TRIZ基础和技术系统
TRIZ创新方法的结构体系分析
TRIZ创新方法的结构体系分析
作为TRIZ的理论基础，技术系统的演化规律概括了不同领域产品和工艺更新换代的一般规律，如增加理想度的规律、子系统演化不一致的规律、系统向更高层次发展的规律等。原则上，可以根据这些规律指导问题的解决，但对具体的问题而言，这些规律可能显得太笼统，因此在TRIZ理论中，开发了更专业化的创造性问题分析工具和问题解决工具。20世纪70年代后，以技术系统的演化规律为基础，开发厂TRIZ预测技术，指导具体问题的解决，弥补了这一缺陷。TRIZ的结构体系可用图1所示。
图1 TRIZ方法的结构体系
问题分析工具是一种建模技术，包括：三元分析(triads)和物体--场分析( substance-field analysis)，通过分析问题中的关键因素，寻找系统内部矛盾，使工程人员把握问题的根源。
TRIZ创造性问题解决步骤(algorithm for inventive problem solving, AIDS。:TRIZ )提供了解决问题的逻辑流程。由于矛盾和冲突往往隐藏在现实问题当中，并不直接表现出来，使人无法确认在何处及如何运用TRIZ工具，因此需要遵循该流程来挖掘技术问题中的固有矛盾，进行表述及解决。需要指出的是，对较为复杂的问题而言，正确地把握矛盾是极为重要的。虽然完整地运行TRIZ也可能实现问题的最终解决，但考虑到该解决步骤主要进行的是问题的分析过程，这里将其归人创造性问题分析方法。
TRIZ创造性的问题解决原则共40条，与各种系统冲突模式分别对应，直接指导创造者对新设计方案的开发。
01_TRIZ的技术系统八大进化法则
（一）TRIZ的技术系统八大进化法则
阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，被称为“三大进化论”。TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。
八大技术系统进化法则
1.技术系统的S曲线进化法则
1）婴儿期2）成长期3）成熟期4）衰退期
各阶段的特点。
S曲线族
2.提高理想度法则
1）一个系统在实现功能的同时，必然有2个方面的作用：有用功能和有害功能；
2）理想度是指有用作用和有害作用的比值
3）系统改进的一般方向是最大化理想度比值
4）在建立和选择发明解法的同时，需要努力提升理想度水平
提高理想度可以从以下4个方向予以考虑：
1）增加系统的功能2）传输尽可能多的功能到工作元件上3）将一些系统功能转移到超系统和外部环境中4）利用内部或外部已经存在的可利用资源。
3.子系统的不均衡进化法则
1）每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的
2）不同的子系统将依据自己的时间进度进化
3）不同的子系统在不同的时间点到达自己的极限，这将导致子系统间矛盾的出现
4）系统中最先到达其极限的子系统将抑制整个系统的进化，系统的进化水平取决于此系统
3.TRIZ的核心思想--技术系统进化-3学时
•
掌握了子系统的不均衡进化法则，可以帮助我们及时发
现并改进系统中最不理想的子系统，从而提升整个系统的
进化阶段。 • 通常设计人员容易犯的错误是花费精力专注于系统中已 经比较理想的重要子系统 ，而忽略了木桶效应中的短板， 结果导致系统的发展缓慢。
比如，飞机设计中，曾经出现过单方面专注于飞机发动
机，而轻视了空气动力学的制约影响，导致飞机整体性能 的提升比较缓慢。
提高理想度法则是指：
A、技术系统是沿着提高其理想度，向最理想系统的方向进化。 B、提高理想度法则代表着所有技术系统进化法则的最终方向：
系统的质量、尺寸、能量消耗
0
实现的功能数量
∞
•
最理想的技术系统应该是：并不存在物理实体，也不消
耗任何的资源，但是却能够实现所有必要的功能，即物理 实体趋于零，功能无穷大，简单说，就是功能俱全，结构 消失。
一、技 术 系 统
实例：汽车
能耗
成熟期
衰退期 成长期
婴儿期
时间
• 分析汽车的性能参数之一——能耗
当前技术系统所处的阶段
2
参数性能
III
IV
1
II I
发明专利数量
t
1
t
2
t
3
Time
发明级别
t1
t
2
t
创新管理与创新方法 4创新方法之——TRIZ理论
4.4 TRIZ在创新管理中的应用 4.4.2 商业模式创新 商业模式概念的核心是价值创造。商业模式，是指企 业价值创造的基本逻辑，即企业在一定的价值链或价值 网络中如何向客户提供产品和服务、并获取利润的，通 俗地说，就是企业如何赚钱。
4.4 TRIZ在创新管理中的应用 4.4.3 技术创新 “创新”可以被归纳为两大类，即技术创新和组织 创新。 技术创新是从思想的产生到产品设计、试制、生产 、营销并最终市场化的一系列的活动，也是知识的创 造、转换和应用的过程，其实质是新技术的产生和应 用。
第4章 创新方法之——TRIZ理论
4.1 TRIZ创新理论概述
4.2 TRIZ创新理论体系 4.3 TRIZ创新设计的主要工具 4.4 TRIZ在创新管理中的应用
4.5 TRIZ创新理论在企业创新管理中的应用
4.1 TRIZ创新理论概述
4.1.1 TRIZ的起源
20世纪50年代末，阿奇舒勒为全新的发明问题解决
1. 理论研究的欠缺 2. 难以形成自身良性循环 3. 局限在机械等产业
4. 长远利益与短期利益的两难抉择
