1.3 系統化創新方法理論體系的發展趨勢

TRIZ以“理想化的方向”“系統化的流程”以及“結構化的知識庫”為基本特征，能夠在相對較短的時間內，為現實工程問題提供批量概念解決方案，得到工程師和研究者們的廣泛關注。TRIZ理論在全球的研究和傳播已有數十年，在我國各省市的推廣和應用也有十余年，其在實際工程問題解決過程中發揮的積極作用已經得到充分報道（Jafari,2013; Vargas,2012），與此同時，對TRIZ理論反思和改進的腳步也從未停歇。本節從以下三個角度，描繪系統化創新方法理論體系的發展趨勢。

1.3.1 TRIZ解題流程的標準化

TRIZ提供了大量的分析、解決工程問題的工具（例如功能分析、裁剪、矛盾矩陣、物—場模型及標準解，等等），應該以怎樣的流程應用這些工具，才能使得效果最好、效率最高？許多研究者致力于回答這個問題，本節具體介紹阿奇舒勒本人開發的發明問題解決算法（英文簡稱ARIZ）以及其他研究者的成果。

TRIZ認為，解決某個創新問題的困難程度，取決于對該問題描述的標準化程度，這也是TRIZ各基本工具將特殊問題轉化為標準問題的指導思想。然而，如果一個創新問題過于復雜，難以簡單地運用矛盾分析或者物—場模型的構建來進行標準化，又該如何處理？這樣復雜的問題恰恰是日常實踐中大量出現的，為了解決這樣的問題，阿奇舒勒開發了發明問題解決算法（algorithm for inventive-problem solving，簡寫為ARIZ），它整合了TRIZ中許多概念和方法，通過系統的、邏輯化的思維方式，層層深入，抽絲剝繭，將非標準問題轉化、拆解，轉化為標準問題，然后應用標準解法來獲得解決方案。

ARIZ最初由阿奇舒勒于1956年提出，自其誕生后，阿奇舒勒本人和若干TRIZ專家們一直在不斷對其進行完善和修訂。ARIZ有許多個版本，ARIZ-85C是阿奇舒勒本人開發的最后一個版本，最為經典。后來，其他TRIZ專家和商業公司陸續推出ARIZ的新版本，每一個新版本都有提升和改進，其解決問題的基本思路一致，只是步驟有所不同。具體內容，讀者可查閱相關出版物或搜索網站。

阿奇舒勒的本意是嘗試提出ARIZ來規范TRIZ各工具的使用流程，但是ARIZ卻逐步陷入愈發煩瑣、晦澀難懂的境地，令使用者望而卻步。但是在實際TRIZ推廣培訓和工程問題解決過程中，一個清晰的標準化流程是必不可少的。姚威、韓旭、儲昭衛等（2017）提出TRIZ的標準化解題流程如圖1.4所示。

該流程經過實踐檢驗，具有清晰的邏輯和良好的操作性。共分為四大步驟，分別是問題描述、問題分析、問題解決和方案匯總，四個步驟前后承接，相輔相成，以問題分析和問題解決為核心，具體如下：

首先，在問題描述階段。先要明確工程系統的主要功能（要求用SVOP的格式，也即“系統—動作—對象—參數”的結構），然后用文字以及圖示化的語言詳細描述目標系統的工作原理，問題出現的具體時間和條件，以及對新系統的定量化要求。規范化的問題描述是有效分析問題的前提條件。

其次，問題分析則有序應用TRIZ提供的功能分析、因果分析、資源分析三大分析工具，確定問題突破點。其中功能分析的主要目的是在系統、子系統以及超系統層面，明確系統中包含的組件以及作用對象等，構建彼此的功能和結構關系，畫出功能模型圖，找到系統中需要重點解決的負面功能；而因果分析通過原因軸和結果軸的構建，明確系統中問題產生的前因后果的邏輯關系，尋求問題產生的根本原因；資源分析則通過對系統中已有以及潛在資源的充分挖掘，引入資源、解決問題，提高系統的理想度。三大分析密切承接，分析結束后，綜合確定問題的突破點2～5個。

