第2章　现代TRIZ理论

2.1　现代TRIZ理论

20世纪的40年代到80年代，是TRIZ理论的创立时期，一般认为这个时期是经典TRIZ阶段。这个阶段的一些工具奠定了TRIZ理论的基础，主要包括发明原理、矛盾矩阵、技术进化法则、物-场模型、标准解、ARIZ算法及科学效应和现象知识库。

此时的TRIZ理论尽管对于解决创新问题提供了很大的帮助，但是其弊端也逐步显现出来，比如系统性仍不完善。特别是在工程问题转化为工程参数问题时，和发明原理应用到工程问题的解决上仍需要较强的专业知识，通过矛盾矩阵得到的发明原理，需要一定的转折，才能转化为工程技术。TRIZ技术仍然是作为一个高端的研究存在，而难以在工程实践中得到普及，其过于强调解决问题而忽视分析问题的特点非常突出，因此给使用者一种实用性差的感觉，特别对于初学者来说，应用TRIZ理论针对具体的工程问题进行求解时感到没有头绪，无从下手。

因此，从20世纪90年代开始，国内外大量的研究者开始进行针对TRIZ理论的研究和应用工作，在阿奇舒勒TRIZ理论的基础上做了大量的扩充，使该理论有了更进一步的发展，内容更加充实，实用性逐步增强，使用门槛逐渐降低。通常将该阶段称为现代TRIZ理论阶段。从此TRIZ理论的研究又进入了三个阶段^［6］：

①第一阶段，引入了大量的分析问题的工具。一些来自于其他领域的分析问题的工具开始被引入到TRIZ理论中，像功能模型分析、特性传递法、剪裁法、因果分析法等。阿奇舒勒的弟子们将这些来自其他领域的分析问题的工具引入TRIZ，经阿奇舒勒批准成为TRIZ理论体系的一部分，大大弥补了TRIZ理论在分析问题上的不足，这些工具与TRIZ解决问题的工具有机结合，从多个方面寻求突破口，使TRIZ使用者特别是初学者很容易上手。

②第二阶段，找到切实可行的解决方案。这一阶段的显著特点是随着前苏联的解体，大量TRIZ专家走出前苏联，TRIZ开始在世界上传播。应用TRIZ理论找到解决技术问题的方案并不困难，但将这方案应用到现实中却受到各方面客观条件的限制，因而催生了一系列可以产生切实可行的解决方案的工具被结合到TRIZ的应用中，比较典型的有专利战略和功能导向搜索等工具。

③第三阶段，TRIZ的商业化应用。这一阶段是TRIZ理论在一些大企业中获得了广泛的应用，并且产生了一系列成果后发展出来的。这个阶段的新工具代表是主要价值参数分析和工程系统的进化趋势等。

在上述TRIZ理论发展的各阶段，人们都试图为新发展出来的理论体系起一个名字，但都没有被接受，因此还是沿用原有的名字——TRIZ。

2.2　TRIZ理论的新扩充

在经典TRIZ理论的基础上，其各大经典体系都得到了发展，其知识容量和实用性都得到了很大的提高。

（1）在技术系统的进化法则方面的理论扩充

新的研究将技术系统的进化法则扩充为11种技术进化模式^［7］及DE的350多条进化路线。图2-1为这11种进化模式的思维导图。

尽管TRIZ的研究者提出了众多的进化路线，但目前TRIZ正在研究与归纳中的进化路线主要为^［7］：

图2-2为进化路线的思维导图。

根据Petrov的技术进化定律，各进化模式在层次上有了区分^［8］，如图2-3所示。技术进化的一般趋势是由理想化进化模式，即增加系统的理想化水平决定的；而增加系统的理想化水平通常是通过增加系统的动态性（柔性化）、维数的变化（多维化）和向超系统进化（集成化）等进化模式来完成；柔性化的进化模式又可以从结构上和控制上的进化模式来决定。

（2）在发明原理方面的理论扩充

由原先的40条扩充为了77条，新增加的发明原理有：

（3）在工程参数和矛盾矩阵方面的理论扩充

从2000年开始，Creax公司和Ideation International公司合作研究，对从1985年到2002年间的150000件专利进行了分析和总结，将经典的冲突矩阵进行了扩展，推出了2003版面向工程领域的冲突矩阵，新矩阵内容更加丰富，通用技术参数增加到48个，新增加的9个工程参数和新增加的技术参数均是近代设计所关心的议题。在2003版冲突矩阵表上提供的通用工程参数矩阵关系由1263个增加到2304个，同时，在每一个矩阵关系中所提供的发明原理个数也有所增加，为人们提供了更多的解决发明问题的办法，更加高速、有效、大幅度地提高了创新的效率。

48个工程参数为：

图2-4为这48个工程参数的思维导图。

（4）在物理冲突与分离原理方面的理论扩充

在经典TRIZ四种分离原理的基础上，有研究者进一步将四种分离原理细分为11种分离方法，以便用来解决更加细分的问题情境中的物理矛盾问题。其主要改进是对条件分离、整体与部分分离做了更细致的划分。四种分离原理与11种分离方法的对应关系如表2-1所示^［10］。

（5）科学效应知识库方面的扩充

效应知识库的应用对发明问题的解决有着超乎想象的作用。目前，效应知识库已经涵盖了物理、化学、几何、生物等多学科领域的效应知识。随着CAI软件技术的发展，有些国家已经建立了庞大的效应知识库，有些CAI软件的技术资料提及的常用效应大约有1400个，复合效应有数千个。我国TRIZ研究学者赵敏在多年查阅、翻译和校对了大量技术资料的基础上，归纳、总结出了922个效应，形成了详细的科学效应总表^［10］，同时构建了固、液、气、场不同形态实现功能的效应知识库、改变物质属性参数的效应库、增加物质属性参数的效应库、减少物质属性参数的效应库、测量物质属性参数的效应库和稳定物质属性参数的效应库，极大地扩充了TRIZ理论的“HOW TO”模型，建立了物质属性参数与所应用效应库的有机对应关系，对创新应用起到了极大的作用。

2.3　现代TRIZ应用的步骤

现代TRIZ理论体系已经成为一个创新的平台，利用它可以解决用普通方法难以解决的生产技术问题，产生创新的解决方案；可以规避或增强专利，进行专利布局；可以用于新产品规划布局，并且应用于生产管理。

现代TRIZ理论的应用过程一般分为三步：即问题识别—问题解决—概念验证。其三大步骤及相应工具如图2-5所示^［6］。