5.TRIZ的發(fā)展階段

第一階段是TRIZ理論體系的建設和完善階段，1956年阿奇舒勒和沙佩羅合寫的文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學”在《心理學問題》雜志發(fā)表，阿奇舒勒、沙皮羅提出ARIZ，也就是發(fā)明問題解決算法。第二階段是TRIZ理論在前蘇聯(lián)的推廣、普及和完善，1961年，阿奇舒勒出版第一本關于TRIZ理論的著作《怎樣學會發(fā)明創(chuàng)造》。1986-1999年，是TRIZ理論發(fā)展的第三階段，TRIZ理論開始在全世界范圍內傳播，1989年成立俄羅斯TRIZ協(xié)會，也就是后來的國際TRIZ協(xié)會，阿奇舒勒任國際TRIZ協(xié)會的第一任主席，1993年TRIZ進入美國，1999年成立美國阿奇舒勒研究院。2000年至今是第四個階段，TRIZ理論在全球推廣，應用領域拓展至非技術領域，在2000年成立了歐洲TRIZ協(xié)會，2004年TRIZ國際認證進入中國。

6.隨著TRIZ理論的推廣應用，TRIZ理論與實際應用的融合程度不斷加深

現(xiàn)代TRIZ理論在經(jīng)典理論基礎上，與企業(yè)需求深度融合，是各行業(yè)工程師設計開發(fā)與企業(yè)創(chuàng)新過程融合的新的創(chuàng)新過程?，F(xiàn)代的TRIZ理論，不僅僅包括了經(jīng)典的TRIZ理論，還有設計方法學，技術創(chuàng)新管理的相關理論和方法。

在應用中TRIZ創(chuàng)新方法也在不斷的演變，從最開始的“是否正確解決了問題”到“是否對正確的問題正確解決”再到“是否對正確的問題提供切實可行解決方案” 再到現(xiàn)在的“是否顯著性的提升了產(chǎn)品發(fā)展演變路線中的主要價值參數(shù)”，不同階段都有新的工具和方法吸納進來。

上面我們了解了TRIZ理論的起源與發(fā)展，能夠解決現(xiàn)實中的問題，那么接下來進入第二部分內容，TRIZ理論的核心體系，都有哪些工具和方法。

（二）TRIZ理論的核心體系

1.TRIZ核心思想的三個方面

一是無論是一個簡單產(chǎn)品還是復雜的技術系統(tǒng)，其核心技術的發(fā)展都是遵循客觀的規(guī)律發(fā)展演變的，即具有客觀的進化規(guī)律和模式；二是各種技術難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動這種進化過程的動力；三是技術系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用盡量少的資源實現(xiàn)盡量多的功能。

2.TRIZ理論的體系結構

從哲學思維角度來看，TRIZ 理論是以辯證法、系統(tǒng)論和認識論為基礎的。TRIZ理論的基礎是技術系統(tǒng)進化法則。問題分析工具主要包括功能分析、物場模型、矛盾矩陣分析、資源分析等。針對具體的問題分析工具，TRIZ 理論又提出了相應的問題解決工具，包括發(fā)明問題標準解法、科學原理知識庫、技術矛盾發(fā)明原理、物理矛盾分離法等。TRIZ 理論來源于專利，理論基礎是自然科學、系統(tǒng)科學、思維科學。

3.TRIZ的工具集

從理論框架里看到，TRIZ理論是一套系統(tǒng)、相對完整、科學的理論體系。在框架理論體系下，形成了一系列內容豐富、成體系化的工具集，有技術系統(tǒng)、理想度、矛盾等的專門術語，有小人法、九屏幕法、STC算子等思維方法，也有解決矛盾問題的矛盾矩陣、四大分離原理等，還有S曲線、八大進化法則等技術進化規(guī)律，以及ARIZ算法等。

下面我們來看一下TRIZ理論中用于描述矛盾的39個技術參數(shù)表，這是解決技術矛盾的前提，39個技術參數(shù)中，又可以分為通用物理及幾何參數(shù)、通用負向技術參數(shù)、通用正向技術參數(shù)，每類下面有具體的參數(shù)。這里解釋下正向參數(shù)、負向參數(shù)的意思，通用正向技術參數(shù)指參數(shù)數(shù)值變大時，系統(tǒng)或子系統(tǒng)的性能變好，通用負向技術參數(shù)指參數(shù)數(shù)值變大時，系統(tǒng)或子系統(tǒng)性能會變差。

