技术系统进化法则

（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。
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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。
• 引导人们在各个领域预见并解决新的任务。
S曲线 进化法则
发展方向
解决方案
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TRIZ理论：技术系统进化法则
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S曲线的跃迁－S曲线族
主要 参数
研发极限
最低成本
过时技术
最佳可靠性 最大功效
研发下一代 竞争技术
下一个产品模式 的S曲线
最大性能 能正确工作 能工作
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
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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。
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法则2：技术系统能量传递法则
A技术系统要实现其功能，必须保证：能量 能够从能量源流向技术系统的所有元件。
• 如果技术系统中的某个元 件不接收能量，它就不能 发挥作用，那么整个技术 系统就不能执行其有用功 能，或者有用功能的作用 不足。
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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。
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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
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。
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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。
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S曲线进化法则实例
• 电话的创造与创新
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电视电话
无线电话
有线电话
TRIZ理论：技术系统进化法则
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二、技术系统进化法则
• 技术系统进化法则是TRIZ 理论的核心内容 之一。通常人们常常以“八大法则”概述 技术系统的进化，然而 “八大法则”的内 容又不尽一致。不同观点见下表。
超系统
系统
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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。
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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。
原件 子系统1
子系统n
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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。
• 间接控制——用总电闸控制整条 线路的路灯。
• 引入反馈控制——通过感应光亮度， 控制路灯的开闭。
•自我控制——通过感应光亮度，根 据环境明暗自动开闭并调节亮度。
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法则4：技术系统提高理想度法则
技术系统沿着提高理想度，向最理想系
统的方向进化，代表着所有技术系统进化
B. 可移动性：固定电话 → 子母机 → 手机(直板,折叠,滑盖)
C. 可控性：无控制→直接控制→反馈控制→自我调节
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A、由刚性趋向柔软
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B.提高可移动性
• 技术系统的进化应该沿着系统 整体可移动性 增强的方向发展 。
亿维讯
创新制胜（宇航出版社） 创新40法、 TRIZ 理论全接触
1. 完备性法则， • 提高理想度法则， • 协调性法则， • 提高柔性、移动性和可控性 • 子系统非一致性进化法则， • 向超系统升迁法则， • 向微观系统升迁法则， • 能量传导法则。
1 技术系统的S曲线进化法则 2 提高理想化法则 3 子系统协调性进化法则 4 动态性进化法则 5子系统不均衡进化法则 6 向超系统进化法则 7 向微观级和场的应用进化 8 向自动化方向进化法则
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％
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法则1：完备性法则
该定律是指自治系统包含工作装置、传动、能 源及控制四部分。其中工作装置是直接完成系统 主要功能的部分，传动部分将能源传递到所需要 的位置，能源部分产生系统运行所需要的能量， 控制部分使各部分的参数与行为按需要改变。
控制装置
能量源
动力装置
传输装置
执行装置
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法则的最终方向。 理想化意味着： 系统的质量、尺寸、能量消耗 0 实现的功能数量 ∞
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能量传递法则 实例：
• 收音机在金属屏蔽的环境（如汽 车）中就不能正常工作。在汽车 外加一天线，问题就解决了。
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• B 技术系统的进化应该沿着使能量流动路径缩 短的方向发展，以减少能量损失。
• 实例：用手摇绞肉机代替菜刀剁肉馅。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。
产品
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法则1实例－帆船
帆船完成“货物运输”功能的技术系统
水手
完整的技术系统
风能
帆
桅杆
船体
载物
货物
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完备性法则的作用
• 有助于我们准确地判断，现有的组件集合 是否构成完整的技术系统。提高技术系统 的效率。因为该法则可以帮助我们发现并 消除整个系统中效率低下的某个子系统。
原件
操子作系统层次
超系统层次
子系统1
子系统n
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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。
实例：座椅。
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C. 提高可控性
• 提高可控性是指， 技术系统的进化将 沿着系统内各部件 的可控性增加的方 向发展。
• 银行金库钥匙管理
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实例：照相机的进化。
实例：路灯的进化。
• 直接控制——每个路灯都有开关， 有专人负责定时开闭。
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能量转递的法则的作用
• 懂得了能量传导性法则，就可以在特定阶段 为新技术系统提供最大功率。有助于我们减 少技术系统的能量损失，保证其在特定阶段 提供最大效率。
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法则3：技术系统动态性进化法则
• 技术系统的动态性进化应沿着增加结构柔性、 可移动性、可控性的方向发展，以适应环境状 况或执行方式的变化。 A. 结构柔性：
1）技术系统的S曲线进化法则； 2）提高理想度法则； 3）子系统协调性进化法则； 4）动态性和可控性进化法则； 5）子系统的不均衡进化法则； 6）增加集成度再进行简化的法则； 7）向微观级和增加场应用的法则； 8）减少人工介入的进化法则。
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TRIZ的技术系统八大进化法则
➢ 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。
• 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
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Leabharlann Baidu11
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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
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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
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
1、完备性法则； 2、能量传递法则； 3、动态性进化法则； 4、提高理想度法则； 5、子系统不均衡进化法则； 6、向超系统进化法则； 7、向微观级和场的应用进化
法则； 8、子系统协调性法则 • 向自动化方向进化法则 ；
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技术系统的这八大进化 法则可以应用于产生市 场需求、定性技术预测 、产生新技术、专利布 局和选择企业战略制定 的时机等。它可以用来 解决难题，预测技术系 统，产生并加强创造性 问题的解决工具。
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
和基础 存模型的课题
破
“卓越发明”
性专利
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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：
确地予测产品
t 和技术所处的
发明级别
生命周期阶段
t。
经济收益
t 时间（阶段）
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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；
• 指导创造者在产品的各个阶段决策制定
新产品模式
时间
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TRIZ理论：技术系统进化法则
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产品技术系统进化的例子
洗涤 效果
研发 极限
化学作用原理
超声波作用原理
海尔 无洗衣粉
洗衣机
前人预测: 1997
SANYO: 2001
时间
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TRIZ理论：技术系统进化法则