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TRIZ学习笔记 武晓宙TRI什么是TRI?　　TRIZ的含义是发明问题解决理论，，其拼写是由“发明问题的解决理论”（Theory of Inventive Problem Solving）俄语含义的单词TRIZ是俄文теории решения изобретательских задач 的英文音译Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch的缩写，其英文全称是Theory of the Solution of Inventive Problems（发明问题解决理论）在欧美国家也可缩写为TIPS　　TRI是由前苏联发明家阿利赫舒列尔(G. S. Altshuller)在1946年创立的， Altshuller也被尊称为TRIZ之父1946年，Altshuller开始了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：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！Altshuller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，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趋势以后数十年中，Altshuller穷其毕生的精力致力于TRI的研 究和完善在他的领导下，前苏联的研究机构、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，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TRI体系　　阿利赫舒列尔和他的TRIZ研究机构50多年来提出了TRIZ系列的多种工具，如冲突矩阵、76标准解答、ARIZ、AFD、物质--场分析、ISQ、 DE、8种演化类型、科学效应等，常用的有基于宏观的矛盾矩阵法（冲突矩阵法）和基于微观的物场变换法事实上TRIZ针对输入输出的关系（效应）、冲突和技术进化都有比较完善的理论　　矛盾（冲突）普遍存在于各种产品的设计之中按传统设计中的折衷法，冲突并没有彻底解决，而是在冲突双方取得折衷方案，或称降低冲突的程度TRI认为，产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突，而产生新的有竞争力的解设计人员在设计过程中不断的发现并解决冲突是推动产品进化的动力。

　　技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果，也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个系统或子系统变坏技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之间的冲突　　现实中的冲突是千差万别的，如果不加以归纳则无法建立稳定的解决途径TRI归纳出39个通用工程参数描述冲突（目前最新的理论，已经将工程参数扩充到48个，并且提出了商用参数共31个）实际应用中，首先要把组成冲突的双方内部性能用该39个工程参数中的至少2个来表示，然后在冲突矩阵中找出解决冲突的发明原理　　TRIZ中的发明原理是由专门研究人员对不同领域的已有创新成果进行分析、总结，得到的具有普遍意义的经验，这些经验对指导各领域的创新都有重要参考价值目前常用的发明原理有40条，实践证明这些原理对于指导设计人员的发明创造具有重要的作用当找到确定的发明原理以后，就可以根据这些发明原理来考虑具体的解决方案应当注意尽可能将找到的原理都用到问题的解决中去，不要拒绝采用任何推荐的原理假如所有可能的原理都不满足要求，则应该对冲突重新定义并再次求解　　通过下面一个金鱼法的简单应用，让我们来了解一下TRI中创造性问题分析方法在现实问题解决中的应用　　埃及神话故事中会飞的魔毯曾经引起我们无数遐想，那么现在我们不妨一步步分析一下这个会飞的魔毯。

　　现实生活中虽然有毯子，但毯子都不会飞的，原因是由于地球引力，毯子具有重量，而毯子比空气重那么在什么条件下毯子可以飞翔? 我们可以施加向上的力，或者让毯子的重量小于空气的重量，或者希望来自地球的重力不存在如果我们分析一下毯子及其周围的环境，会发现这样一些可以利用的资源，如空气中的中微子流、空气流、地球磁场、地球重力场、阳光等，而毯子本身也包括其纤维材料，形状、质量等那么利用这些资源可以找到一些让毯子飞起来的办法，比如毯子的纤维与中微子相互作用可使毯子飞翔，在毯子上安装提供反向作用力的发动机，毯子在没有来自地球重力的宇宙空间，毯子由于下面的压力增加而悬在空中（气垫毯），利用磁悬浮原理，或者毯子比空气轻这些办法有的比较现实，但有的仍然看似不可能，比如毯子即使很轻，但也比空气重，对这一点我们还可以继续分析比如毯子之所以重是因为其材料比空气重，解决的办法就是采用比空气轻的材料制作毯子，或者毯子象空中的尘埃微粒一样大小，等等　　通过上面一个简单分析过程，我们会发现，神话传说中会飞的毯子逐渐走向现实，从中或许我们可以得到很多有趣甚至十分有用的创意这个简单的应用展示了金鱼法的创造性问题分析原理：即它首先从幻想式构想中分离出现实部分，对于不现实部分，通过引入其它资源，一些想法由不现实变为现实，然后继续对不现实部分进行分析，直到全部变为现实。

