最新TRIZ理论主要内容(五篇)

TRIZ理论主要内容篇一

[摘要] triz由一位俄国学者阿利赫舒列尔及他的同事于1946年最先提出，最初是从二十万份专利中取出符合要求的四万份作为各种发明问题的最有效的解。他们从这些最有效的解中抽象出了triz解决发明问题的基本方法，这些方法又可以普遍的适用于新出现的发明问题，协助人们获得这些发明问题的最有效的解。

[关键词]triz创造

一．引言

目前中国制造业仍处于世界制造业产业链的中下游，其国际地位只体现在总数量上，而在质量上与发达国家仍存在一定的差距。产品附加值低，特别是具有自主知识产权的产品比重较小，自主创新能力不强。创新是企业具有不断开发新产品和开拓市能力的体现。创新是一个国家国民经济发展的基础，是体现综合国力的重要因素，推动着社会变革、发展和进步。

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—triz，它是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学。其核心思想：（1）无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式；（2）各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；（3）技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能（目标）。triz是一套以人为导向的知识系统之系统化创新问题解决方法，它理论中的创造性思维方法一方面能够有效地打破我们的思维定势，扩展我们的创新思维能力，同时又提供了科学的问题分析方法，保证我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。

二triz的起源

triz的研究始于1946年，创始人为前苏联海军工程师、发明家根里奇·阿奇舒勒。在苏联里海海军专利事务局处理专利事务的数年中，阿奇舒勒发现仅仅从心理学角度并不能很好地揭示发明创造的客观规律，他逐渐认识到发明的实质就是技术系统发生根本性变化，因此他将注意力转移到对高水平发明专利的分析研究上，其主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则，并将之归纳总结，形成能指导技术创新、管理创新的理论方法体系。

阿奇舒勒从来自于世界各地的20多万项专利中挑选了4万份发明专利开始进行严格的分析、筛选与统计，并多个学科领域的科学原理、法则相结合。这一高难度、费时费力的艰苦工作奠定了triz的理论基础，也为日后将要开发的各种问题解决工具奠定了基础。自此，人们有了一种世界级的创新方法学——triz。triz与试错法、头脑风暴法以及其它的由前两种方法演变得到的各种创新技法有着本质上的区别。triz成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，而不是逃避矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得理想化的最终结果，而不是采取折衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程，而不再是随机的行为。triz是创新方法学，有着成套的创新思维、方法和解题工具，不是一招一式的相对简单的创新技法。

创新不再仅仅依赖试错了！这是人类创新史上的一个重大突破。运用triz理论，可大大加快人们发明创造的进程而且能得到高质量的创新产品。triz告

诉我们，任何领域的产品改进、技术的变革与创新，都像生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来发展趋势。

三 triz的发展

首先，triz的发展方向：triz是在前苏联计划经济体制下形成的，企业间很难存在竞争，但是今天的企业不得不面临残酷激烈的竞争。传统triz对于那些急于学习创新性方法的企业工程师来说，显得过于庞杂。另外，传统triz还存在一些缺陷，如目前triz知识库中还没有当前十分风行的信息技术和生物技术的成果。因此，为了适应现代产品设计的需要，triz不得不面临自身现代化的建设问题，这是当前国际上triz研究的重点一。

其次，triz自身的完善：triz有4个发展方向：（1）技术起源和技术演化理论；（2）克服心理惯性的技术；（3）分析、明确描述和解决发明问题的技术；

（4）指导建立技术功能和特定设计方法、技术和自然知识之间的关系。

再次，triz与其它方法的集成：triz主要是解决设计中如何做的问题，对设计中做什么的问题未能给出合适的工具。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冲突，冲突发现的过程也是通过对问题的定性描述来实现的。因此，如何将triz与其他设计方法相结合，以弥补triz的不足，已经成为设计领域的重要研究方向。

四关于triz的几种发展模式

1、iii（ideation international inc)模式

来自于前苏联的triz学校的专家们认为, triz的许多方法分支太多,也过于复杂,因此必须提供一些方法和过程作为分析这些问题方法的统一入口。

根据有害和有用影响的区分，手工绘出问题中各部分因果关系网络图，利用软件工具对图中每一个节点能够自动列出问题的看法或者解决方法意见。每一个看法为使用者推荐了合适的传统triz工具。iii模式还开发了“创新环境调查问卷”以及预期失效判定和演变指导。iii模式的主要不足是得出的看法通常是节点的 3~4倍，对于复杂问题有时会显得非常冗长。

2、2、imc模式。

imc公司是由前苏联人工智能和triz专家tsourilov博士移民到美国后创建的。为了解决具有技术和物理矛盾的“困难”工程问题，imc努力将解决矛盾的创新原则、分隔原则、效果库等知识库工具集成为软件techoptimizer。由于引入了相应的现代软件开发和人工智能技术，该软件具有容易使用与界面友好的特点。该软件分为2个集合，包括5个模块。集合1：原则模块、预测模块、效果模块；集合2：techoptimizer模块、特征转换模块。原则模块负责从知识库给出类似的例子消除矛盾，效果模块允许从专利数据库获取类似的物理、化学和地理成果，而预测模块则是参照其演化趋势数据库中的 22个演化趋势和200多个分模式对问题得出未来的解决方法。集合2个模块则负责对问题进行分析，使问题清晰化。

3、sit/usit模式

sit（systematic inventive thinking）模式原由移民到以色列的triz专家filkosky在1980年左右创立，目的是简化triz以便使其被更多人接受。1995年福特公司sickafus博士将sit模式进行结构化形成usit（unified strctured inventive thinking）模式，该模式能帮助公司工程师短时间内(3天培训期)接受和掌握triz，为实际问题在概念产生阶段快速地产生多种解决方法)，usit

将triz设计过程分为3 个阶段：问题定义、问题分析和概念产生，它将解决方法概念的产生简化为只有4种技术（属性维度化、对象复数化、功能分布法和功能变换法），而不需要采用知识库或计算机软件。但usit解决问题的好坏依赖于问题解决人员知识的广度和深度。

4、rli（renaissanoe leedership instiute）模式

该模式是由rli公司的分支机构leonadnda vinci研究院的一些专家开发的。rli模式对triz的贡献主要体现在：（1）针对triz的复杂性，开发了8个解决问题的算法；（2）针对物质场分析工具存在的缺陷，提出运用三元代替物质场的三元分析法（triad analysis）,并其结合到所开发的8个发明算法中。

五． triz的基本理论

triz意译为发明问题的解决理论。triz理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。它不是采取折衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程，而不再是随机的行为。实践证明，运用triz理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。

六．利用triz解决问题的过程

triz方法论的主要思想是,对于一个具体问题,无法直接找到对应解,那么,先将此问题转换并表达为一个triz的问题,然后利用triz体系中的理论和工具方法得到triz的通用解,最后将triz通用解转化为具体问题的解,并在实际问题中加以实现,最终获得问题的解决。应用triz解决问题的一般流程如图1所示。首先要对一个实际问题进行仔细的分析并加以定义;然后根据triz提供的方法,将所需解决的实际问题归纳为一个类似的triz标准问题模型;接着,针对不同的标准解决方案模型,应用triz已总结归纳出的类似是标准解决方法,找到对应的triz标准解决方案模型;最后,把这些类似的解决方案模型,应用到具体的问题

