利用TRIZ理論知識解決實(shí)際問題

...wd......wd......wd...TRIZ理論知識TRIZ理論創(chuàng)造分為五級提到創(chuàng)造創(chuàng)造，我們首先想到那些著名的創(chuàng)造成果，如愛迪生創(chuàng)造的電報(bào)機(jī)、電燈等，可以說這些創(chuàng)造開創(chuàng)了一個新的時(shí)代。其它有大量各種形式的專利，包括創(chuàng)造專利、實(shí)用新型專利和外觀設(shè)計(jì)專利等。其實(shí)現(xiàn)實(shí)生活中的創(chuàng)造與創(chuàng)造遠(yuǎn)非這些，它們形式各樣，無處不在，其質(zhì)量、層次也各不一樣，小到一個椅子的簡單改良，大到一個學(xué)科理論的創(chuàng)立，即使那些專利本身，在創(chuàng)新程度上也各不一樣。那么在具體實(shí)現(xiàn)這些創(chuàng)造的過程中，基于它們各自的創(chuàng)新程度不同，對創(chuàng)造者在知識領(lǐng)域、經(jīng)歷、創(chuàng)新能力等方面的要求也各不一樣。比方要改良一個牙刷的手柄，只要了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料、加工技術(shù)就可以了，而要創(chuàng)造一個電動牙刷，則還需要掌握專業(yè)的電機(jī)、控制技術(shù)等。

為了更好地組織和實(shí)施創(chuàng)新活動，一些專門從事創(chuàng)造研究的專家對不同形式的創(chuàng)造進(jìn)展分類，并研究它們各自的特點(diǎn)，以及相應(yīng)的創(chuàng)新方法和技巧，目的就是為了更有效地實(shí)施創(chuàng)新。其中最為科學(xué)有效的創(chuàng)造分類方法，要數(shù)著名的TRIZ理論〔創(chuàng)造問題解決理論〕，它將創(chuàng)造按照新穎程度分為五個等級，深入分析和研究不同等級創(chuàng)造的特點(diǎn)，并開發(fā)出面向不同等級的科學(xué)創(chuàng)新方法和工具。TRIZ理論定義的五個創(chuàng)造等級按照創(chuàng)新程度從低到高依次如下。

第1級是最小型創(chuàng)造。指那種在產(chǎn)品的單獨(dú)組件中進(jìn)展少量的變更，但這些變更不會影響產(chǎn)品系統(tǒng)的整體構(gòu)造的情況。該類創(chuàng)造并不需要任何相鄰領(lǐng)域的專門技術(shù)或知識。特定專業(yè)領(lǐng)域的任何專家，依靠個人專業(yè)知識基本都能做到該類創(chuàng)新。例如以厚度隔離減少熱損失，以大卡車改善運(yùn)輸成本效率等。據(jù)統(tǒng)計(jì)大約有32％的創(chuàng)造專利屬于第一級創(chuàng)造。

第2級是小型創(chuàng)造。此時(shí)產(chǎn)品系統(tǒng)中的某個組件發(fā)生局部變化，改變的參數(shù)約數(shù)十個，即以定性方式改善產(chǎn)品。創(chuàng)新過程中利用本行業(yè)知識，通過與同類系統(tǒng)的類比即可找到創(chuàng)新方案，如中空的斧頭柄可以儲藏釘子等。約45％的創(chuàng)造專利屬于此等級。

第3級是中型創(chuàng)造。產(chǎn)品系統(tǒng)中的幾個組件可能出現(xiàn)全面變化，其中大概要有上百個變量加以改善，它需利用領(lǐng)域外的知識，但不需要借鑒其它學(xué)科的知識。此類的創(chuàng)造如原子筆、登山自行車、計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)等。約有19％的創(chuàng)造專利屬于第三等級。

第4級是大型創(chuàng)造。指創(chuàng)造新的事物，需要數(shù)千個甚至數(shù)萬個變量加以改善的情境，它一般需引用新的科學(xué)知識而非利用科技信息，該類創(chuàng)造需要綜合其它學(xué)科領(lǐng)域知識的啟發(fā)方可找到解決方案。大約有4％的創(chuàng)造專利屬于第四級創(chuàng)造，如內(nèi)燃機(jī)、集成電路、個人電腦等。

最高級是特大型創(chuàng)造，即第5級。主要指那些科學(xué)發(fā)現(xiàn)，一般是先有新的發(fā)現(xiàn)，建設(shè)新的知識，然后才有廣泛的運(yùn)用。大約有0.3％的創(chuàng)造專利屬于第五級創(chuàng)造。如蒸汽發(fā)動機(jī)，飛機(jī)、激光等。

平時(shí)我們遇到的絕大多數(shù)創(chuàng)造都屬于第一、二和三級。雖然高等級創(chuàng)造對于推動技術(shù)文明進(jìn)步具有重大意義，但這一級的創(chuàng)造數(shù)量相當(dāng)稀少。而較低等級的創(chuàng)造則起到不斷完善技術(shù)的作用。

針對以上五類創(chuàng)造，TRIZ理論提供了相應(yīng)的創(chuàng)新方法和工具支持。TRIZ理論主要包括40條創(chuàng)新原理、76種創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)解法和創(chuàng)造問題解決算法等創(chuàng)新工具。如果是解決第一和第二等級的簡單創(chuàng)造問題，可采用解決技術(shù)矛盾的創(chuàng)新原理和解決創(chuàng)造問題的標(biāo)準(zhǔn)解法。如果是解決第三和第四等級的創(chuàng)造問題，就要用解決創(chuàng)造問題的標(biāo)準(zhǔn)解法和創(chuàng)造問題解決算法。如果是解決非常復(fù)雜的第五級的創(chuàng)造問題，則可采用創(chuàng)造問題解決算法，它提供了特定的算法步驟，能夠幫助我們實(shí)現(xiàn)由復(fù)雜模糊的問題情境向明確的創(chuàng)造問題的轉(zhuǎn)變。

