TRIZ介绍之创新方法.docx

TRIZ介绍    一条马路要穿过校园，于是问题就出现了：怎样迫使所有通过该路段的司机全程都低速行驶呢？    人们讨论后得出了两个方案：把这段马路全都画上“斑马”线，或者把该地段的道路改造成波浪形（Z字形）曲折道路。第一个办法花费很少，但是成效很差，第二个办法代价昂贵，但却相对牢靠。    当然，最好的办法就是把两个方案的优点结合起来，使他们的缺点都消失，你有什么好办法?    在我们的生活中经常会遇到所谓的“萝卜白菜各有所爱”的问题。当土地面积一定的时候，有人爱吃萝卜，有人爱吃白菜，怎么办？常规的解决方案可能是各种一半，或者让其中一些人妥协。那么到底有没有更好的办法做到最优的解决呢？    答案是肯定的，那就是使用TRIZ（发明问题解决理论）。    萝卜有用的部分是地下的部分，而白菜有用的部分是地上的部分。TRIZ解决问题的思路是将有用的部分结合起来，去除无用的部分。如果种植一种具有白菜叶和萝卜根的蔬菜，那么就达到了爱吃萝卜和爱吃白菜的两个需求均得到最大化的目的。    同样，运用TRIZ这种神奇的方法让我们来解决校园街道的问题，就使问题变得很简单了在普通道路上画上扭曲的斑马线，使它看起来就像波浪路面上的斑马线一样，司机们大脑中的条件反射精确地产生着作用，达到了价格上和效果上的最优结合。    感兴趣么？那么让我们一起来一层层地揭开TRIZ这种神奇理论的面纱吧。1.创新方法    当前，所谓的创新方法大约有300多种。常用的方法有：头脑风暴法、试错法、缺点列举法、希望点列举发明法、假想构成法、高顿思考法、设问法、综摄法、类比发明法、信息交合法、水平思考法、五S思维法、卡片思维法、叠加法、原型启发法、合理移植法、联想扩充法、象征类比法等，这其中当然也包括我们即将要介绍的TRIZ。    树上有10只鸟，放一枪打中了一只鸟，问树上还剩下几只鸟？    如果小孩说：“还剩下9只。”    大人便会说：“小傻瓜，枪一响，没打着的鸟也给吓跑了阿！”    于是小孩懂了：树上应该没有鸟了。    但是有个小孩冒出来说：“如果有只鸟是聋子呢？它不还是在树上？”    很多事情都不存在唯一的答案，只是人们的思维定式将问题固有化了。我们在思考问题的时候如果仅仅是按着常理来思考的话，那么很多问题的解决方法就常常会被固定住了。                 TRIZ理论简介    TRIZ的俄文拼写为    -  ，俄语缩写“”，翻译为“发明问题解决理论”，用英语标音可读为Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch，缩写为TRIZ。英文翻译为：Theory of Inventive Problem Solving，缩写为TIPS，其意义为发明问题的解决理论。    TRIZ理论是前苏联阿奇舒勒及其领导的一批研究人员，自1946年开始，花费大量人力物力，在分析研究了世界各国250万件专利的基础上，所提出的发明问题解决理论。阿奇舒勒开始就坚信发明问题的基本原理是客观存在的，这些原理不仅能被确认也能被整理而形成一种理论，掌握该理论的人不仅能提高发明的成功率、缩短发明的周期，也可使发明问题具有可预见性。    TRIZ属于前苏联的国家机密，在军事、工业、航空航天等领域均发挥了巨大作用，成为创新的“点金术”，让西方发达国家一直望尘莫及。如今TRIZ正成为许多现代企业创新的独门暗器，TRIZ可以轻易解决那些“看似不可能解决的问题”并形成专利，提升企业的核心竞争力，从“跟随者”快速成长为行业的技术“领跑者”，让创新就像做算术题一样轻松简单。    发明问题解决理论的核心是技术进化原理。根据这一原理，技术系统一直处于进化之中，解决矛盾是其进化的推动力。进化速度随技术系统一般矛盾的解决而降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍其进化的深层次矛盾。阿奇舒勒依据世界上著名的发明，研究了消除矛盾的方法，他建立了一系列基于各学科基础知识的发明创造模型。