之中,演绎得到问题的最终解决方法。

【参考文献】

1.王树才，吴晓机械创新设计

2．

TRIZ理论主要内容篇二

triz理论内容及发展 ***359陈科仲

一、什么是triz理论？它又如何有着如此大的神奇威力？

triz是发明题目的解决理论，其拼写是由俄语含义的单词首字母组成，在欧美国家也可缩写为tips（theory of inventive problem solving：创新式解决题目的理论）。其研究始于1946年，原苏联的大学、研究所和企业所组成的数百人的研究组织分析研究了世界近250万件发明专利，综合多个学科领域的原理、法则形成了triz理论体系。其主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术困难过程中所遵循的科学原理和法则。并将之回纳总结，形成能指导实际新产品开发的理论方法体系。运用这一理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。

任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系同一样，都存在产生、生长、成熟、朽迈、灭亡的过程，是有规律可循的。人们假如把握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能猜测产品的未来发展趋势。发明题目解决理论triz通过分析人类已有技术创新成果———高水平发明专利，总结出技术系统发展进化的客观规律，并形成指导人们进行发明创新、解决工程题目的系统化的方法学体系。

二、triz的诞生与理论体系的主要内容

1、有关genrich altshuller

triz之父——genrich altshuller（根里奇"阿奇舒勒）于1926年10月出生于前苏联北部城市塔什干（tashkent，今乌兹别克共和国首都）。

由于卓越的发明才能，阿奇舒勒进进了海军的专利评审机构进行专利的评审工作。就是在这一工作期间，在研究了成千上万项发明专利后，他于1946年总结出了发明背后所隐躲的规律，由此为triz理论的建立打下了基础。为了检验自己的理论，他做出了很多项军事发明，其中一项排雷装置使他获得了前苏联发明竞赛的一等奖。

阿奇舒勒于1956年发表了第一篇有关triz理论的论文，1961年出版了第一本有关triz理论的著作《怎样学会发明创造》。他于1970年一手创办的一所进行triz理论的研究和推广的学校后来培养了很多triz应用方面的专家。从1985年开始，早期的triz专家中的一部分移居到欧美等国，从而促进了triz在全世界范围内的传播。1989年，阿奇舒勒集合了当时世界上数十位triz专家，在彼得罗扎沃茨克（petrozavodsk）建立了国际triz协会，阿奇舒勒担任首届主席。国际triz协会从建立至今一直是triz理论最权威的学术研究机构，目前它在全球10多个国家和地区拥有30余个成员组织，共拥有数千名triz专家。

2、triz理论——创新的科学

altshuller在大量专利分析的基础上，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾的创新原理和法则，构建了triz理论。可以说triz理论是人类已有科技知识与创新思维规律、方法的完美结合。它是对人类创新活动规律和原理更深进和系统的揭示，为更好的创新提供了坚实的理论和方法基础，是熟悉和推动人类创新活动的一个突破性成果。

3、triz理论核心思想和基本特征

现代triz理论的核心思想主要体现在三个方面。首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。其次，各种技术困难、冲

突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。

4、triz理论主要内容

创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现题目和创造性地解决题目的过程，triz理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现题目和解决题目提供了系统的理论和方法工具。

现代triz理论体系主要包括以下几个方面的内容：

1.创新思维方法与题目分析方法

triz理论中提供了如何系统分析题目的科学方法，如多屏幕法等；而对于复杂题目的分析，则包含了科学的题目分析建模方法——物-场分析法，它可以帮助快速确认核心题目，发现根本矛盾所在。

2.技术系统进化法则

针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上triz理论总结提炼出八个基本进化法则。利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并猜测未来发展趋势，开发富有竞争力的新产品。

3.技术矛盾解决原理

不同的发明创造往往遵循共同的规律。triz理论将这些共同的规律回纳成40个创新原理，针对具体的技术矛盾，可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。

4.创新题目标准解法

针对具体题目的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。

5.发明题目解决算法ariz

主要针对题目情境复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对初始题目进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，实现对题目的逐步深进分析，题目转化，直至题目的解决。

6.基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库

基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。

三、triz 的发展和方法描述

triz 的发展经历了3个阶段。第一阶段称为古典时期 1946～1980，在这个时期，建立了triz 的概念基础，虽开发了很多概念和方法，但没有集成；虽积累了大量的工程知识，但由于这些知识用描述的方式表达，因此只适合手工使用 triz。第二阶段起源于boriszlotin和allazusman在kishinev创办的一所triz技术学校，称为kishinev时期。这所学校的目标是集成triz的方法、工具和积累知识，并用计算机化的方法表示triz。

第三阶段开始于1992 年，由于ideation公司要调整和开发triz使之应用于美国工程研究，故称为 ideation 时期。这项技术已从分析发明创造题目发展到开发基于it 知识驱动方法，现已将进进发明工程阶段。可以预见，这种发明工程将增强解决题目的技能和提供集成的系统分析方法，直至模拟创造。triz理论在我国已开始得到学术界的重视。

1、triz工具及方法的描述

该图不仅描述了各种工具之间的关系,也描述了产品创新中的题目。应用triz的第一步是对给定的题目进行分析；假如发现存在冲突，则应用原理往解决；假如题目明确，但不知道如何解决，则应用效应往解决；第三种选择是对待创新的技术系统进行进化过程的猜测。之后是评价。最后是实现。

“分析题目”这个方框描述了以下几个步骤:

(1)分析理想解ifr。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题目深进的理解所取得。确认哪些使系统不能处于理想化的元件是创新成功的关键。设计过程中从一出发点向理想解过渡的过程称为理想化过程。

(2)功能特性分析和裁剪。为了使题目解决过程更轻易，题目或设计都被描述成功能，技术系统的主要目的就是满足一种或多种功能。其结果就是技术系统满足所要求的功能的形式。裁剪技术系统是创新的最高级形式之一。技术系统由用于执行不同功能的元件所组成，创新设计就是在最低花费下确保可靠的功能。假如往掉某个元件，就应当有另一个元件来满足裁掉元件所执行的功能。

(3)确定题目的冲突区域。冲突区域的确定是要理解出现冲突的区域。区域既可指时间，又可指空间。假如在分析阶段题目的解已经找到，可以移到实现阶段。确定题目的区域是ariz算法的主要因素，对于初学者，可以对研究题目提出下列题目：“谁有题目？题目象什么？什么时候发生？一直吗？在那种情形下？在哪儿发生？为什么发生？怎样发生？”这一连串的“谁、什么、时间、地点、为什么、怎样”通常被称做 5w1h ,它将引导你找到冲突区域。

triz是从研究一个假设开始，即存在着一个创新的通用原则，他们是先进创新技术的基础，假如这些原则能够得到识别或整理，这可使人们把握更有预见性的创新过程。这项研究分几个阶段进行了50年，考察了近200万个专利，根据他们的创新程度进行分类和分析以进行寻找创新原则。这研究的三项主要发现是：

1）类似的题目和解决方案在不同的行业和学科不断重复。

2）技术进化的形式在不同的行业和学科不断重复。

3）创新用到了在其他领域开发出来的研究成果。

在运用于triz时，所有上述三个发现都被用于产生和改进产品、服务和系统。

2、发展方向

从triz近50年的发展历史看，triz的发展是建立在工程而不是心理学的基础上以可以和大多数其他发明题目的解决方法结合使用。目前triz的研究重点是加强triz的基础研究，以及如何开发和集成各种有关triz的软件工具。

