TRIZ进化理论在通讯产品的应用.docx
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TRIZ进化理论在通讯产品的应用
研究生开题报告
题目TRIZ技术系统进化理论在通讯产品的技术发展预测中应用研究
一、选题的目的和意义：
1.1选题的目的
随着我国从计划经济向市场经济转变，国和国际市场逐渐趋向统一，我国制造业的外部环境发生了显著变化，企业之间的竞争日益激烈。
在新的市场环境下，面对国外同行的激烈竞争和可持续发展的环保要求，企业只有进行产品创新开发，以最快的时间、最好的质量、最低的成本和最好的服务设计开发出符合客户需求的新产品。
企业在新产品研发决策过程中，制造公司一直在寻找自己的竞争优势，其中一个很大竞争优势就是新产品的开发。
为了能获得竞争优势，并进而取得超额利润，就要预测当前开发的新产品的技术水平及其可能的发展方向。
目前，已有众多的传统预测模型，如直觉或判断预测模型，曲线拟合模型、时间序列统计模型等，可以用这些模型帮助企业研究部门或发展部门进行产品研发和制定市场战略。
但这些预测方法很大程度上还依赖于技术人员制定的技术参数或技术人员自身的分析判断和选择，导致预测结果带有主观性和不能全面反映技术的各个方面。
而当今世界正在经历着一场信息化的革命。
及时准确的信息对人们的生产生活有着至关重要的影响。
而获得信息的诸如手机等通讯产品因此就成为人们日常生活中必不可少的亲密伙伴。
随着社会的飞速发展，人们生活水平的不断提高，通讯产品也在不断的变迁：
从古时“周幽王的烽火戏诸侯”到“飞鸽传书”，从“漂流瓶”到近代的第一台发报机，从80年代流行的BP机和固定到如今的移动、智能手机、网络通信等。
通讯产品的制造企业为了取得竞争优势，以难以想象的速度运用TRIZ技术进化理论不断的预测当前现有的通讯产品的技术水平以及新产品的进化方向。
TRIZ技术进化理论可对技术系统过去、现在、未来的结构状态序列进行较为清晰的客观描述，并且具有较强的操作性和系统性，逐步发展成为一种重要的技术预测理论。
此外，TRIZ预测方法是根据目前市场上现有产品技术特点对新产品的开发提出创新理念，在产品的研发上实现了连续性的扩展。
利用TRIZ技术进化理论分析通讯产品技术进化的演变，确定目前通讯产品技术所处的状态，并为未来技术的发展进行预测。
主要目的是为企业提供一种操作性强的技术发展预测的便捷方法，便于对各个不同领域的技术演变进行预测，从而帮助企业制定产品的发展战略。
1.2选题的意义
进入21世纪以来，世界围的市场竞争日趋激烈，各产业技术创新步伐不断加速，因此如果企业能准确地预测产品的技术系统的发展趋势并率先开发出下一代新技术，就能保持或者取得其市场主导权。
相关研究表明，技术进化趋势在一定程度上是可以预测的，其中TRIZ技术进化理论由于可对技术系统未来的结构状态序列进行较为清晰的描述并具备较强的可操作性而独树一帜，并逐步发展成为一种重要的技术预测理论。
TRIZ技术系统演化理论作为人类控制自然界的一种手段构成一个自主的系统，因而具有其在的结构。
未来技术系统的发展方向是科学技术自身演进、市场需求推动两种力量共同作用的结果。
探索TRIZ技术系统演化在通讯产品中的运用研究，弄清通讯产品其发展的部与外部制约因素，可以使我们有意识地探索该产品的技术演化路线，进行技术预测和产品开发设计。
通讯产品的发展过程是性能由低到高逐渐提高的过程，在产品发展的过程中具有一定的规律，这个规律就是基于TRIZ技术系统进化理论的技术进化定律。
技术系统进化理论基本涵盖了各种产品核心技术进化规律，每条规律又包含了不同数目的具体进化模式和路线。
它可以根据技术系统进化规律预测其未来发展趋势，帮助企业开发有竞争力的产品。
确认目前通讯产品所处的发展状态，发现通讯产品存在的缺陷和问题，并主动预测未来技术发展趋势，制定和规划通讯产品开发战略，开发新一代的通讯产品。
二、国外研究动态和水平（附主要参考文献,须有相当数量的学术论文或学位论文）
2.1国外研究动态和水平