通過以上對創(chuàng)造的分類可以看出，創(chuàng)造和創(chuàng)新看起來很困難，似乎是很遙遠(yuǎn)的事情，但其實(shí)大局部創(chuàng)造都是那些較低層次的創(chuàng)新，只要我們充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新潛能，掌握科學(xué)的創(chuàng)新原理和方法，那么每個人都可以擁有自己的創(chuàng)造創(chuàng)造，為我們的五彩生活增添活力。TRIZ的九大經(jīng)典理論體系TRIZ理論包含著許多系統(tǒng)、科學(xué)而又富有可操作性的創(chuàng)造性思維方法和創(chuàng)造問題的分析方法。經(jīng)過半個多世紀(jì)的開展，TRIZ理論已經(jīng)成為一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實(shí)際問題的成熟的九大經(jīng)典理論體系。

〔一〕TRIZ的技術(shù)系統(tǒng)八大進(jìn)化法則。阿奇舒勒的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論可以與自然科學(xué)中的達(dá)爾文生物進(jìn)化論和斯賓塞的社會達(dá)爾文主義齊肩，被稱為“三大進(jìn)化論〞。TRIZ的技術(shù)系統(tǒng)八大進(jìn)化法則分別是：1、技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進(jìn)化法則；2、提高理想度法則；3、子系統(tǒng)的不均衡進(jìn)化法則；4、動態(tài)性和可控性進(jìn)化法則；5、增加集成度再進(jìn)展簡化法則；6、子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則；7、向微觀級和場的應(yīng)用進(jìn)化法則；8、減少人工進(jìn)入的進(jìn)化法則。技術(shù)系統(tǒng)的這八大進(jìn)化法則可以應(yīng)用于產(chǎn)生市場需求、定性技術(shù)預(yù)測、產(chǎn)生新技術(shù)、專利布局和選擇企業(yè)戰(zhàn)略制定的時(shí)機(jī)等。它可以用來解決難題，預(yù)測技術(shù)系統(tǒng)，產(chǎn)生并加強(qiáng)創(chuàng)造性問題的解決工具。

〔二〕最終理想解(IFR)。TRIZ理論在解決問題之初，首先拋開各種客觀限制條件，通過理想化來定義問題的最終理想解〔idealfinalresult，IFR〕，以明確理想解所在的方向和位置，保證在問題解決過程中沿著此目標(biāo)前進(jìn)并獲得最終理想解，從而防止了傳統(tǒng)創(chuàng)新涉及方法中缺乏目標(biāo)的弊端，提升了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的效率。如果將創(chuàng)造性解決問題的方法比作通向勝利的橋梁，那么最終理想解(IFR)就是這座橋梁的橋墩。最終理想解(IFR)有四個特點(diǎn)：1、保持了原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)；2、消除了原系統(tǒng)的缺乏；3、沒有使系統(tǒng)變得更復(fù)雜；4、沒有引入新的缺陷等。

〔三〕40個創(chuàng)造原理。阿奇舒勒對大量的專利進(jìn)展了研究、分析和總結(jié)，提煉出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的這40個創(chuàng)造原理，分別是：1、分割；2、抽??；3、局部質(zhì)量；4、非對稱；5、合并；6、普遍性；7、嵌套；8、配重；9、預(yù)先反作用；10、預(yù)先作用；11、預(yù)先應(yīng)急措施；12、等勢原則；13、逆向思維；14、曲面化；15、動態(tài)化；16、缺乏或超額行動；17、一維變多維；18、機(jī)械振動；19、周期性動作；20、有效作用的連續(xù)性；21、緊急行動；22、變害為利；23、反響；24、中介物；25、自服務(wù)；26、復(fù)制；27、一次性用品；28、機(jī)械系統(tǒng)的替代；29、氣體與液壓構(gòu)造；30、柔性外殼和薄膜；31、多孔材料；32、改變顏色；33、同質(zhì)性；34、拋棄與再生；35、物理/化學(xué)狀態(tài)變化；36、相變；37、熱膨脹；38、加速氧化；39、惰性環(huán)境；40、復(fù)合材料等。

〔四〕39個工程參數(shù)及阿奇舒勒矛盾矩陣。在對專利研究中，阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)，僅有39項(xiàng)工程參數(shù)在彼此相對改善和惡化，而這些專利都是在不同的領(lǐng)域上解決這些工程參數(shù)的沖突與矛盾。這些矛盾不斷地出現(xiàn)，又不斷地被解決。由此他總結(jié)出了解決沖突和矛盾的40個創(chuàng)新原理。之后，將這些沖突與沖突解決原理組成一個山39個改善參數(shù)與39個惡化參數(shù)構(gòu)成的矩陣，矩陣的橫軸表示希望得到改善的參數(shù)，縱軸表示某技術(shù)特性改善引起惡化的參數(shù)，橫縱軸各參數(shù)穿插處的數(shù)字表示用來解決系統(tǒng)矛盾時(shí)所使用創(chuàng)新原理的編號。這就是，著名的技術(shù)矛盾矩陣。阿奇舒勒矛盾矩陣為問題解決者提供了一個可以根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾的兩個工程參數(shù)，從矩陣表中直接查找化解該矛盾的創(chuàng)造原理來解決問題。

〔五〕物理矛盾和四大別離原理。當(dāng)一個技術(shù)系統(tǒng)的工程參數(shù)具有相反的需求，就出現(xiàn)了物理矛盾。比方說，要求系統(tǒng)的某個參數(shù)既要出現(xiàn)又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。相對于技術(shù)矛盾，物理矛盾是一種更鋒利的矛盾，創(chuàng)新中需要加以解決。物理矛盾所存在的子系統(tǒng)就是系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng)，系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)應(yīng)該具有為滿足某個需求的參數(shù)特性，但另一個需求要求系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)又不能具有這樣的參數(shù)特性。

