创新方法“TRIZ”在德国的理论研究与应用

创新措施“TRIZ（萃智）”在德国的理论研究和应用作者:张卫平转载1. TRIZ（萃智）体系简介（1）TRIZ（萃智）的理论基本①对创新规律的基本结识TRIZ（萃智）翻译成德文是Theorie des erfinderischen Probleml?觟sens，意为“发明问题解决理论”前苏联科学家阿苏尔在对20万个发明专利进行了研究，特别在对其中4万个她觉得发明限度很高的专利进行进一步研究的基本上，得出了3个基本结识：·发明专利虽数目庞大，但有一种共同点，就是应用了数目不多的一般性原理；·像社会系统同样，技术系统可以通过解决矛盾（Wderspruch）而得到发展因此，真正的创新是解决矛盾，妥协的解决方案最多只能算优化；·技术系统的进化遵循一定的模式和规律这就是说，技术系统的发展（在一定限度内）是可预测的阿苏尔以这3个基本结识为出发点，根据辩证法、结识论和系统论的思想，总结出了技术系统进化法则和构建在基本原理基本上的求解发明问题的技术、措施和工具体系，创立了TRIZ（萃智）②TRIZ（萃智）的核心概念TRIZ（萃智）的核心概念有两个：技术矛盾和物理矛盾所谓技术矛盾，是指在一种技术系统中，当一种参数被改动时，另一种参数就变差，例如：发动机功率增大，但耗油量升高。

物理矛盾则是指同一种参数的两个互相对立的特性，如温度的冷与热；几何尺寸的长与短；硬度的软与硬等阿苏尔将问题分为常规问题与发明问题所谓问题，就是技术系统的初始状态与抱负状态之间存在距离解决问题的过程就是使技术系统的初始状态通过一种环节或多种环节的变换实现或接近抱负状态的过程如果实现变换的所有环节都已知，则要解决的问题属常规问题；若至少有一种环节未知，则该问题属发明问题阿苏尔将她研究过的20万个发明专利所波及的发明问题提成五类：第一类（32%）：运用已知措施继续发呈既有技术系统（例如：增长壁的厚度以提高强度）第二类（45％）：既有技术系统的小幅度改善，但这种改善往往是妥协的折衷解决方案（例如：使用结合剂将两种不同材料焊接在一起）第三类（18％）：运用既有技术实现既有技术系统的重大改善（例如：以半导体取代电化学继电器，或在摩托车上以万向轴传动取代链条传动）第四类（4％）：运用新的技术产生新的一代技术系统（例如：显微镜，蒸汽机车，复印机等）第五类（1％）：基本性的新发现（例如：发现X光射线、激光、青霉素、DNA、超导材料等）阿苏尔觉得，TRIZ（萃智）作为可普遍运用的原理和可定义的思维模式，适合于解决第二至第四类发明问题。

第一类不算真正的发明，第五类则属于发现新的自然现象运用TRIZ解决发明（创新）问题的核心就是找出矛盾是技术矛盾还是物理矛盾，然后运用不同的TRIZ（萃智）工具，通过类比思考的方式，找到解决矛盾的思考方向③TRIZ的基本思路TRIZ（萃智）解决发明问题的基本思路是：·定义和描述具体问题，根据所选定的TRIZ（萃智）工具或工具组合，将具体问题原则化；·将原则化的具体问题抽象化；·寻找抽象化问题的解决方案；·将抽象化的解决方案根据具体问题转换为具体解决方案，即具体的技术创新方案其实，这样的思路在数学中是很熟悉的用数学语言可将TRIZ（萃智）解决发明问题的基本思路概括成一句话：使用合适的工具，先将特定问题抽象成为原则或一般性问题，然后采用原则措施解决，最后得到特定的解从基本思路可以得知，运用TRIZ（萃智）解决一种发明问题的困难限度取决于对该问题的描述和问题的原则化限度，描述得越清晰，问题的原则化限度越高，问题就越容易解决2）TRIZ（萃智）工具体系根据上述基本结识和思路，TRIZ（萃智）的创立者设计了一套工具来解决发明问题，因而很有操作性典型的TRIZ（萃智）工具是：·40个创新原理和技术矛盾解决矩阵；·解决物理矛盾的分离原理；·发明问题解决算法ARIZ；·发明问题原则解法（76个原则解法）和物——场分析法；·S曲线和技术系统进化法则；·最后抱负解；·侏儒模型建模；·物理效应和现象、几何和化学效应数据库。

