《TRIZ創新原理與應用》第1篇創新原理概述篇根據教材實際教學過程需要，為方便教學，本PPT內容包含教材第1章緒論、第2章創新思維與創新方法、第3章TRIZ概述、第7章理想解分析、第8章資源分析、第10章TRIZ創新分析工具，該課件使用者可根據實際教學調整。創新原理概述掌握創新概念，創新方法掌握發明等級，運用發現與提出問題的方法掌握6個TRIZ創新方法，并且能夠運用TRIZ創新方法解決實際問題學習目標目錄1.1創新概述1.2TRIZ創新方法概述1.3發現與提出問題1.4發明問題的等級1.5創新思維方法“創新”(innovation)這一概念是由美籍奧地利經濟學家約瑟夫·阿羅斯·熊彼特提出。1912年他出版了《經濟發展理論》一書，書中使用了這個詞?！督洕l展理論》創立了新的經濟發展理論，即經濟發展是創新的結果。1.1.1創新的定義及重要性1.1創新概述熊彼特(J.A.Schumpeter):創新，是在新的體系里引入“新的組合”，是“生產函數的變動”，這種組合包括:(1)引進一種新的產品或提供一種產品的新質量(2)采用一種新的生產方法(3)開辟一個新的市場(4)獲得一種原料或半成品的新的供給來源(5)實行一種新的組織形式，例如，建立或打破一種壟斷地位1.1.1創新的定義1.1創新概述破壞性技術產品幾個非常關鍵的優點:通過進行延續性技術改進，產品會在不久的將來達到主流市場產品所需要的品質。改進的產品后期可以進入主流市場與優秀企業展開競爭。產品的改進發展過程中會在行業中建立一個新的適合其需要的產業鏈。1.1.2創新的重要性1.1創新概述“TRIZ”一詞是俄文“發明問題解決理論”的首字母縮寫,英文名稱為TheoryofInventiveProblemSolving。在Altshuller的帶領下，動用前蘇聯的1500多名專家，經過50多年對數以百萬計的專利文獻加以搜集、研究、整理、歸納、提煉和重組,建立起一整套體系化的、實用的解決發明問題的理論方法體系——TRIZ（發明問題解決理論)。1.2.1TRIZ起源1.2TRIZ創新方法概述TRIZ工具39×39矛盾矩陣40個創新原理技術系統/過程分析、問題定義技術系統進化法則物—場分析與76個標準解迄今為止，TRIZ已分析了15,000,000專利20%2,500,000500,000發明專利庫20萬→250萬4萬→50萬有代表性的實用專利TRIZ法是一種基于知識的方法。這種知識包括:①解決發明問題啟發式的知識，這些知識是從世界范圍250萬件專利中抽象出來的，在抽象過程中采用為數不多的基于產品進化理論的客觀啟發式方法;②采用自然科學及工程技術中的效應知識;③技術問題領域的知識，包括技術本身以及與該技術相似或相反的技術。1.2.1TRIZ起源1.2TRIZ創新方法概述1946-1956年，誕生期——開始研究隱藏在發明背后的規律至第一篇TRIZ論文發表(TRIZ-56)。1956-1985年，發展期——解決發明問題規則系統新版本的發布(TRIZ-85)標志TRIZ理論體系建立與完善。從蘇聯國內專家級研究應用走向教育普及。1985-1989年，成熟期——成立俄羅斯TRIZ協會，開發出第一個TRIZ軟件,開始研究TRIZ理論與其他理論方法的結合。1989年后，隨著前蘇聯解體，TRIZ理論走向世界。1.2.2經典TRIZ1.2TRIZ創新方法概述發明專利雖數目龐大，但有一個共同點，就是應用了數目不多的一般性原理。工程系統的進化遵循一定的技術進化模式和規律。這就是說，技術系統的發展(在一定限度內)是可預測的。真正的創新是解決矛盾，妥協的解決方案最多只能算優化；像社會系統一樣，技術系統可以通過解決矛盾而得到發展。1.2TRIZ創新方法概述Altshuller的發現1.2TRIZ創新方法概述技術系統的縱向發展思維過程:原理總結：制造爆米花是根據其自身特有的結構來進行。解決問題的新思維方式實例——利用瞬間壓力差可以打破堅果的外殼思考：我們能不能把這種“根據物體特有的機構”應用到生產生活呢？1.2TRIZ創新方法概述技術系統的橫向發展思維過程:、如何使人造寶石沿內部原有的微裂紋分割？如何迅速清潔船用發動機的冷卻水過濾器？如何打破核桃的外殼？由“爆米花”找到了解決方案：辣椒去籽瓜子去殼1.2TRIZ創新方法概述技術系統的橫向發展思維過程:TRIZ一般問題（通用的問題模型）抽象試錯類比1.2TRIZ創新方法概述TRIZ理論的使用流程：TRIZ（通用的解決方法）具體發明問題解決具體問題方法TRIZ理論的核心思想第一，無論是一個簡單的產品還是復雜的技術系統，其核心技術都是遵循客觀規律發展演變的，即具有客觀的進化規律和模式。第二，各種技術難題、沖突（矛盾）的不斷解決是推動這種進化過程的動力。第三，技術系統發展的理想狀態是用最少的資源實現最大數目的功能。1.2.2經典TRIZ1.2TRIZ創新方法概述經典TRIZ工具1.2.2經典TRIZ1.2TRIZ創新方法概述問題模型工具解決方案模型技術矛盾矛盾矩陣40個發明原理物理矛盾分離原理40個發明原理物-場模型76個標準解標準解的物-場模型功能化（Howto）模型效應庫具體的效應TRIZ理論的九大經典理論體系1.2.2經典TRIZ1.2TRIZ創新方法概述