TRIZ技术进化理论由AltshullerG.等人于20世纪70年代提出，该理论认为，技术系统的进化总是遵循一定的客观规律，而且在一个工程领域中总结出的进化定律与进化路线可在另一个工程领域实现。
所谓技术系统是由物质组件组成，为满足人们（社会）的需求而实现某种功能的系统。
技术系统可以是产品或生产工艺，也可以是劳动组织系统、生产系统、控制系统等等。
技术系统的进化，就是指实现技术系统功能的各项容，从低级向高级变化的过程。
任何领域在技术系统向新的技术系统进化过程中，必然遵循一定的规律，这些规律就是技术系统进化理论。
在早期阶段，TRIZ技术进化理论一直被误认为是TRIZ的一个附加工具被用于解决具体的技术问题，然而自1999年DombE．提出策略性TRIZ（TacticalTRIZ）与战略性TRIZ（StrategicTRIZ）的区分以来，TRIZ技术进化理论开始成为一个独立的研究对象并被提升到研究与开发的决策战略工具的高度，其研究热潮自此逐步兴起。
近年来对TRIZ技术系统进化理论的关注日益增多，学者们先后发展出技术进化理论（ET，EvolutionofTechnique）、技术进化引导理论（GTE，GuidedTechnologyEvolution）、定向进化理论（DE，DirectedEvolu-tion）、技术进化定律（TheLawsofEvolution）等新兴TRIZ技术进化理论，其中以技术进化理论ET、技术进化引导理论GTE、定向进化理论DE、技术进化定律为代表的新兴TRIZ技术进化理论先后出现并迅速发展起来，它们在技术进化模式和路线、技术系统成熟度曲线（S曲线）以及技术进化规律的基本原理等方面进行了更新和拓展。
一些TRIZ专家则对TRIZ技术进化理论的应用方法展开了详细的研究论述，利用TRIZ技术进化理论预测技术系统发展趋势的应用研究更是与日俱增。
以ET、GTE、DE、技术进化定律为代表的新兴TRIZ技术进化理论先后出现并迅速发展起来，它们在技术进化模式和路线、技术系统成熟度曲线（S曲线）以及技术进化规律的基本原理等方面进行了更新和拓展。
目前国外对于TRIZ技术系统进化理论的研究动态和水平：
1.TRIZ，诞生于1946年的前联，是创新问题解决理论的俄语词头缩写。
TRIZ是基于知识的，面向设计者的创新问题解决系统化的方法学，是解决技术问题和实现创新开发的各种方法、工具和算法组成的问题解决理论。
2.技术系统演化理论，是TRIZ理论的重要分支，是由TRIZ创始人Alt-shuller和其他专家在对大量工程专利和其他技术系统的历史数据分析归纳而得到的。
此理论不仅能预测技术的发展，还能预测结果实现的产品可能的结构状态，使产品具有可预见性。
3.技术进化理论，侧重于TRIZ技术进化理论的原理诠释，着重研究了技术进化的动力和技术进化的理论基础。
为技术系统的进化方向及进化时点选择问题提供了可行性思路。
4.技术进化定律，侧重于TRIZ技术进化理论的原理诠释，由PetrovV提出，从哲学的高度对进化定律进行了剖析。
5.技术进化引导理论，出发点是根据TRIZ理论开发出一种结构化的方法对技术系统发展趋势进行准确预测，因而其提出者FeyV和RivinE．又将该理论直接称作TRIZ技术预测理论（TRIZTechnologyForecasting）。
6.定向进化理论，以技术进化引导理论为中心的新兴应用性技术进化理论，是对原有TRIZ技术进化理论的完善和补充。
DE理论则从如何利用技术预测理论进行战略决策或提高未来可控性的角度对技术进化理论进行了研究，其核心思想是精益求精。
目前国对于TRIZ技术系统进化理论的研究动态和水平：
1.关于TRIZ的第一篇文献是天津大学牛占文教授发表于1999年10月期《中国机械工程》的介绍性文章：
《发明创造的科学方法论——TRIZ》，此后TRIZ逐步引起了我国部分学者的关注和研究。
2.由机械工业在2002年出版的《创新设计——发明问题解决理论》是目前唯一的一部关于TRIZ的著作。
但其容也主要限于对该理论基本容的介绍。
