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1中国发明协会会员全国创新型优秀教师中国创造学会会员章丘四中李昌旺创新方法与TRIZ理论简介（入门）2005年8月8日美国商业周刊：知识经济时代创新经济时代创意的想象力创新力创造性思维创新方法创新工具（CAI)时代特征创意的想象力创新力应对办法创意的想象力创新力创意的想象力创新力主宰世界经济潮流3触摸式发声地球仪利润的分配美国开发公司获利48美元香港公司广东外贸公司广东某制造商成本12美元40美元20美元15美元市场定价88美元获利5美元获利3美元获利20美元类似的例子……一台售价79美元的国产MP3，国外要拿走45美元的专利费，制造成本要32.5美元，中国企业获得的纯利润只有1.5美元。每年全球DVD出货量的8000万台中有6500万台由中国制造，作为这个行业中无可争议的制造大国，我们的企业又得到了多少呢?我国出口一台DVD售价32美元，交给外国人的专利费是18美元，成本13美元，中国企业只能赚取1美元的利润。关键技术的自给率低关键技术大部分来自进口，其中工程机械高技术产品80%以上；数控机床70%；石油化工装备76%；集成电路芯片制造设备80%；光钎制造装备100%；通讯、半导体、生物、医药和计算机行业60%~90%；DVD产量占全球70%以上，但没有掌握核心专利技术；彩电、手机和微机的CPU都是掌握在别人手里。6创新型国家的概念•创新型国家：是指每100万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权在15个以上的国家或经济体2001年每100万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权在15个以上的国家或经济体排名排名国家或经济体数量排名国家或经济体数量排名国家或经济体数量排名国家或经济体数量1.美国3147芬兰14013奥地利7219挪威592日本2618德国13614新加坡7220澳大利亚453中国台湾2409加拿大11615比利时7021爱尔兰374瑞士19610丹麦9016法国6822中国香港345瑞典19611荷兰8317英国6623新西兰326以色列16312韩国7418冰岛6324意大利307其它非创新型国家的排名及每100万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权数量排名国家或经济体专利授权数量排名国家或经济体专利授权数量33俄罗斯1.6443巴西0.6458印度0.1762中国0.158我们能创新吗？•创新是人人都有的一种能力•人的创新能力在12~14岁达到顶峰，因受传统教育的摧残，后天被逐渐埋没•创新是可以激发和提升的一种能力•创新活动具有其方法、手段和规律性9人脑的创造创新能力大脑是人的智慧之府，是人的创造创新之源。人脑类似由100~140亿台微型计算机所组成的庞大的电子计算机信息网络处理系统。一个正常人的大脑可储存1000万亿信息单位，相当于一般电子计算机储量的100万倍，如果全部用来储备知识，人脑的记忆容量相当于5亿本书籍的知识总量。人脑的功能非常强大，俄罗斯学者伊.尹尔菲莫夫研究指出：人的大脑可以同时学习40种语言，默记一套大英百科全书所容纳的全部内容，还可以有余力去完成十门大学课程的教研活动。10培训与提升创造力关系示意图年龄创造力102030405060经培训，创造力可提高70％～300%；顶峰向右上方转移300200100日本学者春山茂雄认为：•左脑是自身脑，只储存个人毕生经验；而右脑是祖先脑，储存了人类500万年在进化中所积累的智慧，赋予人以直觉、创意等，右脑的信息量为左脑的十万、百万乃至千万倍以上，是人思维的“基础软件”。总体上讲，右脑的这些特点符合人们在创造性活动中的思维机制。•因此，注重开发儿童右脑潜力是促进中华民族创造力走向世界前列的关键！！！创造性人才的能力结构•感情智力（EmotionalIntelligenceEI)人的一生20%由智商决定，80%由感情智力主宰，职位越高，EI的作用越显著，高达85%。