创新理论（TRIZ）在智能手机技术发展预测中的运用

创新理论（TRIZ）在智能手机技术发展预测中的运用
张燕;赖于民;符旭波;李瑞光
【摘要】Technology maturity of product and evolutionary potential technology system plays an important role in guiding the investment of enter prise and formulation of product strategy. The purpose of this paper is to introduce an easy and practicable TRIZ method for the technology devel opment forecast of different product through taking the smart phone technology system as an example. TRIZ theory is a scientific forecasting meth od, which lessons the subjectivity and limitation of traditional forecasting methods.%产品技术成熟度和技术系统进化潜能的预测对企业进行投资、企业制定产品战略具有重要的指导作用。

本研究是以TRIZ理论在智能手机技术系统的成熟度和技术系统进化潜能评估中的运用为例，为企业进行不同产品的技术发展预测提供了简单易行的TRIZ方法。

TRIZ理论方法是一种科学的技术预测方法，克服了传统预测方法的主观性、局限性等缺陷。

【期刊名称】《科技和产业》
【年(卷),期】2012(012)010
【总页数】4页(P154-157)
【关键词】TRIZ理论;技术发展预测;智能手机
【作者】张燕;赖于民;符旭波;李瑞光
【作者单位】云南省应用技术研究院,昆明650051;云南省应用技术研究院,昆明650051;云南省应用技术研究院,昆明650051;云南省应用技术研究院,昆明650051
【正文语种】中文
【中图分类】TB4
在竞争日益激烈的市场中，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。

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、趋势外推模型、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。

通常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。

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。

因此学术界对TRIZ技术系统进化理论研究日益增多，先后发展了技术进化理论、技术进化引导理论、定向进化理论、技术进化定律等新的TRIZ技术进化理论，部分学者则侧重于利用TRIZ
理论在不同领域的产品研发中进行了应用研究，如冰箱技术、超音速焊具技术、自热容器技术、医疗器械和化妆品产业技术、DVD技术滚筒纺纱技术、色选机技术、绕蝶阀技术等［1］。

Kim Lovel运用该理论预测衣服肩带的技术发展［2］。

Michael Tompkins利用TRIZ理论对电荷耦合器件和互补金属氧化物半导体的数字成像技术的进化进行了分析预测［3］。

国内学者檀润华对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［4－6］。

仇成等［7］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。

本文利用TRIZ理论分析智能手机技术进化演变，确定目前流行智能手机技术所处的状态，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 TRIZ背景
TRIZ理论是1946年前苏联根里奇·阿奇舒勒领导数十家研究机构、大学、企业通
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。

1989年，随着前苏联的解体，TRIZ理论开始走向世界，1992年，TRIZ相关的顾问活动和软件工具开始在美国
出現，1997年日本对TRIZ进行引入和推广［8］。

2004年，TRIZ国际认证进入中国，中国开始教育与行业应用探索。

TRIZ在多个行业领域实践运用表明该理论
能大大加快人们创造发明的进程，得到高质量的创新产品，同时能预测产品的未来发展趋势。

TRIZ工具中解决矛盾的40个发明原理、最佳理想解、物场分析集中解决产品发
展中存在的问题，从而通过解决一系列技术问题加快新产品的研发进程。

此外，TRIZ工具还能对某一具体的产品技术进行定位，并对该技术未来的发展进行预测，包括对技术系统的过去、现在、未来进行分析；对技术系统不同层级进行分析；演变趋势的预测；技术成熟度预测。

2 智能手机
智能手机（Smartphone），是指具有独立的操作系统，可自行安装第三方程序，可实现无线网络接入这样一类手机的总称。

通俗一点就是“掌上电脑＋手机＝智能手机”。

爱立信R380sc是现今发展迅速的智能手机的前身，自从2000年12月
爱立信R380sc上市，智能手机已有10多年的发展历史，随着硬件技术日益发展成熟、用户基数扩大、基础服务设施的完善，智能手机将有更广阔的商业前景。

3 TRIZ创新理论在技术进化预测中应用
3.1 TRIZ技术成熟度曲线应用
技术成熟度曲线是某一产品在该类产品进化过程中所处的阶段，在宏观上表现为技术对产品性能的实现程度。

产品技术成熟度预测就是把产品作为一个技术系统进行研究，通过对当前产品技术的评价，预测当前产品处于技术生命周期的哪个阶段，但是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。

