TRIZ的九大经典理论体系

1、.TRIZ的九大经典理论体系TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。TRIZ解决问题过程中，将问题的通解具体化是一个难点，这需要有深厚的领域背景知识。TRIZ理论认为，一个成功的设计可由如下公式描述：S=PcPkn(1+M)(1+T)其中：S成功的设计；Pc个人解决问题的能力；Pkn领域知识的水平与经验；MTRIZ方法论与哲学思想的运用；TTRIZ工具的运用。在公式中，Pc和Pkn 都与领域知识有关。因此，尽管TRIZ理论的创始人阿奇舒勒否认了经验知识在T

2、RIZ理论中的重要性，但从上述公式可以看出经验知识依然对TRIZ理论的应用构成了重要的支持。所以，在TRIZ理论中融入经验思维模式，应是TRIZ理论在应用中的一个发展方向。(一)TRIZ的技术系统八大进化法则。阿奇舒勒的技术系统进化论可与达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，称为三大进化论。TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。技术系统的这八大进化法则可应用于产生市场

3、需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。(二)最终理想解(IFR)。TRIZ理论在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解(ideal final result，IFR)，以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。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(IFR)就是这座桥梁的桥墩。最终理想解(IFR)有四个特点：1、保持了原系统的优点；2、消除了

4、原系统的不足；3、没有使系统变得更复杂；4、没有引入新的缺陷等。(三)40个发明原理。阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析和总结，提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的这40个发明原理，分别是：1、分割；2、抽取；3、局部质量；4、非对称；5、合并；6、普遍性；7、嵌套；8、配重；9、预先反作用；10、预先作用；11、预先应急措施；12、等势原则；13、逆向思维；14、曲面化；15、动态化；16、不足或超额行动；17、一维变多维；18、机械振动；19、周期性动作；20、有效作用的连续性；21、紧急行动；22、变害为利；23、反馈；24、中介物；25、自服务；26、复制；27、一次性用品；2

5、8、机械系统的替代；29、气体与液压结构；30、柔性外壳和薄膜；31、多孔材料；32、改变颜色；33、同质性；34、抛弃与再生；35、物理/化学状态变化；36、相变；37、热膨胀；38、加速氧化；39、惰性环境；40、复合材料等。(四)39个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵。在对专利研究中，阿奇舒勒发现，仅有39项工程参数在彼此相对改善和恶化，而这些专利都是在不同的领域上解决这些工程参数的冲突与矛盾。这些矛盾不断地出现，又不断地被解决。由此他总结出了解决冲突和矛盾的40个创新原理。之后，将这些冲突与冲突解决原理组成一个山39个改善参数与39个恶化参数构成的矩阵，矩阵的横轴表示希望得到改善的参数，纵轴

6、表示某技术特性改善引起恶化的参数，横纵轴各参数交叉处的数字表示用来解决系统矛盾时所使用创新原理的编号。这就是，著名的技术矛盾矩阵。阿奇舒勒矛盾矩阵为问题解决者提供了一个可以根据系统中产生矛盾的两个工程参数，从矩阵表中直接查找化解该矛盾的发明原理来解决问题。(五)物理矛盾和四大分离原理。当一个技术系统的工程参数具有相反需求，就出现了物理矛盾。比如说，要求系统的某个参数既要出现又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。相对于技术矛盾，物理矛盾是一种更尖锐的矛盾，创新中需要加以解决。物理矛盾所存在的子系统就是系统的关键子系统，系统或关键子系统应该具有为满足某个需求的参数特性，但另一个需求要求系统

7、或关键子系统又不能具有这样的参数特性。分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的，分离方法共有11种，归纳概括为四大分离原理，分别是空间分离、时间分离、居于条件的分离和系统级别分离等。(六)物一场模型分析。阿奇舒勒认为，每一个技术系统都可由许多功能不同的子系统所组成，因此，每一个系统都有它的子系统，而每个子系统都可以再进一步地细分，直到分子、原子、质子与电子等微观层次。无论大系统、子系统、还是微观层次，都具有功能，所有的功能都可分解为2种物质和1种场(即二元素组成)。在物质-场模型的定义中，物质是指某种物体或过程，可以是整个系统，也可以是系统内的子系统或单个的物体，甚至可以是环境，取决于实际

8、情况。场是指完成某种功能所需的手法或手段，通常是一些能量形式，如：磁场、重力场、电能、热能、化学能、机械能、声能、光能等等。物一场分析是TRIZ理论中的一种分析工具，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。(七)发明问题的标准解法。标准解法阿奇舒勒于1985年创立的，共有76个，分成5级，各级中解法的先后顺序也反映了技术系统必然的进化过程和进化方向，标准解法可以将标准问题在一两步中快速进行解决，标准解法是阿奇舒勒后期进行TRIZ理论研究的最重要的课题，同时也是TRIZ高级理论的精华。标准解法也是解决非标准问题的基础，非标准问题主要应用ARIZ来进行解决，而ARIZ的主要思路是将

