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他向国家领袖指出当时苏联对发明创造缺乏创新精神的混乱状态。
在信的末尾他还表达了更激烈的想法:
有一种理论可以帮助工程师进行发明。
这种理论能够带来可贵的成果并可以引起技术世界的一场革命。
是什么促使他给斯大林写那封毁掉他事业并从此改变了他一生的信呢?
“我要说的是”,阿奇舒勒说:
“我不但自己发明,我还有责任帮助那些想发明创造的人。
”
很多人到他的办公室跟他说:
“请看一下这个问题,”他们说,“我解决不了,怎么办?
”为了回答这些人,阿奇舒勒查遍了所有的图书馆,哪怕是最初级的有关发明的课本。
科学家们声称发明是偶然的结果,或者跟一个人的情绪或血型有关。
阿奇舒勒不能接受这种说法——如果还不曾有发明创造法的话,总要有人来做这件事。
阿奇舒勒将这个想法和他的同学拉菲尔·
沙佩罗讲了。
沙佩罗也想成为发明家。
在当时,阿奇舒勒已经意识到发明只不过是利用一些原则将技术矛盾消除。
如果发明者了解并运用这些原理,发明就水到渠成。
沙佩罗对这一想法非常感兴趣,并建议他应该给斯大林写信以求得支持。
就这样给斯大林写了这封信。
阿奇舒勒和沙佩罗开始准备。
他们在搜索新的方法,研究了所有现在的专利项目,参加发明竞赛。
他们还在一次国家发明大赛中获奖。
在1950年,他们突然得到通知要到格鲁吉亚的第比利斯,他们到达后就被逮捕了。
2天后,在贝利亚的一个监狱里审讯开始,他们被指控利用发明技术进行阴谋破坏,被判刑25年。
“在入狱之前,我只是对单纯的疑虑而困惑。
如果我的想法那么重要,为什么别人没有意识到呢?
我所有的困惑都因MGB(苏联国家安全部)而烟消云散”,他被捕以后,由于各种恶劣情况的出现,为了保存生命,阿奇舒勒利用TRIZ来做自我保护。
在莫斯科监狱,阿奇舒勒拒绝签署认罪书而被定为“连轴审讯”对象。
他被整夜审讯,白天也不允许睡觉,阿奇舒勒明白如果这样下去他的生存无望。
他将问题确定为:
我怎么才能同时即睡又不睡呢?
这项任务看起来很难完成。
他被允许的最大的休息是在椅子上睁着眼。
这意味着:
要想睡觉,他的眼睛必须同时又睁着又闭着,这就容易了。
他从烟盒上撕下两片纸,用烧过的火柴头在每片纸上画一个黑眼珠。
他的同囚室友将两片“纸眼珠”蘸上口水粘在他闭着的眼睛上。
然后他就坐着,冲着牢房门的窥视孔,安然入睡。
这样他天天都能睡觉。
以至于他的审讯者很奇怪,为什么每天夜里审讯他时他还那么精神。
最后,阿奇舒勒被转到西伯利亚的古拉格,他在那里每天工作12个小时。
想到这样繁重的劳动难以支持下去,他向自己提问:
“哪种情况更好些?
是继续工作,还是拒绝工作而被监禁起来?
”他选择监禁而被转到监狱和罪犯关在一起。
这里,求生变得简单多了。
他向囚犯们讲了很多他熟记于心的科幻故事,从而他们对他都很友好。
之后,他又被转到另一个集中营,这里关押着很多高级知识分子(科学家、律师、建筑设计师),他们都在郁郁等死。
为了使这些人燃起生之希望,阿奇舒勒开创了他的“一个学生的大学”。
每天有12—14个小时,他挨个到每个重新激起生活热情的教授那里去听课,这样他获得了他的“大学教育”。
在另一个古拉格集中营瓦库塔煤矿,他每天利用12—14小时开发TRIZ理论,并不断地为煤矿发生的紧急技术问题出谋献策。
没有人相信这个年轻人第一次在煤矿工作,他们都认为他在骗人,矿长不想相信是TRIZ理论和方法在帮助解决问题。
有一天晚上,阿奇舒勒听到斯大林去世的消息,一年半以后,阿奇舒勒被释放了。
在他返回巴库时,他才知道他的母亲因为看不到与儿子重逢的希望而自杀了。
1956年,阿奇舒勒和沙佩罗合写的文章“发明创造心理学”在《心理学问题》杂志上发表了。
对研究创造性心理过程的科学家来说,这篇文章无疑像一枚重磅炸弹。
直到那时,苏联和其他国家的心理学家还都在认为,发明是由偶然顿悟产生的——来源于突然产生的思想火花。
阿奇舒勒在研究了大量的世界范围的专利后,依赖人类发明活动的结果,提出了不同的发明办法,即发明从对问题的分析以找出矛盾而产生的。
研究了20万项专利后,阿奇舒勒得出结论,有1500对技术矛盾可以通过运用基本原理而相对容易地解决。
他说:
“你可以等待100年获得顿悟,也可以利用这些原理用15分钟解决问题。
如果阿奇舒勒的反对者们知道H.阿尔托夫(阿奇舒勒的笔名)所写的奇妙的科幻小说足够支持他的生活费用,而这些小说都是利用TRIZ原理写出来的,他们还能说什么呢?
