3.6 资源分析法

“资源”最初是指自然资源。人类的进步伴随着可用资源的消耗，但一旦可用资源被消耗殆尽，人类将会遭受巨大灾难。因此，人们不断地发现、利用和开发新能源，并创造出很多新的设计和技术。例如，太阳能蓄电池、风力发电机、超级杂交水稻和基因技术等。这些新技术和新成果大多都来源于人们对现有资源的创造性应用。

TRIZ在其不断发展的过程中，提出了对技术系统中“资源”这一概念的系统化认识，并将其结合到对问题应用求解的过程中。TRIZ认为，对技术系统中可用资源的创造性应用能够增加技术系统的理想度，这是解决发明问题的基石。

3.6.1 特征

资源具有以下几个特征。

（1）资源本体的生成性。所有的资源都是在一定的自然和社会条件下生长而形成的。生成性是一种存在着的事实，是资源运行中的一种规律。资源是可以培养或培植的，不能消极地等待资源的出现，而是创造新的资源，以满足生产活动的需要，应积极创造条件来培育和发展人文资源和社会资源。

（2）资源存在的过程性。任何资源都有始有终，从而具有有限性质，它的存在和变化都是有条件的，并具有时效性。人们在开发利用资源时，要把握时机，一旦时机成熟，便抓住不放。

（3）资源属性的社会性。资源是被人开发出来的，注入了人的智力和体力，是劳动的产物，它用于社会生产过程中，服从人的意志，反映人的利益和要求，是用于生产产品来满足人们的消费需求的。资源作为商品投入市场进行交换，将会产生以下4点影响：一是影响到价格；二是由价格影响到资源的分配；三是由这一分配结果又进一步影响到资源在生产中的实际利用及利用结果，以及资源的节约或浪费；四是最终影响到资源本身的开发与利用，由此影响到环境问题的发生。

（4）资源数量的短缺性。是指任何现实的、可提供的资源数量，相对于社会生产的需要来说都呈现出不足的一种现象。自然资源面临着日益枯竭，自然资源在自然界的储量日益减少，社会资源和人文资源也同样短缺。人们需要克服在资源问题上的盲目状况，不要无节制地消耗和浪费资源。同时人们需要合理地配制和利用资源，提高资源的使用效率，这是一项全球性的共同行动。

（5）资源使用的连带性。不同的资源形态之间在使用上互相连带，互相制约。对任何具体资源形态的考察，必须放到大资源背景中，要有一个系统观、大局观、整体观。如土地、森林、资本、人才、科技和信息等资源形态，作为具体存在，都是相对独立的，有着各自的存在形式和功能，以及被开发利用的条件与环境。现实生活中，土地和森林密切相关，没有土地，森林就无法生长，而森林一旦被破坏，土地也会流失或荒漠化。雄厚资本会招来大量人才，而人才的积聚又会使资本增加。这些资源之间呈现着一种既互相依赖又互相抵触、销蚀的关系。例如，用铁矿石冶炼钢铁的过程中，不仅需要铁矿石资源，而且还要投入煤炭炼成的焦炭作为能源，即使不用焦炭而改用电冶炼，同样需要投入电力资源。在发电过程中，则要消耗水资源或煤炭资源或者核能资源。因此，对资源功能、开发利用条件及效果等方面要综合考察，从而获得全面有效的建议及有关资源趋势的预见。

3.6.2 分类

资源有很多不同的分类方式。从资源的存在形态角度出发，可将资源分为宏观资源和微观资源；从资源使用的角度出发，可将资源分为直接资源和派生资源；从分析资源角度出发，可将资源分为显性资源和隐性资源（显性资源指的是已经被认知和开发的资源，隐性资源指的是尚未被认知或虽已认知却因技术等条件不具备还不能被开发利用的资源）；从资源与TRIZ 中其他概念结合的角度出发，可将资源分为发明资源、进化资源和效应资源。

TRIZ认为，任何技术都是超系统或自然的一部分，都有自己的空间和时间，通过对物质、场的组织和应用来实现功能。因此，资源也通常按照物质、能量、时间、空间、功能和信息等要素来划分。

下面通过这种典型的分类方式来介绍TRIZ中资源的类型及其含义。

（1）物质资源是指用于实现有用功能的一切物质。系统或环境中任何种类的材料或物质都可看作是可用物质资源。例如废弃物、原材料、产品、系统组件、功能单元、廉价物质和水等。应该使用系统中已有的物质资源解决系统中的问题。