1）triz 理论是前人知识的总结，如何进一步把它完善，使其逐步从“婴儿期”向“成长期”、“成熟期”进化成为各界关注的焦点和研究的主要内容之一。例如，提出‘物质-场’模型新的适应性更强的符号系统，以便实现多功能产品的创新设计；进一步完善解决技术冲突的39个标准参数、40条解决原理和冲突矩阵，以实现更广范围内的复杂产品创新设计。

2)如何公道有效地推广应用triz理论解决技术冲突和矛盾，使其受益面更广。例如，建立面向功能部

件的创新设计技术集等，以推动我国功能部件快速发展。

3)triz理论的进一步软件化，并且开发出有针对性的、适合特殊领域、满足特殊用途的系列化软件系统。例如面向汽车开发领域，开发出有利于进步我国汽车产品自主创新能力的软件系统。

4)进一步拓展triz理论的内涵，尤其是把信息技术、生命科学、社会科学等方面的原理和方法纳进triz 理论中。

5)将triz理论与其他一些新技术有机集成，从而发挥更大的作用。

tri理论今后的发展趋势主要集中在tri理论本身的完善和进一步拓展新的研究分支两个方面。

(1)triz自身的完善。固然triz 经过了50多年的发展，作为一种技术本身，它目前仍处于“婴儿”期，还远未达到纯粹科学的水平，称之为“方法学”是合适的。也正如james kowalick(1990)指出的，“triz固然对于西方国家比较新，但它已经是一个欠发展且应用了50多年的旧系统，处在s曲线的成熟位置”，应该有一个新的突破性的方法来取代triz方法的全部或部分。从triz的发展历史来看，它是在前苏联计划经济体制的社会环境下形成的，计划经济下企业间很难存在竞争，但是对于今天的企业，随着经济的全球化和新经济的崛起，企业不得不面临更为残酷激烈的竞争。传统triz对于那些急功学习创新性方法并展开应用的企业工程师来说，显得过于庞杂。另外，传统triz还存在一些没有完全解决的地方或缺陷，如目前triz知识库中还没有当前十分风行的信息技术和生物技术的成果。因此，为了适应现代产品设计的需要，triz不得不面临自身现代化的建设题目，这是当前国际上triz研究的重点之一。

triz的完善有4个明确的发展方向: ①技术起源和技术演化理论；②克服心理惯性的技术；③分析、明确描述和解决发明题目的技术； ④指导建立技术功能和特定设计方法、技术和自然知识之间的关系。

(2)triz与其他方法的集成。triz主要是解决设计中如何做的题目，对设计中做什么的题目未能给出合适的工具。大量的实例表明，triz的出发点是借助于经验发现设计中的冲突，冲突发现的过程也是通过对题目的定性描述来实现的。因此，如何将triz与其他设计方法相结合，以弥triz的不足，已经成为设计领域的重要研究方向。

triz理论主要是解决设计中如何做的题目how，对设计中做什么的题目what未能给出合适的工具。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冲突，冲突发现的过程也是通过对题目的定性描述来完成的。其他的设计理论，特别是qfd(quality function deployment 质量功能布置)恰恰能解决做什么的题目。所以,将两者有机地结合，发挥各自的上风，将更有助于产品创新。triz与qfd都未给出具体的参数设计方法，稳健设计则特别适合于具体设计阶段的参数设计。将triz、qfd和稳健设计集成，能形成从产品定义、概念设计到具体设计的强有力支持工具。因此三者的有机集成已经成为设计领域的重要研究方向。

TRIZ理论主要内容篇三

问题描述：某企业需要生产大量的、各种形状的玻璃板。首先，工人们将玻璃板切成长方形，然后根据客户要求，加工成一定的形状。然而，在加工过程中，容易出现玻璃破碎现象，因为

薄板玻璃受力时很容易断裂，而且玻璃的厚度是客户订单上要求的，不能更改。

请大家从自身认识的角度讨论一下看看怎么解决这个问题！

然后我把用triz理论解决问题的过程简单给大家介绍一下！当然，实际遇到的问题可能比这个复杂得多！

那么应用triz如何来解决这个问题呢?

第1步：确定技术参数

现在存在的问题是：薄板玻璃在加工过程中受力的作用，由于薄板玻璃无法承受该力的作用而发生破碎，这是欲改善的特性。

对应到通用技术参数，选择“32可制造性”，以此作为改善的参数。为了避免发生玻璃破碎的现象，工人们在加工过程中必须要非常小心。因此，在薄板玻璃加工过程中，对薄板玻璃的加工操作就要进行严格的控制，保证玻璃受力不超过极限，这就是被恶化的特性。对应到通用技术参数中选择“33操作流程的方便性”，以此作为

被恶化的参数。

第2步：查找trlz矛盾矩阵

欲改善的参数：32可制造性。

被恶化的参数：33操作流程的方便性。

查找triz矛盾矩阵，从矩阵表查找32和33对应的方格，得到方格中推荐的发明原理序号共4个，分别是：2，5，13，16。与前面发明原理序号对应，得到这4条发明原理依次是：

2一抽取。

5一组合合并。

13-反向作用。

16一未达到或过度的作用。c, ^(q1 k: x' n1 o$ d9 ~& [$ y

第3步：发明原理的分析

2一抽取。此原理体现在2个方面：1)将物体中“负面”的部分或特性抽取出来；

2)只从物体中抽取必要的部分或特性。此原理对问题的彻底解决贡献有限。

5一组合合并。此原理体现在2个方面：1)合并空间上的同类或相邻的物体或操作；2)合并时间上的同类或相邻的物体或操作。

此原理对问题的彻底解决贡献最大。

13一反向作用。此原理体现在3个方面：1)颠倒过去解决问题的方法；2)使物体的活动部分改变为固定的，让固定的部分变为活动的；3)翻转物体(或过程)。此原理对问题的彻底解决贡献有限。

16一未达到或过度的作用。主要体现在现有的方法难以完成对象的100％，可用同样的方法完成“稍少”或“稍多”一点，使问题简化。此原理对问题的彻底解决贡献有限。

第4步：发明原理应用,综合以上4条发明原理的分析，组合合并是最具有价值的发明原理。

解决方案：将多层薄板玻璃叠放在一起，从而形成一叠玻璃，而且事先在每层玻璃面上洒一层水或涂一层油，以保证堆叠后的玻璃间

可以形成相当强的粘附力。一叠玻璃的强度会远大于单层玻璃的强度，在加工中就可以承受较大的力的作用，从而改善了薄板玻璃的可制造性。当加工完成后，再分开每层玻璃，从而获得了客户要求的产品。

