TRIZ的诞生与理论体系的主要内容

TRIZ的诞生与理论体系的主要内容有关GenrichAltshullerTRIZ之父——GenrichAltshuller（根里奇•阿奇舒勒）于1926年10月出生于前苏联北部城市塔什干（Tashkent，今乌兹别克共和国首都）。由于卓越的发明才能，阿奇舒勒进入了海军的专利评审机构进行专利的评审工作。就是在这一工作期间，在研究了成千上万项发明专利后，他于1946年总结出了发明背后所隐藏的规律，由此为TRIZ理论的建立打下了基础。为了检验自己的理论，他做出了很多项军事发明，其中一项排雷装置使他获得了前苏联发明竞赛的一等奖。阿奇舒勒于1956年发表了第一篇有关TRIZ理论的论文，1961年出版了第一本有关TRIZ理论的著作《怎样学会发明创造》。他于1970年一手创办的一所进行TRIZ理论的研究和推广的学校后来培养了很多TRIZ应用方面的专家。从1985年开始，早期的TRIZ专家中的一部分移居到欧美等国，从而促进了TRIZ在全世界范围内的传播。1989年，阿奇舒勒集合了当时世界上数十位TRIZ专家，在彼得罗扎沃茨克（Petrozavodsk）建立了国际TRIZ协会，阿奇舒勒担任首届主席。国际TRIZ协会从建立至今一直是TRIZ理论最权威的学术研究机构，目前它在全球10多个国家和地区拥有30余个成员组织，共拥有数千名TRIZ专家。TRIZ理论——创新的科学Altshuller在大量专利分析的基础上，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾的创新原理和法则，构建了TRIZ理论。可以说TRIZ理论是人类已有科技知识与创新思维规律、方法的完美结合。它是对人类创新活动规律和原理更深入和系统的揭示，为更好的创新提供了坚实的理论和方法基础，是认识和推动人类创新活动的一个突破性成果。TRIZ理论核心思想和基本特征现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。其次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。TRIZ理论主要内容创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程，TRIZ理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容：1.创新思维方法与问题分析方法TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法等；而对于复杂问题的分析，则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法，它可以帮助快速确认核心问题，发现根本矛盾所在。2.技术系统进化法则针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼出八个基本进化法则。利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并预测未来发展趋势，开发富有竞争力的新产品。3.技术矛盾解决原理不同的发明创造往往遵循共同的规律。TRIZ理论将这些共同的规律归纳成40个创新原理，针对具体的技术矛盾，可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。4.创新问题标准解法针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。5.发明问题解决算法ARIZ主要针对问题情境复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，实现对问题的逐步深入分析，问题转化，直至问题的解决。6.基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。基于TRIZ的复杂管理问题求解模式研究摘要：TRIZ是解决创新性问题的理论和方法，目前已经逐渐成为国内外创新性问题解决方法的研究热点。由于复杂管理问题的创新性特征，可以运用TRIZ思想解决复杂的管理问题，并构建一种基于TRIZ思想的复杂管理问题求解模式。关键词：TRIZ；创新性原理；冲突矩阵；复杂管理问题TRIZ（TheoryofInventiveProblemSolving）是俄文中创新性问题解决理论（Teorijarezhenijainzhenernyhzadach）的词头。该理论是前苏联G.S.Altshuller及其领导的一批研究人员自1946年开始，花费1500人/年的时间，在分析研究世界各国250万件专利的基础上提出的创新性问题解决理论。其主要目的是研究人类进行发明创新、解决技术问题过程中所遵循的原理和法则。20世纪80年代中期前，该理论对其他国家保密；20世纪80年代中期，随着一批科学家移居美国等西方国家，逐渐把该理论介绍给世界各国，并产生了重要影响[1]。Savransky（2000）认为,如果产品的初始状态与理想状态之间存在距离，则称之为问题。设计过程就是解决问题的过程，也是使产品由初始状态通过单步或多步变换实现或接近理想状态的过程。如果实现变换的所有步骤都已知，则称为常规问题(Routineproblem)；如果至少有一步未知，则称为创新性问题(Inventiveproblem)[2]。TRIZ最初的产生就是用来解决创新性问题的理论，它的发展为创新性的复杂问题解决提供了一种有效的模式。随着TRIZ理论的发展，该理论逐渐扩展到机械制造与设计、产品设计与创新等领域[3][4][5]，形成了一种解决创新性问题的强有力方法学。在商业和组织管理领域，由于管理问题的情景依赖性和复杂性，本身并没有一个固定的解决模式，从某种程度上讲，也是一种创新性问题，TRIZ同样适用于复杂管理问题的求解过程[6][7][8][9][10]。鉴于此，本文在考察TRIZ基本内容的基础上，探索复杂管理问题的TRIZ求解思路和模式。一、TRIZ理论简介1．