基于TRIZ和公理设计的公共文化设施冲突管理模型

樊兴菊， 李海涛， 陈　通

(天津大学 管理与经济学部，天津 300072)



基于TRIZ和公理设计的公共文化设施冲突管理模型

樊兴菊， 李海涛， 陈通

(天津大学 管理与经济学部，天津 300072)

摘要：为了识别和研究公共文化设施管理中存在的矛盾冲突，把TRIZ创新工具和公理设计理论相结合，利用独立公理分解公众需求和现实约束之间的矛盾，再使用基于公共文化设施技术参数的TRIZ工具寻找解集，依据信息公理对可选方案进行评价筛选，有效解决了天津文化中心美术馆空置率高、图书馆空间利用率低等实际问题。该方法有效弥补了TRIZ理论在寻找最优解时低效的缺陷，为公共文化设施冲突管理提供了新的思路。

关键词：TRIZ理论；公理设计；公共文化设施；冲突管理

党的十八届三中全会提出构建“现代公共文化服务体系”，统筹公共文化服务设施网络建设，积极推动文化惠民项目。2015年，李克强总理在政府工作报告中再次提出深化文化体制改革，扩大公共文化设施免费开放范围，让人民群众享有更多更好的文化发展成果。公共文化服务设施如文化馆、图书馆、博物馆、美术馆等，是以文化的服务、传播为主要功能的建筑和配套设施，作为文化服务的物质载体和依托，是时代和政策的召唤。

然而，公共文化设施功能上的文化取向、使用上的公共品属性、投资上的政府决策等因素导致其建设管理中存在许多悖论性特征，例如，1)跨期投入：公共文化服务设施属于公共品门类，项目建成后将无偿地提供给公众享用，不能通过自身能力运营，必须要求持续配套的投入。这样容易导致高调投入建设的文化服务工程在验收达标后不能得到持续性维护，从而造成场馆闲置和文化浪费。2)供给需求错位：文化工程项目的决策容易受政策过程而非评估过程的影响，同时由于“无资助命令”的特点，下级政府为完成上级要求而应付的项目往往是面子式的，不能与公众的文化需求有效对接。3)评价坐标漂移：公众对文化产品的价值评价尺度可能会随着时代的发展产生漂移，导致评价前后不一致和时空错位。4)项目独立性与影响相依性：在实体意义上，公共文化设施项目是独立的客观存在。但是这些项目不仅含有专业的艺术设施，很多还有用于休闲和娱乐的开放空间，所以不仅在文化影响上与其他文化项目形成文化网络格局，同时也为所在地带来注意力经济，实现艺术与经济的互动相依性。5)公平服务与差异性受益：项目的文化影响依赖于公众的偏好、认知等因素，即便是权利上非歧视和非排他，也会由于不同的人群特点，造成文化影响的实际差异。

以上种种悖论性特征赋予公共文化服务设施一定的管理特殊性，容易造成例如前期建设与后期补偿，动态发展与静态评价，文化设施与周围环境的耦合、与受众人群的贴合等各种管理冲突，这必然会影响文化惠民项目理想目标的实现。所以，从文化设施的特征属性、功能建设和以人为中心的角度出发识别公共文化设施管理中可能的矛盾冲突，构建科学的冲突管理体系意义重大。这不仅关系到公民基本文化权益的保障，更为我国文化服务整体实力的提升提供保障。

1文献回顾

TRIZ理论是Altshuller等人于1946年在研究世界各国大量高水平专利的基础上，提出的具有完整理论体系的发明问题解决理论。Altshuller[1]发现仅有1%的原创解，其余都是将已知方案或概念在新领域的应用，解决方案在具有相似理论模型的不同技术领域往往具有传递性。TRIZ理论体系包括3个组成部分：1)问题分析基础理论，即技术系统进化论等；2)问题分析工具，包括冲突分析、物-场分析、ARIZ算法等；3)基于知识的工具，包括40个发明原理、39个工程技术参数和矛盾矩阵、11个分离原理、76个标准解法、科学效应等。近年来，研究者们对TRIZ理论和方法不断拓展和优化，使它们在问题识别和解决方案的产生过程中，表现出了强大的使用价值。