再次，將圍繞問題突破點綜合運用TRIZ多種工具產生批量創新性解決方案。其中，最左面的工具集（系統裁剪、物—場模型及標準解、功能分析及屬性分析等工具）將通過裁剪、TRIZ提供的標準解以及科學效應庫等改善或消除系統中的負面功能；中間的工具集是技術矛盾或者物理矛盾的解決，首先要選取某一個問題突破點，分析其中存在的技術矛盾或者背后的物理矛盾，然后查詢矛盾矩陣（發明原理）或者分離原理產生概念解決方案；最右側的工具集包括S曲線及若干進化法則、理想化最終結果以及創新思維，能夠打破工程師的思維定式，使得系統的理想度不斷提升。

最后，方案匯總步驟能清晰地梳理問題解決過程中產生的多種方案，從成本高低、可靠性高低及實現的難易程度三個維度進行評估，優中選優，最終形成綜合解決方案，并在實施過程中不斷收集反饋信息，形成持續改進的良好循環。

1.3.2 TRIZ與其他創新方法的集成應用

TRIZ作為創新方法工具被廣泛地適用于各行業領域，也取得了良好的效果。但TRIZ工具種類繁多且各具特點，想要更好地發揮其功能，需要依靠使用者根據具體問題結合不同的工具來實現。為了提升TRIZ工具的使用效率，關于TRIZ適用領域和使用方法的研究獲得了不少關注。本節結合TRIZ集成其他創新方法進行應用的熱點文獻，討論TRIZ與其他創新方法集成應用的效率和適用性。

1.3.2.1 TRIZ與其他創新方法集成應用概覽

Spreafico（2016）從兩百多個TRIZ期刊和TRIZ相關的國際會議中得到應用案例，發現TRIZ可用于質量改善、降低污染、新產品開發、提高生產率、產品創新、節能安全改善、降成本等多個領域，在一件新產品的創意產生、概念設計、細節設計、準備投放市場各個階段都可以使用TRIZ工具，而矛盾和發明原理則是最受青睞的TRIZ工具，TRIZ還可以與QFD（質量功能展開）、FEMA（失效模式及其后果分析）、專利庫、TOC（約束理論）、FTA（故障樹分析）、六西格瑪等工具集成使用。然而Spreafico本人也指出，該研究存在選用數據來源期刊比較單一的弊病。為了避免單一期刊導致行業差異對統計結果產生影響，Chechurin（2016）分析了約100篇高被引文獻發現，TRIZ主要應用于產品設計信息處理領域，矛盾分析是最流行的TRIZ工具，而針對某個特定領域進行集成應用則是TRIZ的最佳使用方法。Chechurin發現，TRIZ使用頻次最高的領域是信息處理；其次是工程設計方法[包括AD（公理設計）,DFMA（面向制造和裝配的設計）等]；再次是創新工具以及QFD等。值得一提的是，Chechurin認為，TRIZ當前最重要且呈現上升趨勢的使用領域是信息處理，主要包括：text mining（文本挖掘）,big dataliterature based discovery（基于大數據文獻的發現）,patent text processing（專利文本處理）,patent classification（專利分類）專利語義分析等。

Ilevbare（2013）通過網站在線的方式發出問卷，針對正在學習或者應用TRIZ者進行了調查。Ilevbare認為TRIZ能使人們更好地獲得解決問題的途徑，避免了頭腦風暴式的嘗試，促進了新概念新方案的質量與數量，提高了識別和解決問題的速度。指出學習和應用TRIZ存在的挑戰：方法論的復雜性缺乏標準，容易被人質疑效果，從而難以在組織中推行文化差異（俄羅斯和西方）。正是這些挑戰，導致作者不太看好TRIZ的應用前景，而TRIZ未來發展的出路主要是集成應用和非技術領域。從上述研究者的研究結果來看，通常與TRIZ集成應用的工具主要有QFD（質量功能展開）、AD（公理設計）、FMEA（失效模式及后果分析）、FIT（故障樹）、Kano等工具。

1.3.2.2 TRIZ與QFD集成應用

QFD（質量功能展開）是1972年由日本山梨大學赤尾洋二教授發布的一種面向產品設計規劃等部門的用于確定產品設計質量特性的工具。質量功能展開（QFD）主要包含三個部分，即：質量展開（QD）、價值工程（VE）、質量表/質量屋（HOQ）。QFD是一種基于顧客需求驅動的產品開發和目標明確的工作協調方法，能夠保證產品開發的質量并對資源進行優化的設計技術和系統工程方法（熊偉，2005）。