阿奇舒勒就是用他的创造性思想来写这些小说的。
1961年,阿奇舒勒写出了他的第一本书《如何学会发明》,在这本书里他嘲笑人们普遍接受的看法,即只有天生的发明家。
他批判了用错误尝试法去进行发明。
1959年,为了使他的理论得到认可,阿奇舒勒向苏联最高专利机构VOIR(苏联发明创造者联合会)写了一封信,他要求得到一个证明自己理论的机会。
9年后,在写了上百封信后,他终于得到了回信,信中要求他在1968年12月之前到格鲁吉亚的津塔里举行一个关于发明方法的研讨会。
这是TRIZ的第一个研讨会,也是他第一次遇到了认为是他的学生的人。
一些年轻的工程师(以后还有很多其他的人)在各自的城市开创了TRIZ学校,成百上千的从阿奇舒勒学校进行过培训的人,邀请他去苏联不同的城市举办研讨会和TRIZ学习班。
1969年,阿奇舒勒出版了他的新作《发明大全》。
在这本书中,他给读者提供了40个创新原则——第一套解决复杂问题的完整法则。
安格林是列宁格勒一位杰出的发明家,曾经饱尝艰辛,利用错误尝试法发明了40项专利。
安格林又一次参加了TRIZ研讨会,整个会议期间他都沉默不语。
大家都离开后,他仍旧独坐在桌边,双手捂住头,“我浪费了多少时间啊!
”他说,“多少时间……我要是早些知道TRIZ该有多好啊!
苏联TRIZ协会于1989年成立,由阿奇舒勒出任主席。
阿奇舒勒1998年9月24日逝世于彼得罗扎沃茨克,享年72岁。
TRIZ,(俄文:
теориирешенияизобретательскихзадач俄语缩写“ТРИЗ”翻译为“发明家式的解决任务理论”,用英语标音可读为TeoriyaResheniyaIzobreatatelskikhZadatch,缩写为TRIZ。
英文说法:
TheoryofInventiveProblemSolving,TIPS),可理解为发明式的问题解决理论,也有人缩写为TIPS。
TRIZ,正体中文翻译为“萃思”,取其“萃取思考”之义。
TRIZ是前苏联发明家根里奇·
阿奇舒勒所提出的,他从1946年开始领导数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体,通过对世界高水平发明专利(累计250万件)的几十年分析研究,基于辩证唯物主义和系统论思想,提出了有关发明问题的基本理论。
它的理论核心包括:
基本理论和原理,具体包括:
1.总论(基本规则、矛盾分析理论、发明的等级)、
2.技术进化论、
3.解决技术问题的39个通用工程参数及40个发明方法,
4.物场分析与转换原理及76个标准解法,
5.发明问题的解题程序(算子),
6.物理效应库。
总之,TRIZ是一个包括由解决技术问题,实现创新开发的各种方法到算法组成的综合理论体系。
在TRIZ理论中,在迈向解决问题的流程上,须先抛开各式各样客观的限制因素,通过理想化来定义问题的最终理想解,以明确理想解所存在的方向和位置,以求在设计解决问题的过程中沿着此目标前进并获得最终理想解,从而避免了传统创新设计方法中以Brainstroming或Try&
Error方式缺乏目标的弊端,提升了创新设计的效率。
TRIZ理论(发明问题解决理论)简介
冷战时期,以美国为首西方国家的特工与前苏联的克格勃曾经进行过无数次惊心动魄的间谍战,其中一次就是围绕被称为神奇的“点金术”展开的。
因为美国、德国等西方国家惊异于前苏联在军事、工业等方面的创造能力,他们把创造这种奇迹的神秘武器称为“点金术”,可结果强大的克格勃使欧美国家只能望“术”兴叹。
那么这种神奇的“点金术”到底是什么呢?
