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TRIZ發明性問題解決

作者——哲捷優

一、什么是TRIZ理論?

TRIZ的含義是發明問題解決理論,,其拼寫是由“發明問題的解決理論”(TheoryofInventiveProblemSolving)俄語含義的單詞TRIZ是俄文теориирешенияизобретательскихзадач的英文音譯TeoriyaResheniyaIzobreatatelskikhZadatch的縮寫,其英文全稱是TheoryoftheSolutionofInventiveProblems(發明問題解決理論)。在歐美國家也可縮寫為TIPS。

TRIZ理論是由前蘇聯發明家阿利赫舒列爾(G.S.Altshuller)在1946年創立的,Altshuller也被尊稱為TRIZ之父。1946年,Altshuller開始了發明問題解決理論的研究工作。當時Altshuller在前蘇聯里海海軍的專利局工作,在處理世界各國著名的發明專利過程中,他總是考慮這樣一個問題:當人們進行發明創造、解決技術難題時,是否有可遵循的科學方法和法則,從而能迅速地實現新的發明創造或解決技術難題呢?答案是肯定的!Altshuller發現任何領域的產品改進、技術的變革、創新和生物系統一樣,都存在產生、生長、成熟、衰老、滅亡,是有規律可循的。人們如果掌握了這些規律,就能能動地進行產品設計并能預測產品的未來趨勢。以后數十年中,Altshuller窮其畢生的精力致力于TRIZ理論的研究和完善。在他的領導下,前蘇聯的研究機構、大學、企業組成了TRIZ的研究團體,分析了世界近250萬份高水平的發明專利,總結出各種技術發展進化遵循的規律模式,以及解決各種技術矛盾和物理矛盾的創新原理和法則,建立一個由解決技術,實現創新開發的各種方法、算法組成的綜合理論體系,并綜合多學科領域的原理和法則,建立起TRIZ理論體系。

阿利赫舒列爾和他的TRIZ研究機構50多年來提出了TRIZ系列的多種工具,如沖突矩陣、76標準解答、ARIZ、AFD、物質--場分析、ISQ、DE、8種演化類型、科學效應等,常用的有基于宏觀的矛盾矩陣法(沖突矩陣法)和基于微觀的物場變換法。事實上TRIZ針對輸入輸出的關系(效應)、沖突和技術進化都有比較完善的理論。


二、TRIZ理論核心思想和基本特征

現代TRIZ理論的核心思想主要體現在三個方面。

首先,無論是一個簡單產品還是復雜的技術系統,其核心技術的發展都是遵循著客觀的規律發展演變的,即具有客觀的進化規律和模式。

其次,各種技術難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動這種進化過程的動力。

再就是技術系統發展的理想狀態是用盡量少的資源實現盡量多的功能。


三、TRIZ解決問題的過程

發明問題解決理論的核心是技術進化原理。按這一原理,技術系統一直處于進化之中,解決沖突是其進化的推動力。進化速度隨技術系統一般沖突的解決而降低,使其產生突變的唯一方法是解決阻礙其進化的深層次沖突。

G.S.Altshuller依據世界上著名的發明,研究了消除沖突的方法,他提出了消除沖突的發明原理,建立了消除沖突的基于知識的邏輯方法,這些方法包括發明原理(InventivePrinciples)、發明問題解決算法(ARIZ,AlgorithmforInventiveProblemSolving)及標準解(TRIZStandardTechniques)。

在利用TRIZ解決問題的過程中,設計者首先將待設計的產品表達成為TRIZ問題,然后利用TRIZ中的工具,如發明原理、標準解等,求出該TRIZ問題的普適解或稱模擬解(Analogoussolution);最后設計者在把該解轉化為領域的解或特解。


四、TRIZ理論的基本哲理

TRIZ理論的基本哲理包括以下6條:

1、所有的工程系統服從相同的發展規則。這一規則可以用來研究創造發明問題的有效解,也可用來評價與預測如何求解一個工程系統(包括新產品與新服務系統)的解決方案。

2、像社會系統一樣,工程系統可以通過解決沖突(Conflicts)而得到發展。

3、任何一個發明或創新的問題都可以表示為需求和不能(或不再能)滿足這些需求的原型系統之間的沖突。所以,“求解發明問題”與“尋找發明問題的解決方案”就意味著在利用折衷與調和不能被采納時對沖突的求解。

4、為探索沖突問題的解決方案,有必要利用專業工程師尚不知道或不熟悉的物理或其它科學與工程的知識。技術功能和可能實現該功能的物理學、化學、生物學等效應對應的分類知識庫可以成為探索沖突問題解的指針。

5、存在評價每項發明創造的可靠判據。這些判據是:

(1)該項發明創造是否是建立在大量專利信息基礎上的?基于偶然發現的少數事例的發明項目不是嚴肅的研究成果。事實證明,一項重大或重要的發明項目通常是建立在不少于1萬到2萬項專利(或知產權/版權)研究的基礎上。

(2)發明人或研究者是否考慮過發明問題的級別?大量低水平的發明不如一項或少量高水平的發明。因為,低水平的發明只能在簡單的情況下運用。

(3)該項發明是否是從大量高水平的試驗中提煉出來的結論或建議?

6、在大多數情況下,理論的壽命與機器的發展規律是一致的。因而,“試湊”法很難產生兩種或兩種以上的系統解。

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