可以發現，TRIZ主要關注產品和產品研發中存在的問題，而QFD則關注產品特性與產品元件的對應關系。將QFD與TRIZ集成的優點在于把TRIZ工具強大的解決技術問題的能力與QFD將產品特性與元器件對應的功能相結合，從而開發高質量產品，搭建了從“產品”到“服務”的橋梁。

Kim（2012）就利用TRIZ和QFD集成開發了一個新產品服務系統，新系統能夠有效避免老系統只關注個別領域特性且質量不足的問題，主要步驟如下：

（1）調查顧客需求，將顧客需求轉化為服務項目；

（2）將子服務項目轉化為功能，同時，將功能與子系統進行關聯；

（3）將子系統轉換為參數，確定參數的變化關系，再應用矛盾矩陣等TRIZ工具產生新的服務概念；

（4）評價選擇。

Sakao（2007）針對產品的環境特性問題提出了一種集成了QFD、TRIZ和LCA（生命周期評價）的通用設計方法，克服了傳統eco-design（生態設計）工具對產品開發和解決問題幫助有限的弱點，具體步驟如圖1.5所示。

通過上述步驟，Sakao發現，通過QFD、TRIZ和LCA的集成應用可以解決具體的設計問題，有效地突出并解決產品設計中面臨的環境因素。可以發現，三者的集成應用比單純的指導性的原則和建議性的方法論要實用得多，也優于三種設計工具單獨使用的效果，同時也印證了Spreafico等人關于TRIZ集成其他工具應用的效果要好于單獨使用的結論。Yeh（2011）同樣針對產品設計中的環境友好節能高效等特點，利用QFD和TRIZ結合提出了產品設計和改善的思路，作者還將QFD參數對應到FEMA中考察了產品的可靠性。

Kim和Sakao對TRIZ的集成應用主要利用了矛盾矩陣這個TRIZ最重要的工具，實際上TRIZ的其他工具也可與QFD進行集成應用。早在這之前，Solomani（2004）就嘗試將產品進化曲線與QFD相結合用于產品預研制改善，從而開發出更加超前、更加理想化的新產品，具體步驟如下：

階段1：進化曲線展開

①制訂基本目標；

②基于專利和可用信息，定位產品屬于哪個階段；

③找出合適的進化法則，尋求改善方向。

階段2：產品開發過程

①顧客需求調查；

② QFD展開，對調查到的需求進行評價等；

③概念設計完成，確定設計部分的元件和相關特性；

④確定具體目標和目標元件價值；

⑤產品最終定型。

此外，TRIZ和QFD集成的另一個特點是應用領域廣泛，除了上述提到的有針對性的開發產品的案例之外，還有完全開發新產品的案例。Frizziero（2014）利用TRIZ和QFD進行一項壓力控制系統的開發，改善了其安全性和可靠性，但作者省略了QFD的服務參數向TRIZ功能參數的轉換過程，使讀者學習產生了一定困擾。Melemez（2013）針對適應土耳其黑海附近地區的森林設計了一種森林原木運輸車，作者給出了通過QFD收集需求，再用TRIZ解決問題全過程，從顧客需求到技術參數的轉換過程尤其值得作為參考。

TRIZ與QFD集成應用的難點在于從QFD的需求參數向功能特性的轉換。Shahin（2016）就針對質量屋“whats”中的矛盾問題提出了一個轉換矩陣，從而將顧客需求參數的關系轉換為技術矛盾。除了轉換矩陣存在的障礙之外，精確識別顧客需求是保證技術參數正確的前提。Yamashina（2002）曾針對這一問題引入了層次樹等工具開發了新的QFD與TRIZ結合機制，在QFD端將功能參數以因果鏈的“功能樹”和“組件樹”形式展開，突出了產品改善和設計的重點，優化后的產品設計流程能夠顯著提升創新績效。類似地，Su（2007）引入了模糊QFD來分析顧客不精確的要求和服務質量決定性因素之間的關系，從而識別對顧客滿意度起決定性的因素，以便于識別重要功能參數。

