中科大发明问题解决理论TRIZ法解读讲义07 TRIZ 法的产生和发展

112 第第 7 章章 TRIZ 法的产生和发展法的产生和发展 在公元前 300 年，希腊学者就定义“启发式”作为开发和发明的科学。开发和发明已含有广泛的意义，涉及到艺术家、政治家和军事家的工作成果。这种成果都包含有描述问题和解决问题的过程。而 Altschuller 用他的系统化创新的过程实现了“启发式”的“文艺复兴”（Renaissance）。TRIZ 法是俄罗斯西西里词的简称。TRIZ法的唸法好像是英语“树”（tree）的复数Trees。英语的翻译为“Theory of Inventive Problem Solving”，简称 TIPS。Altschuller 在他的著作“Creativity as an Exact Science”中提出他自己的翻译为“Theory of the Solution of Inventive Problems”，简称 TSIP。从上面所述出发，一些公司企业把 TRIZ 法理解为“Systematic Innovation”（SI），中文意思为系统化创新。上面提到的英语表达在查找文献和网上搜索主题“TRIZ 法”的内容时都可能用到。台湾学者把 TRIZ法形象地翻译为“萃智”。就像本书经常提到的，TRIZ 法是目前唯一的可能方法，去提升创新能力和从根本上改进事物的进程或产品。在解决不同要求和目的造成的矛盾对立时，这个强有力的工具不采纳折中和权衡。TRIZ 法欢迎出现可定义的明显的矛盾，并认为矛盾的显现为改进提供了机会，最终导致发明性质的开发过程。7.1 TRIZ 法的诞生法的诞生 前苏联人 Genrich Altschuller 生于 1926 年。在他的孩提时代已表现出对创造发明的极大兴趣。他小时侯喜欢游泳（潜泳）。在他 14 岁的时候，他就发明、开发和试验一种仪器，该仪器可从过氧化氢物中析出氧气，带着这个仪器（装置）他就能增加在水中的停留时间。在这里他已经在不知不觉中用到了他以后提出的“用不折中的方式去解决矛盾”这一概念。16 岁时，他有了这个仪器的专利。在斯大林时代，Altschuller 继续着他的创新生涯。当时，在苏联存在着两种注册专利的方式，并很难得到专利授权。大多数发明人申请的回报仅是提出人证书，这种证书对发明人而言仅仅是其作出贡献的证明。这种不公正的做法对Altschuller来说是具有讽刺意义的机遇，使得他的研究过程变得十分简便和容易。这些国家保存的证书为他提供了一个极其有价值的巨大的数据库。这个三页组成的文件由封面，第二页带有简图和第三页发明的简单描述组成，如图 7.1 所示。这种简练的形式使得 Altschuller 对基于创新过程中存在的原理的分析变得容易得多。113 标题标题当前情况当前情况：发明目的发明目的：解决问题的解决问题的描述描述：结构图和结构图和示意图示意图 图 7.1 一张发明提出人证书的概要描述 二次大战期间，Altschuller 先服务于陆军，大战结束后他在海军部门任发明审理官员。这项工作使他有可能针对发明人的技术问题寻找有创造意义的解决办法。首先 Altschuller 关注心理学，试图解释发明中的创造性是如何激发出来的。在心理学这门行为科学中的探求并没有给人多少启迪，但是，对成万件原始提出人证书的简单观察却发现它们都基于相似的原理。1946 年，Altschuller 决定建立（创始）一种用于发明理论的新的科学学说。在这段时间事情的发展令人目不暇接，扣人心弦。在短短的两年时间内Altschuller和他的同事们对图 7.1 所示的以数万件计的原始资料和专利作了分析，比较分类和归纳，完成了 TRIZ 法的理论基础。Altschuller 和他的年青朋友 Ralph Shapiro 分析了在专利中含有的基本原理，把专利定义为按创造性程度分的五个等级。