创新理论与应答案

《创新理论与应用》期末考试试题A卷标准答案及评分细则

一、填空题（每空2分，共20分）

1. 任何一个系统，经过分解后，其底层的功能，都可以分解为三个基本元素物质1 、物质2和场；将相互作用的三个基本元素进行有机组合将形成一个功能。

2. 表达一个系统的功能，可以用反应式和三角形两种形式。

3.在发生相变时，体积不变化的情况下，也不伴随热量的吸收和释放，只是热容量、热膨胀系数和等温压缩系数等的物理量发生变化，这一类变化称为二级相变。

4.系统受外界激励，作强迫振动时，若外界激励的频率接近于系统频率时，强迫振动的振幅可能达到非常大的值，这种现象叫共振。

二、名词解释（每题3分，共30分）

1. 技术矛盾：技术矛盾指当技术系统的某一个特性或参数得到改善的同时，导致另一个特性或参数发生恶化而产生的矛盾。

2. 场：指物质间相互作用。

3. HOW TO模型：指通过构建系统的抽象功能模型，明确系统所处的生命周期阶段、组成部分及相互作用，用功能模型全面地描述和理解系统。

4. 空间分离：是将矛盾双方在不同的空间上分离开来，以获得问题的解决或降低问题解决的难度。

5. 条件分离原理：将矛盾双方在不同的条件下分离开来，以获得问题的解决或降低问题的解决难度。

6. 动态特性原理：调整物体或环境的性能，使其在工作的各阶段达到最优状态，分割物体，使其各部分可以改变相对位置，如果一个物体整体是静止的，使之移动或可动。

7. 物-场分析方法：指从物质和场的角度来分析和构造最小技术系统的理论和方法学。

8、压磁效应：铁磁性材料受到机械力的作用时，它的内部产生应变，从而产生应力，导致磁导率发生变化的现象。

9、多屏幕方法：是指在分析和解决问题的时候，不仅要考虑当前的系统，还要考虑它的超系统和子系统；不仅要考虑当前系统的过去和将来，还要考虑超系统和子系统的过去和将来。

10、技术系统：完成某个特定功能或职能的各个事物的集合。

三、简答题（共50分）

1．TRIZ理论包含的九把利剑是什么？(12分)

(1)八大进化法则，用来预测技术系统的进化模式；

(2) 最终理想解，它是通向胜利之桥的桥墩；

(3) 40个发明原理，由根里奇.阿奇舒勒及其团队总结250万份发明专利得到的发明规律；

(4) 39个工程参数和矛盾矩阵，是化解矛盾的发明工具；

(5) 物理矛盾和四大分离原理；

(6) 物－场模型分析，即用于建立与系统问题相关的功能模型；

(7) 发明问题的76标准解法，可将标准问题在一两步中快速解决；

(8)发明问题解决算法（ARIZ)，为非标准问题提出的一套解决算法；

(9)科学效应和现象知识库。

2．什么是理想度？怎样应用法则，提高理想度？(12分)

答：一个技术系统在实现功能时，具有有用功能和有害功能。系统的理想度定义为所有有用功能与有害功能和成本之和的比值。技术系统改进的一般方向是最大化理想度比值，努力提升其理想度水平。所谓技术系统的理想度法则是指技术系统朝着提高系统理想度的方向进化。

按理想度概念，最理想的技术系统应该是：该系统作为物理实体并不存在，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。这是技术系统理想化的最终结果。我们引导出一个极具建设性的概念“理想机器”，理想机器是这样一种解决方式：当达到理想结果时，机器本身并不存在。或者：当主要有效功能达到时，花费为零。这里指的是：机器应当为零重量，零尺寸、零价值、能量的零需求等等。

3. 空间维数变化原理的具体方法有哪些？请举例说明。(12分)

（1）将物体变为二维（如平面）运动，以克服一维直线运动或定位的困难；或过渡到三维空间运动以消除物体在二维平面运动或定位的问题

例如：螺旋楼梯可以减少占地面积；多轴联动数控机床。

（2）单层排列的物体变为多层排列

例如：立交桥；印刷电路板的双层芯片。

（3）将物体倾斜或侧向放置

例如：自动垃圾卸载车。

（4）利用给定表面的反面

例如：双面的地毯；两面穿的衣服；双面胶。

（5）利用照射到邻近表面或物体背面的光线

例如：在花房朝北的区域加一个反射镜来反射太阳光，以改善此区域白天的光照效果；苹果树下的反射镜。

4、有效作用的连续性原理的具体方法有哪些？请举例说明。(6分)

（1）物体的各个部分同时满载持续工作，以提供持续可靠的性能

例如：汽车在路口停车时，飞轮储存能量，以便汽车随时启动；连续弯折钢丝，以使其折断；按时缴纳手机花费。

（2）消除空闲和间歇性动作

例如：后台打印，不耽误前台工作；工厂的倒班制度。

5．动态性进化法则具体包括哪些法则？请举例说明任意一个法则的实际应用。(8分) 答：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

清扫工具进化。进化路径是：扫帚→吸尘器→清扫机器人。