技術(shù)創(chuàng)新方法概述

技術(shù)創(chuàng)新方法

創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)

張武城1、第一局部形勢與任務第二局部創(chuàng)造性人才第三局部創(chuàng)新的理論和工具第四局部科技部關于創(chuàng)新方法工作的總體思路2第一局部

、

形勢與任務

3要堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路，把增強自主創(chuàng)新能力貫徹到現(xiàn)代化建設的各個方面！胡錦濤在中共十七大指出、4、溫家寶總理指示：自主創(chuàng)新方法先行

5?孫子兵法?總結(jié)集成了打仗的謀略、技巧和套路，是集軍事方法之大成的杰出成果?？茖W重大發(fā)現(xiàn)與科技進步也蘊涵著豐富的謀略、技巧與套路，即“創(chuàng)新方法〞—科學思維、科學方法、科學工具?？萍疾縿⒀嗳A部長指出6劉燕華部長指出

我國創(chuàng)新方法存在的問題

7〔一〕科學思維培育不夠創(chuàng)新思維與創(chuàng)新精神培養(yǎng)缺位目前應試式的教育體系、灌輸式的教學方法抑制了學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神科研活動創(chuàng)新思維缺乏，自主創(chuàng)新研究成果少尊重科學、崇尚科學的氣氛不夠科學精神與科學氣氛仍然缺乏，不按照科學規(guī)律辦事的問題仍普遍存在。8〔二〕科學方法研究與應用不夠科技界關于科學方法的意識薄弱科研活動中，無視研究方法的標準性、創(chuàng)新性；國內(nèi)學術(shù)期刊很少發(fā)表關于研究方法和哲學思考類的理論性論文。對科學方法的研究不夠僅限于對國際科學方法的跟蹤、了解，缺乏對前沿方法的前瞻性研究；科學方法的研究與應用嚴重脫節(jié)，“寫科學方法的書只給自己看〞。企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力缺乏，缺乏科學創(chuàng)新方法企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱。2024年，國內(nèi)創(chuàng)造專利申請占專利申請總量的24.4%，興旺國家在85.8%以上。9〔三〕具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科學儀器設備匱乏自主研發(fā)投入少，核心技術(shù)匱乏“十五〞期間，國家主體科技方案用于“科學儀器設備研制與開發(fā)〞工程的經(jīng)費只有0.85億元，僅占三大科技方案經(jīng)費的千分之二和科學儀器購置經(jīng)費的百分之一；科學儀器水平與興旺國家存在明顯差距；主要依靠進口，科學研究“空芯化〞現(xiàn)象嚴重每年科學儀器固定資產(chǎn)投資中60%用于進口設備，其中精密儀器、生命科學儀器、大型科學儀器等高技術(shù)含量的產(chǎn)品更是90％以上。10〔四〕創(chuàng)新政策環(huán)境還不完善以2024年為例，我國研發(fā)經(jīng)費僅相當于美國的8%；全國從事研究開發(fā)人員年平均經(jīng)費分別只有韓國的14%和日本的8%。在興旺國家，公共財政支持科技開展的經(jīng)費中有40%用于支持科學方法和科學儀器。而在我國，國家主體科技方案對這方面研究工程的支持幾乎為零。11〔五〕評價方法有待改進科研院所對科研人員研究能力的評價標準不全面，過分地重視SCI而無視一些根底性或方法上的重要問題以諾貝爾獎為例，諾貝爾獎的得1/3是通過科學發(fā)現(xiàn)、理論推導得獎；有1/3是通過方法上的創(chuàng)新、方法思路上的創(chuàng)新得獎。還有1/3通過科學儀器、科學手段、科學工具上的創(chuàng)新。而在我們的科技布局上，更多瞄準了第一個1/3，把后兩個1/3相對忽略了。12中國的國際競爭力2005～2006WEF全球成長競爭力排名排名的主要指數(shù)科技創(chuàng)新芬蘭122美國211瑞典344丹麥4510臺灣533新加坡61013日本1285韓國1778香港282632中國496475全球化經(jīng)濟企業(yè)產(chǎn)業(yè)國家我國GDP排名世界第四名，國際經(jīng)濟競爭力排名第15位，科技創(chuàng)新能力較差，影響到我國中長期的成長競爭力。國際社會留給中國企業(yè)的時間不多了！13中國與印度全球競爭力排名比較、年度2002～20032003～20042004～20052005～20062006～2007中國3344464954印度465655504314創(chuàng)新型國家的概念創(chuàng)新型國家：是指每100萬人口獲得美國專利與商標局的創(chuàng)造專利授權(quán)在15個以上的國家或經(jīng)濟體2001年每100萬人口獲得美國專利與商標局的發(fā)明專利授權(quán)在15個以上的國家或經(jīng)濟體排名排名國家或經(jīng)濟體數(shù)量排名國家或經(jīng)濟體數(shù)量排名國家或經(jīng)濟體數(shù)量排名國家或經(jīng)濟體數(shù)量1.美國3147芬蘭14013奧地利7219挪威592日本2618德國13614新加坡7220澳大利亞453中國臺灣2409加拿大11615比利時7021愛爾蘭374瑞士19610丹麥9016法國6822中國香港345瑞典19611荷蘭8317英國6623新西蘭326以色列16312韓國7418冰島6324意大利3015其它非創(chuàng)新型國家的排名及

每100萬人口獲得美國專利與商標局的創(chuàng)造專利授權(quán)數(shù)量排名國家或經(jīng)濟體專利授權(quán)數(shù)量排名國家或經(jīng)濟體專利授權(quán)數(shù)量33俄羅斯1.6443巴西0.6458印度0.1762中國0.1516我國與創(chuàng)新型國家技術(shù)對外依存度比較、172024年8月8日美國商業(yè)周刊：知識經(jīng)濟時代創(chuàng)新經(jīng)濟時代創(chuàng)造性思維創(chuàng)新方法創(chuàng)新工具〔CAI)創(chuàng)意的想象力創(chuàng)新力〔創(chuàng)造力〕主宰世界經(jīng)濟潮流時代特征應對方法18一場全新的競賽已經(jīng)展開

降低本錢縮短交貨期改進產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)新交貨期、本錢和質(zhì)量方程已經(jīng)不再有效！提高創(chuàng)意的想象力是企業(yè)迎接市場挑戰(zhàn)的唯一選擇！讓用戶完全滿意強化制造前端概念設計和制造后端的綜合效勞創(chuàng)新理論創(chuàng)新方法創(chuàng)新思維創(chuàng)新工具創(chuàng)新文化創(chuàng)新精神19創(chuàng)意的概念與來源創(chuàng)意：就是人們常說的“點子〞、“主意〞或“奇思妙想〞，它是人類大腦創(chuàng)造性思維的產(chǎn)物，是人類智慧的結(jié)晶。創(chuàng)意的來源：60～80％是市場需求〔推動〕40～20％是科技進步〔拉動〕運用TRIZ理論的多種工具是產(chǎn)生創(chuàng)意的重要手段。20制造前端研發(fā)、咨詢生產(chǎn)制造制造后端售后效勞效益微笑曲線21世紀創(chuàng)新經(jīng)濟20世紀90年代知識經(jīng)濟20世紀60～70年代工業(yè)經(jīng)濟資源消耗環(huán)境污染資源消耗環(huán)境污染21觸摸式發(fā)聲地球儀利潤的分配美國開發(fā)公司獲利48美元香港公司廣東外貿(mào)公司廣東某制造商本錢12美元40美元20美元15美元市場定價88美元獲利5美元獲利3美元獲利20美元22制造前端研發(fā)、咨詢生產(chǎn)制造制造后端售后效勞效益微笑曲線21世紀創(chuàng)新經(jīng)濟資源消耗環(huán)境污染資源消耗環(huán)境污染向價值鏈的高端和低污染、少投入的方向開展23第二局部

創(chuàng)造性人才24我們能創(chuàng)新嗎？創(chuàng)新是人人都有的一種能力人的創(chuàng)新能力在12~14歲到達頂峰，因受應試教育的摧殘，后天被逐漸埋沒創(chuàng)新是可以激發(fā)和提升的一種能力創(chuàng)新活動具有其方法、手段和規(guī)律性產(chǎn)品設計本身即為創(chuàng)新25創(chuàng)造性人才和創(chuàng)造力創(chuàng)造性人才：具有高度創(chuàng)造力的人才創(chuàng)造力(創(chuàng)意、創(chuàng)造性〕：產(chǎn)生新創(chuàng)意/想法〔Idea)或設想創(chuàng)造新產(chǎn)品〔作品〕的能力具有發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、和創(chuàng)造性解決問題的能力26人腦的創(chuàng)造創(chuàng)新能力大腦是人的智慧之府，是人的創(chuàng)造創(chuàng)新之源。人腦類似由100~140億臺微型計算機所組成的龐大的電子計算機信息網(wǎng)絡處理系統(tǒng)。一個正常人的大腦可儲存1000萬億信息單位，相當于一般電子計算機儲量的100萬倍，如果全部用來儲藏知識，人腦的記憶容量相當于5億本書籍的知識總量。人腦的功能非常強大，俄羅斯學者伊.尹爾菲莫夫研究指出：人的大腦可以同時學習40種語言，默記一套大英百科全書所容納的全部內(nèi)容，還可以有余力去完成十門大學課程的教研活動。27培訓與提升創(chuàng)造力關系示意圖經(jīng)培訓，創(chuàng)造力可提高70％～300%；頂峰向右上方轉(zhuǎn)移28國科發(fā)財〔2024〕197文件

