科技创新思维方法

目录第1章 TRIZ法基本思想和体系1-13 第2章 专利分级与系统进化S曲线14-26 第3章 技术系统进化及理想化27-48 第4章 物理矛盾与技术矛盾解决原理49-135 第5章 物质-场模型分析135-170 第6章 ARIZ算法简介 第7章 TRIZ法的产生和发展 2

第1章 TRIZ法基本思想和体系1.1 TRIZ法理论的由来及其基本思想 1.2 TRIZ法的定义 1.3 TRIZ法体系结构

理论基础 1.3.2 TRIZ法问题分析工具 1.3.3 基于知识的问题解决工具 1.3.1

1.4 TRIZ法问题解决流程 1.5 TRIZ法中的科学思想和思维 3

1.1 TRIZ法理论的由来及其基本思想

―TRIZ”一词是俄文“发明问题解决理论”的首字 母缩写，英文名称为Theory of Inventive Problem Solving。自从1946年以来，以G.S.Altschuller为 首的专家，经过对250万份专利文献的研究发现， 一切技术问题在解决过程中都有一定的模式可循， 可对大量好的专利进行分析并将其解决问题的模 式抽取出来，为人们进行学习并获得创新发明的 能力提供参考。经多年搜集、分析、比较和归纳， 这一研究建立了一整套体系化的、实用的发明问 题解决方法，这就是所谓的TRIZ法理论。

1.1 TRIZ法理论的由来及其基本思想世界专利 及技术信息

解决问题 过程的发现

TRIZ法理论

自然科学知识

概念： 资源的发现描述 发明级别划分 技术进化模式 理想化工具及模型 技术系统中的矛盾 39个通用工程参数 40条发明创新原理 物–场分析模型 76个标准解 效应知识库 ARIZ算法

1.2 TRIZ法的定义

1.TRIZ法是一种基于知识的方法。 ①解决发明问题启发式的知识 ②采用自然科学及工程技术中的效应知识 ③技术问题领域的知识

2.TRIZ法是面向人的方法，而不是面向机器。 3.TRIZ法是系统化的方法。 4.TRIZ法是发明问题解决理论。

1.3 TRIZ法体系结构 冲突分析 技术 系统 进化 模式 问 题 分 析 矛盾矩阵 40条发明创新 原理

ARIZ

物质–场

算法 分析

76个标准解

建议方案

分析

需求功能 分析

效应知识库

理论基础

分析工具

基于知识的工 具

结论

1.3.1 理论基础

技术系统的进化模式是TRIZ法理论的基础，该模式包 含用于工程技术系统进化的基本规律，理解这些模式 可以帮助人们形成对问题发展轨迹的总体概念，得到 其发展前景的正确判断，从而增强人们解决问题的能 力。任何领域的技术产品都与生物系统一样，存在着 产生、生长、成熟、衰老和灭亡的产品进化规律，掌 握了这些进化规律，人们就能能动地进行产品的创新 设计开发并能预测产品的未来趋势。就像伴随着人类 历史发展的计算技术

一样，先是算盘的发明、推广和 广泛运用，达到珠算技术的成熟。但随着计算机的出 现，由于技术有了革命性进展，算盘技术也就走向衰 老和灭亡。

1.3.2 TRIZ法问题分析工具1.矛盾冲突分析 2.“物质-场”分析 3.ARIZ算法 4.需求功能分析 S1 物质-场模型 F

S2

1.3.3 基于知识的问题解决工具1.40条发明创新原理 2.76个标准解

不改变或仅少量改变已有系统(13种) 改变已有系统(23种) 系统的传递(6种) 检查与测量(17种) 简化与改进策略(17种)

3.效应知识库

1.4 TRIZ法问题解决流程

1.5 TRIZ法中的科学思想和思维

1.矛盾对立与统一

TRIZ法认为，矛盾是普遍存在的。 矛盾对立统一是辩证看待矛盾的科学观点。 矛盾的解决是推动系统进化的唯一途径。系统应相对其环境独立，与环境有一定的边界，保持 稳定。 系统得到输入量，经过系统的处理，向外输出输出量。 系统内部有功能组元和物理组元，物理组元是功能组 元的载体，组元间网络状的联系和互动构成复杂而有 序的系统，以达到最终有目的的改变输入量的目标。12

2.系统论

1.5 TRIZ法中的科学思想和思维3.逻辑三法 (1)比较分类法 (2)归纳法

1)通过归纳找到普遍规律 2)通过归纳提出科学的假说和猜想 3)通过归纳指导科学实验

(3)分析法1)系统分析法 2)功能结构分析法 3)组成组元分析法 13

第2章 专利分级与系统进化S曲线2.1 专利的等级划分 2.2 技术系统进化S曲线 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5

技术系统介绍 系统进化S曲线 技术进化S曲线的运用 系统进化多维S曲线 系统进化多维S曲线的运用

专利的等级划分级别 创新程度 比例 知识来源 试错法求解的试错数量

1 2 3

简单的解 少量的改进 根本性的改进

32% 45% 18%

个人知识 个人+部门知识 行业内的知识

10 100 1000

45

全新的概念发现

4%<1%

跨行业跨学科的知识所有已知的知识或新知识

10000100000

2.2 技术系统进化S曲线

2.2.1 技术系统介绍

所有实现某个功能的事物可称为技术系统。 2. 一个技术系统可以包含一个或多个执行自身功 能的子系统，子系统又可以分为更小的子系统， 一直到分解为由元件和操作构成。 3. 一个整体技术系统，由于研究的需要也可以视 为更大环境下的子系统，系统的更高级系统称 为超系统。1.16

2.2.2 系统进化S曲线

技术成熟度

发明

改进

成熟

时间

产品的进化曲线

产品的进化曲线族性能第二轮S曲线 第一轮S曲线 衰退期 成熟期 成长期 婴儿期

第三轮S曲线

时间19

2.2.3 技术进化S曲线的运用

S曲线表示出系统或产品的发展阶段。 1.当产品处于婴儿期时，企业应该权衡一下自 身的实力和产品的发展潜力以及婴儿期企业为 之丧失的其他机会。 2.进入成长期阶段时，企业应加大产品的投入， 为产品赢得尽可能多的技术支持、法律支持、 客户支持，使其尽快进入成熟期，更远的摆脱 竞争对手，确定时机上的优势，以便获得最大 的经济效益。20

2.2.3 技术进化S曲线的运用

3.当产品处于成熟期阶段，产品的边际收益已 经下滑，此时将会依靠规模来得到更高的收益， 此时的市场一般会被几家企业所垄断，新企业 只有另辟蹊径才能打入市场。处于此状况下的 企业应该居安思危，进行产品关键替代技术的 研究，以应对未来市场的竞争。 4.处于退出期的产品，很快就会被新产品超越， 被旧客户抛弃，它们是企业利润的吸血鬼，应 尽快淘汰。21