这些模型包括发明原理（Inventive Principles）、发明问题解决算法（ARIZ，Algorithm for Inventive Problem Solving）及标准解（TRIZ Standard Techniques）等。在利用TRIZ解决问题的过程中，设计者首先将待设计的产品表达成为TRIZ问题，然后利用TRIZ中的工具，如发明原理、标准解等，求出该TRIZ问题的普适解或称模拟解（Analogous solution），最后设计者再把该解转化为该领域的解或特解。    那么，TRIZ相对于别的创新方法到底又有多么神奇呢？是否是真正高效的创新方法呢？它的优势又在哪里呢？让我们以发明创新中最常用的试错法、头脑风暴法为例来进行一下对比，寻找答案。    试错法     试错法是设计人员根据已有的产品或以往的设计经验提出新产品的工作原理，通过持续的修改和完善，然后做样件。如果样件不能满足要求，则返回到方案设计重新开始，直到证明样件设计满足要求,可转入小批量生产和批量生产的方法。即设计人员根据经验或已有的产品沿方向A寻找解，如果扑空，就调整方向，沿着方向B寻找，如果还找不到，再变换方向C，如此一直调整方向，直到第N个方向碰到一个满意的“解”为止。    由于设计人员不知道满意的“解”所在的位置，在找到该“解”或较满意的“解”之前，往往要扑空多次、试错多次。试错的次数，取决于设计者的知识水平和经验。所谓创新是少数天才的工作，正是试错法的经验之谈。    这里是一个利用试错法的典型事例，讲述的是查尔斯·固特异（Charles Goodyear）如何发明硫化橡胶（即制造橡胶）方法的故事。一天,他买了一个树胶救生圈，决定改进给救生圈打气的充气阀门。但是当他带着改造后的阀门来到生产救生圈的公司时，他得知如果他想成功的话，就应该去寻找改善树胶性能的方法。当时树胶仅仅用做布料浸染剂，比如当时非常流行的查尔斯·马金托什发明的防水雨衣（1823年的专利）。生树胶存在很多问题：它会从布料上整片脱落，完全用生橡胶制成的制品会在太阳下熔化，在寒冷的天气里会失去弹性。查尔斯·固特异对改善树胶的性能着了迷。他瞎碰运气地开始了自己的实验，身边所有的东西，例如盐、辣椒、糖、沙子、蓖麻油甚至菜汤，他都一一掺进干树枝里去做试验：他认为如此下去，早晚他会把世界上的东西都尝试一遍，总能在这里面碰到成功的组合。查尔斯·固特异因此负债累累，家里只能靠土豆和野菜根勉强度日。据传说，那时如果有人来打听如何才能找到查尔斯·固特异，小城的居民都会这样回答：“如果你看到一个人，他穿着树胶大衣、树胶皮鞋，戴着树胶圆筒礼帽，口袋里装着一个没有一分钱的树胶钱包，那么毫无疑问，这个人就是查尔斯·固特异。”人们都认为他是个疯子，但是他顽强地继续着自己的探索。直到有一天，当他用酸性蒸汽来加工树胶的时候，发现树胶得到了很大的改善，他第一次获得了成功。此后他又做了许多次“无谓”的尝试，最后终于发现了使橡胶完全硬化的第二个条件：加热。当时是1839年，橡胶就是在这一年被发明出来的。但是直到1841年，查尔斯·固特异才选配出获取橡胶的最佳方案。    查尔斯·固特异的一生只解决了一个难题，对于他而言，要获得“发明的技巧”，他一次生命的时间远远不够。实际上，甚至在解决这一个问题的时候他也是非常幸运的，大多数研究者在解决类似的难题时，往往用了一生的时间也没有任何结果。    试错法的成果在19世纪是非常卓著的：电动机、发电机、电灯、变压器、山地掘进机、离心泵、内燃机、钻井设备、转化器、炼钢平炉、钢筋混凝土、汽车、地铁、飞机、电报、电话、收音机、电影、照相等的发明都是由试错法带来的。如何来解释这种神速的进步呢？虽然试错法效率很低，但是这种方法仍然没有失去它担当解决创造性难题的重任的能力。这是因为：其一，时代出现了科学和技术的联盟；其二，在技术创造中涌入了越来越多的发明家和研究人员；其三，对显而易见的（不需要深入研究的）自然效应和现象的研究及它们在技术中的直接应用继续进行着，因为当时的技术系统相对来说比较简单。然而实际中常常会出现一些棘手的创造性难题，依靠试错法解决它们至少要耗费几十年的时间。