試錯法是指設(shè)計人員根據(jù)現(xiàn)有產(chǎn)品或以往的設(shè)計經(jīng)驗提出新產(chǎn)品,然后通過不斷修改和改進(jìn)來制作樣品的工作原理。如果樣品達(dá)不到要求,返回方案設(shè)計重新開始。只有證明樣品設(shè)計符合要求,才能改用小批量生產(chǎn)和批量生產(chǎn)的方法。如圖2.1所示,設(shè)計師根據(jù)經(jīng)驗或現(xiàn)有產(chǎn)品,沿著A方向?qū)ふ医鉀Q方案。如果是空的,它會調(diào)整方向,沿著方向B看,如果找不到,它會改變方向C,以此類推,直到第n個方向遇到滿意的“解”。這是最原始的創(chuàng)新方法,也是歷史上第一個技術(shù)創(chuàng)造的方法。
因為設(shè)計師不知道滿意的解決方案在哪里,在找到解決方案或者滿意的解決方案之前,他往往要多次嘗試和犯錯。錯誤的數(shù)量取決于設(shè)計者的知識水平和經(jīng)驗。所謂創(chuàng)新是少數(shù)人才的作品,這是試錯法的經(jīng)驗。
對于發(fā)明創(chuàng)造,人們已經(jīng)采用“試錯法”很多年了。只有少數(shù)聰明人通過不懈的努力取得了成功,而這種成功是沒有規(guī)律的,也是無法傳授的。
這里有一個使用試錯法,的典型例子,講述了查爾斯·固特異(CharlesGoodyear)是如何發(fā)明橡膠硫化的方法(即制造橡膠)。有一天,他買了一個橡膠救生圈,決定改進(jìn)給救生圈充氣的充氣閥。但是當(dāng)他帶著改裝后的閥門來到救生圈公司時,他了解到如果他想成功,就應(yīng)該尋找提高橡膠性能的方法。當(dāng)時橡膠只是作為布的浸漬劑,比如查爾斯·馬金托什發(fā)明的防水雨衣(1823年專利),當(dāng)時非常流行。生膠有很多問題:它會從布上完全脫落。完全由生橡膠制成的物品在陽光下會熔化,在寒冷的天氣里會失去彈性。查爾斯·固特異著迷于改善橡膠的性能。他偶然開始了自己的實驗。他周圍的所有東西,比如鹽、胡椒、糖、沙子、蓖麻油甚至蔬菜湯,都被摻入干橡膠做實驗。他認(rèn)為這樣下去,他遲早會嘗試世界上的一切,他總會在其中遇到一個成功的組合。查爾斯·固特異結(jié)果家里負(fù)債累累,只能靠土豆和野菜根過活。根據(jù)傳說,當(dāng)時如果有人來問怎么找到查爾斯·固特異,小鎮(zhèn)的居民會這樣回答:“如果你看到一個人穿著橡膠外套、膠鞋、橡膠桶帽、口袋里沒有一分錢的橡膠錢包,那么毫無疑問,這個人就是查爾斯·固特異”人們認(rèn)為他瘋了,但他固執(zhí)地繼續(xù)他的探索。直到有一天,當(dāng)他用酸性蒸汽加工橡膠時,他發(fā)現(xiàn)橡膠得到了很大的改善,他第一次獲得了成功。從那以后,他做了許多“無用”的嘗試,終于找到了徹底硬化橡膠的第二個條件:加熱。那是1839年,橡膠是在這一年發(fā)明的。然而,直到1841年,查爾斯·固特異才選擇了獲得橡膠的最佳方案。
查爾斯·固特異只解決了一個人生難題。對他來說,要獲得“發(fā)明技能”,他的生命時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。事實上,即使他解決了這個問題,他也很幸運(yùn)。當(dāng)大多數(shù)研究人員解決類似問題時,他們往往一輩子都沒有任何結(jié)果。
試錯法的成就在19世紀(jì)非常突出。電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電燈、變壓器、山區(qū)掘進(jìn)機(jī)、離心泵、內(nèi)燃機(jī)、鉆采設(shè)備、轉(zhuǎn)爐、煉鋼平爐、鋼筋混凝土、汽車、地鐵、飛機(jī)、電報、電話、廣播、電影、攝影等發(fā)明。都是由試錯法帶來的。如何解釋這種快速的進(jìn)步?雖然試錯法效率不高,但這種方法并沒有失去承擔(dān)解決創(chuàng)造性問題重任的能力。這是因為:一是科技聯(lián)盟出現(xiàn)于時代;二是技術(shù)創(chuàng)造過程中的發(fā)明家和研究者越來越多;第三,對明顯的自然效應(yīng)和現(xiàn)象及其在技術(shù)上的直接應(yīng)用的研究還在繼續(xù),因為當(dāng)時的技術(shù)體系比較簡單。但是在實踐中,經(jīng)常會出現(xiàn)一些棘手的創(chuàng)作問題,通過試錯法,至少需要幾十年才能解決。這些難題并不都那么復(fù)雜,但即使是簡單的,試錯法也常常不知所措。
試錯法路漫漫其修遠(yuǎn)兮,需要做出很多犧牲,浪費了很多不成功的樣本。嘗試10個或20個方案非常有效,但在解決復(fù)雜任務(wù)時會浪費大量精力和時間。隨著技術(shù)的快速發(fā)展,試錯法越來越不適合。例如,為了篩選出最好的核反應(yīng)堆或快速巡洋艦,人們不可能建造成千上萬個來逐一嘗試。