TRIZ萃智理论

TRIZ. 发明问题解决理论
TRIZ，中文音译为：萃智；TRIZ，就是“发明问题解决理论”的俄文
首字母对应转换为拉丁字母的缩写；TRIZ ---Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch ,Altshuller被尊称为TRIZ之父。

1946年，前苏联发明家G. S.
Altshuller完成了他的第一项成熟的
发明——在没有潜水服的情况下，从
被困的潜水艇中逃生的方法，也正是
在这一年，TRIZ（发明问题解决理论）
开始萌芽。

1946年之后，Altshuller逐渐展开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？Altshuller坚信这样的发明创造方法一定存在。

在发现从心理学角度不能很好地揭示发明创造的客观规律之后，他逐渐认识到发明的实质就是技术系统发生根本性变化，他因此将注意力转移到专利文献的分析研究上。

他从来自于世界各地的20多万项专利中挑选了4万已产生发明成就的专利开始进行严格分析。

这一工作成果铸就了TRIZ的理论基础，也为日后将要开发的问题解决工具奠定了基础。

Altshuller在研究过程中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、灭亡的过程，都是有规律可循的。

人们一旦掌握这些规律，能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势便成为可能。

以后数十年中，Altshuller穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。

在他的组织参与下，前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析研究了世界200万份发明专利。

经过多年努力，Altshuller及其团队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问题，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TRIZ理论体系。

相对于传统的创新方法，比如试错法，头脑风暴法等，TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。

它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，而不是逃避矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解，而不是采取折衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程，而不再是随机的行为。

实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。

它能够帮助我们系统的分析问题情境，快速发现问题本质或者矛盾，它能够准确确定问题探索方向，不会错过各种可能，而且它能够帮助我们突破思维障碍，打破思维定势，以新的视觉分析问题，进行逻辑性和非逻辑性的系统思维，还能根据技术进化规律预测未来发展趋势，帮助我们开发富有竞争力的新产品。

在前苏联，大多数有工程专业的高等学府，都长期为学生提供TRIZ 理论课程。

TRIZ同时也广泛应用于前苏联的工程领域中。

苏联解体后，随着大批TRIZ理论研究者移居美国等西方国家，TRIZ也在西方迅速流传开，并受到极大重视，而TRIZ的研究与实践随之得以普及和发展。

之后不久，西北欧、美国、日本、台湾等地出现了以TRIZ 为基础的研究、咨询机构和公司，一些大学将TRIZ列为工程设计方法学课程。

经过半个多世纪的发展，如今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。

经过无数实践检验的TRIZ理论，具有工程实用性强等显著特征，如今正在被全世界广泛应用，创造出成千上万项重大发明，为众多知名企业取得了重大的经济效益和社会效益。

TRIZ（萃智）的理论基础和基本思想是：
∙产品或技术系统的进化有规律可循；
∙生产实践中遇到的工程矛盾往复出现；
∙彻底解决工程矛盾的创新原理容易掌握；
∙其他领域的科学原理可解决本领域技术问题；
∙TRIZ的核心是消除矛盾及技术系统进化的原理并建立了基于知识消除矛盾的逻辑化方法，用系统化的解题流程来解决特殊问题或矛盾。

下图为TRIZ的理论体系。

TRIZ（萃智）的基本概念
STC算子：尺寸（S）-时间(T)-成本（C）算子，一种克服思维惯性的方法，它将物体的尺寸、完成功能的时间和成本因素进行一系列变化的思维试验。