3.2005年7月26日，在工业大学创新研究所召开了中国第一届TRlZ学术研讨会，与会者皆认为需加大对TRIZ理论的宣传和应用研究，以推进我国产品设计水平的快速提高。
4.国学者檀润华对TRIZ中已有进化模式及进化路线分析的基础上，对产品创新设想产生的搜索方法进行了一系统的理论研究。
5.仇成等尝试将进化理论应用于企业管理信息系统的进化分析过程，但非技术领域的应用研究到目前为止不多见。
2.2参考文献
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形态演进分析[J]．：
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［2］檀润华,苑彩云,瑞红等．基于技术进化的产品设计过程研究[J]．：
机械工程学报,2002（12）:
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［3］檀润华,青华,纪纯．TRIZ术进化定律、进化路线及应用[J]．：
工业工程与管理,2003
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［4］建辉,檀润华,伯军等．产品技术进化潜力预测研究[J]．：
工程设计学报,2008（3）:
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［5］丁俊武等（创新问题解决理论）——TRIZ研究综述[J]．科学学与科学技术管理，2004（11）:
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［6］［美］乔治·巴萨拉著，周光发译.技术发展简史[M]．复旦大学，2002
［7］檀润华等.技术进化驱动的产品概念设计宏观过程模型[J].中国机械工程，2003（6）上：
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［8］黄庆，周贤永，智懿．TRIZ技术进化理论及其应用研究述评与展望[J]．科技政策与管理，2009（4）：
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［9］建辉,檀润华,伯军等．产品技术进化潜力预测研究[J]．：
工程设计学报,2008（3）:
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［10］仇成,俊文．基于TRIZ技术系统进化理论的企业管理信息系统演化分析[J]．：
中国制造业信息化,2008
（1）:
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［11］丁俊武，玉启，称德．浅析技术系统演化理论在机器人技术发展方面的应用[J]．机器人技术与应用，2005，（5）：
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［12］擅润华．创新设计——TRIZ：
发明问题解决理论[M]．机械工业，2002
［13］Zhang,F．,Xu,Y．Researchontechnicalstrategyfornew
productdevelopmentbasedonTRIZevolutiontheory[J]．InternationalJournalofProductDevelopment,2007,4（1／2）:
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［14］Zhang,J．,Tan,R．,Chen,Z．,etal．Researchonproduct
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［15］丁俊武，玉启，称德．TRIZ技术系统演化规律及其应用研究[J]．科学学与科学技术管理，2005，（5）：