9、非标准问题通过各种方法进行变化，转化为标准问题，然后应用标准解法来获得解决方案。(八)发明问题解决算法(ARIZ)。ARIZ是发明问题解决过程中应遵循的理论方法和步骤，ARIZ是基于技术系统进化法则的一套完整问题解决的程序，是针对非标准问题而提出的一套解决算法。ARIZ的理论基础由以下3条原则构成：1、ARIZ是通过确定和解决引起问题的技术矛盾；2、问题解决者一旦采用了ARIZ来解决问题，其惯性思维因素必须被加以控制；3、ARIZ也不断地获得广泛的、最新的知识基础的支持。ARIZ最初由阿奇舒勒1977年提出，随后经多次完善才形成比较完善的理论体系， ARIZ85包括九大步骤：1、分析问题；2、

10、分析问题模型；3、陈述IFR和物理矛盾；4、动用物场资源；5、应用知识库；6、转化或替代问题；7、分析解决物理矛盾的方法；8、利用解法概念；9、分析问题解决的过程等等。(九)科学效应和现象知识库。科学原理，尤其是科学效应和现象的应用，对发明问题的解决具有超乎想象的、强有力的帮助。应用科学效应和现象应遵循5个步骤，解决发明问题时会经常遇到需要实现的30种功能，这些功能的实现经常要用到100个科学有和现象。应用科学效应和现象应遵循5个步骤：1、根据要解决的问题，确定解决此问题所要实现的功能；2、根据功能代码表，确定此功能相对应的代码；3、从科学效应和现象清单查找此功能代码下所推荐的科学效应和现象，

11、获得科学效应和现象名称；4、筛选所推荐的每个科学效应和现象，优选适合解决本问题的科学效应和现象；5、查找优选出来的每个科学效应和现象的详细解释，并应用于问题的解决，形成解决方案；1.技术系统八大进化法则阿奇舒勒于1946年开始创立TRIZ理论，其中重要的理论之一是技术系统进化论。阿奇舒勒技术系统进化论的主要观点是：技术系统的进化并非随机的，而是遵循着一定的客观的进化模式，所有的系统都是向“最终理想化”进化的，系统进化的模式可以在过去的专利发明中发现，并可以应用于新系统的开发，从而避免盲目的尝试和浪费时间。阿奇舒勒的技术系统进化论主要有八大进化法则，这些法则可以用来解决难题，预测技术系统，产生并

12、加强创造性问题的解决工具。一、技术系统的S曲线进化法则阿奇舒勒通过对大量的发明专利的分析，发现产品的进化规律满足一条s形的曲线。产品的进化过程是依靠设计者来推进的，如果没有引入新的技术，它将停留在当前的技术水平上，而新技术的引入将推动产品的进化。S曲线也可以认为是一条产品技术成熟度预测曲线。下图是一条典型的s曲线：s曲线描述了一个技术系统的完整生命周期，图中的横轴代表时间；纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数(39个工程参数详见随后的第4章第一节的内容)，比如飞机这个技术系统，飞行速度、可靠性就是其重要性能参数，性能参数随时间的延续呈现S形曲线。一个技术系统的进化一般经历4个阶段，分别是：1)

13、婴儿期；2)成长期；3)成熟期；4)衰退期；每个阶段都会呈现出不同的特点。1.技术系统的诞生和婴儿期当“1.有一个新需求、2.而且满足这个需求是有意义的”这两个条件同时出现时，一个新的技术系统就会诞生。新的技术系统一定会以一个更高水平的发明结果来呈现。处于婴儿期的系统尽管能够提供新的功能，但该阶段的系统明显地处于初级，存在着效率低、可靠性差或一些尚未解决的问题。由于人们对它的未来比较难以把握，而且风险较大，因此只有少数眼光独到者才会进行投资，处于此阶段的系统所能获得的人力、物力上的投入是非常有限的。TRIZ从性能参数、专利级别、专利数量、经济收益4个方面来描述技术系统在各个阶段所表现出来的特点

14、，以帮助人们有效了解和判断一个产品或行业所处的阶段，从而制定有效的产品策略和企业发展战略。处于婴儿期的系统所呈现的特征是：性能的完善非常缓慢，此阶段产生的专利级别很高，但专利数量较少，系统在此阶段的经济收益为负。2.技术系统的成长期(快速发展期)进入发展期的技术系统，系统中原来存在的各种问题逐步得到解决，效率和产品可靠性得到较大程度的提升，其价值开始获得社会的广泛认可，发展潜力也开始显现，从而吸引了大量的人力、财力，大量资金的投入会推进技术系统获得高速发展。处于第2阶段的系统，性能得到急速提升，此阶段产生的专利级别开始下降，但专利数量出现上升。系统在此阶段的经济收益快速上升并凸显出来，这时候投

15、资者会蜂拥而至，促进技术系统的快速完善。3.技术系统的成熟期在获得大量资源的情况下，系统从成长期会快速进入第3个阶段：成熟期，这时技术系统已经趋于完善，所进行的大部分工作只是系统的局部改进和完善。处于成熟期的系统，性能水平达到最佳。这时仍会产生大量专利，但专利级别会更低，此时需警惕垃圾专利的大量产生，以有效使用专利费用。处于此阶段的产品已进人大批量生产，并获得巨额财务收益，此时，需知道系统将很快进入下一个阶段衰退期，需着手布局下一代产品，制定相应的企业发展战略，以保证本代产品淡出市场时，有新的产品来承担起企业发展重担。否则，企业将面临较大风险，业绩会出现大幅回落。4.技术系统的衰退期成熟期后系