4.5 TRIZ创新理论在企业创新管理中的应用
4.5.2 TRIZ应用中问题的解决对策
1. 强化理论研究 2. 企业工程师中懂得TRlZ理论的非常少，尽可能的多培养TRIZ大师 3. 学习欧美的经验 4. 政府出资购买软件 5. 普及TRIZ创新方法教育 6. 科研成果的评定重视思维、方法类论文 7. 政府加大科学方法类科研资金的投入 8. 举办专题报告会，推进TRIZ理论传播
TRIZ理论体系简介
TRIZ理论体系简介
TRIZ是前苏联发明家协会主席根里奇·阿奇舒勒先生于1946开始逐步建立起来的一套技术创新理论，其中文译名为“发明问题解决理论”。
TRIZ理论建立在全世界250多万份发明专利的研究基础之上，并以其独特的技术创新方法、创新思维、创新工具、理论体系及高效的创新成果享誉全世界，也是目前流行于前苏联、欧美等发达国家的主要创新方法之一。前苏联在中学阶段开始就开设TRIZ创新方法教育课程，由于这种方法的普及教育，使得TRIZ方法成为冷战时期，以苏联为首的东方阵营在高科技领域，特别是军事高科技领域抗衡西方阵营的秘密武器，并作为国家机密对西方长期保密。
TRIZ是一种简单、易学、实用的，基于前人创新经验和知识库的创新方法学，通过一定时间的培训和学习，大部分人都可以掌握，十分适合学校运用于创新教育。在我国高职类院校大学生素质教育中引入以TRIZ理论为主要内容的创新教育课程，具有理论和现实运用上的可行性。
按照阿奇舒勒的观点，创造发明可以分为五个等级：
其中第五层次的创新属于原理、方法方面的新发现，具有原创性特征，占全部创新比例的1%，用TRIZ方法无法解决。TRIZ方法主要适用于2到4级的技术创新，对于第1、2层次的发明，属于利用个人知识或单位资源一般创新，只要有创新意识，掌握一定方法，大部分人都可以创新。
TRIZ理论以技术系统进化论为其哲学基础，建立了九大经典理论：
(1)技术系统进化法则
(2)最终理想解
(3)技术矛盾及物理矛盾
(4)39个工程参数及矛盾矩阵
&
(5)40个发明原理
(6)物-场模型
TRIZ-技术系统完备性法则
技术系统进化法则
技术系统的进化
技术系统进化
产品的进化并不是随意的，也同样遵循着一定 的客观规律和模式。所有技术的创造与升级都是向 强大的功能发展的。
*
技术系统进化法则_____完备性法则 技术系统的进化
技术系统进化的过程
技术系统进化就是指实现系统功能的技术从 低级向高级变化的过程。
对于一个具体的技术系统来说，对其子系统 或元件进行不断地改进，以提高整个系统的性 能，就是技术系统的进化过程。
黑龙江省科协TRIZ培训班
技术系统完备性法则
*
技术系统进化法则 TRIZ 理论三个核心思想
技术系统
1.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；
2.各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种 进化过程的动力；
3.技术系统发展的理想状态是用最少的资源实 现最大效益的功能。
• 能量源 提供能量的装置。
*
技术系统进化法则_____完备性法则
A.系统如果缺少其中的任何一部件，就不能成为一 个完整的技术系统。
B. 如果系统的任何一部件失效，整个系统也无法“ 幸存”。
*
技术系统进化法则_____完备性法则
完备性法则实例
控制装置 人
能量源 牛
动力装置 绳子
传输装置 犁辕
TRIZ基础和技术系统
40条发明原理
分割原理
将一个物体分割成独立的 部分，增加物体的可移动 性。
抽取原理
从物体中移除部分组件或 物质，使其成为一个新的 物体或组件。
局部质量变化原理
改变物体的某些部分，使 其具有不同的物理或化学 性质。
40条发明原理
非对称原理
创造物体的不对称性，使其具有 新的功能或特性。
合并原理
将两个或多个物体合并成一个新的 物体，以实现新的功能或特性。
04
技术系统的进化法则
完备性法则
总结词
技术系统的完备性是指系统应具备完成所需 功能所需的所有组件和子系统。
详细描述
在技术系统的进化过程中，完备性法则强调 系统应具备所有必要的组件和子系统，以确 保系统能够完成其预期的功能。这包括硬件 、软件、网络、数据库等各个方面的完备性
。
能量传递法则
总结词
能量传递法则强调技术系统应有效地传递和利用能量，以实现系统的功能。
适应性/进化法则
总结词
适应性/进化法则是关于技术系统能够适应环境变化并 进化的能力。
详细描述
在技术系统的进化过程中，适应性/进化法则强调系统 应具备适应环境变化的能力，并能够随着技术的发展 进行自我改进和进化。这涉及到系统的可扩Hale Waihona Puke Baidu性、可 升级性、可定制性等方面的考虑，以及持续的技术创 新和管理创新。
创新思维与方法第7章 TRIZ创新方法基础
（6）TRIZ的创新问题分析工具包括：根本原因分析、功能分析、物-场
分析、资源分析和创新思维方法。 （7）TRIZ的创新问题求解工具包括：发明原理、分离方法、科学效应
库、标准解系统和创新思维方法。
（8）TRIZ的创新问题通用求解算法是发明问题求解算法（ARIZ）。
7.1.2 发展历程
1946年，年仅20岁的阿奇舒勒成为苏联里海舰队专利部的一名专利审查员， 也就是从这个时候开始，他有机会接触并对大量的专利进行分析研究。在研 究中阿奇舒勒发现，发明是有一定规律的，掌握了这种规律有助于做出更多、 更高级别的发明。从此，阿奇舒勒共花费了将近50年的时间，揭示出隐藏在