虽然TRIZ理论源于工程技术领域，但TRIZ的应用已经逐渐拓展到公共管理[2]、管理创新[3]、金融[4]、营销[5]等诸多领域。B Zlotin和A Zusman[6]认为只要给予适当的限制性条件，那么应用于某一领域的TRIZ方法同样适用于另一领域的创新。Darrell Mann[7]认为，TRIZ提供了一个解决商业、组织管理及与人相关的问题的系统框架，大部分TRIZ工具与方法可以直接或稍加修改应用于非技术领域。国内学者也在积极地推进TRIZ在非工程领域的研究和应用。杨波[8]对TRIZ解决创新问题的一般流程进行了优化，设计了TRIZ求解企业管理冲突的流程模式。井辉[9]利用TRIZ解决创新性问题的理论和方法，构建了基于TRIZ思想的复杂管理问题求解模式。赵军洁等[10]结合农业科技项目的特点，对TRIZ推动农业科技创新的关键因素进行了实证研究。刘烨等[11]基于TRIZ物—场分析方法，剖析了科技型中小企业在项目研发过程中的技术创新模式。

Zlotin等[2]研究认为，政府能够利用TRIZ理论平衡产品或服务提供者和公众之间的权益和机制，从而使整个过程更具稳定性。TRIZ的作用在于能够更好地发现和分析矛盾冲突，并努力实现产品提供者和消费者利益的最大平衡，这说明了TRIZ在公共品管理领域的可行性。我国关于公共文化设施的研究主要涉及：基于供给角度的建设运营模式的研究[12]、基于建筑学的空间绩效分析[13]、基于规划角度的文化设施布局研究[14]、基于公众视角的文化需求结构研究[15]，暂时还没有针对公共文化设施建设运营管理矛盾冲突的研究。于是，本文借助TRIZ强大的复杂问题分析和解决能力梳理文化设施项目管理中的矛盾冲突，并利用公理设计理论追寻最佳问题解决路径。

公理设计(sxiomatic design,AD)是Nam Pyo Suh于1990年正式提出的。他认为设计工作中存在普遍适用的公理，提出“独立公理”和“信息公理”，并以这两条公理及其推论来为设计工作提供方向指引和评价规范[16]。他指出由于设计公理是用于描述需求、约束以及设计参数之间关系的理论，所以可以应用于组织和服务领域。公理设计在我国公共服务领域的应用研究还未得到充分的重视。樊治平，陈希[17]利用公理设计研究了电子中介中的最佳匹配问题，并指出其具备很强的应用价值。葛怀志，张金隆[18]利用公理设计讨论了公共住房的撮合分配方法，并利用功能过剩理论对供应完全满足需求情况下的分析方法进行了补充，但本质上仍然是运用于撮合匹配问题。本文将利用公理设计原则对由TRIZ获得的改善方案进行评估，筛选出最具可行性的问题解决方案。

2公共文化设施冲突管理模型

2.1TRIZ冲突管理原理

技术冲突，即系统一方面得到改进时会削弱另一方面的绩效表现和期望。解决技术冲突即消除恶化，满足双方的需求。技术冲突解决原理是一个从特殊到一般，再由一般到特殊的过程，首先应用工程技术参数将特定领域的矛盾进行标准化描述，再应用相对应的40条创新原理找出一般解，然后根据特定领域的实际条件将一般解转换为特定的解。公共文化设施管理中存在各种矛盾冲突，例如为了实现公共文化服务的均等化，我国逐步扩大文化设施的免费范围，但免费制度会增加运营和维护成本，使很多场馆难以为继。本文利用TRIZ的冲突矩阵原理，并融入公理设计原则，能够促进冲突解决模型(图1)的完整性和科学性，提高解决问题的准确性。