这些难题并不都是那么复杂，但就算是简单的问题，试错法也常常束手无策，无计可施。    头脑风暴法    头脑风暴法是目前在解决问题的过程中和产品概念设计中被广泛用到的一种方法。其理论创始者阿·奥斯本是一位美国商船船长。1939年他开始设计了头脑风暴的方法，直到他的公司“巴顿·巴尔顿·达尔斯丁和阿·奥斯本”成功运用了这个方法近20年后，也就是1957年，头脑风暴法才被公之于众，此时该公司已经拥有14个分公司和1 800名员工。现在世界上大约有十几种头脑风暴的形式：个人的、双人的、多阶段的、分阶段的、想法研讨式的、受控会议式的等。所有这些方式都不如单纯的头脑风暴有效，因为试图控制自然力作用过程的企图恰恰损害了头脑风暴中最有价值的架构为非理性想法的出现创造条件。使用头脑风暴法可分为2步走，首先是利用头脑风暴产生想法，然后对想法进行过滤。    假设甲、乙、丙3个人进行头脑风暴。     第1步：发散思维。由于3个人的知识结构不同，对同一个问题求解的出发点不同，每个人先在自己熟悉的领域及附近发表意见。丙沿方向A提出设想，乙在此基础上向方向B延伸，甲又沿方向C延伸，方向（A-B-C）形成了“思路”。然后进行第二次头脑风暴，甲、乙、丙分别使设想向D，E，F延伸，方向（D-E-F）形成了另一条“思路”。小组的讨论结果可形成多条思路。    第2步：集中思维。对大量的思路进行筛选分析,确定可能的问题“解”。本步骤将耗费大量的时间和精力，而且存在取舍的选择难度，所以效率低下。许多问题的解决都因为这个步骤而延误时间。    头脑风暴法因为操作受到一定条件的限制，效率又不高，因此人们便不断完善该法，如，默写式智力激励法、卡片式智力激励法、三菱式智力激励法等。有很多企业因为陷于头脑风暴法的汪洋大海而不能自拔，错失新产品推出的良机。  2.TRIZ理论           相对于传统的头脑风暴法、试错法等创新方法，TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。TRIZ（发明问题解决理论）的技术系统进化理论和最终理想解（IFR）理论，可以有效地帮助设计人员在问题解决之初，首先确定“解”的位置，然后利用TRIZ的各种理论和工具去实现这个“解”。它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于认定和强调系统中存在的矛盾，而不是逃避矛盾；它的最终目标是完全地解决矛盾，获得最终的理想解，而不是采取折中或者妥协的做法；它是基于技术的发展演化规律来研究整个设计与开发过程的，而不再是随机的行为。    比如，如何预测下一代产品的技术发展趋势的问题，是一个具有战略决策意义的问题，这用试错法根本无法解决。而TRIZ理论中，对技术系统的进化法则有着明确的分析和示意，让决策者清晰地了解到在什么阶段该采用什么样的技术来发展自己的产品，有效地取得产品的竞争优势。可见，TRIZ在解决问题之初，确定“解”的方向和位置，有效避免了各种传统创新设计方法中反反复复进行探索的工作，如同射击一样，先确定靶心所在的方向和位置，进行准确瞄准，最终击中目标。因此，TRIZ将创新的效率进行了革命性的提升，它将产品创新变得像做算术题一样简单。    经过初步学习就不难发现，TRIZ理论对研发或解决问题的思路有明确的指导性。这种指导性避免了耗费大量人力、物力、财力的盲目试错，让解决产品问题变得有律可循、有术可依，给技术创新留下了巨大的、易操作的空间，让创新不再是一个概念或一句口号。    有2个自行车车手从两地出发，每人的速度均为15千米/小时。有一只蜜蜂落在了一个骑手的身上，在两个车手相距300千米时，蜜蜂开始飞向另一个车手。但它不喜欢他，又返回到第一个车手身上，来回往返。现在知道苍蝇的飞行速度是20千米/小时，问苍蝇共飞行了多长的距离？    解决问题我们要找的就是关键矛盾，这个问题中关键的不是蜜蜂来回飞行了几次，而是要知道蜜蜂飞行的时间，而蜜蜂飞行的时间就是两个车手相遇的时间，这样问题就轻松解决了，你试试看？  