16、统面临的是衰退期。此时技术系统已达到极限，不会再有新的突破，该系统因不再有需求的支撑而面临市场的淘汰。处于第4阶段的系统，其性能参数、专利等级、专利数量、经济收益4方面均呈现快速的下降趋势。当一个技术系统的进化完成4个阶段以后，必然会出现一个新的技术系统来替代它，如此不断的替代，就形成了S形曲线族。二、提高理想度法则技术系统的理想度法则包括以下几方面含义。最终理想解(ideal final result，IFR)1)一个系统在实现功能的同时，必然有两方面的作用：有用功能和有害功能；2)理想度是指有用作用和有害作用的比值；3)系统改进的一般方向是最大化理想度比值；4)在建立和选择发明解法的同时，

17、需要努力提升理想度水平。任何技术系统，在其生命周期之中，是沿着提高其理想度向最理想系统的方向进化的，提高理想度法则代表着所有技术系统进化法则的最终方向。理想化是推动系统进化的主要动力。比如手机的进化、计算机的进化。最理想的技术系统应该是：并不存在物理实体，也不消耗任何的资源，但却能够实现所有必要的功能，即物理实体趋于零，功能无穷大，简单说，就是“功能俱全，结构消失”。提高理想度可从以下4个方向予以考虑：1)增加系统的功能；2)传输尽可能多的功能到工作元件上；3)将一些系统功能移转到超系统或外部环境中；4)利用内部或外部已存在的可利用资源。三、子系统的不均衡进化法则技术系统：由多个实现各自功能的

18、子系统(元件)组成，每个子系统及子系统间的进化都存在着不均衡。1)每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的；2)不同的子系统将依据自己的时间进度进化；3)不同的子系统在不同的时间点到达自己的极限，这将导致子系统间矛盾的出现；4)系统中最先到达其极限的子系统将抑制整个系统的进化，系统的进化水平取决于此子系统(瓶颈)；5)需要考虑系统的持续改进来消除矛盾。掌握了子系统的不均衡进化法则，可以帮助我们及时发现并改进系统中最不理想的子系统，从而提升整个系统的进化阶段。通常设计人员易犯的错误是花费精力专注于系统中已经比较理想的重要子系统，而忽略了“木桶效应”中的短板，结果导致系统的发展缓慢。比如，飞机设计中，

19、曾经出现过单方面专注于飞机发动机，而轻视了空气动力学的制约影响，导致飞机整体性能的提升比较缓慢。四、动态性和可控性进化法则动态性和可控性进化法则是指：1)增加系统的动态性，以更大的柔性和可移动性来获得功能的实现。2)增加系统的动态性要求增加可控性。增加系统的动态性和可控性的路径很多，下面从4个方面进行陈述。1.向移动性增强的方向转化的路径本路径反映了下面的技术进化过程：固定的系统可移动的系统随意移动的系统。比如电话的进化：固定电话子母机手机。2.增加自由度的路径本路径的技术进化过程：无动态的系统结构上的系统可变性微观级别的系统可变性。即：刚性体单铰链多铰链柔性体气体液体场。比如，手机的进化：直

20、板机翻盖机；门锁的进化：挂锁链条锁密码锁指纹锁。3.增加可控性的路径本路径的技术进化过程：无控制的系统直接控制间接控制反馈控制自我调节控制的系统。比如城市街灯，为增加其控制，经历了以下进化路径：专人开关定时控制感光控制光度分级调节控制。4.改变稳定度的路径本路径的技术进化阶段：静态固定的系统有多个固定状态的系统动态固定系统多变系统。五、增加集成度再进行简化法则技术系统趋向于首先向集成度增加的方向，紧接着再进行简化。比如先集成系统功能的数量和质量，然后用更简单的系统提供相同或更好的性能来进行替代。1.增加集成度的路径本路径的技术进化阶段：创建功能中心附加或辅助子系统加入通过分割、向超系统转化或向

21、复杂系统的转化来加强易于分解的程度。2.简化路径本路径反映了下面的技术进化阶段：1)通过选择实现辅助功能的最简单途径来进行初级简化；2)通过组合实现相同或相近功能的元件来进行部分简化；3)通过应用自然现象或“智能”物替代专用设备来进行整体的简化。3.单一双一多路径本路径的技术进化阶段：单系统双系统多系统。双系统包括：1)单功能双系统：同类双系统和轮换双系统，比如双叶片风扇和双头铅笔；2)多功能双系统：同类双系统和相反双系统，比如双色圆珠笔和带橡皮擦的铅笔；3)局部简化双系统：比如具有长、短双焦距的相机；4)完整简化的双系统：新的单系统。多系统包括：1)单功能多系统：同类多系统和轮换多系统；2)

22、多功能多系统：同类多系统和相反多系统；3)局部简化多系统；4)完整简化的多系统：新的单系统。4.子系统分离路径当技术系统进化到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离出来，进入超系统，这样在此子系统功能得到加强的同时，也简化了原来的系统。比如，空中加油机就是从飞机中分离出来的子系统。六、子系统协调性进化法则在技术系统进化中，子系统的匹配和不匹配交替出现，以改善性能或补偿不理想的作用。技术系统的进化是沿着各子系统相互之间更协调的方向发展。即系统的各部件在保持协调的前提下，充分发挥各自功能。1.匹配和不匹配元件的路径本路径的技术进化阶段：不匹配元件的系统匹配元件的系统失谐元件的系统动态匹配失谐系