S曲线：一个S形状的曲线，表达时间与主要功能参数的关系。

标准解：按照物场模型描述的问题的典型解决方案模型。

裁剪法：一种分析方法，通过裁剪系统的某个组件，然后把该功能重新分配到其他剩余的组件及超系统组件上，来改善技术系统。

参数：表明任何现象、设备或其工作过程中某一种重要性质的量。

如，汽轮机中蒸气的压力、温度等，是该汽轮机蒸汽的参数；电阻、电感和电容，就是电路的参数。

操作空间：矛盾需求必须得到满足的物理空间。

操作时间：矛盾需求必须得到满足的时间段。

产品：执行功能的目标组件。

场：两个物质之间的相互作用。

如：磁场、电场、热场等。

超系统：包含技术系统和与它有关的其它系统的更大的系统。

创新：即在已有的基础上，提出独特的、新颖的且富于成效的见解与思维
创新原理：解决工程问题的一些常用的方法。

多屏幕法：一种克服思维惯性的方法，由技术系统、子系统、超系统以及这三个系统的过去和未来组成九个屏幕，也称为“九屏幕法”。

发明级别：不同的发明可能会对系统、社会、人类等产生不同的影响，按照影响的程度可以把发明分为不同的等级，即发明的级别。

发明问题解决理论：是发明问题解决理论的俄语首字母转换为拉丁字母的缩写。

发明问题解决算法：问题解决工具，把复杂的问题模型转换成标准问题模型，用TRIZ工具能够高效解决。

ARIZ是“发明问题解决算法”的俄语首字母的缩写。

辅助功能：为了更好执行一个基本功能所服务的功能，是支撑基本功能的功能。

根本原因：在因果链中导致结果出现的最初原因。

工程问题：在工程领域出现的技术问题。

工具：执行功能的组件。

功能：研究对象能够满足人们某种需求的一种属性。

功能对象/受体：功能承受者，由于执行功能导致其参数被改变。

功能分类：描述功能的特征。

如有用、有害、中性。

功能分析：是从技术系统抽象的“功能”角度来分析系统，分析系统执行或完成其功能的状况。

功能级别：有用功能的重要程度。

实际作用与所需要的功能参数值之间的比值。

如果实际值＞需要值时，就是过度；如果实际值＜需要值时，定义为不足；如果两个值相等，就定义为正常。

功能载体：实施功能的物体
功能再分配：将被裁剪组件的有用功能分配给系统其它组件。

化学效应：化学领域的科学原理、定律、法则等。

基本功能：与对象的主要目的直接有关的功能，是对象存在的主要理由。

几何效应：在几何学中使用的科学原理、定律、法则等。

技术矛盾：是两个参数之间的矛盾，改善系统的某一个参数，导致另一个参数的恶化。

技术系统：由系统组件组成,为满足人们（社会）的需求而实现某种功能的系统，该系统必须有一个功能是其子系统共同完成的。

技术系统进化法则：技术系统与生物系统一样也有一个进化发展的过程，并且这个进化发展过程是具有一定的规律性的，这些技术系统进化发展的规律就是技术系统进化法则。

技术系统进化趋势：技术系统从一个阶段发展到另一个阶段的发展方向，这些方向是对各种技术系统进行科学统计的结果。

技术预测：是对有关技术发展趋势、技术发明、应用成果及经济前景、社会影响等方面的预测。

技术预测还可以根据技术发展阶段分为基础研究预测、应用研究预测、开发研究预测、生产需求预测等。

价值：对象所具有的功能与获得该功能的全部成本之比。

价值分析：分析技术系统的价值的方法。

金鱼法：金鱼法是一种克服思维惯性的方法，它从幻想式解决构想中区分现实和幻想的部分，再从幻想的部分继续分出现实与幻想两部分，反复进行这样的划分，直到问题的解决构想能够实现时为止。