在实践中凸现实力的TRIZ    作为专门研究创新设计的理论，TRIZ已建立起一系列的具有普通实用性的工具帮助设计者尽快获得满意的领域解。TRIZ作为解决技术问题或发明问题的一种强有力方法，并不是针对某个具体的机构、机械或过程，而是要建立解决问题的模型及指明问题解决对策的探索方向。TRIZ的原理、算法也不局限于任何特定的应用领域，它是指导人们创造性解决问题并提供科学的方法、法则。因此，TRIZ 可以广泛应用于各个领域，创造性地解决问题，不仅在前苏联得到广泛应用，在美国的很多企业特别是大企业如波音、通用汽车、克莱斯勒、摩托罗拉等公司的新产品开发中都得到了应用，创造了可观的经济效益。    自TRIZ理论诞生以来，国外就一直比较注重TRIZ理论的研究、教育和实践工作。     前苏联把注重国民创新能力的开发写入到前苏联宪法中，并在大学中开设“科学研究原理”、“技术创造原理”等相关的创新课程，以提高学生的创新思维能力。     从20世纪60年代末开始，前苏联就建立了各种形式的发明创造学校，成立了全国性和地方性的发明家组织，在这些组织和学校里，可以试验解决发明课题的新技巧，并使它更加有效。在俄罗斯80多座城市里，大约有100所这样的学院及学校在做培训工作。每年都有几千名科学工作者、工程师和大学生们学习TRIZ理论。     美国也有大学开设了TRIZ课程，而且成立了有关TRIZ的研究、咨询机构。自1993年以来，一些著名公司如通用汽车、克莱斯勒、施乐、罗克维尔和强生等公司已经开始研究和应用TRIZ理论，并有成功案例的报道。欧洲以瑞典皇家工科大学（KTH）为中心，集中了十几家企业，已经开始实施利用TRIZ进行创造性设计的研究计划。日本从1996年开始不断有杂志介绍TRIZ 的理论以及应用实例。东京大学的烟村洋太郎教授也开始将TRIZ引入教学中提高学生创造力的尝试，开设了“机械创造学”等课程，在日本介绍TRIZ理论的书籍陆续开始出版。最著名的TRIZ培训机构就是1971年在阿塞拜疆创办的世界上第一所发明学校。该大学的任务是训练学生具备解决各种发明创造性课题的能力，培养具有各种发明创造才能的人才。事实上，前苏联及东欧各国大都开设了以TRIZ做为发明创造的工具的课程，不仅在大学理工科中进行传授，甚至在中、小学阶段也有普及TRIZ理论的教材。    在创新的实践方面，前苏联在设计部门要求所配备的设计工程师和创新发明工程师的比例为   71，即7名工程师就需配备1名创新发明工程师，并规定，凡担任经济、科技领导职务者必须先获得发明教育文凭，从而使前苏联在20世纪70年代中期专利申请量和批准量跃居世界第二，在冷战时期保持了对美国的军事力量平衡。     前苏联解体后，TRIZ理论系统地传入西方，在美、欧各地得到了广泛的研究与应用，在亚洲的日本和韩国也得到广泛重视。目前，TRIZ已成为最有效的创新问题求解方法和计算机辅助创新技术的核心理论。    如今TRIZ已在全世界广泛应用，创造出成千上万项重大发明。经过半个多世纪的发展，TRIZ理论和方法已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系，并经过实践的检验，为众多知名企业和研发机构取得了重大的经济效益和社会效益。这样的例子举不胜举。2001年，波音公司邀请25名前苏联TRIZ专家，对波音450名工程师进行了两星期培训加讨论，取得了767空中加油机研发的关键技术突破，最终波音公司战胜空客公司，赢得了15亿美元空中加油机的订单。2003年，“非典”肆虐时，新加坡的研究人员利用TRIZ的40条创新原理，提出了防止非典流行的一系列方法，许多措施为新加坡政府采用，收到了很好的效果。2004年，UT斯达康通讯有限公司利用TRIZ解决机顶盒天线连接问题和电磁兼容问题，缩短了新产品研发周期，节省大量研发经费。     TRIZ创新理论现在已经在欧美和亚洲发达的国家和地区的企业得到广泛的应用，大大提高了创新的效率。