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水平思考的必要性是由大脑工作的方式决定的。
作为信息处理系统，大脑虽然很高效，但也有特定的局限性。大脑的这些局限和其优点是密不可分的，因为大脑的局限和优点都是由大脑系统的本质决定的。想要剔除其局限性只保留优点是不可能的。水平思考，就是在保留优点的同时努力弥补其局限性。
沟通就是信息传递。想让某人完成某事，你可能会给对方详细的指令，明确地告诉他具体要做什么。这种做法虽然能保证准确性，但可能很浪费时间。如果能只告诉对方“去执行方案4”，那就简单多了，这一句话就代替了几页纸的文字说明。军事领域用代码表示某些复杂的行为模式，只要说出具体代码，就能启动整个行为模式。计算机也是同样的原理：将常用程序存储到命名好的文件夹中，只要输入程序名称就能启用整个程序。在图书馆找书时，你可以详细描述自己要找的书，提供作者、书名、主题、大纲等信息，或者，你也可以只提供这本书对应的馆藏目录代码。
用代码沟通的前提条件是预先设定好模式，事先制定高度复杂的模式，然后编上代码名称。这样沟通时就不需要传输所有信息，只传输代码名称就够了。这种代码名称作为触发词，能用来确定并调取你所需要的模式。这种触发词可以是真实的代码名称，如影片名称，也可以是能让我们联想起其他信息的部分信息。例如，有人可能想不起来某部影片的具体名称，但如果他说：“你记不记得有部朱莉·安德鲁斯主演的片子？她在里面扮演一位在非洲照看孩子的家庭女老师。”影片剩下的信息呼之欲出。
语言是最明显的代码系统，词语本身就是触发器。所有代码系统都有明显的优势，使用代码系统可以很轻松、省时省力地传递大量信息。通过代码系统，可以快速地识别出某种情形并做出适当反应，不需要核实所有的细节；也不需要等到情况充分发展，就能借助早期现象辨认情形进而做出适当反应。
人们通常认为沟通是双向的：有人发出信息，有人识别信息。轮船桅杆上旗帜的排列方式是有意义的，知道代码就能理解其中的含义。但是，懂代码的人也会从派对或加油站随意排列的装饰旗子中提取出信息。
沟通也可能是单向的流程，如与环境沟通。我们会从环境中收集信息，即使这些信息并不是有人故意放在那儿的。
如果让一群人观察随机排列的线条，他们很快就会开始总结重要规律。他们坚信规律是刻意编排的，看似随机的排列实际上并不随机，而是隐含了特殊的规律。研究人员要求学员对响铃做出某种反应，虽然响铃的间隔是随机的，但学员很快就相信，响铃的方式是有规律的。
用代码或预先设定的模式沟通，前提是要事先建立一个模式目录。这就好像图书馆要先整理好馆藏目录，读者才能用图书编码调取书籍一样。如前文所述，每种模式不一定要对应实际代码，模式本身的组成部分也可以用来代替整体。如果听到“约翰·史密斯”的名字就认出某人，用的就是代码名称。但如果在派对上听到他的声音就认出来这个人，用的就是模式的组成部分。图1-1中是两种常见图案，每个图案都被幕帘遮挡住一部分，但我们很容易就能通过露出来的部分判断出整体的图案。
图1-1 通过部分判断整体图案
大脑是模式制作系统。大脑这个信息系统的工作方式就是创建模式并识别模式。这种行为取决于脑部神经细胞的功能布局。
大脑之所以能在与环境的单向沟通中保持高效，是因为它能创建、存储并识别模式。有几种模式可能扎根于脑海中，表现为本能行为。但和低等动物相比，本能对人类并没那么重要。大脑能接受被灌输的现成模式，但它最重要的特征，是能独立创建模式。大脑创建模式的方式将在其他部分另作讨论。
大脑系统能自行创建并识别模式，所以能高效地与环境沟通。模式只要明确就行，对错并不重要。鉴于模式都是大脑创建与虚构出来的，所以可以说大脑运行是错误的。一旦模式形成，筛选机制会按照功能（恐惧、饥饿、口渴、性欲等）给模式分类，将对生存有用的保留下来。但首先要形成模式，因为筛选机制只负责筛选，不能创建或调整模式。