物-場模型分析發明問題的標準解法發明問題解決算法(ARIZ)科學效應和現象知識庫

TRIZ的技術系統八大進化法則

最終理想解(IFR)40個發明原理39個工程參數及阿奇舒勒矛盾矩陣

物理矛盾和四大分離原理自從1946年阿奇舒勒提出了TRIZ以來，該理論絕對不是一成不變的，它的發展已經大體上經歷了四個階段，到目前仍然處于發展之中。第一個階段:經典TRIZ階段。這一階段主要是阿奇舒勒的貢獻，主要的代表工具是解決矛盾、發明問題解決算法ARIZ、進化法則和標準解等。第二個階段:找到正確的問題并解決。第三個階段:找到切實可行的解決方案。第四個階段:TRIZ的商業化應用階段。1.2.3現代TRIZ1.2TRIZ創新方法概述1.3.1發現問題是創新的起點在實現創新的道路上，發現問題是創新的起點，它決定了創新過程的走向與價值。愛因斯坦曾經說過：“提出（發現）一個問題往往比解決一個問題更為重要，因為解決一個問題也許只是一個數學上或實驗上的技巧問題。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊問題，卻需要創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。”發現和提出問題是進行設計的前提，如果沒有發現問題，就不能提出問題，設計和改進便無從談起。1.3發現與提出問題1.3.2問題來源的三個途徑人類生存活動中必然會遇到的問題（必然碰到的）1.3發現與提出問題1.3.2問題來源的三個途徑別人給出的問題（別人給出的）在企業進行設計工作時，問題的來源大都屬于這種。1.3發現與提出問題1.3.2問題來源的三個途徑基于一定的目的由設計者自己主動發現問題（主動發現的）1.3發現與提出問題1.3.3發現問題的六種方式在發現和提出問題過程中，可以從日常工作、生活中接觸的環境和事物出發，采用自問自答的方式進行，這里我們設置了六個問題：第一，是否存在一種合理的需求未被滿足？第二，產品是否存在缺陷，無法實現全部功能？第三，產品在實現功能的過程中是否帶來有害效應？第四，在特殊的場合，產品功能是否正常？第五，對于特殊人群，產品功能是否正常？第六，是否可以將產品用在其他地方？1.3發現與提出問題1.4發明問題的等級發明創新的等級級別解決的矛盾實例一級沒有解決矛盾單層玻璃增加為雙層玻璃二級解決了技術矛盾后裝式線膛步槍替代前裝式線膛步槍三級解決了物理矛盾電動控制系統替代機械控制系統四級利用其它學科領域的方法消除原系統的技術矛盾內燃機替代蒸汽機五級通過發現新的科學原理解決發明任務半導體、計算機、激光1.4.1發明級別1.4發明問題的等級1.4.1發明級別發明級別劃分的意義發明的級別越高，發明時所需的知識和資源就越多，因此就要投入更多、更大的研發力量。已有“發明級別”會隨社會的發展和技術的進步動態變化。人們所面臨的95％的問題，都可以利用已有的某學科內的知識體系來解決。四、五級發明只占人類發明總量不足5％，卻決定了人類社會科技進步的方向。發明等級的劃分在一定程度上打破了發明的神秘，人人都可進行發明創新。1.4發明問題的等級等級大小方法程度系統比例1最小型發明專業內方法明確的解優化參數32%2小型發明行業內知識折中方案少量提升45%3中型發明其他行業解決提升19%4大型發明新原理全新概念升級3.7%5特大型發明科學發現科技進步全新系統0.3%1.4.2創新程度1.5創新思維方法1.5.1傳統創新思維方法簡介創新方法分為兩種：直覺方法和邏輯方法直覺方法是通過激發人的頭腦中沉睡的思維過程而產生一些設想，然后從中獲取可能的創新設想。如試錯法、頭腦風暴法、635法、仿生聯想法、逆向思維法、組合創新法等邏輯方法由基于歷史、機械和哲學的方法構成，是在科學和工程原理以及大量已有創新應用和解決方案的基礎上，對問題系統化的描述、分析和求解，例如公理設計法、反求設計法、發明問題解決理論(TRIZ)等。1.5創新思維方法1.5.1傳統創新思維方法簡介1、試錯法：隨機查找解決方案的方法自古以來，它一直被用于解決發明問題。人們嘗試使用一種方法、裝置、物質或者工藝來解決問題。如果找不到解決問題的方案，就會進行第2次嘗試，然后是第3次，第4次等。大多數嘗試通常遵循問題解決者熟悉的同一方向。想想有什么方法？？？典例解析小雞過馬路吃蟲馬路對面的草叢中有蟲子，公路上有車，路面燙腳，蟲子對于小雞是很大的誘惑，有什么辦法吃到蟲子？頭腦風暴法貓與冰箱的共同點？典例解析移動壽命出現在屋里定期清洗作為禮品贈送發聲四條腿在晚上工作定期維護有不同顏色發熱耗能有不同品種可以盛裝食物1.5創新思維方法1.5.1傳統創新思維方法簡介635法(頭腦風暴法的優化)頭腦風暴法雖規定嚴禁評判，自由奔放地提出設想，但有的人對于當眾說出見解猶豫不決，有的人不善于口述，有的人見別人己發表與自己的設想相同的意見就不發言了。而“635”法可彌補這種缺點。具體做法如下：每次會議有6人參加，坐成一圈，要求每人5分鐘內在各自的卡片上寫出3個設想（故名“635”法），然后由左向右傳遞給相鄰的人。每個人接到卡片后，在第二個5分鐘再寫3個設想，然后再傳遞出去。如此傳遞6次，半小時即可進行完畢，可產生108個設想。鉛筆除了寫字畫畫，舉例說出另外20種用法？5分鐘思考5分鐘表述1、拼圖形——三角形，四角形、五角星等2、玩具——在手上轉著玩3、打字——未來打印機打印鉛字4、清除污垢——用筆尖剔鍵盤等夾縫里的東西5、滾子——在桌面上滾著玩6、收藏——各式類型各式花樣的7、輪軸——兩個小玩具滾輪的軸8、杠桿——當杠桿撬動小東西9、做藥材配方——鉛有毒10、搟面杖——搟面皮11、自衛——武器12、撓癢癢——撓頭皮13、禮品——贈送小朋友14、裝飾——不寫不畫只欣賞15、燒火——當木材燃燒16、描眉——化妝用17、做游戲——在鉛筆上堆東西典例解析18、練功——多根組合搉斷測手力19、當直尺——畫直線20、畫圓——將園鉛筆立起來21、做水彩畫顏料——磨碎22、當汽車學駕駛標桿——插在地上23、做箱子——緊密排插24、做籠子——間隔排插25、做圍欄——菜園（微型）1.5創新思維方法1.5.1傳統創新思維方法簡介逆向思維指與主流相反的方向進行思維的方法。在創新過程中敢于標新立異，與事物的常理相悖，獲得一個又一個優秀的創造成果。司馬光砸缸有人落水,常規的思維模式是“救人離水”,而司馬光面對緊急險情,運用了逆向思維,果斷地用石頭把缸砸破,“讓水離人”,救了小伙伴性命。典例解析這些方法都有什么缺點？試錯法:不去探討為什么某種解法會成功，只要成功解決問題即可。只知其表，不知其里不試著去找出可以被廣泛應用、去解決其他問題的解法。只知其一，不知其二頭腦風暴:對參加者條件要求較高(人數、知識層次、專業水平等)。濫竽充數對組織者要求高(判斷力、協調力、決策力)。經常跑題，不知所云逆向思維:要求是在事物本質上的逆向，不是簡單的表面現象的逆向。假相的假相，不是真相逆向也是需要方向指導的，不是說“不”就可以。拉人出水的逆向不是壓人入水1.5創新思維方法1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--最終理想解最終理想解（IFR）最理想的技術系統：作為物理實體它并不存在，但卻能夠實現所有必要的功能。IFR（IdealFinalResult）：產品處于理想狀態的解稱為最終理想解，即系統在保持有用功能正常運作的同時，能夠自行消除有害的、不足的、過度的作用。技術系統——具有某種功能的人造系統技術系統的評價理想度1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—最終理想解提高技術系統理想度的途徑增加有用功能的數量，或者提升現有有用功能的質量。減少有害功能的數量，或者減低現有有害功能的危害。減小系統的體積和重量，降低系統實現功能所需的時間、能量，以及充分利用系統內可用資源，利用自然界已有的資源、現象以及科學效應，均可達到降低成本的目標，從而提升理想度。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—最終理想解1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—最終理想解確定最終理想解的基本步驟為獲得任務的最終理想解，需要遵循一定的步驟或基本思路，較為公認的思考方式大致包括以下幾個步驟：設計的最終目的是什么?最理想的結果是什么?達到理想結果的障礙是什么?出現這些障礙可能產生什么后果?不出現這些障礙的條件是什么?創造這些條件的可用資源是什么?1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—最終理想解定義最終理想解應遵守的基本原則：不要預先斷言IFR能否實現，也不用過度思考采用何種方式才能實現。理想最終結果（IFR)是解決問題過程中想象的最后結果，不要顧慮是否可以達到最終理想解(拋開各種客觀限制條件）典例解析最終理想解案例—清理幕墻玻璃解題方案的提出過程如下：1)客戶的需要(設計的最終目的)是什么?答：客戶需要的是漂亮整潔的玻璃幕墻。2)最理想的結果是什么?答：不用清潔就能保持漂亮整潔的玻璃幕墻。3)達到理想結果的障礙是什么?答：由于灰塵等的作用，玻璃幕墻會變臟。4)出現這些障礙可能產生什么后果?答：必須要清潔，否則就不能保持漂亮整潔的玻璃幕墻。5)不出現這些障礙的條件是什么?創造這些條件存在的可用資源是什么?答：灰塵不會粘附在玻璃幕墻上，或粘上后會自動消除。典例解析最終理想解案例—清理幕墻玻璃西瓜的運輸思考：西瓜在搬運中有什么缺陷？2001年夏天,日本四國島的果農生產出了一種方形西瓜，這種西瓜運輸和儲存方便。典例解析1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析資源的概念所謂資源，在詞典中的解釋為：能夠提供幫助和支持的某些事物。在需要時可以被利用的有效供應。有效地處理困難和麻煩的能力。能夠處理困難狀況的方法。系統的內部資源是系統內部所具有的資源。系統中的已有組件以及系統運行過程中所產生的各種信息和衍生物都可以作為內部資源。以汽車為例：組成汽車的各種零部件，如：車身、發動機、輪胎等都可以作為汽車系統的內部資源，而在汽車運行過程中產生的熱量、振動、噪聲也可以認為是內部資源。系統的外部資源是不屬于系統本身的資源，其構成比較復雜。仍以汽車為例，它的外部資源可能是屬于超系統的，如公共交通系統；也可能是屬于超系統內的其余子系統的，如道路系統；也可能是屬于環境的，如汽車外部環境中的大氣、陽光等。