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1、http:/ 中国大学生创新创业网http:/ TRIZ 的九大经典理论体系TRI包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。经过半个多世纪的发展，TRI已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。 （一）TRIZ 的技术系统八大进化法则。阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，被称为“三大进化论” 。 TRIZ 的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的 S 曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化
2、法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。（二）最终理想解(IFR)。TRI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。如果将创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥梁，那么
3、最终理想解(IFR)就是这座桥梁的桥墩。最终理想解(IFR)有四个特点：1、保持了原系统的优点；2、消除了原系统的不足；3、没有使系统变得更复杂；4、没有引入新的缺陷等。（三）40 个发明原理。阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析和总结，提炼出了 TRIZ 中最重要的、具有普遍用途的这 40 个发明原理，分别是：1、分割；2、抽取；3、局部质量；4、非对称；5、合并；6、普遍性；7、嵌套；8、配重；9、预先反作用；10、预先作用；11、预先应急措施；12、等势原则；13、逆向思维；14、曲面化；15、动态化；16、不足或超额行动；17、一维变多维；18、机械振动；19、周期性动作；20、有效作
4、用的连续性；21、紧急行动；22、变害为利；23、反馈；24、中介物；25、自服务；26、复制；27、一次性用品；28、机械系统的替代；29、气体与液压结构；30、柔性外壳和薄膜；31、多孔材料；32、改变颜色；33、同质性；34、抛弃与再生；35、物理/化学状态变化；36、相变；37、热膨胀；38、加速氧化；39、惰性环境；40、复合材料等。（四）39 个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵。在对专利研究中，阿奇舒勒发现，仅有 39 项工程参数在彼此相对改善和恶化，而这些专利都是在不同的领域上解决这些工程参数的冲突与矛盾。这些矛盾不断地出现，又不断地被解决。由此他总结出了解决冲突和矛盾的 40 个创新
5、原理。之后，将这些冲突与冲突解决原理组成一个山 39 个改善参数与 39 个恶化参数构成的矩阵，矩阵的横轴表示希望得到改善的参数，纵轴表示某技术特性改善引起恶化的参数，横纵轴各参数交叉处的数字表示用来解决系统矛盾时所使用创新原理的编号。这就是，著名的技术矛盾矩阵。阿奇舒勒矛盾矩阵为问题解决者提供了一个可以根据系统中产生矛盾的两个工程参数，从矩阵表中直接查找化解该矛盾的发明原理来解决问题。（五）物理矛盾和四大分离原理。当一个技术系统的工程参数具有相反的需求，就出现了物理矛盾。比如说，要求系统的某个参数既要出现又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。相对于技术矛盾，物理矛盾是一种更尖锐的矛盾
6、，创新中需要加以解决。物理矛盾所存在的子系统就是系统的关键子系统，系统或关键子系统应该具有为满足某个需求的参数特性，但另一个需求要求系统或关键子系统又不能具有这样的参数特性。分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的，分离方法共有 11 种，归纳概括为四大分离原理，分别是空间分离、时间分离、居于条件的分离和系统级别分离等。（六）物一场模型分析。阿奇舒勒认为，每一个技术系统都可由许多功能不同的子系统所组成，因此，每一个系统都有它的子系统，而每个子系统都可以再进一步地细分，直到分子、原子、质子与电子等微观层次。无论大系统、子系统、还是微观层次，都具有功能，所有的功能都可分解为 2 种物质和 1
7、种场(即二元素组成)。在物质-场模型的定义中，物质是指某种物体或过程，可以是整个系统，也可以是系统内的子系统或单个的物体，甚至可以是环境，取决于实际情况。场是指完成某种功能所需的手法或手段，通常是一些能量形式，如:磁场、重力场、电能、热能、化学能、机械能、声能、光能等等。物一场分析是 TRI中的一种分析工具，用于建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型。（七）发明问题的标准解法。标准解法阿奇舒勒于 1985 年创立的，共有 76 个，分成 5 级，各级中解法的先后顺序也反映了技术系统必然的进化过程和进化方向，标准解法可以将标准问题在一两步中快速进行解决，标准解法是阿奇舒勒后期进行 T
8、RI研究的最重要的课题，同时也是 TRIZ 高级理论的精华。标准解法也是解决非标准问题的基础，非标准问题主要应用ARIZ 来进行解决，而 ARIZ 的主要思路是将非标准问题通过各种方法进行变化，转化为标准问题，然后应用标准解法来获得解决方案。（八）发明问题解决算法(ARIZ) 。ARIZ 是发明问题解决过程中应遵循的理论方法和步骤，ARIZ 是基于技术系统进化法则的一套完整问题解决的程序，是针对非标准问题而提出的一套解决算法。ARIZ 的理论基础由以下 3 条原则构成：1、ARIZ 是通过确定和解决引起问题的技术矛盾；2、问题解决者一旦采用了 ARIZ 来解决问题，其惯性思维因素必须被加以控制