始终保持善待他人，严于律己。•超越对手着眼于已知领域，更着眼于未知领域加大思维的“前进跨度”、“联想跨度”，超越对手。13创造性人才自我设计、创新技法和方法创新技能基础知识、专业知识、交叉学科知识创新思维表达能力个性品质体能外语能力哲学理论基础创造力、14传统创新技法的分类逻辑思维非逻辑思维科学推理型◇演绎法◇归纳法◇类比法◇自然现象和科学原理探索法◇等价变换法◇KJ法◇类推法◇组合法◇分解法◇形态分析法◇信息交合法◇横向思考法◇奥斯本检核表法◇5W1H法◇和田法◇智力激励法（头脑风暴法）◇联想法◇逆向构思法◇形象思维法◇灵感启示法◇大胆设想法◇特性列举法◇缺点列举法◇希望点列举法技法原理具体技法名称主要思维形式组合型形象思维型列举型有序思维型联想型6015智力激励法（头脑风暴法）与传统会议截然不同的方式解决问题准备阶段自由畅谈加工整理明确问题热身阶段运用程序四项原则：自由畅想推迟评判以量求质综合集成16“当前智力激励法面临着挑战”（美国伊莱恩·丹敦）主要原因是：•缺乏程序化；•缺少熟练的引导者；•缺少熟练的参与者；•罗列的规则成为形式；•有关问题不能达成一致；•缺乏创意激发源；•不是与会者都有创意的压力；•急于求成；•缺少跟进措施，“头脑风暴”小组实际上在不停地重复“发明”已经有过的东西，却在这一过程中错过了潜在的诸多伟大的创意。因此，当遇到复杂的发明问题时，最好找发明公司（指TRIZ咨询公司）咨询。17传统创新与TRIZ创新结果的比较、解决办法思维定势发明问题12345678传统创新应用发散思维“试错法”搜索发明问题解决办法难！18基于TRIZ的创新：提供创新思维的效率；走出“试错法”的绝境。传统创新(发散)与TRIZ创新(收敛)的结果比较ARIZ理论标准解法发明原理效应知识库……技术系统进化法则问题问题解决爱迪生实验发明灯泡用了1600多种金属材料和6000多种非金属材料。碱性电池的发明经历了50000多次失败。这一方面反映了爱迪生的勤奋和努力、另一方面也说明传统思维方式——试错法的效率低下。TRIZ理论方法就是一种将发明从“困难的”任务转变为“简单的”任务的方法，例如：通过大幅度减少探索范围来达到又好、又快、又省的发明目的。20TRIZ技法(发明问题解决理论)－TRIZ的含义•TRIZ的含义是发明问题解决理论，是原俄文字母的缩写，并按ISO/R9-1968E规定，转换成拉丁文的首字母缩写ТеорияРешенияИзобретательскихЗадачTeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch•TRIZ理论研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则，曾经被称作前苏联的“国术”和“点金术”。•其独特的技术系统进化法则被西方称之为“人类三大进化理论之一”，与达尔文的生物进化理论和马克思的人类社会进化理论相提并论。•TRIZ理论因而又被称为技术创新领域的辨证法和哲学，或被成为技术创新领域的“孙子兵法”。22TRIZ理论创始者根里奇·阿奇舒勒•根里奇•阿奇舒勒G.S.Altshuller（1926－1998）是前苏联的一位天才发明家和创造创新学家，于1946年创立TRIZ理论。23TRIZ理论来源:浓缩数百万发明专利正是基于这一思想，在Altshuller的带领下，动用前苏联的1500多名专家，经过50多年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组,建立起一整套体系化的、实用的解决发明问题的理论方法体系——TRIZ（发明问题解决理论）TRIZ工具•39×39矛盾矩阵•40个创新原理•技术系统/过程分析、问题定义•技术系统进化法则发明专利库迄今为止，TRIZ已分析了15,000,000专利有代表性的实用专利20%195019601970198019902000解决发明问题TRIZ软件(CAI)19401961首次出版书籍《如何学会发明》1959正式提出ARIZ1956首次发表文章“发明创造心理学”和技术进化理论1969提出专利评价体系1993TRIZ传到美国并走向世界1977物-场分析效应知识库1980第一个TRIZ软件问世TRIZ发展历程19794个分离原理TRIZ的产生和发展研究优秀发明专利的特征阶段1阶段3总结技术系统发展的客观规律阶段2编制有序的分析问题的程序阶段5寻找控制创造性思维方向的途径阶段4寻找开发技术系统的理想解发现技术矛盾物理矛盾、效应、40个发明原理、矩阵表物场分析和标准解理想解关于发明问题的“多与不多”•发明问题是无限多的，而发明等级是不多的；•发明问题是无限多的，而矛盾的类型比较而言是不多的；•发明就是克服矛盾，而克服矛盾的原理也是不多的。