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141-143．
三、选题的依据（理论依据、技术依据、前期工作研究依据）
3.1理论依据
1.TRIZ理论
TRIZ是俄文对应的拉丁文的首字母缩写，意为发明问题解决理论。
自1946年开始，阿奇舒勒及其它专家在分析大量专利的基础上，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式及解决各种工程矛盾的创新原理和法则，构建了TRIZ理论。
经过70多年的发展，TRIZ已经成为解决技术问题或发明问题的强有力的方法学，到目前为止，该理论被认为是最全面、系统的论述解决发明问题、实现技术创新的理论，它被美国及欧洲等国称为“点金术”。
阿奇舒勒以技术系统进化原理为核心，丰富和发展了哲学的三大定律，构建了具有辩证思想的解决发明创造问题，实现技术创新的理论体系。
可以说，TRIZ理论是人类已有的科技知识与创新思维规律及方法的完美结合。
它是对人类创新活动规律和原理更深入更系统的揭示，为更好的创新提供了坚实的理论和方法基础，是认识和推动人类创新活动的一个突破性成果。
2.TRIZ技术系统进化理论
TRIZ技术进化理论由AltshullerG.等人于20世纪70年代提出，通过对世界专利库的分析,发现并确认了技术从结构上进化的趋势,即技术进化模式与进化路线。
该理论认为，技术系统的进化总是遵循一定的客观规律，而且在一个工程领域中总结出的进化定律与进化路线可在另一个工程领域实现，即技术进化模式与进化路线具有可传递性。
所谓技术系统是由物质组件组成，为满足人们（社会）的需求而实现某种功能的系统。
技术系统可以是产品或生产工艺，也可以是劳动组织系统、生产系统、控制系统等等。
技术系统的进化，就是指实现技术系统功能的各项容，从低级向高级变化的过程。
任何领域在技术系统向新的技术系统进化过程中，必然遵循一定的规律，这些规律就是技术系统进化理论。
此理论不仅能预测技术的发展,而且还能展现预测结果实现的产品可能结构状态,对于产品创新设计具有指导作用。
3.技术进化理论（ET，EvolutionofTechnique）
ET理论着重研究了技术进化的动力和技术进化的理论基础。
ET理论认为，技术系统进化是人们对于技术系统主要功能的要求逐步提高的结果，TRIZ技术系统进化理论包含两个基本假设：
（1）进化方向假设，即技术系统进化带来理想度的提高；
（2）进化时间假设，即各技术（子）系统均有其在进化时间间隔规律：
在进化过程中（子）系统各状态的存在时间与（子）系统存在的总时间之比值将趋向于某一个常数。
该理论还进一步发展了与此相关的八组推论。
ET理论为技术系统的进化方向及进化时点选择问题提供了可行性思路，但正如SavranskyS．博士自己强调的，这些假设本身是逻辑推测而非严格的数理证明结果。
关于这些假设的实证研究也尚未开展，因此其可靠性有待进一步检验。
4.技术进化引导理论（GTE，GuidedTechnologyEvolution）
该理论的出发点是根据TRIZ理论开发出一种结构化的方法对技术系统发展趋势进行准确预测，是机械地预测技术进化过程。
5.定向进化理论（DE，DirectedEvolution）
该理论则从如何利用技术预测理论进行战略决策或提高未来可控性的角度对技术进化理论进行了研究，其核心思想是“精益求精”。
DE理论认为，传统的预测理论消极地“等待”技术进化过程自然发生。
强调如何根据特定的目标选择适应的技术进化模式以达成提高未来可控性的目的。
因此，与其他技术进化理论相比，
DE具有灵活性和目标导向性的特点
6.技术进化定律
技术进化定律则从哲学的高度对进化定律进行了剖析。
该理论认为，TRIZ技术系统进化定律在本质上就是唯物辩证法哲学思想在技术系统中的反映：
TRIZ的核心概念“矛盾”是对立统一规律的反映；技术系统在S曲线上的移动最终导致S曲线移动是量变质变规律的反映；技术系统的螺旋式进化过程是“否定之否定”规律的反映。