图1　TRIZ冲突管理模型

2.2独立公理和信息公理

公理设计理论将设计世界分为4个区域：用户域、功能域、物理域、过程域。用户域是对需求CAs的描述。在功能域中，需求被表述为功能需求(FRs)和约束(Cs)。在物理域中构思设计参数(DPs)，并在过程域中由过程变量(PV)描述生产过程。在解决冲突问题时，CAs是改善目标，Cs是冲突问题，而FRs有时可能是不确定的。如果通过多次FRs-DPs-Isys推导过程来试错求解，解题过程可能十分复杂。将TRIZ引入后，可以直接从冲突入手寻找DPs，再通过设计公理对结果进行整理、反推和比较，则可大大缩短工作时间。

设[A]为设计矩阵，Aij为DPj对FRi的影响方式，则有{FR}=[A]{DP}。

对此，独立公理要求“保持功能需求(FRs)始终独立”，即[A]必须为对角线矩阵或三角矩阵，否则该设计即为不够稳健的耦合设计。信息公理要求“满足独立公理的设计中，信息含量要求最小”，即Isys最小。在对模糊语言评价信息进行信息量计算时，可采用模糊公理设计中的三角模糊数。关于较复杂问题中影响度的快速估计，也可以采用彭恒武判别法。

2.3公共文化设施技术参数

TRIZ专家认为，40条创新原理经过改造和赋予新内涵大多可以直接应用于管理领域，但是39个技术参数却大多不适用[19]。本文结合公共文化设施的固有属性和文化服务功能首先筛选公共文化设施的技术标准参数。为了保证完整性和层次性，借助树形结构图对公共文化服务设施的研究维度进行剖析。根据文献检索和对典型文化设施项目的案例考察，本文从“硬件”文化场馆和“软件”文化产品或服务两方面展开研究，如图2所示。

图2　公共文化设施树形结构

根据公众对文化场馆的需求结构，对其固有属性进行了划分。首先公共文化设施作为主体上的工程形式，具有物理意义上的自然属性，建筑质量、设施数量等是其表现维度。其次，作为地方制度文化和精神文明的物质载体，公共文化设施具有沟通市民、引领城市发展的社会属性，公众的使用体验及其对周围环境的带动能力可以体现其社会效益。另外，文化场馆作为文化地标性建筑，其建筑形象同样具有文化价值，建筑美感等可以作为衡量要素。

文化产品或服务是文化设施直接向公众提供的文化、艺术精神享受。本文也对文化产品或服务的结构维度进行了划分。1)文化强度是文化产品或服务整体能力的表征，包括品质、数量、多样性等。2)文化距离是从内容方面表征文化产品与公众的贴近度，从时间、价格、功能偏好、认知度等方面衡量公众接受文化服务的难易程度。文化势能是文化产品或服务对公众的带动影响能力，如增加文化资本、改变习惯等。结合以上分析，参考工程技术和管理领域的技术参数研究，本研究提出了公共文化设施管理系统的33个标准技术参数，其与TRIZ理论2003版48个技术工程参数匹配情况如表1所示，据此可以确定40条发明原理在公共文化设施管理冲突矩阵中的位置。

表1　公共文化设施技术参数与TRIZ技术工程参数匹配表

2.4构造冲突矩阵

冲突矩阵，是TRIZ理论中分析和解决技术冲突的基本工具，是由工程技术参数两两配对而成，既作为技术冲突改善一方的内容表达，也作为恶化一方的内容表达。根据以上技术参数构造公共文化设施管理系统的冲突矩阵，纵向表示改进参数，横向表示恶化参数，如表2所示。其中，对角线的加号代表参数与自身不存在冲突，其余位置表示参数之间可能存在的冲突，然后根据表1的映射关系选择对应的40条原理寻求解决方向。