7.2.2 功能
19世纪40年代，美国通用电气公司的工程师迈尔斯首先提出功能（function） 的概念，并把它作为价值工程研究的核心问题。
功能的由来有两种：一种是人们的需求，另外一种是人们从实体结构中抽象
出来的。人们的需求是主动地提出功能，结构中抽象是被动地挖掘出功能。 如汽车、飞机的出现，最初不是人们想要利用其运载人或物，而是随着时代
7.1.2 发展历程
图7-4 TRIZ的来源与内容
7.1.2 发展历程
冷战 期间，TRIZ 的内容并不为西方国家所掌握。直至前苏联解体后，在20 世纪90年代初、中期，随着部分TRIZ研究人员移居到欧、美等西方国家， TRIZ才系统地传到了西方并引起学术界和企业界的关注。特别是在TRIZ传 入美国后，在密歇根州等地成立了TRIZ研究咨询机构，继续对TRIZ进行深
TRIZ理论的八大技术系统进化法则
机械创新设计课程论文(TIZE理论的八大技术系统进化法则)
专业机械设计制造及其自动化
班级10机自职1
学号1010113126
姓名姚巧珍
成绩
教师刘小鹏
2013年5月23日
TRIZ理论的八大技术系统进化法则
姚巧珍
（10机自职1班，学号：1010113126）
[摘要] 技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。本文讲述了TRIZ理论的八大技术系统进化法则，这些技术系统进化法则基本涵盖了各种产品核心技术的进化规律，每条法则又包含多种具体的进化路线和模式。它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生个具有创造性的新概念，实现产品的快速创新。
[关键词] 技术系统，进化法则，子系统，S曲线。
引言
一个产品或物体都可以看做是一个技术系统，技术系统可以简称为系统。系统是由多个子系统组成的，并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能，子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。系统是处于超系统之中的，超系统是系统所在的环境，环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程，进化是客观进行着的，不管人们是认识了它还是没有认识它。如果认识和掌握了系统的进化规律，有利于设计者开发出更先进的产品，从而提升产品的竞争力。
1.八大技术系统进化法则
TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1）技术系统的S曲线进化法则；
2）提高理想度法则；
3）子系统的不均衡进化法则；
TRIZ学习精要
TRIZ
TRIZ，发明问题解决理论（解决模式），一种系统改良的方法；一种自觉性演化的技术系统解决工程问题的方法；一种消除工程冲突而不抵消妥协的工具；分享无数发明家的知识与经验来增加工程人员知识创造力和解决问题技巧的方法。
TRIZ用于解决一到四级发
明。
TRIZ的理论体系：
理论指导：辩证法、系统论、
认识论。
科学支撑：自然科学、系统科学、思维科学。
理论主干：技术系统进化法则。
基本概念：技术系统、矛盾、资源、理想化最终结果。
操作工具：解决工程技术问题和复杂发明问题所需的各种问题分析工具、问题求解工具和解题流程。
核心思想:
1.在解决发明问题的实践中，人们遇到的各种矛盾以及相应的解决方案总是重复出现。
2.采用彻底而非折中解决技术矛盾的创新原理和方法，其数量并不多，一般的科技人员均可学习、掌握
3.解决本领域技术问题的最有效的原理好方法往往来自其他领域。
1.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。
2.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。
3.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。
系统:相关的的事物和运作组成的整体（功能团）。(特点：整体大于部分之和)
技术系统：由具有相互联系的元件与运作所组成的，
以实现某种功能或职能的事物的集合。
超系统-系统-子系统。
技术系统的进化：人们对系统的子系统或元件不断改进以提高整个系统的性能的过程。任何领域产品的改进、技术的变革都遵循一定的规律，如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计、预测产品的未来发展趋势。
TRIZ法理论基础
江西科技学院
对TRIZ法的简要评价
优点：具有开创和突破性，结构性好，系统性强，能简便 地得出解决问题的原理，内容全面可应用于几乎所有领域， 几乎人人可以学会。 不足之处：提取具体问题的技术参数和把解法原理转化为 针对具体问题的方案，需要人的专业知识和经验。TRIZ法 主要适用于概念设计，不涉及或很少涉及具体的度量。 局限性：TRIZ法采用一整套独特的科学思想和方法，人们 要经过一定的学习和培训，才能掌握TRIZ法。 可推广性：TRIZ法是迄今为止适用于各种年龄段和多种知 识层面人的创新方法。德国、美国和日本的学者也形成过 各具特色的创新方法，但都只适用于有经验的，掌握较高 知识的工程技术人员。TRIZ法为创新活动的普及，为创新 活动积极分子相互的交流、促进和提高提供了良好的工具 和平台。