即当前产品核心技术在S曲线上的位置。

产品技术成熟度预测的四种曲线分别是：单位时
间内的专利数、单位时间内的专利或发明级别、单位时间内的技术性能、单位时间内的利润。

图1 技术成熟度预测曲线
智能手机是商务、多媒体功能，集移动通信、移动办公和移动多媒体等功能于一体的“个人智能移动终端”，是未来手机的发展方向。

智能手机近几年的发展速度非常快，产品竞争力直接影响企业在市场上份额占有量。

因此，掌握智能手机的技术成熟度和技术系统进化潜能对行业的发展具有重要意义，帮助企业确定投资的方向。

下面是通过有限的数据资料对智能手机的技术系统进行预测，确定智能手机目前所处S－曲线的位置。

图2显示全球智能手机总体专利申请量从2000年稳定增长，2006年后呈现下降的趋势。

在国内，2005年开始总体专利申请量高速增长，2009年后剧急下降。

图中的智能手机专利申请量的发展趋势与技术成熟度预测曲线比较，可判定智能手机经历婴儿期过渡到成长期（图中虚线区域）。

图2 时间－总体专利数曲线
由于很难统计智能手机利润，本研究利用智能手机的销售数量进行近似评估。

图3
显示从2006年智能手机的销售量一直呈上升趋势，智能手机的技术在S曲线上的婴儿期或成长期。

根据199IT中文互联网数据研究中心数据可知各手机厂商营业
利润分配，可确定目前智能手机技术处于成长期。

图3 时间－销售量曲线
2000 年至2010年人机交互、应用与服务、天线、操作系统、低功耗技术分支发
明专利申请量呈现先增长后下降的趋势，也是处于经历婴儿期过渡到成长期区域。

综合时间－总体专利数曲线（图2）和时间－销售量曲线（图3）可确定智能手机整体技术系统的研发处于成长阶段，智能手机的人机交互、应用与服务技术研发从2009年进入成长期，天线和低功耗方面技术2010年进入成长期，操作系统技术
系统从2007年进入成长期，比其他技术分支发展快（见图4）。

总之智能手机技术系统研发所处阶段与这几年全球智能手机发展迅猛的态势相符合。

成长期内智能手机市场需要量迅速扩大，产品设计和工艺逐渐成熟，销售量激增，企业利润迅速增长，对于手机厂商来说，此时是企业进入该行业的理想时机。

图4 时间－各技术分支发明专利申请量曲线
3.2 TRIZ技术系统进化潜能模型应用
技术进化潜能是在某一进化方向上技术系统当前状态与其进化极限状态之间存在的差距，差距越小表明技术系统已接近其进化极限，进化潜能越小差距越大则进化
潜能越大。

Mann D.提出了一种从多视角描绘技术系统进化潜能的模型－雷达图Radar Plot。

每条轮辐线代表一种进化模式或进化方向，轮辐线的终点表示技术系统在该进化方向上的进化极限，部分研究所采用的评判技术进化潜能的精确数量指标是某一进化方向上以进化步骤数与其进化极限所需经历步骤数之比。

图中阴影部分表示技术系统已实现的进化状态阴影部分各顶点分别表示技术系统在各进化方向上的当前状态，因此空白部分即表示技术系统进化潜能。

假设智能手机总体朝着目前的技术状态发展，但各技术分支却朝着不同的方向发展，
各技术分析的极限处于未知状态。

由于评判技术进化潜能的精确数量指标所涉及的进化步骤数很难确定，本研究就以客观的专利数量作为数量指标，把2000年到2011年各技术分支的总专利数量画成雷达图，当各技术分支极限一定的时候，低功耗与极限之间的差距越大，说明进化潜能越大。

根据技术进化雷达图，理论上应该选择技术进化潜能最大的低功耗进化方向作为经费的主要投入方向，一旦产品拥有高性能低功耗的特点，在同等产品中将具有巨大的市场竞争力。

图5 技术系统进化雷达图
图6 智能手机技术系统进化雷达图
技术系统进化潜能模型存在一定局限，一是雷达图存在暗含的假设，各技术分支进化模式相互独立，实际上各进化模式之间可能存在相互制约的内在关系，一种技术分支进化模式可能会影响另一种或几种进化模式。

其次是技术系统进化极限是一个动态性概念，其具体范围和确切值不易确定，而进化潜能和雷达图却将其当作一个恒量，在某些情况下，可能由于忽视新技术新材料的出现或出现的可能性，而盲目放弃已达进化极限的进化方向。

4 总结
综上所述，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。

然而，目前TRIZ技术进化理论及其应用的研究还存在一些缺陷，这些缺陷需要在未来的研究运用工作中集合多种TRIZ理论方法加以克服。

参考文献
［1］黄庆，周贤永，杨智懿.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）：58－66.
［2］KIM LOVEL，CHAD SEASTRUNK，CLAPP TIMOTHY.The Application of
TRIZ to Technology Forecasting：A Case Study：Brassiere Strap Technology［J］.The TRIZ Journal，2006.
［3］MICHAEL TOMPKINS，TIM PRICE，CLAPP TIMOTHY.Technology Forecasting of CCD and CMOS＝Digital Imaging Technology using TRIZ ［J］.The TRIZ Journal，2006.
［4］植润华，马建红，张换高，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（11）：959－963.
［5］檀润华，张瑞红，曹国忠，等.基于TRIZ的产品创新设想产生研究［J］.管理工程学报，2005，19（4）：141－143.
［6］檀润华，张青华，纪纯.TRIZ中技术进化定律、进化路线及应用［J］.工业工程与管理，2003（1）：34－37.
［7］仇成，冯俊文.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）：19－22.
［8］徐克庄.国内外TRIZ理论研究和应用概况［J］.杭州科技，2008（4）：50－53.。