据统计，应用TRIZ理论与方法，可以增加80%100%的专利数量并提高专利质量；可以提高60%70%的新产品开发效率；可以缩短产品上市时间50%。      在一条河的中央有一个渔夫坐在独木舟上垂钓，这时，岸上来了两个人要渡河。独木舟每次只能容纳一个人，你有什么好办法能够解决这个问题么？    请你用逆向思维的方法解决这个问题。     常情况下大家会简单地认为两个人是在同一岸边，实际上只要我们转换思路，问题就能迎刃而解。所以最好的答案就是两个人在河的两岸。                目前TRIZ被认为是可以帮助人们挖掘和开发自己的创造潜能、最全面系统地论述发明创造和实现技术创新的新理论，被欧美等国的专家认为是“超级发明术”。一些创造学专家甚至认为：阿奇舒勒创建TRIZ理论，是发明了发明与创新的方法。  3.“TRIZ之父”G.S.Altshuller（根里奇·阿奇舒勒）    我们将谈论的是一位超凡脱俗的伟大人物。他的超凡脱俗不仅在于他研发了一门神奇的创造科学的科学，还在于他从不索取，从未说过“给我”，而总是说“将这个拿去”。他的名字就是根里奇·阿奇舒勒。根里奇·阿奇舒勒，1926年10月出生于前苏联的塔什罕干，14岁时获得第一份前苏联专利，后在海军部队任专利评审员。从1946年开始，经过对成千上万的专利的研究，他发现发明背后存在的模式，自己也有了多项发明。1948年12月，根里奇·阿奇舒勒写了一封信给斯大林，向国家领袖指出当时的前苏联缺乏创新精神，发明创造处于无知和混乱的状态。结果这封信给他带来了灾难，他被判刑25年，并被押解到西伯利亚，投入到集中营中，集中营却成为他TRIZ的第一所研究机构。在斯大林去世一年半后，根里奇·阿奇舒勒获释。1956年，根里奇·阿奇舒勒在心理学问题杂志发表了发明创造心理学一文，一石激起千层浪，轰动了前苏联的科技界，为发明创造开辟了新的天地。根里奇·阿奇舒勒经过研究发现，有15 000对技术矛盾可以通过运用基本原理而相对容易地解决。他说：“你可以等待100年获得顿悟，也可以利用这些原理用15分钟解决问题。”此后他出版了大量的TRIZ书籍，TRIZ学校也开始得到蓬勃发展。                1969年，根里奇·阿奇舒勒出版了他的发明大全。在这本书中，他将自己的40条理论全面的阐述给读者，即第一套解决复杂发明问题的完整理论。    1989年，前苏联TRIZ协会正式成立，根里奇·阿奇舒勒成了当之无愧的TRIZ协会主席。    实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程，而且能得到高质量的创新产品。它能够帮助我们系统地分析问题，快速发现问题本质或者矛盾；它能够准确确定问题探索方向，不会错过各种可能；它能够帮助我们突破思维障碍，打破思维定势，以新的视角分析问题，进行逻辑性和非逻辑性的系统思维；它还能根据技术进化规律预测未来发展趋势，帮助我们开发富有竞争力的新产品。   三TRIZ理论的基本内容 TRIZ理论的核心思想主要体现在3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，各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；第三，技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能。 相对于传统的创新方法，TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，快速确认和解决系统中存在的矛盾，而且它是在技术的发展进化规律及整个产品发展过程的基础上运行的。因此，运用TRIZ理论可大大加快发明创造的进程，提高产品创新速度。具体来说它可以帮助我们：对问题情境进行系统的分析，快速发现问题本质，准确定义创新性问题和矛盾；对创新性问题或者矛盾提供更合理的解决方案和更好的创意；打破思维定势，激发创新思维，从更广的视角看待问题；基于技术系统进化规律准确确定探索方向，预测未来发展趋势，开发新产品；打破知识领域界限，实现技术突破。