2013-2014第二学期
《创新思维方法与训练》试卷
院（部）：管理工程学院
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TRIZ理论
TRIZ是俄文英译的缩写，可以翻译为发明问题的解决理论。是由前苏联发明家阿奇舒勒在1946年创立的，因而阿奇舒勒也被尊称为TRIZ理论之父。TRIZ理论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，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。它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。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理论被公认为是使人聪明的理论。
1946年，阿奇舒勒领导前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析了世界近250万份高水平的发明专利，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。
TRIZ理论的基本内容
矛盾。TRIZ理论认为，创造性问题是指包含至少一个矛盾的问题。当技术系统某个特性或参数得到改善时,常常会引起另外的特性或参数劣化，该矛盾称为“技术矛盾”。解决技术矛盾问题的传统方法是在多个要求间寻求“折中”，也就是“优化设计”，但每个参数都不能达到最佳值。而TRIZ则是努力寻求突破性方法消除冲突，即“无折中设计”。TRIZ的另一类矛盾是“物理矛盾”：系统同时具有矛盾或相反要求的状态。例如，软件应该容易使用，但同时需要许多复杂功能和选项。在TRIZ中，工程中所出现的种种矛盾可以归结为3类：一类是物理矛盾，一类是技术矛盾，一类是管理矛盾。通俗来讲，物理矛盾就是指系统(系统指的是机器、设备、材料、仪器等的统称)中的问题是由1个参数导致的。其中的矛盾是，系统一方面要求该参数正向发展，另一方面要求该参数负向发展；技术矛盾就是指系统中的问题是由2个参数导致的，2个参数相互促进、相互制约；管理矛盾是指子系统之间产生的相互影响。
39个通用参数 。TRIZ的发明者阿奇舒勒通过对大量发明专利的研究，总结出工程领域内常用的表述系统性能的39个通用参数，通用参数一般是物理、几何和技术性能的参数。尽管现在有很多对这些参数的补充研究，并将个数提高到了50多个，但在这里我们仍然只关心核心的这39个参数。39个工程参数中常用到运动物体与静止物体2个术语，运动物体是指自身或借助于外力可在一定的空间内运动的物体；静止物体是指自身或借助于外力都不能使其在空间内运动的物体。 负向参数指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变差。如子系统为完成特定的功能所消耗的能量越大，则设计越不合理。 正向参数指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变好。如子系统可制造性指标越高，子系统制造成本就越低。
40个创新原则 。阿奇舒勒工作的结果是每个科学家不必研究所有的专利来寻找解决问题的方法。研究者只需看清矛盾，用相关内容找到解决问题的方法。为了解决矛盾矩阵中每个参数对应构成的矛盾，TRIZ提供了40个解决这些矛盾的创新原则，如分类、抽取、联合等。在附录中纵向参数10 和横向参数33 组成的矛盾有4个解决原则：1-分离；28-机械系统的替代；3-局部质量改善；25-自我服务。
解决物理矛盾的分离原则 。对于物理矛盾的解决，TRIZ提供了4个分离原则：空间分离，时间分离，条件分离，整体与部分分离。分离原理简单说来可以归纳为4大分离原理和11种分离方法。 物理矛盾的11种分离方法： （1）矛盾特性的空间分离。（2）矛盾特性的时间分离。 （3）将同类或异类系统与超系统结合。 4）将系统转换为反系统，或将系统与反系统相结合。（5）系统具有一种特性，其子系统有其相反的特性。（6）将系统转换到微观级系统。（7）系统中的状态交替变化。 （8）系统由一种状态转换为另一种状态。（9）利用系统状态变化所伴随的现象。 （10）以具有两种状态的物质代替具有一种状态的物质。（11）通过物理和化学的转换使物质状态转换。
76个标准解决方法 。在物-场模型分析的应用过程中，由于所面临的问题复杂又包含广泛，物-场模型的确立、使用有相当的困难，所以TRIZ理论为物-场模型提供了成模式的解法，称为标准解法，共76个，标准解法通常用来解决概念设计的开发问题。76个标准解决方法可分为5类：建立或破坏物质场；开发
物质场；从基础系统向高级系统或微观等级转变；度量或检测技术系统内一切事物；描述如何在技术系统引入物质或场。发明者首先要根据物质场模型识别问题的类型，然后选择相应的标准方法解。
分离。分离原理是TRIZ针对物理矛盾的解决而提出的，主要内容就是将矛盾双方分离，分别构成不同的技术系统，以系统与系统之间的联系代替内部联系，将内部矛盾外部化。
创新等级。当阿奇舒勒对250万个专利进行研究时，发现可以根据创新程度的不同，将这些专利技术解决方法分为5个“创新等级”。
TRIZ的一个基本观点是“系统是朝着不断增加的理想状态进化的”。技术系统理想状态包括3个方面内容：①系统的主要目的是提供一定功能。传统思想认为，为了实现系统的某种功能，必须建立相应的装置或设备；而TRIZ则认为，为了实现系统的某种功能不必引入新的装置和设备，而只需对实现该功能的方法和手段进行调整和优化。②任何系统都是朝着理想化方向发展的，也就是向着更可靠、简单有效的方向发展。系统的理想状态一般是不存在的，但当系统越接近理想状态，结构就越简单、成本就越低、效率就越高。③理想化意味着系统或子系统中现有资源的最优利用。技术系统的主要目的是提供一定功能。传统思想认为“为了得到这样和那样的功能，就必须建立这样和那样的装置或设备。”TRIZ则认为“为了得到这样和那样的功能，而不对系统引入新的装置和设备。”任何技术系统都是朝着理想化发展，也就是更为可靠、简单、有效。理想系统是不存在的，但当技术系统越接近理想状态时就越简单、成本越低效率也更高。理想化也意味着系统或子系统中现有资源的最大化利用。