该理论将技术系统进化定律划分为需求进化规律、功能进化规律和系统进化规律三大类，并对需求进化规律进行了专门研究。
需求进化规律认为，需求进化的趋势是新的潜在需求的开发和现有需求的发展，它遵循着从满足简单需求向满足高智能创造性需求进化的规律，需求进化的具体方向包括理想化、动态化、协调化、集成化、专门化。
3.2技术依据
1、TRIZ技术进化定律揭示了TRIZ技术系统进化理论的规律，并对最优设计问题的求解提供了技术支持；
2、国外TRIZ理论研究与运用的高速发展，为TRIZ系统进化理论的S曲线、技术成熟度预测、技术进化模式及技术进化路线等技术研究奠定了基础。
3.3前期工作研究
通过阅读《创新设计——TRIZ：
发明问题解决理论》等关于TRIZ理论的书籍，以及大量TRIZ及TRIZ技术进化理论相关的学术论文，对TRIZ技术进化理论及运用有了进一步了解。
并对通过对现有通讯产品的现状及未来前景的调查分析，对其也有了一定的了解。
四、研究容
本课题的研究主要是基于TRIZ理论，并围绕TRIZ技术进化理论的技术发展预测技术对通讯产品未来发展战略展开研究。
产品的技术进化趋势在一定程度上是可以预测的，其中TRIZ技术进化理论由于可对技术系统未来的结构状态序列进行较为清晰的描述并具备较强的可操作性而独树一帜，并逐步发展成为一种重要的技术预测理论。
根据目前市场上现有通讯产品的技术特点对新产品的开发提出创新理念，在产品的研发上实现了连续性的扩展。
提出一种新的集技术系统成熟度预测和进化潜能分析为一体的基于TRIZ技术系统进化理论的框架模型,该模型通过TRIZ技术系统进化理论中进化模式与进化路线的分析,预测通讯产品进化过程中的可用的结构状态,并以此作为后续设计的出发点，确定目前通讯产品的技术所处的状态，对未来技术的发展进行预测。
帮助企业制定产品的发展战略，为企业提供一种操作性强的技术发展预测的便捷方法。
具体的研究过程如下：
1.对旧有版本的TRIZ技术进化理论的了解。
TRIZ技术进化理论由AltshullerG．等人于20世纪七八十年代提出，该
理论认为，技术系统的进化存在着客观规律，不同领域的技术进化规律是可以相互移植的。
其核心是Altshuller总结的四阶段理论和八大进化规律。
在早期阶段，TRIZ技术进化理论一直被误认为是TRIZ的一个附加工具被用于解决具体的技术问题，然而自1999年DombE．提出策略性TRIZ（TacticalTRIZ）与战略性TRIZ（StrategicTRIZ）的区分以来，TRIZ技术进化理论开始成为一个独立的研究对象并被提升到R＆D决策战略工具的高度，其研究热潮自此逐步兴起。
2.对新进发展的TRIZ技术进化理论的特点研究。
近年来学术界对TRIZ技术系统进化理论的关注日益增多，学者们先后发展出
技术进化理论（ET，EvolutionofTechnique）、技术进化引导理论（GTE，GuidedTechnologyEvolution）、定向进化理论（DE，DirectedEvolution）、技术进化定律（TheLawsofEvolution）等新兴TRIZ技术进化理论。
ET理论和技术进化定律侧重于TRIZ技术进化理论的原理诠释，而GTE和DE理论则是对原有TRIZ技术进化理论的完善和补充。
它们在技术进化模式和路线、技术系统成熟度曲线（S曲线）以及技术进化规律的基本原理等方面进行了更新和拓展。
3.在前人研究的基础上，构建相对完整的TRIZ技术系统进化理论的框架模型。
技术系统演化理论为TRIZ理论的重要分支，是TRIZ的理论大纲。
演化理论是由TRlZ创始人Altshuller和其他TRlZ专家在对大量世界工程专利和其他技术系统的历史数据分析归纳后提出的。
在发展过程中，形成了很多版本，如技术演化理
论、技术演化引导理论、直接演化理论、系统演化定律、通用演化框架等，各版本采用了不同的术语来描述演化的规律，如模式、定律、趋势、路径、路线等．到目前为止，还没有一个统一的、得到广泛接受的技术系统演化理论，因此，演化理论系统的构建是现代TRIZ的重要发展方向之一。