指出：設立創(chuàng)新方法繼續(xù)教育基地，為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供熟悉掌握創(chuàng)新方法的人才保障29創(chuàng)造性人才

自我設計、創(chuàng)新技法和方法創(chuàng)新技能根底知識、專業(yè)知識、交叉學科知識創(chuàng)新思維表達能力個性品質(zhì)體能外語能力哲學理論根底創(chuàng)造力、30知識水平和創(chuàng)造力科學發(fā)現(xiàn)對已有知識具有依賴性，適當?shù)闹R可以促進科學發(fā)現(xiàn)。世界科學大師牛頓：“如果說我看得遠，那是由于我站在巨人們的肩上〞。知識水平越高，創(chuàng)新思維越加活潑，創(chuàng)造力就越強，知識和創(chuàng)造力之間呈正比關系。尚未被共知的信息與知識轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新成果，才能表達知識的力量。31創(chuàng)新能力表達自主創(chuàng)新能力是提升我國科技開展水平和國家核心競爭力的關鍵所在。創(chuàng)新體系:黨的十六屆五中全會明確提出：要建立以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系。創(chuàng)新制度：體制機制,環(huán)境資源配置,集成,轉(zhuǎn)化創(chuàng)新人才：發(fā)現(xiàn),使用,培育,鍛煉,凝聚,成就創(chuàng)新文化：創(chuàng)新鼓勵,干,干成,干好事業(yè)的舞臺和氣氛32創(chuàng)造性人才

自我設計、創(chuàng)新技法和方法創(chuàng)新技能根底知識、專業(yè)知識、交叉學科知識創(chuàng)新思維表達能力個性品質(zhì)體能外語能力哲學理論根底創(chuàng)造力、33十三種主要創(chuàng)新技能創(chuàng)新技能是創(chuàng)造者的智力技能、動作技能和情感能力的綜合，它可以全面提高創(chuàng)新者的自覺創(chuàng)新能力。創(chuàng)造技能信息能力注意力理解力發(fā)現(xiàn)問題能力開發(fā)選題能力抓住機遇能力操作能力工程能力智能技術(shù)運用能力破譯黑箱能力系統(tǒng)分析和系統(tǒng)決策能力觀察力記憶力34創(chuàng)新技能與創(chuàng)造力創(chuàng)新技能包括觀察能力、注意力、記憶力、理解力、發(fā)現(xiàn)問題能力、開發(fā)選題能力、抓住機遇能力、操作能力、工程能力、智能技術(shù)運用能力、破譯黑箱能力、系統(tǒng)分析和系統(tǒng)決策能力及信息的獲取和利用能力等。其中信息能力和操作能力尤其應予以關注。對于我國的大學生和科技人員，實際操作能力偏弱，應加強鍛煉。創(chuàng)新技能與創(chuàng)新的關系，猶如摩天大樓與穩(wěn)固地基的關系一樣，創(chuàng)新者應努力學習和開發(fā)自己的創(chuàng)新技能，為創(chuàng)新奠定堅實的根底。35創(chuàng)造性人才

自我設計、創(chuàng)新技法和方法創(chuàng)新技能根底知識、專業(yè)知識、交叉學科知識創(chuàng)新思維表達能力個性品質(zhì)體能外語能力哲學理論根底創(chuàng)造力、36創(chuàng)造性人才的個性品質(zhì)、創(chuàng)造行為社會化

創(chuàng)造動機社會化創(chuàng)造性人才個性品質(zhì)合作精神獨立精神心理特性學習精神奉獻精神冒險性靈活性好奇性創(chuàng)造意識超越能力感情智力37良好個性品質(zhì)〔1〕

-追求卓越的奉獻精神立志奉獻予事業(yè)、社會意志堅強勇往直前，百折不繞永不半途而廢管好自己的情感，不斷自我鼓勵。胡錦濤總書記提出的“八榮八恥〞是奉獻精神的高度概括38

良好個性品質(zhì)〔2〕

科學理性的獨立精神

、不盲從敢疑心不迷信思維上的獨立性將導致行為上的獨立39良好個性品質(zhì)〔3〕

熱情洋溢的合作精神樹立正確、積極、主動的溝通意識：寬容他人注意贊美保持微笑尊重他人以“誠〞待人40良好個性品質(zhì)〔4〕

堅持不懈的學習精神用勤奮的精神致力于學習，持續(xù)地提高創(chuàng)造者能力41良好個性品質(zhì)〔5〕

創(chuàng)造性人才的心理特性希望打破“常規(guī)〞的創(chuàng)造意識深究事物機理的強烈好奇心多視角認識問題和解決問題的靈活性不怕批評，不怕失敗，敢于堅持，敢于冒險堅持到底的精神42創(chuàng)造性人才的能力結(jié)構(gòu)感情智力〔EmotionalIntelligenceEI)人的一生20%由智商決定，80%由感情智力主宰，職位越高，EI的作用越顯著，高達85%。始終保持善待他人，嚴于律己。超越對手著眼于領域，更著眼于未知領域加大思維的“前進跨度〞、“聯(lián)想跨度〞，超越對手。43智商與創(chuàng)造力關系圖高智商是高創(chuàng)造力的必要條件，但不是充分條件，高智商的人也可能是低創(chuàng)造力。人的一生的成就，20%由智商決定，80%由感情智力主宰。職位越高，EI的作用就愈加顯著，幾乎能到達85%44創(chuàng)造力模型、創(chuàng)新技法和方法創(chuàng)新技能根底知識、專業(yè)知識、交叉學科知識創(chuàng)新思維表達能力個性品質(zhì)體能外語能力哲學理論根底創(chuàng)造力、45創(chuàng)新思維的涵義

思維是運用已有的知識對信息進行分析綜合、比較概括和決策的動態(tài)過程，是獲取知識、分析問題和解決問題的根本途徑。創(chuàng)新思維是指人們克服思維定勢，創(chuàng)造具有新穎、獨特事物的認識活動。創(chuàng)新思維是技術(shù)創(chuàng)新取得突破性、革命性進展的先決條件，是一切科學研究的起點，且始終貫穿于技術(shù)創(chuàng)新的全過程，是創(chuàng)新的靈魂。46、

、、創(chuàng)新思維根本特性突破性新穎性突發(fā)性多向性深刻性獨立性敏捷性風險性非邏輯性創(chuàng)新思維的根本特性47創(chuàng)新思維方法的分類非邏輯思維邏輯思維想象思維聯(lián)想思維直覺思維靈感思維發(fā)散思維歸納思維演繹思維類比思維有序思維收斂思維分析與綜合思維夢想思維48邏輯思維邏輯思維亦稱抽象思維，是人們在認識過程中運用已掌握的各種知識、原理、規(guī)律根底上形成的概念，并以此判斷、推理、反映現(xiàn)實的一種思維形式，它能使我們更深刻、準確和完整地反映客觀面貌。世界上任何事物的發(fā)生都存在客觀規(guī)律性，采用邏輯思維的方法逐步深入，就可取得創(chuàng)造創(chuàng)造。49、從統(tǒng)計數(shù)字看：20世紀以前的重大創(chuàng)造構(gòu)思，多數(shù)是由天才創(chuàng)造家在邏輯思維的根底上發(fā)揮非邏輯思維的作用而獲得；進入20世紀50年代后，利用邏輯思維和專業(yè)知識的創(chuàng)造逐步占了上風；到了20世紀90年代，TRIZ理論方法中的知識庫和邏輯思維的運用主導了創(chuàng)造創(chuàng)造的大趨勢，出現(xiàn)了一批專業(yè)咨詢創(chuàng)造公司。50