在分等级时采用了下面的分等原则：（1）发明人为解决问题所应用的知识距离该发明人所在的技术领域有多远，（2）有多少理论性的解法在专利中体现出来，（3）问题与解法之间有多大的智力上的距离，（4）当前情况与新的解法之间比较，新的解法造成多大的技术进步。专利若只对现存的系统作简单的改进，列为最低等级。若对现在系统作明显的改进，可认为该专利有创新成分。若专利中已体现引入新的科学知识，该专利有最高水平。这种高水平创新的专利一般解决了系统中的冲突和矛盾，从而在进化曲线中占有一席之地。Altschuller 的研究从此取代了老一套的其实是胡说八道的科学家的“不可预见论”，从而建立了技术进化的八个模式，这种模式成为人们在每天的实践活动中可应用的工具。114 人们可在技术研发中认识到这个模式，包含有 2 个主要的因素。（1）技术进化的规律性，（2）标准的进化办法即创新原理，这种办法经常在创造性解的过程中得到应用。Altschuller 的敏锐观察导致了一个进一步的突破口。在一个技术系统开发得到前进时，这种前进（进步）是有规律可循的，而这种规律是可以教授和学习的。利用这种方法，Altschuller 和他的同事获得了许多民用和军用专利。例如一种收集泼洒出去的油的办法，一种救援下沉潜艇的海员的办法，一种坑道救援人员用的创新性的防护服等等。这些只是这个工作小组取得的专利的一小部分。这个事实显示的重要性不在于个人的发明，而在于对发明问题解的方法进行了一场前无故人的革命。Altschuller 和 Shapiro 为他们所取得的成绩感到欣喜万分。他们并没有考虑结局如何，就于 1948 年致信当时苏联最高领导人斯大林，表示了对苏联前途的关心和担忧，他们抨击了当时国家的创新框架条件并提出了一些改进措施。在这个建议书中已描述了 TRIZ 法的萌芽和初型。十分不幸的是，他们的爱国主义热情和极具价值的思想并没有得到肯定，反而批判 Altschuller 和 Shapiro 的发明行为“思维混乱”且具有“唯心主义色彩”，从而有损于国家。在经历了一年的待审拘留和严刑拷问后，他们被流放到北极圈的一个劳改集中营度过 25 年。在那里人们过着地狱般的生活，但庆幸的是，对 Altschuller 而言是一个知识拓宽和思索前进的过程。在劳改营中，教授、科学工作者、音乐家和艺术家因斯大林的大清洗运动而云集在一起，在这个高智商的环境中，Altschuller 的学说得到进一步发展。对 Altschuller 来说，在劳改营有人欣然给他讲授各种知识，还有人愿意听他的高论并学习 TRIZ 法，劳改营就变成了 Altschuller 的私立大学。最大的处罚是不准书写记录，一旦被发现有文字记录，就会被打得鼻青脸肿并关禁闭。尽管有这种残酷的限制，Altschuller 进一步发展着他的创新科学。凭着自身惊人的记忆力和分析能力，Altschuller 充分利用时间，加工完善了发明问题解决办法的技术体系及其方法。7.2 TRIZ 法的传播法的传播 1953 年斯大林逝世，次年即 1954 年 Altschuller 和 Shapiro 获释。他们俩继续完善 TRIZ 法并发表了第一篇文章，文章叙述了其理论的基本原理，于 1956年刊登在杂志“心理问题”上。十分遗憾，Shapiro 写了关于 TRIZ 法的第一本书后，对进一步的开发失去兴趣而离开这个领域。1970 年左右，Altschuller 在前苏联巴库（Baku）开办 TRIZ 法学校，工程师和大学生可自愿在该校学习。115 在随后的短期时间内，许多不同领域的专家对 Altschuller 的理论感兴趣，接受并发展这一理论方法。1974 年 Boris Zlotin 成为 TRIZ 法的积极倡导者，1981 年 Alla Zusmann 把对TRIZ 法感兴趣的专家汇集成 TRIZ 法研讨圈，TRIZ 法开始在科学、商业、管理和其他领域得到应用。现在，TRIZ 法已成为开发创造力培训的有力工具，在报纸、杂志和书本中屡屡出现，甚至还出现专门为儿童拍摄的电视连续剧的节目。