以上QFD和TRIZ的集成應用主要是產品開發和改善階段，而Ionica（2014）將TRIZ和QFD的集成應用拓展產品從開發使用到終結的全生命周期過程。朱蘭質量螺旋是從產品市場研究開始到服務再到市場研究的全周期的螺旋式上升的質量管理模型，Ionica等人曾給出了一套基于朱蘭質量螺旋的改進后的3D的產品開發全生命周期螺旋。通過將這套新的質量螺旋引入產品設計過程中，形成了迭代循環的過程，從產品設計的質量調查和問題解決，再到銷售評價使用和改善過程中，都能夠使用該流程。作者針對QFD對顧客需求參數的調查提出了顧客需求質量完成度的公式，以便于每一個階段都能進行開發和評價。

1.3.2.3 TRIZ與AD集成應用

AD（公理設計）是機械設計中一種常用的方法，能夠幫助產品設計者進行產品設計開發和正確決策。按照公理設計的觀點來看，設計就是用戶域、功能域、結構域和過程域之間的映射關系，設計的過程就是從功能域到結構域再到過程域之間的“之”字形映射，而設計的優劣則通過獨立公理（產品功能的獨立性）和設計公理（滿足獨立公理的有效解中，最好的方案是信息量最少的那個）兩條基本設計公理進行判定。（Suh,2004）

總體來看，TRIZ和AD都廣泛地應用于產品設計當中，但兩者又各有側重，這些不同之處也可能正是AD和TRIZ集成應用的基礎。Mann（1999）通過多個應用案例，比較了TRIZ和AD在應用上的兼容性和矛盾，他認為從AD的設計過程來看，TRIZ非常適合于創意產生；對TRIZ的應用而言，AD也提高了問題定義的準確性并改善了問題解決過程，還提供了將多層次問題解決過程中功能需求具體化的方式。Yang（2000）對TRIZ和AD進行了全面的比較，認為公理設計與TRIZ的部分工具和理念存在對應關系，如表1.5所示。

實際上，雖然TRIZ的部分工具和原理與AD存在一定相似性，但這并不意味著二者可以很好地集成應用。Kim（2000）專門從AD的角度來審視TRIZ方法的優劣，他認為，首先，相比于信息公理，理想化的可操作性和定量計算能力較差，難以科學定量地說明有用功能、有害功能等，但是理想化能夠反映諸如審美等對產品設計非常重要的非科學因素；其次，通過具體案例指出，TRIZ可以用于解決復雜耦合的問題，認為通過對系統分析的修正，TRIZ可用于不同沖突類型問題的解決；最后，物場模型可用于AD的補充，通過對AD和TRIZ的比較，Kim指出了AD與TRIZ集成應用的潛在研究方向，主要是：

①利用TRIZ改善公理設計缺乏系統化的方案，改善不良設計；

②將信息公理與進化趨勢結合可用于公理設計中選擇最佳的設計方案；

③用公理設計中的定理和相關推論來解釋TRIZ的工具或用法；

④標準解往往以相反特性成對出現，如：標準解1.1.6（對物質作用的最小模式）和1.1.7（對物質作用的最大模式）等。

Borgianni（2015）通過文獻分析發現，近幾年TRIZ和AD集成應用的研究存在下降的趨勢，他認為AD和TRIZ的集成應用主要存在工具的兼容性試用階段解耦合的具體操作等幾個方面的問題，這些問題正是導致AD和TRIZ集成應用研究下降的原因。雖然AD和TRIZ結合存在諸多問題，但是Borgianni還是認為兩者的集成應用存在工具互補實踐協同和理論聯系的優勢。

關于TRIZ具體如何與AD集成應用，也有許多研究。Hu（2001）綜合運用TRIZ的解題能力、AD的系統結構分析和耦合分析能力，開發了提升穩健設計的方法并將其成功應用于大型汽車企業的實踐當中。Ogot（2011）提出了一種用TRIZ標準解系統來解決AD設計中技術矛盾問題的方式，這里標準解系統作為矛盾的輔助工具，對定義好的問題提出解決方案。Shirwaiker（2008）曾提出過一套AD和TRIZ協同使用的方法，主要步驟如下：

