技术系统进化法则
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第二章 技术系统进化法则
31 技术系统的概念 2 技术系统的S－曲线 3 技术系统的八大进化法则
34 基于技术系统进化法则的预测
内蒙古科技大学： 闫炳文
基于TRIZ的技术创新分级
1级（Level 1）：通常的设计问题，或对已有系统的简单改进。设计人 员自 身 经验即可解决，不需要创新。大约32% 的解属于该范围。
原件 子系统1
子系统n
内蒙古科技大学： 闫炳文 2020/1/21
操作 系统
超系统
5
技术系统的概念
（2）系统有一定的结构（层次）。一个系统是其构成 要素的集合，这些要素相互联系、相互制约。系统内 部各要素之间相对稳定的联系方式、组织秩序及失控 关系的内在表现形式，就是系统的结构。例如钟表是 由齿轮、发条、指针等零部件按一定的方式装配而成 的，但一堆齿轮、发条、指针随意放在一起却不能构 成钟表。
超系统
系统
内蒙古科技大学： 闫炳文
7
2020/1/21
技术系统实例：帆船
• 完成“运输货物”这一功能的技术系统由四部分组成。
系统名称：帆船 系统组件（子系统）：水手、帆、桅杆、船体 超系统组件：风能、货物等。
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/1/21
技术系统的进化
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。
和基础 存模型的课题
破
“卓越发明”
性专利
内蒙古科技大学： 闫炳文
3
2020/1/21
技术系统的概念
技术系统（系统）概念的定义和其特征的描述， 目前尚无统一规范的定论。
系统是由一些相互联系、相互制约的若干组成部 分结合而成的、具有特定功能的一个有机整体 （集合）。我们可以从三个方面理解系统的概 念：
成堆工作量， 只有功能模型 的课题
有许多不确定 的因素，结构 和功能模型都 无先例的课题
发明等级及其特征
各个发明等级的特征
问题来源及解题所需 困难
知识范围
程度
转换 规律
问题明显且解题容易； 课题
基本专业培养
没有
冲突
在相应工程 参数上发生 显著变化
存在于系统中的问题 不明确； 传统的专业培训
标准 选择常用的 问题 标准模型
技术系统进化指实现系统功能的技术从低级向高 级变化的过程，并且进化是有规律的。
最理想的技术系统：“它既不消耗任何资源，但 却能够实现所有必要的功能”（作为物理实体它 并不存在）。
技术系统是沿着提高其理想程度，向最理想系统
的方向进化。
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/1/21
什么是S曲线
• 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。
确地予测产品
t 和技术所处的
发明级别
wk.baidu.com
生命周期阶段
t。
经济收益
t 时间（阶段）
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/1/21
S曲线的意义
• 描述了技术系统的完整生命周期，描述了技
术系统一般发展规律；
• 帮助创造者确定系统的发展阶段，指导产品 或技术设计和研发的方向；
解题后引起的变化
在相应特性上产生明显 的变化
在作用原理不变的情况 下解决了原系统的功能 和结构问题
课题 比例
80％
通常由其他等级系统 和其他行业的知识中 衍生而来；发展和集 成的创新思想
非 标准 问题
来源于不同的知识领 复杂 域（全社会的知识）； 问题 渊博的知识和脱离传 统概念的能力
利用集成方 在转变作用原理的情况 16％
2级（Level 2）：通过解决一个技术冲突对已有系统进行少量的改进 。采用行 业中已有的方法即可完成。解决该类问题的传方法是折衷法。大约有45%的解 属于该范围。
3级（Level 3）：对已有系统有根本性的改进。要采用本行业以外已有的方法解 决，要解决冲突。大约有18%的解属于该范围。
4级（Level 4）：采用全新的原理完成已有系统基本功能的新解。解的发现主要 是从科学的角度而不是从工程的角度。大约有 4%的解属于该类。
法解决发明 下使系统成为有价值的、
问题
较高效能的发明
运用效应知 使系统产生极高的效能、 3％
识库解决发 并将会明显地导致相近
明问题
技术系统改变的“高级
发明”
第五级 没有最初目标， 来源或用途均不确定， 独特异 科学和技术 使系统产生突变、并将 1％
新发现 也没有任何现 （运用全人类的知识） 常问题 上的重大突 会导致社会文化变革的
原件
操子作系统层次
超系统层次
子系统1
子系统n
内蒙古科技大学： 闫炳文 2020/1/21
系统