读者可以想象秘书主动管理归档系统、图书管理员主动制作馆藏目录、计算机主动整理信息的场景。但大脑并不是主动整理信息，信息会通过自我整理组成模式，大脑在这一过程中完全是被动的，它只提供信息自我组织的机会和环境。这种特定的环境就是具备特定特点的记忆表层。
记忆是任何已发生、并非完全未发生的事物，记忆的产物就是留存下来的痕迹。这种痕迹持续的时间可长可短。记忆表层是由神经细胞构成的，进入大脑的信息会改变神经细胞的行为，进而留下痕迹。
我们可以将记忆表层想象成地表，表面轮廓就相当于降雨经年累月留下的记忆痕迹。降雨形成涓涓细流，汇聚成小溪，再奔向大河。排水模式一旦形成，就会不断巩固加深，因为雨水汇入水道之后，会将水道冲刷得更深。雕塑地表的工作确实是由降雨完成的，但降雨雕塑地表的方式，则是由地表的反应所决定的。
地表的物理特征从很大程度上决定了降雨对表面的影响。表面的性质决定了会形成什么类型的河流，露出地表的岩层决定了河流的走向。
我们再来想象雨水掉落在均匀表面的情形。用一浅盘果冻来举例。热水滴落在果冻表面会导致一部分果冻融化；而水柱倾泻下来则会在果冻表面留下浅坑。第二勺水如果落在第一勺旁边，就会流到第一勺留下的浅坑中，加深浅坑，同时还会在周围留下新印记。如果之后接连不断地倒热水（上一勺冷却后马上再倒一勺），就会将果冻表面雕塑成高低不平的形状。均匀的果冻表面提供了一勺勺热水组建模式的记忆表层。虽然表面轮廓是降水造成的，但轮廓一旦形成，就会直接决定水的流向。轮廓的最终模式取决于一勺勺水倒落的位置和顺序。同样的道理，大脑的最终模式取决于进入信息的本质和到达的次序。果冻为信息自组织模式提供了环境。
被动的自组织记忆系统的一个基本特征就是注意力持续时间有限，正是因为这个，一次只能往果冻表面倒一勺水。被动的记忆表层为什么注意力有限，具体的机理原因就不在这里介绍了。但注意力持续时间有限意味着，在任何一个时点，只有一部分记忆表层能被激活。具体是哪个部分取决于大脑记忆表层当时及不久前受到了什么刺激，以及表层当时的状态（也就是说表层过去经历了什么）。
有限的注意力时间会带来重大影响，因为这就意味着被激活区域是一个单独的连贯区域，也是记忆表层最容易被激活的区域（相当于果冻模型中最深的浅坑）。最易激活的区域或模式也是我们最熟悉的，最经常遭遇的，在记忆表层留下印迹最多的。大脑倾向于使用熟悉的模式，随着不断使用会对这些模式更熟悉。大脑以这种方式逐渐积累预先设定的模式，由此产生的模式库就是代码沟通的基础。
因为注意力持续时间有限，所以大脑被动的自组织记忆表层同时也是自我最大化的系统，于是大脑中的选择、拒绝、组合和拆分过程成为可能。这些过程赋予大脑强大的计算功能。
图1-2中展示了两块塑料薄板的轮廓，要求测试者将其摆放好，组成易于描述的图形。测试者通常会按照图中所示的方法排列图形。接下来再添加一块塑料板，要求不变。测试者会直接将其放在正方形的一侧，组成一个长方形。现在又加上两块板。先将两块板拼合起来，再和之前的长方形组合，形成一个正方形。最后再加一块板。测试者会发现，这块新板放哪儿都不合适。虽然之前的每个步骤都操作正确，但操作却无法继续下去。因为按照现在的形状，根本没有合适的地方放这块新板。
图1-2 塑料薄板摆放过程
图1-3展示了排列塑料板的另一种方式。按照这种新方式，所有塑料板都有合适的位置，包括最后一块。但很少有测试者会尝试这种方法，因为正方形比平行四边形更显而易见。
图1-3 另一种摆放塑料板的方式
如果测试者一开始就组合成正方形，就必须在之后的某个阶段重新将塑料板排列成平行四边形，否则无法继续。因此，虽然我们可能在每个阶段都正确，但我们还是要将信息打乱后重组，才能推进下去。
我们用塑料板演示了自我最大化系统的运行原理。在该系统中，任何时刻掌握的信息都会按最佳方式排列组合（也就是生理学上最稳定的方式），新涌入的信息会被添加到已有排列组合中，这与添加更多塑料板的过程大同小异。但是，能在某几个阶段理解已有信息，不代表能持续下去。可能在下一个时刻，我们就不得不打乱现有模式。因为如果不打破之前一直管用的旧模式并以新方式重组旧信息，我们就无法继续。