針對技術矛盾的解決，阿奇舒勒歸納總結提出了40個發(fā)明原理，在實踐中人們根據(jù)發(fā)明原理的使用情況，對原理的適用率進行了排序，表格中標紅的就是使用率排在前五的發(fā)明原理，依次是物理或化學參數(shù)改變、預先作用、分割、機械系統(tǒng)替代、抽取。具體的使用將在后面的案例中解釋。

4.TRIZ的思維模式及解題過程

TRIZ理論的思維模式，先是把特殊問題表達成為TRIZ問題，然后利用TRIZ中的工具，如發(fā)明原理﹑標準解等，求出該TRIZ問題的普適解或稱模擬解，再對普適解進行概念驗證，把該解轉化為領域的解或特解。

基于TRIZ思維模式的解決問題模式一般過程是這樣的：首先定義問題，對問題進行功能分析，設定理想解，進行資源分析，找出矛盾，如果是技術矛盾，則歸納為39個技術參數(shù)，用矛盾矩陣，找出適用的發(fā)明原理；如果是物理矛盾，用4個分離原理，然后用11個解決物理矛盾的原理或者40個發(fā)明原理進行求解；如果既不是技術矛盾也不是物理矛盾，可以用物場分析進行分析，如果有標準解的，用76個標準解進行解題，如果沒有標準解，再重新回到問題階段，對問題進行重新定義。

5.TRIZ的應用

隨著TRIZ理論的發(fā)展，應用范圍也不斷拓展，應用領域不僅僅局限于工程領域、技術開發(fā)、產(chǎn)品設計，還應用于自然科學、社會科學、管理科學等領域，TRIZ的原理、算法也不局限于任何特定的應用領域。

TRIZ在實際應用中也取得了良好的效果。三星自1997年引入TRIZ理論，取得顯著的創(chuàng)新成果。2003年，三星電子采用 TRIZ 指導項目研發(fā)而節(jié)約相關成本15億美元。在67個研發(fā)項目中運用TRIZ 技術成功申請了52項專利。波音公司邀請TRIZ專家，對450名工程師進行了2周的培訓，在767空中加油機研發(fā)的技術方面取得了關鍵性的突破，從而在競爭中取得優(yōu)勢，贏得15億美元空中加油機訂單。中興通訊公司對來自研發(fā)一線的25名技術骨干進行5期的TRIZ理論與方法培訓，21個技術項目在培訓期間取得了突破性進展。

（三）TRIZ的應用案例

1.40個發(fā)明原理解決問題案例

前面我們提到了39個技術參數(shù)、40個發(fā)明原理，我們來詳細看一下具體是實際案例中的應用。

矛盾是TRIZ的基石，面對矛盾問題，TRIZ理論的出發(fā)點是從根本上解決問題；TRIZ把技術問題定義為技術矛盾和物理矛盾，技術矛盾描述的事一個系統(tǒng)中兩個參數(shù)之間的矛盾，改善對象中的某個參數(shù)（A）時，導致另一個參數(shù)（B）的惡化，參數(shù)A和參數(shù)B就構成了一對技術矛盾。而借助于39個通用參數(shù)，可以講技術矛盾轉化為TRIZ問題，進而用40個發(fā)明原理找到解決方案，所以說39個通用工程參數(shù)就是矛盾與解決方案之間的橋梁。

這就是阿奇舒勒矛盾矩陣中的一部分，39個參數(shù)，形成了39*39的矛盾矩陣，橫向的是惡化的參數(shù)，縱向是改善的參數(shù)。在矛盾矩陣中45度對角線表示是物理矛盾而非技術矛盾。“—”表示沒有找到合適的發(fā)明原理來解決問題，但不代表不能夠用發(fā)明原理。單元格中的數(shù)字是對應發(fā)明原理的序號，而且順序也有講究，排在第一個的序號是對應發(fā)明原理在解決該技術矛盾時用的次數(shù)最多的，以此類推。

下面我們來看一個具體的案例，大口徑空間望遠鏡發(fā)射太空的問題，我們知道對于空間望遠鏡來說，它的鏡面越大觀測能力越強，但是火箭發(fā)射艙的空間是有限的，那么怎么把大口徑的空間望遠鏡發(fā)射到太空呢。我們先來定義遇到的問題，解決大口徑空間望遠鏡的空間運輸可行性。

