第3章 技术创新方法
技术发明与技术创新方法
技术发明基本程序图
认识需求、收集信息
课题规划 方案构思
技术发展预测 技术目的设定 技术评估与决策 技术方案构思 技术方案设计 技术方案评价 技术研制与试验 技术成果鉴定
方案设计
技术试制
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技术成果实施
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（一）技术课题规划
此指对技术研究开发课题的发现、提出、 选择、评估及确定等所进行的全程式的谋 划和决策。并且因定题须经过严格的立项、 评审等程序而比选题更复杂。 这具体包括技术目标的确立、预测、评估 方法等内容。
设计是为了制造某种新的事物，事先为它创造一种 模式、模型或观念结构的活动。
1、工程设计就是为运用科学技术知识和实践经验，
根据预定项目的需要，以及环境限制条件，创制
技术开发的构思图纸和说明书的有目的的活动。
2、工程设计具有约束性、多解性和相对性的特征。
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（四）技术试验
1、科学理论和技术构思必须经过试验才能物化为技 术成果；技术成果也必须经过试验才能转化为现 实的生产力。
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三、 国家创新体系(NIS)
又称国家创新系统（National Innovation System,缩略为NIS），由英 国学者弗里曼（C.Freeman）最早提出。 目前这已经成为国家科技政策、规划或计 划中的一个重要组成部分。
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他认为，在人类历史上，技术领先国家从英国到德 国、美国，再到日本，这种追赶、跨越，不仅是技术 创新的结果，而且需要制度与组织的创新，从而是一 种国家创新系统演变的结果。换句话说，在一国经济 发展和技术的追赶、跨越中，仅靠自由竞争的市场经 济是不够的，需要政府提供必需的公共产品，需要政 府通过适宜的创新政策，促进对资源的最优配臵，以 推动产业和企业的技术创新。从日本的经验看，通产 省在这方面发挥了重要作用。 国家创新体系概念的提出，反映了人们对科技与经 济发展之间日益紧密关系理解的进一步深化。
第3章 创新原理
结合逆反思维的应用，可以用微波灭菌的技术方案，开发出 微波保鲜装置。经过微波加热灭菌的食品，不仅能保持原有形态、 味道，而且鲜度比冷冻时更好。 还可以采用静电保鲜方法，开发设计出电子保鲜装置。
2003
6 价值优化原理
6. 1 产品价值的概念—性能价格比
提高产品价值是创新设计的重要目标。这里所说的价 值有其特定的含义，它是指产品的功能与成本的相对关系； 设F为产品具有的功能，C为取得该功能所耗费的成本，则 产品的价值V为：
2003
2 分离创造原理
市场细分创造
2. 2 分离创造的基本途径
按照消费者的需要、动机及购买行为的多元性和差异 性，将整体市场划分为若干子市场或细分市场，即将消费 者区分为若干类似性的消费者群。 应用市场细分创造，通常以职业、年龄、性别、地域、 环境、时差、经济条件等市场变量作为细分标准，然后按 照形成差异的原则进行创新设计。 例如：科技三项，丘陵地带用桑树伐条机的研发，填 补我区丘陵地带桑树伐条机的空白。
2003
3 移植创造原理
移植原理创造
3. 2 移植创造的基本途径
移植原理创造，是将某种科学技术原理向新的研究领 域或设计课题上类推和外延，获得新的成果。由于原理功 能具有普遍性和广泛的作用，所以移植原理创造更能使思 维发散。只要某种科技原理转移至新的领域具有可行性， 再辅以新的结构或新的工艺设计，就可以实现一系列创新。 例如：磁性滑动轴承：利用磁极同性相斥原理，轴颈 与轴瓦互不接触而呈悬浮状态，在旋转过程中摩擦阻力很 小。机床滚动导轨：对推力滚子轴承结构方式的移植。移 植材料：将某一领域使用的传统材料向新的领域转移，由 此产生变革。
还原换元是指先还原后换元。还原思考时，不 以现有事物的改进作为创造的起点，沿着现成技术 思想的指向继续同向延伸，而是首先抛弃思维定势 的影响，迫本溯源，使创造起点还原到创造原点， 再通过置换有关技术元素进行创造。
技术创新方法与TRIZ理论
哲学理论基础与创造力
• 恩格斯在《自然辩证法》一书中对相互作 用作了精湛的说明：“当我们以当代自然 科学的观点，从总体上观察运动着的物质 时，相互作用是在我们面前最先发现的东 西。我们观察到了一系列的运动形式：机 械运动、热、光、电、磁、化学的化合与 分解、聚合态的过渡、有机生命。所有它 们（如果将有机生命暂时除外），都在相 互转变、互为条件，在一处是原因，在另 一处是作用。”
物质、场与作用类型：
场(F) : 系统中的能量，使物质完成某个过程的能力。
符号
名称
举例
G
重力场 重力
Me
机械场 压力，惯性，离心力
P
气动场 空气静力学，空气动力学
H
液压场 流体静力学，流体力学
机械场：FMe
A
声学场 声波，超声波
Th
热学场 热传导，热交换，绝热，热膨胀，双金属片记忆效应
Ch
化学场 燃烧，氧化反应，还原反应，溶解，键合，置换，电解
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资源消耗
效益
环境污染
微笑曲线
资源消耗
环境污染
向价值链的高端和低污染、少投入的方向发展
21世纪 创新经济
制造前端 研发、咨询
生产制造
制造后端 售后服务
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二 、 开
、
发 创 新 能 力 的 基 本 途 径
哲学
理论基础
外语 能力
体能
表达
创新
个性
能力
思维
品质
创
创新技法和
造 力
方法
创新技能 基础知识、专业知识、交叉学科知识
功能结构模型
反向作用 成对作用 成对作用 互斥作用 成对作用 不完整作用