23、统。2.调节的匹配和不匹配的路径本路径的技术进化阶段：最小匹配不匹配的系统强制匹配不匹配的系统缓冲匹配不匹配的系统自匹配自不匹配的系统。3.工具与工件匹配的路径本路径的技术进化阶段：点作用线作用面作用体作用。4.匹配制造过程中加工动作节拍的路径本路径反映了下面的技术进化阶段：1)工序中输送和加工动作的不协调；2)工序中输送和加工动作的协调，速度的匹配；3)工序中输送和加工动作的协调，速度的轮流匹配；4)将加工动作与输送动作独立开来。七、向微观级和场的应用进化法则技术系统趋向于从宏观系统向微观系统转化，在转化中使用不同的能量场来获得更佳的性能或控制性。1.向微观级转化的路径本路径反映了下面的技术

24、进化阶段：1)宏观级的系统；2)通常形状的多系统平面圆或薄片，条或杆，球体或球；3)来自高度分离成分的多系统如粉末，颗粒等，次分子系统(泡沫、凝胶体等)化学相互作用下的分子系统斗原子系统；4)具有场的系统。2.转化到高效场的路径本路径的技术进化阶段：应用机械交互作用应用热交互作用应用分子交互作用应用化学交互作用应用电子交互作用用磁交互作用应用电磁交互作用和辐射。3.增加场效率的路径本路径的技术进化阶段：应用直接的场应用有反方向的场应用有相反方向的场的合成用交替场振动共振驻波等应用脉冲场应用带梯度的场应用不同场的组合作用。4.分割的路径本路径的技术进化阶段：固体或连续物体有局部内势垒的物体有完整

25、势垒的物体有部分间隔分割的物体有长而窄连接的物体用场连接零件的物体零件间用结构连接的物体零件间用程序连接的物体零件间没有连接的物体。八、减少人工介入的进化法则系统的发展用来实现那些枯燥的功能，以解放人们去完成更具有智力性的工作。1.减少人工介入的一般路径本路径技术进化阶段：包含人工动作系统替代人工但仍保留人工动作方法用机器动作完全代替人工。2.在同一水平上减少人工介入的路径本路径技术进化阶段：包含人工作用系统用执行机构替代人工用能量传输机构替代人工用能量源替代人工。3.不同水平间减少人工介入的路径本路径技术进化阶段：包含人工作用系统用执行机构替代人工在控制水平上替代人工在决策水平上替代人工。2

26、.TRIZ理论的最终理想解发明创造是有级别的，级别越高，创新设计过程越困难，产品市场竞争力越强。高级别产品的发明不仅需设计人员自身的素质，更需行业以外或全人类的已有研究成果。企业要不断吸收不同行业的知识创新成果，并在自己的产品中应用，以永远保持企业的市场竞争力。发明创造的理想状态是理想解的实现，尽可能使企业的产品接近于其理想解是产品创新的指导思想。确定所设计产品的理想解是设计人员综合素质的体现。TRIZ理论在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解(ideal final result，IFR)，以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并

27、获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。如果将TRIZ创造性解决问题的方法比做通向胜利的桥，那么最终理想解就是这座桥的桥墩。一、理想化把所研究的对象理想化是自然科学的基本方法之一。理想化是对客观世界中所存在物体的一种抽象，这种抽象客观世界既不存在，又不能通过实验验证。理想化的物体是真实物体存在的一种极限状态，对某些研究起着重要作用，如物理学中的理想气体、理想液体，几何学中的点与线等。在TRIZ中理想化是一种强有力的工具，在创新过程中起着重要作用。理想化是科学研究中创造性思维的基本方法之一。主要是在大脑中设立理想的模型，通过思想实验的方法来研究客体运动的

28、规律。操作程序为：首先要对经验事实进行抽象，形成一个理想客体，然后通过想象，在观念中模拟其实验过程，把客体的现实运动过程简化和升华为一种理想化状态，使其更接近理想指标的要求。理想化方法最为关键的部分是思想实验，或称理想实验。它是从一定的原理出发，在观念中按照实验的模型展开的实验结论。思想实验是形象思维和逻辑思维共同作用的结果，同时也体现了理想化和现实性的对立统一。诚然，思想实验还不是科学实践活动，它的结论还需要科学实验等实践活动来检验，但这并不能否认思想实验在理论创新中的地位和作用。新的理论往往与常识相距甚远，人们常常为传统观念所束缚，不易走向理论创新，因此，借助于思想实验来进行理论创新以及对

29、新理论加以认同，不失为一种有效的手段。理想化方法的另一关键部分是如何设立理想模型。理想模型建立的根本指导思想是最优化原则，即在经验的基础上设计最优的模型结构，同时充分考虑现实存在的各种变量的容忍程度，把理想化与现实性结合起来。理想的优化模型往往具有超前性，这是创新的标志。但是，超前性只有在现实条件容许的情况下，其模型的构造才具有可行性。理想模型的设计并不一定非要迁就现实条件，有时也需改造现实，改变现实中存在的不合理之处，特别是需要彻底扭转人们传统的落后思维方式和生活方式，为理想模型的建立和实施创造条件。科学历史上，很多科学家正是通过理想化获得划时代的科学发现，著名的有伽利略、牛顿、爱因斯坦、卢