定義了問題，我們就要找改善的特性和惡化的特性。改善的特性就是空間望遠鏡能夠放入火箭發(fā)射艙，常規(guī)的解決措施就是要么減小鏡面尺寸，要么增大發(fā)射艙，增大發(fā)射艙的尺寸就帶來了惡化的特性，也就是會使得我們火箭發(fā)射系統(tǒng)更加復雜，對照39個技術參數(shù)，我們找到了改善參數(shù)6——靜止物體的面積，也就是空間望遠鏡的鏡面面積，惡化參數(shù)36——裝置的復雜性，也就是火箭發(fā)射系統(tǒng)的復雜性。那么這就構成了一對技術矛盾，我們查找矛盾矩陣，找到推薦的原理是三個：1、18、36，分別是分割原理、機械振動原理、相變原理。

那么我們按照使用率最高的分割原理來想解決方案，分割原理，那就是把鏡片進行分割，在太空中鏡片還必須是展開的，由此我們就可以想到采用可折疊鏡片，空間望遠鏡在發(fā)射時所有的鏡片都折疊收放起來，抵達軌道之后，再行展開，并通過太空機械臂一塊一塊將鏡片拼接起來，形成巨大的鏡面。這就是TRIZ理論中技術矛盾解決的過程。

2.基于技術系統(tǒng)進化法則的案例

前面關于TRIZ理論的理論框架部分，我們提到技術系統(tǒng)進化法則是TRIZ理論的核心，阿奇舒勒認為，技術系統(tǒng)一直處于進化之中，都會隨著時間的推移向更高級的方向發(fā)展，技術系統(tǒng)進化規(guī)律可以用S曲線表示，技術系統(tǒng)進化一般要經(jīng)歷四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，每個階段都有不同的特點。而當一個技術系統(tǒng)的進化完成4個階段后，必然會一個新的技術系統(tǒng)替代它，如此不斷進化。掌握了技術的進化規(guī)律，我們就可以對技術系統(tǒng)進行分析和預測，進而指導創(chuàng)新。

阿奇舒勒在研究了已有技術系統(tǒng)的發(fā)展軌跡后，提出了8大進化法則，后來的研究者又在8大進化法則的基礎上進行了進一步的研究，形成了現(xiàn)代TRIZ的進化法則體系，這張圖就展示了進化法則的體系構成。

今天我們就其中一個進化法則來進行案例介紹，減少人工介入法則。減少人工進化法則的基本內容是，隨著技術系統(tǒng)的發(fā)展，減少系統(tǒng)中由人力執(zhí)行的功能梳理，由此提高整個系統(tǒng)的自動化、智能化水平。具體的進化路線是“人工作用的系統(tǒng)—用執(zhí)行機構替代人工—在控制水平上替代人工—在決策水平上替代人工”。

具體的我們來看減少人工介入法則用于手機解鎖功能進化路線分析。

出于手機安全的考慮，手機出現(xiàn)了解鎖的功能，最早時候是按鍵解鎖、滑動解鎖、密碼解鎖，這是完全人工的系統(tǒng)，后來出現(xiàn)了指紋解鎖，這個可以算在執(zhí)行機構上替代人工，只用把手放上去即可執(zhí)行解鎖，相比上一代的解鎖，更加安全，但也有一定的弊端，比如出現(xiàn)過用橘子皮來成功解鎖的例子?，F(xiàn)在很多手機會用虹膜識別、人臉識別、聲紋識別等生物特征的非接觸解鎖技術。

那么我們可以看到手機解鎖的進化基本是經(jīng)歷了這樣一個過程：按鍵解鎖→滑動解鎖、密碼解鎖→指紋解鎖→虹膜識別、聲紋識別和人臉識別等生物特征非接觸解鎖，按照減少人工介入法則，手機解鎖潛在的進化路線就是在決策上替代人工，那么人機交互式解鎖就可能是接下來的方向，比如在人臉識別聲紋識別上提高技術的情感化決策水平，或者在非接觸傳感器上進一步探索，識別用戶心跳、表情，甚至意識等，識別用戶意圖，來判斷用戶是真的想用手機還是無意識的挪了下手機的位置。

新時期，創(chuàng)新的作用已越來越凸顯，而TRIZ理論就是一整套來促進創(chuàng)新、加快創(chuàng)新的工具和方法，今天我們只是簡單分析了TRIZ理論的基礎內容，TRIZ理論博大精深，對創(chuàng)新具有很強的指導意義，希望越來越多的人能夠借助工具、方法在創(chuàng)新大潮中找到自己的方向。