①利用AD來定義問題；

②用TRIZ工具描述結構域中的功能需求；

③設計域和功能域的“之”字形映射；

④分解功能需求和設計參數直到最小單元；

⑤展開設計方程：設計方程是耦合的、準耦合的還是非耦合的？

⑥確認設計矩陣的性質，如有必要，則利用TRIZ的分離原理解耦合；

⑦利用信息公理來評價概念解。

Shirwaiker（2011）還將TRIZ和AD協同用于精益生產，通過利用TRIZ等工具分析問題，AD的細節快速分析給出設計要求，再用TRIZ解決矛盾產生概念方案，最終實現了消除浪費。

和Shirwaiker（2008）利用TRIZ解決AD中耦合問題的用法類似，Duflou（2011）和Kremer（2012）也嘗試利用TRIZ的技術矛盾和發明原理來解決公理設計中產生的耦合問題，Kremer還指出，TRIZ與AD的集成應用需要在用AD對產品需求進行分解并能夠發現技術矛盾之后。

可以發現，利用TRIZ解決技術難題的能力解除AD的設計矩陣中存在的耦合問題是一個重要的研究方向，但正如Borgianni（2015）強調的那樣，這兩種方法存在嚴重的工具兼容性的問題。所以，如何將AD中存在的設計問題轉換為TRIZ語言來解決是TRIZ和AD集成的難點。Zhang（2008）通過開發了一套集合了功能基AD和TRIZ的概念設計模型，借助于功能基與TRIZ中技術矛盾參數的對應關系，將AD設計中的問題轉換為TRIZ解題的模式。Zhang首先將功能需求通過AD的“之”字形映射轉變為設計參數，再通過功能基來描述設計參數，再利用TRIZ不同的工具來解耦，不過作者并未清楚地闡述如何具體利用不同的TRIZ來解耦。

1.3.2.4 TRIZ與FMEA/FIT的集成應用

FMEA（失效模式及后果分析）是常用的判定產品失效行為及其影響的方法，FIT（故障樹分析）則常用于自頂向下逐步分析最終找出直接原因的方法。TRIZ與FMEA及FIT的集成應用比較簡單，主要在于利用FMEA和FIT強大的發現故障問題的能力，再利用TRIZ工具強大的解題能力解決產生的相關問題。

Thurnes（2015）提出了一套用TRIZ來提升FMEA的方法，利用TRIZ工具對系統結構和功能進行分析，再通過FMEA方法聚焦到具體失效問題。在這個階段還使用了AFP（預期失效分析：anticipatory failure prediction）工具用于查找FMEA難以發現的失效類型，AFP是一種逆向思維工具，執行過程分為以下幾步：獲取系統信息，建立系統功能的因果關系，識別系統關鍵節點，提出失效假設，得出失效情況，失效后果評估。提出失效假設的過程遵從SEOR模型，即：某物（source）如何（effect）才能使產品（object）失效（result）。

結合了AFP的這種逆向思維，最終Thurnes得出全面的失效類型潛在影響，并根據失效影響評估，利用TRIZ工具優化產品設計。Sutrisno（2015）和Thurnes的做法類似，利用FMEA來尋找系統存在的問題，再利用TRIZ找出矛盾并改善系統。Yen（2006）采用了與Sutrisno和Thurnes兩位學者類似的集成過程，結合TRIZ和FMEA開發了一套生態創新工具，利用Eco-Failure Mode（生態—失效模式）注重考察了環境友好型產品的改善問題。

相比于將FMEA分析故障和TRIZ工具解決問題的能力用于優化系統，Russo（2016）提出了一種新用法，通過組件分析因果分析等方法分析系統結構關系，再通過資源分析物場分析和標準解發明原理等考慮如何讓系統失效，通過這種方式建立了一套完善的售后產品故障識別系統。

1.3.2.5 TRIZ與CBR的集成

早期的專家系統是基于規則的推理（RBR,rule based reasoning），但由于信息增長和計算機高速發展，早期的RBR在處理規則復雜和非結構化等問題時遇到了一系列困難，因此，研究者們借鑒了人類處理問題的方式——基于經驗和知識的累積來解決問題的CBR（基于事例的推理）由此出現并被廣泛用于人工智能領域（郭艷紅，2004）。CBR的前提是相似問題有相似的解法，CBR的應用過程是四個“REs”，即：檢索（retrieve）、重用（reuse）、修正（revise）、保留（retain）幾個階段，其流程圖如圖1.6所示（Aamodt,1994）。