29
2.技术方向的选择
江西科技学院
系统进化多维S曲线的运用
3.专利的布局
对于已经拥有技术实力的企业，可以通过对S曲线 图的分析，预测未来技术的发展方向以及技术发展 的扩展领域，从而不仅可以让自己的研发紧跟技术 的发展方向，还能够分配余力进行扩展领域的研究。 为了消除人们对新事物新产品的接受的滞后时间差， 达到最佳的经济效益，企业可以根据S曲线图，预 测技术的发展方向，结合企业战略，在现阶段就开 始设计将来某个时间段的产品。
TRIZ理论的八大技术系统进化法则
机械创新设计课程论文(TIZE理论的八大技术系统进化法则)
专业机械设计制造及其自动化
班级10机自职1
学号1010113126
姓名姚巧珍
成绩
教师刘小鹏
2013年5月23日
TRIZ理论的八大技术系统进化法则
姚巧珍
（10机自职1班，学号：1010113126）
[摘要] 技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。本文讲述了TRIZ理论的八大技术系统进化法则，这些技术系统进化法则基本涵盖了各种产品核心技术的进化规律，每条法则又包含多种具体的进化路线和模式。它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生个具有创造性的新概念，实现产品的快速创新。
[关键词] 技术系统，进化法则，子系统，S曲线。
引言
一个产品或物体都可以看做是一个技术系统，技术系统可以简称为系统。系统是由多个子系统组成的，并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能，子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。系统是处于超系统之中的，超系统是系统所在的环境，环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程，进化是客观进行着的，不管人们是认识了它还是没有认识它。如果认识和掌握了系统的进化规律，有利于设计者开发出更先进的产品，从而提升产品的竞争力。
1.八大技术系统进化法则
TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1）技术系统的S曲线进化法则；
2）提高理想度法则；
3）子系统的不均衡进化法则；
TRIZ方法的基本思想和技术系统
TRIZ方法的基本思想和技术系统
作为TRIZ的理论基础，技术系统的演化规律概括了不同领域产品和工艺更新换代的一般规律，如增加理想度的规律、子系统演化不一致的规律、系统向更高层次发展的规律等。原则上，可以根据这些规律指导问题的解决，但对具体的问题而言，这些规律可能显得太笼统，因此在TRIZ理论中，开发了更专业化的创造性问题分析工具和问题解决工具。
1、TRIZ方法的基本思想
TRIZ方法的提出源于以下认识:大量发明面临的基本问题和矛盾是相同的，只是技术领域不同而已。同样的技术发明原则和解决方案一次次地在多年后被重新使用。将这些有关的知识进行提炼和重新组织，就可以指导后来者的创新和开发。
TRIZ体系正是基于这一思路开发的，打破了我们思考问题的心理惰性和知识面的制约，避免了创新过程中的盲目性和局限性，指出了解决问题的方向和途径，并得到了计算机辅助软件的支持。
2、理想的技术系统
TRIZ理论认为，对技术系统而言，重要的不在于系统本身，而在于如何更科学地实现功能。较好的技术系统应是在构造和使用维护中都消耗较少资源，而能完成同样功能的系统;理想技术系统则是不需要用材料来构造、不消耗能量和空间、不需维护也不会损坏的系统，即它在实体上不存在(隐含在已有的技术系统中)，却能完成所需要的功能。这一思想与信息公理是切合的，是TRIZ所追求的理想目标。
在现实中，理想技术系统的状态通常是不能实现的，但这一概念为创造性问题的解决指出了努力方向，在TRIZ理论中有着重要的地位。为了趋近于理想技术状态的目标，可在解决问题的初始阶段，设定要努力实现的“理想最终结果”，“创
TRIZ理论
一、TRIZ理论
(一)TRIZ理论的基本思想
●基本思想;大量发明创造所包含的基本问题与矛盾就是相同的。
优势;避免传统创新过程的试错法带来的盲目性与局限性。掌握TRIZ理论提高发明的成功率,缩短发明周期。
●TRIZ理论核心;就是系统进化理论,解决技术矛盾与冲突就是系统进化的推动力。
（二）TRIZ理论体系结构
1、TRIZ理论的理论基础
体系结构中的第一部分:TRIZ理论的理论基础
TRIZ理论基础就是技术系统的进化模式。该模式包含用于工程技术系统进化的基本规律,理解这些模式可以帮助人们形成对问题发展轨迹的总体概念,得到其发展前景的正确判断,从而增强人们解决问题的能力。
●TRIZ理论认为任何领域的技术产品都与生物系统一样,存在着产生、生长、成熟、
衰老与灭亡的产品进化规律。
●掌握了这些规律,人们就能能动的进行产品的创新设计、开发并能预测产品的未来
趋势。
✧案例:数据化信息储存技术的进化
❖穿孔纸带→磁带→磁盘
❖光盘→U盘→移动硬盘
✧案例:计算技术的进化
●伴随着人类历史发展的计算技术一样,先就是算盘的发明、推广与广泛运用,达到珠