TRIZ理论将所面临的不同问题根据所要创新的级别加以分类，然后从TRIZ理论中找出适合的工具和模型来系统化地解决问题。用一整套的方法来处理创新问题也是TRIZ的精髓所在。 1.TRIZ的基本概念 在TRIZ理论中，很多专业概念与平常有所不同，所以在学习TRIZ理论之前有必要对概念先有个初步的了解，以便更好地理解和应用TRIZ。 技术系统 所有运行某个功能的事物可称为技术系统。任何技术系统均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。TRIZ中 最简单的技术系统由两个元素以及两个元素间传递的能量组成。 例如，技术系统“汽车”由“引擎”“换向装置”和“刹车”等子系统组成，而“刹车”又由“踏板”“液压油”等子系统组成。所有的子系统均在更高层系统中相互连接，任何子系统的改变将会影响到更高层系统，当解决技术问题时，常常要考虑与其子系统和更高层系统之间的相互作用。 技术系统进化论 技术系统进化论属于TRIZ的基础理论，技术系统进化论的主要观点是：科技产品的进化并不是随意的，也同样遵循着一定的客观规律和模式。所有技术的创造与升级都是向最强大的功能发展的。 阿奇舒勒通过对大量的发明专利的分析，发现所有产品向最先进的功能进化时，都有一条“小路”引领着它前进。这条“小路”就是进化过程中的规律，用图例表示出来就是一条S形的“小路”，即所谓的S曲线。任何一种产品、工艺或技术都在随着时间向着更高级的方向发展和进化，并且它们的进化过程都会经历相同的几个阶段。试想，我们平日里用的手机，如果没有引入“红外”“蓝牙”“MP3”等新技术，而是一直停留在只有“通话”功能的水平上，那就必然不会带动产品的进化与升级，也就不会有高利润的效益。 下面的图例就是S曲线，它描述了一个技术系统的完整的生命周期。其横轴表示时间，纵轴表示技术系统的性能参数。其发展过程经历了4个阶段，分别是诞生期、成长期、成熟期、衰退期。四TRIZ理论的基本内容矛盾 TRIZ理论认为，创造性问题是指包含至少一个矛盾的问题。当技术系统某个特性或参数得到改善时,常常会引起另外的特性或参数劣化，该矛盾称为“技术矛盾”。解决技术矛盾问题的传统方法是在多个要求间寻求“折中”，也就是“优化设计”，但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，即“无折中设计”。TRIZ的另一类矛盾是“物理矛盾”：系统同时具有矛盾或相反要求的状态。例如，软件应该容易使用，但同时需要许多复杂功能和选项。在TRIZ中，工程中所出现的种种矛盾可以归结为3类：一类是物理矛盾，一类是技术矛盾，一类是管理矛盾。通俗来讲，物理矛盾就是指系统(系统指的是机器、设备、材料、仪器等的统称)中的问题是由1个参数导致的。其中的矛盾是，系统一方面要求该参数正向发展，另一方面要求该参数负向发展；技术矛盾就是指系统中的问题是由2个参数导致的，2个参数相互促进、相互制约；管理矛盾是指子系统之间产生的相互影响。这是一个真实的例子，在航天飞机即将发射升空去月球工作的时刻，工作人员发现航天飞机上的灯不能抵御发射时所产生的巨大压力，灯罩极容易坏掉，而现在时间紧急并无其他物品可以代替，你有什么好办法么？灯泡为什么要有灯罩？这是为了防止钨丝氧化。但是我们知道在月球上并没有氧气，所以方法就是根本不需要给灯加上灯罩，直接把灯罩打碎就可以了。                                                              物理矛盾 TRIZ理论中，当系统要求一个参数向相反方向变化时，就构成了物理矛盾，例如，系统要求温度既要升高，也要降低；质量既要增大，也要减小；缝隙既要窄，也要宽等。这种矛盾的说法看起来也许会觉得荒唐，但事实上在多数工作中都存在这样的矛盾。 例：现在手机制造要求整体体积设计得越小越好，便于携带，同时又要求显示屏和键盘设计得越大越好，便于观看和操作，所以对手机的体积设计要求具有大、小两个方面的趋势，这就是手机设计的物理矛盾。