恩，这种方法可行，但如果单纯几块玻璃叠加的话，你无法保证玻璃不发生滑动，所以，还得采用一些其他的手段！叠加在一块是核心！论坛里高手如云，这种小例子，献丑了！

是往里面添加一些东西，但是只要用水就可以，大家可以做一下实验，两块玻璃中间有水，我们是比较难分开的，这也是玻璃运输的一种方法！要强调的有几点：

1、对于我们的解题方式，没有规律可循，想到了就是想到了，想不到就是想不到

2、解题的步骤没有过程，复制性差；

3、如果转换成相对复杂的问题，我们如何解决？

这些就是triz理论能解决的问题的一部分！

矛盾矩阵是triz理论中的一个工具，通过对大量专利技术的总结研究，归纳出39中常用的技术参数，将这39个技术参数作为坐标，横坐标是技术系统的该

表引起有利变化的参数，纵坐标是恶化的参数！找到二者的焦点后，会对应解决这类矛盾常用的原理……大体是这样！

目前是有计算机辅助创新软件的，但是做不到自动推理的级别！因为创新毕竟是人脑的一个思维活动，计算机只能按照triz理论来引导你进行下一步的动作，却无法自动推理！

其实很好懂，就是总结专利技术的发展规律得出来的一些套路。然后后人想搞创新，可以先从这些套路找矛盾点，解决一个矛盾就是前进一步，然后进入下一个矛盾点。triz理论指出路，但是路上面的河流和山要自己去翻！

triz本身是一种理论，教给你如何突破惯性思维，发现问题，解决问题，预测产品未来！

triz理论概况

triz理论可以成功地揭示创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。运用triz理论能够突破思维障碍，打破思维定势，最主要的是可加速和规范创新的进程。它能够帮助我们系统地分析问题，快速发现问题本质或者矛盾，并能够准确确定问题探索方向。

triz解决发明问题的基本思路是：(1)定义和描述具体问题，根据所选定的triz工具或者工具组合，将具体问题标准化；(2)将标准化的具体问题抽象化；(3)寻找抽象化问题的解决方案，(4)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。triz工具包含：(1)40个创新原理和技术矛盾解决矩阵；(2)发明问题解决算法，(3)发明问题标准解法和物——场分析法，(4)s曲线和技术系统进化法则；(5)最终理想解，(6)侏儒模型建模。(7)物理效应和现象、几何和化学效应数据库。

而triz现今已被认为是解决问题的科学方法论，即研究和应用解决问题所遵循的客观规律的方法。这些方法中是否有最基本的原理？我相信很多人在学习triz的时候会问这个问题。其实从triz的目标，或triz这种方法学的历史使命看，它是要发现解决问题的规律，并成功应用规律。而人类的发展的每一天都遇到无数的问题，解决问题成了人们的日常生活，解决问题的规律肯定古已有之并已经沿用了几千几万年，这些本源的规律相信我们今天依然在应用，也永不过时，就像上述的物理定律一样。通过我的思考和感悟，发现了几个解决问题的本源的原理，相信大家将其铭刻在心，在任何问题中用这些原理去考虑，肯定会有些收获。

说了很多废话，言归正传，本人发现的这几个规律是：分类，分层，分步，关联。当然这远远不够。但目前我发现的就这么多。

大家看了肯定笑了，哈哈，以为是什么呢！老生常谈，没有新意。都是常用的东西。不说我也知道。没错。鄙人认为真正的规律肯定是没有新意的。这些规律早就存在着，并为大家早已熟悉，就像树上掉下的苹果，就像破了底的鸡蛋可以站立一样为大家所熟悉。您可能问了，那你干嘛还要将它们提出来呢？因为我认为很多人忽视了这些最常用的规律。而将这些已知的、常用的、同时也是被忽视的规律从尘封中提出来，拍掉灰尘和蜘蛛网，呈现给大家，我认为这是每个研究triz规律，研究解决问题规律的人应该做的事。

相信很多人下一个问题是：这几个（目前是四个）所谓规律真的那么本源吗？有何特殊之处？

那么我来一一解释，不管您同意与否，希望对您有所帮助，如果大家都来思考这个问题，我这篇文章的目的也就达到了。

首先，说一下分类、分层和分步。这三个规律其实是在解决一件事情，就是以层次的观念处理问题。分类是从宽度、分层是从深度、分步是从时间上处理问题。我们常说，眉毛胡子一把抓，试想眉毛和胡子距离远，长短不一，粗细不一，真要一把抓还真没法抓。所以很多事情都是因为同一待遇造成的。当然，同一待遇是有原因的，就是图省事，图省钱。这就是一个矛盾。但是规律在这里，谁也避不过，为了解决问题，就必须分层次、分类别、分步骤的区别待遇。因此我们看到，分层、分类、分步就像窗户一样，按照这个思路办事，就是按照规律办事，就能办成事。

再说关联。哲学上讲，事物是普遍联系的。这还真不是空话。当大家遇到问题时，请默念这句话，相信会有所启迪。我们讲本体论是时候讲到事物间的联系，那其实只是一种关联。我们讲蝴蝶效应感觉很玄，那也只是一种关联。关联无处不在无时不在，其重要性相信不需要我在此废话了。直到目前我写专利，有个心得就是：除了把主要的构成要素说清楚（说清楚的过程中要应用分层、分类、分步的规律）外，最重要的就是说清这些要素的相互关系，即关联。如果是机械类的，要说清组件之间的连接关系；如果是电子类的，就说清模块间的连接关系；如果是系统，就说清各个功能单元间的联系（当然说这些联系的时候，也要应用分层、分类、分步的规律；特别是方法类专利，一定要用分步的方法说明哪个在先，哪个在后）。

总之，世间万物至少脱不了上述的四个规律。那么可能您会问，既然分类、分层、分步都是解决的以层次的观念处理问题这一件事情，为何要分成3个规律来说呢？因为triz还有个特点是实用性，我觉得这是triz的精髓之一。只说“以层次的观念处理问题”是很抽象的，而这些本源的规律应该是具体的可操作的。于是大家看到我总结的所谓“本源的规律”的两个特点是：1.足够本源，适应于万事万物；2.足够实用，让任何有常识的人看了就能用。写出这些随想的目的，正如本文一直强调的，不是设立一种标准，而是希望越来越多的人开始考虑创新的规律，挖掘真正的规律，并且勇于说出来。我是个实用主义者，我希望自己的文字没有浪费大家的时间，我也欢迎大家的批评。我相信大家的批评和讨论是对于研究和应用triz规律的有力推动。姑且也将这些不成熟的想法归于triz之中吧。希望triz真的如其原来的意义：发明问题解决理论。

TRIZ理论主要内容篇四

关于triz理论

黎志强 10机电5班 1010100710

（湖北工业大学，武汉430068；）

[摘要] 21世纪产品竞争日益激烈，重视创新设计是增加机械产品竞争力的根本途径。传统的创新设计方法是利用头脑风暴法或试错法，但这些方法可视为设计人员的艺术创作，创新的程度与成败主要取决于设计者的灵感和经验，当问题的解决方案超出了一个人的经验和技术领域时，头脑风暴法和试错法往往显得无能为力。起源于前苏联的发明问题解决理论—triz理论是指导创新活动的重要理论之一，它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生个具有创造性的新概念，实现产品的快速创新。21世纪产品竞争日益激烈，重视创新设计是增加机械产品竞争力的根本途径。传统的创新设计方法是利用头脑风暴法或试错法，但这些方法可视为设计人员的艺术创作，创新的程度与成败主要取决于设计者的灵感和经验，当问题的解决方案超出了一个人的经验和技术领域时，头脑风暴法和试错法往往显得无能为力。起源于前苏联的发明问题解决理论—triz理论是指导创新活动的重要理论之一，它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生个具有创造性的新概念，实现产品的快速创新。

[关键词] triz理论；创新设计；冲突解决原理

[中图分类号][文献标识码]：文章编号：

1triz 理论

triz是俄文“发明问题解决理论”的俄文简称。该理论是前苏联g..ler及其领导的一批研究人员，在分析研究世界各国250万件专利的基础上，提炼出的一套解决复杂技术问题的系统方法。主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则triz理论是基于知识、面向人的发明问题解决系统化方法学，且适用于各行业。1.1 triz理论的主要内容

triz理论是由解决技术问题和实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理沦体系，其主要内容包括：技术系统进化法则、40个发明创造原理，39项技术特性、冲突矩阵、物质一场分析、76个发明问题标准解决方法、发明问题解决算法(ariz)以及工程效应知识库等。1.2 冲突解决原理