算技术的成熟。
●伴随着计算机的出现,算盘技术也就走向衰老与灭亡。
2、TRIZ理论分析工具
(1)矛盾分析
●发明问题的核心就是:解决矛盾冲突。矛盾分为物理矛盾与技术矛盾。
A.物理矛盾就是指一个系统中同一个参数的矛盾也就就是自相矛盾;
✧案例:自行车使用时变大、停放时缩小。(这就就是同一参数--体积的矛盾)
B.技术矛盾:一个技术系统中的不同参数之间的矛盾。
✧案例:汽车速度越高,安全性下降。
TRIZ体系简介
根据上述基本认识和思路，TRIZ 的创立者设计了一套工具来解决发明问题，因而很有操作性。 经典的 TRIZ 工具是： 40 个创新原理和技术矛盾解决矩阵； 解决物理矛盾的分离原理； 发明问题解决算法 ARIZ； 发明问题标准解法（76 个标准解法）和物——场分析法； 曲线和技术系统进化法则； 最终理想解； 侏儒模型建模； 物理效应和现象、几何和化学效应数据库。现在扩展为因特网查询和专利数据库查询。 由阿苏尔的学生们开发的新的 TRIZ 工具有： 创新问卷； 功能建模，又称问题描述，形式是一种因果图，但不是日本人石川馨发明的那种因果图 SAO（Subject－Action－Object）功能模型，是一种基于美国工程师麦尔斯（创立的价值工程的 扩展的功能模型）； 过程分析； 资源时间成本算子； 预期故障测定； 特征转移； 资源分析问卷； 矛盾分析。 创新方法“TAIZ”在德国的理论研究和推广应用情况 理论研究 TRIZ 理论在德国被一些研究者做了进一步的发展，形成了若干种基于 TRIZ 理论的创新方法论， 即 WOIS 理论、PI 理论、MIS 理论。其中 WOIS 理论被认为是对 TRIZ 理论作了最大程度扩充 的一种德国的创新理论。本文将对 WOIS 理论与 TRIZ 理论的不同之处作较详细介绍，对其他 几种理论做简略介绍。 ①WOIS 理论 WOIS 是一种原本为解决技术问题而构建的创造力和技术创新战略，利用它来激发产生新的产 品和新的生产过程。WOIS 融合了一些局部系统化的老方法（如形态表 Morphologische Tabelle）， 补充了大趋势分析）以及技术系统连贯性历史分析（“代际表”“Generationstabelle”）和确定技术 系统在进化中的位置等工具。WOIS 的基本思想是置之死地而后生：将矛盾推向极端，形成似 乎没有出路的绝境，通过引进“悖论性发展要求”来破解这种绝境，完善了矛盾思维。例如：像“明 亮的黑暗”或“不渗透的渗透性”这样一些表述，就是所谓悖论性要求。把这些看似矛盾对立的东 西作为创新目标，需要创新者有这样的能力，不仅能进行专业和客观的思维，而且要能把这类 极端的要求，既富想象力，又同时具有高度水平地在技术上实现。采用这种战略，不仅使创新 过程有序并有效，而且也会激发积极进取的创造力。WOIS 寻找创Baidu Nhomakorabea主意的过程分成三个主要 阶段：即定向阶段；决策阶段和提出创新方案的阶段。 归纳起来，WOIS 的 3 个主要阶段可描述如下：WOIS 使用战略定向工具寻找最富潜力的发展方 向，并从中有针对性地激发出克服现有能力局限的创新主意。采取提出悖论性要求的做法，是 有可能做到这点的。这些悖论性要求是有意识地突破现有的逻辑局限，需要使用激发创新主意 的新方法才能奏效。 WOIS 的核心仍是 TRIZ，只是在几个方面对 TRIZ 做了扩展。
TRIZ理论中的技术系统进化法则简介
TRIZ理论中的技术系统进化法则简介作者：亿维讯来源：盖世汽车网发布时间：2009年3月23日
TRIZ理论中包含的进化法则主要有提高理想度法则，完备性法则，能量传导法则，提高柔性、移动性和可控性法则，子系统非一致性进化法则，向超系统升迁法则，向微观系统升迁法则，协调法则等。
一. 技术系统进化法则
半个世纪前，发明著名的TRIZ理论（发明问题解决理论）的前苏联发明家Altshuller 先生在分析大量专利的过程中发现，产品及其技术的发展总是遵循一定的客观规律，而且同一条规律往往在不同的产品技术领域被反复应用。即任何领域的产品改进、技术的变革过程，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。于是，Altshuller和他的合作伙伴不断总结提炼，形成当前著名的技术系统进化法则，构成TRIZ理论的核心内容之一。
TRIZ理论中包含的进化法则主要有提高理想度法则，完备性法则，能量传导法则，提高柔性、移动性和可控性法则，子系统非一致性进化法则，向超系统升迁法则，向微观系统升迁法则，协调法则等。这些技术系统进化法则基本涵盖了各种产品核心技术的进化规律，每条法则又包含不同数目的具体进化路线和模式。下面介绍的键盘等不同产品的核心技术发展就共同遵循一条典型的技术进化路线。
二. 键盘进化实例
作为计算机外围设备的重要组成之一，键盘已经是随处可见。目前常见的键盘是一个刚性整体，体积也比较大，不方便携带。在美国海军陆战队配备一种可以折叠的键盘，便于行军中携带。再就是一些PDA产品，将键盘输入功能设置在其柔性的外包装套上，展开后就成了一个比较大的键盘。而现在液晶触摸屏也可以作为输入设备代替键盘。最近，以色列一家公司推出一种虚拟激光键盘，它通过将全尺寸键盘的影像投影到桌子平面上，用户在上面就可以象使用物理键盘一样直接输入文本。
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解决问题 过程的发现
