triz创新理论与方法

triz创新理论与方法（精选6篇）

triz创新理论与方法 第1篇

技术创新的理论与方法—简答

15.抛弃或再生原理的具体措施包括哪些内容？(简答)

答：1.已完成自己的使命或已无用的物体部分应当被剔除（溶解、蒸发等）或在工作过秤中直接变化。

2.立即修复一个物体中损耗的部分。

15.头脑风暴法定实施步骤包括哪些？(简答)

答：

1、准备阶段

2、热身活动

3、正式开会

4、自由畅谈

5、会后收集

6、未达目的7、最后评价

15.应用空间分离原理解决物理矛盾的步骤是什么？(简答)

答：1.定义物理矛盾时，首先确定矛盾的参数，在此基础上对矛盾的参数相反的要求进行描述。2.对在什么空间上需要满足什么要求进行确定。3.对以上两个空间段是否交叉进行判断，如果两个空间段不交叉，可以应用空间分离，否则不可以应用空间分离。

16.科学效应和现象的应用的步骤 是什么

首先根据所要解决的问题，定义并确定此问题所要实现的功能； 根据功能从《功能代码表》，确定此功能相对应的代码，此代码是F1~F30中的其中一个。从《科学效应和现象清单》查找此功能代码下TRIZ所推荐的科学效应和现象，获得TRIZ的科学效应和现象的名称。

筛选所推荐的每个科学效应和现象，优选适合解决本问题的科学效应和现象。

查找优选出来的每个科学效应和现象的相关信息，并应用于问题的解决，形成解决方案。

17.颜色改变原理的具体措施包括哪些内容？172页 改变物体或环境的颜色；改变物体的透明度或改变某一过程的可视性；采用有颜色的添加物；通过辐射加热改变物体的加热辐射性。

15.利用技术矛盾矩阵解决技术矛盾的基本流程是什么？(简答)

答：（1）在通用工程参数表中选择与最应该改善的特征最为接近的标准特征。（2）在通用工程参数表中选择与在这一情况下变坏的特征最为接近的标准特征。（3）在技术矛盾矩阵中找到改善的标准特征的标号。（4）在技术矛盾矩阵中找到变坏的标准特征的标号。（5）行与列相交处的单元格内的数字是被推荐发明原理的标号。（6）在40个发明原理中查找这些原则并且利用它们去创造那些解决问题的创意。

15.智慧小人法的应用步骤包括哪些？(简答)

答：

1、找出矛盾。

2、建立小人问题模型。

3、寻找解决方案。

4、从解决方案模型过渡到实际方案。

15.阿利赫舒列尔通过对功能的研究，发现并总结哪3条定律？(简答)

答：（1）所有的功能都可以分解为3个基本元素（S1、S2和F）；（2）一个存在的功能必定由3个基本元素组成；（3）将相互作用的3个元素进行有机组合将形成一个功能。

15.特性列举法的一般过程可以分成哪两步？(简答)

答，第一步是选择一个明确的发明课题，这个课题一般讲不宜过大，对于较大的课题，应该分解成若干较小的课题来进行。第二步是从列举的各方面特性出发，进行详细地分析并提出问题，然后通过自由联想，看看各种特性能否加以改善，诱发出创造发明的设想。

15.TRIZ理论解决问题的基本步骤是社么？(简答)答：（1）先将我们遇到的具体问题或特殊问题进行分析，对这个问题进行非常清楚的定义；（2）利用因果分析和系统模拟问题具体化，找到问题出现的根源，然后将这个问题抽象成一个一般性的问题即TRIZ问题；

（3）根据已经归结出来的规律即TRIZ工具，如标准解、发明原理、科学效应库、技术发展趋势等赵处一般性问题的解决方案即通用解；

（4）将这些通用的解决方案引入到具体项目中，转化成我们自己的解决方案即特殊解。

15.在一般的工程技术发明中，往往从哪几个方面进行逆向思维？(简答)