TRIZ基本概念介绍在TRIZ理论体中有一些基本的概念，它们分别是：（1）系统[11]。TRIZ把所有运行某个功能的事物对象均称为系统，任何系统都包括一个或多个子系统，每个子系统执行自身功能，它又可分为更小的子系统。当解决系统问题时，常常要考虑子系统和上层系统之间的相互作用，所有子系统均在更高层系统中相互连接，改变某个子系统必然影响到整个系统。（2）冲突[11][12]。TRIZ认为，创新性问题是指包含至少一个冲突的问题。一个系统之所以会存在各种难以有效解决的问题，就是因为其内部存在着某（几）种冲突。TRIZ把系统冲突分为两种：一是在改善系统的某个特性或参数时，会产生参数或特性之间的不兼容性，即“技术冲突”。解决技术冲突问题的传统方法是在多个标准之间寻求“折衷”，每个参数都不能达到最佳值。而TRIZ则是努力寻求突破性方法消除冲突（帕累托改进），即“无折衷设计”；二是“物理冲突”，是指系统同时具有冲突或相反要求的状态。（3）系统演化[11]。Altshuller把系统演化过程分为四个阶段：婴儿期、成长期、成熟期和衰退期，并确定每一阶段的演化特征和规律，为设计者解决创新性问题提供指导。（4）理想状态[13]。TRIZ认为“系统是朝着不断增加的理想状态演化的”。系统理想状态包括三个方面的内容：1）系统的主要目的是提供一定功能。传统思想认为，为了实现系统的某种功能，必须建立相应的装置或设备；而TRIZ则认为，为了实现系统的某种功能不必引入新的装置和设备，而只需对实现该功能的方法和手段进行调整和优化。2）任何系统都是朝着理想化方向发展的，也就是向着更可靠、简单有效的方向发展。系统的理想状态一般是不存在的，但当系统越接近理想状态，结构就越简单、成本越低、效率越高。3）理想化意味着系统或子系统中现有资源的最优利用。2．TRIZ主要工具和方法（1）40个创新原理。原理是获得冲突解所应遵循的一般规律，Altshuller通过对250万件发明专利的分析研究，抽出了40个发明创新所遵循的原理，它成为TRIZ解决技术矛盾的关键，这些原理反映了TRIZ对创新性问题的认识和冲突处理过程（具体内容见[3][7][11][14]）。（2）39个技术特性及冲突矩阵[11][12]。除了40个创新原理之外，Altshuller还抽出了产生系统冲突的典型技术特性39项。在解决系统问题的过程中，当改善系统的某个技术特性时，往往会使系统的其它技术特性恶化，这便产生了技术冲突。冲突矩阵就是为了解决系统冲突而创造的、以矩阵形式表示的冲突关系。（3）物质场分析[11]。物质场分析是用符号表达技术系统变换的建模技术。“物质”在TRIZ中表达的意思非常广泛，可以表达从简单的物体到具有各种复杂程度的系统。“场”则用于表达两个物体之间的相互作用、控制所必须的能量。物质场模型包括三个要素：物体S1、物体S2和场F，三者缺一不可。最简单的物质场模型如图1所示。图1物质场模型（4）发明问题解决算法（AlgorithmforInventive-ProblemSolving,ARIZ）[11][15]。ARIZ是为复杂问题提供简单化解决方法的逻辑结构化过程，是TRIZ主要的分析问题、解决问题的工具。TRIZ认为，一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程序化方法，描述得越清楚，问题的解就越容易找到。问题求解的过程就是对问题不断描述、不断程序化的过程。经过这一过程，初始问题最根本的冲突被暴露出来，能否求解已很清楚，如果已有的知识能用于该问题则有解，如果不能则无解，需等待科学技术的进一步发展解决，该过程就是靠ARIZ实现的。ARIZ中，冲突的消除有强大的知识库支持。效应知识库包含物理的、化学的、几何的等效应。作为一种规则，经过分析与效应的应用后问题仍无解，则认为初始问题定义有误，需对问题进行更一般化的定义。运用TRIZ理论的卧式卷烟包装盒设计摘要：目前国际国内广泛使用竖式卷烟包装盒，它的突出问题是：滤嘴易被污染、特殊人群使用不便。本文以TRIZ创新理论为指导方法，以解决上述问题为目标，设计出一种全新的卷烟包装——卧式卷烟包装盒。它改变了传统的取烟方式，同时又保持了竖式包装盒的外观尺寸，生产成本不会大幅提高。它的开启口为烟盒侧面，并使用横向抽拉式设计，不直接接触滤嘴，而且增加了取烟的方便度。卧式卷烟包装盒能有效的解决竖式卷烟包装盒中的问题，较之传统包装有更多优点。关键词：TRIZ竖式卷烟包装盒卧式卷烟包装盒分离反向中介物1、引言竖式卷烟包装盒设计中的弊病由来已久，随着社会经济、文化的发展，人们对这些问题的重视度在相应上升。在人们探索如何解决这些问题的过程中，出现了多种多样的新型包装，卧式卷烟包装盒就是其中之一，所不同的是，卧式盒的设计以TRIZ理论为指导，在分析传统卷烟包装盒的弊病的同时，分析了以往多种新型包装方式的优缺点。2、TRIZ理论——创新的科学TRIZ是当前世界上著名的发明问题解决理论，它是由解决技术问题、实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，这个体系包含许多系统、科学、富有可操作性的创造性思维方法和发明问题分析方法。称为“发明问题解决理论”，TRIZ就是它的俄语缩写。[1]3、传统竖式卷烟包装盒设计带来的问题卷烟盒的包装有多种方式，比如：金属盒装、金属桶装、竖式方盒装，甚至梯形、三角形等异型包装方式。其中使用范围最广、数量最多的是传统的竖式方盒装，（见图1）其特点是：竖式斜翻盖，卷烟竖放，滤嘴朝上，烟盒的开启口在卷烟的滤嘴部位。这个传统包装方式主要存在如下2个问题：亿烟民，有占世界三分之一的生产和消费市场，我国香烟年均消费量达92亿1千2百万支，人们早已认识到香烟中的有害物质威胁着吸烟者及被动吸烟者的健康。但与此同时，大家忽略了一个同样重要的问题：香烟过滤嘴在吸食过程中也存在严重的卫生隐患，成为各种传染性疾病的传播源，原因在于：1）传统的卷烟包装方式存在一个误区。在拆开烟盒后，过滤嘴海绵头部分暴露在包装盒之外，手与滤嘴直接接触，成为吸烟者的第一污染源。2）绝大多数人都没有意识到吸烟前也应像吃饭前一样洗手，每