根據Robles & Negny（2009）的研究，CBR和TRIZ天然就存在著互補的可能性，他們對兩者進行了對比，如表1.6所示。

Rousselot（2015）也從兩者背后存在的理念和作用范圍出發，指出兩者的區別在于“TRIZ是讓工程師走出該問題所在的領域尋找解決方案，CBR則是讓工程師在該領域尋找類似解決方案”，兩者都是基于類比的方法，但TRIZ給出的方案往往是非慣用解法，而CBR則是常規解法。可以發現，兩者存在較高的集成應用的潛力，Robles本人也十分看好二者集成應用的潛力并進行了一些有益的探索。CBR與TRIZ集成應用的方式有很多，常見的主要有兩種：第一種，將TRIZ的工具用于新案例的解題和修正環節，從而得出更加有創造力的解決方法，為以后便捷的解題提供更好的思路；第二種，將TRIZ的工程參數進化趨勢等作為“信息”用于CBR中的案例檢索過程，以便于在新案例出現時精準地找到使用者所需要的案例。但在實際的運用過程中，很多使用者常常同時將TRIZ用于解題和信息檢索。

Yang（2011）在生態產品的CBR設計過程中就主要利用了TRIZ的解題能力，因為CBR的解題過程非常局限于已有案例，導致基于CBR的創新都是快速的漸進式創新，在案例缺失的情況下，CBR系統也難以進行學習和提高，作者在CBR的案例解答和修正階段嵌入了TRIZ進行解題，從而促進CBR的學習過程。Yang的集成應用的步驟如下：

①確定新產品設計信息；

②檢索（計算相似度）重新使用和修正過程（CBR內）；

③選擇生態設計元素（生態設計的七個方面和TRIZ的工程參數的對應關系，從而完成生態設計的目標）；

④改善功能特性（矛盾矩陣和生態型產品進化法則——幾條具體目標）。

Cheng（2012）則充分利用了TRIZ進化法則中的產品進化預測的能力，通過CBR檢索到了對應的案例之后，再利用進化法則及其具體操作對產品的設計進行預測，以便滿足快速變化的市場需要，再結合LCA方法對舊產品和新產品對環境的影響進行比較。

另一類常見的結合方法是將TRIZ應用于CBR的案例檢索過程中。Lee（2006）將TRIZ矛盾矩陣的39個工程參數用于定義產品特性，從而便于高效地檢索到需要的案例，當然在此過程中，Lee也運用了矛盾矩陣的解題能力。在大多數案例中，研究者都是同時使用TRIZ進行解題和檢索，Robles& Hernández（2009）就利用了矛盾、可用資源和理想解三個要素來幫助準確地檢索案例，同時還利用了TRIZ矛盾矩陣來增加新的解決方案，從而實現了CBR的學習過程并提高了解題能力。Robles & Negny（2009）在TRIZ和CBR集成用于化學工程領域創新設計的研究中給出了如何結合TRIZ進行案例搜索，具體的案例搜索特征（也是計算案例相似度的特征）如下：

①問題出現的位置（針對化工領域）：反應器蒸餾柱等；

②問題類型：改善原有特性增加新的功能消除缺陷等；

③欲實現的工程目標：TRIZ的48個工程參數；

④系統中可以識別的資源：物理、化學，液體、固體、氣體等。

通過以上分析，可以將TRIZ與CBR的集成應用的流程簡略地總結，其中TRIZ在前期主要用于信息檢索，在后期主要用于解決方案產生，幫助CBR系統進行案例學習。通過TRIZ與CBR的結合，極大地提高了利用成熟經驗快速解決難題的能力，這種集成應用方法在充分利用已有知識的基礎上提高了解題速度，如圖1.7所示。