別離原理是阿奇舒勒針對物理矛盾的解決而提出的，別離方法共有11種，歸納概括為四大別離原理，分別是空間別離、時(shí)間別離、居于條件的別離和系統(tǒng)級別別離等。

〔六〕物一場模型分析。阿奇舒勒認(rèn)為，每一個技術(shù)系統(tǒng)都可由許多功能不同的子系統(tǒng)所組成，因此，每一個系統(tǒng)都有它的子系統(tǒng)，而每個子系統(tǒng)都可以再進(jìn)一步地細(xì)分，直到分子、原子、質(zhì)子與電子等微觀層次。無論大系統(tǒng)、子系統(tǒng)、還是微觀層次，都具有功能，所有的功能都可分解為2種物質(zhì)和1種場(即二元素組成)。在物質(zhì)-場模型的定義中，物質(zhì)是指某種物體或過程，可以是整個系統(tǒng)，也可以是系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)或單個的物體，甚至可以是環(huán)境，取決于實(shí)際情況。場是指完成某種功能所需的手法或手段，通常是一些能量形式，如:磁場、重力場、電能、熱能、化學(xué)能、機(jī)械能、聲能、光能等等。物一場分析是TRIZ理論中的一種分析工具，用于建設(shè)與已存在的系統(tǒng)或新技術(shù)系統(tǒng)問題相聯(lián)系的功能模型。

〔七〕創(chuàng)造問題的標(biāo)準(zhǔn)解法。標(biāo)準(zhǔn)解法阿奇舒勒于1985年創(chuàng)立的，共有76個，分成5級，各級中解法的先后順序也反映了技術(shù)系統(tǒng)必然的進(jìn)化過程和進(jìn)化方向，標(biāo)準(zhǔn)解法可以將標(biāo)準(zhǔn)問題在一兩步中快速進(jìn)展解決，標(biāo)準(zhǔn)解法是阿奇舒勒后期進(jìn)展TRIZ理論研究的最重要的課題，同時(shí)也是TRIZ高級理論的精華。標(biāo)準(zhǔn)解法也是解決非標(biāo)準(zhǔn)問題的根基，非標(biāo)準(zhǔn)問題主要應(yīng)用ARIZ來進(jìn)展解決，而ARIZ的主要思路是將非標(biāo)準(zhǔn)問題通過各種方法進(jìn)展變化，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)問題，然后應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法來獲得解決方案。

〔八〕創(chuàng)造問題解決算法(ARIZ)。ARIZ是創(chuàng)造問題解決過程中應(yīng)遵循的理論方法和步驟，ARIZ是基于技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的一套完整問題解決的程序，是針對非標(biāo)準(zhǔn)問題而提出的一套解決算法。ARIZ的理論根基由以下3條原則構(gòu)成：1、ARIZ是通過確定和解決引起問題的技術(shù)矛盾；2、問題解決者一旦采用了ARIZ來解決問題，其慣性思維因素必須被加以控制；3、ARIZ也不斷地獲得廣泛的、最新的知識根基的支持。ARIZ最初由阿奇舒勒于1977年提出，隨后經(jīng)過屢次完善才形成對比完善的理論體系,ARIZ－85包括九大步驟：1、分析問題；2、分析問題模型；3、陳述IFR和物理矛盾；4、動用物－場資源；5、應(yīng)用知識庫；6、轉(zhuǎn)化或替代問題；7、分析解決物理矛盾的方法；8、利用解法概念；9、分析問題解決的過程等等。

〔九〕科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象知識庫。科學(xué)原理，尤其是科學(xué)效應(yīng)效應(yīng)和現(xiàn)象的應(yīng)用，對創(chuàng)造問題的解決具有超乎想象的、強(qiáng)有力的幫助。應(yīng)用科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象應(yīng)遵循5個步驟，解決創(chuàng)造問題時(shí)會經(jīng)常遇到需要實(shí)現(xiàn)的30種功能，這些功能的實(shí)現(xiàn)經(jīng)常要用到100個科學(xué)有和現(xiàn)象。TRIZ--沖突理論"沖突"普遍存在于各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)之中。按傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的折衷法，沖突并沒有徹底解決，而是在沖突雙方取得折衷方案，或稱降低沖突的程度。TRIZ理論認(rèn)為，產(chǎn)品創(chuàng)新的標(biāo)志是解決或移走設(shè)計(jì)中的沖突，而產(chǎn)生新的有競爭力的解。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中不斷的發(fā)現(xiàn)并解決沖突是推動產(chǎn)品進(jìn)化的動力。技術(shù)沖突是指一個作用同時(shí)導(dǎo)致有用及有害兩種結(jié)果，也可指有用作用的引入或有害效應(yīng)的消除導(dǎo)致一個或幾個子系統(tǒng)或系統(tǒng)變壞。技術(shù)沖突常表現(xiàn)為一個系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)之間的沖突。通過對250萬件專利的詳細(xì)研究，TRIZ理論提出用39個通用工程參數(shù)描述沖突。實(shí)際應(yīng)用中，首先要把組成沖突的雙方內(nèi)部性能用該39個工程參數(shù)中的2