(1)冲突的定义

无论是新产品设计还是已有产品的改进，设计人员在设计过程中首先要保证或提

高产品的某些性能，但这种提高往往会影响

到产品其它的内部性能。如果这些影响是负面的，则设计出现了冲突。

triz理论认为，产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突而产生新的有竞争力的解，没有克服冲突的解并不是创新设计。冲突的种类很多，与产品创新相关的冲突分为3类，即物理冲突、技术冲突及管理冲突。

(2)技术冲突及其解决原理

技术冲突是指传统设计中的折中，即由于系统本身某一部份的影响，所需的状态不能实现，技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之问的矛盾。例如斜拉桥，希望提高桥的承重重量，但重量太大可能超过桥的强度范围，降低桥的安全性。

altshuller通过对250万件专利的详细研究，提出用39个技术特性来描述冲突。在解决实际冲突时，把组成冲突的两个内部性能用39个标准的技术特性进行表示，即把实际工程冲突转化为一般的或标准的技术冲突(具体技术特性见参考文献3)在此基础上，altshuler又给出了40个发明创造原

理，实践证明这些原理对于指导设计人员的发明创造具有重要作用。

通过多年的研究、分析和比较，altshuller将39个标准的技术特性与40条发明创造原理建立了对应关系。提出了合理选用发明原理的重要工具— 冲突解决矩阵。

冲突解决矩阵为40行40列的一个矩阵，其中第1行和第1列为顺序排列的39个描述冲突的技术特性序号；其余39行和39列形成一个矩阵，其元素为数字或为空，这些数字表示40条发明原理中推荐采用的原理序号。矩阵中行描述的技术特性为冲突中恶化的一方。列代表改善的一方。

(3)物理冲突及其解决原理

物理冲突是指系统同一部分或参数提出完全相反的要求。即对一个系统同时提出相反的要求就出现了物理矛盾。例如钢笔的笔尖应很细以便画出细线，但细笔尖易划破纸。

物理冲突的解决方法一直是triz的研究重点，altshuller，glazunov，savransky曾提出了多种解决方法。现在triz理论在总结上述研究方法的基础上，提出4种分离原理来解决物理冲突，即:空间分离、时间分离、基于条件的分离、和整体和部分的分离。

英国bath大学的mann通过研究提出，解决物理冲突的分离原理和解决技术冲突的发明原理之间存在关系，对于一条分离原理，可以有多条发明原理与之对应。

只要能确定物理冲突及分离原理的类型，40条发明原理及发明原理的工程实例可帮助设计人员尽快确定新的设计概念。

(4)冲突分析和解决的一般过程

altshuller所提出的triz理论采用科学的思维方式，即采用一系列的工具，先将特定的问题抽象成为标准的或一般的问题，然后采用标准的方法解决，最后得到特定的解。

triz解决设计问题的一般过程如图：

2triz的发展

其次，triz自身的完善：triz有4个发展方向：（1）技术起源和技术演化理论；（2）克服心理惯性的技术；（3）分析、明确描述和解决发明问题的技术；（4）指导建立技术功能和特定设计方法、技术和自然知识之间的关系。

3triz理论在中国

triz理论引入中国尽管时间很短，但它已经逐渐得到国内诸多科研结构、公司和专家的重视，在以triz理论为核心的创新方法与技术研究应用方面，走在前列的是我国的亿维讯科技有限公司。该公司是一家从事计算机辅助创新技术及技术咨询的高新技术企业，他们的创新技术研究水平目前已

经处于世界前列。他们将创新技术研发中心设在世界创新技术理论和应用研究的发源地——白俄罗斯的明斯克，那里有数百名创新技术理论专家，是当今创新技术研究的领跑者；在中国则设有行业创新技术研发中，着力于创新技术在以中国为中心的工程技术领域的应用和推广。他们提供的一套完整的计算机辅助创新解决方案，正在国内诸多科研院所和大型企业研究机构发挥作用，为快速提升我们创新技术水平提供技术上的支持。4结束语

我国机械制造业普遍存在产品落后、技术创新能力不足、市场低迷等情况，关键在于企业缺乏快速响应市场的新产品开发及制造技术创新的机制和能力。特别是我国广大的中小型企业新产品更新开发能力差、资金匮乏，迫切需要获得新产品具体开发技术的支持。而thiz理论和基于triz理论的计算机辅助创新技术的研究和应用，以其良好的可操作性、系统性和实用性顺应了我国制造业发展的技术需求，具有广阔的应用前景，势必会对我国的产业创新带来全新的机遇，推动我国机械制造业步入世界先进行列。

参考文献

[1] 张春林.机械创新设计[m].第2版.北京:机械工业出版社,2007.9:175-192.[2] 中技术矛盾解决矩阵的应用[j].机械设计与制造,2007(8).[3] 的产生及其理论体系[j].科技进步理论,2002(1).[4] 理论研究与矿山机械创新设计的启示[j].黑龙江科技学院学报,2009(5).

TRIZ理论主要内容篇五

物理矛盾一般来说有2种表现：

一是系统中有害性能降低的同时导致该子系统中有用性能的降低。

二是系统中有用性能增强的同时导致该子系统中有害性能的增强。

【技术矛盾】所谓的技术矛盾就是由系统中2个因素导致的，这2个参数相互促进、相互制约。triz将导致技术矛盾的因素总结成通用参数。triz的发明者阿奇舒勒通过对大量发明专利的研究，总结出工程领域内常用的表述系统性能的39个通用参数，通用参数一般是物理、几何和技术性能的参数。尽管现在有很多对这些参数的补充研究，并将个数提高到了50多个，但在这里我们仍然只介绍核心的这39个参数。

39个工程参数中常用到运动物体(moving objects)与静止物体(stationary objects)2个术语，运动物体是指自身或借助于外力可在一定的空间内运动的物体；静止物体是指自身或借助于外力都不能使其在空间内运动的物体。

以下给出39个通用参数的含义：

（1）运动物体的重量是指在重力场中运动物体多受到的重力。如运动物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。

（2）静止物体的重量是指在重力场中静止物体所受到的重力。如静止物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。