目前扩展为因特网查询和专利数据库查询由阿苏尔的学生们开发的新的TRIZ（萃智）工具有：·创新问卷；·功能建模，又称问题描述，形式是一种因果图，但不是日本人石川馨发明的那种因果图；·SAO（Subject－Action－Object）功能模型，是一种基于美国工程师麦尔斯（创立的价值工程的扩展的功能模型）；·过程分析；·资源时间成本算子；·预期故障测定；·特性转移；·资源分析问卷；·矛盾分析2.创新措施“TRIZ（萃智）”在德国的理论研究和推广应用状况（1）理论研究TRIZ（萃智）理论在德国被某些研究者做了进一步的发展，形成了若干种基于TRIZ（萃智）理论的创新措施论，即WOIS理论、PI理论、MIS理论其中WOIS理论被觉得是对TRIZ（萃智）理论作了最大限度扩大的一种德国的创新理论本文将对WOIS理论与TRIZ（萃智）理论的不同之处作较具体简介，对其她几种理论做简略简介①WOIS理论WOIS是一种原本为解决技术问题而构建的发明力和技术创新战略，运用它来激发产生新的产品和新的生产过程WOIS融合了某些局部系统化的老措施（如形态表Morphologische Tabelle），补充了大趋势分析）以及技术系统连贯性历史分析（“代际表”“Generationstabelle”）和拟定技术系统在进化中的位置等工具。

WOIS的基本思想是置之死地而后生：将矛盾推向极端，形成似乎没有出路的绝境，通过引进“悖论性发展规定”来破解这种绝境，完善了矛盾思维例如：像“明亮的黑暗”或“不渗入的渗入性”这样某些表述，就是所谓悖论性规定把这些看似矛盾对立的东西作为创新目的，需要创新者有这样的能力，不仅能进行专业和客观的思维，并且要能把此类极端的规定，既富想象力，又同步具有高度水平地在技术上实现采用这种战略，不仅使创新过程有序并有效，并且也会激发积极进取的发明力WOIS寻找创新主意的过程提成三个重要阶段：即定向阶段；决策阶段和提出创新方案的阶段归纳起来，WOIS的3个重要阶段可描述如下：WOIS使用战略定向工具寻找最富潜力的发展方向，并从中有针对性地激发出克服既有能力局限的创新主意采用提出悖论性规定的做法，是有也许做到这点的这些悖论性规定是故意识地突破既有的逻辑局限，需要使用激发创新主意的新措施才干奏效WOIS的核心仍是TRIZ（萃智），只是在几种方面对TRIZ（萃智）做了扩展综上所述，ARIZ更多地像是给自由发明者的提供理论思路，而WOIS则是为平常技术开发提供的基于实践经验的工具因此可以说，WOIS是ARIZ和设计措施大全的交集模型。

但是这个交集的效能有一定损失一方面它在工程技术上没有设计措施大全那么详备，另一方面在辅助解决矛盾的功能上，并不比ARIZ更强另一种与TRIZ（萃智）的差别在于，WOIS需要一种专业的开发小组，而TRIZ（萃智）个人发明家也可使用因此WOIS一般用于公司的技术开发WOIS缺少战略循环修正环节也表白，WOIS更多地是为被动顾客开发的，而不是为对战略积极施加影响的顾客最后还要指出一点，WOIS是一种模糊的措施，从模糊逻辑借用的某些概念起着重要作用为了使WOIS在团队工作中充足发挥功能，WOIS之中还融合了心理学的知识所有这一切ARIZ都不需要，由于ARIZ的创新过程是分析式的②德国的其她理论·PI理论PI理论的德文原文是Konept der Problemzentrierten Invention（PI－Konzept），意思是以问题为中心的发明方案该理论由不来梅大学创新与能力转移教研室主任默尔勒专家和潘能贝克研究生于1997年在她们任教的科特布斯工业大学创立的该理论与TRIZ（萃智）和WOIS最大的不同是没有规定的起点和终点，不必事先规定环节的顺序，对频度和强度没有限制这一理论建立在米勒·梅尔巴赫的五场分析法框架模型基本上。