TRIZ法理论
自然科学知识
3
3
TRIZ的产生与发展
革命性成果之一：不同行业中的问题，采用了相同的解决方法
39个通用工程参数 40条发明原理
从专利中总结 出最常用的原 理和方法
分离原理 物质-场模型 76个标准解 知识库 效应库 ARIZ
4
TRIZ的产生与发展
革命性成果之二：发现了技术系统的进化趋势 系统/产品是按照一定规律在发展的
连续运动 脉冲 周期性作用 增加频率 共振
42
TRIZ的理论体系—进化法则 材料协调
相同材料 相似材料
材料协调进化路线
惰性材料 可变特性的材料 相反特性的材料
实例：人工心脏
捐赠心脏
克隆心脏
人工心脏
43
TRIZ的理论体系—进化法则
提高理想度法则
理想度
=
（Σ有用功能） （Σ成本+Σ有害功能）
发明与创新就是为了创造高度理想化系统获得最终
三
四
根本的改进
全新的概念
18
4
100-1000
1000-10000 10000100000
五
重大的发现
<1
9
发明级别与TRIZ的适用范围
（2）划分发明级别的意义 发明级别越高，完成该发明所需的知识和资源就越多 随着社会的发展、人类的进步、科技水平的提高，已有发明 的级别也会随着时间的变化不断降低 对于某种核心技术，按照一定的方法论对该核心技术的所有 专利按照年份、发明级别和数量可以绘制其“S-曲线”，对于 产品研发和技术预测具有重要意义 人们所面临的95%的问题，都可以利用已有的某学科内的知 识体系来解决 当遇到技术难题时，不仅要在本专业内寻找答案，也应当向 专业外扩展
30
TRIZ的理论体系—进化法则
执行装臵 ������ ������ ������ ������ 传输装臵 把能量或场传递给执行装臵 从能量源获取能量，转化为系统所需的能源 控制其他组件如何协调，以实现功能 动力装臵 控制装臵 完备性法则
对系统作用对象实施功能，常称为“工具”
31
TRIZ的理论体系—进化法则
12
TRIZ的理论体系
关于发明问题的“多与不多” 发明问题是无限多的，而发明等级是不多的；
发明问题是无限多的，而矛盾（冲突）的类型比较而言 是不多的；
发明就是克服矛盾，而克服矛盾的原理也是不多的。
13
TRIZ的理论体系
2、TRIZ的核心思想 现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面： 1、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 2、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 3、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
专利数量
发明级别
利润 时间
通过性能 参数随时 间变化的 规律，可 以准确地 予测产品 和技术所 处的生命 周期阶段。
S-曲线对应的专利数量、发明级别和利润曲线
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TRIZ的理论体系—S曲线
S曲线的作用 评估系统现有技术的成熟度
预测新一代产品进化的方向
帮助企业决策者做出正确的研发与引进决策
前苏联在20世纪70年代中期专利申请量和批准量跃居 世界第二，在冷战时期保持了对美国的军事力量平衡。
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TRIZ的产生与发展
苏联解体后，TRIZ 在世界范围内广泛传播 。波音、通用、克莱斯 勒、摩托罗拉等公司的 应用情况表明，TRIZ 可提高发明的成功率， 缩短发明周期。 （1）福特汽车应用TRIZ解决汽车推力轴承在大负荷出现偏移的 问题。 （2）1999年，克莱斯勒应用TRIZ的经济效益为1.5亿美元。 （3）波音应用TRIZ将波音767改装成空中加油机。 （4）美国供应商协会向美国企业推荐TRIZ、QFD、田口法。
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TRIZ的理论体系—进化法则
形状协调 实例 协调性法则
各子系统之间，以及子系统与超系统的形状要相互协调
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TRIZ的理论体系—进化法则
形状协调进化路线① 协调性法则 兼容形状 特殊形状
������
相同形状
自兼容形状
例：人体工学设计-与超系统形状协调
符合人体工学的键盘、 鼠标
符合人体工学的手杖
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TRIZ的理论体系—进化法则
协调性法则
������
形状协调进化路线① 自兼容形状 兼容形状 特殊形状
相同形状
实例：球鼻形船首
使船体与船鼻分别形成 的波浪的波峰与波谷， 它们相遇而相互抵消
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TRIZ的理论体系—进化法则
������
形状协调进化路线②——表面形状的进化
带有突起的表面 粗糙表面 带有活性物质的表面
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TRIZ的产生与发展