系统层次
超系统
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技术系统的概念
（3）系统有一定的功能，或者说系统要有一定的目的性 。 系统的功能是指系统与外部环境相互联系和相互作 用中表现出来的性质、能力、和功能。例如信息系统 的功能是进行信息的收集、传递、储存、加工、维护 和使用，辅助决策者进行决策，帮助企业实现目标。
• 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。
成熟期
衰退期
成长期
婴儿期
2020/1/21
TRIZ理论：技术系统进化法则
11
内蒙古科技大学： 闫炳文
11
2020/1/21
技术系统进化不同阶段的特征
性能参数
3
2
4
• 通过性能参数
1
专利数量
随时间变化的 t 规律，可以准
5级（Level 5）：罕见的科学原理导致一种新系统的发明。大约有1%属于该 类
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/1/21
发明 等级
第一级 合理化
建议 第二级 适度新 型革新
第三级 专利
第四级 综合性 重要专 利
原始状况
带有一个通用 工程参数的课 题
带有数个通用 工程参数、有 结构模型的课 题
（1）系统是由若干要素（部件）组成的有机体；
（2）系统有一定的结构；
（3）系统有一定的功能，或者说系统要有一定的
目的性。
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/1/21
技术系统的概念
（1）系统是由若干子系统组成的。子系统由元 件和操作构成。 如运算器、控制器、存储器 、输入/输出设备组成了计算机的硬件系统， 而硬件系统又是计算机系统的一个子系统。
TRIZ技术系统进化理论指出： 技术系统一直处于进化之中，解决 技术系统矛盾是进化的推动力。 所有技术系统的进化都遵循一定的 客观规律。
内蒙古科技大学： 闫炳文
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技术系统进化的S曲线
产品都是由多个系统组成技术系统。
每个技术系统、子系统的进化一般都要经历S－曲 线所示的四个阶段：婴儿期－成长期－成熟期－ 退出期
31 技术系统的概念 2 技术系统的S－曲线 3 技术系统的八大进化法则
34 基于技术系统进化法则的预测
内蒙古科技大学： 闫炳文
基于TRIZ的技术创新分级
1级（Level 1）：通常的设计问题，或对已有系统的简单改进。设计人 员自 身 经验即可解决，不需要创新。大约32% 的解属于该范围。
原件 子系统1
子系统n
内蒙古科技大学： 闫炳文 2020/1/21
操作 系统
超系统
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技术系统的概念
（2）系统有一定的结构（层次）。一个系统是其构成 要素的集合，这些要素相互联系、相互制约。系统内 部各要素之间相对稳定的联系方式、组织秩序及失控 关系的内在表现形式，就是系统的结构。例如钟表是 由齿轮、发条、指针等零部件按一定的方式装配而成 的，但一堆齿轮、发条、指针随意放在一起却不能构 成钟表。
超系统
系统
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/1/21
技术系统实例：帆船
• 完成“运输货物”这一功能的技术系统由四部分组成。
系统名称：帆船 系统组件（子系统）：水手、帆、桅杆、船体 超系统组件：风能、货物等。
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/1/21
技术系统的进化
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。
和基础 存模型的课题
破
“卓越发明”
性专利
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/1/21
技术系统的概念
技术系统（系统）概念的定义和其特征的描述， 目前尚无统一规范的定论。
系统是由一些相互联系、相互制约的若干组成部 分结合而成的、具有特定功能的一个有机整体 （集合）。我们可以从三个方面理解系统的概 念：
成堆工作量， 只有功能模型 的课题
有许多不确定 的因素，结构 和功能模型都 无先例的课题
发明等级及其特征
各个发明等级的特征
问题来源及解题所需 困难
知识范围
程度
转换 规律
问题明显且解题容易； 课题
基本专业培养
没有
冲突
在相应工程 参数上发生 显著变化
存在于系统中的问题 不明确； 传统的专业培训
标准 选择常用的 问题 标准模型