这个模型把一种问题区别为五个部分：现状、资源、规定状态、目的和互相关联互动的转换（由现状跃迁为规定状态）对于这些场中的每个场，均有相应的“工具”可供使用这样系统分析和矛盾思维就成了拟定现状的核心工具，而以“抱负机器”为基本的参数重要是拟定目的用的技术矛盾解决矩阵，时间、空间、构造和状态的基本转化形式，物—场分析以及技术系统进化法则，这些都适合用作转换的工具·MIS理论MIS是德文Marktorientierte lnnovationsstrategie的缩写，意思是面向市场的创新战略MIS理论是现已退休的原亚琛工业大学矿业研究所所长施皮斯专家提出的在60和70年代，施皮斯专家在工业界的研发部门工作，在实践中逐渐摸索出了一套发明的系统措施在她1980年担任亚琛工业大学专家之后，才开始对她的这套系统措施进行科学研究在德国统一之后，她又同耶拿大学的认知心理学家合伙，逐渐完善了她的理论MIS理论的基本思想是：把那些在凭直觉进行发明过程中于潜意识中发生的过程化为故意识的过程，由此将“发明的奔腾”分解为一系列小的、一目了然的和可把握的环节，然后开发工程师和设计师可以按照这些环节进行发明创新根据她的理论，可技术上将发明过程分为三个基本构成部分：·将已知的东西移植到其她用途（移植）；·对移植的东西进行改造（改造）；·在改造过程中与其她元素进行组合（组合）。

2）推广应用状况简介德国最早简介TRIZ（萃智）是在原民主德国1973年，民主德国初次翻译出版了阿苏尔著作民主德国当时推广TRIZ（萃智）的一批人，如Pavel Livotov（开办了CAI软件公司，出版过简介TRIZ（萃智）的专著），Dietmar Zobel（她本人曾在1985年拜访过阿苏尔，1982年刊登简介TRIZ（萃智）的文章，1985年起，出版了一系列简介TRIZ（萃智）的专著），Michael A．Orloff（开办了TRIZ（萃智）培训学校，出版过专著）等，目前都是德国出名的TRIZ（萃智）专家在统一后的德国，20世纪90年代初，在某些大学的与机械工程有关的系讲授设计课程时，对TRIZ（萃智）就有所简介根据文献从1996年开始最早产品研发过程中采用TRIZ（萃智）的是西门子公司1997年美国宇航局把计算机辅助创新（CAI）软件包TechOptimizer评为当年最具创新产品而授予金奖，TRIZ（萃智）在欧洲，涉及在德国，才引起公众注意自那后来，理工科大学在设计课程或创新管理的课程中都讲授TRIZ（萃智）公司应用TRIZ（萃智）的越来越多据有关资料，德国所有名列世界500强的大公司都采用了TRIZ（萃智），像西门子、奔驰、宝马、大众、博世等出名公司均有专门机构及专人负责TRIZ（萃智）培训和应用，波及的行业很广泛。

应用TRIZ（萃智）的行业：成套设备制造、采掘技术；动力技术、家用电器；仪器仪表、航空航天工业；自动、机械制造；化学工业、医疗技术；电气技术、食品工业；电子技术、制药工业；汽车工业、包装技术；精密机械但是目前，在德国对技术创新措施影响最大的是德国工程师协会制定的设计措施原则VDI 2221和2222而这套原则当时制定期（1993年）并没有吸纳TRIZ（萃智）的思想在CAI软件研发方面，德国自1998年推出基于TRIZ（萃智）的CAI软件TriSolver 1．0B以来，经历了TriSolver 2．0-2．2和TriS，于推出了TriSIDEAS对于国内关怀的TRIZ（萃智）对于实际创新能力的影响，德国目前尚无权威中立的研究机构的研究报告，只有应用TRIZ（萃智）的公司和TRIZ（萃智）培训或征询公司的案例报告，都声称在具体项目中采用TRIZ（萃智），缩短了研发时间，节省了研发经费等。