二、TRIZ理论

（一）阿奇舒勒和TRIZ理论

根里奇·阿奇舒勒，1926年10月15日出生于苏联的塔什罕干市，自幼喜欢发明，14岁就获得首个专利（水下呼吸器），15岁时制作了装有喷气发动机的船。1944年2月，刚读完大学一年级的阿奇舒勒自愿投军，并在里海小型舰队从事发明检验工作。1946年，阿奇舒勒开始了“发明构思方案理论”的研究工作。在对不同工程领域的大量发明专利进行研究、整理的过程中，他发现技术系统的发明是有规律的，形成了初步的TRIZ理论（也作萃思理论）。

1956年，他在《心理学问题》杂志发表了《发明创造心理学》一文，轰动了苏联的科技界，为发明创造开辟了新的天地。1961年，阿奇舒勒出版了《怎样学会发明创造》，经过研究，阿奇舒勒发现有15 000对技术矛盾可以通过运用基本原理而相对容易地解决。之后，在阿奇舒勒领导下，由苏联的研究机构、大学和企业组成的TRIZ研究团队，分析了近250万份高水平的发明专利，总结了各种技术进化的规律和解决各种技术矛盾、物理矛盾的创新发明原理，建立了一套解决技术问题，实现发明创新的各种算法组成的综合理论体系，综合了多领域、多学科的知识后，形成了TRIZ理论体系，意译为发明问题的解决理论。

（二）应用TRIZ理论解决问题

应用TRIZ理论解决问题主要经过“发现真实问题—转换TRIZ问题—寻找TRIZ解法—构建解决方案”4个阶段，其中每个阶段都包含大量的创新工具，本书选取部分创新工具，用来分析各种简易的工程系统模型。

在“发现真实问题”阶段，我们选用了六个工具，“功能分析”旨在分析系统每个组件的相互关系与功能，以确定每个组件的优缺点和性价比。“缺点列表”则是从“功能分析”延伸出来的技术系统直观的缺点描述。通过“因果链分析”可以向上回溯出造成这些缺点的根本原因。“进化趋势分析”则是根据技术系统进化法则，找到技术系统对应缺陷的方法。“裁剪”可以理解成减法，去除技术系统的部分组件，由其他组件完成被去除组件的功能。“特性传递”则是加法，将其他技术系统优势的功能和组件传递到待改进的技术系统上，用以增加技术系统的性能和功能。

在“转换TRIZ问题”和“寻找TRIZ解法”阶段，我们所做的其实是将上一阶段找到的特殊问题，转换为TRIZ的一般问题，并找到TRIZ对应此类问题的标准解法。在本书中，我们遇到的一般问题主要包括三种，第一种是技术矛盾，技术矛盾是指当我们为了满足某个需求，让系统的某个工程参数得到改善的同时，使另一个工程参数恶化了，这个矛盾被称作技术矛盾，技术矛盾一般使用矛盾矩阵来找到对应的发明原理来寻求解决。第二种是物理矛盾，物理矛盾是指当两个不同的需求，使一个工程参数需要发生完全不同的两种变化，就称为物理矛盾，物理矛盾一般运用分离原理和工程参数对应的发明原理来寻求解决。第三种是问题的矛盾不明确，可通过发现问题的物-场模型类型，找到对应的一般解和标准解，获取解决问题的解法。

在“构建解决方案”阶段，我们需要将上一阶段找到的标准解法，根据实际情况，再进行特殊化，将解法与实际问题、使用者的经验和知识等有机结合后，构建为一个解决方案。

有三点需要特别注意：

第一，TRIZ的分析过程不仅适用于改造各种工程系统，还适用于创造出各种工程系统，在功能分析阶段，我们将需要创造的工程系统设定为X，将X系统与环境中的超系统组件，进行X系统预期的相互关系和功能的分析，就可以判断出X系统的基本功能，再根据系统完备性法则，设计出X系统的动力、传输、控制和执行装置，即可完成X系统原型的制作。

第二，创新的过程，并不是简单的线性关系，在分析问题遇到困难或无法得到解题思路时，需要及时倒挡，检查之前的分析是否出现错误或遗漏，及时更正并从出错处重新分析，这样获得解决方案的概率会获得极大提升。如果仍不能获得解决方案，可以尝试重新定义问题，并再次分析。

第三，在同一个技术系统的分析里，这些创新工具并不需要全部使用，选取部分工具，以最简单的方式获取尽可能多的解决方案，才是同学们在分析过程中应该做的。多种解决方案有助于培养学生的思维能力。最后，同学们可以通过对工程系统模型进行改造和测试的方式对方案的可行性进行验证。