技术系统进化指实现系统功能的技术从低级向高 级变化的过程，并且进化是有规律的。
最理想的技术系统：“它既不消耗任何资源，但 却能够实现所有必要的功能”（作为物理实体它 并不存在）。
技术系统是沿着提高其理想程度，向最理想系统
的方向进化。
内蒙古科技大学： 闫炳文
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什么是S曲线
• 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。
确地予测产品
t 和技术所处的
发明级别
wk.baidu.com
生命周期阶段
t。
经济收益
t 时间（阶段）
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/1/21
S曲线的意义
• 描述了技术系统的完整生命周期，描述了技
术系统一般发展规律；
• 帮助创造者确定系统的发展阶段，指导产品 或技术设计和研发的方向；
解题后引起的变化
在相应特性上产生明显 的变化
在作用原理不变的情况 下解决了原系统的功能 和结构问题
课题 比例
80％
通常由其他等级系统 和其他行业的知识中 衍生而来；发展和集 成的创新思想
非 标准 问题
来源于不同的知识领 复杂 域（全社会的知识）； 问题 渊博的知识和脱离传 统概念的能力
利用集成方 在转变作用原理的情况 16％
2级（Level 2）：通过解决一个技术冲突对已有系统进行少量的改进 。采用行 业中已有的方法即可完成。解决该类问题的传方法是折衷法。大约有45%的解 属于该范围。
3级（Level 3）：对已有系统有根本性的改进。要采用本行业以外已有的方法解 决，要解决冲突。大约有18%的解属于该范围。
4级（Level 4）：采用全新的原理完成已有系统基本功能的新解。解的发现主要 是从科学的角度而不是从工程的角度。大约有 4%的解属于该类。
法解决发明 下使系统成为有价值的、
问题
较高效能的发明
运用效应知 使系统产生极高的效能、 3％
识库解决发 并将会明显地导致相近
明问题
技术系统改变的“高级
发明”
第五级 没有最初目标， 来源或用途均不确定， 独特异 科学和技术 使系统产生突变、并将 1％
新发现 也没有任何现 （运用全人类的知识） 常问题 上的重大突 会导致社会文化变革的
原件
操子作系统层次
超系统层次
子系统1
子系统n
内蒙古科技大学： 闫炳文 2020/1/21
系统
系统层次
超系统
6
技术系统的概念
（3）系统有一定的功能，或者说系统要有一定的目的性 。 系统的功能是指系统与外部环境相互联系和相互作 用中表现出来的性质、能力、和功能。例如信息系统 的功能是进行信息的收集、传递、储存、加工、维护 和使用，辅助决策者进行决策，帮助企业实现目标。
• 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。
成熟期
衰退期
成长期
婴儿期
2020/1/21
TRIZ理论：技术系统进化法则
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内蒙古科技大学： 闫炳文
11
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技术系统进化不同阶段的特征
性能参数
3
2
4
• 通过性能参数
1
专利数量
随时间变化的 t 规律，可以准
5级（Level 5）：罕见的科学原理导致一种新系统的发明。大约有1%属于该 类
内蒙古科技大学： 闫炳文
2
2020/1/21
发明 等级
第一级 合理化
建议 第二级 适度新 型革新
第三级 专利
第四级 综合性 重要专 利
原始状况
带有一个通用 工程参数的课 题
带有数个通用 工程参数、有 结构模型的课 题
（1）系统是由若干要素（部件）组成的有机体；
（2）系统有一定的结构；
（3）系统有一定的功能，或者说系统要有一定的
目的性。
内蒙古科技大学： 闫炳文
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技术系统的概念
（1）系统是由若干子系统组成的。子系统由元 件和操作构成。 如运算器、控制器、存储器 、输入/输出设备组成了计算机的硬件系统， 而硬件系统又是计算机系统的一个子系统。
TRIZ技术系统进化理论指出： 技术系统一直处于进化之中，解决 技术系统矛盾是进化的推动力。 所有技术系统的进化都遵循一定的 客观规律。
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/1/21
技术系统进化的S曲线
产品都是由多个系统组成技术系统。
每个技术系统、子系统的进化一般都要经历S－曲 线所示的四个阶段：婴儿期－成长期－成熟期－ 退出期