萃智理論

技術系統的演變規律是TRIZ的理論基礎。通過對大量的專利加以研究，CendellS.Altshulle:認為技術系統的演變遵循一些重要規律。這些規律對於產品和工藝的開發與創新具有重要的指導作用。他總結出了技術系統演變的八個重要模式:

1.技術系統的演變遵循產生、成長、成熟和衰退的生命週期。

2.增加理想度。

3.系統中各子系統的不均衡演變，從而導致衝突。

4.增加動態性和可控制性。

5.增加複雜性，進而通過集成加以簡化。

6.零部件匹配和失配

7.從宏觀系統向微觀系統演變，運用能量場實現更好的性能或控制

8.增加自動化，降低人類的參與。

在這八個模式中，增加理想度是” TRIZ理論中非常重要的規律。它表明技術系統是朝着增加理想度的方向演變的。理想度(Ideality)是TRIZ理論的一個核心概念，其定義如下:

其中Uj是指系統的有用結果，包括系統發揮作用的所有有價值的結果;Hj是指系統的有害結果，包括不希望的費用、能量消耗、污染和危險等等。系統的理想狀態是指只有有用的結果而沒有有害的結果。從機械錶向電子錶的演變就是一個很好的例子。 TRIZ認為理想的技術系統在物理上是不存在的，但是必須致力於實現理想的最終結果。增加理想度為創造性解決問題指明瞭努力的方向。

第三個模式指出，由於系統中各子系統不均衡的演變導致了系統衝突。系統衝突是TRIZ的另一個核心概念，表示隱藏在問題背後的固有矛盾。如果要改進系統的某一部分屬性，必然引起其它的某些屬性惡化，就好像天平一樣，一端翹起，另一端必然下沉。在產品的結構設計中，結構的重量與強度構成了一對沖突。減輕結構的重量就必然削弱結構的強度;反之，增加結構的強度則必須增加結構的重量。對於衝突問題，通常的解決方案是採用折衷的方法，而TRIZ則強調運用創造性的思維把衝突徹底消除。Altshuller對大量的發明專利研究發現，儘管它們所屬技術領域不同，處理的問題千差萬別，但是隱含的系統衝突數量是有限的。他整理歸納出引起系統衝突和矛盾的39個重要參數，見表1，

通常，人們面臨兩類問題，一類問題是有已知的解決方案。對這類問題，人們經常用類推的思想解決問題。通過與所熟悉的標準問題進行類比，如果能夠進行正確的類推，就可以找到所解決問題的正確解決方案。問題解決的一般模型見圖l。另一類問題是沒有已知的解決方案，Ge麗chS.Altshuller把這類問題稱為是發明性問題。發明性問題至少包含一對沖突或

矛盾，即如果問題的一個參數被改進，那麼另一個參數可能會惡化。快nrich5.從巧0多萬個專利中篩選出20萬個，來尋找發明性問題以及它們是如何解決的，結果發現只有4萬個專利的解決方案多少有點發明性，其餘專利的解決方案都是直接的改進。在印年代和70年代，他把這些專利按發明創造程度分為五級:

第一級不需要發明，用專業內非常熟悉的方法都能解決的日常設計問題。大約60%的解決方案屬於這一水平。

第二級採用行業內已知的方法對現有系統的微小改進，通常需要一些折衷。大約45%的解決方案屬於這一水平。

第三級採用行業外已知方法對現有系統的重大改進，需要解決衝突和矛盾。大約18%的解決方案屬於這一水平。

第四級採用了新的原理，是現有系統的新一代構想，解決方案更多地依賴科學而不是技術。大約4%的解決方案屬於這一水平

第五級罕見的科學發現，或一個新系統的首創。大約l%的解決方案屬於這一水平。由此，Altshuller認為工程師所面臨問題中超過90%的問題已經在以前某個地方得到解決。他從具有發明性的專利中提煉出瞭解決衝突或矛盾的40條發明原理，見表2