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析資源的分類解決問題所需的資源是系統本來就有的，在當前存在狀態下可被應用的資源，我們稱之為直接（現成）資源(或稱之為“源資源”、“直接應用資源”)。對現有的資源經變換后才被使用的資源稱為“導出資源”。差動資源指的是對物質和場在不同方向的不同特性(各向異性)，或在同一方向上所存在的性能梯度的利用。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析資源的分類1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析直接(現成)資源舉例直接物質資源：冰、雪→藝術品1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析直接(現成)資源舉例直接能量資源太陽光→電風→電潮汐→電1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析直接場資源地磁場→指南針重力差異→探礦重力勘探法是測量與圍巖有密度差異的地質體在其周圍引起的重力異常,以確定這些地質體存在的空間位置、大小和形狀，從而對工作地區的地質構造和礦產分布情況作出判斷的一種地球物理勘探方法。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析直接信息資源：利用系統散射場(聲場、熱場、電磁場等)和脫離系統(產品、廢料)物質而獲取的系統信息。汽車尾氣發動機性能沙漠中利用植物找水地震前兆看尾氣知故障看植物找水源看動物防地震1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析直接空間資源:系統及其周圍存在的未被占用的空間,這種資源可以用來放置新的物體，也可用來在空間緊張時節約空間。倉庫貨架中的高層貨架購物車的放置校車1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析直接時間資源：“時間”也是以設計約束的形式出現，時間資源是指可被用來改善系統操作的時間區間。針式打印機教室的使用海上加工廠1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析直接功能資源：任何元件和系統都有執行超過其自身基本功能的能力，功能資源就是系統及其所處的環境執行額外功能的能力。阿司匹林的妙用椅子→梯子1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析導出物質資源：由直接應用資源如物質或原材料變換或施加作用后所得的物質。鋼坯型鋼舞臺上的煙霧：干冰、氣霧1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析導出能量資源：現成的能量資源轉變為其他形式的資源，或者改變其作用方向、強度和其他特性所得到的能量資源。變壓器，高壓→低壓1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析導出場資源：通過對現成場資源的變換，或改變其作用的強度、方向及其他特性所得到的場資源。無影燈：單一的光源會產生清晰的影子，可以在光源周圍加上鏡子來消除影子戶外逆光婚紗照閃電：云與大地之間的強大電場導出的電磁場資源（產生電流）1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析導出信息資源：利用各種物理及化學效應，將難于接受或處理的信息改造為有用的信息。所有的間接檢測都是利用了導出信息資源。齒科咬合紙經患者咬合，醫生可以根據留下的齒痕調試義齒的咬合面高低。包裝上的信息。很早以前，很多商品包裝上就開始印上產品說明，以及一些如笑話、游戲、食譜、日歷等。這里當然是利用了包裝上空余的空間資源，但重要的是它們所派生出來的信息資源。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析導出空間資源：利用各種幾何形狀或效應的變化所得到的額外空間。雙面磁盤比單面磁盤存儲信息的容量更大。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析導出時間資源：加快、減慢、中斷或轉變為連續發生過程中的時間間隔。被壓縮的數據在較短的時間內可傳遞完畢。復式教學。把兩個或兩個以上年級的學生編成一班，有一位教師用不同的教材，在同一節課里對不同年級的學生進行教學的組織形式稱為復式教學。教師對一個年級的學生講課，同時組織其他年級的學生自學或做課堂作業，并有計劃地交替進行。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析導出功能資源：經過合理變化后，系統完成輔助功能的能力。鍛模經適當修改后，鍛件本身可以帶有企業商標。在制作雪雕的過程中，也給美術學生提供了專業實踐的機會，這是“派生”出來的功能。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析差動場資源：差動場資源是指可被利用的場分布不均勻性?？臻g不均勻場的利用。如為了改善工作條件，工作地點應處于聲場強度低的位置。利用場的值與標準值的偏差。如病人的脈搏與正常人不同，醫生通過對這種不同的分析為病人看病。場梯度的利用。場梯度的利用是利用場的強度在某一方向上的差異。如利用液體中壓力隨深度的變化實現上浮。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析差動物質資源：是指可被使用的物質內部結構特性或不同物質材料性質的差異性。它分為材料的各向差異性和材料間性質的相異性。各向異性，亦稱“非均質性”，是指物體的全部或部分物理、化學等性質隨方向的不同而各自表現出一定差異的特性。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析差動物質資源材料各向異性光學特性：光學的各向異性是指光在物質中不同方向上的折射率、吸收率不同。如利用偏振片中微晶粒對不同振動方向折射率不同得到偏振光。電/磁特性：電學各向異性是指材料某些電學方面的性質沿材料不同方向存在差異；材料電學性質主要有兩大方面：1、導電性能；2、介電性能。磁各向異性是指物質磁性隨方向改變。如異方性導電膠膜，在互連方向形成導電通路，在互連方向的垂直方向絕緣。幾何特性：幾何的各向異性是指物體的力學性能隨著測量方向而異的現象物質幾何非一致性導致的物質其他特性的不同。如貴金屬納米粒子各項獨特的化學物理性質都與其粒徑和外貌是密切相關的。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析差動物質資源材料各向異性聲學特性：聲學的各向異性是指物質在不同方向上聲學傳導特性的差異。如超聲探傷。力學特性：力學的各向異性是指物體的力學性能隨著測量方向而異的現象。如劈木材是沿著最省力的方向劈?；瘜W特性：化學的各向異性是指物質不同方向、不同位置上的化學性質的差異性。如集成電路不能制作在硅片上有缺陷的部位。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析差動物質資源材料間相異性物理性質相異性：利用不同材料具有的不同的物理性質在設計中實現有用功。如合金碎片混合物的分揀：不同的金屬有不同的居里點，合金碎片的混合物可通過逐步加熱到不同合金的居里點，然后用磁性分檢的方法將不同的合金分開?；瘜W特性相異性：利用不同材料具有的不同的化學性質完成一定的功能。如蝕刻電路板。幾何相異性：利用不同物質幾何形狀、尺寸等的不同完成一定的功能。如通過過濾網不同數目分離不同的物體。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析資源尋找的路徑典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法—資源分析最終理想解、資源分析隨堂討論-—防霧霾口罩環境污染，產生霧霾，人們做大量工作防治霧霾，目的就是要呼吸到潔凈的空氣，下面我們確定防霧霾口罩的最終理想解。典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法--資源分析法最終理想解、資源分析隨堂討論--防霧霾口罩1)客戶的需要(設計的最終目的)是什么?答：客戶需要呼吸到潔凈的空氣。2)最理想的結果是什么?答：不戴口罩就能呼吸到潔凈的空氣。3)達到理想結果的障礙是什么?答：空氣中有PM2.5等有毒物質。4)出現這些障礙可能產生什么后果?答：必須要戴口罩，否則就不能呼吸到潔凈的空氣。典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法--資源分析法最終理想解、資源分析隨堂討論--防霧霾口罩5)不出現這些障礙的條件是什么?答：空氣不被污染，或即使污染了，也能呼吸不到被污染的空氣。6)創造這些條件存在的可用資源是什么?答：超系統：人、房屋、空氣、陽光、溫度、風、雨雪等。子系統：口罩的材質、大小、形狀等。典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法--資源分析法最終理想解、資源分析隨堂討論--防霧霾口罩可能的解決方案：答：鼻腔空氣過濾器現實解呆在密閉的房屋內現實解空氣沒被污染最終理想解1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—九屏幕法當前系統當前系統的過去當前系統的未來當前系統的子系統子系統的過去子系統的未來當前系統的超系統超系統的過去超系統的未來九屏幕法是一種很好地理解問題的手段。它可幫助我們重新定義任務或矛盾，可幫助我們找出解決問題的新途徑。九屏幕法是從多層次、多方位等當前問題所在系統相關的系統去分析問題，這樣才能更好地理解當前的問題及找到解決方案。九屏法的主要作用是幫助我們查找解決問題所需的資源。多屏法的主要作用與使用步驟：1)從系統本身出發，考慮可利用的資源。2)考慮子系統和超系統中的資源。3)考慮系統的過去和未來，從中尋找可利用的資源。4)考慮子系統和超系統的過去和未來。