（3）运动物体的长度是指运动物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。

（4）静止物体的长度是指静止物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。

（5）运动物体的面积是指运动物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。

（6）静止物体的面积是指静止物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。

（7）运动物体的体积是指运动物体所占有的空间体积。

（8）静止物体的体积是指静止物体所占有的空间体积。

（9）速度是指物体的运动速度、过程或活动与时间之比。

（10）力是指两个系统之间的相互作用。对于牛顿力学，力等于质量与加速度之积。在triz中，力是试图改变物体状态的任何作用。

（11）应力或压力是指单位面积上的力。

（12）形状是指物体外部轮廓或系统的外貌。

（13）结构的稳定性是指系统的完整性及系统组成部分之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。

（14）强度是指物体抵抗外力作用使之变化的能力。

（15）运动物体作用时间是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。

（16）静止物体作用时间是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。

（17）温度是指物体或系统所处的热状态，包括其他热参数，如影响改变温度变化速度的热容量。

（18）光照度是指单位面积上的光通量，系统的光照特性，如亮度、光线质量。

（19）运动物体的能量是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等。

（20）静止物体的能量是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等。

（21）功率是指单位时间内所做的功，即利用能量的速度。

（22）能量损失是指为了减少能量损失，需要不同的技术来改善能量的利用。

（23）物质损失是指部分或全部、永久或临时的材料、部件或子系统等物质的损失。

（24）信息损失是指部分或全部、永久或临时的数据损失。

（25）时间损失是指一项活动所延续的时间间隔。改进时间的损失指减少一项活动所花费的时间。

（26）物质或事物的数量是指材料、部件及子系统等的数量，它们可以被部分或全部、临时或永久地改变。

（27）可靠性是指系统在规定的方法及状态下完成规定功能的能力。

（28）测试精度是指系统特征的实测值与实际值之间的误差。减少误差将提高测试精度。（29）制造精度是指系统或物体的实际性能与所需性能之间的误差。

（30）物体外部有害因素作用的敏感性是指物体对受外部或环境中的有害因素作用的敏感程度。

（31）物体产生的有害因素是指有害因素将降低物体或系统的效率，或完成功能的质量。这些有害因素是由物体或系统操作的一部分而产生的。

（32）可制造性是指物体或系统制造过程中简单、方便的程度。

（33）可操作性是指要完成的操作应需要较少的操作者、较少的步骤以及使用尽可能简单的工具。一个操作的产出要尽可能多。

（34）可维修性是指对于系统可能出现失误所进行的维修要时间短、方便和简单。

（35）适应性及多用性是指物体或系统响应外部变化的能力，或应用于不同条件下的能力。

（36）装置的复杂性是指系统中元件数目及多样性，如果用户也是系统中的元素将增加系统的复杂性。掌握系统的难易程度是其复杂性的一种度量。

（37）监控与测试的困难程度是指如果一个系统复杂、成本高、需要较长的时间建造及使用，或部件与部件之间关系复杂，都使得系统的监控与测试困难。测试精度高，增加了测试的成本也是测试困难的一种标志。

（38）自动化程度是指自动化程度是指系统或物体在无人操作的情况下完成任务的能力。自动化程度的最低级别是完全人工操作。最高级别是机器能自动感知所需的操作、自动编程和对操作自动监控。中等级别的需要人工编程、人工观察正在进行的操作、改变正在进行的操作及重新编程。

（39）生产率是指单位时间内所完成的功能或操作数。

为了应用方便，上述39个通用工程参数可分为如下3类：

物理及几何参数：（1）～（12），（17）～（18），（21）条。

技术负向参数：（15）～（16），（19）～（20），（22）～（26），（30）～（31）条。

技术正向参数：（13）～（14），（27）～（29），（32）～（39）条。

负向参数（negative parameters）指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变差。如子系统为完成特定的功能所消耗的能量（第19，20条）越大，则设计越不合理。

正向参数（positive parameters）指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变好。如子系统可制造性（第32条）指标越高，子系统制造成本就越低。

【管理矛盾】所谓管理矛盾是指，在一个系统中，各个子系统已经处于良好的运行状态，但是子系统之间产生不利的相互作用、相互影响，使整个系统产生问题。比如：一个部门与另一个部门的矛盾，一个工艺与另一个工艺的矛盾，一个机器与另一个机器的矛盾，虽然各个部门、各个工艺、各个机器等都达到了自身系统的良好状态，但对其他系统产生副作用。

为了解决实际中出现的矛盾，triz建立了一系列用以解决矛盾为目的的工具和原则，它们大致可以分为3类：triz的理论基础、分析工具和知识数据库。

【triz的理论基础】triz的理论是建立在技术进化论的系统之上的，阿奇舒勒通过研究给出了技术系统演变的8个模式，它们对于产品的创新具有重要的指导作用。

（1）技术系统演变遵循产生、成长、成熟和衰退的生命周期。

（2）技术系统演变的趋势是提升理想状态。

（3）矛盾的导致是由于系统中子系统开发的不均匀性。

（4）首先是部件匹配，然后失配。

（5）技术系统首先向复杂化演进，然后通过集成向简单化发展。

（6）从宏观系统向微观系统转变，即向小型化和增加使用能量场演进。

（7）技术向增加动态性和可控性发展。

（8）向增加自动化减少人工介入演变。

【分析工具】分析工具是triz用来解决矛盾的具体方法或模式，阿奇舒勒通过总结和演绎得出了许多实用的分析工具。这些分析工具使triz理论能够在实际中广泛应用。

矛盾矩阵

前面已经讲过，两个通用工程参数导致了系统的技术矛盾，那么将这两个参数相结合就能够找出解决矛盾的办法，于是triz用了数学上比较常见的矩阵的方式来简单地表述出找到解决办法的途径。在阿奇舒勒的矛盾矩阵中，将39个通用工程参数横向、纵向顺次排列，横向代表恶化的参数，纵向代表改善的参数，在工程参数纵横交叉的方格内的数字代表建议使用的40个发明原理的序号。矩阵共组成了1 521个方格，其中有1 263个方格内有数字。在没有数字的方格中，“＋”方格处于相同参数的交叉点，系统矛盾由一个因素导致，这是物理矛盾，不在技术矛盾应用范围之内。“－”方格表示没有找到合适的发明原理来解决问题，当然只是表示研究的局限，并不代表不能够应用发明原理（矩阵图见附录）。

【应用矛盾矩阵的步骤】应用矛盾矩阵解决工程矛盾时，建议使用以下16个步骤来进行。当然这也只是建议，具体应用时可以增加或者跳跃。

（1）确定技术系统的名称。

（2）确定技术系统的主要功能。

（3）对技术系统进行详细的分解。划分系统的级别，列出超系统、系统、子系统各基本的零部件，各种辅助功能。

（4）对技术系统、关键子系统、零部件之间的相互依赖关系和作用进行描述。

（5）定位问题所在的系统和子系统，对问题进行准确的描述。避免对整个产品或系统笼统的描述，以具体到零部件为佳，建议使用“主语+谓语+宾语”的工程描述方式，定语修饰词尽可能少。

（6）确定技术系统应改善的特性。

（7）确定并筛选待设计系统被恶化的特性。因为，提升欲改善的特性的同时，必然会带来其他一个或者多个特性的恶化，对应筛选并确定这些恶化的特性。因为恶化参数属于尚未发生的，所以确定起来需要“大胆设想，小心求证”。

（8）将以上2步所确定的参数，对应附表所列的39个通用工程参数进行重新描述。工程参数的定义描述是一项难度颇大的工作，不仅需要对39个工程参数的充分理解，更需要丰富的专业技术知识。

（9）对工程参数的矛盾进行描述。欲改善的工程参数与随之被恶化的工程参数之间存在的就是矛盾。

（10）对矛盾进行反向描述。假如降低一个被恶化的参数的程度，欲改善的参数将被削弱，或另一个恶化的参数被改善。

（11）查找阿奇舒勒矛盾矩阵表，得到所推荐的发明原理的序号。

（12）按照序号查找发明原理汇总表，得到发明原理名称。

（13）按照发明原理的名称，查找发明原理的序号。

（14）将所推荐的发明原理逐个应用到具体问题上，探讨每个原理在具体问题上如何应用和实现。

（15）如果所查找到的发明原理都不适用于具体的问题，需要重新定义工程参数和矛盾，再次应用和查找矛盾矩阵。

（16）筛选出最理想的解决方案，进入产品的方案设计阶段。

【物-场分析】解决技术矛盾需要通过矛盾矩阵来找到相符合的发明原理，再根据原理进行发明创造。然而能迅速地确定技术矛盾类型，才能在矩阵中找到相对应的发明原理，这需要工作人员的经验和判断力，但是在许多未知领域却无法确定技术矛盾的类型，所以我们需要另一种工具引领我们找到技术矛盾的类型，于是triz理论又引入了物－场模型。物－场模型是triz理论中重要的问题描述和分析工具，用以建立与已经存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型。在解决问题的过程中，可以根据物－场模型分析，来查找相对应的问题的标准解法和一般解法。

