问题都可以应用TRIZ的各个工具分别解决。ARIZ是对创新问题的系统化思考,它不是通常意义上的方程式。
直到1986,Altshuller本人一直控制着ARIZ的开发和版本公布,不允许别人涉及。ARIZ－85C是Altshuller自己开发的最后一个版本,后来,其他TRIZ专家和商业公司陆续推出ARIZ的新版本,如ARIZ－
KE-89/90,ARIZSMVA91(E),ARIZ2000。现在,ARIZ的一些早期版本已经不再使用。ARIZ每一个版本都是对前面版本的提高和改进,其解决问题的基本思路一致,只是步骤有所不同。
(4)科学和技术知识效应库(Scientific and Technical Effect Database)
所谓效应就是不同科学领域里的一些自然定律,如热胀冷缩是典型的物理效应。专利研究显示,很多创新方案就是在特定工程领域应用没有使用过的自然效应得到的。一般而言,一个工程人员只能掌握100个左右的效应,而自然界的效应总数却超过10000个。
为了帮助工程人员更好的应用效应解决创新问题,TRIZ创建了知识效应库。在TRIZ中,效应被当作“黑箱”系统,没有内部结构,不能进一步分解,只对特定输入产生特定响应。效应的排列依据功能原则,而不是传统的技术领域排列,工程人员首先决定创新问题需要解决的功能,然后根据相应功能很容易选择所需要的效应。由于研究人员对本专业以外的领域知识往往不太熟悉,这种新的组织方式可以大大缩短所需效应的搜索时间,提高效应库的使用效率。古典TRIZ效
应库集中了物理、化学和几何学等方面的效应,对1980年代效应库应用的统计显示,它们之间的应用频率之比为9:0.8:0.2。目前成熟的TRIZ商业软件集成的效应超过了6000个。 三、 代TRIZ的发展 1.古典TRIZ理论的缺陷
古典TRIZ诞生于前苏联计划经济时代,缺乏成熟商业实践,本身有很多不足和缺陷,总结起来主要有二个方面：
(1)理论不严谨,结构松散和复杂
TRIZ发展有点类似于自由软件Linux,TRIZ的使用者可以根据自己的需要和经验任意修改TRIZ理论,每个TRIZ大师都力图构建自己的TRIZ理论体系,这从某种程度上发展了TRIZ,但也带来了某些混乱。例如,很多TRIZ工具没有集成为一个整体系统；不同的创新问题需要不同的处理方式,但是如何选择TRIZ特定工具来解决特定问题,TRIZ并没有给出清晰的建议；TRIZ工具不支持创新问题解决的某些阶段；各种方法和工具之间存在大量重叠交叉现象等。TRZI的自由化发展虽然说明他的生命力,也证明了其不成熟的一面。
古典TRIZ理论松散,结构复杂的特点,导致其学习成本居高不下,一俄罗斯TRIZ专家曾经指出,需要20年的学习和实践才能真正掌握TRIZ的精髓。显然古典TRIZ很难适应竞争激烈的商业社会,对其进行简化势在必行。
(2)工具和方法的不完善
TRIZ的很多工具功能非常强大,但是也存在很多缺陷。例如,当今世界电子化特点越来越明显,能量场应用越来越多,而机械特征相对减弱,要求技术系统能与环境和谐共处,设计中的风险和安全受到更多关注,面对这些新的变化,古典TRIZ矛盾矩阵所能提供的帮助很有限,因此需要增加新的通用技术参数和创新原理描述如安全、噪声、环境等新技术因素。
另外,效应库缺乏描述信息技术和生物技术的效应；ARIZ存在版本太多,解决问题步骤冗长,学习界面不够友好,产生的解决方案没有可选择性等不足；物质场分析模型可以用于加速解决方案的寻找,但是其本身具有不完备性,单独应用SF模型,有时候不能得到理想的解决方案,另外,该模型描述系统多个功能时并不方便。
2.对古典TRIZ的改进与提高
古典TRIZ的缺陷和不足正是现代TRIZ理论的发展方向。大批移居西方国家的TRIZ专家,在传播TRIZ理论的同时与西方学者一起着手对古典TRIZ的缺陷进行改进。 (1)完善理论体系,增加系统严谨性
这方面的提高主要有：发展集成工具使得所有创新问题可以采用相同的处理路径；研究开发新的TRIZ工具,使TRIZ支持创新问题解决的各个阶段,例如问题分析和格式化,功能分析和裁剪,效果测试、执行等；进一步结构化和扩展TRIZ知识效应库,增加信息技术和生物技术成果；推出结构严谨,包容广泛的ARIZ新版本。 (2)主要理论工具的改进
① 矛盾矩阵
2000年开始,Creax公司和Ideation International公司的科学家共同合作,对1985年到2002年的150,000个专利进行了分析,在此基础上,推出了2003版面向工程领域的矛盾矩阵,新矩阵在形式和内容上都得到更新,通用技术参数增加到48个,补充了37个组合创新原理,应用更加方便,与特定问题的联系也更紧密。另外,面向软件领域和商业领域的矩阵也在发展之中。虽然新版矛盾矩阵的形式和内容变化很大,但专利分析结果证明,Altshuller提出的TRIZ基本原理并没有过时。
② 物质场模型和ARIZ
RLI公司的Leonardo da Vinci分部针对物质场分析模型的不完备性,提出了新物质场三元分析法－Triads。Triads把系统功能定义为三个物质的相会作用,即使能物质,主动物质和被动物质,主动物质通过使能物质作用于被动物质,每两个物质之间的作用可以看作是古典TRIZ的物质场模型。另外,该公司还开发了八个问题解决算法,用于简化古典ARIZ的问题解决步骤。采用新算法可大大缩短解决方案产生时间,而且产生的方案不止一个,便于从不同的视角对解决方案进行优劣比较。