1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--九屏幕法1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--九屏幕法汽車早期內燃機四輪車混合動力汽車無內胎低壓輪胎內/外胎輪胎無充氣輪輻型輪胎交通系統柏油路智能交通系統1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--STC算子法方法概述：系統的尺寸(Size)、作用時間(Time)和成本(Cost)在現有狀態下常常不能充分表現其固有特征，加之思維定勢的影響，使得人們不能發現解決問題的資源。我們可以進行一種發散思維的想象實驗，即將尺寸(S)、作用時間(T)和成本(C)這三個因素按照三個方向、六個維度進行變化，也就是將這三個因素分別逐步遞增和遞減，遞增可以到最大，遞減可以到最小，直到系統中有用的特性出現。這種分析問題、查找資源的方法叫做STC算子法。STC算子也被形象地稱之為“特征檢查儀”。STC算子是將尺寸、時間和成本因素進行一系列變化的思維實驗，其分析過程如下：明確研究對象現有的尺寸、時間和成本。想象其尺寸逐漸變大以至于無窮大(S→∞)時會怎樣?想象其尺寸逐漸變小以至于無窮小(S→0)時會怎樣?想象其作用時間或運動速度逐漸變大以至于無窮大(T→∞)時會怎樣?想象其作用時間或運動速度逐漸變小以至于無窮小(T→0))時會怎樣?想象其成本逐漸變大以至于無窮大(C→∞)時會怎樣?想象其成本逐漸變小以至于無窮小(C→0)時會怎樣?1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--STC算子法使用STC算子要注意：1)每個想象實驗要分步遞增、遞減，直到進行到物體新的特性出現。2)不可以在還沒有完成所有想象實驗、擔心系統變得復雜時而提前終止。3)使用成效取決于主觀想象力、問題特點等情況。4)不要在試驗的過程中嘗試猜測問題最終的答案。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—STC算子法1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法—STC算子法時間尺寸成本幼小的樹老樹不值錢的樹小樹大樹昂貴的樹采摘蘋果1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--STC算子法可能的改進方案：1）假設蘋果樹的尺寸趨于零高度?種植低矮的蘋果樹。2）假設蘋果樹的尺寸趨于無窮高?整形成梯子形樹冠。3）假設要求收獲的時間趨于零?輕微爆破或者壓縮空氣噴射。4）假設收獲時間是無限制的?蘋果自由掉落（樹下放軟墊）5）假設收獲的成本費用要求很低?搖晃蘋果樹或自由掉落6）假設收獲的成本費用不受限制?使用昂貴的設備（采摘機器人）總之，多角度看待問題，可以協助我們的思維進行有規律的、多維度的發散(并非胡思亂想)，讓許多看似很困難的問題，變得非常簡便，通過這些多角度提出的解決方案也都是有效創新方案。采摘機械手和機器人1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--STC算子法映射金魚法，讓幻想部分變為現實的寓意，采用金魚法，有助于將幻想式的解決構想轉變成切實可行的構想。源自俄羅斯普希金的童話故事：金魚與漁夫。故事中描述了漁夫的愿望通過金魚變成了現實。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--金魚法具體做法是先將幻想的問題構思，分解為現實構思和幻想構思兩部分；再利用系統資源，找出幻想構思可以變成現實構思的條件，并提出可能的解決方案。如果方案不可行，再將幻想構思部分進一步分解為現實的和幻想的兩種。這樣反復進行，直至得到完全的、能實現的解決方案。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--金魚法1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--金魚法問題現實幻想現實幻想現實幻想現實現實幻想式解決構想轉變成切實可行的構想為止1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--金魚法典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法--金魚法金魚法案例--如何讓阿拉伯神話中的飛毯飛起來1)將問題分為現實的和幻想的兩部分現實部分：毯子、空氣幻想部分：毯子會飛2)幻想部分為什么不現實？由于地球引力，毯子具有重量，毯子比空氣重3)在什么情況下，幻想部分可變為現實？給毯子施加向上的力，毯子的重量小于空氣的重量，地球的引力不存在。4)列出所有可用資源超系統：空氣，地球磁場，地球重力場、陽光等子系統：組成毯子的纖維材料，形狀，質量典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法--金魚法金魚法案例--如何讓阿拉伯神話中的飛毯飛起來可能的應用方案：外太空向上的反作用力磁懸浮熱氣球、氫氣球向上的氣流外太空典例解析向上的反作用力典例解析磁懸浮典例解析熱氣球、氫氣球典例解析典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法--金魚法向上的氣流由于受到室內跑道長度限制，這使得健身人員不能充分舒展自己，達到鍛煉目的。問題是健身人員希望在辦公室甚至住宅內也能以跑步的方式鍛煉身體。