個來表示，然后在沖突矩陣中找出解決沖突的創(chuàng)造原理。TRIZ中的創(chuàng)造原理是由專門研究人員對不同領(lǐng)域的已有創(chuàng)新成果進(jìn)展分析、總結(jié)，得到的具有普遍意義的經(jīng)歷，這些經(jīng)歷對指導(dǎo)不同領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新都有重要參考價(jià)值。在對全世界專利進(jìn)展分析研究的根基上，Altshuller等提出了40條創(chuàng)造原理。實(shí)踐證明這些原理對于指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造創(chuàng)造具有重要的作用。Altshuller的沖突理論似乎是產(chǎn)品創(chuàng)新的靈丹妙藥，實(shí)際在應(yīng)用該理論之前的前處理與應(yīng)用之后的后處理仍然是關(guān)鍵的問題。以以下列圖說明了問題求解的全過程。

可把上述技術(shù)沖突解決原理具體化為12步：

1．

定義待設(shè)計(jì)系統(tǒng)的名稱；

2．

確定待設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要功能；

3．

列出待設(shè)計(jì)系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng)、各種輔助功能；

4．

對待設(shè)計(jì)系統(tǒng)的操作進(jìn)展描述；

5．

確定待設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)改善的特性、應(yīng)該消除的特性；

6．

將涉及到的參數(shù)要按標(biāo)準(zhǔn)的39個工程參數(shù)重新描述；

7．

對技術(shù)沖突進(jìn)展描述：如果某一工程參數(shù)要得到改善，將導(dǎo)致那些參數(shù)惡化；

8．

對技術(shù)沖突進(jìn)展另一種描述：假設(shè)降低參數(shù)惡化的程度，要改善參數(shù)將被虛弱，

或另一惡化參數(shù)被加強(qiáng)；

9．

在沖突矩陣中由沖突雙方確定相應(yīng)的矩陣元素；

10．

由上述元素確定可用創(chuàng)造原理；

11．

將所確定的原理應(yīng)用于設(shè)計(jì)者的問題；

12．

找到、評價(jià)并完善概念設(shè)計(jì)及后續(xù)的設(shè)計(jì)。通常所選定的創(chuàng)造原理多于1個，這說明前人已用這幾個原理解決了一些特定的技術(shù)沖突。這些原理僅僅說明解的可能方向，即應(yīng)用這些原理過濾掉了很多不太可能的解的方向。盡可能將所選定的每條原理都用到待設(shè)計(jì)過程中去，不要拒絕采用推薦的任何原理。假設(shè)所有可能的解都不滿足要求，對沖突重新定義并求解。TRIZ方法論體系技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則(8大技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化路徑，就像達(dá)爾文生物進(jìn)化論、斯賓塞的社會達(dá)爾文主義一樣，可以使我們知道技術(shù)系統(tǒng)是若何進(jìn)化的，為技術(shù)創(chuàng)新指名方向。)IFR(最終理想解可以使我們明確理想解所在的方向和位置，防止傳統(tǒng)的折中法由于缺乏目標(biāo)所帶來的弊端。)40個創(chuàng)造原理(好比我們國學(xué)精華——36計(jì)，指引創(chuàng)造的原理，使創(chuàng)造性思維得到擴(kuò)張)物理矛盾和別離原理(促使我們發(fā)現(xiàn)物理矛盾的11條別離方法和4大別離原理。)39個通用參數(shù)和阿奇舒勒矛盾矩陣(通過對矛盾的分析，在矛盾表中查找可能的解法，而這些解法是由40個創(chuàng)造原理組成的)物-場模型分析〔一種重要的問題描述和分析工具，用以建設(shè)與已存在的系統(tǒng)或新技術(shù)系統(tǒng)問題相聯(lián)系的功能模型?？梢酝ㄟ^物-場分析法描述的問題，一般稱為標(biāo)準(zhǔn)問題，可以采用標(biāo)準(zhǔn)解法進(jìn)展求解?！?6個標(biāo)準(zhǔn)解法〔針對標(biāo)準(zhǔn)問題提出的解法，標(biāo)準(zhǔn)解法是TRIZ高級理論的精華之一。是解決非標(biāo)準(zhǔn)問題的根基?！矨RIZ〔創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)算法，非標(biāo)準(zhǔn)問題主要應(yīng)用ARIZ來進(jìn)展解決。而ARIZ的重要思路是將非標(biāo)準(zhǔn)問題通過各種方法進(jìn)展變換，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)問題，然后應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解來獲得解決方案。可以看作若何將非標(biāo)準(zhǔn)化的問題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)問題，然后應(yīng)用76個標(biāo)準(zhǔn)解法來予以解決?！晨茖W(xué)原理知識庫〔物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)原理可以有效幫助創(chuàng)造問題的解決，TRIZ中列決了重要的科學(xué)原理并進(jìn)展了實(shí)例分析。〕TRIZ理論綜述及中國化思考一、TRIZ理論概述

TRIZ理論屬于前蘇聯(lián)的國家機(jī)密，在軍事、工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域均發(fā)揮了巨大作用，成為創(chuàng)新的“點(diǎn)金術(shù)〞，讓西方興旺國家一直望塵莫及。后來，隨著蘇聯(lián)的解體，大批TRIZ專家移居歐美等興旺國家，TRIZ才被世人所知，傳播到美國、歐洲、日本、韓國等地。TRIZ的含義是“創(chuàng)造問題解決理論〞，是由俄語拼寫的單詞首字母組成，在歐美國家也可縮寫為TIPS〔TheoryofInventiveProblemSolving〕。它是由前蘇聯(lián)創(chuàng)造家里奇.阿奇舒勒〔G.S.Altshuller，譯為阿利赫舒列爾〕在1946年創(chuàng)立的，后來根里奇"阿奇舒勒也被尊稱為TRIZ之父。