③其他改进
Ideation International公司开发了预期失效判定（Anticipatory Failure Determination）新工具用于分析,预测和消除系统、产品和工艺过程中可能的失效机理,以及直接进化模式（Directed Evolution）来描述技术系统演化模式。 (3)研究方法和手段的改进
很多学者认为,TRIZ理论的继续完善和提高,仅仅通过研究技术专利是不够的。TRIZ的强大来自于其结构化的知识方法论,因此现代TRIZ应该广泛地从管理科学,自然科学和艺术等全人类的知识遗产吸取营养,才能真正成为指导创新活动的科学。
TRIZ理论虽然经过50多年的发展,但是仍然没有发展成熟,对TRIZ的发展和完善仍在进行当中。
3.TRIZ问题解决流程
对大量专利的统计分析表明,95﹪以上的创新问题存在已知解决方案。TRIZ的目标就是把创新问题转换为常规问题,利用前人的经验快速获得创新问题解。图3为TRIZ问题解决流程的简化示意图。
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图3 创新问题解决流程示意图
需要指出的是,TRIZ并不是解决创新问题的灵丹妙药,TRIZ也不能解决所有的创新问题。TRIZ理论仅仅提供了一种新的思路和方法,成功解决创新问题还需要提高技术人员的综合素质。 4.TRIZ发展新趋势
进入21世纪以来,TRIZ出现了新的发展趋势,一是向非技术领域应用扩展加速,二是与其他西方创新设计理论的比较整合研究。
(1)向非技术领域不断扩展【29】【30】【31】【32】【33】【41】
TRIZ理论传入西方之初,主要应用于产品设计等传统技术领域,与QFD和稳健设计并称为产品设计三大方法。不过,学者们很快发现,TRIZ理论有着更广阔的适用前景,可以应用于企业管理,社会政治,教育等非技术领域,近年来,非技术领域的应用案例不断增多。但是,TRIZ在非技术领域的应用效果仍然有待检验,很多工具和方法也需要根据非技术
领域的特点予以修改。
据有关学者统计,可用于非技术领域的TRIZ工具集有：创新原理、矛盾分析、物质场模型、理想度、系统演化趋势等。例如矛盾矩阵可以用于解决管理和组织矛盾；物质场模型可使高度复杂问题变得可视化；预期失效判定工具（anticipatory failure recognition）可以预测和评估决策风险；系统演化定律可以预测未来的商业模式等。另外,互联网的发展产生了一个很大的矛盾即：信息量巨大和处理信息的时间太少（Too much information, too little time to process it）,有的学者正在研究利用TRIZ解决这个矛盾,也许该矛盾的解决会创造新的商业模式。 (2)与其他设计理论的整合
TRIZ理论要想在产品全生命周期中发挥更大作用,必需与其他方法整合。一般来讲,在产品开发周期中,TRIZ在技术战略选择和产品新概念产生阶段作用最大。TRIZ与其他方法的比较整合研究是产品设计界的一个热点,这些方法主要包括：质量功能展开（QFD）,稳健设计,价值工程,约束理论,公理化设计,田口方法和并行工程等。很多学者尝试以一种设计方法为骨架,融入其他方法,从而克服其他设计方法的缺陷,创造一种适用于所有产品设计的理想模型。但是,由于存在极高的学习成本,整合模型的推广并不理想,而且到目前为止,也没有一个公认的,理想的产品设计模型,对此的探讨也是本文作者的一个重点研究方向。 四、 从整体把握TRIZ
TRIZ发展到现在,已经成为一个庞杂的理论体系,出现了很多研究分支,为了从整体上把握TRIZ,Bath大学的Darrell Mann教授提出了TRIZ的层次说。层次说把TRIZ分为三个层次,如图4所示,即哲学层,方法论层和工具层。
图4 TRIZ理论层次图
从哲学层次上来说,TRIZ是一种新的哲学思想,理想度、矛盾、资源等概念具有哲学意义,对所有创新问题解决都具有普适意义,TRIZ的进一步发展将吸收整个人类的知识精华作为自己的知识库。创新问题解决算法（ARIZ）属于方法论层次,它采用逻辑流把TRIZ
的各种工具串在一起,形成了一整套问题解决方法,Altshuller认为ARIZ可以解决所有的创新问题。TRIZ的很多工具可以独立解决很多创新问题,如矛盾矩阵,所以也可以把TRIZ看作一些分散工具的集合。 五、 结 论
TRIZ理论不是针对某个特定的创新问题,而是要建立解决问题的模型并指明问题解决的探索方向,TRIZ的原理和工具不局限于任何特定的应用领域,对所有创新问题的解决都有指导作用。
本文对创新问题解决理论（TRIZ）的发展历史,主要内容及其发展趋势进行了简单介绍,旨在引起我国研究人员的重视。但是,要真正掌握TRIZ理论,需要大量的学习和实践。未来的竞争是创新的竞争,学习和掌握TRIZ有助于增强我国设计人员的创新能力,提高我国的核心竞争力。
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