30、瑟福等。伽利略注意到，当一个球从一个斜面上滚下又滚上第2个斜面上时，球在第2个斜面上所达到的高度同在第1个斜面上达到的高度近似相等。他断定这一微小差异是由摩擦而产生的结果，如果摩擦消失，那么第2次的高度完全等于第1次的高度。他又推想，在完全没有摩擦的情况下，不管第2个斜面的倾斜度多么小，它在第2个斜面上总要达到相同的高度。如果第2个斜面的斜度完全消除，那么球从第1个斜面滚下来之后，将以恒速在无限长的平面上永远不停地运动下去。当然，这个实验是一个理想实验，无法真实地操作，因为摩擦力永远也不会被消除，也无法找到和制作一个无限长的平面。伽利略是理想实验的先驱，后来牛顿把伽利略的惯性原理确立为动力学第

31、一定律，即惯性定律。牛顿继承了伽利略的传统，在思索万有引力问题时也设计了一个著名的理想实验：抛物体运动实验。一块石头投出，由于自身重力，被迫离开直线路径，如果单有初始投掷，理应按直线运动，但其却在空中描出了曲线，最终落在地面上。投掷的速度越大，它落地前走得越远。我们可假设当速度增到如此之大，在落地前描出1，2，5，100，1000千米长的弧线，直到最后超出了地球的限度，进入空间永不触及地球。这个实验在当时的物质条件下是无论如何不能实现的。牛顿在真实的抛体运动基础上，发挥思维的力量把抛物体的速度推到地球引力范围之外。爱因斯坦是20世纪卓越的理想实验大师。爱因斯坦的狭义相对论源于追光理想实验。爱因

32、斯坦创建广义相对论的突破口为等效原理，亦源于理想实验。卢瑟福的原子有核模型是科学史上最著名的理想模型之一。1907年，卢瑟福为了验证导师的原子模型，建议研究生观察镭发射出的高速粒子穿过薄的金属箔片后的偏转情况，结果出人意料。卢瑟福以粒子实验为事实根据，发挥思维的力量建立起类似太阳系结构的原子有核模型，开创了原子能时代。二、TRIZ中的理想化TRIZ的一个基本观点是“系统是朝着不断增加的理想状态进化的”。技术系统理想状态包括3个内容：1、系统的主要目的是提供一定功能。传统思想认为，为实现系统的某种功能，必须建立相应的装置或设备；而TRIZ认为，为实现系统的某种功能不必引入新的装置和设备，而只需对

33、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、成本就越低、效率就越高。3、理想化意味着系统或子系统中现有资源的最优利用。技术系统的主要目的是提供一定功能。传统思想认为“为得到这样和那样的功能，就必须建立这样和那样的装置或设备。”TRIZ认为“为得到这样和那样的功能，而不对系统引入新的装置和设备。”TRIZ理论中，在解决问题之初，先抛开各种限制条件，设立各种理想模型，即最优的模型结构，来分析问题，并以取得最终理想解作为终极追求目标。理想化模型：包含所要解决的问题

34、中所涉及的所有因素，可以是理想系统、理想过程、理想资源、理想方法、理想物质、理想机器等。三、最终理想解的确定尽管在产品进化的某个阶段，不同产品进化的方向各异，但如果将所有产品作为一个整体，低成本、高功能、高可靠性、无污染等是产品的理想状态。产品处于理想状态的解称为最终理想解。产品无时无刻不处于进化之中，进化的过程就是产品由低级向高级演化的过程。TRIZ解决问题之初，首先确定IFR，以IFR为终极目标而努力，将解决问题的效率大大提升了。理想解可采用与技术及实现无关的语言对需要创新的原因进行描述，创新的重要进展往往通过对问题的深入理解而获得。确认系统中非理想化状态的元件是创新成功的关键。最终理想解

35、有4个特点：1)保持了原系统的优点；2)消除了原系统的不足；3)没有使系统变得更复杂；4)没有引入新的缺陷。当确定了待设计产品或系统的最终理想解之后，可用这4个特点检查其有无不符合之处，并进行系统优化，以确认达到或接近IFR为止。最终理想解的确定是问题解决的关键，很多问题的IFR被正确理解并描述出来，问题就直接得到了解决。设计者的惯性思维常常让自己陷于问题当中不能自拔，解决问题大多采用折中法，结果就使问题时隐时现让设计者叫苦不迭。而IFR可以帮助设计者跳出传统设计的怪圈，以IFR这一新角度来重新认识定义问题，得到与传统设计完全不同的问题根本解决思路。最终理想解确定的步骤：1)设计的最终目的是什

36、么？2)理想解是什么？3)达到理想解的障碍是什么？4)出现这种障碍的结果是什么？5)不出现这种障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源是什么？3.TRIZ理论的40个发明原理详解阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析和总结，提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的这40个发明原理，原理是获得冲突解所应遵循的一般规律。TRIZ主要研究技术与物理两种冲突。技术冲突：指传统设计中所说的折衷，即由于系统本身某一部分的影响，所需要的状态不能达到。物理冲突：指一个物体有相反的需求。TRIZ引导设计者挑选能解决特定冲突的原理，其前提是要按标准参数确定冲突，然后利用3939条标准冲突和40条发明创造原理解