在各版本的TRIZ技术系统演化理论研究的基础上，提出分为三个基本假设、两个演化层次和多条演化路线的演化层次系统的框架模型。
模型的创建使得技术系统演化理论的层次更加清晰，便于使用和推广。
4.基于此框架模型的通讯产品的技术进化模式和路线的技术研究。
技术系统的进化路线是指一个系统从结构进化的特点描述产品核心技术所处
的状态序列，每一种进化模式都包括多种进化路线。
进化路线的实质是从产品一种核心技术转移到另一种核心技术，产品沿进化路线进化的过程是新旧核心技术交替的过程。
产品进化过程实质上是产品结构的进化过程，因此，TRIZ理论中进化理论是预测产品结构的进化理论。
技术进化的一般趋势由理想化进化模式，即增加系统的理想化水平决定的；而增加系统的理想化水平通常是通过增加系统的动态性（柔性化）、维数变化（多维化）和向超系统进化（集成化）等进化模式来完成，进化模式层次。
5.基于此框架模型的通讯产品的技术系统成熟度预测、进化潜能分析的集成研究。
结合目前现有的研究成果，建立基于TRIZ技术系统进化理论的技术发展预测技术，对其用于技术系统的演化潜力预测和创新设计进行了研究。
TRIZ技术系统进化理论通过对通讯产品技术成熟度曲线（S曲线）的进化研究及该产品进化路线的雷达图的进化潜能的预测，不仅能预测该产品技术系统的发展，而且能展现预测结果实现的产品可能结构状态。
TRIZ技术成熟度曲线和技术系统进化潜能模型为评判技术成熟度、预测技术系统发展重点投入方向提供了良好的理论工具。
两种方法操作简单，容易掌握，所需的数据来源简单，对于一些投资企业有较好的指导作用。
5.通讯产品技术系统演化的发展方向。
技术系统作为人类控制自然界的一种手段构成一个自主的系统，因而具有其
在的结构。
通讯产品未来技术系统的发展方向是科学技术自身演进、市场需求推动两种力量共同作用的结果，对某通讯产品而言，后者的影响更大。
从广义演化论的观点来看，新技术的出现是不可逆转的历史趋势。
技术系统与人类生活息息相关，研究其演化规律，以求获得与人类和谐相处的技术系统是我们追求的目标。
五、研究工作中面临的技术难点和拟采取的解决办法
5.1技术难点
1、由于TRIZ技术系统的多样性和复杂性，进化理论虽然经过几十年的发展，仍然没有完全成熟。
很多术语和概念具有模糊性和相对性，甚至带有主观色彩；TRIZ技术进化理论的相关研究较为松散且缺乏系统性和清晰的逻辑关系，从而对该理论的应用产生了较大的阻碍作用。
2、TRIZ技术进化模式研究正处于快速发展阶段，新的技术进化模式和进化路线不断涌现。
目前学术界约已发展20种典型进化模式和350条进化路线，然而如此众多的技术进化模式和进化路线关系混乱，它们之间的相互影响不明确。
3、TRIZ技术成熟度曲线（S曲线）目前还不够完善，通过利用数量／时间曲线、专利等级／时间曲线、利润率／时间曲线和性能／时间曲线来判断TRlZ成熟度的判定方法存在一定缺陷，在知识产权保护愈加严厉的今天，专利级别的相关数据很难搜集和判定，另外对技术系统性能的判定也往往带有主观性。
4、通过当前通讯产品的技术在TRIZ技术成熟度曲线（S曲线）上的位置来评定该技术系统的成熟度。
这是一种最为直观的进化理论应用方法，操作简单，但是它既不能判断技术系统未来的进化趋势，也不能同时处理多种进化模式。
5.2拟采取的解决办法
1、本文试图回顾和总结TRIZ技术系统进化理论，并在前人研究的基础上，构建相对完整的TRIZ技术系统进化理论的系统框架模型。
系统地分析这些研究的特色和不足并进一步探索今后研究发展的方向，以期提高该理论的使用功效。
演化理论的进一步发展应当加大对专利以外的技术系统历史数据的分析，提高其代表性和科学性，并构建统一的进化理论系统。
2、基于前人（FeyV、ZlotinB和MannD．）的研究基础上，对技术系统进化模式进行更为细致的研究，使技术进化模式更加系统化、结构化。
3、TRIZ技术成熟度曲线
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