表2　公共文化设施管理冲突矩阵

3案例分析

天津市文化中心于2012年投入使用，建筑面积是天津市有史以来规模最大的公共文化设施和标志性文化建筑群。本研究对天津文化中心进行了为期10 d的调研，结果显示公众反映最多的问题有2个。1)美术馆多个楼层空置，文化空间浪费严重。2)图书馆空间利用率低，阅读区比较拥挤。下面利用以上冲突管理模型对天津文化中心的现实问题进行矛盾分析与冲突化解。

3.1美术馆空置率高的问题化解

设功能需求FR为“快速降低美术馆空置率”。由独立性公理出发，改善方案的FR可设置为“快速提高可临时欣赏的作品数量”和“快速提高永久藏品数量”。相应的约束条件C1则为“美术馆建馆时间较短”，C2为“文化艺术作品的汇集需要较长的时间沉淀或大量的资金支持”。这两个Cs构成了美术馆陈列管理中的矛盾冲突，由此可以借助TRIZ工具寻找设计参数DPs。依据TRIZ“从特殊到一般”的解题原则，根据问题的矛盾内容，提取公共文化设施管理参数11(已存续的时间)和3(建设成本)，基于表1的映射关系，查TRIZ矛盾矩阵表得到创新原理16(不足或过度的作用)、18(机械振动)、27(廉价替代品)、38(强氧化作用)。

根据原理16的提示，参照FRs可以得到特殊解：

DP1为定期组织高校或艺术团体进行作品展览。

根据原理18的提示，参照FRs可以得到：

DP2为通过参观者‘点赞’或‘微信打赏’的形式对展出作品的艺术家进行激励；

DP3为通过参观者投票的方式收集意见，并以之为依据申请购买预算。

根据原理27的提示，参照FRs可以得到：

DP4为从美术学院学生作品中选择优秀者纳入馆藏，并接收民间艺术创作者作品；

DP5为采用数字博物馆技术展出世界知名艺术作品并提供辅助讲解；

DP6为展出名作复制品或印刷品。

原理38为纯工程创新原理，未能获得相关提示。

根据DPs的内容，绘制DPs和FRs的影响关系图,如图3所示。

图3　DPs和FRs的影响关系

则min(Isysij)所对应的FRs-DPs组合即为最佳设计。而Pij的值应根据本地实际情况进行评估。因为在本例管理问题上没有定量的设计范围，而且已经通过筛选简化为非耦合设计，可以直接寻找每个FR的最高改善度DP。因为DP1已经在实际中开始实施，加强此方面对FR1影响不大，所以选择DP5。从民众接收角度出发，P24>P26。因此获得的推荐解决方案如下。

1)从美术学院的学生作品中选择优秀者纳入馆藏，并接收民间艺术创作者作品(FR1)；

2)采用数字博物馆技术展出世界知名艺术作品并提供辅助讲解(FR2)。

3.2图书馆空间利用率低的问题化解

设改善目标CA为“提高图书馆空间利用率”，选取FR1为“充实功能区域”， FR2为“为造型空间提供功能”。约束条件C1是面向美观的建筑布局设计，C2是功能部分容积需求。根据约束条件形成的矛盾内容，提取公共文化设施管理参数12(使用便利度)、20(建筑美感)。基于映射关系获取技术参数后，查表获得创新原理3(局部质量)、7(嵌套)、22(变害为利)、24(中介物)、28(替代机械系统)、29(用气动或液压结构)、32(改变颜色)。参照FRs，创新原理提示获得：