冷战时期，TRIZ的应用主要在前苏联。
（1）80座城市的100所TRIZ学校，20世纪80年代超过 500所。学生的成绩以完成各级发明水平的毕业论文作 为考核标准。 （2）前苏联在设计部门要求所配备的设计工程师和 TRIZ工程师的比例为7∶1。
（3）凡担任经济、科技领导职务者必须先获得发明教 育文凭。
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TRIZ的理论体系—进化法则
3、TRIZ理论体系
（4）技术系统进化法则（经典TRIZ）
① 完备性法则
② 能量传递法则 ③ 协调性进化法则
④ 提高理想度法则
⑤ 动态性进化法则 ⑥ 子系统不均衡进化法则 ⑦ 向超系统进化法则 ⑧ 向微观系统进化法则
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TRIZ的理论体系—进化法则
完备性法则 一个完整的技术系统必须包含四个部分： 动力装臵，传输装臵，执行装臵，控制装臵
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发明级别与TRIZ的适用范围
（1）发明级别的划分
依据发明专利对科学的贡献程度、技术的应用范围及为社会 带来的经济效益等把发明专利划分为五级：
最小发明问题：在本领域内正常的设计
小型发明问题：解决一个技术问题时，对现有系统某一个组 件进行改进
中型发明问题：对系统的若干个组件进行改进
大型发明问题：采用全新的原理完成对现有系统基本功能的 创新
传统创新方法的特点： 1）更多依赖于心理因素，具有很大的无序性、随机性和偶然性。 2）运用于简单创新问题、不能揭示问题的矛盾。 3）适用于可能解不多于10个到20个的简单创新问题。
2
2
TRIZ理论的由来及基本思想
世界专利 及技术信息 概念： 资源的发现描述 发明级别划分 技术进化模式 理想化工具及模型 技术系统中的矛盾 39个通用工程参数 40条发明创新原理 物–场分析模型 76个标准解 效应知识库 ARIZ算法
完备性进化实例 完成“运输货物”这一功能的技术系统由以下四个部分组成：
Fra Baidu bibliotek
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TRIZ的理论体系—进化法则
能量传递法则 技术系统实现功能的必要条件：能量必 须能够从能量源流向技术系统的所有元件； 技术系统的进化应该沿着使能量流动路 径缩短的方向发展，以减少能量损失； 如果某个元件接收不到能量，就不能发 挥作用，这会影响到技术系统的整体功能 ������ 实例：多米诺骨牌
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TRIZ的理论体系
1、TRIZ的基本观点 （1）技术系统进化过程不是随机的，而是有客观规律可以遵 循，这种规律在不同领域反复出现： （2）在解决发明问题的实践中，人们遇到的各种矛盾以及相 应的解决方案总是重复出现； （3）用来彻底而不是折中解决技术矛盾的创新原理与方法， 其数量并不多，一般科技人员都可以学习、掌握； （4）解决本领域技术问题的最有效的原理和方法，往往来自 其他领域的科学知识。
攀枝花学院
发明问题解决理论
主讲人：曾富洪
TRIZ理论的由来及基本思想
“TRIZ”一词是俄文“发明问题解决理论”的首字母 缩写，英文名称为Theory of Inventive Problem Solving。自 从1946年以来，以G.S.Altschuller为首的专家，经过对250 万份专利文献的研究发现，一切技术问题在解决过程中都 有一定的模式可循，可对大量好的专利进行分析并将其解 决问题的模式抽取出来，为人们进行学习并获得创新发明 的能力提供参考。经多年搜集、分析、比较和归纳，这一 研究建立了一整套体系化的、实用的发明问题解决方法， 这就是所谓的TRIZ法理论。
衰退期
成长期
婴儿 期
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TRIZ的理论体系—S曲线
研发极限
最低成本 最佳可靠性 最大功效 最大性能 能正确工作 能工作 新产品模式 时间 下一代产品 过时技术
主 要 参 数
例：电子管计算机→晶体管算计→大规模集成电路计算机→量子计算机
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TRIZ的理论体系—S曲线
成长期 性能参数 婴儿期 成熟期 衰退期
理想结果（ Ideal Final Results IFR）
IFR ：系统只具有有用功能，而无成本或有害功能
系统的质量、尺寸、能量消耗 实现的功能数量 提高理想度法则是指：
平滑表面
光滑表面
肋状突起针点状
粗糙表面
可制热表面 （带电阻丝）
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TRIZ的理论体系—进化法则
形状协调进化路线③——内部结构的进化
实心的物体 物体内部中空 内部多孔结构 毛细结构 动态内部结构
实心的缓冲器
中空的缓冲器
蜂窝装结构
毛细结构
带有气囊的保险杠
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TRIZ的理论体系—进化法则