1946年，根里奇·阿奇舒勒開場了創(chuàng)造問題解決理論的研究工作。當(dāng)時(shí)根里奇"阿奇舒勒在前蘇聯(lián)里海海軍的專利局工作，在處理世界各國著名的創(chuàng)造專利過程中，他總是考慮這樣一個問題：當(dāng)人們進(jìn)展創(chuàng)造創(chuàng)造、解決技術(shù)難題時(shí)，是否有可遵循的科學(xué)方法和法則，從而能迅速地實(shí)現(xiàn)新的創(chuàng)造創(chuàng)造或解決技術(shù)難題呢答案是肯定的。根里奇"阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)任何領(lǐng)域的產(chǎn)品改良、技術(shù)的變革、創(chuàng)新和生物系統(tǒng)一樣，都存在產(chǎn)生、生長、成熟、衰老、滅亡，是有規(guī)律可循的。人們?nèi)绻莆樟诉@些規(guī)律，就能能動地進(jìn)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)并能預(yù)測產(chǎn)品的未來趨勢。以后數(shù)十年中根里奇"阿奇舒勒窮其畢生的精力致力于TRIZ理論的研究和完善。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，前蘇聯(lián)的研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)組成了TRIZ的研究團(tuán)體，分析了世界近250萬份高水平的創(chuàng)造專利，總結(jié)出各種技術(shù)開展進(jìn)化遵循的規(guī)律模式，以及解決各種技術(shù)矛盾和物理矛盾的創(chuàng)新原理和法則，建設(shè)一個由解決技術(shù)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理論體系，并綜合多學(xué)科領(lǐng)域的原理和法則，建設(shè)起TRIZ理論體系。TRIZ理論和方法加上計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新〔CAI〕已經(jīng)開展成為一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實(shí)際問題的成熟理論和方法體系，如今已在全世界廣泛應(yīng)用。TRIZ可以輕易地解決那些“看似不可能解決的問題〞并形成專利，提升企業(yè)的核心競爭力，使企業(yè)從“跟隨者〞快速成為行業(yè)技術(shù)的“領(lǐng)跑者〞。隨著我國將創(chuàng)新提上國家開展的首要政策，各個企業(yè)和機(jī)構(gòu)對創(chuàng)新的強(qiáng)烈愿望急需理論和工具的支持，遍尋世界各種創(chuàng)新理論，唯TRIZ獨(dú)秀于林。

二、TRIZ的九大經(jīng)典理論體系

TRIZ理論包含著許多系統(tǒng)、科學(xué)而又富有可操作性的創(chuàng)造性思維方法和創(chuàng)造問題的分析方法。經(jīng)過半個多世紀(jì)的開展，TRIZ理論已經(jīng)成為一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實(shí)際問題的成熟的九大經(jīng)典理論體系。

〔一〕TRIZ的技術(shù)系統(tǒng)八大進(jìn)化法則。阿奇舒勒的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論可以與自然科學(xué)中的達(dá)爾文生物進(jìn)化論和斯賓塞的社會達(dá)爾文主義齊肩，被稱為“三大進(jìn)化論〞。TRIZ的技術(shù)系統(tǒng)八大進(jìn)化法則分別是：1、技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進(jìn)化法則；2、提高理想度法則；3、子系統(tǒng)的不均衡進(jìn)化法則；4、動態(tài)性和可控性進(jìn)化法則；5、增加集成度再進(jìn)展簡化法則；6、子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則；7、向微觀級和場的應(yīng)用進(jìn)化法則；8、減少人工進(jìn)入的進(jìn)化法則。技術(shù)系統(tǒng)的這八大進(jìn)化法則可以應(yīng)用于產(chǎn)生市場需求、定性技術(shù)預(yù)測、產(chǎn)生新技術(shù)、專利布局和選擇企業(yè)戰(zhàn)略制定的時(shí)機(jī)等。它可以用來解決難題，預(yù)測技術(shù)系統(tǒng)，產(chǎn)生并加強(qiáng)創(chuàng)造性問題的解決工具。

〔二〕最終理想解(IFR)。TRIZ理論在解決問題之初，首先拋開各種客觀限制條件，通過理想化來定義問題的最終理想解〔idealfinalresult，IFR〕，以明確理想解所在的方向和位置，保證在問題解決過程中沿著此目標(biāo)前進(jìn)并獲得最終理想解，從而防止了傳統(tǒng)創(chuàng)新涉及方法中缺乏目標(biāo)的弊端，提升了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的效率。如果將創(chuàng)造性解決問題的方法比作通向勝利的橋梁，那么最終理想解(IFR)就是這座橋梁的橋墩。最終理想解(IFR)有四個特點(diǎn)：1、保持了原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)；2、消除了原系統(tǒng)的缺乏；3、沒有使系統(tǒng)變得更復(fù)雜；4、沒有引入新的缺陷等。

〔三〕40個創(chuàng)造原理。阿奇舒勒對大量的專利進(jìn)展了研究、分析和總結(jié)，提煉出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的這40個創(chuàng)造原理，分別是：1、分割；2、抽??；3、局部質(zhì)量；4、非對稱；5、合并；6、普遍性；7、嵌套；8、配重；9、預(yù)先反作用；10、預(yù)先作用；11、預(yù)先應(yīng)急措施；12、等勢原則；13、逆向思維；14、曲面化；15、動態(tài)化；16、缺乏或超額行動；17、一維變多維；18、機(jī)械振動；19、周期性動作；20、有效作用的連續(xù)性；21、緊急行動；22、變害為利；23、反響；24、中介物；25、自服務(wù)；26、復(fù)制；27、一次性用品；28、機(jī)械系統(tǒng)的替代；29、氣體與液壓構(gòu)造；30、柔性外殼和薄膜；31、多孔材料；32、改變顏色；33、同質(zhì)性；34、拋棄與再生；35、物理/化學(xué)狀態(tài)變化；36、相變；37、熱膨脹；38、加速氧化；39、惰性環(huán)境；40、復(fù)合材料等。