（2）能量资源是指系统中存在或能产生的场或能量流。一般能够提供某种形式能量的物质或物质的转换运动过程都可以称为能源。能源主要可分为三类：一是来自太阳的能量，除辐射能外，还有经其转化为很多形式的能源；二是来自地球本身的能量，如热能和核能；三是来自地球与其他天体相互作用所引起的能量，如潮汐能。

系统中或系统周围可用于其他用途的任何可用能量，都可看作是一种资源，如机械资源旋转、压强、气压和水压等）、热力资源（蒸汽能、加热和冷却等）、化学资源（化学反应）、电力资源、磁力资源和电磁资源。

（3）信息资源是指系统中存在或能产生的信息。信息作为反映客观世界各种事物的特征和变化结合的新知识，已成为一种重要的资源，在人类自身的划时代改造中起着重要的作用。其信息流将成为决定生产发展规模、速度和方向的重要力量。在信息理论、信息处理、信息传递、信息储存、信息检索、信息整理和信息管理等许多领域中将建立起新的信息科学。

（4）时间资源是指系统启动之前、工作中及工作之后的可利用时间。建议利用空闲时刻或时间周期，部分或全部未使用的各种停顿和空闲，以及运行之前、之中或之后的时间等。

（5）空间资源是指系统本身及超系统的可利用空间。为了节省空间或者当空间有限时，任何系统中或周围的空闲空间都可用于放置额外的作用对象，特别是某个表面的反面、未占据空间、表面上的未占用部分、其他作用对象之间的空间、作用对象的背面、作用对象外面的空间、作用对象初始位置附近的空间、活动盖下面的空间、其他对象各组成部分之间的空间、另一个作用对象上的空间、另一个作用对象内的空间、另一个作用对象占用的空间，以及环境中的空间等。

（6）功能资源是指利用系统的已有组件，挖掘系统的隐性功能。建议挖掘系统组件的多用性，如将飞机机舱门用作舷梯。

此外，相对于系统资源而言，还有很多容易被人们忽视，或者没有注意到的资源，这些资源通常都是由系统资源派生而来的。能充分挖掘出所有的资源，是解决问题的良好保证。通常，现实问题中存在着各种不易被发现的资源，在TRIZ中，称之为潜在资源或隐藏资源。

一次著名的心理学实验表明，观察表面以下的东西是非常重要的，实验内容如下：实验要求完成一项任务，需要用一种尖锐物体在卡纸板上打一个洞。在第一组进行实验的房间内，桌上有多种物体，包括一根钉子。在第二组进行实验的房间内，也有很多物体放在桌上，但是没有一样尖锐物品，但墙面上突出一根钉子。第三组实验的房间与第二组相似，只是墙面上突出的钉子上挂着一幅画。第一组能100％完成任务，第二组有80% 能完成任务，第三组有80％不能完成任务。实验表明，人们很难发现图画背后的钉子。

3.6.3 资源分析方法

资源分析就是从系统的高度来研究和分析资源，挖掘系统的隐性资源，实现系统中隐性资源显性化，显性资源系统化，强调资源的联系与配置，合理地组合、配置和优化资源结构，提升系统资源的应用价值或理想度（或资源价值）。资源分析可以帮助人们找到解决问题所需要的资源，帮助人们在这些可能的方案中找到理想度相对比较高的解决方案。

资源分析的步骤分为以下4步：发现及寻找资源、挖掘及探究资源、整理及组合资源、评价及配置资源。

第一步：发现及寻找资源

可以使用的工具有多屏幕法、组件分析法等。

（1）多屏幕法按照时间和系统层次两个维度对情境进行系统的思考。它强调系统地、动态地、相关联地看待事物，将寻找到的资源填入表3-1中。

表3-1 多屏幕方法资源列表

（2）组件分析法是指从构成系统的组件入手，分清层级，建立组件之间的联系，明确组件之间的功能关系，构建系统功能模型的过程。

组件分析法强调从功能的角度寻找资源。将找到的资源填入表3-2中。

表3-2 组件分析法资源列表

第二步：挖掘及探究资源

挖掘就是向纵深获取更多有效的、新颖的、潜在的、有用的资源。探索就是针对资源进行分类，针对系统进行聚集，以问题为中心寻找更深层级的资源及派生资源。

派生资源可以通过改变物质资源的形态而得到，主要有物理方法和化学方法两种。

（1）改变物质的物理状态（相态之间的变化）。包括物理参数的变化，如形状、大小、温度、密度和重量等；机械结构的变化，如直接相关（材料、形状、精度）和间接相关（位置、运动）。