37、决冲突。1.分割原则a.将物体分成独立的部分。b.使物体成为可拆卸的。c.增加物体的分割程度。2.拆出原则从物体中拆出干扰部分(干扰特性)或者相反，分出唯一需要的部分或需要的特性；与上述把物体分成几个相同部分的技法相反，这里是要把物体分成几个不同的部分。3.局部性质原则a.从物体或外部介质(外部作用)的一致结构过渡到不一致结构。b.物体的不同部分应当具有不同的功能；c.物体的每一部分均应具备最适于它工作的条件。4.不对称原则a.物体的对称形式转为不对称形式。b.如果物体不是对称的，则加强它的不对称程度；5.联合原则a.把相同的物体或完成类似操作的物体联合起来；b.把时间上相同或类似的操作联合起

38、来；例：双联显微镜组；由一个人操作，另一个人观察和记录。6.多功能原则一个物体执行多种不同功能，因而不需要其他物体。例：提包的提手可同时作为拉力器(苏联发明证书187964)。7.玛特廖什卡原则（套娃用俄语说是Ma，汉语音译“玛特廖什卡”）a.一个物体位于另一物体之内，而后者又位于第三个物体之内，等等。b.一个物体通过另一个物体的空腔。8.反重量原则a.将物体与具有上升力的另一物体结合以抵消其重量。b.将物体与介质(最好是气动力和液动力)相互作用以抵消其重量。9.预先反作用原则如果按课题条件必须完成某种作用，则应提前完成反作用。例：杯形车刀车削方法是：在车削过程中车刀绕自己的几何轴转动。其特征

39、是为了防止产生振动，应预先向杯形车刀施加负荷力，此力应与切削过程中产生的力大小相近，方向相反(苏联发明证书536866)10.预先作用原则a.预先完成要求的作用(整个的或部分的)；b.预先将物体安放妥当，使它们能在现场和最方便地点立即完成所需要的作用。上述课题41的解决方案可作为该原则的例子；11.预先放枕头原则。以事先准备好的应急手段补偿物体的低可靠性。12.等势原则改变工作条件，使物体上升或下降；例：有一种装置不必使沉重的压模升降；这种装置是在压床上安装了带有输送轨道的附件；13.相反原则a.不实现课题条件规定的作用而实现相反的作用；b.使物体或外部介质的活动部分成为不动的，而使不动的成为

40、可动的；c.将物体颠倒；14.球形原则a.从直线部分过渡到曲线部分，从平面过渡到球面，从正六面体或平行六面体过渡到球形结构；b.利用棍子、球体、螺旋。c.从直线运动过渡到旋转运动，利用离心力。例：把管子焊入管栅的装置具有滚动球形电极。15.动态原则a.物体(或外部介质)的特性的变化应当在每一工作阶段都是最佳的。b.将物体分成彼此相对移动的几个部分。c.使不动的物体成为动的；例：用带状电焊条进行自动电弧焊的方法，其特征是，为了能大范围地调节焊池的形状和尺寸，把电焊条沿着母线弯曲，使其在焊接过程中成曲线形状(苏联发明证书258490)。16.局部作用或过量作用原则如果难于取得百分之百所要求的功效，

41、则应当取得略小或略大的功效。此时可能把课题大大简化。该技法已在课题34中介绍过，圆筒喷漆过多，然后再去掉多余的部分。17.向另一维度过渡的原则a.如果物体作线性运动(或分布)有困难，则使物体在二维度(即平面)上移动。相应地，在一个平面上的运动(或分布)可以过渡到三维空间。b.利用多层结构替代单层结构。c.将物体倾斜或侧置；d.利用指定面的反面；e.利用投向相邻面或反面的光流。技法17a可以同技法7和15b联合，形成一个代表技术系统总发展趋势的链：从点到线，然后到面，到体，最后到许多个物体的共存；例：越冬圆木在圆形停泊场水中存放，其特征是，为了增大停泊场的单位容积，和减小受冻木材的体积，将圆木扎

42、成捆，其横截面的宽和高超过圆木的长度，然后立着放(苏联发明证书2236318)。18.机械振动原则a.使物体振动。b.如果巳在振动，则提高它的振动频率(达到超声波频率)；c.利用共振频率。d.用压电振动器替代机械振动器。e.利用超声波振动同电磁场配合；例：无锯末断开木材的方法，其特征是，为减少工具进入木材的力，使用脉冲频率与被断开木材的固有振动频率相近的工具(苏联发明证书307986)；19.周期作用原则a.从连续作用过渡到周期作用(脉冲)；b.如果作用已经是周期的，则改变周期性。c.利用脉冲的间歇完成其他作用。例：用热循环自动控制薄零件的触点焊接方法是基于测量温差电动势的原理。其特征是，为提

43、高控制的准确度，用高频率脉冲焊接时，在焊接电流脉冲的间隔测量温差电动势(苏联发明证书9336120)。20.连续有益作用原则a.连续工作(物体的所有部分均应一直满负荷工作)。b.消除空转和间歇运转。例：加工两个相交的圆柱形的孔如加工轴承分离环的槽的方法，其特征是，为提高加工效率，使用在工具的正反行程均可切削的钻头(扩孔器)(苏联发明证书M262582)。21.跃过原则高速跃过某过程或其个别阶段(如有害的或危险的)。例：产胶合板时用烘烤法加工木材，其特征是，为保持木材的本性，在生产胶合板的过程中直接用300600的燃气火焰短时作用于烘烤木材苏联发明证书338371)。22.变害为利原则a.利用有