技术创新方法(TRIZ理论)概论课件
2.TRIZ理论 解释
明创造的人。”
阿奇舒勒说：“我不但自己发明，我还有责任帮助那些想发
错误认识: 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。
阿奇舒勒认为：发明只不过是利用一些原则将技术矛盾消除。TRIZ理论不是数 学的定量的理论，而是定性理论。
技术创新方法(TRIZ理论)概论
TRIZ理论通俗解释
• 在已有的、或者变换过的资源的基础上，采用类似的法则，排除 影响达到理想结果的矛盾——产生了新的发明。
50年
25年
3000年
自
毛
羽
来
圆
细
毛
水
珠
管
笔
笔
笔
笔
技术创新方法(TRIZ理论)概论
3.TRIZ理论的应用领域
TRIZ理论广泛应用于工程技术领域，目前已逐步向其他领域渗透和扩展。应用 范围越来越广，由原来擅长的工程技术领域分别向自然科学、社会科学、管理科 学、生物科学等领域发展。现在已总结出了40条发明创造原理在工业、建筑、微 电子、化学、生物学、社会学、医疗、食品、商业、教育应用的案例，用于指导 各领域遇到问题的解决。
阿奇舒勒在海军专利评审机构评审专利期间，研究了成 千上万项发明专利，他发现发明的方法是有规律的——TRIZ 理论。
TRIZ理论——研究发明原理、发明的进化趋势和科学效 应。
技术创新方法(TRIZ理论)概论
阿奇舒勒 1956年 第一篇TRIZ理论论文； 1961年 第一本TRIZ理论著作——《怎样学会发明创造》。 1970年 第一个TRIZ理论的学校，培养了早期很多TRIZ应用方面的著名专家。 1985年开始，随早期TRIZ专家部分移居欧美等国，前苏联国宝——TRIZ流转到世界 。 1989年，阿奇舒勒建立了国际TRIZ协会，并担任首届主席。
科学研究与技术创新方法讲义
科学研究与技术创新方法讲义首先是科学研究方法。
科学研究的目标是通过观察、实验和分析来揭示客观规律。
在进行科学研究时，需要遵循以下几个基本步骤：1.提出问题：确定研究的主题和目标，明确想要回答的问题。
2.收集资料：通过文献研究、实地调查或实验等方式收集必要的数据和信息。
3.设计实验：根据研究的目标和问题，设计实验方案，包括控制变量、选择样本和测量方法等。
4.进行观察和实验：按照实验方案进行观察和实验，收集相关数据和信息。
5.数据分析：对收集到的数据进行统计和分析，得出科学结论。
6.提出结论：根据数据分析的结果，给出合理的结论，并解释研究的意义和影响。
除了科学研究方法外，技术创新也需要一些特定的方法和原则。
技术创新的目标是通过引入新的技术和方法，提高生产效率，降低成本，改善产品质量或推动社会进步。
以下是一些常用的技术创新方法：1.创新思维：培养创造力和创新思维，鼓励员工的创意和想法，并提供相应的支持和资源。
2.合作与开放性创新：与其他企业、大学或研究机构进行合作，共享知识和资源，推动技术创新。
3.技术导向：关注前沿技术的发展趋势，并及时跟踪新技术和方法的应用。
4.市场导向：通过市场调研，了解消费者需求和竞争对手的技术水平，以指导技术创新的方向和重点。
5.风险管理：在技术创新过程中，要识别和评估可能的风险和障碍，并采取相应的措施进行风险管理。
6.持续改进：技术创新是一个不断迭代和改进的过程，要不断学习和优化，提高技术创新的水平。
科学研究和技术创新是相辅相成的，两者需要相互支持和促进。
科学研究提供了理论基础和实证依据，为技术创新提供了思路和方向；而技术创新则可以进一步推动科学研究的发展，扩大研究的应用范围和影响。
总之，科学研究与技术创新都需要遵循一些基本的方法和原则。
科学研究需要明确研究的目标和问题，遵循科学的实证方法进行观察和实验，并通过数据分析得出科学结论。
技术创新则需要培养创新思维，关注技术导向和市场需求，通过合作和开放性创新推动技术创新的发展。
技术创新方法(TRIZ理论)概论
如今TRIZ已在全世界广泛应用, 如今TRIZ已在全世界广泛应用,创 TRIZ已在全世界广泛应用 造出成千上万项重大发明. 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 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, 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. 重大的经济效益和社会效益.
例4: 例5:
在俄罗斯,TRIZ理论的培训已扩展到小 在俄罗斯,TRIZ理论的培训已扩展到小 Kowalick博士在加利福尼亚北部教中 Kowalick博士在加利福尼亚北部教中
学生,中学生和大学生. 学生,中学生和大学生. 学生TRIZ, 学生TRIZ,中学生正在改变他们思考问题的方 TRIZ 他们的创造力迅猛提高, 法.他们的创造力迅猛提高,他们能用相对容 易的方法处理比较难的问题. 易的方法处理比较难的问题. 例6: 美国Leonardo 美国Leonardo da Vinci 研究院正在 研制应用在小学和中学的TRIZ理论教学手册. 研制应用在小学和中学的TRIZ理论教学手册. TRIZ理论教学手册
摩尔多瓦国家在1995 1996年总统竞选过程 1995例1:摩尔多瓦国家在1995-1996年总统竞选过程 两个候选人就聘请了TRIZ TRIZ专家作为自己的竞 中,两个候选人就聘请了TRIZ专家作为自己的竞 选顾问,并把TRIZ理论应用到具体竞选事宜中, 选顾问,并把TRIZ理论应用到具体竞选事宜中, TRIZ理论应用到具体竞选事宜中 两人中一位总统候选人成功登上总统宝座. 两人中一位总统候选人成功登上总统宝座. 例2: 2003年,"非典型肺炎"肆虐中国及全球 2003年 非典型肺炎" 其中新加坡的TRIZ研究人员就利用40 TRIZ研究人员就利用40条发明创 .其中新加坡的TRIZ研究人员就利用40条发明创 造原理,提出了防治"非典型肺炎" 造原理,提出了防治"非典型肺炎"的一系列方 并用于实际工作中,收到了非常好的效果. 法,并用于实际工作中,收到了非常好的效果.