自我最大化系统必须每时每刻都合乎逻辑。该系统的问题在于，信息到达的顺序决定了排列组合的顺序，因此，系统通常不会按照最佳方式排列信息，因为最佳排列方式和信息片段到达的先后顺序无关，如图1-4所示。
大脑是一个累积记忆的系统，它在对概念、观点等信息进行排列组合时，通常无法最大限度地利用现有信息。图1-4说明，大脑利用信息的惯常水平明显低于理论最佳水平，只有通过重构洞察力才能接近最佳水平。
图1-4 大脑利用信息的一
和塑料板一样，已有信息通常也有不同排列方式，也就是可以切换为其他排列方式。这种转换常常突然发生。暂时性的转化会产生幽默，永久性的转换会产生洞察力。有趣的是，我们对洞察力式的解决方案做出的反应通常是放声大笑，即便解决方案本身并不可笑。
一名男子从摩天大楼楼顶一跃而下。有人听到他在经过三层楼的窗户后喃喃自语：“目前为止还不错。”
丘吉尔先生用餐时坐在了阿斯特夫人旁边。阿斯特夫人转身对他说：“丘吉尔先生，如果我嫁给了你，我会在你的咖啡里下毒。”丘吉尔先生转过身答道：“夫人，如果我娶了你，我会喝下这杯毒咖啡。”
有人看到一个警察沿着主街往前走，手里还拉着一段绳子。你知道他为什么要拉条绳子吗？因为，你能推动绳子吗？
在上述每个情境中，讲述者都先以某种方式组合信息以制造某种预期，之后再突然打破这一预期。但这种出乎意料的发展，实际上只是换一种方式组合信息。
幽默和洞察力是信息处理系统的两大特征，这两种过程都很难刻意激发。
前文已经介绍过预设模式信息系统的优点。这些优点基本体现在快速识别、快速反应上：只有能迅速辨别出寻找的目标，才能高效探索周围环境。当然，这一系统的缺陷也同样明显。大脑信息处理系统的部分缺陷总结如下。
1.因为模式会控制注意力，所以一旦形成就会越来越固化。
2.模式一旦形成，就极其难以改变。
3.被组合到某一种模式中的信息难以用在另一种不同的模式中。
4.中心化趋向，即类似标准模式的模式会被视为标准模式。
5.可以通过分割形成某种模式，但分割在一定程度上是随机的。一个连续整体可以被分为独立的单元，这些独立的单元随着发展渐行渐远，它们会自我延续。也就是说，这种分割即便失去效用也仍会延续，还可能进入无法发挥效用的领域造成干扰。
如图1-5所示，我们会习惯性地将正方形分割成方块，如（a）图所示，但方块很难用于（b）图。
图1-5 分割和模式的形成
6.系统有明显的连续性。在某个节点略微发散就会造成明显差异。
7.信息到达的顺序很大程度上影响了排列方式。因此，任何信息排列方式都很难代表现有信息的最佳排列方式。
8.我们倾向于从一种模式突然切换到另一种模式，中间没有平稳过渡的过程。这就好比有两个稳定位置的墨水瓶，如图1-6所示。随着从一个稳定模式转换到另一稳定模式，变化就突然发生了。
9.即便两种竞争模式差别再细微，人们选择一种模式时也会彻底忽略另一模式。
图1-6 模式的突然切换
10.人们带有明显的两极化趋向，即走向某一个极端，而不是在两个极端之间寻找某个平衡点。
11.模式一旦形成会不断放大。这意思是说，单个模式串联在一起，会形成越来越长的序列，这一序列如此强大，它自己就构成了一种模式。系统中没有任何元素能打破这个长长的序列。
12.大脑是一个制造陈旧观念并应用陈旧观念的系统。
水平思考提供了重构洞察力、摆脱陈旧模式、重新组合信息的方法，以打破上述局限。为实现这一目标，水平思考会利用这种系统自身的特征。比如，随机刺激只对自我最大化系统才有效，而破坏和激发只在重新组合信息以形成新模式时才管用。
大脑以其特有的方式处理信息，该方式效率很高，并且有巨大的实用优势，但也有局限，局限性主要体现在大脑擅长建立概念模式，却不擅长重构模式以便及时更新模式。正因为存在这些固有局限，我们才需要水平思考。