DP1为在阅览区座位提供多媒体阅读屏；

DP2为在宽广空旷的大厅里设置大量造型美观的电子书架，提供自助借阅功能；

DP3为未充满的功能区域可以暂时引入书店；

DP4为增加大型海报、装饰画，提升人文气息；

DP5为将部分造型空间隔离并开辟为功能空间，在隔离物上造型以补充其美观功能。

根据独立公理的要求去掉DP5。按照信息公理进行概率(改善度)讨论，推荐解决方案如下。

1) 未充满的功能区域可以暂时引入书店(FR1)；

2) 在宽广空旷的大厅里设置大量造型美观的电子书架，提供自助借阅功能(FR2)。

需要指出的是，以上2个例子虽然都是选取了两个FRs，每个FRs采用一个DP来解决，但是在其他管理改善问题中，FRs可以是1个或多个，而FRs和DPs也未必是一一对应的，只需要尽量满足每个FR至少有一个对应的DP，并保证每个DP对其余的FRs影响最小。以上解法最终给出的是性价比最高的方案，但是在管理改善的实际操作中，为了取得更好的效果，在资源和成本能够允许的前提下，以信息尽量少为原则，择优实施多个DPs能够取得更令人满意的结果。这是一个平衡问题，与产品设计中信息最小公理的要求是有所区别的。

4结语

本研究梳理了我国公共文化服务设施建设运营中存在的悖论性特征，认识到其可能带来的管理冲突与困境。于是，应用TRIZ理论的冲突管理矩阵，根据从特殊到一般，再从一般到特殊的流程，对公共文化设施管理中存在的矛盾冲突进行识别，并结合公理设计理论选择最优解决方案。首先，根据文化场馆和文化产品或服务的属性筛选出公共文化设施管理系统的33个技术标准参数；建立了其与TRIZ工程技术参数之间的映射关系，以实现40条原理的传递性；然后构造了公共文化设施冲突管理矩阵；最后以天津市文化中心的管理实践为例，对以上方法的可行性和实用性进行了验证。该方法有效弥补了TRIZ理论在寻找最优解时低效的缺陷，能够为我国现有的公共文化设施冲突管理提供新的思路，也对未来的文化设施建设具有指导意义。

参考文献：

[1]ALTSHULLER G. Creativity as an exact science[M].New York: Gordon and Breach Publishers, 1988.

[2]ZLOTIN B, ZUSMAN A. Evolution of organizations and social systems[J].Journal of TRIZ, 1993(1):73-81.

[3]MANN D, CATHAIN C. 40 Inventive (Arc hitecture) principles with examples[J/OL].(2001-07-20). http://www. TRIZ-journal. com.

[4]DOURSON S. The 40 inventive principles of TRIZ applied to finance[J/OL]. http://www. TRIZ - journal. com, 2004-10-15.

[5]RETSEPTOR G. 40 inventive principles in marketing, sales and advertising[J/OL].(2005-04-03).http://www. TRIZ- journal. com.

[6]ZLOTIN B, ZUSMAN A, KAPLAN L, et al. TRIZ beyond technology: the theory and practice of applying TRIZ to non-technology areas[C]. Detroit: Ideation Retrived June, 1999:2005.

[7]MANN D. The next common sense: philosophy-level integration of TRIZ into an integrated business and management innovation process[J].The TRIZ Journal, 2004(8): 112-115.

[8]杨波.基于TRIZ的管理冲突求解程式优化研究[J].管理评论，2012，24(3)：58-65.

YANG Bo. Optimized study on solutions of management conflict based on TRIZ[J]. Management Interview, 2012, 24(3): 58-65.

[9]井辉，荀志坚.基于TRIZ的复杂管理问题求解模式研究[J].科学学与科学技术管理，2005(11)：155-159.

JING Hui, XUN Zhijian. Research on complex management problem-solving mode based on TRIZ[J]. Science of Science and Management of Science and Technical， 2005(11):155-159.

[10]赵军洁，陈宝峰，卢兵友.TRIZ推动农业科技创新的影响因素实证研究[J].中国科技论坛，2014(5)：155-160.

ZHAO Junjie, CHEN Baofeng, LU Bingyou. Empirical research on the factors influencing TRIZ’s acceleration effect on agricultural science and technology innovation[J]. Forum on Science and Technology in China, 2014(5): 155-160

[11]刘骅，张伟.基于TRIZ物场分析的科技型中小企业技术创新模式研究[J].科技进步与对策，2013，30(18)：37-41.