1.3.2.6 TRIZ與其他工具的集成

Kano模型是日本學者Noriaki Kano提出的對產品需求和滿意度進行衡量的工具，將需求分為基本需求、期望需求和魅力需求三大類。Kano模型對用戶需求進行優先順序的解構有助于針對性地提升產品性質，但Kano模型并不是解題工具，因而工程師們嘗試將TRIZ與Kano結合，用于開發產品新功能以滿足顧客對產品的高級需求，提升產品的市場競爭力。LongSheng（2010）利用TRIZ產生概念解的能力開發了一套新的產品質量提升系統，他認為傳統的Kano模型定義不清，難以發現魅力型質量，因此，作者結合了創新技巧TRIZ和SCAMPER以及傳統Kano形成了C-Kano模型，既能夠發現客戶需求，還能創造出魅力型質量。Kansei Engineering（感性工程學）是基于人機工程的產品開發技術，能夠將顧客的情感和偏好與工程規范統一起來，Hartono（2015）也開發了一個集成了Kano, Kansei Engineering（感性工學）和TRIZ的模型，該模型主要用于更好地理解不同文化背景的顧客對產品的心理需求并改善產品設計，TRIZ在這里主要起到了解體和產生新的設計方案的作用。

還有很多其他工具，如：六西格瑪、TOC、LCA和AHP（層次分析法）等也可與TRIZ進行集成應用以改善產品質量，提升產品特性，改善生產流程并降低成本等。Wang（2016）就將TRIZ與六西格瑪結合用于新產品開發，而TRIZ主要用于分析階段對新產品開發的目標、可用資源以及解決方案設計中存在的矛盾等方面，該集成過程極大地提高了產品設計質量并形成了多項專利。FuKwun（2010）則將TRIZ和六西格瑪結合成功地改善了銀行服務業。Kumar（2014）則將TRIZ的矛盾矩陣和發明原理與六西格瑪集成用于改善軟件產品的設計。

TOC通常被稱為“約束理論”（theory of constraint），最初來源于供應鏈管理，強調通過改善供應鏈的瓶頸來改善供應能力，后來應用范圍和概念有所擴展，強調立足于改善瓶頸，從而使系統得到整體提高。所以最初有研究者將TRIZ與TOC結合用于改善供應鏈和設計瓶頸，后來二者的結合也逐漸被擴展到技術領域。Pfeifer（2003）把TRIZ和TOC結合用于改善制造業生產中的供應鏈管理問題；Stratton（2006）將TRIZ的矛盾矩陣與分離原理用于改善供應鏈中的瓶頸問題；Li（2006）認為可以將TOC發現矛盾的能力與TRIZ消除矛盾的能力相結合，從而在模糊前端產生產品開發的解決方案，還有許多其他案例集成了TRIZ與TOC來解決各類問題，但實際上，TRIZ與TOC的集成應用主要是利用了TOC發現問題瓶頸的能力，再利用各種方法將其轉換為矛盾等，再用TRIZ的各類工具進行解決。

除此之外，由于TRIZ的評價工具有所缺陷，以往對產品的改善也過分集中于產品的改善階段，因此有研究者將能夠進行層次權重分析和交錯指標評價的AHP方法以及強調產品全生命周期開發的LCA理論與TRIZ相結合。TRIZ與AHP以及LCA的結合的集成應用已經有一些研究和成功的案例，如：用AHP方法對TRIZ或其他工具產生的眾多解決方案進行評判（Rosli,2013），在全生命周期內對產品的特性進行改進（Chan,2011），和生態設計的設計理念相結合用于改善產品設計的生態效益（Yang,2011）等。

通過上述研究可以發現，TRIZ與其他多種類型的工具集成后，可用于解決機械設計、質量管理、生態設計、供應鏈管理、失效分析等領域存在的問題，這一方面得益于TRIZ工具本身的多樣性，以及其他工具在分析問題的長處，最關鍵的還是TRIZ強大的解決技術難題的能力。

1.3.3 TRIZ理論體系的簡化及革新

所有的理論都需要與時俱進，TRIZ也不例外。許多TRIZ研究者及使用者深感TRIZ工具體系的龐雜（Ilevbare,2013），想要真正透徹掌握TRIZ要訓練時間很長（Mohamed,2005; Belski,2009）。因此，對TRIZ體系的簡化和革新成為許多研究者關注的焦點。在對TRIZ理論體系的簡化及革新的過程中，涌現出一批優秀的新理論，它們吸納了TRIZ理論的精華，引入了新的概念或者分析工具，提出了自己獨到的見解。整體而言，系統化創新方法的不斷簡化是未來發展的重要方向。