物-场分析是triz对与现有技术系统相关问题建立模型的工具。技术系统中最小的单元由两个元素

以及两个元素间传递的能量组成，以执行一个功能。阿奇舒勒把功能定义为两个物质（元素）与作用于它们中的场（能量）之间的交互作用，也即是物质s2 通过能量f作用于物质s1，产生的输出（功能）。所谓功能，是指系统的输出与系统的输入之间的正常的、期望存在的关系。

我们可以定义一个函数：y＝f（x1，x2，x3，„，xn）其中y表示输出，x1，x2，x3，„，xn 表示输入，函数f表示功能。我们也可以用比较通俗的语言来描述功能，功能就是指用方法解决问题的过程。

triz理论中，功能有3条定律：

（1）所有的功能都可以最终分解为3个基本元素（s1，s2，f）；

（2）一个存在的功能必定由3个基本元素构成；

（3）将3个相互作用的基本元素有机组合将形成一个功能。

在功能的3个基本元素中s1，s2是具体的，即是“物”（一般用s1表示原料，用s2表示工具）；f是抽象的，即是“场”。这就构成了物－场模型。s1，s2可以是材料、工具、零件、人、环境等；f可以是机械场（me）、热场（th）、化学场（ch）、电场（e）、磁场（m）、重力场（g）等。

例：自从蒸汽机车发明之后，人们越来越追求其速度的提升。机车要有高速度，必须行驶在钢轨上，但是机车的轮子和钢轨之间却有摩擦力，虽然研究者们不断进行材料和技术的革新，但一直存在的摩擦力却阻碍了机车速度的进一步提升。机车和钢轨构成了一个系统，速度和能量的损失是发明中的问题，我们需要一个功能来解决问题，机车和钢轨是2个物，所以我们需要一个场来构成物－场模型。于是发明家引入了磁场，令机车和钢轨之间产生排斥的力，使机车和钢轨分离，导致摩擦力减到最小值——趋近于零。这样机车浮于钢轨之上，可以最大限度地使用能量提高速度。

在上例中，机车是s1，钢轨是s2，磁场是f，这就是一个典型的物－场模型。

根据对众多发明实例的研究，triz理论将把物－场模型分为4类：

物-场模型分类

第一种模型是我们追求的目标，重点需要关注剩下的3种非正常模型，针对这3种模型，triz理论提出了

物－场模型的76个一般解法和标准解法。

ariz——发明问题解决算法

按照triz对发明问题的五级分类，一般较为简单的一到三级发明问题运用创新原理或者发明问题标准解法就可以解决，而那些复杂的非标准发明问题，如四、五级的问题，往往需要应用发明问题解决算法——ariz做系统的分析和求解。

ariz——发明问题解决算法，是triz理论中的一个主要分析问题、解决问题的方法，其目标是为了解决问题的物理矛盾。该算法主要针对问题情境复杂、矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，实现对问题的逐步深入分析和转化，最终解决问题。该算法尤其强调问题矛盾与理想解的标准化，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矛盾需要克服，该问题就变成一个创新问题。

triz认为，一个创新问题解决的困难程度取决于对该问题的描述和该问题的标准化程度，描述得越清楚，问题的标准化程度越高，问题就越容易解决。ariz中，创新问题求解的过程是对问题不断地描述，不断地标准化的过程。在这一过程中，初始问题最根本的矛盾被清晰地显现出来。如果方案库里已有的数据能够用于该问题则有标准解；如果已有的数据不能解决该问题则无标准解，需等待科学技术的进一步发展。该过程是通过ariz算法实现的。

简单地说，ariz首先就是将系统中存在的问题最小化，原则是在系统能够实现其必要功能的前提下，尽可能不改变或少改变系统；其次是定义系统的技术矛盾，并为矛盾建立“问题模型”；然后分析该问题模型，定义问题所包含的时间和空间，利用物－场分析法分析系统中所包含的资源；接下来，定义系统的最终理想解。

通常，为了获取系统的理想解，需要从宏观和微观级上分别定义系统中所包含的物理矛盾，即系统本身可能产生对立的2个物理特性，例如：冷-热、导电-绝缘、透明-不透明等。因此，下一步需要定义系统内的物理矛盾并消除矛盾。矛盾的消除需要最大限度地利用系统内的资源并借助物理学、化学、几何学等工程学原理。作为一种规则，经过分析原理的应用后如问题仍然没有理想的解，则认为初始问题定义有误，需调整初始问题模型，或者对问题进行重新定义。

应用ariz包括以下9个步骤。

步骤1：识别并对问题公式化。

步骤2：构造存在问题部分的物-场模式。

步骤3：定义理想状态。

步骤4：列出技术系统的可用资源。

步骤5：向效果数据库寻求类似的解决方法。

步骤6：根据创新原则或分隔原则解决技术或物理矛盾。

步骤7：从物-场模式出发，应用知识数据库(76个标准和效果库)工具产生多个解决方法。

步骤8：选择只采用系统可用资源的方法。

步骤9：对修正完毕的系统进行分析防止出现新的缺陷。

76个标准解决方法

在物-场模型分析的应用过程中，由于所面临的问题复杂又包含广泛，物-场模型的确立、使用有相当的困难，所以triz理论为物-场模型提供了成模式的解法，称为标准解法，共76个，标准解法通常用来解决概念设计的开发问题。76个标准解决方法可分为5类：建立或破坏物质场；开发物质场；从基础系统向高级系统或微观等级转变；度量或检测技术系统内一切事物；描述如何在技术系统引入物质或场。发明者首先要根据物质场模型识别问题的类型，然后选择相应的标准方法解。

第一类标准解：不改变或仅少量改变系统。

（1）假如只有s1，应增加s2及场f，以完善系统3要素，并使其有效。

（2）假如系统不能改变，但可接受永久的或临时的添加物，可以在s1或s2内部添加来实现。

（3）假如系统不能改变，但用永久的或临时的外部添加物来改变s1或s2 是可以接受的，则加之。

（4）假定系统不能改变，但可用环境资源作为内部或外部添加物，是可接受的，则加之。

（5）假定系统不能改变，但可以改变系统以外的环境，则改变之。

（6）微小量的精确控制是困难的，可以通过增加一个附加物，并在之后除去来控制微小量。

（7）一个系统的场强度不够，增加场强度又会损坏系统，可将强度足够大的一个场施加到另一元件上，把该元件再连接到原系统上。同理，一种物质不能很好地发挥作用，则可连接到另一物质上发挥作用。

