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1、TRIZTRIZ 技术进化理论及在技术预见中的技术进化理论及在技术预见中的应用研究应用研究孙加臣孙加臣 ( (科学学与科学技术管理杂志社，天津，科学学与科学技术管理杂志社，天津，300011)300011)摘要摘要: :技术系统进化理论是 TRIZTRIZ 的核心内容包括产品进化模式、进化定律与进 化路线。基于 TRIZTRIZ 进行技术预测，可使企业快速、准确地预测产品的技术发展 趋势，实现产品和技术的创新。在技术预见的研究中引入 TRIZTRIZ 的技术系统进化 理论是一个非常有效的手段。 关键词关键词: :TRIZTRIZ 技术预测技术预测 技术预见技术预见 一、前言一、前言 TRIZT
2、RIZ 是俄文对应的拉丁文的首字母缩写，意为发明问题解决理论。自 1946 年开始阿奇舒勒及其合作者在分析大量专利的基础上，总结出各种技术发展进 化遵循的规律模式及解决各种工程矛盾的创新原理和法则，构建了 TRIZTRI。 经过 50 多年的发展 TRIZTRIZ 已经成为解决技术问题或发明问题的强有力的方法 学 到目前为止该理论被认为是最全面、系统地论述解决发明问题、实现技术创 新的理论它被美国及欧洲等国称为“点金术” 。阿奇舒勒以技术系统进化原理为 核心丰富和发展了哲学的三大定律构建了具有辩证思想的解决发明创造问题、 实现技术创新的理论体系。可以说，TRIZTRI是人类已有的科技知识与创新
3、思 维规律及方法的完美结合。它是对人类创新活动规律和原理更深入更系统的揭 示，为更好的创新提供了坚实的理论和方法基础。是认识和推动人类创新活动 的一个突破性成果。 二、二、TRIZTRIZ 中的技术系统进化理论中的技术系统进化理论 TRIZTRIZ 中的一个分支专门研究技术预测并称为技术进化理论。阿奇舒勒在分 析大量专利的过程中发现，产品及其技术的发展总是遵循一定的客观规律，而 且同一条规律往往在不同的产品技术领域被反复应用，即任何领域的产品改进、 技术变革的过程都是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律，就能够能动地 进行产品设计并预测产品的未来发展趋势。于是，阿奇舒勒和他的合作伙伴不 断地总
4、结提炼，发现并确认了技术在结构上进化的趋势即技术进化模式或进化 定律以及技术进化路线；并且还发现在一个工程领域中总结出的进化模式或定 律及进化路线可在另一工程领域中实现即技术进化模式或定律与进化路线具有 可传递性。技术进化理论不仅能预测技术的发展，而且还能展现预测结果实现 的产品可能结构状态，使产品开发具有可预见性，可引导设计者尽快发现新的 核心技术，对于提高产品创新的成功率和缩短发明周期都具有重要意义和价值。在经典 TRIZTRIZ 中，阿奇舒勒总结了八大技术系统进化法则，分别是：1、完 备性法则；2、能量传递法则；3、动态性进化法则；4、提高理想度法则；5、 子系统不均衡进化法则；6、技术
5、系统向超系统进化法则；7、向微观级进化法 则；8、协调性进化法则。每条进化法则下又有若干条技术进化路线。每条进化 路线是从结构进化的特点描述产品核心技术所处的状态序列。如向超系统传递 定律的一条进化路线:单系统双系统多系统单系统（超系统） 。运 用这些法则，就可以判断出当前研发的产品处于技术系统进化模式的哪个位置。 然后基于法则的提示，预测出技术系统未来的发展方向。由于技术系统总是处于不断的发展与进化过程中，因而解决技术系统进化过程中存在的矛盾，成为 促使技术系统进化的推动力。 TRIZTRIZ 中的技术进化模式或定律及技术进化路线 是对客观规律的一种总结。其基本点为: 模式或定律及路线应是技
6、术进化的真 实描述能被不同历史时期的大量专利及技术信息所证实；模式或定律及路线应 能协助设计者预测技术未来的发展；模式或定律及路线应是开放系统随技术发 展所产生的新模式及路线应能加入到已有的系统中。 三、技术进化的三、技术进化的“S“S曲线曲线”及技术成熟度预测及技术成熟度预测 阿奇舒勒通过研究发现：任何系统或产品都按生物进化的模式进化，同一 代产品进化分为婴儿期、成长期、成熟期和退出期四个阶段，技术的性能随时 间变化的规律呈“S曲线” （图 1） 。 确定产品在 S 曲线上的位置是 TRIZTRIZ 技术进化理论研究的重要内容，称为 产品技术成熟度预测。预测结果可为企业 RD 决策指明方向：