44、害因素(特别是介质的有害作用)获得有益的效果。 b.通过有害因素与另外几个有害因素的组合来消除有害因素。 c.将有害因素加强到不再是有害的程度；例：恢复冻结材料的颗粒状的方法，其特征是，为加速恢复材料的颗粒和降低劳动强度，使冻结的材料经受超低温作用 (苏联发明证书N409938)；23.反向联系原则a.进行反向联系。b.如果已有反向联系，则改变它。例：自动调节硫化物沸腾层焙烧温度规范的方法是随温度变化改变所加材料的流量，其特征是，为提高控制指定温度值的动态精度，随废气中碥含量的变化而改变材料的供给量(苏联发明证书302382)。24.中介原则a.利用可以迁移或有传送作用的中间物体；b.把另一个

45、(易分开的)物体暂时附加给某一物体。例：校准在稠密介质由测量动态张力仪器的方法是在静态条件下装入介质样品及置入样品中的仪器。其特征是，为提高校准精度，应利用一个柔软的中介元件把样品及其中的仪器装入 (苏联发明证书354135)；25.自我服务原则a.物体应当为自我服务，完成辅助和修理工作；b.利用废料(能的和物质的)；例，一般都是利用专门装置供给电焊枪中的电焊条.建议利用电焊电流工作的螺旋管供给电焊条。26.复制原则a.用简单而便宜的复制品代替难以得到的、复杂的、昂贵的、不方便的或易损坏的物体；b.用光学拷贝(图像)代替物体或物体系统。此时要改变比例(放大或缩小复制品)；c.如果利用可见光的复

46、制品，则转为红外线的或紫外线的复制。27.用廉价不持久性代替昂贵持久性原则，用一组廉价物体代替一个昂贵物体，放弃某些品质(如持久性) 28.代替力学原理原则a.用光学，声学、味学等设计原理代替力学设计原理。b.用电场.磁场和电磁场同物体相互作用。c.由恒定场转向不定场，由时间固定的场转向时间变化的场，由无结构的场转向有一定结构的场。d.利用铁磁颗粒组成的场；例：在热塑材料上涂金属层的方法是将热塑材料同加热到超过它的熔点的金属粉末接触，其特征是，为提高涂层与基底的结合强度及密实性，在电磁场中进行此过程(苏联发明证书445712)；29.利用气动和液：压结构的原则用气体结构和液体结构代替物体的固体

47、的部分，如充气和充液的结构，气枕，静液的和液体反冲的结构；30.利用软壳和薄膜原则a.利用软壳和薄膜代替一般的结构。b.用软壳和薄膜使物体同外部介质隔离。例：充气混凝土制品的成型方法是在模型里浇注原料，然后在模中静置成型。其特征是，为提高膨胀程度，在浇注模型里的原料上罩以不透气薄膜(苏联发明证书339406)。31.利用多孔材料原则a.把物体作成多孔的或利用附加多孔元件(镶嵌，覆盖，等等)；b.如果物体是多孔的，事先用某种物质填充空孔。例，电机蒸发冷却系统的特征是，为消除给电机输送冷却剂的麻烦，活动部分和个别结构元件由多孔材料制成，例如渗入了液体冷却剂的多孔粉末钢，在机器工作时冷却剂蒸发，因而

48、保证了短时、有力和均匀的冷却；32.改变颜色原则a.改变物体或外部介质的颜色；b.改变物体或外部介质的透明度；c.为了观察难以看到的物体或过程，利用染色添加剂；d.如果已采用了这种添加剂，则采用荧光粉；例：美国专利3425412：透明绷带不必取掉便可观察伤情。33.一致原则同指定物体相互作用的物体应当用同一(或性质相近的)材料制成；例：获得固定铸模的方法是用铸造法按芯模标准件形成踌模的工作腔。其特征是，为了补偿在此铸模中成型的制品的收缩，芯模和铸模用与制品相向的材料制造(苏联发明证书456679)；34.部分剔除和再生原则a.已完成自己的使命或已无用的物体部分应当剔除(溶解.蒸发等)或在工作过

49、程中直接变化；b.消除的部分应当在工作过程中直接再生；例：检查焊接过程的高压区的方法是向高温区加入光导探头。其特征是，为改善在电弧焊和电火花焊接过程中检查高温区的可能性，利用可熔化的探头.它以不低于自己熔化速度的速度被不断地送人检查的高温区(苏联发明；证书N433397)；35.改变物体聚合态原则这里包括的不仅是简单的过渡，例如从固态过渡到液态，还有向假态(假液态)和中间状态的过渡，例如采用弹性固体；例：联邦德国专利1291210：降落跑道的减速地段建成浴盆形式，里面充满粘性液体，上面再铺上厚厚一层弹性物质。36.相变原则利用相变时发生的现象，例如体积改变，放热或吸热；例：密封横截面形状各异的

