴利握有无数的美国与国际专利，毕业自史丹佛大学的产品设计科系。近来他创立了Arise Technologies，教导具有特殊需求与天赋的孩童有关机器人学与工程学的知识。 | 