科学效应：科学原理、定律、法则等。

效应是在特定条件下，在技术系统中自然规律体现的结果，是场（能量）与物质之间相互作用的体现。

效应也可以看作是一种功能，它使用物质、场或二者的组合，将输入作用转换成所需的输出作用。

控制系统：是技术系统的一部分，用来控制技术系统其他部分的功能,如空调系统的恒温调节器。

理想度：有用功能/（有害功能+成本消耗）
理想方法：就是不消耗能量及时间，但通过自身调节，能够获得所需的功能。

理想过程：就是只有过程的结果，而无过程本身，突然就获得了结果。

理想机器：就是没有质量、体积、但能完成所需的工作。

理想物质：就是没有物质，功能得以实现。

理想系统：就是没有实体，没有物质，也不消耗能量，但能实现所有需要的功能。

理想资源：就是存在无穷无尽的资源，供随意使用，而且不必付费。

流程：为达到一定的目的，由一系列顺序动作组成的活动序列矛盾：在事物中存在的既对立又统一的现象。

矛盾矩阵：是一种问题解决工具，由39个通用工程参数构成的39×39矩阵表格，用来查找创新原理编号以解决技术矛盾。

能量源：是技术系统的超系统的组成部分，产生系统运行的能量，比如汽车发动机。

生物效应：生物领域使用的科学原理、定律、法则等。

思维惯性：在过去获得的经验和知识的基础上形成的感性认识，逐渐沉淀成为一种特定的认知模式。

问题情境分析：识别系统以外的环境、情况等限制因素对结果的影响。

物场分析：利用物质和场来描述系统问题的方法叫做物场分析方法，有时也称为物场理论。

物场模型：由两种物质和一种场组成的系统模型。

物场破坏：现有的物场模型存在有害作用，为了消除这种有害作用，而必须采取的动作。

物理矛盾：是针对物体的同一个参数产生两种完全相反的要求而产生的矛盾。

物理效应：物理学领域的科学原理、定律、法则等。

物质：一切物体，如水、空气、人等。

相互作用分析：功能分析的一部分，明确组件模型中各个组件之间的相互作用。

相互作用矩阵：分析系统与超系统中组件之间相互作用的表格。

小人法：一种克服思维惯性的方法，当系统内的某些组件不能完成其必要的功能，并表现出相互矛盾的作用时，用一组小人来代表这些不能完成特定功能的部件。

通过能动的小人实现预期的功能，然后根据小人模型对结构进行重新设计。

因果链：根本原因与结果之间存在的一系列因果关系，构成一条或多条的因果关系链。

因果链分析：通过构建因果链指出事件发生的原因和导致的结果的分析方法。

有害功能：伴随有用功能的产生而出现的，对系统其它组件或
超系统组件产生有害作用的功能。

预测：是人们根据事物之间的相互联系和事物发展的历史资料，利用已经掌握的科学知识和手段，对客观事物的未来发展状况或趋势进行事前分析和推断的方法
元件：是构成技术系统的不能够被继续分割的组成部分
知识库：以科学效应库为基础，包括了多个领域专利产生的解决方案的知识集合。

中性功能：伴随有用功能的产生而出现的，没有对系统其它组件或超系统组件产生有害或者有用作用的功能。

主要功能：与对象的主要目的直接有关的功能，是对象存在的主要理由。

主要功能价值参数：是决定MSPV的客观的技术参数（如物理、化学、几何、生物参数等）。

主要价值参数：对产品价值起主要作用的参数。

主要战略价值参数：反映市场上消费者需求的产品属性。

属性：是指事物（对象）的特质、特征、性质等。

专利：一项发明创造的首创者所拥有的受保护的独享权益
专利规避：以他人专利发明思想的基础，设法经过一定的技术或法律手段的转化应用，从而避开别人的专利束缚。

资源：就是一切可被人类开发和利用的物质.能量和信息的总称。

组件：技术系统的组成部分，也称为子系统。

组件功能：在系统执行功能过程中组件的贡献。

组件价值：组件的功能与其成本的比值。

组件价值分析：分析技术系统及其组件的绝对价值与相对价值的方法。

组件模型：用规范化的功能描述，建立的技术系统所有组件之间的相互作用关系以及如何实现系统功能的图形。

最终理想结果：在最小程度地改变系统的条件下实现技术系统最大程度的自服务。

TRIZ（萃智）的解题模式
使用TRIZ解决问题多多流程大致分为三步：首先将待解决的实际问题转化为TRIZ中的某种通用问题模型，然后利用TRIZ中相应的中间工具，得到TRIZ的经济方案模型。

整个过程的流程如图所示。

TRIZ（萃智）的工具体系
TRIZ（萃智）理论的主要内容
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，TRIZ（萃智）理论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。

TRIZ（萃智）理论体系目前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
TRIZ（萃智）理论中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法。

而对于复杂问题的分析，它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TRIZ （萃智）理论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. 工程矛盾解决原理
不同的发明创造往往遵循共同的规律。

TRIZ（萃智）理论将这些共同的规律归纳成40个发明原理与11个分离原理，针对具体的矛盾，可以基于这些创新原理寻求具体解决方案。

4. 发明问题标准解法
针对具体问题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，直到问题解决。

TRIZ（萃智）理论的研究与应用
TRIZ（萃智）理论以其良好的可操作性、系统性和实用性在全球的创新和创造学研究领域占据着独特的地位。

在经历了理论创建与理论体系的内部集成后，TRIZ（萃智）理论正处于其自身的进一步完善与发展，以及与其它先进创新理论方法的集成阶段，尤其是已成为最有效的计算机辅助创新技术和创新问题求解的理论与方法基础。

经过半个多世纪的发展，TRIZ（萃智）理论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，它实用性强，并经过实践检验，应用领域也从工程技术领域扩展到管
理、社会等方面。

现在TRIZ（萃智）理论在西方工业国家受
到极大重视，TRIZ的研究与实践得以迅速普及和发展。

如今
它已为众多知名企业取得了重大的效益。

创新之术与创新之道
关于创新
创新可以说是当今最热门的话题，但现实的情形是，相当一部分企业天天讲创新、望创新，却往往不知道具体该如何实现创新。

不仅如此，人们对创新还存在着一些误解：把技术创新理解为发明创造，认为不是一般人能做的事情；或者认为创新就是一切推倒重来、从头去做，感觉风险很高，因此对创新的效果持怀疑和排斥态度。