频率协调
频率协调进化路线①——单个物体
重大发明问题：用最新的科学原理，导致一种全新系统的发 明、发现
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发明级别与TRIZ的适用范围
（1）发明级别的划分
发明的级别 一 二 创新的程度 明确的结果 局部的改进 占人类发明 总数的比例 （%） 32 45 知识来源 个人的知识 行业内的知 识 跨行业的知 识 跨学科的知 识 最新产生的 知识 参考解的数 量 1-10 10-100
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TRIZ的理论体系—进化法则
案例： 火车 能量传递法则
蒸汽机车能量利用率 5~15%
内燃机车能量利用率 30~50%
电力机车能量利用率 65~85%
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TRIZ的理论体系—进化法则
协调性法则
技术系统的进化，沿着整个系统的各个子系统互相更协
调，与超系统更协调的方向发展
实例： 积木玩具 风景区的建筑 协调性法则的进化路线 ������ ������ ������ 1）形状协调 2）频率协调 3）材料协调
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发明级别与TRIZ的适用范围
（3）TRIZ的适用范围 TRIZ是在总结二、三、四级发明专利基础上，归纳、 总结出来的。
TRIZ通常不解决技术领域以外的问题
TRIZ不解决技术领域中的五级发明问题 TRIZ不同于专业科技书籍，不讲与创新思维无关的技 术规律 TRIZ不同于头脑风暴，不讲与技术规律无关的思维问 题
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TRIZ的理论体系
3、TRIZ理论体系
辩证法+系统论+认识论 技术系统进化法则 技术系统/技术过程 系 统 科 学 物质-场分析 矛盾 资源 矛盾分析 技术矛盾 创新原理 理想化最终结果 资源分析 物理矛盾 分离方法 创新 思维 培养 思 维 科 学
体系模型
系统分析
物质-场问题 知识使能问题 标准解系统 知识效应库
发明问题解决算法ARIZ 专利分析 自然科学
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TRIZ的理论体系
3、TRIZ理论体系
TRIZ理论体系及创新方法简化模型可用： 一种思想——最终理想解 一组法则——技术系统进化法则 四个工具—— 物理冲突与分离方法 技术冲突与发明原理 物场分析与标准解 How to模型与知识库 一种算法——发明问题解决理论（ARIZ）
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TRIZ的理论体系—进化法则
能量传递法则 减少能量损失的几个途径： 缩短能量传递路径，减少传递过程中的能量损失； 最好用一种能量（或场）贯穿于系统的整个工作过程， 减少能量形式的转换导致的能量损失； 如果系统组件可以更换，那么将不易控制的场更换为 容易控制的场 • 机械场—声场—热场—化学场—电场—磁场/电磁场
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TRIZ的理论体系—技术系统
（2）技术系统
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TRIZ的理论体系—S曲线
(3)技术系统进化的S曲线
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TRIZ的理论体系—S曲线
婴儿期
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TRIZ的理论体系—S曲线
成长期
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TRIZ的理论体系—S曲线
成熟期
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TRIZ的理论体系—S曲线
衰退期
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TRIZ的理论体系—S曲线
、
当一个技术系统的进化完成4个阶段后，会出现一个新 的技术系统来替代它，如此不断替代。
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TRIZ的理论体系—最终理想解
3、TRIZ理论体系
（1）最终理想解（IFR）
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TRIZ的理论体系—技术系统
3、TRIZ理论体系 （2）技术系统 技术系统：由相互联系的元件所组成的、以实现某 种功能或职能的事物的集合。 子系统：更细化的、可以实现各种基本功能的组成 部分，称为技术系统的子系统。 超系统：技术系统之外的系统或系统的组成部分， 往往是指技术系统所隶属的外部环境。