科技创新方法课件-3常用创新方法
人类历史上最有价值
用55分钟研究问题和
的知识是方法的知识。
方法，用5分钟解决。
——笛卡尔
——爱因斯坦
方法是任何事物所不能
抗拒的、最高的、无限的力量
——黑格尔
上海海事大学
《科技创新方法》
2.创新方法的分类
创新有规律可循，创新技法是建立在创新心理、创新 思维和认识规律的基础上并得到成功应用的技法。
——亚历克斯·奥斯本
上海海事大学
《科技创新方法》
2、头脑风暴法（Brainstorming）
会后 经过专家论证 ，高压水枪及融雪剂都 存在危险隐患方案不可行，设计专用清雪机、电 热、或电磁振荡在技术上虽然可行但研制费用大, 周期长，一时难以见效。
那种因“坐飞机扫雪”激发出来的几种设想， 倒是一种大胆的新方案，如果可行，将是一种既 简单又高效的好办法。
高压水枪喷
上海海事大学
《科技创新方法》
2、头脑风暴法（Brainstorming）
对于这种“坐飞机扫雪”的设想，大家心里尽 管觉得滑稽可笑，但在会上也无人提出批评。
相反，有一工程师在百思不得其解时，听到用 飞机扫雪的想法后，大脑突然受到冲击，一种简单 可行且高效率的清雪方法冒了出来。他想，每当大 雪过后，出动直升机沿积雪严重的电线飞行，依靠 高速旋转的螺旋桨即可将电线上的积雪迅速扇落。
规则 ◎禁止批评别人的意见； ◎提倡自由思考，天马行空、异想天开，越新奇越好； ◎观点意见越多越好； ◎引发联想，补充完善。
上海海事大学
《科技创新方法》
第一，自由思考。
即要求与会者尽可能解放思想，无拘无束地思考问 题并畅所欲言，不必顾虑自己的想法或说法是否 “离经叛道”或“荒唐可笑”。
技术创新方法概论
技术创新方法概论“创新兴则国家兴，创新强则国家强，创新久则国家持续强盛”是一条亘古不变的真理。
创新是社会经济发展的第一动力。
纵观500年来世界经济中心变迁的历史，所谓的经济强国，无论是19世纪的英国、德国和法国，还是20世纪的美国、日本，概莫能外为创新强国；横观21世纪以来新一轮产业变革和科技革命，激烈竞争中唯创新者进，唯创新者强，唯创新者胜。
遍览现今世界上公认的如美国、日本、芬兰、韩国等20多个创新型国家，它们大多具有如下特征：整个社会对创新的投入高，而且投入产出绩效较高；重要产业的国际技术竞争力较强，科技进步和技术创新在产业发展和国家财富增长中起重要作用。
具体体现在：研发投入占GDP的比例不低于2%，科技对经济增长贡献率不低于70%，经济对技术依存度低于30%。
此外，这些国家获得的三方发明专利（美国、欧洲和日本授权的专利）数占世界总数的99%。
依靠创新提升国家综合实力，走创新型国家建设之路已成为世界各国的共同选择。
如2009年日本为应对日渐疲软的经济环境，紧急出台了《数字日本创新计划》，标志着日本进入了科技创新立国阶段；2000年韩国制定了科技发展的长远规划《2025年构想：韩国科技发展长远规划》，提出了2025年成为亚太地区主要研究中心的具体目标，以确保其科技创新竞争力；2010年，欧盟各成员国通过了未来10年以《欧洲2020战略》引领的系列改革方案，确定欧盟经济未来增长的三种方式，即以知识和创新为基础的“聪慧增长”，以提高资源利用效率、更加绿色和更具竞争力为基础的可持续增长，以实现社会、经济和地区聚合高就业为基础的包容性增长，致力于成为最具创新国际竞争力的国家联合体；美国作为全球创新的引领者和风向标，于2011年发布了《美国创新战略：确保经济增长与繁荣》，从国家发展战略和发展路径层面愈加重视全面创新。
我国也于2016年5月20日发布了《国家创新驱动发展战略纲要》，将科技创新提到了国家发展全局的核心位置，强调要依靠创新推动我国经济保持中高速增长并迈向中高端水平。
技术创新方法和TRIZ理论课件
技术创新方法和TRIZ理论课件技术创新方法和TRIZ理论一、引言技术创新是推动社会进步和企业发展的核心驱动力之一。
而要实现技术创新，需要一套科学的方法和理论来指导实践。
本课件将介绍技术创新方法和TRIZ理论，以帮助学习者更好地理解和应用技术创新的基本原理和方法。
二、技术创新方法技术创新方法是指指导技术创新实践的具体方法和步骤。
下面介绍几种常见的技术创新方法。
1. 创新思维方法创新思维方法主要包括思维导图、头脑风暴、六顶思考帽等。
思维导图是指用图形的方式呈现思维的结构和关系，有助于整理和梳理思维。
头脑风暴是指集中大量产生和提出创新点子，鼓励跳出常规思维。
六顶思考帽是一种以穿戴不同颜色的思考帽来代表不同角色的方法，有助于提供不同角度的思考。
2. 开放创新方法开放创新方法是指通过与外部合作伙伴共同开发新产品或技术，实现共赢的创新模式。
该方法包括联盟创新、开放式创新和开放创新平台等。
联盟创新是指企业通过建立合作伙伴关系，共同研发新产品或技术。
开放式创新是指企业与外部专家、学术机构和顾问合作，共同研发新产品或技术。
开放创新平台是指搭建一个开放的创新平台，吸引企业和个人参与新产品或技术的研发。
3. 快速原型方法快速原型方法是指通过快速制作原型，验证产品设计或技术方案的可行性和可靠性。
该方法包括3D打印、虚拟现实、仿真分析等。
3D打印是一种逐层堆叠材料制造物体的技术，可以快速制造出产品原型。
虚拟现实是指通过计算机生成的虚拟环境来模拟真实情境，帮助设计和验证产品方案。
仿真分析是指通过计算机模拟和分析，评估产品设计和技术方案的性能和可行性。