它为什么有这么大的威力?
这个“点金术”就是当前世界上著名的发明问题解决理论,被简称为TRIZ理论,TRIZ就是“发明问题解决理论”的俄语缩写,是由前苏联发明家阿奇舒勒在1946年创立的,因而阿奇舒勒也被尊称为TRIZ理论之父。
TRIZ理论被公认为是使人聪明的理论。
1946年,阿奇舒勒开始了发明问题解决理论的研究工作。
当时阿奇舒勒在前苏联里海海军专利局工作,在处理世界各国著名的发明专利过程中,他总是考虑这样一个问题:
当人们进行发明创造、解决技术难题时,是否有可遵循的科学方法和法则,从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢?
答案是肯定的!
阿奇舒勒发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样,都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程,是有规律可循的。
人们如果掌握了这些规律,就会能动地进行产品设计并能预测产品未来发展趋势。
以后数十年中,阿奇舒勒穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。
在他的领导下,前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体,分析了世界近250万份高水平的发明专利,总结出各种技术发展进化遵循的规律模式,以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则,建立一个由解决技术问题,实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系,并综合多学科领域的原理和法则,建立起TRIZ理论体系。
TRIZ的核心是技术进化原理。
按这一原理,技术系统一直处于进化之中,解决矛盾是其进化的推动力。
它们大致可以分为3类:
TRIZ的理论基础、分析工具和知识数据库。
其中,TRIZ的理论基础对于产品的创新具有重要的指导作用;
分析工具是TRIZ用来解决矛盾的具体方法或模式,它们使TRIZ理论能够得以在实际中应用,其中包括矛盾矩阵、物-场分析、ARIZ发明问题解决算法等;
而知识数据库则是TRIZ理论解决矛盾的精髓,其中包括矛盾矩阵(39个工程参数和40条发明原理)、76个标准解决方法……
相对于传统的创新方法,比如试错法,头脑风暴法等,TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。
它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,着力于澄清和强调系统中存在的矛盾,而不是逃避矛盾,其目标是完全解决矛盾,获得最终的理想解,而不是采取折衷或者妥协的做法,而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程,而不再是随机的行为。
实践证明,运用TRIZ理论,可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。
它能够帮助我们系统地分析问题情境,快速发现问题本质或者矛盾,它能够准确确定问题探索方向,不会错过各种可能,而且它能够帮助我们突破思维障碍,打破思维定势,以新的视觉分析问题,进行逻辑性和非逻辑性的系统思维,还能根据技术进化规律预测未来发展趋势,帮助我们开发富有竞争力的新产品。
在前苏联,TRIZ方法一直被作为大学专业技术必修科目,且已广泛应用于工程领域中。
苏联解体后,大批TRIZ研究者移居美国等西方国家,TRIZ流传于西方,受到极大重视,TRIZ的研究与实践得以迅速普及和发展。
西北欧、美国、日本、台湾等地出现了以TRIZ为基础的研究、咨询机构和公司,一些大学将TRIZ列为工程设计方法学课程。
经过半个多世纪的发展,如今TRIZ理论和方法已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟理论和方法体系,它实用性强,并经过实践的检验,如今已在全世界广泛应用,创造出成千上万项重大发明,为众多知名企业取得了重大的经济效益和社会效益。
TRIZ理论引入中国只是近几年的事,但它已经逐渐得到国内诸多科研结构、公司和专家的重视,在以TRIZ理论为核心的创新方法与技术研究应用方面,走在前列的是我国的亿维讯集团公司。
该公司是一家从事计算机辅助创新技术及相关工具开发和技术咨询的高新技术企业。
他们将创新技术研发中心设在世界创新技术理论和应用研究的发源地——白俄罗斯的明斯克,那里有数百名创新技术理论专家,是当今世界上创新技术研究的领跑者;
在中国则设有行业创新技术研发中心,着力于创新技术在以中国为中心的工程技术领域的应用和推广。
如今TRIZ已在全世界广泛应用,创造出成千上万项重大发明。
经过半个多世纪的发展,TRIZ理论和方法已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系,并经过实践的检验,为众多知名企业和研发机构取得了重大的经济效益和社会效益。
2001年,波音公司邀请25名前苏联TRIZ专家,对波音450名工程师进行了两星期培训加讨论,取得了767空中加油机研发的关键技术突破,最终波音战胜空客公司,赢得了15亿美元空中加油机订单。
2003年,“非典”肆虐时,新加坡的研究人员利用TRIZ的40条创新原理,提出了防止非典的一系列方法,许多措施为新加坡政府采用,收到了很好的效果。
2004年,UT斯达康通讯有限公司利用Pro/Innovator解决机顶盒天线连接问题和电磁兼容问题,缩短了新产品研发周期,节省大量研发经费。
……
创新理论和创新实践都证明,创新能力是人的一种潜能,是人人都具有的一种能力,而且这种能力可以经过一定的学习和训练得到激发和提升。