答：（1）从事物自身的功能的反面进行探索，扩大技术的应用范围。（2）从事物结构的空间位置的反面探索出路。（3）从事物运动发展过程的逆过程进行研究。（4）在探求方法上突破习惯性思维的束缚。

15.物—场模型分析一般解法应用步骤包括什么？(简答)

答，1，确定相关的元素。2，联系问题情形，确定并完成物-场模型的绘制。3，选择物-场模型的一般解法。4，开发设计概念。

15.技术系统的理想状态包括哪三个方面的内容？(简答)

答：（1）系统的主要目的是提供一定功能。

（2）任何系统都是朝着理想化方向发展的，也是朝着更可靠、更简单有效的方向发展。（3）理想化意味着系统或子系统中现有资源的最优利用。

15.TRIZ理论的不足有哪些？(简答)答：1，理论松散，结构复杂

（1）很多TRIZ工具没有集成为一个整体系统；

（2)不同的创新问题需要不同的处理方式，但是如何选择TRIZ特定工具来解决特定问题，并没有给出清晰的建议；

(3)TRIZ工具不支持创新问题解决的某些手段；(4)各种方法和工具之间存在大量重叠交叉现象等。

15.TRIZ的工具有哪四种？(简答)答： TRIZ的工具有四种，分别为矛盾矩阵、分离原理、知识与效应库 和标准解法系统1.TRIZ的问题模型共有哪四种形式？(简答)P185 答：技术矛盾、物理矛盾、物质——场问题，知识使能问题。

1、提高理想度的四个方向是什么？P122（简答）

答：增加系统的功能；传输尽可能的功能到工作元件上；将一些系统功能移转到超系统或外部环境中；利用内部或外部已存在的可利用资源。

15.物理或化学参数改变原理的具体措施包括哪些内容？(简答)答：1.改变物体的物理状态；2.改变物体的浓度或密度；3.改变物体的柔软性；4.改变温度。

triz创新理论与方法 第2篇

姓 名：成绩：

一、名词解释（20分，每题4分）

技术系统技术矛盾物理矛盾理想度矛盾矩阵

二、判读下列的叙述是否正确，并简述理由（20分，每题2分）

1、发明就是创新，创新就是发明。

2、解决发明问题是有规律可循。

3、TRIZ是来源是科学知识。

4、TRIZ理论认为，产品创新的标志是解决或移走设计中的矛盾，而产生新的有竞争力的解。

5、物-场模型中的完整系统能够实现设计者追求的效应。

6、技术进化过程有其自身的规律与模式，是可以预测的。

7、解决发明问题的程序是一种组织人们思维的有效程序。

8、TRIZ理论是针对技术系统的发明理论，完全不适用于社会科学和管理科学。

9、S-曲线只定性描述技术系统的进化过程，不能定量描述。

10、TRIZ理论可以解决所有发明问题。

三、简答题（30分，每题6分）

1、简述理想化的涵义及提高理想化程度的途径。

2、简述技术冲突的解决原理。

3、简述物理冲突的解决原理。

4、简述物-场模型分析方法的涵义及其物-场模型的分类。

5、简述技术系统的具体进化模式。

四、论述题（30分，每题10分）

1、阐述TRIZ的40个发明原理中的两个原理，并各举出2种应用实例。

2、阐述解决物理矛盾的分离原理，并针对四种类型的分离原理各举一个应用实例。

3、阐述解决技术矛盾的一般过程，并举出一个实例加以说明。

triz创新理论与方法 第3篇

1 灌输创新思维

创新思维的实质就是克服各种思维惯性,从全新的视角去思考和解决问题[2]。当我们面对司空见惯的事物时,首先是凭经验提出问题,然后凭经验及自己的专业技能提出解决问题的方法。这种解决问题的方法,在遇到自己熟悉的领域时是非常管用的,但对于不是太熟悉,或者需要转换思路的问题时是比较难以做到的。

进行创新思维的训练的方法比较多,比如找出猫与电冰箱的20个共同点就是思维训练方法的一种。其本质就是要打破原有的思维惯性,使我们的思维不在局限于一部分专业知识中,能够使用更多的想法来解决问题,从而培养创新思维。