4. 用户参与方法用户参与方法是指将用户需求和反馈纳入创新过程中，以提高产品的市场适应性和竞争力。
该方法包括用户需求调研、用户体验设计和用户测试等。
用户需求调研是通过访谈、问卷调查等方式了解用户的需求和期望。
用户体验设计是指以用户为中心，通过设计用户界面和交互方式，提升产品的易用性和用户满意度。
第三讲技术与技术的创新方法.pptx
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技术体系与技术革命
❖ 技术革命理论研究综述
❖ A,毛泽东：一般小的技术改进，叫作技术革新；而在技术 上带有根本性的、有广泛影响的大的变化，叫做技术革命。
▪ 前苏联：为实现生产过程和为社会的非生产需 要服务而创造的人类活动手段的总和。
▪ 德国技术哲学家：戴沙沃和图赫尔—技术是在 创造性构思的基础上为了满足个人和社会的需 要而创造出来的，具有实现特定目标的功能， 最终起改造世界作用的一切物品和方法。 （《技术哲学》）
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资料综述2
▪ 美国控制论专家：西蒙：“知识说”—技术是关于如 何行事，如何实现人类目标的知识。
▪ 狄德洛《百科全书》：技术“是为了完成某种特定目 标而协同动作的方法、手段和规则的完整体系”。
▪ 马克思：技术反映的是人对于自然的能动关系。
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资料综述3
❖ 《简明不列颠百科全书》：“技术是人类改变或控制客观环境的手段 或活动”。
❖ 德索尔认为：“技术是通过自然资源的有目的的造型和处理而从思想 中引出的现实”。
❖ 比克（Wiebe bijker）认为，技术一次具有三种含义：其一，物理 实体或人工制品；其二，行为过程；其三人类所知道的以及所作的。
❖ 《自然辨证法百科全书》认为：“人类为了满足社会需要依靠自然规 律和自然界的物质、能量和信息来创造、控制、应用和改进人工自然 系统的手段和方法”。
❖ B，科学革命的划界：一系列观念的变革；研究范式的更 替过程等；C,技术体系的更替；D,主导技术的更替；E,技 术范式的更替；
TRIZ理论培训教材
创造是指第一次提出、造出的东西， ，是第一次产生崭新的物 质成果或精神成果的行为，它给人们带来新奇或方便 它给人们带来新奇或方便。
创新是运用知识或相关信息创造和引进某种有用的新事物的 过程。 创新就是把生产要素和生产条件的新组合引入生产体系，目 创新就是把生产要素和生产条件的新组合引入生产体系 的是为获取潜在的利润。
将球拍整体重量降低，提高了灵活性， ，同时 增加球拍头部的重量，保证了挥拍的力量 保证了挥拍的力量。
实例三、 混凝土浇注—工作节奏/频率上的协调 建筑工人在混凝土浇注施工中，为发提高质 为发提高质 量，总是一面灌混凝土，一面用振荡器进行 一面用振荡器进行 振荡，使混凝土由于振荡的作用而变得更紧 使混凝土由于振荡的作用而变得更紧 密、结实。
实例：手摇绞肉机替代菜刀 用刀片旋转运动代替刀的垂直运 动，能量传递路径缩短，能量损失减 少，同时提高了效率。
技术系统法则3：协调性法则
技术系统是沿着各个子系统之间更协调的方向进化，这也是整个 技术系统是沿着各个子系统之间更协调的方向进化 技术系统能发挥其功能的必要条件； ； 子系统间的协调性主要表现在： • 结构上的协调 • 各性能参数之间的协调 • 工作节奏/频率上的协调
＋
S曲线
技术系统法则1:完备性法则
一个完整的技术系统必须包括以下四个部分： 一个完整的技术系统必须包括以下四个部分 动力装置 传输装置 执行装置 控制装置
技术系统法则1:完备性法则
例： 帆船的运输系统
能源 风能
动力装置 帆
传动装置 桅杆
执行装置 船体
对象 水
控制装置 舵
外部控制 水手 练习： 以切割工具（锯）为例，按照完备性法则分析系 按照完备性法则分析系 统的组成和进化的趋势。
创新方法及技巧.ppt
5.六顶思考帽法
帽子 白色思考帽 红色思考帽 黄色思考帽 黑色思考帽
绿色思考帽
蓝色思考帽
含义、功能、特点
承担创新工作任务
白色代表中立与客观。戴上白色思考帽，人们只是 就只是关注事实和数据。
陈述问题事实
红色代表感性和直觉，使用时不需要给出证明和依 据。戴上红色思考帽，人们可以表现自己的情绪， 对方案进行直觉判断
头脑风暴法可分为直接头脑风暴法和质疑 头脑风暴法两种。
3.1.3 常用的创新方法
根据亚历克斯·奥斯本本人及其他研究 者的看法，激发机理主要有以下几点：
3.1.3 常用的创新方法
为了更好地运用头脑风暴法，使思维 活动真正起到互激效应，必须严格遵守以 下四项基本原则：
（1）延迟评价。 （2）鼓励自由想象。 （3）以数量求质量。 （4）鼓励巧妙地利用并改善他人的设想。
3.1.3 常用的创新方法
8.组合创新法
组合创新法是指按照一定的技术原理，通过将两个 或多个功能元素合并，从而形成的一种具有新功能的新 产品、新工艺、新材料的创新方法。
组合创新法具有以下特点： （1）将多个特征组合在一起； （2）组合在一起的特征相互支持、相互补充； （3）组合后要产生新方法或达到新效果，有一定的飞 跃； （4）利用现成的技术成果，不需要建立高深的理论基 础和开发专门的高级技术。