50、管道和管口的塞头，其特征是，为了规格统一和简化结构，塞头制成杯状，里面装有底熔点合金。合金凝固时膨胀，从而保证了结合处的密封性(苏联发明证书319806)。37.利用热膨胀原则a.利用材料的热膨胀(或热收缩)；b.利用一些热膨胀系数不同的材料。例：苏联发明证书463423：温室盖用铰链连接的空心管制造，管中装有易膨胀液体。温度变化时，管子重心改变，目此管子自动升起和降落。这是课题30的答案。当然，还可以利用双金属薄板固定在温室盖上。38.利用强氧化剂原则a.用富氧空气代替普通空气；b.用氧气替换富氧空气；c.用电离辐射作用于空气或氧气； d.用臭氧化了的氧气；e.用臭氧替换臭氧化的(或电离的)

51、氧气；例：利用在氧化剂媒介中化学输气反应法制取铁箔。其特征是，为了增强氧化和增大镜箔的均一性，该过程在臭氧媒质中进行(苏联发明证书261859)。39.采用惰性介质原则a.用惰性介质代替普通介质。b.在真空中进行某过程。该技法与上述技法正好相反。例：预防棉花在仓库中燃烧的方法，其特征是，为提高棉花贮存的可靠性，在向贮存地点运输的过程中用惰性气体处理棉花(苏联发明证书270170)。40.利用混合材料原则由同种材料转为混合材料；例：在热处理时，为保证规定的冷却速度，采用介质做金属冷却剂，其特征是，冷却剂由气体在液体中的悬浮体构成(苏联发明证书187060)；4.39个工程参数及矛盾矩阵详解在专利

52、研究中，阿奇舒勒发现，仅有39项工程参数在彼此相对改善和恶化，而这些专利都是在不同领域上解决这些工程参数的冲突与矛盾。这些矛盾不断出现，又不断被解决。由此他总结出了解决冲突和矛盾的40个创新原理。他将这些冲突与冲突解决原理组成一个由39个改善参数与39个恶化参数构成的矩阵，矩阵的横轴表示希望得到改善的参数，纵轴表示某技术特性改善引起恶化的参数，横纵轴各参数交叉处的数字表示用来解决系统矛盾时所使用创新原理的编号。这就是著名的技术矛盾矩阵。阿奇舒勒矛盾矩阵为问题解决者提供了一个可以根据系统中产生矛盾的两个工程参数，从矩阵表中直接查找化解该矛盾的发明原理来解决问题。一、39个工程参数TRIZ方法论的

53、主要思想是，对一个具体问题，无法直接找到对应解，先将此问题转换并表达为一个TRIZ问题，再利用TRIZ体系中的理论和工具方法获得TRIZ的通用解，最后将TRIZ通用解转化为具体问题的解，并在实际问题中加以实现，最终获得问题的解决。如何将一个具体问题转化并表达为一个TRIZ问题呢？TRIZ理论的重要方法就是使用通用工程参数将各种矛盾冲突进行标准化归类，用通用工程参数来进行问题的表述，通用工程参数是连接具体问题与TRIZ理论的桥梁。TRIZ通过对大量专利的详细研究，总结提炼出工程领域内常用的表述系统性能的39个通用工程参数。在问题的定义、分析过程中，选择39个工程参数中相适宜的参数来表述系统的性能

54、，这就将一个具体的问题用TRIZ的通用语言表述了出来。39个通用参数一般是物理、几何和技术性能的参数。尽管现在有很多对这些参数的补充研究，并将个数提高到了50多个，但在这里我们仍只介绍核心的这39个参数。39个工程参数中常用到运动物体(Moving objects)与静止物体(Stationary objects)2个术语，运动物体是指自身或借助于外力可在一定的空间内运动的物体；静止物体是指自身或借助于外力都不能使其在空间内运动的物体。以下给出39个通用参数的含义：(1)运动物体的重量是指在重力场中运动物体所受到的重力。如运动物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。(2)静止物体的重量是指在重力场中

55、静止物体所受到的重力。如静止物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。(3)运动物体的长度是指运动物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。(4)静止物体的长度是指静止物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。(5)运动物体的面积是指运动物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。(6)静止物体的面积是指静止物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。(7)运动物体的体积是指运动物体所占有的空间体积。(8)静止物体的体积是指静止物体所占有的空间体积。(9)速度是指物体的运动速度、过程或活动与时间之比。(10)力是指两个系统之间的相互作用。对于牛顿力学，力等于质量与加速度之积。在TR

56、IZ中，力是试图改变物体状态的任何作用。(11)应力或压力是指单位面积上的力。(12)形状是指物体外部轮廓或系统的外貌。(13)结构的稳定性指系统的完整性及系统组成部分间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。(14)强度是指物体抵抗外力作用使之变化的能力。(15)运动物体作用时间是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。(16)静止物体作用时间是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。(17)温度是指物体或系统所处的热状态，包括其他热参数，如影响改变温度变化速度的热容量。(18)光照度是指单位面积上的光通量，系统的

57、光照特性，如亮度、光线质量。(19)运动物体的能量是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等。(20)静止物体的能量是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等。(21)功率是指单位时间内所做的功，即利用能量的速度。(22)能量损失是指为了减少能量损失，需要不同的技术来改善能量的利用。(23)物质损失是指部分或全部、永久或临时的材料、部件或子系统等物质的损失。(24)信息损失是指部分或全部、永久或临时的数据损失。(25)时间损失是指一项活动所延续的时间间隔。改进时间的损失指减少一项活动所花费