现实生活中人们将发明创造更多地归结为发明家的任务,其实这是对创新活动存在的一个认识上的误区。
事实证明创新和其他活动一样,也具有自身一套内在的规律和方法。
熟知和掌握这些创新规律与原理知识对于提升我们的创新水平和效率都具有重要的价值。
创新知识一旦被人们所掌握,就会为其受体带来极大的创新能力,获得运用创新思维和创新方法打开通往其他知识大门的钥匙。
学习、研究、应用、推广TRIZ理论可以大大缩短发明创造的进程,提升产品的创新水平。
经过半个多世纪的发展,尤其是进入21世纪,TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系。
1946年,前苏联发明家G.S.Altshuller完成了他的第一项成熟的发明——在没有潜水服的情况下,从被困的潜水艇中逃生的方法,也正是在这一年,TRIZ(发明问题解决理论)开始萌芽。
1946年之后,Altshuller逐渐展开发明问题解决理论的研究工作。
当时Altshuller在前苏联里海海军的专利局工作,在处理世界各国著名的发明专利过程中,他总是考虑这样一个问题:
Altshuller坚信这样的发明创造方法一定存在。
在发现从心理学角度不能很好地揭示发明创造的客观规律之后,他逐渐认识到发明的实质就是技术系统发生根本性变化,他因此将注意力转移到专利文献的分析研究上。
他从来自于世界各地的20多万项专利中挑选了4万已产生发明成就的专利开始进行严格分析。
这一工作成果铸就了TRIZ的理论基础,也为日后将要开发的问题解决工具奠定了基础。
Altshuller在研究过程中发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样,都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程,都是有规律可循的。
人们一旦掌握这些规律,能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势便成为可能。
以后数十年中,Altshuller穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。
在他的组织参与下,前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体,分析研究了世界200万份发明专利。
经过多年努力,Altshuller及其团队总结出各种技术发展进化遵循的规律模式,以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则,建立一个由解决技术问题,实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系,并综合多学科领域的原理和法则,建立起TRIZ理论体系。
相对于传统的创新方法,比如试错法,头脑风暴法等,TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。
它能够帮助我们系统的分析问题情境,快速发现问题本质或者矛盾,它能够准确确定问题探索方向,不会错过各种可能,而且它能够帮助我们突破思维障碍,打破思维定势,以新的视觉分析问题,进行逻辑性和非逻辑性的系统思维,还能根据技术进化规律预测未来发展趋势,帮助我们开发富有竞争力的新产品。
在前苏联,大多数有工程专业的高等学府,都长期为学生提供TRIZ理论课程。
TRIZ同时也广泛应用于前苏联的工程领域中。
苏联解体后,随着大批TRIZ理论研究者移居美国等西方国家,TRIZ也在西方迅速流传开,并受到极大重视,而TRIZ的研究与实践随之得以普及和发展。
之后不久,西北欧、美国、日本、台湾等地出现了以TRIZ为基础的研究、咨询机构和公司,一些大学将TRIZ列为工程设计方法学课程。
经过半个多世纪的发展,如今TRIZ理论和方法已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系。
经过无数实践检验的TRIZ理论,具有工程实用性强等显著特征,如今正在被全世界广泛应用,创造出成千上万项重大发明,为众多知名企业取得了重大的经济效益和社会效益。
TRIZ理论进入中国应该在上世纪70-80年代,但对其深入研究和应用则是近10年的事情。
近年来,TRIZ理论已经逐渐得到国内诸多科研机构、公司和专家的重视。
作为长期从事计算机辅助创新技术及相关工具开发和技术咨询的高新技术企业,亿维讯一直走在以TRIZ理论为核心的创新方法及其计算机实现技术的研究开发与行业应用的前列,是当今世界创新技术研发的领跑者。
亿维讯在中国北京设有CAI研发管理中心和行业创新技术研发中心,在白俄罗斯的明斯克设有CAI研发中心,共同负责公司核心技术和产品研发、以及行业创新解决方案的定制研发,致力于创新方法和技术在中国和世界各地的应用和推广。
亿维讯提供的一套完整的计算机辅助创新解决方案,正在国内诸多科研院所和大型企业研究机构发挥作用,为快速提升我们国家的创新技术水平提供技术上的支持。
1TRIZ理论与头脑风暴法简介
发明问题解决理论TRIZ是由前苏联海军部专利局专家Altshuller创立TRIZ系俄文缩写,它是一种建立在技术系统演变规律基础上的问题解决系统。
技术系统演变的8个模式、40条发明原理、39个技术参数、冲突矩阵、76个发明性问题的标准解决方案、发明问题解决算法ARIZ以及工程知识效应库等一同构成了TRIZ的理论与方法体系。
头脑风暴法又称为智力激励法,是美国人奥斯本提出的一种创造技法。
头脑风暴法让参加讨论的与会者可以无拘无束地任意发表其想法,使参与者能互相启发,从而能突破种种思维障碍和心理约束,让思维自由驰骋。
借助参与者之间的知识互补、信息刺激来提出大量有价值的设想。
头脑风暴法所遵循的四项原则是:
自由联想;
延迟批判;
追求一定的数量;
探索、研究、组合和改进设想。
2.两者的分析比较
(1)立足点发明是如何产生的?