3.1.3 常用的创新方法
头脑风暴法会议的组织步骤如下：
（1）首先要明确会议的目标，千万不能无的放矢。 （2）会议人员以5-10人为宜，包括主持人、记录员和 参加者。 （3）选择合适的主持人。 （4）确定记录员。 （5）会议时间一般在一小时以内，最好不超过两小时。 （6）对设想的评价。
3.1.3 常用的创新方法
技术创新方法(TRIZ理论)培训教材PPT课件
第2级：包括技术矛盾解决方法的发明，要求系统相关的不同行业知识 （45%）；
第3级：包含物理矛盾解决方法的发明，要求系统相关行业以外的知识 （18%）；
第4级：包含突破性解决方法的新技术，要求不同科学领域知识（4 %）； 第5级：新现象的发现（1%）。（括号中的为占总专利比重。）
发明问题解决算法（ARIZ）
专利分析
自然科学
创新 思维 培养
思
维 问题分析与
科
求解
学
解题流程
理论来源
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பைடு நூலகம்
1.6、TRIZ理论中发明问题解决路径
发明问题
技术系统进化法则
最终解决 方案
理想化
需求功能/资源分析及矛盾定义
发明问题解决程序 （ARIZ）
选择和描述问题
39个工程通用参数 矛盾矩阵
物场模型 76个发明问题标准解法
TRIZ理论是一种创新方法，它使创新思维从发散走向收 敛；它利用创新的规律，使创新走出了盲目的、高成本的试错 和灵光一现式的偶然。
拉丁文：Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch =TRIZ 英文：Theory of Inventive Problem Solving =TIPS=TRIZ 中文含义：发明问题解决理论 中文简称：萃智
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1.3、常规问题与发明问题
如果产品的初始状态与理想状态之间存在距离，则称之谓问题。 产品设计过程主要是解决问题的过程，是使产品由初始状态通过单步 或多步变换实现或接近理想状态的过程。 如果实现变换的所有步骤都已知，则称为“常规问题”（Routine problem) 如果至少有一步未知，则称为发明问题（Inventive problem); 解决常规问题的设计是常规设计 解决发明问题的设计是创新设计
技术创新管理作业答案
《技术创新管理》作业答案第一章创新的价值一、填空题1.江泽民同志多次强调：“创新是一个民族的（源泉），是一个国家兴旺发达的不竭的（动力）”。
2.技术创新=发明+（开发）+ （商业化）。
3.根据美国学者Kumpe and Plet （1994）的分析，几十年来，主流的企业发展模式经历了最初的效率型企业、质量型企业，到后来的灵活性企业，现在正在向（创新）型企业转变二、简答题1.什么是技术创新？【答案】从企业管理的角度，技术创新就是一种新的思想的产生，到研究、发展、试制、生产制造到首次商业化的过程2.什么是科学与技术？【答案】科学是系统化和形式化的知识。
科学是工业增长的引擎，是创新的基础。
包括基础科学研究与应用科学研究。
技术是应用于产品、生产过程和销售中的知识、技能和设备。
技术能够嵌入到人、材料、工作的认知和物质过程、设备和工具中。
技术成功的准则也是技术的（能否完成任务？），而不是商业的3.技术上的先进性，是否就意味着技术创新的成功？试举例说明【答案】不一定，例如摩托罗拉的铱星计划。
（进一步展开说明）4.什么是研究与发展（开发）？【答案】科学与技术的发现或发明活动可以概括为研究与发展（R&D）,包括：基础研究、应用研究和技术发展（development）5.产品（技术）生命周期一般分为哪几个阶段？【答案】引入期：新产品引进市场，新产品生命周期的开始或由于重大创新的出现，或对产品的重大改型发展期：产品标准化、工艺过程合理化；销量急剧上升；工艺创新比产品更重要。
成熟期：销量基本稳定；重点是提高效率、降低制造成本、改进服务质量。
衰退期6.中国企业技术创新能力的现状【答案】改革开放三十多年来，我国广大企业为了生存和发展，逐步积累起一定的创新能力。
但是必须看到，与发达国家和新兴工业化国家相比，企业创新能力仍然薄弱。
技术创新基础条件薄弱技术创新投入偏低，投入结构不合理关键技术自给率低，缺乏核心竞争力。
目前中国企业自主创新能力薄弱，创新资源投入不足，投入结构不合理，有近四分之三以上的大中型工业企业没有自己的技术开发机构，多数行业的关键核心技术与装备基本依赖国外的状况没有根本性的改变，企业掌握和运用专利制度的能力不强。
石油行业勘探开发与深海摸索技术创新方案