常见的物理矛盾  物理矛盾一般来说有2种表现：一是系统中有害性能降低的同时导致该子系统中有用性能的降低。二是系统中有用性能增强的同时导致该子系统中有害性能的增强。技术矛盾所谓的技术矛盾就是由系统中2个因素导致的，这2个参数相互促进、相互制约。TRIZ将导致技术矛盾的因素总结成通用参数。TRIZ的发明者阿奇舒勒通过对大量发明专利的研究，总结出工程领域内常用的表述系统性能的39个通用参数，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，但在这里我们仍然只介绍核心的这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多受到的重力。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TRIZ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）结构的稳定性是指系统的完整性及系统组成部分之间的关系。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的时间。（26）物质或事物的数量是指材料、部件及子系统等的数量，它们可以被部分或全部、临时或永久地改变。（27）可靠性是指系统在规定的方法及状态下完成规定功能的能力。（28）测试精度是指系统特征的实测值与实际值之间的误差。减少误差将提高测试精度。（29）制造精度是指系统或物体的实际性能与所需性能之间的误差。（30）物体外部有害因素作用的敏感性是指物体对受外部或环境中的有害因素作用的敏感程度。（31）物体产生的有害因素是指有害因素将降低物体或系统的效率，或完成功能的质量。这些有害因素是由物体或系统操作的一部分而产生的。（32）可制造性是指物体或系统制造过程中简单、方便的程度。（33）可操作性是指要完成的操作应需要较少的操作者、较少的步骤以及使用尽可能简单的工具。一个操作的产出要尽可能多。（34）可维修性是指对于系统可能出现失误所进行的维修要时间短、方便和简单。（35）适应性及多用性是指物体或系统响应外部变化的能力，或应用于不同条件下的能力。（36）装置的复杂性是指系统中元件数目及多样性，如果用户也是系统中的元素将增加系统的复杂性。掌握系统的难易程度是其复杂性的一种度量。（37）监控与测试的困难程度是指如果一个系统复杂、成本高、需要较长的时间建造及使用，或部件与部件之间关系复杂，都使得系统的监控与测试困难。测试精度高，增加了测试的成本也是测试困难的一种标志。（38）自动化程度是指自动化程度是指系统或物体在无人操作的情况下完成任务的能力。自动化程度的最低级别是完全人工操作。最高级别是机器能自动感知所需的操作、自动编程和对操作自动监控。中等级别的需要人工编程、人工观察正在进行的操作、改变正在进行的操作及重新编程。（39）生产率是指单位时间内所完成的功能或操作数。为了应用方便，上述39个通用工程参数可分为如下3类：物理及几何参数：（1）（12），（17）（18），（21）条。技术负向参数：（15）（16），（19）（20），（22）（26），（30）（31）条。技术正向参数：（13）（14），（27）（29），（32）（39）条。负向参数（Negative parameters）指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变差。如子系统为完成特定的功能所消耗的能量（第19，20条）越大，则设计越不合理。正向参数（Positive parameters）指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变好。如子系统可制造性（第32条）指标越高，子系统制造成本就越低。管理矛盾所谓管理矛盾是指，在一个系统中，各个子系统已经处于良好的运行状态，但是子系统之间产生不利的相互作用、相互影响，使整个系统产生问题。比如：一个部门与另一个部门的矛盾，一个工艺与另一个工艺的矛盾，一个机器与另一个机器的矛盾，虽然各个部门、各个工艺、各个机器等都达到了自身系统的良好状态，但对其他系统产生副作用。