〔四〕39個工程參數(shù)及阿奇舒勒矛盾矩陣。在對專利研究中，阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)，僅有39項(xiàng)工程參數(shù)在彼此相對改善和惡化，而這些專利都是在不同的領(lǐng)域上解決這些工程參數(shù)的沖突與矛盾。這些矛盾不斷地出現(xiàn)，又不斷地被解決。由此他總結(jié)出了解決沖突和矛盾的40個創(chuàng)新原理。之后，將這些沖突與沖突解決原理組成一個山39個改善參數(shù)與39個惡化參數(shù)構(gòu)成的矩陣，矩陣的橫軸表示希望得到改善的參數(shù)，縱軸表示某技術(shù)特性改善引起惡化的參數(shù)，橫縱軸各參數(shù)穿插處的數(shù)字表示用來解決系統(tǒng)矛盾時(shí)所使用創(chuàng)新原理的編號。這就是，著名的技術(shù)矛盾矩陣。阿奇舒勒矛盾矩陣為問題解決者提供了一個可以根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾的兩個工程參數(shù)，從矩陣表中直接查找化解該矛盾的創(chuàng)造原理來解決問題。

〔五〕物理矛盾和四大別離原理。當(dāng)一個技術(shù)系統(tǒng)的工程參數(shù)具有相反的需求，就出現(xiàn)了物理矛盾。比方說，要求系統(tǒng)的某個參數(shù)既要出現(xiàn)又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。相對于技術(shù)矛盾，物理矛盾是一種更鋒利的矛盾，創(chuàng)新中需要加以解決。物理矛盾所存在的子系統(tǒng)就是系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng)，系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)應(yīng)該具有為滿足某個需求的參數(shù)特性，但另一個需求要求系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)又不能具有這樣的參數(shù)特性。別離原理是阿奇舒勒針對物理矛盾的解決而提出的，別離方法共有11種，歸納概括為四大別離原理，分別是空間別離、時(shí)間別離、居于條件的別離和系統(tǒng)級別別離等。

〔六〕物一場模型分析。阿奇舒勒認(rèn)為，每一個技術(shù)系統(tǒng)都可由許多功能不同的子系統(tǒng)所組成，因此，每一個系統(tǒng)都有它的子系統(tǒng)，而每個子系統(tǒng)都可以再進(jìn)一步地細(xì)分，直到分子、原子、質(zhì)子與電子等微觀層次。無論大系統(tǒng)、子系統(tǒng)、還是微觀層次，都具有功能，所有的功能都可分解為2種物質(zhì)和1種場(即二元素組成)。在物質(zhì)-場模型的定義中，物質(zhì)是指某種物體或過程，可以是整個系統(tǒng)，也可以是系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)或單個的物體，甚至可以是環(huán)境，取決于實(shí)際情況。場是指完成某種功能所需的手法或手段，通常是一些能量形式，如:磁場、重力場、電能、熱能、化學(xué)能、機(jī)械能、聲能、光能等等。物一場分析是TRIZ理論中的一種分析工具，用于建設(shè)與已存在的系統(tǒng)或新技術(shù)系統(tǒng)問題相聯(lián)系的功能模型。

〔七〕創(chuàng)造問題的標(biāo)準(zhǔn)解法。標(biāo)準(zhǔn)解法阿奇舒勒于1985年創(chuàng)立的，共有76個，分成5級，各級中解法的先后順序也反映了技術(shù)系統(tǒng)必然的進(jìn)化過程和進(jìn)化方向，標(biāo)準(zhǔn)解法可以將標(biāo)準(zhǔn)問題在一兩步中快速進(jìn)展解決，標(biāo)準(zhǔn)解法是阿奇舒勒后期進(jìn)展TRIZ理論研究的最重要的課題，同時(shí)也是TRIZ高級理論的精華。標(biāo)準(zhǔn)解法也是解決非標(biāo)準(zhǔn)問題的根基，非標(biāo)準(zhǔn)問題主要應(yīng)用ARIZ來進(jìn)展解決，而ARIZ的主要思路是將非標(biāo)準(zhǔn)問題通過各種方法進(jìn)展變化，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)問題，然后應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法來獲得解決方案。

〔八〕創(chuàng)造問題解決算法(ARIZ)。ARIZ是創(chuàng)造問題解決過程中應(yīng)遵循的理論方法和步驟，ARIZ是基于技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的一套完整問題解決的程序，是針對非標(biāo)準(zhǔn)問題而提出的一套解決算法。ARIZ的理論根基由以下3條原則構(gòu)成：1、ARIZ是通過確定和解決引起問題的技術(shù)矛盾；2、問題解決者一旦采用了ARIZ來解決問題，其慣性思維因素必須被加以控制；3、ARIZ也不斷地獲得廣泛的、最新的知識根基的支持。ARIZ最初由阿奇舒勒于1977年提出，隨后經(jīng)過屢次完善才形成對比完善的理論體系,ARIZ－85包括九大步驟：1、分析問題；2、分析問題模型；3、陳述IFR和物理矛盾；4、動用物－場資源；5、應(yīng)用知識庫；6、轉(zhuǎn)化或替代問題；7、分析解決物理矛盾的方法；8、利用解法概念；9、分析問題解決的過程等等。

〔九〕科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象知識庫?？茖W(xué)原理，尤其是科學(xué)效應(yīng)效應(yīng)和現(xiàn)象的應(yīng)用，對創(chuàng)造問題的解決具有超乎想象的、強(qiáng)有力的幫助。應(yīng)用科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象應(yīng)遵循5個步驟，解決創(chuàng)造問題時(shí)會經(jīng)常遇到需要實(shí)現(xiàn)的30種功能，這些功能的實(shí)現(xiàn)經(jīng)常要用到100個科學(xué)有和現(xiàn)象。