本節重點關注的第一個革新理論是“統一結構化創新思維”（unified structured inventive thinking，簡稱USIT）。它最初來自于“結構化創新思維”（struc-tured inventive thinking，簡稱SIT），致力于簡化TRIZ使其被更多人接受。Sickafus（1995）將SIT理論進行結構化，形成“統一結構化創新思維（USIT）”。此外，日本學者中川徹（Nakagawa）對USIT流程的完善也做出了很大貢獻（Nakagawa,2001）。概括來講，USIT理論從功能和屬性的視角出發，使用物體、屬性以及功能這三個基本概念來分析系統中的元素，將TRIZ的眾多工具和方法重新整合成統一結構化的體系，能夠幫助使用者在較短時間內接受和掌握該體系。

Sickafus將整個USIT程序分為問題定義、問題分析和概念產生三個階段。在問題分析階段引入了閉世界法（以物體—屬性—功能分析為核心）和粒子法（以追求最終理想解為核心）；在概念產生階段則提供了五大類技巧（分別是獨特性、屬性維度法、物體多元法、功能配置法以及功能轉換法），五大類技巧中包含了200多條具體的建議，在實際應用的過程中，使用者需要遍歷這200多條具體的建議，以產生盡可能多的創新方案。

具體來講，系統中的每一個物體都有許多屬性，屬性是附屬于物體的特征，包括溫度、形狀、重量、強度等，而屬性只是特征的類別而不包括量值。影響屬性量值的動作是功能，例如“推動”，此動作能改變物體的位置，“位置”就是物體的屬性。

USIT認為，技術系統的功能本質就是改變某些物體的屬性。物體（object）、屬性（attribute）以及功能（function）是USIT的核心概念，USIT運用這三項概念來辨認創新問題中的一切要素。其中，物體必須實際存在、占有空間，創新問題則被看成是一個待改善的系統，由許多物體組成，每一個物體都有許多屬性。屬性是附屬于物體的特征，例如溫度、形狀、重量、強度等，屬性只是特征的類別而不包括量值。影響屬性量值的動作是功能，例如“推動”，此動作能改變物體的位置，“位置”就是物體的屬性。

USIT理論的核心理念如圖1.8所示。Nakagawa（2002）將整個USIT程序分為問題定義、問題分析、概念產生、構建方案以及實施方案五個階段。首先，在問題定義階段（圖中過程①），使用者需要明確想要著重解決的問題（方框1），并用清晰規范的語言加以詳細描述（方框2）；其次，在問題分析階段（圖中過程②），對當前系統的認識使用閉世界法（以物體—屬性—功能分析為核心），對理想系統的認識則采用粒子法（以追求最終理想解為核心）；接下來，在概念產生階段（圖中過程③）則提供了五種方法（分別是物體多元法、屬性維度法、功能配置法、方案組合法以及方案轉換法，這五種方法進一步可細分為32種子方法），幫助使用者迅速產生大量的理想解，并在其中確定具有可行潛力的“核心理想解”，進一步細化落實成為概念解（圖中過程④）；最終，使用者綜合考慮技術、經濟以及社會因素，將概念解落實成為針對初始現實問題的具體解決方案（圖中過程⑤），在此過程中，USIT方法退居其次，可聯合質量功能展開、計算機輔助設計、田口方法等工具共同發揮功效。

總而言之，在上述“六框解題流程圖”中，1、6兩個框屬于現實世界，2、3、4、5四個框屬于USIT的理論世界，尤其是3、4框之間的過程③更是USIT方法的核心，是其創造力的源泉。在此過程中，USIT致力于改變系統內各元件的屬性以及相互之間實現的功能，達到創造性地解決問題的目標。

本節重點關注的第二個革新理論是“先進結構化創新思維”（advanced structured inventive thinking，簡稱ASIT）。該方法與眾不同的方面，在于其要求在問題分析以及解決過程中滿足閉世界條件（closed world condition），意指不引入外部對象，僅僅通過系統內以及超系統中已有對象的變化來產生概念解（Horowitz,2001;2010）。同時提供了五大類技巧，分別是合并（unification）、變異（multiplication）、分割（division）、改變對稱性（breaking symmetry）以及移除對象（object removal）。與USIT不同，ASIT沒有提供更多的具體建議。ASIT理論通過以上的流程，產生一系列對原有系統變化較小的概念解決方案。