TRIZ理论的主要内容

TRIZ理论的主要内容

（一）冲突解决理论

1、技术冲突解决原理

TRIZ提出描述技术冲突的39个通用工程参数：运动物体质量、静止物

体质量、运动物体长度、静止物体长度等。为了解决技术冲突，TRIZ理论提出

了40 项发明原理，如分割、分离、局部质量、不对称等。通过研究，Altshuller

提出了冲突矩阵，该矩阵将描述技术冲突的39个工程参数与40条发明原理建立了

对应关系，解决了设计过程中选择发明原理的难题。

2、物理冲突解决原理

Terninko于1998年提出的物理冲突描述方法为：(1)为实现关键功能，

子系统要具有一有用功能，但为了避免出现一有害功能,子系统又不能具有上述

有用功能。(2)关键子系统的特性必须是一大值以能取得有用功能，但又必须是

一小值以避免出现有害功能。 (3)关键子系统必须出现以取得一有用功能，但又

不能出现以避免出现有害功能。TRIZ提出采用分离原理解决物理冲突的方法，

包括空间分离和时间分离、基于条件的分离、整体与部分的分离。英国Bath大

学的Mann提出，解决物理冲突的分离原理与解决技术冲突的发明原理之间存在

关系，一条分离原理可以与多条发明原理存在对应关系。

（二）物—场模型分析方法

物—场分析是用符号表达技术系统变换的建模技术。物—场模型分析

方法产生于1947—1977年，每一次的改进都增加了新的可用的知识，现在已经有

了76 种标准解。这些标准解是最初解决问题方案的精华，因此，物—场分析为

我们提供了一种方便快捷的方法，利用这种方法，可以在汲取基本知识的基础上

产生不同想法。

TRIZ理论认为，技术系统构成要素S

1

、作用体S

2

、场 F三者缺一就会

造成系统不完整。而当系统中某一物质的特定机能没有实现时，系统就会产生问

题。为了控制这一物质产生的问题，有必要引入另外的物质。由此产生这些物质

之间的相互作用并伴随能量（场）的产生、变换、吸收等，物—场模型也从一种

形式变换为另一种形式。因此各种技术系统及其变换都可用物质和场的相互作用

形式表述。

利用物—场分析方法分析系统存在的问题，建立系统的物—场模型，并

提出问题解决对策的步骤如下：（1）指定物体S

1

；（2）指定场；（3）建立物—场

初期模型；（4）指定作用体S

2

；（5）生成所希望的物—场模型；（6）提出解决问

题的对策。

（三）发明问题解决算法

TRIZ认为，一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程式化

方法，描述得越清楚，问题的解就越容易找到。TRIZ中，发明问题求解的过程

是对问题不断地描述、不断地程式化的过程。经过这一过程，初始问题最根本的

冲突被清楚地暴露出来，能否求解已很清楚，如果已有的知识能用于该问题则有

解，如果已有的知识不能解决该问题则无解，需等待自然科学或技术的进一步发

展。该过程是靠ARIZ算法实现的。

ARIZ (Algorithm for Inventive Problem Solving)称为发明问题解决

1

算法，是TRIZ的一种主要工具，是解决发明问题的完整算法，该算法采用一套

逻辑过程逐步将初始问题程式化。该算法特别强调冲突与理想解的程式化，一方

面技术系统向理想解的方向进化，另一方面如果一个技术问题存在冲突需要克

服，该问题就变成一个创新问题。

ARIZ中冲突的消除有强大的效应知识库的支持。效应知识库包括物理

的、化学的、几何的等效应。作为一种规则，经过分析与效应的应用后问题仍无

解，则认为初始问题定义有误，需对问题进行更一般化的定义。

应用ARIZ取得成功的关键在于没有理解问题的本质前，要不断地对问

题进行细化，一直到确定了物理冲突，该过程及物理冲突的求解已有软件支持。

综上所述，由于TRIZ将产品创新的核心—--产生新的工作原理过程具

体化，并提出了规则、算法与发明创造原理供设计人员使用，它已经成为一种较

完善的创新设计理论。

（四）应用TRIZ的一般过程

TRIZ解决问题的一般过程被划分为四个步骤，如图所示：

（1）分析

分析是TRIZ的工具之一，是解决问题的一个重要阶段。功能分析的目

的是从完成功能的角度而不是从技术的角度分析系统、子系统、部件。理想解是

采用与技术及实现无关的语言对需要创新的原因进行描述，创新的重要进展往往

在该阶段对问题深入的理解所取得。确认哪些使系统不能处于理想化的元件是使

创新成功的关键。设计过程中从一起点向理想解过渡的过程称为理想化过程。可

用资源分析是要确定可用物品、能源、信息、功能等。这些可用资源与系统中的

某些元件组合将改善系统的性能。冲突区域的确定是要理解出现冲突的原因。区

域既可指时间，又可指空间。假如在分析阶段问题的解已经找到，可以移到实现

阶段。假如问题的解还没有找到，而该问题的解需要最大限度的创新，则基于知

识的三种工具：原理、预测、效应等都可采用。

（2）原理

原理是获得冲突解的方法。有技术与物理两种冲突解决原理。TRIZ引

导设计者挑选能解决特定冲突的原理，其前提是要按标准参数确定冲突。有40

条原理。

（3）预测

预测又称为技术预报。TRIZ确定了8种技术系统进化的模式。当模式确

定后，系统、子系统及部件的设计应向高一级的方向发展。

（4）效应

效应指应用本领域，特别是其他领域的有关定律解决设计中的问题。如

采用数学、化学、生物等领域中的原理，解决设计中的创新问题。

（5）评价

该阶段将所求出的解与理想解进行比较,确信所作的改进不仅满足了技

术需求而且推进了技术创新。TRIZ中的特性传递( feature transfer)法可用于

将多个解进行组合以改进系统的品质。

1

分割

2

抽取

1

1

1

事先防范

等势

2减少有害作用

1

3变害为利

3

1

的时间

2

多孔材料

颜色改变

2