TRIZ：科技创新新方法.docx

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ＴＲＩＺ：

科技创新新方法

　　　　[摘要]科技创新在当今竞争激烈的时代显得日益重要，本文对科技创新新方法TRIZ的理论内容进行了介绍，阐述了TRIZ的核心理念——创新是有规律可循的，以及TRIZ解决问题的方法、流程。

分析了TRIZ比较传统创新方法的优势，以及TRIZ的应用领域。

与此同时，提出了TRIZ理论在实际应用中应该注意的地方。

　　[关键词]创新；TRIZ；规律

　　科技创新是一项艰巨的工作，需要付出大量创造性的劳动。

在TRIZ理论产生以前，许多科技创新由于缺乏正确的创新理念以及科学的理论方法指导，致使创新带有很大的偶然性与随机性。

人们解决创新问题，往往是依靠自己有限的知识，用惯有的思维模式进行不断的试错，以求得一条通往问题答案的路径。

毫无疑问，这样的创新过程效率是极其低下的，创新能力也很难得以提高。

1946年由前苏联专家阿奇舒勒（Altshuller）创立的创新问题解决理论（TheoryofInventiveProblemSolving—TRIZ），是一种全新的创新性问题解决方法指导性理论。

TRIZ解决了人们创造性解决问题过程中存在的思维障碍，同时，使实现创新有客观规律可循，能像解决一般技术问题一样有方法、有步骤地进行。

　　一、TRIZ理论与方法

　　1.TRIZ的核心理念。

TRIZ认为，创新并不是灵感的闪现和随机的探索，它存在解决问题的一般规律，这些规律和原则可以告诉人们按照什么样的方法和过程去进行创新并对结果具有预测性和可控制性。

这就是TRIZ理论最核心的理念。

　　2.TRIZ的理论基础。

矛盾、演化、资源和理想度是TRIZ理论的基础。

TRIZ理论认为，解决创新问题的关键是要解决矛盾。

在TRIZ中，将矛盾分为技术矛盾和物理矛盾。

技术矛盾是指一个系统中两个子系统之间的矛盾，一般涉及到两个工程参数A和B，当A得到改善时，B则变得恶化。

物理矛盾是指一个子系统中有益功能的加强同时导致该子系统有害功能的加强。

　　阿奇舒勒在专利研究中发现了对产品开发创新具有重要指导作用的技术系统的8条演化模式：

（1）技术系统有自己的生命周期，一般经历4个阶段：

婴儿期、成长期、成熟期、衰退期；

（2）技术系统是沿着提高其理想度向最理想系统的方向进化；

　　（3）技术系统中子系统之间的进化不均衡，导致子系统间矛盾出现的原因；

　　（4）技术系统演化过程中动态性和可控性逐渐增加；

　　（5）技术系统趋向于首先向集成度增加的方向，紧接着再进行简化；

　　（6）在技术系统的进化中，子系统的匹配和不匹配交替出现；

　　（7）技术系统由宏观向微观转化，使用不同的能量场来获得更多的性能或控制性；

　　（8）技术系统向减少人工介入方向演变。

　　在这8个模式中，技术系统向提高理想度方向进化是最重要的一条进化模式，它为创造性问题解决指明了努力的方向。

理想度是指技术系统所有有用效果（包括系统发挥作用的所有有价值的效果）和有害效果（成本、能量消耗、风险等）的比值，技术系统的任何改进必须致力于提高理想度。

TRIZ提供了两种方法来提高理想度：

（1）充分利用系统内的可用资源，包括未占用空间、空闲时间、能量、信息甚至废料等。

（2）应用物理、化学、地理等现象节省资源或简化资源。

　　3.TRIZ的主要方法和工具。

当我们遇到一个创新问题时，应该先对此问题进行分析，把它转换为一个标准TRIZ问题，然后利用TRIZ提供的解决问题方法和工具得出该TRIZ问题的解，再与具体问题相对照，考虑实际条件的限制，转化为具体创新问题的解，并在实际设计中加以实现。

这就是运用TRIZ解决创新问题的方法。

见图1。

　　从图1中看到，从转化成TRIZ问题到得出问题通解需要用到TRIZ方法和工具来进行解决。

TRIZ理论提供的主要方法和工具有：

（1）矛盾矩阵和创新原理。

为了消除技术矛盾，必须找到形成技术矛盾的工程参数。

阿奇舒勒总结出39个通用工程参数来描述技术矛盾和40条创新原理来消除技术矛盾，从而创建了矛盾矩阵。

矛盾矩阵为40*40矩阵，第一行代表39个需要改进的技术参数，第一列代表39个引起恶化的技术参数，行与列的交叉处构成技术矛盾，并列有解决技术矛盾所推荐的创新原理序列号。

表示这对技术矛盾能由这些创新原理来消除。

如表所示矛盾矩阵一部分。

参数29为恶化参数“制造精度”。

参数25为优化参数“时间损失”，二者产生矛盾，推荐解决原理为24，26，28和18号创新原理。

对于物理矛盾，TRIZ采用分离原理来解决，主要有从时间、空间上分离，部分与整体分离，按条件分离等4类解决方法。

（2）物质场分析模型和76个标准解。

技术系统中最小的单元由两个元素以及两个元素间传递的能量组成，执行一个功能。

分别为两种物质S1、S2和物质间相互作用的场F。

因此，功能可以这样描述：

物质S1通过场F作用于物质S2。

见图2。

　　物质S1，S2可以是任何对象，场F是能量的总称，如机械能、电磁能等。

为了快速构造物质场模式并解决基于技术系统演化模式的标准问题，TRIZ提供了76个标准解。

共分为5类：

①构建和破坏物质场；②开发物质场；③从基础系统向高级系统或微观等级转变；④度量或检测技术系统内的一切事物；⑤描述如何引入物质或场。

　　（3）创新问题解决算法ARIZ。

对于某些复杂问题，由于无法分析出明显的矛盾，不能直接依靠矛盾矩阵和物质场分析解决，必须对其分步进行分析，不断对问题进行细化，直到找出问题解决方案。

ARIZ提供了特定的算法步骤，能够帮助我们实现由复杂模糊的问题情境向明确的发明问题的转变。

　　（4）科学和技术知识效应库。

效应，就是不同科学领域里的一些自然定律，包括物理、化学、地理和几何学等。

通过对专利的研究发现，很多创新方案就是在特定工程领域应用没有使用过的自然效应得到的。

自然界的效应数量远远地要多于一个工程人员所能掌握的数量。

因此，为了帮助工程人员克服知识的局限性问题，更好地应用效应解决创新问题，TRIZ创建了知识效应库。