石油行业勘探开发与深海摸索技术创新方案第一章石油行业勘探开发概述 (2)1.1 石油行业勘探开发的意义 (2)1.2 石油行业勘探开发的技术挑战 (2)第二章石油地质理论与技术创新 (3)2.1 石油地质理论的发展 (3)2.2 石油地质技术创新方法 (3)第三章勘探技术与方法创新 (4)3.1 地震勘探技术创新 (4)3.1.1 高分辨率地震勘探技术 (5)3.1.2 四维地震勘探技术 (5)3.1.3 深海地震勘探技术 (5)3.2 非地震勘探技术创新 (5)3.2.1 地球物理勘探技术创新 (5)3.2.2 地质勘探技术创新 (5)3.3 勘探数据处理与分析技术创新 (5)3.3.1 地震数据处理与分析技术创新 (5)3.3.2 非地震数据处理与分析技术创新 (6)3.3.3 综合勘探数据处理与分析技术创新 (6)第四章钻井技术创新 (6)4.1 钻井技术发展趋势 (6)4.2 钻井工艺技术创新 (6)4.3 钻井设备与工具创新 (7)第五章油气田开发技术创新 (7)5.1 油气田开发技术现状 (7)5.2 油气田开发技术创新策略 (7)第六章深海勘探开发概述 (8)6.1 深海勘探开发的意义 (8)6.2 深海勘探开发的技术挑战 (8)第七章深海地质理论与技术创新 (9)7.1 深海地质理论的发展 (9)7.2 深海地质技术创新方法 (10)第八章深海勘探技术与设备创新 (10)8.1 深海地震勘探技术创新 (10)8.2 深海钻探技术创新 (10)8.3 深海勘探设备与工具创新 (11)第九章深海油气田开发技术创新 (11)9.1 深海油气田开发技术现状 (11)9.2 深海油气田开发技术创新策略 (12)第十章石油行业勘探开发与深海摸索技术发展趋势 (12)10.1 石油行业勘探开发技术发展趋势 (12)10.1.1 高精度勘探技术 (12)10.1.2 非常规油气勘探开发技术 (12)10.1.3 智能化勘探开发技术 (12)10.2 深海勘探开发技术发展趋势 (13)10.2.1 深海油气资源勘探技术 (13)10.2.2 深海矿产资源勘探技术 (13)10.2.3 深海环境保护技术 (13)10.3 未来技术创新方向与挑战 (13)10.3.1 技术创新方向 (13)10.3.2 挑战 (13)第一章石油行业勘探开发概述1.1 石油行业勘探开发的意义石油作为一种重要的能源和化工原料，在全球能源消费中占据着举足轻重的地位。
技术创新方法培训教材
小明家有三个小孩，老大叫大毛，老二叫二毛，老三叫什么？ 如何用6根火柴组成4个等边三角形？ 如何用4根火柴组成一个“田”字？ 在荒芜人迹的河边停着一个小船，这只小船只能容纳一个人，有 两个人同时来到河边，并且这两个人都坐着这条船过了河，请问： 他们是怎样过河的？
在别人眼里，创新者就是那些脑瓜里装满奇思怪想的“异类” 创造力并非凭空妄想，而是一种行为的综合
1.1何谓创新
发明是指通过思维或实验过程首先为一项科学或技术难题找到 或发现了解决方案、解决方法。
创造是指第一次提出、造出的东西，是第一次产生崭新的物 质成果或精神成果的行为，它给人们带来新奇或方便。
创新是运用知识或相关信息创造和引进某种有用的新事物的 过程。
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。
1.5、TRIZ的理论体系
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 矛盾 资源 理想化
哲学 理论基础 基本概念
系 功能分析 物场模型 矛盾分析 资源分析 统 科 技术矛盾 物理矛盾 发明问题 科学原理 学 创新原理 分离原理 标准解法 知识库
技术系统是沿着提高其理想度，向最理想系统的方向进化。 提高理想度法则是所有进化法则的方向。
提高理想度的途径： 1、提高有益的参数 2、降低有害的参数 3、提高有益参数的同时降低有害参数
例： 手机的进化
第一部手机：1973年诞生，重800g，功能仅为电话通信； 现代手机：重仅数十克，功能可超过100种，包括通话、游戏、 MP3、照相等。
技术创新方法(TRIZ)
TRIZ在国外
TRIZ在国外
8
2016/3/15
技术发明与技术创新方法
科学与技术的相互关系
科学与技术是人类认识自然和改造自然这一统一过 程的两个方面，二者之间既相互区别又相互联系。
1．区别： （1）目的任务
科学：认识自然，回答“是什么”、“为什么”； 技术：改造自然，回答“做什么”、“怎么做”。
（2）产品形式
科学：科学发现，提出科学定律、科学理论； 技术：技术发明，创造新工具、新设备、新方法。
科学技术研究的一般程序
选 题 获取 科学事实 科学 思维 假 说 技 理 论 术
生产实践
技 术 实 施
技 术 研 制
技 术 设 计
原 理 构 思
技 术 选 题
（1）第一阶段——课题规划。 主要任务是确定技术研究的课题，规定研 究的目标。这需要在实际调研与查阅科技 文献的基础上，认识社会需求，把社会需 求和经过科学预测的现实科技本身所提供 的可能性结合起来，以技术语言表达出技 术目的，使之成为技术研究的项目和课题。 课题确定后还要对其可能的后果、价值作 技术评估。
科学方法与技术方法的异同
（1）一致性 科学活动与技术活动的方法在本质上是统一的。 虽然它们研究的客体不尽相同，但都是对客观世 界的研究和认识。技术作为变革、控制和利用自 然的手段，尽管有纯经验性探索的成分，但大多 数情况是以对自然规律的认识为前提的，因此技 术方法与科学方法具有许多共同之处。 凡是关于客体的研究和认识，就必然涉及现象和 本质、个别与一般、局部与整体、实践和认识等 这样一系列的相互关系。这就决定了科学研究方 法和技术研究方法具有统一性。 因此科学认识的一般方法对技术开发同样适用。
人
人工自然
大规模重复创造
人工自然界 /人工自然物系统
技术创新方法
人脑的创造创新能力