三、TRIZ的27個實(shí)用創(chuàng)新法

在TRIZ理論種，阿奇舒勒介紹了27種用來解決創(chuàng)造問題的實(shí)用性方法÷效應(yīng)和竅門，它們分別是：1、反過來做；2、改變物質(zhì)的物理狀態(tài)；3、提前來做；4、做少一點(diǎn)；5、Matreshka〔套疊法〕；6、在時(shí)間或空間上別離相互沖突的要求；7、所有特殊的術(shù)語都必須用最簡單的詞來替代；8、將相似的或不同的物體組合到一個系統(tǒng)中；9、別離或組合；10、動態(tài)化；11、在物質(zhì)中參加磁粉并用磁場控制；12、物－場分析；13、自我服務(wù)；14、熱膨脹；15、從宏觀構(gòu)造轉(zhuǎn)換到微觀構(gòu)造；16、電暈放電效應(yīng)；17、利用鐵磁性材料的居里點(diǎn)；18、組合多種效應(yīng)；19、莫比烏斯圈的幾何特性；20、旋轉(zhuǎn)雙曲面的幾何特性；21、理想最終結(jié)果〔IFR〕；22、引入第二種物質(zhì)；23、利用肥皂泡和泡沫；24、STC算符〔大小、時(shí)間和價(jià)格〕；25、“微型小矮人〞模型〔MMD〕；26、復(fù)制并用復(fù)制品進(jìn)展工作；27、構(gòu)建問題的模式。

四、國內(nèi)外TRIZ的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢

〔一〕國外TRIZ應(yīng)用研究現(xiàn)狀及趨勢

歐洲以瑞典皇家工科大學(xué)(KTH)為中心，集中十幾家企業(yè)開場實(shí)施利用TRIZ進(jìn)展創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的研究方案；日木從1996年開場不斷有雜志介紹TRIZ的理論方法及應(yīng)用實(shí)例；在美國，有關(guān)TRIZ的研究咨詢機(jī)構(gòu)相繼成立，TRIZ和方法在多個跨國公司迅速得以推廣并為之帶來巨大收益。如福特汽車公司遇到了推力軸承在大負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)偏移的問題，通過運(yùn)用TRIZ，產(chǎn)生了28個新概念(問題的解決方案)，其中一個非常吸引人的概念是:利用小熱膨脹系數(shù)的材料制造軸承，從而很好地解決了推力軸承在大負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)偏移的問題。波音公司邀請25名TRIZ前蘇聯(lián)專家，對波音450名工程師進(jìn)展了兩星期培訓(xùn)加討論，取得了767空中加油機(jī)研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)突破，從而戰(zhàn)勝空中客車公司，贏得15億美元空中加油機(jī)訂單。2003年，“非典型肺炎〞肆虐中國及全球的許多國家，新加坡的TRIZ研究人員就利用40條創(chuàng)造創(chuàng)新原理，提出了防止“非典型肺炎〞的一系列方法，其中許多措施被新加坡政府采用，收到了非常好的效果。

一個有典型代表意義運(yùn)用TRIZ給企業(yè)帶來實(shí)際效益的例子是韓國三星電子。1997年，三星電子引入TRIZ,在研發(fā)部門實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新理論培訓(xùn)；1998年至2002年，三星電子共獲得了美國工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會頒發(fā)的17項(xiàng)工業(yè)設(shè)計(jì)獎，連續(xù)5年成為獲獎最多的公司。2003年，三星電子在67個研究開發(fā)工程中使用了TRIZ，為三星電子節(jié)約了1.5億美元，并產(chǎn)生了52項(xiàng)專利技術(shù)。2004年以1604項(xiàng)創(chuàng)造專利超過lntel名列第六，領(lǐng)先于日本競爭對手日立、索尼、東芝和富士通。三星電子CEO尹鐘龍表示，要在2005年和2006年分別注冊2000多件專利技術(shù)(以申請美國專利為準(zhǔn))進(jìn)入世界前5大專利企業(yè)排行榜，并于2007年進(jìn)入前3位。三星電子從技術(shù)引進(jìn)到技術(shù)創(chuàng)新的成功之路給渴望在經(jīng)濟(jì)全球化競爭中占有一席之地的中國企業(yè)提供了很多有益的和可借鑒的啟示。

西南交大陳光教授研究認(rèn)為，國際上TRIZ研究和實(shí)踐工作，有三個特點(diǎn)和趨勢：一是集成化，基于早期TRIZ方法的相對繁瑣和零散，從80年代開場BorisZlotin和AllaZusman等人用計(jì)算機(jī)化的方式表達(dá)TRIZ，集成和簡化TRIZ的方法、工具和應(yīng)用程序，推動TRIZ方法的進(jìn)一步普及；二是工程化，TRIZ傳到西方以后，引起強(qiáng)烈反響，1992年Ideation公司調(diào)整和開發(fā)TRIZ并應(yīng)用于美國工程研究和實(shí)踐，這項(xiàng)技術(shù)也從分析創(chuàng)造問題階段開展到創(chuàng)造工程階段；三是標(biāo)準(zhǔn)化，國際TRIZ協(xié)會已制定和實(shí)施“國際TRIZ認(rèn)證〞體系，使得企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的水平有了客觀的評判標(biāo)準(zhǔn)和創(chuàng)新人才的培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)。