9、；3、ARIZ 也不断地获得广泛的、最新的知识基础的支持。ARIZ 最初由阿奇舒勒于 1977 年提出，随后经过多次完善才形成比较完善的理论体系 , ARIZ85 包括九大步骤：1、分析问题；2、分析问题模型；3、陈述 IFR 和物理矛盾；4、动用物场资源；5、应用知识库；6、转化或替代问题；7、分析解决物理矛盾的方法；8、利用解法概念；9、分析问题解决的过程等等。（九）科学效应和现象知识库。科学原理，尤其是科学效应效应和现象的应用，对发明问题的解决具有超乎想象的、强有力的帮助。应用科学效应和现象应遵循 5 个步骤，解决发明问题时会经常遇到需要实现的 30 种功能，这些功能的实现经常要用到 1
10、00 个科学有和现象。TRIZ 在 QFD 中的应用本文在分析质量机能展开理论(QFD) 的缺陷，尤其是处理瓶颈问题存在的缺陷基础上，将发明问题解决理论(TRIZ)应用质量机能展开的核心载体质量屋中，使质量机能展开过程更为完善。0 引言 质量机能展开(Quality Function Deployment，简称 QFD)于 20 世纪 60 年代末 70 年代初在日本诞生至今，已经成为在世界多个国家广为应用的产品开发设计方法并取得了丰硕的成果，QFD 在取得显著成效的同时，也存在一定的问题，本文将对 QFD 存在的问题进行分析并将发明问题解决理论(英文简称 TR1Z)应用于 QFD 的质量屋(
11、House Of Quality，简称 HOQ)中，促进QFD 理论的完善。1 QFD 的研究内容QFD 自提出以来，于 90 年代前后形成了 3 种被广泛接受的 QFD 模式，即综合的 QFD 模式、ASI 的四阶段模式、COALQPC 的矩阵模式。无论哪种模式，它们的载体均为“ 质量屋”，因其由以下几部分构成:A 为左墙，B 为天花板，C 为房间，D 为屋顶，E 为右墙，F 为地板，与房屋的结构相似故得名“质量屋”(见图 1)，其中每一部分的内容为: A 是顾客要求及其重要性，这是 HOQ 的输入，是对“ 什么”项目的回答;B 为设计要求(也称质量要素)，这是以公司的技术语言对所计划开发的
12、产品或服务的描述;C 为关系矩阵，这是 HOQ 的核心部分，它描述了顾客要求和设计要求之间的关系程度;D 则是相关矩阵，该矩阵记录了设计要求(质量要素) 之间支持、冲突和相关的程度;E 为计划矩阵，在这一部分，开发小组需要对每个设计要求对所有顾客要求的影响程度进行判断;F 为技术矩阵，不仅要确定设计要求的权重，还需要进行技术竞争性分析并确定设计要求的目标值。QFD 自诞生至今取得了广泛的应用，这主要是因为它是一种以顾客满意为关注焦点的方法，同时强调标杆管理和跨部门合作。但是 QFD 也存在一定的缺陷，如对产品的寿命周期考虑不足，对于瓶颈问题的解决束手无策，对于如何“创造需求”无所适从。QFD
13、仅仅是为新产品的开发过程提供了一个框架，对于框架之中出现的问题并没有给出解决的办法，因此，QFD 并非是解决问题的工具，要解决上述问题，需要与其他工具相结合，而发明性问题解决理论(TRIZ)却是解决 QFD 存在的上述缺陷的有利工具。2 发明问题解决理论TRIZ 是俄文中发明性问题解决理论的词头，TIPS 是对应的英文 Theory of Inventive Problem Solving 的缩写。它是由前苏联专利研究专家 Genrich S.Altershuller 及其领导的一批研究人员，自 1946 年开始，花费 1500 人/年的时间，在分析研究世界各国 250 万件专利的基础上所提出
14、的发明问题解决理论，TRIZ 的主要内容包括 :产品进化理论、分析、冲突解决原理、物质场分析、效应、ARIZ:发明问题解决算法。2.1 产品进化的 S 曲线Altershuller 发现产品的进化规律满足 S 曲线，根据 S 曲线中拐点的位置，可以将产品进化过程分为四个阶段:婴儿期、成长期、成熟期和退出期。可以用研究产品的单位时间内的专利数目、单位时间内的专利或发明级别、单位时间内的技术性能和单位时间内的利润四种曲线与标准曲线进行比较，确定技术系统在 S 曲线中的位置，为企业的产品决策提供依据。2.2 技术系统进化的八种模式Altershuller 发现产品进化分为四个阶段并遵循八条定律。20
15、 世纪 90 年代，美国 Ideation Inc.的 TRIZ 专家们，将 Altershuller 的产品进化阶段和定律发展成为技术系统进化的八种模式，该八种模式为:技术系统的生命周期为出生、成长、成熟、退出; 增加理想化水平;系统的不均衡发展导致冲突的出现;增加动态性和可控性;通过集成以增加系统功能;部件的匹配与不匹配交替出现;由宏观系统向微观系统进化;增加自动化程度，减少人的介人。2.3 分析 分析是 TRIZ 的工具之一，包括产品功能分析、理想解 (Ideal Final Result, IFR)的确定、可用资源分析和冲突区域的确定，分析是解决问题的一个重要阶段。Altshuller
16、 把包含冲突要求的困难问题称为发明性问题，发明性问题至少包含一对冲突。冲突包括技术冲突和物理冲突，技术冲突指系统中两个参数之间的冲突。物理冲突是指系统的同一个参数有两个相反的要求所构成的冲突。2.4 冲突矩阵Alteshuller 从大量发明专利隐含的系统冲突中提炼出引起系统冲突的 39 个重要参数和解决冲突或矛盾的 40 条发明原理，并开发出了解决发明性问题的 39 阶冲突矩阵。在 TRIZ 冲突矩阵中，其中的行是欲改进的 39 个技术参数，其中的列是相应 39 个技术参数恶化的结果。除了冲突矩阵主对角线之外，行与列的交叉点构成了一对冲突，共计 1482 个冲突。Altershuler 对 1288对冲突给出了解决冲突的发明原理，这些发明原理置于行与列的交叉位置上。只有 194 个冲突没有给出推荐的发明原理，这是因为目前还没有专利能够解决这些冲突。2.5 发明性问