(1)根據條件區分現實部分和不現實部分。(2)為什么長距離跑或快速跑練習是不現實的?(3)什么條件下，幻想部分能夠變位現實?(4)確定系統、超系統和子系統的可用資源。(5)利用已有資源，得到可能的解決方案構想典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法—金魚法金魚法案例——住宅內的長距離跑道典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法—金魚法跑步機運動員在普通游泳池進行游泳訓練需要反復掉頭轉彎，若能單向、長距離游泳會提高訓練效果，但這樣就需要建造像河流一樣的超大型游泳池，不僅造價高，占地面積也不允許。若能在造價低廉的小型游泳池里進行單向、長距離游泳訓練就好。典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法—金魚法金魚法案例--長距離游泳的游泳池1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--聰明小人法小人法方法概述當系統內的某些組件不能完成其必要的功能時，我們用一組小人來代表這些不能完成特定功能的組件，然后通過能動的小人的重新排列組合，對結構進行重新設計，從而實現預期功能。這種分析問題、解決問題的方法，就是阿奇舒勒非常推崇的“小矮人”法，簡稱“小人法”。小人法能夠更形象生動地描述技術系統中出現的問題，通過用小人表示系統，打破原有對技術系統的思維定勢，更容易解決問題，獲得理想解決方案。1.5創新思維方法1.5.2TRIZ中的創新思維方法--聰明小人法小人法的分析過程為：(1)把對象中各個部分想象成一群一群的小人。(2)根據問題的條件對小人進行分組。(3)對小人模型進行改造、重組，使其符合所需的理想功能。(4)將小人固化成所需功能的組件，小人模型過渡至技術解決方案。小人法的使用原則與技巧：繪制小人模型時要畫足夠多的小人。典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法—聰明小人法聰明小人法案例--水計量計當水量到達計量值時，由于重力作用，左端下沉，排出計量水量典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法—聰明小人法聰明小人法案例--水計量計用聰明小矮人法模擬這個矛盾的具體步驟系統組成部分：水、計量水槽用小人表示各部分的組成部分：紅色小人表示水，黑色小人表示水槽重心。典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法—聰明小人法聰明小人法案例—水計量計現在的狀況開始排水結束排水典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法--聰明小人法聰明小人法案例--水計量計調整小人位置，得到期望結果紅色小人都要跳下去，考慮蹺蹺板原理排水過程結束排水典例解析1.5.2TRIZ中的創新思維方法--聰明小人法聰明小人法案例--水計量計根據小人法圖示，考慮實際的技術方案方案：可變重心的計量計水槽1.5創新思維方法1.5.3TRIZ創新思維方法流程標題文字添加

總結歸納本章節介紹了創新的定義及重要性，概述了TRIZ起源，并解釋了經典TRIZ和現代TRIZ。同時介紹了問題來源的三個途徑和發現問題的六種方式，并舉例進行了實際分析；針對發明等級和創新的程度進行了定義闡述，在實踐的運中用也有了一定的總結。簡單介紹了傳統創新思維方法和TRIZ中的創新思維方法。使讀者在閱讀過程中能很好的掌握相關定義，并在今后的實踐中能有很好的運用?！禩RIZ創新原理與應用》第2篇問題分析篇

（第4-10章）第4章技術系統進化理論了解技術系統的基本概念，理解技術系統進化觀點。掌握技術成熟度預測方法并能運用于實踐；熟練掌握八大進化法則內容，并能用于解決實際的發明創新問題。了解技術系統進化法則的應用場合。學習目標目錄4.1技術系統進化與預測4.2技術系統進化法則4.3技術系統進化法則的應用

技術系統進化理論是阿奇舒勒在TRIZ中的重要成果，他發現技術系統的進化不是隨機的，而是按照客觀存在的規律在進化。

根據大量專利的分析，1975年，阿奇舒勒首次提出八條技術系統進化定律，并分為三組:4.1技術系統進化與預測根里奇?阿奇舒勒技術系統進化定律靜力學定律技術系統的完整性技術系統中的能量流傳導技術系統中同步性零部件協調性運動學定律技術系統的理想化程度提高系統中各子系統進化不均衡向綜合系統轉化（超系統）動力學定律技術系統中從宏觀向微觀轉化包含的物質-場增加技術系統的進化是指實現系統功能的技術從低級向高級變化的過程。TRIZ技術系統進化理論指出：技術系統一直處于進化中，解決技術系統矛盾是進化的推動力。所有技術系統的進化都遵循一定的客觀規律。技術系統、子系統、超系統技術系統：由具有相互聯系的元件與運作所組成的、以實現某種功能或職能的事物的集合。子系統：一個技術系統可以具有多個組成部分以實現多種不同的細分功能。我們把這些更細化的、可以實現各種更加基本的功能的組成部分，稱為技術系統的子系統。超系統：我們把技術系統之外的系統定義為技術系統的超系統。超系統往往表述的是技術系統所隸屬的外部環境。4.1技術系統進化與預測技術系統提出的意義TRIZ理論認為能夠執行一個主要或者基本功能的產品、過程和技術等都可以定義為系統，都是為滿足特定需求/目的而設計的。把研究對象看作是實現功能的系統，這是TRIZ中重要的觀點，奠定了TRIZ研究的理論基礎。在對系統研究過程中為了表達各部分之間的關系，建立了物質—場模型，并用于表達系統元件間作用存在的問題，提出了標準解法。基于系統的觀點，提出了沖突的概念和沖突解決理論，即出于改進系統的目的對系統任何組成部分的改變，都可能對其余部分或整體產生負面影響，這就是沖突?？偨Y了實現某一主要功能的不同技術系統進化的規律性和同技術系統進化的規律性，建立了技術系統進化理論。4.1技術系統進化與預測4.1技術系統進化與預測技術系統、子系統、超系統以汽車為例，輪胎、發動機、方向盤等是汽車的子系統；交通系統就是汽車的一個超系統，因為每輛汽車都是整個交通系統的一個組成部分。當然，氣候，車庫等也是汽車的超系統。當前系統技術系統進化技術系統進化的定義所謂技術系統進化，就是不斷用新技術替代老技術，用新產品替代老產品，即實現技術系統功能的各項內容從低級到高級變化的過程。對于一個具體的技術系統而言，對其子系統或元件進行不斷地改進，以提高整個系統的性能，就是技術系統的進化過程。4.1技術系統進化與預測4.1技術系統進化與預測案例-船的進化4.1技術系統進化與預測案例-散熱工具的進化技術預測？