〔二〕國內(nèi)TRIZ應(yīng)用研究現(xiàn)狀及趨勢

TRIZ理論在我國已經(jīng)開場受到重視，國內(nèi)也有一批企業(yè)和大學(xué)開展了TRIZ的研究、培訓(xùn)和應(yīng)用。從事培訓(xùn)教育的公司主要有億維訊集團(tuán)，億維訊集團(tuán)〔IWINT,Inc.〕作為世界領(lǐng)先的計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)CAI〔ComputerAidedInnovation〕軟件供給商，長期致力于創(chuàng)新理論體系和創(chuàng)新方法學(xué)的研究，是一家專注于CAI軟件的研發(fā)、應(yīng)用、理論培訓(xùn)和技術(shù)咨詢的高新技術(shù)集團(tuán)公司。開場重視和應(yīng)用TRIZ理論的企業(yè)主要有中國船舶、中國兵器、中國航天等大型軍工集團(tuán)，以及鐵道系統(tǒng)的科研院所及單位等。大學(xué)有清華大學(xué)、浙江大學(xué)、西南交通大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)、黑龍江科技學(xué)院等。中國科技部已開場啟動了創(chuàng)新方法的研究推廣方案。2007年8月13日科技部已經(jīng)正式批準(zhǔn)黑龍江省和四川省為“科技部技術(shù)創(chuàng)新方法試點(diǎn)省〞。四川成為全國兩個創(chuàng)新方法試點(diǎn)省份，這是四川科技開展的新的機(jī)遇。

五、TRIZ理論與計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)

TRIZ仍在不斷地開展中，隨著信息技術(shù)的不斷開展，一門以創(chuàng)造創(chuàng)造問題解決理論(TRIZ)為根基，結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)、語義處理技術(shù)、專利分析技術(shù)、多領(lǐng)域科學(xué)知識以及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)等綜合而成的新興技術(shù)——計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)CAl(ComputerAidedlnnovatiou)已經(jīng)出現(xiàn)，并迅速在國內(nèi)外開場推廣應(yīng)用。在這方面走在最前列的是億維訊集團(tuán)〔IWINT,Inc.〕，該公司作為全球計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新〔CAI〕的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，長期致力于創(chuàng)新理論體系和創(chuàng)新方法學(xué)的研究和培訓(xùn)。

TRIZ提醒了創(chuàng)新實(shí)踐的規(guī)律，總結(jié)了求解創(chuàng)新問題的分析方法和解決方法，是指導(dǎo)人們進(jìn)展創(chuàng)新實(shí)踐的理論根基和方法論。但是，若何運(yùn)用好TRIZ，仍然需要大量的已有知識的支持:包括技術(shù)知識、科學(xué)原理、專利知識、各種社會知識、經(jīng)歷知識、成功案例、失敗案例等等，尤其是專利知識已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新最主要的知識來源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年世界上創(chuàng)造創(chuàng)造的90%－95%都是以專利的形式出現(xiàn)，而充分利用專利知識進(jìn)展技術(shù)創(chuàng)新，能節(jié)省我們60%的研發(fā)時(shí)間和40%的研發(fā)資金投入。作為前人創(chuàng)新成果的結(jié)晶，專利知識技術(shù)含量高，可靠性強(qiáng)。但是，專利涉及的領(lǐng)域和數(shù)量層出不窮，若何在有限的時(shí)間內(nèi)征服如此巨大的信急量若何在浩瀚的知識海洋中尋找有用的知識全靠人力為之，真可謂大海撈針，而且面對越來越加快的知識更新速度，人腦已經(jīng)無法有效地?fù)?dān)當(dāng)海量知識的記憶載體和處理中樞；其次，個體的知識已無法支持復(fù)雜的產(chǎn)品和工程研發(fā)創(chuàng)新。因此，必須把個體的知識轉(zhuǎn)換成公有的、有組織的、可共享的知識。CAI它能幫助人們學(xué)習(xí)和應(yīng)用TRIZ，綜合、積累相關(guān)知識，分析、求解創(chuàng)新問題，快速地幫助人們運(yùn)用TRIZ得出問題的領(lǐng)域解，并提出問題的建議方案。

六、TRIZ理論的改良完善和中國化思考

盡管TRIZ理論已經(jīng)開展了幾十年，其成熟局部也已解決了許多設(shè)計(jì)難題，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但隨著TRIZ理論在工程實(shí)例中應(yīng)用的擴(kuò)大，其自身也暴露出了一些弱點(diǎn)。這些暴露出的弱點(diǎn)正是TRIZ理論需要自我完善的地方。根據(jù)國際上TRIZ研究開展的動向，TRIZ理論還需要改良和完善的地方可歸結(jié)為以下幾個方面：

〔一〕TRIZ的一般過程

在TRIZ解決問題的過程中，將問題的通解具體化是一個難點(diǎn)，這需要有深厚的領(lǐng)域背景知識。TRIZ理論認(rèn)為，一個成功的設(shè)計(jì)可由如下公式描述：S=Pc×Pkn×(1+M)×(1+T)〔其中：S——成功的設(shè)計(jì)；Pc——個人解決問題的能力；Pkn——領(lǐng)域知識的水平與經(jīng)歷；M——TRIZ方法論與哲學(xué)思想的運(yùn)用；T——TRIZ工具的運(yùn)用〕。在公式中，Pc和Pkn都與領(lǐng)域知識有關(guān)。因此，盡管TRIZ理論的創(chuàng)始人阿奇舒勒否認(rèn)了經(jīng)歷知識在TRIZ理論中的重要性，但從上述公式可以看出經(jīng)歷知識依然對TRIZ理論的應(yīng)用構(gòu)成了重要的支持。所以，在TRIZ理論中融入經(jīng)歷思維模式，應(yīng)是TRIZ理論在應(yīng)用中的一個開展方向。

〔二〕物場模型及符號系統(tǒng)

物場模型是TRIZ理論中一個非常重要的工具，該模型對于描述產(chǎn)品的一個功能是方便的。但是一個產(chǎn)品往往有多個功能，當(dāng)該模型用于描述多功能技術(shù)系統(tǒng)時(shí)便會遇到很大困難，甚至無法進(jìn)展描述。因此，按照阿奇舒勒物場模型提出適應(yīng)性更強(qiáng)的符號系統(tǒng)是TRIZ理論本身開展的一個方向。如Zinovy、Terninko等人提出了更新