大脑是人的智慧之府，是人的创造创新之源。 人脑类似由100~140亿台微型计算机所组成的庞 大的电子计算机信息网络处理系统。一个正常 人的大脑可储存1000万亿信息单位，相当于一 般电子计算机储量的100万倍，如果全部用来 储备知识，人脑的记忆容量相当于5亿本书籍 的知识总量。人脑的功能非常强大，俄罗斯学 者伊.尹尔菲莫夫研究指出：人的大脑可以同时 学习40种语言，默记一套大英百科全书所容纳 的全部内容，还可以有余力去完成十门大学课 程的教研活动。
32
创造性人才 自我设计
、
哲学 理论基础 外语 体能 能力 表达 创新 个性 能力 思维 品质
创新技法和 方法
创 造 力
创新技能 基础知识、专业知识、交叉学科知识
33
十三种主要创新技能
创新技能是创造者的智力技能、动作技能和情感能力的综合，
它可以全面提高创新者的自觉创新能力。
信息 能力
操作 能力 智能技术 运用能力
2 3 4 5 6 12 17 28 49
1 4 5 3 10 8 7 26 64
1 4 10 3 13 5 8 32 7513
中国与印度全球竞争力排名比较
、
年度
2002～ 2003～ 2004～ 2005～ 2006～ 2003 2004 2005 2006 2007 33 44 46 49 54
43
智商与创造力关系图
高智商是高创造力的
必要条件，但不是 充分条件，高智商 的人也可能是低创 造力。
人的一生的成就，
20%由智商决定， 80%由感情智力主 宰。职位越高，EI 的作用就愈加显著， 几乎能达到85%
44
创造力模型
、
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35
创新设计遇到的障碍 知识领域的“泾渭分明” 要“产生光”，您能想出多少方法？
机械 化学 电子 光学
36
121
效应知识库应用5步骤
发明问题提出
、
定义问题要求 实现的功能
功能代码表
确定相应的 功能代码
效应知识库
TRIZ对解题 的建议
逐一筛选 应用于发明问题
形成解决方案
优选适合解决 问题的建议
37
单系统 双系统 多系统
技术系统的简化 子系统 超系统 此时，子系统功能得到加强的同时， 也简化了原有的系统。
21
飞机燃油系统向超系统跃迁 —空中加油机实例
、
输油管 系统 受油机
超系统 空中加油机
子系统
超系统
22
技术系统进化法则之六
－子系统协调性进化法则
组成技术系统的各个子系统、各个部件在保持 协调的前提下，充分发挥各自的功能。表现在： 结构上协调。比如：早期积木只能摞、
技术创新方法和TRIZ理论
1
第一部分 形势与任务
第二部分 创新的理论和工具
2
第一部分
形势与任务
、
3
胡锦涛在中共十七大指出
要坚持走中国特色自主创新道路，把增
强自主创新能力贯彻到现代化建设的各 个方面。
加快建立以企业为主体、市场为导向、
产学研相结合的技术创新体系。
4
2005年8月8日美国商业周刊： 知识经济时代 创新经济时代
30
01、分割原理
A. 将物体分割成相互独立的部分； B. 使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）的部分； C. 提高物体的分割程度或分散程度；
31
01、分割原理
将物体分割成相互独立的部分 使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）的部分
将卡车分成牵引车头和拖车
组合家具
活动房屋
提高物体的分割程度或分散程度
技术系统：摒弃那些机械的、重复的、枯燥
无味的手工操作，实现并提高技术系统功能 的效益，解放人们去完成更具有创造性的工 作。
27
TRIZ理论体系
技 术 系 统 进 化 法则 物场模型分析 最终理想解
. 40个发明原理
产品创新
发明问题解决算法
发明问题 标准解法
科学效应 知识库
矛盾矩阵 创新原理
物理矛盾 分离方法
时代特征
创意的想象力 创新力
主宰 世界经济潮流
5
存在问题
创新思维与创新精神培养缺位。 目前的应试教育体系抑制了学生的创新思维和创新 精神；过分强调专业知识的教授，缺少科学思维、 科学方法方面的引导和训练。 科研活动中的创新思维不足，自主创新研究成果少。 跟踪模仿为主，自主创新较少。多数学科发展滞后， 属于世界领先的学科很少。 尊重科学、崇尚科学的氛围不够。 传统的“学而优则仕”，“官本位”的思想依然存 在，不按照科学规律办事的问题普遍存在。
搭；现代积木可自由组合、随意插合成不同的形状。
性能参数的协调。比如：网球拍需要考虑两个性能参数的协
调：一方面要将球拍整体重量降低，以提高其灵活性；同时要增加 球拍头部重量，以保证产生更大的挥拍力量。
工作节奏和频率上的协调。比如吸尘器．吸力太大，吸
嘴会粘住地毯．
23
结构、性能、节奏和频率的协调性
17
技术系统进化法则之四
－（结构）动态性进化法则
沿着增加系统可移动性的方向发展
沿着增加系统的柔性方向发展
沿着增加系统可控性方向发展
18
系统的柔性进化
刚体
单铰链
多铰链
柔性体
液体/气体
场
19
切割技术的动态性进化
线切割机床
激光切割
水切割
20
技术系统进化法则之五 －向超系统进化法则
技术系统首先向系统的合成方向发展
28
40个发明原理
－用有限的40条原理来解决无限的发明问题。