企業在新產品研發決策過程中需要預測當前產品的技術水平及新一代產品可能的進化方向，這種預測的過程稱為技術預測。成熟度預測？

對當前產品的技術水平進行考察，確定當前技術是否具備進一步發展的潛力，就要進行產品技術成熟度預測。4.1技術系統進化與預測性能時間新技術系統發明解決新技術系統的難點技術系統的性能極限S曲線4.1技術系統進化與預測4.1.1技術系統進化S曲線任何一種產品、或技術都隨著時間向著更高級的方向發展和進化，并且進化過程都會經歷相同的4個階段，其規律滿足一條S形曲線。4.1技術系統進化與預測電視機進化的S曲線性能時間嬰兒期成長期成熟期衰退期圖像傳輸技術發明電子電視”發收系統的難點被克服現代電視系統基本成型4.1技術系統進化與預測嬰兒期階段成長期階段成熟期階段衰退期階段性能時間嬰兒成長成熟衰退4.1.1技術系統進化S曲線在TRIZ法理論中將技術的進化分為嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期四個階段，它所對應的技術發展速度呈現S形走勢。嬰兒期特征：

當實現系統功能的原理出現后，系統也隨之產生，新系統的各組成部分通常是從其它已有的系統中“借”來的，并不適應新系統的要求。嬰兒期主要問題：

①缺乏資源。②新系統中存在一系列“瓶頸”問題。③新系統的性能通常不如舊系統。嬰兒期建議：①充分利用已有技術系統中部件和資源。②與已有的其他先進系統或部件相結合。③重點解決阻礙產品進入市場的瓶頸問題。4.1技術系統進化與預測成長期特征：制約系統的主要極限問題得到解決，系統的主要性能參數快速提升，產量迅速增加，成本降低。隨著收益度的提高，投資額大幅增長。待定資源的引入使系統變得更有效。成長期主要問題：

①開始獲利。②進入不同的細分市場。③系統及其部件會有些適度的改變。④產品生命周期中最好的階段。成長期建議：①將新主品推向市場，搶占先發優勢。②不斷改進產品，不斷推出涉及核心技術更優的產品。③到成長期結束要使其主要性能指標（性能參數、效率、可靠性等）基本達到最優。4.1技術系統進化與預測成熟期特征：系統發展趨于緩慢，生產量趨于穩定，新出現的矛盾會阻礙系統的進一步發展。成熟期主要問題：

①系統消耗大量的特定資源。②系統被附加一些與其主要功能完全不相關的附加功能；③系統的發展寄希望于新的材料和技術。④系統的改變主要是外在的變化。成熟期建議：①降低成本，改善外觀。②增強系統服務功能的可能性。③簡化系統，和其它系統或技術相結合。4.1技術系統進化與預測衰退期特征：相同功能的新技術系統開始排擠老系統，系統帶來的收益下降。衰退期主要問題：

①新系統已經發展到第二階段迫使現在系統退出市場。②超系統的改變導致對系統需求的降低。③超系統的改變導致系統生存困難。衰退期建議：①尋找新的發展領域。②重點投入資金尋找、選擇和研究能夠進一步提高產品性能的替代技術。4.1技術系統進化與預測

產品的進化曲線也類似S曲線，其中時間-性能參數曲線是主要的曲線，也近似于S形。4.1技術系統進化與預測嬰兒期階段成長期階段成熟期階段衰退期階段性能參數時間專利等級專利數量經濟收益嬰兒成長成熟衰退4.1技術系統進化與預測

嬰兒期和成長期時產品處于原理實現、性能優化和商品化開發階段。

成熟期和衰退期時產品技術發展已經比較成熟，盈利逐漸達到最高并開始下降，需要開發新的替代產品。當尋找到關鍵技術突破性的進展時，則可以進入下一輪的發展周期。隨著產品的不斷更新換代，形成了該類產品的進化曲線族。性能嬰兒期時間成長期成熟期衰退期第一輪S曲線第二輪S曲線第三輪S曲線4.1.2技術系統進化S曲線族典例解析洗衣效果時間研發極限化學作用原理超聲波作用原理無洗衣粉洗衣機前人預測1977年三洋2001年海爾2005年洗衣機性能進化S曲線族典例解析

第一輪S曲線以十進制為主，計算使用珠算的方式。

第二輪S曲線仍以十進制為主導，人們發明了計算器，以機械電器的方式進行計算，運算速度快速提升。

第三輪S曲線時用二進制替代十進制，通過計算機替代機械的或繼電器式的運算裝置進行計算。（成熟期）

第四輪S曲線……案例-計算技術及其器件的發展典例解析

第一輪S曲線感光成像照相技術。

第二輪S曲線數碼相機問世，傳統感光成像相機市場占有量下降。

第三輪S曲線時單反相機問世，更專業的攝影愛好者選擇靈活度更大的單反相機。

第四輪S曲線……案例-感光成像照相機技術發展4.1技術系統進化與預測①參數1、參數2分別指技術系統希望達到的一個理想化目標。②有N個理想化目標方向時，加上時間軸，可形成N+1維S曲線。③1、2、3分別代表不同發展軌跡的曲線族。④點A為系統初始狀態，點B為系統目標狀態。Z參數21X時間Y參數123BA4.1.2技術系統進化S曲線族當有不同形式的表現時，還可以采用多維空間去描繪。典例解析A狀態：人類還處在遠距離信息傳遞不暢的狀態。B狀態：理想的無障礙通信狀態。途徑1：電報——費用高，推廣力度小。

途徑2：BP機——及時性強且能留言，推廣力度大。

途徑3：固定電話、手機——即時通信。

隨著科技發展，通訊又開始有新一輪的S曲線顯現，那就是集可視、上網、公務等多種功能于一體的5G手機的出現。案例-人與人遠距離信息的傳遞典例解析

將多維S曲線圖中的其他參數固定，選取時間和通信及時性平面中的投影，形成通信及時性隨著時間變化的二維S曲線圖。

將通信及時性作為理想化的目標，BP機被手機、電話代替而退出社會是技術發展的必然。案例-人與人遠距離信息的傳遞通信及時性手機、電話時間BP機典例解析BP機在短期內迅速失去市場，而固定電話至今卻仍保持著一定的市場份額。手機市場則目前還正處于快速成長期，何時進人成熟期，甚至進入衰退期，人們目前還無法預計。案例-人與人遠距離信息的傳遞