LIU Yue, ZHANG Wei. A study on technology innovation mode of technology SMEs based on Substance-field analysis.[J].Science and Technology Progress and Policy, 2013, 30(18): 37-41.

[12]张晓敏，陈通.公共文化设施PPP建设运营模式研究[J].管理现代化,2015(1)：118-120.

ZHANG Xiaomin, CHEN Tong. Study on public cultural facilities PPP construction and operation model[J]. Management Modernization, 2015(1): 118-120.

[13]吕斌，张伟璐，王璐，等．城市公共文化设施集中建设的空间绩效分析——以广州、天津、太原为例[J].建筑学报,2012(7)：7-13.

LYU Bin, ZHANG Weilu, WANG Lu, et al. City public cultural facilities concentrated construction spatial performance analysis[J]. Architectural Journal, 2012(7): 7-13.

[14]谭平.文化设施配置优化问题研究[J].科学学研究，2010，28(2)：256-262.

TAN Ping. Optimizing the allocation of cultural facilities[J]. Studies in Science of Science, 2010,28(2): 256-262.

[15]李钧，应联行，王珏．杭州城市公共文化设施现状调查[J].城市问题，2014(2)：70-74.

LI Jun, YING Lianxing , WANG Jue. Hang Zhou city public cultural facilities status quo survey[J]. Urban Problems, 2014(2): 70-74

[16] Suh NAM Pyo.公理设计——发展与应用[M].谢友柏，等译.北京：机械工业出版社，2004.

[17]樊治平，陈希.电子中介中基于公理设计的多属性交易匹配研究[J].管理科学，2009(3)：85-90.

FAN Zhiping, CHEN Xi. Research on multi-attribute trade matching problem in electronic broker based on Axiomatic design[J]. Journal of Management Science, 2009(3): 85-90.

[18]葛怀志，张金隆.基于公理设计和功能过剩的公共住房撮合分配方法[J].中国管理科学，2015，23(1)：111-120.

GE Huaizhi, ZHANG Jinlong. A method for public housing matching assignment based on axiomatic design and excess functionality[J]. Chinese Journal of Management Science, 2015, 23(1): 111-120.

[19]MANN D, Domb E. 40 inventive (business) principles with examples[J/OL].(1999-09-01).http://www. TRIZ- journal. com.

A Conflict Management Model for Public Cultural Facilities Based on TRIZ and Axiomatic Design

FAN Xingju， LI Haitao， CHEN Tong

(Management and Economics college, Tianjin University, Tianjin 300072, China)

Abstract：In order to identify and research the contradiction and conflicts existing in public cultural facilities management, TRIZ innovation tools and Axiomatic Design theory together are combined as a research method. Firstly, the contradiction between public demand and practical constraints are explored and analyzed using Independent Axiom derived from Axiomatic Design theory. Secondly, the possible solution sets to previous contradiction are found through TRIZ method based on technical parameters of public cultural facilities management system, and then the optional schemes are evaluated and selected according to Information Axiom also from Axiomatic Design theory. Finally, the actual problems to Cultural Center of Tianjin City such as high vacancy rate of the gallery and low space utilization rate of the library are effectively resolved. The combination of TRIZ and Axiomatic Design could effectively remedy the limitation of the TRIZ theory on finding the optimal solution, and provide a new thought on conflict management innovation of public cultural service facilities.

Key words：TRIZ(Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch); axiomatic design; public cultural facilities; conflict management

收稿日期：2015- 04- 22

基金项目：国家自然科学基金资助项目(71272148)；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20120032110039)；天津市教委社会科学重大项目(2012JWZD 8)

作者简介：樊兴菊(1985-),女,河北省人,博士研究生，主要研究方向为公共文化设施评价.

doi:10.3969/j.issn.1007- 7375.2016.03.017

中图分类号：F294

文献标志码：A

文章编号：1007-7375(2016)03- 0102- 07