阿奇舒勒通过对250万份发明专利的研究发现，大约只有20 ％左右的专利才称得上是真正的创新，其它80％的专利往往 早已在其它的产业中出现并被应用过 。 阿奇舒勒坚信发明问题的原理是客观存在的，设计者掌握这 些原理，就可以大大提高发明的效率、缩短发明的周期，而 且能使发明过程更具有可预见性。为此，阿奇舒勒对大量的 专利进行研究、分析、总结、提炼出了TRIZ中最重要的、 具有普遍用途的40个发明原理。 当前，40个发明原理已经从传统的工程领域扩展到微电子、 医学、管理、文化、教育等社会的各个领域问题。40个发明 原理的广泛应用，导致不计其数新的专利发明的产生。
13
技术系统进化八大法则
1、技术系统的S曲线进化法则； 2、提高理想化法则； 3、子系统不均衡进化法则； 4、动态性进化法则； 5、向超系统进化法则； 6、子系统协调性法则； 7、向微观级和场的应用进化法则； 8、向自动化方向进化法则。
14
、
技术系统进化法则之一 － S曲线进化法则
• 一个技术系统的进化一般经历4个阶段，典型的S曲 线是描述一个技术系统的完整生命周期。 • 当一个技术系统的进化完成4个阶段后，必然会出 现一个新的技术系统来替代它，如此不断的替代。
技术系统由多个实现各自不同功能的子系统组成。 子系统不均衡进化法则包含着： 任何技术系统中的每一个子系统都是沿着各自的S 曲线进化的； 组成技术系统所包含的各个子系统都是不同步、不 均衡进化的； 整个技术系统的进化速度取决于系统中发展最慢的 即最不理想的子系统（木桶原理） 利用这一法则的知识，可以帮助创造者及时发现并改 进最不理想的子系统．
29
40个发明原理
01、分割原理 02、抽出原理 03、局部特性原理 04、不对称原理 05、合并原理 06、多功能原理 07、嵌套原理 08、质量补偿原理 09、预先反作用原理 10、预先作用原理 11、预置防范原理 12、等势原理 13、反向作用原理 14、曲面化原理 15、动态化原理 16、不足或过度作用原 理 17、多维化原理 18、振动原理 19、周期性作用原理 20、有效持续作用原理 21、急速作用原理 22、变害为益原理 23、反馈原理 24、中介物原理 25、自助原理 26、复制原理 27、一次性用品替代原 理 28、替换机械系统原理 29、气压或液压结构 替代原理 30、柔性壳体或薄膜 结构原理 31、多孔材料原理 32、变换颜色原理 33、同质性原理 34、自弃与修复原理 35、改变状态原理 36、相变原理 37、热膨胀原理 38、强氧化作用原理 39、惰性（或真空） 环境原理 40、复合材料原理
40
十字路口的物理矛盾描述
要通过十字路口，车辆必须占据十字路口的某
个位置（A） 而要不和其它车辆相撞，一定不得占据十字路 口的位置（非A）
道路必须交叉，以使车辆驶向目的地（A） 道路一定不得交叉，以避免车辆相撞（非A）
41
应用实例 ——解决交通的物理矛盾
空间分离
时间分离
42
各分离方法相对应的发明原理列表
(a) 积木
(b) 网球拍
(c) 浇灌混凝土
24
技术系统进化法则之七
－向微观级和场的应用进化法则
技术系统：
元件： 宏观 微观
最初的尺寸
原子、基本粒子尺寸
场的应用：
高效场和增加场效率的方向
25
播放机向微观的进化
录音机
随身听
便携CD机
mp3
耳环 播放机
26
技术系统进化法则之八 －向自动化方向进化法则
TRIZ理论体系
技 术 系 统 进 化 法则 物场模型分析 最终理想解
. 40个发明原理
产品创新
发明问题解决算法
发明问题 标准解法
科学原理 知识库
矛盾矩阵 创新原理
物理矛盾 分离方法
38
什么是物理矛盾及其解决方法
物理矛盾——一个参数的矛盾 技术系统要求某参数B的性质为正（＋）的 同时又要求某参数B的性质为负（－） 比如要求系统既要出现又要不出现；既要高 又要低；既要大又要小等完全相反的需求。 解决物理矛盾的方法——分离
6
创造性人才自我设计
、
、
哲学 理论基础 外语 体能 能力 表达 创新 个性 能力 思维 品质
创 造 力
创新技法和方法
创新技能 基础知识、专业知识、交叉学科知识
7
科学推理型 逻 辑 思 维 ◇组合法 ◇分解法 ◇形态分析法 ◇信息交合法 ◇横向思考法 ◇奥斯本检核表法 ◇5W1H法 ◇和田法
组合型
传 统 创 新 技 法 的 分 类
有序思维型
◇演绎法 ◇归纳法 ◇类比法 ◇自然现象和 科学原理探索法 ◇等价变换法 ◇KJ法 ◇类推法
联想型 非 逻 辑 思 维 ◇形象思维法 ◇灵感启示法 ◇大胆设想法
形象思维型
◇智力激励法 （头脑风暴法） ◇联想法 ◇逆向构思法 ◇特性列举法 ◇缺点列举法 ◇希望点列举法
空间分离
01 02 03 04 07 13 17 24 26 30 膜 分离 抽取 局部质量 非对称 嵌套 逆向思维 多维化 中介物 复制 柔性外壳或薄
拉圾桶
百叶窗
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美国陆军 M270多管火箭炮
M270反装甲子母弹攻击
发射中的M270
正在爆裂的M270子母弹
A. 将物体分割成相互独立的部分； C. 提高物体的分割程度或分散程度；
33
TRIZ理论体系
技 术 系 统 进 化 法则 物场模型分析 最终理想解
. 40个发明原理
产品创新
发明问题解决算法
列举型
8
60
第二部分
创新技法和TRIZ理论
9
TRIZ技法(发明问题解决理论)