4.1 TRIZ创新方法的起源与发展

图4-1 发明家阿奇舒勒

TRIZ源于“发明问题解决理论”的俄文单词的首字母缩写，按照国际标准“ISO/R9—1968E”的规定，把俄文转换成拉丁字母以后，就成为TRIZ。因此，TRIZ 只是一个特殊缩略语，既不是俄文，也不是英文，其实际含义就是“发明问题解决理论”。

“发明问题解决理论”有两个基本的含义，表面的意思是强调解决实际问题，特别是发明问题；隐含的意思是由解决发明问题而最终实现（技术和管理）创新，因为解决问题就是要实现发明的实用化，这符合创新的基本定义。

1946年，苏联军方技术人员、发明家根里奇·阿奇舒勒（Genrich S. Altshuller，见图4-1）和他的同事们，在研究了来自世界各国的上百万个专利（其中包含20多万个高水平发明专利）的基础上，提出了一套体系相对完整的“发明问题解决理论”，为TRIZ的问世和发展奠定了基础。

4.1.1 经典TRIZ的理论体系结构

图4-2 经典TRIZ中的规律

阿奇舒勒在分析专利的过程中，从不同的角度，利用不同的分析方法对这些专利进行分析，总结出了多种规律。如果按照抽象程度由高到低进行划分，可以将经典TRIZ中的这些规律表示为一个金字塔结构，如图4-2所示。

随着TRIZ的不断发展和完善，TRIZ不仅增加了很多新发现的规律和方法，还从其他学科和领域中引入了很多新的内容，从而极大地丰富和完善了TRIZ的理论体系。

TRIZ的理论体系表示如图4-3所示。

图4-3 经典TRIZ的理论体系结构

从图4-3中可以看出以下几点。

（1）TRIZ的理论基础是自然科学、系统科学和思维科学。

（2）TRIZ的哲学范畴是辩证法和认识论。

（3）TRIZ来源于对海量专利的分析和总结。

（4）TRIZ的理论核心是技术系统进化法则。

（5）TRIZ的基本概念——进化、理想度、系统、功能、矛盾和资源。

（6）TRIZ的创新问题分析工具包括：根本原因分析、功能分析、物-场分析、资源分析和创新思维方法。

（7）TRIZ的创新问题求解工具包括：发明原理、分离方法、科学效应库、标准解系统和创新思维方法。

（8）TRIZ的创新问题通用求解算法是发明问题求解算法（ARIZ）。

4.1.2 TRIZ的发展历程

1946年，年仅20岁的阿奇舒勒成为苏联里海舰队专利部的一名专利审查员，也就是从这个时候开始，他有机会接触并对大量的专利进行分析研究。在研究中阿奇舒勒发现，发明是有一定规律的，掌握了这种规律有助于做出更多、更高级别的发明。从此，阿奇舒勒共花费了将近50年的时间，揭示出隐藏在专利背后的规律，构建了TRIZ的理论基础，创立并完善了TRIZ。

在阿奇舒勒看来，人们在解决发明问题过程中，所遵循的科学原理和技术进化法则是一种客观存在。大量发明所面临的基本问题是相同的，其所需要解决的矛盾（在TRIZ 中称为技术矛盾和物理矛盾）从本质上说也是相同的。同样的技术创新原理和相应的解决问题方案，会在后来的一次次发明中被反复应用，只是被使用的技术领域不同而已。因此，将那些已有的知识进行整理和重组，形成一套系统化的理论，就可以用来指导后来者的发明和创造。正是基于这一思想，阿奇舒勒与苏联的科学家们一起，对数以百万计的专利文献和自然科学知识进行研究、整理和归纳，最终建立起一整套系统化的、实用的、解决发明问题的理论和方法体系，如图4-4所示。

图4-4 TRIZ的来源与内容

冷战期间，TRIZ 的内容并不为西方国家所掌握。直至20世纪90年代初、中期，随着部分TRIZ研究人员移居到欧、美等西方国家，TRIZ才系统地传到了西方并引起学术界和企业界的关注。特别是在TRIZ传入美国后，在密歇根州等地成立了TRIZ研究咨询机构，继续对TRIZ进行深入的研究，使TRIZ得到了更加广泛的应用和发展。

在我国学术界，一些研究专利的科技工作者和学者在20世纪80年代中期就已经初步接触TRIZ，并对其做了一定的资料翻译和技术跟踪。在20世纪90年代中后期，国内部分高校开始研究TRIZ，并在本科生和研究生课程中介绍TRIZ，在一定范围内开展了持续的研究和应用工作。进入21世纪，TRIZ开始从学术界走向企业界。如今，作为一个比较实用的创新方法学，TRIZ在我国已经逐步得到企业界和科技界的青睐，也得到政府机构的高度重视。自2007年开始，科学技术部和部分地方政府的科技厅展开了对TRIZ的大范围推广与普及活动。

2008年，国家科技部、发展改革委、教育部和中国科协联合发布了《关于加强创新方法工作的若干意见》，明确了创新方法工作的指导思想、工作思路、重点任务及其保障措施等。截至目前，全国已分批在几乎所有省（区、市）开展了以TRIZ理论体系为主的创新方法的推广应用工作。