例：一个车间突然接到在油中淬火一批大尺寸零件的订单，但车间没有单独的地方对零件进行淬火，只能在公用的地方进行。桥式吊车从煅炉中吊起来炽热的零件放入油槽中淬火，零件刚一接触到油槽中的油，车间马上充满了刺鼻的浓烟。浓烟向上漂浮，严重地影响到吊车司机的工作，使其无法呼吸。在这个例子中，吊车司机的工作和淬火的工作本身都没有很大的问题，但是淬火已经严重影响到吊车司机，这就可以看成车间这个系统中的管理矛盾。对于管理矛盾是要依靠具体子系统的物理矛盾或是技术矛盾来解决的。在该例中，可以将管理矛盾转变成淬火的技术矛盾，即淬火能正常经行，而不产生浓烟。最后的解决办法可以是在油的表面放置二氧化碳气体，当炽热的零件接触到油的时候，就不会使空气中的氧气和油相接触，于是就产生不了浓烟了。分离分离原理是TRIZ针对物理矛盾的解决而提出的，主要内容就是将矛盾双方分离，分别构成不同的技术系统，以系统与系统之间的联系代替内部联系，将内部矛盾外部化（后面将详细解释分离原理的具体应用）。以解决上面的例子为例，应用分离原理可以这样解决物理矛盾。根据手机整体设计趋向最小化的要求，可以在整体体积固定的情况下，将手机的显示屏和键盘分离，使其重叠，令表面上显示屏最大化，键盘做成隐藏式的，使用键盘时可以从显示屏后将键盘抽出，这样就解决了手机设计的这个物理矛盾。五TRIZ理论的基本内容 创新等级     当阿奇舒勒对250万个专利进行研究时，发现可以根据创新程度的不同，将这些专利技术解决方法分为5个“创新等级”。    第1级：技术系统的简单改进，所要求技术在系统相关的某行业范围内（32%）；     第2级：包括技术矛盾解决方法的发明，要求系统相关的不同行业知识（45%）；     第3级：包含物理矛盾解决方法的发明，要求系统相关行业以外的知识（18%）；     第4级：包含突破性解决方法的新技术，要求不同科学领域知识（4 %）；     第5级：新现象的发现（1%）。（括号中的为占总专利比重。）     对于第1级阿奇舒勒认为不算是创新，而对于第5级，他认为“如果一个人在旧的系统还没有完全失去发展希望时，就选择一个完全新的技术系统，则成功之路和被社会接受的道路是艰难而又漫长的。因此发明几种在原来基础上的改进是更好的策略”。他建议将这两个等级排除在外，TRIZ工具对于其他3个等级创新作用更大。一般来说，等级2，3称为“革新（Innovative）”，等级4称为“创新（Inventive）”。    理想化发明创造是有级别的，级别越高，创新设计的过程越困难，则产品的市场竞争力越强。高级别产品的发明不仅需要设计人员自身的素质，更需要行业以外或全人类的已有研究成果。企业要不断地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。    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，对于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。    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。     在大森林里有一个溶洞，这个洞又高又大，里面一个洞套着一个洞，村里的人发现了它，准备把它开发成旅游胜地。为了能够详细地向游人介绍这个溶洞，村里人想测量一下这个溶洞中各个洞的高度。要求既不能影响溶洞的环境，而且要注意不花费村民的大量经费，方法也要简单易行才好。请问你能找到一个又好又简单的方法么？请考虑理想化的要求。     答案就是用氢气球来测量溶洞的高度，这样既不损坏周围的环境，而且经济、简单。     理想化是科学研究中创造性思维的基本方法之一。它主要是在大脑之中设立理想的模型，通过思想实验的方法来研究客体运动的规律。一般的操作程序为：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。