直覺思維直覺源于人們的“第一感覺和第六感覺〞，它屬于非邏輯思維。直覺是人腦基于有限資料和事實，對新事物、新問題、新現(xiàn)象進行的一種直接的、迅速的、躍進的、敏銳的判斷。其功能只是從宏觀上把握事物，不需要進行系統(tǒng)的逐步分析，而能對問題的答案做出科學的猜測、設想，是一種跳躍式思維形式。愛因斯坦對科學認識曾說過：“真正可貴的因素是直覺〞他認為科學創(chuàng)造的過程應是經(jīng)驗-直覺-概念-邏輯思維-理論的過程。51“邏輯思維壓縮論〞“邏輯思維壓縮論〞認為直覺雖然表現(xiàn)為瞬間的頓悟，實際上它也是運用邏輯思維的結(jié)果。因為：在直覺的背后“隱藏〞著一系列邏輯推理鏈，而直覺思維只是在一瞬間就進行和完成了復雜的推理過程，因而讓人感到頭腦中似乎并沒有經(jīng)過邏輯思維，思維過程已在頭腦中完全“自動化〞；在得出了直覺判斷之后，還需實施邏輯推理過程，以檢驗其所得出的直覺判斷的合理性。所以，直覺思維只不過是邏輯思維的“壓縮〞〔或稱為“簡化〞、“濃縮〞、“內(nèi)化〞等〕。52靈感思維心理學家對靈感思維的描述是：靈感思維的閃現(xiàn)來自于突然的頓悟，是人們在艱苦創(chuàng)造過程中發(fā)散思維和收斂思維屢次迭加，邏輯思維和非邏輯思維反復作用，突然間把隱藏在人們潛意識中有關信息進入激發(fā)狀態(tài)；靈感常常為創(chuàng)造帶來思路、線索、設想和啟示，但靈感的出現(xiàn)，具有隨機性、瞬時性和模糊性，創(chuàng)造者要覺察靈感、把握靈感和利用靈感有一定的難度。靈感產(chǎn)生的條件：一是對解決問題有濃厚的興趣和強烈欲望，二是對問題和相關資料進行了長時間的思考，甚至到達了思維的“飽和〞狀態(tài)。53夢想思維根據(jù)主體主觀愿望進行的超前設想，夢想往往是科學創(chuàng)造的先導。18世紀著名科幻作家凡爾納：“人類的夢想在不久的將來一定會成為現(xiàn)實〞。阿里多夫先生用好幾年時間把分散在成千上萬本書中的夢想進行搜集和分類結(jié)果說明：離奇夢想的開展過程也有著可循的客觀規(guī)律，可用它來催生新的創(chuàng)造創(chuàng)造。應在正確理念指導下，使夢想成為創(chuàng)造創(chuàng)造的理想，而不致成為脫離客觀規(guī)律的空想。以奇異夢想開路，吸引人們?nèi)ヌ剿魑粗?，并促使人們產(chǎn)生創(chuàng)造的欲望。一些科學中大的發(fā)現(xiàn)往往是如此在有些興旺國家，為了發(fā)揮夢想在科技創(chuàng)造中的積極作用，為學生開設“夢想課〞，旨在從小培養(yǎng)人的創(chuàng)造才干由于夢想超前性，暫時脫離現(xiàn)實，在我國常常會被人貶低，夢想成為一種貶義詞。54夢想打造出創(chuàng)造作者作品中幻想創(chuàng)意的總數(shù)創(chuàng)意的命運實現(xiàn)了或很快將實現(xiàn)的原則上被證實可行性的證明是錯誤的或者不可行的數(shù)量％數(shù)量％數(shù)量％凡爾納威爾斯別利亞耶夫10886506459576621423432202326521099113655想象思維想象是人們在原有感性認識的根底上，在頭腦中對各種表象〔組成形象的根本單元〕進行改造、設想，重組出新形象的思維過程愛因斯坦：“想象力比知識更重要、可貴。知識是有限的，而想象是無限的。正是有了想象，人們才能不斷地創(chuàng)造世界上前所未有的新事物“。56、創(chuàng)新技法和方法創(chuàng)新技能根底知識、專業(yè)知識、交叉學科知識創(chuàng)新思維表達能力個性品質(zhì)體能外語能力哲學理論根底創(chuàng)造力、創(chuàng)造力模型57哲學理論根底與創(chuàng)造力哲學是高度抽象的知識結(jié)晶和最概括的方法論；是一切科學之上的科學；哲學在科學認識與實踐活動中起支撐作用;哲學知識對創(chuàng)造方向和姿態(tài)起主要調(diào)控作用。58哲學理論根底與創(chuàng)造力哲學不僅滲透在每個科學工作者的頭腦之中，而且也滲透在自然科學研究的全過程中。愛因斯坦指出：“哲學可以被認為是全部科學研究之母〞。在科學研究工作中，哲學思維的指導作用是潛移默化的。哲學在不斷地為科學研究提供理論思維的根本范疇和邏輯規(guī)那么。59第三局部創(chuàng)新技法和TRIZ理論60創(chuàng)造力模型、創(chuàng)新技法和方法創(chuàng)新技能根底知識、專業(yè)知識、交叉學科知識創(chuàng)新思維表達能力個性品質(zhì)體能外語能力哲學理論根底創(chuàng)造力、61人類歷史上最有價值的知識是方法的知識。

——笛卡爾科學創(chuàng)造需要創(chuàng)造方法——龐加來、62認識一位天才的研究方法，對于科學的進步，甚至對于他本人的榮譽，并不比發(fā)現(xiàn)本身更少用處?？茖W研究的方法經(jīng)常是極富興趣的局部——拉普拉斯〔法國天文學家和數(shù)學家〕科學中難能可貴的創(chuàng)造性才華，由于方法拙劣可能被削弱，甚至被扼殺；而良好的方法那么會增長、促進這種才華。——貝爾納〔法國生理學家〕63傳統(tǒng)創(chuàng)新技法的分類邏輯思維非邏輯思維科學推理型

演繹法

歸納法

類比法

自然現(xiàn)象和科學原理探索法

等價變換法

KJ法

類推法

組合法

分解法

形態(tài)分析法

信息交合法

橫向思考法

奧斯本檢核表法

5W1H法

和田法

智力鼓勵法〔頭腦風暴法〕

聯(lián)想法

逆向構(gòu)思法

形象思維法

靈感啟示法

大膽設想法

特性列舉法

缺點列舉法

希望點列舉法技法原理具體技法名稱主要思維形式組合型形象思維型列舉型有序思維型聯(lián)想型6064智力鼓勵法與傳統(tǒng)會議截然不同的方式解決問題

準備階段自由暢談加工整理明確問題熱身階段運用程序四項原那么：自由暢想推遲評判以量求質(zhì)綜合集成65“當前智力鼓勵法面臨著挑戰(zhàn)〞

〔美國伊萊恩·丹敦〕主要原因是：缺乏程序化；缺少熟練的引導者；缺少熟練的參與者；羅列的規(guī)那么成為形式；有關問題不能達成一致；缺乏創(chuàng)意激發(fā)源；不是與會者都有創(chuàng)意的壓力；急于求成；缺少跟進措施，“頭腦風暴〞小組實際上在不停地重復“創(chuàng)造〞已經(jīng)有過的東西，卻在這一過程中錯過了潛在的諸多偉大的創(chuàng)意。因此，當遇到復雜的創(chuàng)造問題時，最好找創(chuàng)造公司〔指TRIZ咨詢公司〕咨詢。66傳統(tǒng)創(chuàng)新與TRIZ創(chuàng)新結(jié)果的比較、解決方法思維定勢創(chuàng)造問題12345678傳統(tǒng)創(chuàng)新應用發(fā)散思維“試錯法〞搜索創(chuàng)造問題解決方法，造成人力、物力的巨大浪費查爾斯.固特異用畢生的精力只解決了一個難題。67愛迪生實驗創(chuàng)造燈泡用了1600多種金屬材料和6000多種非金屬材料。堿性電池的創(chuàng)造經(jīng)歷了50000屢次失敗。這一方面反映了愛迪生的勤奮和努力、另一方面也說明傳統(tǒng)思維方式——試錯法的效率低下。68基于TRIZ的創(chuàng)新：提供創(chuàng)新思維的效率；走出“試錯法〞的絕境。傳統(tǒng)創(chuàng)新(發(fā)散)與TRIZ創(chuàng)新(收斂)

的結(jié)果比較ARIZ程序標準解法創(chuàng)造原理、矩陣表效應知識庫……技術(shù)系統(tǒng)進化法那么問題問題解決69實例：吸塵器別離固體粉塵的改進查“TRIZ案例通用科學原理庫〞可獲得16個解：聲波吸附作用邊界－表層－動量離心別離Coanda效應日冕放電帶電過濾器摩擦慣性磁場磁效應熔化Reuleaux三角超聲波振動70TRIZ技法(創(chuàng)造問題解決理論)

－TRIZ的含義TRIZ的含義是創(chuàng)造問題解決理論，是原俄文字母的縮寫，并按ISO/R9-1968E規(guī)定，轉(zhuǎn)換成拉丁文的首字母縮寫ТеорияРешенияИзобретательскихЗадач

TeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch71TRIZ理論創(chuàng)始者根里奇·阿奇舒勒根里奇?阿奇舒勒G.S.Altshuller〔1926－1998〕是前蘇聯(lián)的一位天才創(chuàng)造家和創(chuàng)造創(chuàng)新學家，于1946年創(chuàng)立的TRIZ理論明確指出：一旦我們對大量的好的專利進行分析，提煉出問題的解決模式，我們就能夠?qū)W習這些模式，從而創(chuàng)造性地解決問題。72利用瞬間壓力差可以打破堅果的外殼、-如何使人造寶石沿內(nèi)部原有的微裂紋分割？-如何迅速清潔船用發(fā)動機的冷卻水過濾器？-如何打破核桃的外殼？通過本體論關系，由“爆米花〞找到了解決方案：73195019601970198019902000解決創(chuàng)造問題TRIZ軟件(CAI)1940ARIZARIZARIZARIZARIZARIZARIZARIZARIZARIZARIZARIZARIZTRIZ開展歷程資料來源：Orlloff202474195019601970198019902000解決創(chuàng)造問題TRIZ軟件(CAI)19401961首次出版書籍《如何學會發(fā)明》1959正式提出ARIZ1946識別專利定義發(fā)明等級1956首次發(fā)表文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學”和技術(shù)進化理論1969提出專利評價體系1993TRIZ傳到美國并走向世界1977物-場分析效應知識庫90年代初第二代程序軟件198576個標準解ARIZ-851980第一個TRIZ軟件問世21世紀初出現(xiàn)效應知識庫等第三代軟件1989成立俄羅斯TRIZ協(xié)會1995完成增強型ARIZTRIZ開展歷程19794個分離原理75195019601970198019902000解決創(chuàng)造問題TRIZ軟件(CAI)19401961首次出版書籍《如何學會發(fā)明》1959正式提出ARIZ1946識別專利定義發(fā)明等級1956首次發(fā)表文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學”和技術(shù)進化理論1969提出專利評價體系1993TRIZ傳到美國并走向世界1977物-場分析效應知識庫90年代初第二代程序軟件198576個標準解ARIZ-851980第一個TRIZ軟件問世21世紀初出現(xiàn)效應知識庫等第三代軟件1989成立俄羅斯TRIZ協(xié)會1995完成增強型ARIZTRIZ開展歷程19794個分離原理76

TRIZ理論來源:濃縮數(shù)百萬創(chuàng)造專利

正是基于這一思想，在Altshuller的帶著下，動用前蘇聯(lián)的1500多名專家，經(jīng)過50多年對數(shù)以百萬計的專利文獻加以搜集、研究、整理、歸納、提煉和重組,建立起一整套體系化的、實用的解決創(chuàng)造問題的理論方法體系——TRIZ〔創(chuàng)造問題解決理論〕

2,500,000500,000TRIZ工具39×39矛盾矩陣40個創(chuàng)新原理發(fā)明等級及其特征技術(shù)系統(tǒng)進化法則創(chuàng)造專利庫迄今為止，TRIZ已分析了15,000,000專利有代表性的實用專利20%20萬→250萬4萬→50萬77發(fā)明等級各個發(fā)明等級的特征原始狀況問題來源及解題所需知識范圍困難程度轉(zhuǎn)換規(guī)律解題后引起的變化課題比例第一級合理化建議帶有一個通用工程參數(shù)的課題問題明顯且解題容易；基本專業(yè)培養(yǎng)課題沒有沖突在相應工程參數(shù)上發(fā)生顯著變化在相應特性上產(chǎn)生明顯的變化80％第二級適度新型革新帶有數(shù)個通用工程參數(shù)、有結(jié)構(gòu)模型的課題存在于系統(tǒng)中的問題不明確；傳統(tǒng)的專業(yè)培訓標準問題選擇常用的標準模型在作用原理不變的情況下解決了原系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)問題第三級專利成堆工作量，只有功能模型的課題通常由其他等級系統(tǒng)和其他行業(yè)的知識中衍生而來；發(fā)展和集成的創(chuàng)新思想非標準問題利用集成方法解決發(fā)明問題在轉(zhuǎn)變作用原理的情況下使系統(tǒng)成為有價值的、較高效能的發(fā)明16％第四級綜合性重要專利有許多不確定的因素，結(jié)構(gòu)和功能模型都無先例的課題來源于不同的知識領域（全社會的知識）；淵博的知識和脫離傳統(tǒng)概念的能力復雜問題運用效應知識庫解決發(fā)明問題使系統(tǒng)產(chǎn)生極高的效能、并將會明顯地導致相近技術(shù)系統(tǒng)改變的“高級發(fā)明”3％第五級新發(fā)現(xiàn)和基礎性專利沒有最初目標，也沒有任何現(xiàn)存模型的課題來源或用途均不確定，（運用全人類的知識）獨特異常問題科學和技術(shù)上的重大突破使系統(tǒng)產(chǎn)生突變、并將會導致社會文化變革的“卓越發(fā)明”1％創(chuàng)造等級及其特征78技術(shù)系統(tǒng)矛盾的分類：

技術(shù)矛盾物理矛盾技術(shù)系統(tǒng)矛盾的兩大類79什么是技術(shù)矛盾？由表述系統(tǒng)性能的兩個參數(shù)所構(gòu)成的矛盾稱之謂技術(shù)矛盾當用的方法去改善系統(tǒng)的一局部或一個參數(shù)時，該系統(tǒng)的其它局部或參數(shù)就要不可容忍地變壞的現(xiàn)象．常表現(xiàn)為一個系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)之間的矛盾：1〕在一個子系統(tǒng)中引入一種有用功能，導致另一個子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害功能或加強了已存在的一種有害功能；2〕消除一種有害功能導致另一個子系統(tǒng)有用功能降低；3〕有用功能的加強或有害功能的減少導致另一個子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得復雜化。80矛盾的解決方法傳統(tǒng)設計是在矛盾雙方取得折中方案，矛盾并沒有徹底克服和解決TRIZ理論的核心是建立了基于消除矛盾的邏輯方法。運用通用工程參數(shù)來表述矛盾，使設計人員在設計過程中不斷地發(fā)現(xiàn)并解決矛盾，推動產(chǎn)品的不斷進化，從一個狀態(tài)進化到一個新的狀態(tài)，向著理想化創(chuàng)新產(chǎn)品設計的方向推進。8139個通用工程參數(shù)的分類幾何參數(shù)：長度、面積、體積、形狀一般物理參數(shù)：重量、速度、力、應力/壓強、溫度、光照度系統(tǒng)參數(shù)：作用于物體的有害因素、物體產(chǎn)生的有害因素功率參數(shù)；物體的能量消耗、功率技術(shù)參數(shù)：操作時間、可靠性、強度、適用性和通用性、可制造性/可操作性/可維護性、制造精度、設計復雜性、自動化程度、生產(chǎn)率、對象的穩(wěn)定性與測量有關的參數(shù)：測量的必要性、測量精度損失參數(shù)：能量損失、物質(zhì)損失、信息損失、時間損失8240個創(chuàng)造原理

－用有限的40條原理來解決無限的創(chuàng)造問題。阿奇舒勒通過對250萬份創(chuàng)造專利的研究發(fā)現(xiàn)，大約只有20％左右的專利才稱得上是真正的創(chuàng)新，其它80％的專利往往早已在其它的產(chǎn)業(yè)中出現(xiàn)并被應用過。阿奇舒勒堅信創(chuàng)造問題的原理是客觀存在的，設計者掌握這些原理，就可以大大提高創(chuàng)造的效率、縮短創(chuàng)造的周期，而且能使創(chuàng)造過程更具有可預見性。為此，阿奇舒勒對大量的專利進行研究、分析、總結(jié)、提煉出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的40個創(chuàng)造原理。當前，40個創(chuàng)造原理已經(jīng)從傳統(tǒng)的工程領域擴展到微電子、生物醫(yī)學、管理、文化、教育等社會的各個領域問題。40個創(chuàng)造原理的廣泛應用，導致不計其數(shù)新的專利創(chuàng)造的產(chǎn)生。8340個創(chuàng)造原理01、分割原理02、抽出原理03、局部特性原理04、不對稱原理05、合并原理06、多功能原理07、嵌套原理08、質(zhì)量補償原理09、預先反作用原理10、預先作用原理11、預置防范原理12、等勢原理13、反向作用原理14、曲面化原理15、動態(tài)化原理16、不足或過度作用原理17、多維化原理18、振動原理19、周期性作用原理20、有效持續(xù)作用原理21、快速作用原理22、變害為益原理23、反饋原理24、中介物原理25、自助原理26、復制原理27、一次性用品替代原理28、替換機械系統(tǒng)原理29、氣壓或液壓結(jié)構(gòu)替代原理30、柔性殼體或薄膜結(jié)構(gòu)原理31、多孔材料原理32、變換顏色原理33、同質(zhì)性原理34、自棄與修復原理35、改變參數(shù)原理36、相變原理37、熱膨脹原理38、強氧化作用原理39、惰性（或真空）環(huán)境原理40、復合材料原理8401、分割原理將卡車分成牽引車頭和拖車組合家具百葉窗拉圾桶活動房屋將物體分割成相互獨立的局部使物體成為可組合的〔易于拆卸和組裝〕的局部提高物體的分割程度或分散程度85美國陸軍