7、处于婴儿期和成 长期的产品应对其结构、参数等进行优化，使其尽快成熟，以为企业带来利润， 处于成熟期与退出期的产品，企业在赚取利润的同时，应开发新的核心技术并 替代已有的技术，以便推出新一代产品，使企业在未来的市场竞争中取胜。 TRIZTRIZ 技术进化理论采用时间与产品性能、时间与产品利润、时间与产品专利数、 时间与专利级别四组曲线，综合评价产品在曲线图中所处的位置，从而为产品 的 RD 决策提供依据（图 2） 。 完整的技术预测应该包括对产品技术成熟度和技术进化方向的预测。产品 技术成熟度是企业制定产品开发和技术革新战略的重要指标。对技术成熟度的 跟踪调查可以帮助企业寻找自身的差距预测技术未
8、来的发展方向制定相应的 RD 战略进行创新设计。预测技术进化的过程有助于快速开发新一代产品提高企业 竞争力。 产品技术成熟度预测及决策过程为：选定已有产品，收集有关产品的数据， 绘制图 2 的四组曲线，并由该组曲线确定其在 S-曲线上的位置。确定了产品在 S-曲线上的位置后，无论对已有产品的优化设计还是创新设计，都可以选择相 关的进化模式或进化路线，将产品设计引向正确方向。在实际应用中，有些产 品的相关数据很难搜集，这时可选择产品的一个或两个核心功能作为技术性能 的代表，从企业内部或外部获取相关数据。对于创新的数量和级别，可以从专 利局获取一段时间内相关专利的信息，根据 TRIZTRIZ 中对
9、创新级别的分类，得到创 新的数量和级别。 S曲线、产品进化定律及产品进化模式可对目前产品提出如下预测： （1）指出需要改进的子系统；（2）避免对处于技术成熟期或退出期的产品大 量投入进行改进设计；（3）指出技术发展可能的方向；（4）指出对处于婴儿 期与成长期的产品应尽快申请专利进行产权保护，以使企业在今后的市场竞争 中处于最有利的地位。 四、技术进化理论在技术预见研究中的应用四、技术进化理论在技术预见研究中的应用 关于技术预见的定义，英国技术预见专家马丁和艾文提出的表述是：技术 预见是对未来较长时期内的科学、技术、经济和社会发展进行系统研究，其目 标是要确定具有战略性的研究领域，并选择那些对经
10、济和社会利益具有最大化 贡献的通用技术。而经济合作与发展组织给技术预见也下了相类似的定义：技 术预见是系统研究科学、技术、经济和社会在未来的长期发展状况，以选择那 些能给经济和社会带来最大化利益的通用技术。 技术预见被喻为科技创新的 “战略导航系统” 。自日本 20 世纪 70 年代第一次组织技术预见活动以来，技 术预见先后得到了发达国家和一批发展中国家的重视。20 世纪 90 年代以来， 技术预见活动成为世界潮流，技术预见在科技发展战略、政策和规划制定中的作用日益显著，受到政府、学术界和社会公众的广泛关注。在世界上一些发达 国家及发展中国家利用技术预见活动来确定科学技术发展的优先领域，并取得
11、 了成功。技术预见是对科学、技术、经济、环境和社会的远期未来所进行的有 步骤的探索过程，其目的就是要选择那些能为社会发展带来最大利益的关键技 术和通用技术。 随着人们对科技与经济社会发展认识的不断深化，人们的认识从最初的 “技术系统内在因素决定技术发展轨迹” ，逐渐发展到“技术与经济社会发展相 互作用决定技术发展轨迹” ，再到“技术发展轨迹具有多种可能性，未来技术发 展轨迹是可以通过今天的政策而加以选择的” ，技术预见成为“塑造”或者“创 造”未来的有力工具。与此同时，人们在继续探索和完善各种技术预测方法的 同时，逐步形成了德尔菲调查、情景分析法和技术路线图法等为核心的技术预 见方法，并且在技术预见实践过程中不断探索与文献计量、专利分析、情景分 析、头脑风暴等方法相结合的技术预见综合方法。 TRIZTRI是推动技术创新的有效方法，它能够提高新产品开发的速度。技 术预测是 TRIZTRIZ 技术进化理论的重要应用领域其对产品的技术成熟度预测和技术 发展方向的预测都可以很好的在技术预见的研究中发挥重要的参考作用。 在技术预见的研究过程中，可以应用 TRIZTRI的技术系统进化定律和进化 路线对某一技术领域进行预测研究，预测技术发展趋势，确定未来待开发的关 键技术。 基于 TRIZTRI开展技术预见的应用研究，能够丰富技术预见的研究理论和 方法，提高技术预见的效率和准确率。
