第2章　現代TRIZ理論

2.1　現代TRIZ理論

20世紀的40年代到80年代，是TRIZ理論的創立時期，一般認為這個時期是經典TRIZ階段。這個階段的一些工具奠定了TRIZ理論的基礎，主要包括發明原理、矛盾矩陣、技術進化法則、物-場模型、標準解、ARIZ算法及科學效應和現象知識庫。

此時的TRIZ理論盡管對于解決創新問題提供了很大的幫助，但是其弊端也逐步顯現出來，比如系統性仍不完善。特別是在工程問題轉化為工程參數問題時，和發明原理應用到工程問題的解決上仍需要較強的專業知識，通過矛盾矩陣得到的發明原理，需要一定的轉折，才能轉化為工程技術。TRIZ技術仍然是作為一個高端的研究存在，而難以在工程實踐中得到普及，其過于強調解決問題而忽視分析問題的特點非常突出，因此給使用者一種實用性差的感覺，特別對于初學者來說，應用TRIZ理論針對具體的工程問題進行求解時感到沒有頭緒，無從下手。

因此，從20世紀90年代開始，國內外大量的研究者開始進行針對TRIZ理論的研究和應用工作，在阿奇舒勒TRIZ理論的基礎上做了大量的擴充，使該理論有了更進一步的發展，內容更加充實，實用性逐步增強，使用門檻逐漸降低。通常將該階段稱為現代TRIZ理論階段。從此TRIZ理論的研究又進入了三個階段^［6］：

①第一階段，引入了大量的分析問題的工具。一些來自于其他領域的分析問題的工具開始被引入到TRIZ理論中，像功能模型分析、特性傳遞法、剪裁法、因果分析法等。阿奇舒勒的弟子們將這些來自其他領域的分析問題的工具引入TRIZ，經阿奇舒勒批準成為TRIZ理論體系的一部分，大大彌補了TRIZ理論在分析問題上的不足，這些工具與TRIZ解決問題的工具有機結合，從多個方面尋求突破口，使TRIZ使用者特別是初學者很容易上手。

②第二階段，找到切實可行的解決方案。這一階段的顯著特點是隨著前蘇聯的解體，大量TRIZ專家走出前蘇聯，TRIZ開始在世界上傳播。應用TRIZ理論找到解決技術問題的方案并不困難，但將這方案應用到現實中卻受到各方面客觀條件的限制，因而催生了一系列可以產生切實可行的解決方案的工具被結合到TRIZ的應用中，比較典型的有專利戰略和功能導向搜索等工具。

③第三階段，TRIZ的商業化應用。這一階段是TRIZ理論在一些大企業中獲得了廣泛的應用，并且產生了一系列成果后發展出來的。這個階段的新工具代表是主要價值參數分析和工程系統的進化趨勢等。

在上述TRIZ理論發展的各階段，人們都試圖為新發展出來的理論體系起一個名字，但都沒有被接受，因此還是沿用原有的名字——TRIZ。

2.2　TRIZ理論的新擴充

在經典TRIZ理論的基礎上，其各大經典體系都得到了發展，其知識容量和實用性都得到了很大的提高。

（1）在技術系統的進化法則方面的理論擴充

新的研究將技術系統的進化法則擴充為11種技術進化模式^［7］及DE的350多條進化路線。圖2-1為這11種進化模式的思維導圖。

盡管TRIZ的研究者提出了眾多的進化路線，但目前TRIZ正在研究與歸納中的進化路線主要為^［7］：

圖2-2為進化路線的思維導圖。

根據Petrov的技術進化定律，各進化模式在層次上有了區分^［8］，如圖2-3所示。技術進化的一般趨勢是由理想化進化模式，即增加系統的理想化水平決定的；而增加系統的理想化水平通常是通過增加系統的動態性（柔性化）、維數的變化（多維化）和向超系統進化（集成化）等進化模式來完成；柔性化的進化模式又可以從結構上和控制上的進化模式來決定。

（2）在發明原理方面的理論擴充

由原先的40條擴充為了77條，新增加的發明原理有：

（3）在工程參數和矛盾矩陣方面的理論擴充

從2000年開始，Creax公司和Ideation International公司合作研究，對從1985年到2002年間的150000件專利進行了分析和總結，將經典的沖突矩陣進行了擴展，推出了2003版面向工程領域的沖突矩陣，新矩陣內容更加豐富，通用技術參數增加到48個，新增加的9個工程參數和新增加的技術參數均是近代設計所關心的議題。在2003版沖突矩陣表上提供的通用工程參數矩陣關系由1263個增加到2304個，同時，在每一個矩陣關系中所提供的發明原理個數也有所增加，為人們提供了更多的解決發明問題的辦法，更加高速、有效、大幅度地提高了創新的效率。

48個工程參數為：

圖2-4為這48個工程參數的思維導圖。

（4）在物理沖突與分離原理方面的理論擴充

在經典TRIZ四種分離原理的基礎上，有研究者進一步將四種分離原理細分為11種分離方法，以便用來解決更加細分的問題情境中的物理矛盾問題。其主要改進是對條件分離、整體與部分分離做了更細致的劃分。四種分離原理與11種分離方法的對應關系如表2-1所示^［10］。

（5）科學效應知識庫方面的擴充

效應知識庫的應用對發明問題的解決有著超乎想象的作用。目前，效應知識庫已經涵蓋了物理、化學、幾何、生物等多學科領域的效應知識。隨著CAI軟件技術的發展，有些國家已經建立了龐大的效應知識庫，有些CAI軟件的技術資料提及的常用效應大約有1400個，復合效應有數千個。我國TRIZ研究學者趙敏在多年查閱、翻譯和校對了大量技術資料的基礎上，歸納、總結出了922個效應，形成了詳細的科學效應總表^［10］，同時構建了固、液、氣、場不同形態實現功能的效應知識庫、改變物質屬性參數的效應庫、增加物質屬性參數的效應庫、減少物質屬性參數的效應庫、測量物質屬性參數的效應庫和穩定物質屬性參數的效應庫，極大地擴充了TRIZ理論的“HOW TO”模型，建立了物質屬性參數與所應用效應庫的有機對應關系，對創新應用起到了極大的作用。

2.3　現代TRIZ應用的步驟

現代TRIZ理論體系已經成為一個創新的平臺，利用它可以解決用普通方法難以解決的生產技術問題，產生創新的解決方案；可以規避或增強專利，進行專利布局；可以用于新產品規劃布局，并且應用于生產管理。

現代TRIZ理論的應用過程一般分為三步：即問題識別—問題解決—概念驗證。其三大步驟及相應工具如圖2-5所示^［6］。