M270多管火箭炮

發(fā)射中的M270M270反裝甲子母彈攻擊

正在爆裂的M270子母彈將物體分割成相互獨立的局部；C.提高物體的分割程度或分散程度；86矛盾矩陣表的組成阿奇舒勒將39個通用工程參數(shù)和40條創(chuàng)造原理有機地聯(lián)系起來，建立起對應關系，整理成39×39的矛盾矩陣表〔詳見〔?創(chuàng)造創(chuàng)新方略?附錄〕。矛盾矩陣的第1行、列為39個通用工程參數(shù)的編碼，第2行、列分別為39個通用工程參數(shù)的名稱。但是，縱行表示要改善的參數(shù)，橫行表示會惡化的參數(shù)。39×39個通用工程參數(shù)從行、列兩個緯度構(gòu)成矩陣的方格共1521個，在其中1263個方格中，均列有幾個數(shù)字，這幾個數(shù)字就是由TRIZ推出的解決對應工程矛盾的創(chuàng)造原理的編碼。按照編碼查“40條創(chuàng)造創(chuàng)造原理〞表，即可得到該編碼的實際含義。使用者根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾的2個通用工程參數(shù)，從矛盾矩陣表中直接查找出化解矛盾的創(chuàng)造原理，并使用這些原理來解決問題。87矛盾矩陣表系統(tǒng)惡化的特性系統(tǒng)改善的特性運動物體質(zhì)量靜止物體質(zhì)量運動物體尺寸速度運動物體質(zhì)量靜止物體質(zhì)量運動物體尺寸速度運動物體使用能量制造精度13388一、對問題進行抽象抽象矛盾矩陣具化待解決的問題問題模型：主要技術(shù)矛盾解模型：創(chuàng)新原理最終解決方案89波音飛機——引擎整流罩的改造矛盾：改型采用功率更大的引擎，需要有更多的空氣進入引擎，使引擎整流罩的直徑增大，但與地面的距離減小了，嚴重地影響了飛機的平安分析：“運動物體的面積〞(希望改善的技術(shù)特性)和“運動物體的尺寸〞(惡化的技術(shù)特性)構(gòu)成了一對技術(shù)矛盾整流罩整流罩建議：創(chuàng)新原理14#曲面化原理 創(chuàng)新原理15#動態(tài)化原理 創(chuàng)新原理18#振動原理 創(chuàng)新原理4#不對稱原理

解決方案：應用創(chuàng)新原理4，將整流罩改為不對稱形狀90美國新發(fā)現(xiàn)的9個通用工程參數(shù)信息的數(shù)量運行效率噪音有害的副作用兼容性/可連通性平安性易受傷性美觀測量難度91

美國新發(fā)現(xiàn)的37個創(chuàng)造原理

〔對此目前尚有爭議〕

41減少單個零件重量、尺寸60導入第二個場42零部件分成重〔大〕與輕〔小〕61使工具適應于人43運用支撐62為增加強度變換形狀44運輸可變形狀的物體63轉(zhuǎn)換物體的微觀結(jié)構(gòu)45改變運輸與存儲工況64隔絕/絕緣46利用對抗平衡65對抗一種不希望的作用47導入一種儲藏能量因素66改變一個不希望的作用48局部/局部預先作用67去除或修改有害源49集中能量68修改或替代系統(tǒng)50場的取代69增強或替代系統(tǒng)51建立比較的標準70并行恢復52保存某些信息供以后利用71局部/局部弱化有害影響53集成進化為多系統(tǒng)72掩蓋缺陷54專門化73實施探測55減少分散74降低污染56補償或利用損失75創(chuàng)造一種適合于預期磨損的形狀57減少能量轉(zhuǎn)移的階段76減少人為誤差58推遲作用77避開危險的作用59場的變換92擴展后的48個通用工程參數(shù)編碼及名稱編碼及名稱編碼及名稱1（1）運動物體的質(zhì)量2（2）靜止物體的質(zhì)量3（3）運動物體的尺寸4（4）靜止物體的尺寸5（5）運動物體的面積6（6）靜止物體的面積7（7）運動物體的體積8（8）靜止物體的體積9（12）形狀10（26）物質(zhì)的數(shù)量11.信息的數(shù)量12（15）運動物體的耐久性（耐久時間）13（16）靜止物體的耐久性（耐久時間）14（9）速度15（10）力16（19）運動物體消耗的能量.17（20）靜止物體的消耗能量18（21）功率19（11）應力/壓強20（14）強度21（13）結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性22（17）溫度23（18）物體明亮度（照度）24.運行效率.25（23）物質(zhì)的損失26（25）時間的損失27（22）能量的損失28（24）信息的遺漏（損失）29.噪音30.有害的擴散（散發(fā)）31（31）（物體產(chǎn)生的）有害副作用32（35）適應性（通用性）33.兼容性（可連通性）34（33）可操作性（易使用性）35（27）可靠性36（34）易維修性37.安全性38.易受傷性39.美觀40（30）（物體對外部）有害作用的敏感性41（32）可制造性（易加工性）42（29）制造加工的精度43（38）自動化程度44（39）生產(chǎn)率45（36）裝置（構(gòu)造）的復雜性46.（37）控制（檢測與測量）的復雜性47.測量難度48（28）測量精度93擴展前后兩個矛盾矩陣表的比較增加了9個通用工程參數(shù)，由39個變?yōu)?8個；擴展后的矛盾矩陣表不再出現(xiàn)有空格，物理矛盾與技術(shù)矛盾的求解同時在矛盾矩陣表中顯現(xiàn)；擴展后的矛盾矩陣表為人們提供了更多的問題解決方法注意：兩個矛盾矩陣表上的顯示技術(shù)特性的通用工程參數(shù)編碼所持含義并沒有完全統(tǒng)一，使用時應注意分別對照使用。94實例：洗衣機的創(chuàng)新設計問題的描述：設計工程：“綠色〞洗衣機用戶需求：省水、省點、省洗滌劑理想化最終結(jié)果：利用一些高新技術(shù)〔比方納米〕使衣服不沾污漬而實現(xiàn)“免洗〞95定義矛盾減少物質(zhì)的浪費是否能到達原來的效果，即：“物質(zhì)的浪費〞與“功率〞之間的矛盾

“物質(zhì)的浪費〞“功率〞9697推薦的創(chuàng)新原理推薦原理有用的具體提示應用改進方案28.替換機械系統(tǒng)A用感官刺激的方法（光學、聲學、熱學及味覺系統(tǒng)）替代機械系統(tǒng)用其它系統(tǒng)替代現(xiàn)有的機械系統(tǒng)18.振動B已振動的物體，提高其振動的頻率至超聲波超聲波振動水流把臟污從縫隙中彈出來38.強氧化作用C使用離子氧替代純氧將自來水電解產(chǎn)生活性氧與次氧酸，以溶解衣服上的有機汗污25.自助B利用廢棄的材料及能源能重復利用的洗衣水13.反向作用C把通?？梢苿硬糠肿?yōu)楣潭ǖ?，把通常固定的部分變?yōu)榭梢苿拥淖屧瓉磙D(zhuǎn)動的水流變?yōu)椴粍拥?.局部特性無效無效98合成的改進方案及其分析合成改進方案：利用水電解與超聲波振蕩相結(jié)合的方式，取代原有電機拖動波輪或滾筒的系統(tǒng)合成改進方案的分析：該方案可以防止衣物纏繞，也可降低甚至免用洗滌劑，且洗衣水可以重復利用，到達環(huán)保與節(jié)能的成效。從大電流的電機驅(qū)動到電解與振蕩裝置的開展，符合技術(shù)系統(tǒng)的進化趨勢。雖然離理想化最終方案還很遠，但實現(xiàn)了省水、省電和省洗滌劑的要求。99195019601970198019902000解決創(chuàng)造問題TRIZ軟件(CAI)19401961首次出版書籍《如何學會發(fā)明》1959正式提出ARIZ1946識別專利定義發(fā)明等級1956首次發(fā)表文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學”和技術(shù)進化理論1969提出專利評價體系1993TRIZ傳到美國并走向世界1977物-場分析效應知識庫90年代初第二代程序軟件198576個標準解ARIZ-851980第一個TRIZ軟件問世21世紀初出現(xiàn)效應知識庫等第三代軟件1989成立俄羅斯TRIZ協(xié)會1995完成增強型ARIZTRIZ開展歷程19794個分離原理100技術(shù)系統(tǒng)進化八大法那么1、技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進化法那么；2、提高理想化法那么；3、子系統(tǒng)不均衡進化法那么；4、動態(tài)性進化法那么；5、向超系統(tǒng)進化法那么；6、子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性法那么；7、向微觀級和場的應用進化法那么；8、向自動化方向進化法那么。101技術(shù)系統(tǒng)進化法那么之一