（2）改变物质的化学状态。包括物质分解的产物，以及燃烧或合成物质的产物。派生资源可以通过以下规则得到。

规则l：如果按照问题的描述无法直接得到需要的物质粒子，可以通过分解更高一级的结构而得到。

规则2：如果按照问题的描述无法直接得到需要的物质粒子，可以通过构造或者集成更低一级的结构而得到。

第三步：整理及组合资源

资源整合是指工程师对不同来源、不同层次、不同结构、不同内容的资源进行识别与选择、汲取与配置、激活并有机融合，使其具有较强的系统性、适应性、条理性和应用性，并创造出新资源的一个复杂的动态过程。

资源整合是通过组织和协调，把系统内部彼此相关又彼此分离的资源，以及系统外部既参与共同的使命又拥有独立功能的相关资源整合成一个大系统，取得1 + l ＞ 2的效果。

资源整合是优化配置的过程，是根据系统的发展和功能要求对有关的资源进行重新配置，以凸显系统的核心能力，并寻求资源配置与功能要求的最佳结合点。其目的是要通过整合与配置来增强系统的竞争优势，提高资源的利用价值。资源的整合包括资源的整理与组合。

资源整理采用关联图法，目的是把资源同问题联系起来。资源组合采用矩阵图法，目的是把同解决问题相关的资源组合起来（限于篇幅，本书未涉及此部分内容）。

第四步：评价及配置资源

在解决方案的过程中，最佳利用资源的理念与理想度的概念紧密相关。

事实上，某一解决方案中采用的资源越少，求解问题的成本就越小，理想度的指数就越高。这里所说的成本应理解成为广义的成本，而并非指采购价格这一具体可见的成本。

对于资源的遴选，资源评估从数量上有不足、充分和无限，从质量上有有用的、中性的和有害的；资源的可用度从应用准备情况看有现成的、派生的和特定的，从范围看有操作区域内、操作时段内、技术系统内、子系统中和超系统中，从价格看有昂贵、便宜和免费等。

最理想的资源是取之不尽，用之不竭，不用付费的资源。

资源配置是指经济中的各种资源（包括人力、物力和财力）在各种不同的使用方向之间的分配。资源配置的三要素就是时间、空间和数量。

技术系统中的资源配置要关注资源的利用率，资源的利用率总是在不断提高，资源在今后的使用必然价值更高。应当关注资源的储存状况及获得资源的成本，注重开发资源的新功效，关注系统资源的开放性，区域间资源充分的流动性，遵循可持续发展的原则。

系统资源利用的一般原则如下。

（1）由实到虚：实物资源；虚物资源（微观资源、场）。

（2）由内到外：内部资源；外部资源。

使用的资源顺序如下。

① 执行机构的资源。

② 技术系统的资源。

③ 超系统的资源。

④ 环境的资源。

⑤ 系统作用对象的资源。

当系统内部的所有资源都不能解决问题时，才考虑从外部引入新的资源。内部资源指的是与问题直接相关的系统资源，如执行机构的资源。外部资源指的是与问题间接相关的系统资源。超系统资源指的是系统外与系统相关的其他系统资源，如与系统相关的设备、工序或流程。环境和系统作用对象是特殊的超系统资源。在分析资源时，系统作用对象被认为是不可改变的，所以尽量不要从系统作用对象中寻找资源。但有时可以考虑以下几点。

① 改变自身的物理形态。

② 允许在系统作用对象的物质大量存在的地方做部分改变。

③ 允许向超系统转化。

④ 考虑微观级的结构。

⑤ 允许与“空”结合。

⑥ 允许暂时的改变。

（3）由静到动：静态资源；动态资源。

（4）由直到派：直接资源；派生资源。为了解决问题需要用新的物质，但引入新的物质会使系统复杂化，或带来有害作用。这时，需要新的物质，又不能引入新的物质，可以考虑使用派生资源，考虑使用资源的组合，如空物质等。

（5）由贵到廉：贵重资源；廉价资源。

（6）由自到再：自然资源；再生资源（循环利用）。

总之，资源利用的核心思想是：挖掘隐性资源，优化资源结构，体现资源价值。