因此通过这种反复迭代的办法，常常会给看似不可能的问题带来一种现实的解决方案　　80年代中期前，该理论对其他国家保密，80年代中期，随一批科学家移居美国等西方国家，逐渐把该理论介绍给世界产品开发领域，对该领域已产生了重要的影响TRI核心思想和基本特征　　现代TRI的核心思想主要体现在三个方面　　首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式　　其次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力　　再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能TRIZ解决问题的过程　　发明问题解决理论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，解决冲突是其进化的推动力进化速度随技术系统一般冲突的解决而降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍其进化的深层次冲突　　G.S. Altshuller依据世界上著名的发明，研究了消除冲突的方法，他提出了消除冲突的发明原理，建立了消除冲突的基于知识的逻辑方法，这些方法包括发明 原理（Inventive Principles）、发明问题解决算法（ARIZ，Algorithm for Inventive Problem Solving）及标准解（TRIZ Standard Techniques）。

　　在利用TRIZ解决问题的过程中，设计者首先将待设计的产品表达成为TRIZ问题，然后利用TRIZ中的工具，如发明原理、标准解等，求出该TRIZ问题的普适解或称模拟解（Analogous solution）；最后设计者在把该解转化为领域的解或特解TRI的基本哲理　　TRI的基本哲理包括以下6条：　　1、 所有的工程系统服从相同的发展规则这一规则可以用来研究创造发明问题的有效解，也可用来评价与预测如何求解一个工程系统（包括新产品与新服务系统）的解决方案　　2、 像社会系统一样，工程系统可以通过解决冲突（Conflicts）而得到发展　　3、 任何一个发明或创新的问题都可以表示为需求和不能（或不再能）满足这些需求的原型系统之间的冲突所以，“求解发明问题”与“寻找发明问题的解决方案”就意味着在利用折衷与调和不能被采纳时对冲突的求解　　4、 为探索冲突问题的解决方案，有必要利用专业工程师尚不知道或不熟悉的物理或其它科学与工程的知识技术功能和可能实现该功能的物理学、化学、生物学等效应对应的分类知识库可以成为探索冲突问题解的指针　　5、 存在评价每项发明创造的可靠判据这些判据是：　　（1） 该项发明创造是否是建立在大量专利信息基础上的？基于偶然发现的少数事例的发明项目不是严肃的研究成果。

事实证明，一项重大或重要的发明项目通常是建立在不少于1万到2万项专利（或知产权/版权）研究的基础上　　（2） 发明人或研究者是否考虑过发明问题的级别？大量低水平的发明不如一项或少量高水平的发明因为，低水平的发明只能在简单的情况下运用　　（3） 该项发明是否是从大量高水平的试验中提炼出来的结论或建议？　　6、 在大多数情况下，理论的寿命与机器的发展规律是一致的因而，“试凑”法很难产生两种或两种以上的系统解TRI主要内容　　创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程，TRI的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具　　现代TRI体系主要包括以下几个方面的内容：　　1. 创新思维方法与问题分析方法　　TRI中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法等；而对于复杂问题的分析，则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法，它可以帮助快速确认核心问题，发现根本矛盾所在　　2. 技术系统进化法则　　针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRI总结提炼出八个基本进化法则利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并预测未来发展趋势，开发富有竞争力的新产品。

　　3. 技术矛盾解决原理　　不同的发明创造往往遵循共同的规律TRI将这些共同的规律归纳成40个创新原理，针对具体的技术矛盾，可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案　　4. 创新问题标准解法　　针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等　　5. 发明问题解决算法ARIZ　　主要针对问题情境复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，实现对问题的逐步深入分析，问题转化，直至问题的解决　　6. 基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库　　基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源TRI的创新设计问题解决工具　　阿利赫舒列尔和他的TRIZ研究机构50多年来提出了TRIZ系列的多种工具，如冲突矩阵、76标准解答、ARIZ、AFD、物质--场分析、ISQ、 DE、8种演化类型、科学效应、40个创新原理，39个工程技术特性，物理学、化学、几何学等工程学原理知识库等，常用的有基于宏观的矛盾矩阵法（冲突矩阵法）和基于微观的物场变换法。

事实上TRIZ针对输入输出的关系（效应）、冲突和技术进化都有比较完善的理论这些工具为创新理论软件化提供了基础，从而为TRIZ的实际应用提供了条件产品进化理论　　TRIZ中的产品进化理论将产品进化过程分为4个阶段：婴儿期、成长期、成熟期、退出期处于前两个阶段的产品，企业应加大投入，尽快使其进入成熟期，以便企业获得最大效益；处于成熟期的产品，企业应对其替代技术进行研究，使产品取得新的替代技术，以应对未来的市场竞争；处于退出期的产品，企业利润急剧下降，应尽快淘汰这些可以为企业产品规划提供具体的、科学的支持产品进化理论还研究产品进化模式、进化定律与进化路线应用模式、定律与路线，设计者可较快地确定创新设计的原始构思，使设计设计取得突破冲突解决原理　　原理是获得冲突解所应遵循的一般规律TRIZ主要研究技术冲突和物理冲突技术冲突是指传统设计中所说的折衷，即由于系统本身某一部分的影响，所需要的状态不能达到。