－S曲線進化法那么、一個技術(shù)系統(tǒng)的進化一般經(jīng)歷4個階段，典型的S曲線是描述一個技術(shù)系統(tǒng)的完整生命周期。當一個技術(shù)系統(tǒng)的進化完成4個階段后，必然會出現(xiàn)一個新的技術(shù)系統(tǒng)來替代它，如此不斷的替代。嬰兒期衰退期成長期成熟期102技術(shù)系統(tǒng)進化不同階段的特征、tttt專利數(shù)量利潤性能參數(shù)創(chuàng)造級別1234時間〔階段〕通過性能參數(shù)隨時間變化的規(guī)律，可以準確地予測產(chǎn)品和技術(shù)所處的生命周期階段。103技術(shù)系統(tǒng)進化法那么之二

－提高理想度法那么最理想的技術(shù)系統(tǒng)：“它既不消耗任何資源，但卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有必要的功能〞〔作為物理實體它并不存在〕技術(shù)系統(tǒng)是沿著提高其理想度，向最理想系統(tǒng)的方向進化提高理想度法那么是所有進化法那么的根底。104測量金屬腐蝕度的理想方案、

最終理想解利用已有資源去掉容器但能實現(xiàn)有用功能——盛酸溶液？腐蝕的有害作用自動消失傳統(tǒng)設計者鉑金容器消耗資源消耗時間105技術(shù)系統(tǒng)進化法那么之三

－子系統(tǒng)不均衡進化法那么技術(shù)系統(tǒng)由多個實現(xiàn)各自不同功能的子系統(tǒng)組成。子系統(tǒng)不均衡進化法那么包含著：任何技術(shù)系統(tǒng)中的每一個子系統(tǒng)都是沿著各自的S曲線進化的；組成技術(shù)系統(tǒng)所包含的各個子系統(tǒng)都是不同步、不均衡進化的；整個技術(shù)系統(tǒng)的進化速度取決于系統(tǒng)中開展最慢的即最不理想的子系統(tǒng)〔木桶原理〕利用這一法那么的知識，可以幫助創(chuàng)造者及時發(fā)現(xiàn)并改進最不理想的子系統(tǒng)．106自行車的不均衡進化107技術(shù)系統(tǒng)進化法那么之四

－〔結(jié)構(gòu)〕動態(tài)性進化法那么沿著增加增加系統(tǒng)可移動性的方向開展沿著增加增加系統(tǒng)的柔性方向開展沿著增加增加系統(tǒng)可控性方向開展108不同產(chǎn)品技術(shù)的進化路徑剛性單鉸鏈多鉸鏈柔性氣體、液體場109切割技術(shù)的動態(tài)性進化水切割激光切割線切割機床110技術(shù)系統(tǒng)進化法那么之五

－向超系統(tǒng)進化法那么技術(shù)系統(tǒng)首先向系統(tǒng)的合成方向開展技術(shù)系統(tǒng)的簡化子系統(tǒng)雙系統(tǒng)多系統(tǒng)單系統(tǒng)超系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)進化法那么之五

－向超系統(tǒng)進化法那么此時，子系統(tǒng)功能得到加強的同時，也簡化了原有的系統(tǒng)。單系統(tǒng)111“逐步增加→逐步減少〞〔“單-雙/多-單〞〕技術(shù)系統(tǒng)總模式單系統(tǒng)雙或多系統(tǒng)相似的功能不同的功能逐步局部地減少系統(tǒng)減少成新的單系統(tǒng)具有相似的特性具有混合的特性具有不同的特性具有相反的特性112飛機燃油系統(tǒng)向超系統(tǒng)躍遷

—空中加油機實例、超系統(tǒng)空中加油機系統(tǒng)受油機輸油管子系統(tǒng)超系統(tǒng)113技術(shù)系統(tǒng)進化法那么之六

－子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進化法那么組成技術(shù)系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)、各個部件在保持協(xié)調(diào)的前提下，充分發(fā)揮各自的功能。表現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)上協(xié)調(diào)。比方：早期積木只能摞、搭；現(xiàn)代積木可自由組合、隨意插合成不同的形狀。性能參數(shù)的協(xié)調(diào)。比方：網(wǎng)球拍需要考慮兩個性能參數(shù)的協(xié)調(diào)：一方面要將球拍整體重量降低，以提高其靈活性；同時要增加球拍頭部重量，以保證產(chǎn)生更大的揮拍力量。工作節(jié)奏和頻率上的協(xié)調(diào)。比方吸塵器．吸力太大，吸嘴會粘住地毯．114(a)積木(c)澆灌混凝土(b)網(wǎng)球拍結(jié)構(gòu)、性能、節(jié)奏和頻率的協(xié)調(diào)性115技術(shù)系統(tǒng)進化法那么之七

－向微觀級和場的應用進化法那么技術(shù)系統(tǒng)：元件：場的應用：微觀宏觀微觀最初的尺寸原子、根本粒子尺寸高效場和增加場效率的方向116錄音機隨身聽便攜CD機mp3耳環(huán)播放機播放機向微觀的進化117新穎的創(chuàng)造118技術(shù)系統(tǒng)進化法那么之八

－向自動化方向進化法那么

技術(shù)系統(tǒng)總是摒棄那些機械的、重復的、枯燥無味的手工操作，實現(xiàn)并提高技術(shù)系統(tǒng)功能的效益，解放人們?nèi)ネ瓿筛哂袆?chuàng)造性的工作。119

各類物體的進化路徑原子、粒子分子、離子復合分子粉末針狀和纖維狀物體實心物體場氣體液體多鉸接單鉸接剛體沸石和膠質(zhì)材料帶填充物的毛細管材料毛細管-多孔材料多孔的材料中空的均質(zhì)體實心物體結(jié)構(gòu)的進化路徑材料的進化路徑中空結(jié)構(gòu)的進化路徑1201-馬車的進化S曲線2-滑軌裝置車進化S曲線3-發(fā)動機驅(qū)動車進化S曲線4-螺旋槳飛機進化S曲線5-噴氣式飛機進化S曲線6-化學燃料火箭進化S曲線7-核燃料火箭和利用太陽能驅(qū)動的固體燃料火箭進化S曲線8-總體的S曲線提高運輸速度的各類技術(shù)系統(tǒng)的S曲線121實例：飛機機翼的“多-雙-單〞和“單-多〞系統(tǒng)操縱“索羽茨〞緊急降落的多葉型機翼為亞、超和極超音速飛機配置的多機翼型的動態(tài)轉(zhuǎn)換器機身帶有機翼和驅(qū)動系統(tǒng)的“宇宙飛船〞〔非自動升降、降低〕復雜的飛機：－單機翼－機翼非均質(zhì)、細長、雙系統(tǒng)－尾部機翼帶細長非均質(zhì)多系統(tǒng)－中斷器〔在機翼上，非機翼〕反轉(zhuǎn)的單系統(tǒng)局部非自動升降和降低：所有輔助系統(tǒng)都安裝在雙機翼的一側(cè)帶穩(wěn)定和減速用的反作用多機翼早先為減速用的伸縮型機翼為穩(wěn)定升降用的各種多機翼的翼面可改變特性的梯形和蜂窩型多機翼的升降翼面在多機翼一側(cè)安裝同樣形狀的翼面相反的部件-正向穩(wěn)定器作為組成飛行火箭的一個系統(tǒng)可調(diào)整特性不同大小翼面的雙機翼相同翼面的雙機翼S.Langpey〔1903〕雙平行機翼wilbur兩兄弟〔1903〕雙直立型機翼G.Caylay〔1849〕三翼機；W.Sawekuhew〔1916〕4翼；E.Fedorow5翼機〔1895〕；EnglishengineerG.Phillips〔1883〕40翼機FelixdiFelix〔1857〕AlexanderMoszhajski(1884)OttoLilienthal(1891)單翼機多機翼單機翼雙機翼多機翼單機翼自動升降系統(tǒng)多機翼局部自動升降系統(tǒng)122系統(tǒng)進化法那么的作用引導市場需求定性技術(shù)預測產(chǎn)生新技術(shù)實施專利布局〔專利池〕和標準戰(zhàn)略適時選擇企業(yè)戰(zhàn)略。123195019601970198019902000解決創(chuàng)造問題TRIZ軟件(CAI)19401961首次出版書籍《如何學會發(fā)明》1959正式提出ARIZ1946識別專利定義發(fā)明等級1956首次發(fā)表文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學”和技術(shù)進化理論1969提出專利評價體系1993TRIZ傳到美國并走向世界1977物-場分析效應知識庫90年代初第二代程序軟件198576個標準解ARIZ-851980第一個TRIZ軟件問世21世紀初出現(xiàn)效應知識庫等第三代軟件1989成立俄羅斯TRIZ協(xié)會1995完成增強型ARIZTRIZ開展歷程19794個分離原理124物－場標準模型所有的功能都能分解成為三個根本元素〔兩個物質(zhì)一個場〕S1S2F1125物場模型的根本概念——術(shù)語物質(zhì)：是指工程系統(tǒng)中包含的任意復雜級別的具體對象材料－基料、輔料……工具－流水線、設備、部件〔組件〕零件、特征……環(huán)境－物場模型所在的周圍環(huán)境場：是指工程系統(tǒng)中物質(zhì)之間的相互作用。根本物理場－重力場、電磁場、強作用場、弱作用場。其它的作用場－機械場、風場、熱場、化學場、放射場、生物場、嗅覺場、聲場……物場模型：是指工程系統(tǒng)中任意子系統(tǒng)以物質(zhì)和場的形式，揭示系統(tǒng)的功能機制，描述系統(tǒng)中不同元素間發(fā)生缺乏的、有害的、過度的和不需要的相互作用〔行為〕的模型。126物場模型的符合系統(tǒng)127