（8）同时需要大的（强的）和小的（弱的）效应时，需小效应的位置可由物质s3 来保护。

（9）在一个系统中有用及有害效应同时存在，s1及s2不必互相接触，引入s3 来消除有害效应。

（10）与（9）类似，但不允许增加新物质。通过改变s1或s2来消除有害效应。该类解包括增加“虚无物质”，如：空位、真空或空气、气泡等，或加一种场。

（11）有害效应是一种场引起的，则引入物质s3吸收有害效应。

（12）在一个系统中，有用、有害效应同时存在，但s1及s2必须处于接触状态，则增加场f2使之抵消f1的影响，或者得到一个附加的有用效应。

（13）在一个系统中，由于一个要素存在磁性而产生有害效应。将该要素加热到居里点以上，磁性将不存在，或者引入相反的磁场消除原磁场。

第二类标准解：改变系统。

（14）串联的物-场模型：将s2及f1施加到s3；再将s3及f2施加到s1。两串联模型独立可控。

（15）并联的物-场模型：一个可控性很差的系统已存在部分不能改变，则可并联第二个场。

（16）对可控性差的场，用易控场来代替，或增加易控场。由重力场变为机械场或由机械场变为电磁场。其核心是由物理接触变到场的作用。

（17）将s2由宏观变为微观。

（18）改变s2成为允许气体或液体通过的多孔的或具有毛细孔的材料。

（19）使系统更具柔性或适应性，通常方式是由刚性变为一个铰接，或成为连续柔性系统。

（20）驻波被用于液体或粒子定位。

（21）将单一物质或不可控物质变成确定空间结构的非单一物质，这种变化可以是永久的或临时的。

（22）使f与s1或s2的自然频率匹配或不匹配。

（23）与f1或f2的固有频率匹配。

（24）两个不相容或独立的动作可相继完成。

（25）在一个系统中增加铁磁材料和（或）磁场。

（26）将（16）与（25）结合，利用铁磁材料与磁。

（27）利用磁流体，这是（26）的一个特例。

（28）利用含有磁粒子或液体的毛细结构。

（29）利用附加场，如涂层，使非磁场体永久或临时具有磁性。

（30）假如一个物体不能具有磁性，将铁磁物质引入到环境之中。

（31）利用自然现象，如物体按场排列，或在居里点以上使物体失去磁性。

（32）利用动态，可变成自调整的磁场。

（33）加铁磁粒子改变材料结构，施加磁场移动粒子，使非结构化系统变为结构化系统，或反之。

（34）与f场的自然频率相匹配。对于宏观系统，采用机械振动增加铁磁粒子的运动。在分子及原子水平上，材料的复合成分可通过改变磁场频率的方法用电子谐振频谱确定。

（35）用电流产生磁场并代替磁粒子。

（36）电流变流体具有被电磁场控制的黏度，利用此性质及其他方法一起使用，如电流变流体轴承等。第三类标准解：传递系统。

（37）系统传递1：产生双系统或多系统

（38）改进双系统或多系统中的连接。

（39）系统传递2：在系统之间增加新的功能。

（40）双系统及多系统的简化。

（41）系统传递3：利用整体与部分之间的相反特性。

（42）系统传递4：传递到微观水平来控制。

第四类标准解：检测系统。

（43）替代系统中的检测与测量，使之不再需要。

（44）若（43）不可能，则测量一复制品或肖像。

（45）如（43）及（44）不可能，则利用两个检测量代替一个连续测量。

（46）假如一个不完整物-场系统不能被检测，则增加单一或两个物-场系统，且一个场作为输出。假如已存在的场是非有效的，在不影响原系统的条件下，改变或加强该场，使它具有容易检测的参数。

（47）测量引入的附加物。

（48）假如在系统中不能增加附加物，则在环境中增加而对系统产生一个场，检测此场对系统的影响。

（49）假如附加场不能被引入到环境中去，则分解或改变环境中已存在的物质，并测量产生的效应。

（50）利用自然现象。例如：利用系统中出现的已知科学效应，通过观察效应的变化，决定系统的状态。

（51）假如系统不能直接或通过场测量，则测量系统或要素激发的固有频率来确定系统变化。

（52）假如实现（51）不可能，则测量与已知特性相联系的物体的固有频率。

（53）增加或利用铁磁物质或磁场以便测量。

（54）增加磁场粒子或改变一种物质成为铁磁粒子以便测量，测量所导致的磁场变化即可。

（55）假如（54）不可能建立一个复合系统，则添加铁磁粒子到系统中去。

（56）假如系统中不允许增加铁磁物质，则将其加到环境中。

（57）测量与磁性有关现象，如居里点、磁滞等。

（58

（59）代替直接测量，可测量时间或空间的一阶或二阶导数。

第五类标准解：简化改进系统。

（60）间接方法：①使用无成本资源，如：空气、真空、气泡、泡沫、缝隙等；②利用场代替物质；③用外部附加物代替内部附加物；④利用少量但非常活化的附加物；⑤将附加物集中到特定位置上；⑥暂时引入附加物；⑦假如原系统中不允许附加物，可在其复制品中增加附加物，这包括仿真器的使用；⑧引入化合物，当它们起反应时产生所需要的化合物，而直接引入这些化合物是有害的；⑨通过对环境或物体本身的分解获得所需的附加物。

（61）将要素分为更小的单元。

（62）附加物用完后自动消除。

（63）假如环境不允许大量使用某种材料，则使用对环境无影响的东西。

（64）使用一种场来产生另一种场。

（65）利用环境中已存在的场。

（66）使用属于场资源的物质。

（67）状态传递1：替代状态。

（68）状态传递2：双态。

（69）状态传递3：利用转换中的伴随现象。

（70）状态传递4：传递到双态。

（71）利用元件或物质间的作用使其更有效。

（72）自控制传递。假如一物体必须具有不同的状态，应使其自身从一个状态传递到另一状态。

（73）当输入场较弱时，加强输出场，通常在接近状态转换点处实现。

（74）通过分解获得物质粒子。

（75）通过结合获得物质。

（76）假如高等结构物质需分解但又不能分解，可用次高一级的物质状态替代；反之，如低等结构物质不能应用，则用高一级的物质代替。

应用标准解法的4个步骤

从第一类解到第四类解的求解过程中，可能使系统变得更复杂，因为往往要引入新的物质或场；第五类解是简化系统的方法，以保证系统理想化。当从第一到第三类有了解以后，或解决第四类检测测量问题后，再回到第五类去解，这是正确的方法。一般应用标准解法可以遵循下列4个步骤：

（1）确定所面临的问题类型。首先要确定所面临的问题是属于哪类问题，是要求对系统进行改进，还是要求对某件物体有测量或探测的需求。

（2）如果面临的问题是要求对系统进行改进,则建立现有系统或情况的物－场模型。

（3）如果问题是对某件东西有测量或探测的需求，应用标准解法第4级中的17个标准解法。

（4）当你获得了对应的标准解法和解决方案，检验模型（即系统）是否可以应用标准解法第5级中的17个标准解法来进行简化。标准解法第5级也可以被考虑为是否有强大的约束限制着新物质的引入和交互应用。

在应用标准解法的过程中，必须紧紧围绕系统所存在问题的最终理想解，并考虑系统的实际限制条件，灵活进行应用，并追求最优化的解决案。很多情况下，综合应用多个标准解法，对问题的解决彻底程度具有积极意义。

科学和技术效果数据库

所谓效果是指两个或多个参数间在一定条件下的相互作用并产生输出。在传统的专利库中，效果都是按题目或发明者名字进行组织的，那些需要实现特定功能的发明者不得不根据与类似效果相联系的人名从其他领域寻求解决方法，由于发明者可能除了自身领域外对其他领域一无所知，那么搜索就比较困难。1965～1970年，阿奇舒勒与同事开始以“从技术目标到实现方法”方式组织效果库，这样，发明者可以首先根据物质场模型决定需要实现的基本功能，然后能够很容易地选择所需要的实现方法。

效果库是triz知识库的主要组成部分。知识库和分析工具的区别在于，知识库是在解决问题过程中提供转换系统的方法，而分析工具是帮助分析问题和提出问题的。