選取S空間曲線圖的市場大小-時間圖像進行分析。市場大小BP機時間固定電話手機典例解析

第一個S階段：人類利用自然界的東西：跑的快的動物（訓化馬）；自然物品，樹枝作為節點蕩著走。

第二個S階段：人類利用工具，自行車、馬車等出現。

第三階S階段：利用其他能源轉化為動力的階段，分化海陸空各方向擁有自己的S曲線。案例-人類交通工具發展典例解析

第一輪S曲線以人力、行走為主，速度增加緩慢。

第二輪S曲線為人類利用工具行走，隨著工具的發展，其速度逐漸加快。

第三輪S曲線人類將其他能量轉化為運動能，如汽車、飛機等，其速度增長迅速。案例-人類交通工具發展速度時間第一輪S曲線第二輪S曲線第三輪S曲線典例解析

第一輪S曲線階段人以步行為主，該階段技術綜合水平略有提高，由于人自身的生理局限，其技術綜合水平的提高很極限。

對于第二、三輪S曲線，技術綜合水平增長快速，第三輪S曲線更顯著，由于能用各類能量實現不斷提供和優化，技術綜合水平增加顯著。案例-人類交通工具發展技術綜合水平第二輪S曲線時間第一輪S曲線第三輪S曲線4.1技術系統進化與預測產品技術成熟度預測直接預測間接預測4.1.3技術系統成熟度預測產品技術成熟度預測方法有直接預測法和間接預測法。直接預測法就是利用S-曲線進行預測。間接預測法是利用與技術發展有關的指標來表征技術發展過程，并確定系統技術成熟度，目前多用專利分析法。（1）S-曲線法1）基本原理S曲線法就是利用產品性能提高的過程滿足S-曲線的假設。首先選擇產品主功能的主要性能指標，再根據歷史數據在坐標平面上描點，然后選擇合適的S-曲線模型擬合，根據擬合曲線產生的拐點，判斷當前產品的技術成熟度。4.1技術系統進化與預測性能指標時間技術極限拐點拐點********（1）S-曲線法2）優缺點優點：該方法直接利用性能數據判斷產品技術成熟度，操作起來相對簡單。缺點：

①對于有些產品的性能很難定量化，如超聲焊接技術與主功能相關的性能指標難以定量化。②性能側重點會隨著系統處于不同階段而發生轉移，主要工作性能達到最高并不代表產品已經成熟。③擬合數據的數學模型選擇比較困難，模型選擇會直接影響預測結果。④產品早期時間長，數據多，有些數據模型擬合后可能形成完整S-曲線，很可能會引起誤判。4.1技術系統進化與預測（1）S-曲線法性能側重點會隨著系統處于不同階段而發生轉移4.1技術系統進化與預測性能時間新產品概念能夠工作能夠正常工作工作性能最大化工作效率最大化可靠性最大化成本最小化成熟產品（1）S-曲線法3）應用S-曲線法預測產品技術成熟度的步驟4.1技術系統進化與預測選定待預測產品的性能指標收集性能歷史數據確定（估計）目標性能指標的極限F選擇合適的數學模型對歷史數據進行擬合根據擬合的曲線判斷產品技術成熟度

4.1技術系統進化與預測（2）S-專利分析法據世界知識產權組織統計，專利覆蓋了全球研究成果的90%-95%，而且其中80%并未記載在其他雜志期刊中，專利信息蘊涵巨大的戰略價值。研究關于某種產品技術或某項技術的專利所支持的技術性能，其增長應該符合S-曲線規律。4.1技術系統進化與預測世界知識產權組織1）Altshuller模式基本原理：阿奇舒勒分析了專利數量、專利等級和產品的獲利能力、性能四個指標隨產品進化的規律，與S-曲線組成產品技術成熟度預測算子，用于產品技術成熟度預測。4.1技術系統進化與預測性能時間專利數量時間專利等級時間獲利能力時間（2）S-專利分析法1）Altshuller模式專利數量：專利數量分析是要統計與所研究的產品進化相關的所有有效專利的數量，按照以下過程分析：4.1技術系統進化與預測查找競爭環境下的專利定義要研究的技術系統全面掌握研究對象的名稱和相關產品檢索關鍵詞剔除不相關的專利（2）S-專利分析法1）Altshuller模式專利等級：專利分級是專利進行橫、縱向對比的結果，但首先需與其他專利進行比較。專利的分級主要參考“對系統的改變”和“基于的知識域”兩項指標。專利具有以下特征：一種物理的、化學的或幾何的效應被首次運用產品。一種新功能的首次實現。一種新結構或新工藝被首次應用到該產品。其他能夠大幅提高產品性能的設計。對標志性專利按照專利分級依據進行分級后，其余專利都是在標志性專利基礎上進行改進的，專利等級依次降低。4.1技術系統進化與預測（2）S-專利分析法1）Altshuller模式產品獲利能力：用多種指標來大致衡量。（如單位時間內產品的銷售利潤，單位時間內的銷售數量等）

不同類型的產品應該通過不同的指標來衡量，必須符合該種產品、企業和行業的特點。

獲利能力應該是市場中該類產品一定時期內總消費范圍內的平均獲利，但對于產品市場占有額有一定比例的企業可以利用本企業的銷售情況來代替。4.1技術系統進化與預測（2）S-專利分析法2）DarrellMann模式針對應用Altshuller模式進行技術成熟度預測專利分級比較困難的缺點，DarrellMann重點研究了兩類專利:4.1技術系統進化與預測DarrellMann降低成本的專利彌補缺陷的專利使產品的市場價格降低的專利通過引人補充技術、結構或方法來彌補專利的技術中所存在的缺陷，提高技術性能如對設計的簡化、低成本材料的使用、生產和裝配技術的改進等。如為降低發動機工作溫度而增大迎風面積。（2）S-專利分析法4.2技術系統進化法則4.2技術系統進化法則4.2.1完備性法則

完備性進化法則是指一個技術系統要能夠正常工作，必須具備4個功能模塊,即執行機構、傳動機構、能量源機構和控制機構。有些技術系統在進化的時候，會逐步獲得這些機構，成為其技術系統的一部分。產品傳動機構執行機構控制機構能量源4.2技術系統進化法則案例-汽車實現運載功能的技術系統人/貨物傳動機構車輪發動機內能重要提示1)系統中四個要素缺少任何一個部分，或者任何一個部分還不完備，那就是系統進化的方向，就是產品需要改進的地方。2)新的技術系統經常沒有足夠的能力去獨立地實現主要功能，所以依賴超系統提供的資源，也常常依賴人的參與；但系統會不斷自我完善，減少人的參與，以提高技術系統的效率。3)技術系統完備性法則有助于設計者判斷現有技術系統是否完整，推動系統由不完備向完備發展。4.2技術系統進化法則4.2.1完備性法則4.2技術系統進化法則4.2.2能量傳遞法則

每個技術系統都是有一個能量傳遞系統，將能量從動力裝置經傳動裝置傳遞到執行裝置。能量傳遞法則是指能量在從能量源傳遞到執行裝置的時能量損失最小，途經路徑較短，能量轉化的形式盡可能少。能量源動力裝置傳輸裝置執行裝置主能量流其他能量流控制裝置產品4.2技術系統進化法則案例-火車能量形式轉換的發展蒸汽機車的效率為5%-15%化學能→熱能→壓力能→機械能內燃機車的效率為30%-50%化學能→壓力能→機械能電力機車的效率為65%-80%電能→機械能4.2技術系統進化法則4.2.3動態特性法則