创新的过程是只凭借人的直觉和灵感还是有其内在的规律性呢?
对这些问题的不同回答就产生了不同的创新理论和方法。
头脑风暴法认为创新是人们克服思维定势,在已有经验的基础上进行的想象、联想、直觉、灵感等非逻辑思维过程,其没有一定的规律可言。
因此它的求解要有一定的数量,再由数量来保证解的质量。
人们越提出更多的设想,就越有可能走上解决问题的正确轨道。
TRIZ的创立者Altshuller从开始就坚信发明问题的基本原理是客观存在的。
任何领域的产品改进、技术、创新和生物系统一样,都存在产生、生长、成熟、衰老和消亡的过程,是有规律可循的。
人们如果掌握了这些规律,就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来发展趋势。
运用这一理论,可大大加快人们创造发明的进程,而且能得到高质量的创新产品。
借助TRIZ理论,设计者能打破思维定势、拓宽思路、正确地发现现有产品或流程设计中存在的物理冲突或技术冲突,并按照程式化的方法,找到具有创新性的解决方案,从而在概念设计阶段保证了产品开发设计方向的正确性。
(2)可用资源头脑风暴法对参与者的要求是专业构成要合理,不应局限于同一专业,而是考虑全面而多样的知识结构。
这样才能使参与者能互相启发,从而突破种种思维障碍和心理约束,让思维自由驰骋,借助参与者之间的知识互补、信息刺激来提出大量有价值的设想。
可以看出,头脑风暴法主要依赖的资源是参与者的头脑中存在的知识与经验,因而一般要求与会者应是相关领域的专家。
TRIZ认为问题的解是有级别的,在产品从低级向高级进化的过程中,高级别的解的产生需要更多的知识及更多的可选解。
随着解的创新程度的提高,对知识来源的要求也越来越高。
到了发明的阶段,可用资源需要达到所有已知的知识。
(3)解空间对于一个问题,可以有多种不同的解答方式,不同的解答方式会导致不同的结果。
根据解答结果的不同,问题的解分为最优解、局部最优解和一般解等。
而所有的这些解就构成了问题的解空间。
各种创造方法的运用过程的实质就是在现有条件下,在解空间中搜寻最优解的过程。
头脑风暴法由于参与者的经验与知识结构所限,参与者的知识与经验很有可能覆盖不到最优解。
在这种情况下,头脑风暴法的应用结果只能是找到问题的局部最优解。
更由于参与者的思维是非逻辑性的和发散跳跃式的,因此其搜索过程是全方位的和无目的性的。
这会导致大量无用解的产生,而在产生这些无用解和最后对解进行评价的过程中,则会浪费大量的可用资源。
在TRIZ中,理想解是一个很重要的概念,理想解是采用与技术及实现无关的语言对需要创新的原因进行描述。
在理想解的条件下,系统不占有更大的空间,没有多余的重量,不需要更多的劳力,也不需要额外的维护,技术系统只有有用的功能而没有无用的或有害的功能。
由于TRIZ并不依赖于个人的知识和经验,因此其搜索的范围可以充满全部解空间,而理想解则为搜索提供了明确的方向和指导,它使设计者避免在解空间中迷失方向。
理想解比其它的可想象或不可想象到的解都更加有力,可使设计者不受头脑中已存在的经验的影响,激发设计者的突破性思维。
理想解可能存在于解空间中,也可能不存在于解空间中。
如果理想解存在于解空间中,这时理想解与最优