如何迅速而準確地查找出壓縮機氟利昂滲漏處？將摻有熒光粉的潤滑油注入壓縮機內(nèi)，在暗室里用紫外光照射壓縮機，通過滲漏出的潤滑油中熒光粉發(fā)出的光，可以準確地確定氟利昂的滲漏部位。給出的條件是物S1〔氟利昂〕，不能構(gòu)成完整的物-場模型，引入第二個物S2〔熒光粉〕和一個場F(紫外輻射)，完善了具有不完整功能的系統(tǒng)。S1S2FS1S2S1＋＋F氟利昂熒光粉氟利昂紫外輻射紫外輻射氟利昂熒光粉建立完善的物場模型128、＋熱場〔居里點為00C的磁環(huán))S1S2＋高壓電線冰雪應用實例：利用熱場化解高壓電線冰雪S1S2F1S1S2F、熱場F2〔居里點為00C的磁環(huán))重力＋F1重力＋F2129、＋風場S1S2＋高壓電線冰雪應用實例：利用風場消除高壓電線冰雪S1S2F1S1S2F、由直升飛機形成的風場F2重力＋F1重力＋F2130應用實例—防止鋼丸發(fā)送機彎管破損壓縮空氣和鋼珠管壁S2鋼珠S1S1S2F1S3S1S2F1F2131應用實例—防止鋼丸發(fā)送機彎管破損壓縮空氣和鋼珠電磁鐵F2鋼珠S1管壁S2S1S2F1F2給鋼丸發(fā)送機彎管強烈磨損區(qū)添加保護層電磁鐵F2132195019601970198019902000解決創(chuàng)造問題TRIZ軟件(CAI)19401961首次出版書籍《如何學會發(fā)明》1959正式提出ARIZ1946識別專利定義發(fā)明等級1956首次發(fā)表文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學”和技術(shù)進化理論1969提出專利評價體系1993TRIZ傳到美國并走向世界1977物-場分析效應知識庫90年代初第二代程序軟件198576個標準解ARIZ-851980第一個TRIZ軟件問世21世紀初出現(xiàn)效應知識庫等第三代軟件1989成立俄羅斯TRIZ協(xié)會1995完成增強型ARIZTRIZ開展歷程19794個分離原理133標準解系統(tǒng)的由來阿奇舒勒〔Altshuller〕發(fā)現(xiàn)的規(guī)律：如果問題的物場模型是一樣的，那么解決方案的物場模型也是一樣的，和這個問題來自于哪個領域無關。通過大量的專利分析，發(fā)現(xiàn)了實現(xiàn)產(chǎn)品功能的模型類型并不多〔只有五大類76個〕如果將其歸納總結(jié)，形成標準解，就能高效地為創(chuàng)新效勞134標準解系統(tǒng)的由來、某一類技術(shù)問題問題模型解決方案模型？技術(shù)問題1解決方案1技術(shù)問題2解決方案2S1S2FS1’S2’F’技術(shù)問題物場模型解決方案物場模型〔創(chuàng)造、專利〕創(chuàng)造家135創(chuàng)造問題76個標準解系統(tǒng)構(gòu)成第一級建立或完善物場模型的標準解系統(tǒng)………13

1.1建立物場模型……81.2消除物場模型的有害效應………5第二級強化物場模型的標準解系統(tǒng)………………23

2.1向復合物場模型進化…………22.2加強物場模型……62.3采用頻率協(xié)調(diào)強化物場模型……32.4引入磁性添加物強化物場模型…………12第三級向雙、多、超系統(tǒng)或微觀級協(xié)調(diào)進化的標準解系統(tǒng)………6

3.1向雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)進化…………53.2向微觀級系統(tǒng)進化………………1136創(chuàng)造問題76個標準解系統(tǒng)構(gòu)成第四級測量與檢測的標準解系統(tǒng)…………………17§4.1間接方法………………3§4.2建立測量的物場模型…4§4.3加強測量的物場模型……3§4.4向鐵－場模型轉(zhuǎn)化……5§4.5測量系統(tǒng)的進化方向…2

第五級標準解應用策略準則……175.1引入物質(zhì)………………45.2引入場…………………35.3相變……55.4利用自然現(xiàn)象和物理效應……………25.5通過分解或結(jié)合獲得物質(zhì)粒子………3

合計76137應用物場模型分析標準解的流程、當前問題判斷問題類型需要改進系統(tǒng)建立物場模型測量和檢測問題建立物場模型第四級判斷模型類型產(chǎn)生有害效應模型不完整作用缺乏第一級第二、三級第五級138195019601970198019902000解決創(chuàng)造問題TRIZ軟件(CAI)19401961首次出版書籍《如何學會發(fā)明》1959正式提出ARIZ1946識別專利定義發(fā)明等級1956首次發(fā)表文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學”和技術(shù)進化理論1969提出專利評價體系1993TRIZ傳到美國并走向世界1977物-場分析效應知識庫90年代初第二代程序軟件198576個標準解ARIZ-851980第一個TRIZ軟件問世21世紀初出現(xiàn)效應知識庫等第三代軟件1989成立俄羅斯TRIZ協(xié)會1995完成增強型ARIZTRIZ開展歷程19794個分離原理139物理效應和現(xiàn)象知識庫

〔效應知識庫〕效應知識庫涵蓋了多學科領域的原理，包括物理、化學、幾何等，對自然科學及工程領域中事物間紛繁復雜的關系實現(xiàn)全面的描述，借助于這些通用的原理，把問題簡化到最根本的要素，引導和幫助創(chuàng)造者利用它來解決某一特定技術(shù)領域的知識問題(詳見“創(chuàng)造創(chuàng)新方略〞表4-2〕140功能化模型與效應知識庫功能化模型是最容易定義的問題模型效應知識庫中的方案最接近于最終的解決方案效應知識庫是CAI軟件的最大亮點，軟件為創(chuàng)新者建立有多達四萬余條創(chuàng)新功能方案。141效應知識庫〔物理效應和現(xiàn)象知識庫〕應用應用TRIZ理論所以能消除矛盾，有賴于強大的效應知識庫的支持。科學效應和現(xiàn)象是部件〔或系統(tǒng)〕功能突變的創(chuàng)新源，隱藏在其背后的是科學原理?？茖W效應和現(xiàn)象知識庫涵蓋了多學科領域的原理，包括物理、化學、幾何等，應用“本體論〞并對自然科學及工程領域中事物之間紛繁復雜的關系實現(xiàn)全面的描述，借助于這些已有的關系和全新技術(shù)和相關知識，可以大大加快創(chuàng)新進程。142效應知識庫應用5步驟、創(chuàng)造問題提出確定相應的功能代碼TRIZ對解題的建議優(yōu)選適合解決問題的建議定義問題要求實現(xiàn)的功能功能代碼表效應知識庫逐一篩選形成解決方案應用于創(chuàng)造問題143195019601970198019902000解決創(chuàng)造問題TRIZ軟件(CAI)19401961首次出版書籍《如何學會發(fā)明》1959正式提出ARIZ1946識別專利定義發(fā)明等級1956首次發(fā)表文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學”和技術(shù)進化理論1969提出專利評價體系1993TRIZ傳到美國并走向世界1977物-場分析效應知識庫90年代初第二代程序軟件198576個標準解ARIZ-851980第一個TRIZ軟件問世21世紀初出現(xiàn)效應知識庫等第三代軟件1989成立俄羅斯TRIZ協(xié)會1995完成增強型ARIZTRIZ開展歷程19794個分離原理144什么是物理矛盾及其解決方法物理矛盾——一個參數(shù)的矛盾技術(shù)系統(tǒng)要求某參數(shù)的性質(zhì)為正〔＋〕的同時又要求該參數(shù)的性質(zhì)為負〔－〕比方要求系統(tǒng)既要出現(xiàn)又要不出現(xiàn)；既要高又要低；既要大又要小等完全相反的需求。解決物理矛盾的方法——別離空間別離別離方法時間別離整體與局局部離條件別離145別離原理應用實例空間別離：測量海底時，將聲納探測器與船體空間別離，用以防止干擾，提高測試精度時間別離：將飛機機翼設計成可調(diào)的活動機翼，以適應在飛行中各個時間段的不同要求條件別離：將水射流條件別離，給予不同的射流速度和壓力，即可獲得“軟〞的或“硬〞的不同用途的射流，用于洗澡按摩或用作加工手段或武器整體與局局部離：采用柔性生產(chǎn)線，以滿足群眾化和個性化市場需求的不同要求146十字路口的物理矛盾描述要通過十字路口，車輛必須占據(jù)十字路口的某個位置〔A〕而要不和其它車輛相撞，一定不得占據(jù)十字路口的位置〔非A〕道路必須交叉，以使車輛駛向目的地〔A〕道路一定不得交叉，以防止車輛相撞〔非A〕147應用實例