動態性進化法則指的是技術系統在進化時,獲得的自由度越來越多，呈現出越來越動態化的趨勢。

技術系統的進化應該朝著結構柔性、可移動性、可控性增加的方向發展，以適應環境狀態或執行方式的變化，提高技術系統性能以適應不斷變化的環境和滿足多重需求。動態特性法則提高柔性的子法則提高可移動性子法則提高可控性子法則4.2技術系統進化法則（1）提高柔性的子法則從剛性系統到基于場的系統，系統柔性（狀態可變性）提高。例如，房門種類，轉向器的助力方式等設計。4.2技術系統進化法則打印軸承支撐形式切割方式4.2技術系統進化法則（2）提高可移動性子法則該法則的技術進化過程是：1）固定系統2）可移動的系統3）隨意移動的系統案例-座椅的進化4.2技術系統進化法則（3）提高可控性子法則

提高可控性的技術路線主要是：

無控制的系統→直接控制→間接控制→反饋控制→自我調節控制的系統案例-路燈的功能升級

從單一照明到雙側照明，再到分區照明，最后發展到全域照明的一種效果。4.2技術系統進化法則

4.2技術系統進化法則4.2.4提高理想度法則

提高理想度是TRIZ中非常重要的概念，提高理想度法則是技術系統進化的基本法則，它為創造性問題解決理論指明了努力的方向。

提高理想度可以按以下進化路線考慮：①簡化子系統。②簡化操作。③簡化組件。④提高系統的有益參數。⑤降低系統的有害參數。⑥提高有益參數的同時降低有害參數。4.2技術系統進化法則案例-集成電路集成電路是一種微型電子器件或部件。通過工藝將電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線連接起來，制作在半導體晶片或介質基片上后進行封裝，成為具有所需電路功能的微型結構。

整個電路的體積小，引出線和焊接點的數目少，電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面進步。4.2技術系統進化法則4.2.5子系統不均衡進化法則

技術系統在進化時，每個子系統隨時間進度按照自身的S曲線進化，不同子系統進化的優先級是不同的,有的子系統進化得快，有的子系統進化得非常緩慢。

系統中最先到達其極限的子系統將抑制整個系統的進化，系統的進化水平取決于該系統。系統越復雜，其各部分的發展就越不均衡。4.2技術系統進化法則4.2.5子系統不均衡進化法則系統性能參數時間子系統2子系統1子系統1’系統4.2技術系統進化法則案例-飛機主要研究動力而忽視空氣動力學對性能的影響一戰前，三翼或二翼飛機，發動機功率小，飛行速度慢。一戰結束，三翼或二翼飛機，發動機功率提高較多，但飛機速度僅達200公里。二戰結束，平直翼，發動機功率提高較多，飛機速度僅達750公里，即使發動機功率提高，但飛行速度也難提高。平直翼，噴氣式發動機，速度達到亞音速后掠翼，噴氣式發動機，飛行速度達到超音速。三角翼，噴氣式發動機，速度達到2-3音速。4.2.5子系統不均衡進化法則4.2技術系統進化法則4.2.6向超系統進化法則

向超系統進行簡化的進化法則是指技術系統趨向于首先向集成度增加的方向進化，緊接著再進行簡化。一個系統自身發展的極限時，系統將與其他系統聯合，向超系統進化，使原系統突破極限，向更高水平發展。一般通過四條路徑實現：①增加集成度路徑。②簡化路徑。③單-雙-多路徑。④子系統分離路徑。4.2技術系統進化法則4.2.6向超系統進化法則系統參數的差異性逐漸增加：系統與其主要功能相同的系統聯合，以增加系統原有的功能.系統與其功能互補的系統聯合，以增加系統原有的功能.系統與可消除原系統中缺點的系統聯合，以消除系統發展的障礙。技術系統沿著以下路線進化：沿著相同系統聯合→同類差異系統聯合→同類競爭系統聯合的路線發展。4.2技術系統進化法則4.2.6向超系統進化法則系統的主要功能逐漸增加：有用功能作用客體相近的系統，使用條件相近的系統，工藝流程相近的系統，可以相互利用資源的系統，以及具有相反功能的系統聯合組成超系統，使聯合系統比原系統具備更多的功能技術系統沿著以下路線進化：沿著競爭系統→關聯系統→不同系統→相反系統的路線進化4.2技術系統進化法則4.2.6向超系統進化法則系統的聯合深度逐漸增加：技術系統沿著以下路線進化：沿著無連接→有連接→局部簡化→完全簡化的路線發展

解決的物理矛盾：飛機的燃油量大，飛行距離長；飛機的燃油量小，以使飛機具有相對小的外形尺寸和較遠的續航里程。4.2技術系統進化法則4.2.6向超系統進化法則聯合系統的數量逐漸增加：在系統的發展過程中，有的物體不能有效地完成所需功能，這就要引入一個或多個物體帶系統中。技術系統沿著以下路線進化：單系統→雙系統→多系統。4.2技術系統進化法則4.2.7向微觀級進化法則

向微觀級和場的應用進化法則是指在技術系統進化過程中，系統開始轉向利用越來越高級別的物質和場，以獲得更高的性能或控制性。一般主要以系統微觀化、增加離散度、轉化到高效的場、增加場效率等路徑實現。案例-隨身聽的進化路線

錄音機→隨身聽→便攜CD機→MP3→無線藍牙耳機4.2技術系統進化法則4.2.8協調性法則

協調性法則是指技術系統沿著各子系統之間，以及技術系統和超系統之間更協調的方向進化，會逐步與超系統，與主要功能的對象，以及子系統之間相協調，以提高其性能。網球拍重量與力量的協調：輕球拍更靈活，重的球拍能提供更大的揮拍力量，需考慮參數的協調。4.2技術系統進化法則4.2.8協調性法則技術系統是沿著各個子系統之間更協調的方向進化，這是整個技術系統發揮其功能的必要條件。

子系統間的協調性主要表現在：①結構上的協調。②各性能參數之間的協調。③工作節奏/頻率上的協調。插合拼接玩具電話手柄弧度4.2技術系統進化法則案例-積木積木玩具的進化-結構上的協調早期：只能摞、搭的積木現代：可自由組合的玩具，隨意合成不同的形狀。案例-混凝土澆注中工作節奏/頻率上的協調

積木建筑工人在混凝土澆注施工中，為發提高質量，總是一邊灌混凝土，一邊用振蕩器進行振蕩，使混凝土由于振蕩的作用而變得更緊密、結實。4.3技術系統進化法則的應用4.3.1技術進化S曲線的運用

S曲線表現出系統或產品的發展階段。

首先總結出特定時間內與產品相關的專利數量、專利級別、市場利潤和產品性能的基本變化規律，然后對當前產品的各參數情況進行研究，與普遍的變化規律進行對照，確定產品所處生命周期的階段，從而為制定產品開發策略提供參考。4.3技術系統進化法則的應用4.3.2系統進化多維S曲線的運用

多維S曲線圖自身復雜，但是它的發展和走向也是有章可循的。任何一個人類問題的解決和發展雖然經歷過若干個S曲線階段，不同的階段還可能會有不同的S曲線呈現，但是其發展方向是明確的。

每一步的實現都推動系統向前邁步，而重大思想和方法的出現則引出新一輪S曲線。我們只要找準這個核心技術，就可以解決現變的問題，全面推動社會的進步。4.3技術系統進化法則的應用4.3.2系統進化多維S曲線的運用（1）企業戰略的選擇

二維、多維的S曲線主要作用就是反映技