27发明等级各个发明等级的特征原始状况问题来源及解题所需知识范围困难程度转换规律解题后引起的变化课题比例第一级合理化建议带有一个通用工程参数的课题问题明显且解题容易；基本专业培养课题没有冲突在相应工程参数上发生显著变化在相应特性上产生明显的变化80％第二级适度新型革新带有数个通用工程参数、有结构模型的课题存在于系统中的问题不明确；传统的专业培训标准问题选择常用的标准模型在作用原理不变的情况下解决了原系统的功能和结构问题第三级专利成堆工作量，只有功能模型的课题通常由其他等级系统和其他行业的知识中衍生而来；发展和集成的创新思想非标准问题利用集成方法解决发明问题在转变作用原理的情况下使系统成为有价值的、较高效应的发明16％第四级综合性重要专利有许多不确定的因素，结构和功能模型都无先例的课题来源于不同的知识领域（全社会的知识）；渊博的知识和脱离传统概念的能力复杂问题运用效应知识库解决发明问题使系统产生极高的效能、并将会明显地导致相近技术系统改变的“高级发明”3％第五级新发现和基础性专利没有最初目标，也没有任何现存模型的课题来源或用途均不确定，（运用全人类的知识）独特异常问题科学和技术上的重大突破使系统产生突变、并将会导致社会文化变革的“卓越发明”1％发明等级及其特征TRIZ的理论体系技术系统/技术过程矛盾理想化资源系统科学思维科学自然科学创新思维培养技术系统进化法则功能分析物场模型矛盾分析专利分析发明问题解决算法（ARIZ）科学原理知识库辩证法＋系统论＋认识论发明问题标准解法技术矛盾创新原理基本概念理论基础问题分析工具问题求解工具解题流程理论来源资源分析物理矛盾分离方法工具创新的思维创新的规律S曲线能量传递法则协调性法则动态性法则子系统不均衡进化向超系统进化向微观型进化提高理想度法则……创新的方法物理矛盾分离方法物场模型标准解法知识库技术矛盾创新原理……小人法金鱼法STC算子九屏幕法IFR资源术语术语矛盾理想度……效应功能技术系统……完备性法则功能分析根本原因分析算法ARIZ……自己的算法九步法TRIZ的理论体系30TRIZ理论的九把利剑1、八大进化法则：预测技术系统进化模式和产品成熟度；2、最终理想解：系统的进化总是向着更理想化的方向发展，如果将创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥梁，那么最终理想解就是这座桥梁的桥墩；3、40个发明原理：浓缩250万份专利背后所隐藏的共性发明原理；4、39个工程参数和矛盾矩阵：为解决问题直接提供化解矛盾的发明工具；5、物理矛盾的分离原理：分离原理是针对物理矛盾的解决而提出的；6、物场模型分析：用于建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型；7、发明问题的标准解法：5级共76个标准解法，可以将标准问题在一两步中快速进行解决；8、发明问题标准算法（ARIZ)：针对非标准问题而提出的一套解决算法；9、物理效应和现象知识库：将物理现象和效应应用在问题解决过程中。31TRIZ在国外的应用与评价•欧美日等西方发达国家在创新应用方面已经取得重大突破，经济效益十分显著。•他们对TRIZ理论的一般评价：引入TRIZ和计算机辅助创新技术后，在相关产品的设计和生产流程的改进中减少了时间和资金的投入，利润高出以往60%，研发小组产品新创意的产生比以前快了近十倍，确保企业产品在同行业领域中处于领先地位。•加强TRIZ理论学习已作为中学、大学甚至小学和企业职工学习的重要课程，成为培养创造性人才的重要途径。32TRIZ理论的应用