每一條發明原理都有全面的解釋。例如:

分割的原理

(a)把一個物體分成獨立的部分;

(b)使一個物體是可分的;

(C)增加物體分割的程度。例子:

.組合的傢俱、標準的計算機組件和摺疊的木製尺子:

.花園澆水的軟管可以接在一起成為所需要任何長度的長軟管。

嵌套的原理

(a)把一個物體放入另一個物體中，進而再把這兩個物體放人第三個物體中;

(b)使一個物體穿過另一個物體的洞;

例子

.伸縮天線

.把椅子堆放

.鉛筆(把鉛置於筆心)

對於需要解決的發明性問題，如何運用發明原理呢?Altshuller構造了一個39x39 衝突矩陣(由於這個衝突矩陣太大，本文從略)。在衝突矩陣中，其中的行是欲改進的39個技術參數，其中的列是相應的39個技術參數不希望的結果。除了衝突矩陣主對角線之外，行與列的交又點構成了一對沖突，共計1482個衝突，Altsllolle:給出瞭解決1288個衝突的發明原理推薦的解決衝突的發明原理列在行與列的交又位置。只有194個衝突沒有給出推薦的發明原理，這是因為還沒有專利解決這些衝突。

Altshuller還歸納出了78個發明性問題的標準解決方案這些標準解決方案建立在物體 —場分析和對不同技術領域問題通用解決方法觀察從礎仁，是特定問題經常使用的解決方案。物體—場在TRIZ中佔據重要位置，是一種通用的問題建模分析工具。其基本原理是通過建立系統的物體一場一工具結構，分析這一三角形的完整性以及各部分之間的相互作用，研究這一結構的的不足之處，進而有針對性地加以改變，從而使問題得以解決。物體—場分析有助於解釋問題深層次的根本原因，理清事物內部複雜的相互聯繫，把握問題的本質，為創造性解決問題開拓思路。通常，在進行物體—場分析後，就可採用標準解決方案解決問題.

由於現實問題通常不直接表現為衝突和矛盾，使人們無法正確地使用TRIZ工具。發明性問題解決的算法(俄語縮寫為ARIZ)提供瞭解決問題的邏輯流程。一般而言，遵循ARIZ的邏輯流程，可以達到問題的最終解決以下僅給出ARIZ基本步驟，具體不子展開。

1系統地提出J司題2.把問題轉化成一個模型3.分析模型4.解決物理衝突5.系統提出理想的解決方案。

技術系統演變的8個模式、40條發明原理、39個技術參數、衝突矩陣、76個發明性問題的標準解決方案以及AHIZ構成了TRIZ的重要組成部分。此外TRIZ還包括有關物理、化學和兒何作用的工程應用知識庫。知識庫列出r各種工程L可能應用的功能和對應於這些功能的物理、化學和幾何作用。在解決實際問題時，確定f欲實現的功能後，可以在知識庫中查找可能用到的各種作用，因而極大地開闊了工程人員的思路。知識庫為創造性地解決問題所發揮的更大作用體現在TRIZ應用軟件中

自九十年代初TRIZ傳播到美國以來，TRIZ的理論方法獲得了很大發展，出現新的工具和方法，例如三元分析法、預期故障判定等，而且出現了英文版的TRlz專家系統系列軟件.

簡要介紹TRIZ的基本理論體系。這一理論體系所探討的技術系統的演變規律，大大地開闊了工程人員的思路，為創新方案的選擇提供了廣泛的可能性.使創新過程按照科學的規律進行TRIZ強調概念在設計與開發中的重要性.鼓勵工程師跳出原來的思考空間，進入一個創造比思考的世界、按照問題解決的一般模式，運用TRIZ方法可以解決90%以上的困難問題。國外的應用實踐表明，TRIZ不僅可以用於解決製造領域的工程技術問題，而且還可以解決社會、商業、營銷以及管理問題，具有很廣闊的應用前景