在斯大林死后的岁月里，国家管理发明事务机构发生长期无休止的争斗，并波及到发明人协会，从而大大妨碍了 TRIZ 法的推广应用。苏联的领导人拒绝接受一个智慧的犹太人的理论，在这种窒息人的氛围中，这种方法的优点因为Altschuller个人之故无法在工业界应用。更困难的是，Altschuller 与他的同事们无法因推广这个方法得到官方经济上的帮助。Altschuller 只好以 ALTOV 的笔名撰写科幻小说，以谋求生活费。他经常用自己发明的 TRIZ 法来对一些科技问题求一些当前没有的解法，读者很多，意外地起到了传播推广 TRIZ 法的效果。尽管存在上述困难，热情和忠实追随者的队伍日益扩大。在戈尔巴乔夫政治变革时期，TRIZ 法在苏联进一步发展并欣欣向荣。一些私人公司和企业开始用TRIZ 法来解决十分困难棘手的技术管理问题，继而又在其他领域得以应用。这些公司和企业发现，使用 TRIZ 法后使得他们尽快地进入和适应自由市场经济的格局。在社会主义阵营解体之前，由于阵营内国家之间经常交换留学人员，民主德国与波兰的学者开始接触 TRIZ 法。1973 年东德首次有人翻译出版 Altschuller的著作。在社会主义阵营解体后，大量前苏联的犹太人带着 TRIZ 法流向德国、以色列和美国，继而流向日本。德国的部分高校已把 TRIZ 法纳入设计课程和创新管理课程。编者手里还有德国学生以 TRIZ 法为主要研究工具的毕业论文。德国进入世界 500 强的企业如西门子、奔驰、大众和博世都设有专门的 TRIZ 法机构，对员工进行培训并推广应用，取得良好成果。由于美国是一个特别能接纳新事物的国家，使得 TRIZ 法在美国企业界广为流传，并得到发展。直至 1985 年，Altschuller 共写了 15 本书，其中一部分是与 Boris Zlotin 合作，另一部分是与 Alla Zusmann 合作的。这一系列书中只有两本译成英语。这些书籍包含了 Altschuller 最核心的思想，见表 7.1。这些思想内含有从 20 万份专利材料中提炼出来的知识，在 20 万份材料中有 4 万份是含有创造性意义的高水平创新解。表 7.1 Altschuller 工作的核心组元 Altschuller 工作的核心组元 创新的步骤 矛盾 116 技术矛盾 40 个创新基本原则（1956 1971 年）39 个技术参数 物理矛盾 11 个分离原则（1979 年）理想化（1956 年）76 个标准解（1974 1979 年）进化基本模式（1969 1979 年）ARIZ 即发明问题解决算法的简称（1959 1985 年）物场分析（1975 年）1985 年，Altschuller 健康情况恶化，他把更多精力投入到创造力的课题中。生病前的 Altschuller 对技术系统的贡献就成为 TRIZ 法的主要内容。而他也被后人誉为“技术系统进化”的发现者和“技术系统进化论”的缔造者。1998 年Altschuller 去世，享年 72 岁。1990 年前后，苏联解体，许多 TRIZ 专家和爱好者移民到欧洲和美国，成为推广 TRIZ 的主力。目前，在美国有 12 位 TRIZ 法大师，以色列也有 4 位 TRIZ法大师。根据欧洲国家提供的资料，对 Altschuller 的卓越工作提出一张日程表，以便读者更加清晰的了解 TRIZ 的发展过程。1956 年-1971 年，提出技术矛盾和物理矛盾。40 个发明原理和分离原理。提出技术系统理想化的概念。1969 年-1979 年，提出技术系统进化模式。1959 年-1985 年，提出 ARIZ 算法。1974 年-1979 年，提出 76 个标准解。1975 年，提出物质-场分析模式。7.3 RTIZ 法的应用和发展法的应用和发展 通过介绍这段历史应提出一个问题，“TRIZ 法在前苏联已传播到多大范围？”在 1986 年前，TRIZ 法很少有机会得到应用。Altschuller 的弟子们远离现实世界，他们可以进一步开发这一理论，但极少有机会去应用