TRIZ的发展历程可用表示技术系统发展进化过程的“S曲线”来表示，如图4-5所示。图4-5中左下方一条S曲线所代表的是从1946年到世纪之交的半个多世纪的一个阶段，这是经典TRIZ从产生、发展直到成熟的时期。这个阶段，从1946年阿奇舒勒开始研究隐藏在发明背后的规律，直至1956年第一篇有关TRIZ论文发表，是TRIZ的诞生期。从此时起，再到1985年发明问题解决算法新版本的发布，标志着TRIZ体系的完善，是TRIZ的发展期。这一时期中，TRIZ开始从专家们的研究阶段走向普及和应用阶段。20世纪80年代末到90年代末，是TRIZ发展的成熟期。在这一时期，苏联开发出第一个TRIZ软件。1989年，俄罗斯TRIZ协会即后来的国际TRIZ协会成立。1993年，TRIZ正式进入美国。1999年，美国阿奇舒勒TRIZ研究院和欧洲TRIZ协会相继成立。至此，TRIZ已经走向世界。

图4-5 TRIZ的发展历程

伴随着TRIZ在欧、美、亚的大规模研究、探索与应用的兴起，TRIZ的发展进入了图4-5右上方表示的第二条S曲线。在这一新的进化过程中，世界各地的TRIZ研究人员广泛吸收产品研发与技术创新的最新成果，试图建立基于TRIZ的技术创新理论体系。

4.1.3 TRIZ的未来发展

TRIZ的面世并不意味着发明创新理论的终结与完成。相反，它可以指导人们发现新原理，总结新知识，使TRIZ本身随着科学技术的发展和社会的进步而不断完善。TRIZ今后的研究和应用方向主要有两个：一是TRIZ本身的不断完善；二是进一步拓展TRIZ的应用领域。

（1）TRIZ是前人知识的总结和升华，受到了一定的时代限制。如何适应新的时代要求，把它的内容和体系进一步完善，使其逐步从“成长期”过渡到“成熟期”，一直是人们关注的焦点和研究的主要方向之一。如果把阿奇舒勒的所有理论成就定义为经典TRIZ的话，那么在阿奇舒勒去世后，TRIZ已经派生出了不同的流派与分支，呈现出“百花齐放、百家争鸣”的局面。

（2）进一步探讨和拓展TRIZ的理论内涵，尤其是把信息技术、生命技术及社会科学等方面的原理和方法融入TRIZ中。

（3）将TRIZ与其他一些新兴理论（如本体论）有机地结合在一起，从而让TRIZ指导发明创新的能力变得更加强大。

（4）全面拓展TRIZ的应用范围，从工程领域拓展到其他领域，使人们能够利用TRIZ去解决更广泛领域内的各种矛盾和发明问题，使TRIZ的受益面更广。

（5）要把利用TRIZ解决实际问题的实践和方法进一步软件化和工具化，尽快开发出适合更广阔领域、满足各种不同专业用途的系列化软件。

（6）在中国推广以TRIZ为核心的创新方法，还要涉及TRIZ本土化的问题。与电灯、汽车、计算机、微积分和进化论等科学技术一样，TRIZ是“舶来品”，如何让其适合中国的国情，根植于中国文化，在中国发扬光大，是研究与推广创新方法的重要任务之一。

（7）TRIZ主要解决设计中如何做（How）的问题，但对设计中做什么（What）的问题未能给出合适的方法。大量的工程实例表明，TRIZ的出发点是借助于经验，发现设计中的矛盾。矛盾发现的过程是通过对问题的定性描述来完成的。其他的设计理论，特别是质量功能展开（Quality Function Development，QFD）法，恰恰能解决做什么的问题。所以，将两者有机地结合起来，发挥各自的优势，将更有助于产品创新。但是，TRIZ与QFD法都未给出具体的参数设计方法，稳健设计则特别适合于详细设计阶段的参数设计。将QFD、TRIZ和稳健设计集成，能形成从产品定义、概念设计到详细设计的强有力支持工具。因此，三者的有机集成，现已成为设计领域的重要研究方向。

相对于传统的创新方法，基于TRIZ的计算机辅助创新技术的出现，是TRIZ应用的全新发展。传统的创新方法大多停留在对创新的外围认识和创新技法技巧水平，从心理因素方面尽可能激发个人的创造性思维能力，而没有转化为真正的问题解决方法。它们在一定程度上显得比较抽象，可操作性差，创新效率比较低，无法面对当前各种各样的大量技术难题的解决和创新需求。而TRIZ则成功地揭示了创造发明的内在规律和原理。相对于传统的创新方法，它着力澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，而不是采取折中或者妥协的做法。而且，TRIZ基于产品技术的发展演化规律研究的是整个设计与开发过程，而不再是随机的行为。尤其是它采用了科学的问题求解方法，将特殊的问题归结为TRIZ的一般性问题，应用TRIZ寻求标准解法，在此基础上演绎形成初始问题的具体解决方案，充分体现了科学的问题求解思想和技术特征。