——解決交通的物理矛盾空間別離時間別離148各別離方法相對應的創(chuàng)造原理列表空間分離時間分離條件分離個體與整體分離發(fā)明原理01分離02抽取03局部質(zhì)量04非對稱07嵌套13逆向思維17多維化24中介物26復制30柔性外殼或薄膜09預制反作用10預先作用11預先應急措施15動態(tài)性16不足或超額行動18振動19周期性動作20有效作用的持續(xù)性21減少有害作用29氣動或液壓結(jié)構(gòu)34拋棄與再生37熱膨脹01分割05組合06多功能性07嵌套08重量補償13逆向思維14曲面化22變害為益23反饋25自服務27一次性用品33同質(zhì)性35幾何/物理/化學狀態(tài)變化12等勢28機械系統(tǒng)替代31多孔物質(zhì)32改變顏色35幾何/物理/化學狀態(tài)變化36相變38強氧化39惰性和真空環(huán)境40復合材料149通用工程參數(shù)及其編碼發(fā)明原理編碼通用工程參數(shù)及其編碼發(fā)明原理編碼1、運動物體的質(zhì)量35、28、31、08、02、03、102、靜止物體的質(zhì)量35、31、13、17、02、40、283、運動物體的尺寸17、01、03、35、14、04、154、靜止物體的尺寸17、35、03、28、14、04、015、運動物體的面積05、03、15、14、01、04、35、136、靜止物體的面積17、35、03、14、04、01、28、137、運動物體的體積35、03、28、01、07、15、108、靜止物體的體積35、03、02、28、31、01、14、049、形狀03、35、28、14、17、04、07、0210、物質(zhì)的數(shù)量35、03、31、01、10、17、28、3011、※信息的數(shù)量02、07、03、10、24、17、25、3212、運動物體的耐久性（實用時間）03、10、35、19、28、02、13、2413、靜止物體耐久性（實用時間）35、03、10、02、40、24、01、0414、速度28、35、13、03、10、02、19、2415、力35、03、13、10、17、19、2816、運動物體消耗的能量35、19、28、03、02、10、24、1317、靜止物體消耗的能量35、03、19、02、13、01、10、2818、功率35、19、02、10、28、01、03、1519、應力/壓強35、03、40、17、10、02、09、04、20、強度35、40、03、17、09、02、28、1421、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性35、24、03、40、10、02、0522、溫度35、03、19、02、31、24、36、2823、物體明亮度（光照度）35、19、32、24、13、28、01、0224、※運行效率03、02、19、28、35、04、15、13創(chuàng)新問題解決引導表〔2024〕150創(chuàng)新問題解決引導表〔續(xù)〕25、物質(zhì)（材料）的損失25、10、03、28、24、02、1326、時間的損失10、35、28、03、05、24、02、1827、能量的損失35、19、03、02、28、15、04、1328、信息的遺漏（損失）24、10、07、25、03、28、02、3229、※噪音03、09、35、14、02、31、01、2830、※有害的散發(fā)（擴散）35、01、02、10、03、19、24、1831、（物體產(chǎn)生的）有害副作用35、03、25、01、02、04、1732、適應性（通用性）15、35、28、01、03、13、29、2433、※兼容性（可連通性）02、24、28、13、10、17、03、2534、可操作性（易使用性）25、01、28、03、02、10、24、1335、可靠性35、03、40、10、01、13、28、0436、易維修性01、13、10、17、02、03、35、2837、※安全性28、02、10、13、24、17、03、0138、※易損壞性（易受傷性）31、35、13、03、10、24、02、2839、※美觀03、07、28、32、17、02、04、1440、（物體對外部）有害作用敏感性35、24、03、02、01、40、3141、可制造性（易加工性）01、35、10、13、28、03、24、02、42、制造（加工）的精度03、10、02、25、28、35、13、3243、自動化程度10、13、02、28、35、01、03、24、44、生產(chǎn)率10、35、02、01、03、28、24、1345、裝置（構(gòu)造）的復雜性28、02、13、35、10、05、24、46、控制（檢測與測量）的復雜性10、25、37、03、01、02、28、0747.※測量難度28、32、26、03、24、37、10、01、48、測量精度28、24、10、37、26、03、32151195019601970198019902000解決創(chuàng)造問題TRIZ軟件(CAI)19401961首次出版書籍《如何學會發(fā)明》1959正式提出ARIZ1946識別專利定義發(fā)明等級1956首次發(fā)表文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學”和技術(shù)進化理論1969提出專利評價體系1993TRIZ傳到美國并走向世界1977物-場分析效應知識庫90年代初第二代程序軟件198576個標準解ARIZ-851980第一個TRIZ軟件問世21世紀初出現(xiàn)效應知識庫等第三代軟件1989成立俄羅斯TRIZ協(xié)會1995完成增強型ARIZTRIZ開展歷程19794個分離原理152創(chuàng)造問題解決程序

〔ARIZ〕ARIZ是應對解決創(chuàng)造問題中另一類非標準問題的工具〔在應用ARIZ之前，需要先核查一下你的問題是否屬于標準問題，如果是標準問題，直接查找76個標準解法進行問題的解決，就沒有必要用ARIZ〕一個創(chuàng)新問題解決的取決于對該問題的準確描述和趨向標準化程度，創(chuàng)新問題的求解過程就是對問題的不斷描述和不斷地趨向標準化。ARIZ以一套連續(xù)過程的程序，針對非標準問題采用步步緊逼的方法，巧妙地將一個狀況模糊的原始創(chuàng)造問題轉(zhuǎn)化為一個簡單的問題模型，并設想其理想解ARIZ是一套較為復雜的應用工具，為了能很好地掌握，接受專門的培訓是非常必要的。153ARIZ-85解題步驟2分析問題模型3陳述IFR和物理矛盾5運用效應知識庫4運用物-場資源6轉(zhuǎn)換或替代問題7分析解決物理矛盾的方法8運用解決方案9分析解決問題的過程1分析問題把狀態(tài)模糊問題準確描述為單一問題創(chuàng)立空間、時間、物質(zhì)和場等有效資源清單：確定最終理想解方向及其阻礙的物理矛盾重新選擇并定義另一對技術(shù)矛盾求得最終理想解獲取資源的最大化應用借以透徹分析增長創(chuàng)新潛能在上述的每一個步驟中，均包含有數(shù)量不等的多個子步驟。在一個具體的問題解決過程中，并不強制要求按順序走完所有的9個步驟。當完成步驟3后，一般可嘗試用標準解法解決新問題，如果得到解決那么可直接跳到步驟7，如果沒有解決那么進入步驟4。154TRIZ創(chuàng)造問題

求解工具間的聯(lián)系、155效應知識庫矛盾矩陣76個創(chuàng)造問題標準解法創(chuàng)造問題解決程序(ARIZ)理想化技術(shù)系統(tǒng)進化法那么需求功能/資源分析及矛盾定義物場模型39個通用工程參數(shù)別離原理選擇和描述問題40個創(chuàng)造原理創(chuàng)造問題最終解決方案156各類資源特征的選擇資源特征——價值——免費→不貴的→昂貴的——特性——有害的→中性的(不能確定的〕→有效的——數(shù)量——不限量的→充足的→不充足的——供給情況——現(xiàn)成的→可轉(zhuǎn)換的→開發(fā)的157195019601970198019902000解決創(chuàng)造問題TRIZ軟件(CAI)19401961首次出版書籍《如何學會發(fā)明》1959正式提出ARIZ1946識別專利定義發(fā)明等級1956首次發(fā)表文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學”和技術(shù)進化理論1969提出專利評價體系1993TRIZ傳到美國并走向世界1977物-場分析效應知識庫90年代初第二代程序軟件198576個標準解ARIZ-851980第一個TRIZ軟件問世21世紀初出現(xiàn)效應知識庫等第三代軟件1989成立俄羅斯TRIZ協(xié)會1995完成增強型ARIZTRIZ開展歷程19794個分離原理158開發(fā)CAI軟件的先驅(qū)在原蘇聯(lián)明斯克，DrValeryTsurikov經(jīng)7年的研究于1980年末首先創(chuàng)立了命名為“創(chuàng)造機器〞的軟件，當時他所創(chuàng)立的“創(chuàng)造機器研究院〞運行非常困難。蘇聯(lián)解體后移居美國，創(chuàng)辦了“創(chuàng)造機器公司〞，獲得微軟優(yōu)惠