其实，技术创新的含义就是指企业能够创造出自主知识产权的活动，是融通技术和经济――即产品和市场――两个领域的重要元素。

企业的技术创新活动一般包括产品（技术系统）创新、工艺（技术过程）创新、原材料创新等内容；根据创新模式的不同，可分为渐进性创新（改进创新）和根本性创新（原始创新）。

这样的创新，离我们并不遥远，它根植于我们的日常工作，与我们的设计、研发工作息息相关，密不可分。

创新之“术”
在整个产品研发过程中，实现创新的关键是在概念设计（或称方案设计）阶段，此时，能否有效利用各种创新技术进行创新决定了概念设计的成败。

而基于成熟创新理论的CAI技术的出现则为实现快速技术创新提供了前所未有的利器。

许多世界知名企业，如福特、三星、波音等等，都在研发流程中引入了此项技术并获得了巨大成功。

CAI是20世纪90年代初在欧美国家出现的计算机辅助技术，但早期的CAI仅仅是将发明问题解决理论TRIZ的应用进行了电子化，是将发明问题解决理论TRIZ、多工程领域中解决相似技术问题的方法和计算机软件技术的简单结合。

通过广泛的研究，亿维讯创造性地将发明问题解决理论TRIZ、本体论、多工程领域中的创新技法和创新原理、现代设计方法学、自然语言处理技术和计算机软件技术相结合，开发出了革命性的新一代CAI工具――计算机辅助创新设计平
台Pro/Innovator。

作为简单易用的创新工具，Pro/Innovator既继承了TRIZ理论中独特有效的创新技法，又将本体论所特有的描述对象关系的功能应用于行业创新方案库的组织中，使得创新方案的获得更准确更快捷。

在正确地描述问题、创造性地解决问题、客观地评价方案，直至全面地保护创新成果等不同阶段，为普通的研发人员提供了全面的计算机辅助创新解决方案。

这一最新的CAI工具使产品的创新设计不再是少数"创新专家"的专属。

每一位研发人员都可以在自己的设计工作中对不同的问题进行创新实践并取得创新成果。

创新不再像以前那样神秘，它将成为日常工作的组成部分；创新工具也将成为工作中像字处理软件一样不可或缺的工具。

创新之“道”
由国务院发展研究中心承担的国家自然科学基金"八五"重大项目"技术创新研究"的成果表明，企业的研发成果和实践经验是以知识的形式存在于知识库中，企业的智力资产积累越丰富，知识库越充实，则企业的技术创新能力就越强大。

故而笔者的观点是：创新，一定要基于知识进行创新，特别是基于有组织的知识进行创新。

因此，依托CAI技术，把知识作为一种资产来管理和充分利用，让知识为企业创造价值，以此促进技术创新，使企业走上一条可持续发展的道路，实乃企业的技术创新之道。

知识，特别是可以作为企业智力资产的知识，在企业研发中起着极其重要的作用。

企业智力资产包括企业内部的和外部的两部分，也包括物化知识（OA、CAX文档等）和非物化知识（经验、创意、原理、Know-How等）两类。

过去，不少企业已经意识到要对企业内部的智力资产和物化知识加以管理，由此而引入了PDM等管理系统。

但是，由于对非物化知识的忽视，造成企业智力资产大量流失，严重影响了创新的效果；由于对企业外部智力资产借鉴不够，造成创新乏术，甚至造成"创旧"的频频发生。

技术创新之道，必须实现对全范畴企业智力资产的管理。

注重把个体的知识转换成公有的、有组织的、可以共享的知识。

注重把企业内部智力资产条理化、体系化、关联化（建立本体关系），同时注重对外部智力资产的借鉴。

技术创新之道，必须让有组织的知识在企业内部和外部顺利地流动起来，并在流
动的过程中为企业创造价值。

技术创新之道，必须以企业信息化作为基础环境，以计算机辅助创新（CAI）作为必要的工具，以知识集成作为企业信息化的新的发展方向。

可以预见，当中国的制造业企业大力普及CAI并注重企业智力资产管理之日，也就是中国的企业大兴创新之道之时。

设计就是创新
设计就是创新，提高企业的设计能力就是提高企业的技术创新能力。

一定要基于知识进行创新，特别是基于有组织的知识进行创新。

计算机辅助创新是目前中国企业所急需的、目前为止最高效的技术创新之术。

依托CAI技术，把知识作为一种资产来管理和充分利用，是企业的技术创新之道。

企业自主创新之本就是既要有强大的创新之术（创新工具或整体创新解决方案）加以支持，又要制定正确的创新之道（企业战略和创新计划），让知识为企业创造价值，让技术创新能力成为企业的核心竞争力。