2 了解八大技术进化法则

人们学习和运用TRIZ的目的,就是要解决问题,即解决现有技术系统中存在的各种难题。在解决问题时,可以从宏观或者微观的角度首先了解现在的问题在技术系统发展过程当中所处的阶段,这就需要用到技术系统的八大进化法则。

比如,八大进化法则的“提高理想度法则”指出了技术系统发展的方向,“S曲线法则”分析了技术系统所处的位置以及相应位置应该采取的对策。

3 熟悉创新的过程

利用TRIZ原理可以使我们用一种类似于解数学方程的系统化的方法来寻找解决问题的方案,对问题进行创新。在利用TRIZ创新的过程中,笔者将创新的过程可以分为以下几个步骤:

3.1 寻求最终理想解

最终理想解是在一种理想的情况下,能够完美的解决问题而不产生有害的作用的方案。这样,在设定最终理想解的时候,首先就需要抛开各种思维限制,在一种理想的情况下,寻找能够解决问题的最佳方案。但在很多时候,这个方案是不可能最终实行的,但却是我们解决问题时最终努力的方向。在这种情况下,最终的解决方案不可行时,按照最终理想解的方向,如图1所示,退而求其次,寻找能够解决问题的解决方案一,解决方案一当前还是不可行时,寻找解决方案二,……,最终找到可以用现在的手段可以解决的方案。

3.2 定义所要解决的问题

探索最终理想解的过程可以指明我们寻找答案努力的方向,但很多时候并不能提供我们具体的解决方案。这是就需要对问题进行剖析,典型的方法是运用5W1H的方式来定义问题。5W1H包括what(什么东西出了问题),where(出问题的地方在哪里),when(第一次发现出问题的时间是什么时候),whom(谁会受到出现的问题的影响),what extend(出现问题的严重程度),how do I know(我们不能达到的标准是什么)。当我们能够正确的定义问题时,对于确定解决方案也是非常有帮助的。

3.3 分析矛盾

根据阿奇舒勒的TRIZ理论,创新就是解决问题中的矛盾。对要解决的问题,首先需要分析问题中的矛盾,确定矛盾后再判断矛盾是技术矛盾还是物理矛盾。

技术矛盾的解决方案是将矛盾的改善参数和恶化参数分别转化为通用工程参数,再查阅矛盾矩阵表,找到改善参数和恶化参数对应的矩阵表格,逐一查找TRIZ推荐的发明原理。对于矛盾矩阵表对应的发明原理[3],逐一采取类比推想的方法,找到解决问题的方法。

对于物理矛盾,利用四大分离原则解决所碰到的物理矛盾。首先看矛盾的双方有没有空间交叉点,如果没有,使用空间分离的原则;如果有交叉点,再看矛盾的双方有没有时间交叉点,如果没有,使用时间分离的原则。如果不能使用时间分离,也不能使用空间分离,再考虑用条件分离和系统分离的原则。

3.4 进行物场分析

当不太容易确定矛盾时,可以利用物场分析的方法确定问题的解决方法。物场分析有利于使问题聚焦于关键子系统上并确定问题所在的“模型组”[4]。针对物场模型的类型,有6个一般解法,进一步可用76个标准解法。

具体的解决过程是首先确定模型中相关的元素,其次联系问题的情形,完成物场模型的绘制,针对绘制而成的物场模型,运用6个一般解法,寻求最佳解决方案。如果6个一般解不能形成解决方案,则使用76个标准解来解决。

4 汇总创新过程中产生的想法

经过前面创新的过程,就会对一个问题产生许多想法。在产生想法的过程中,不能轻易否定一个想法,也不能轻易肯定一个想法。先把生成的想法收集起来,在创新思维发散后,就需要对创新思维进行收敛,收敛的方法就是把产生的这些想法进行分析、归类。

对于产生的想法召开专家论证会,从中找到每一类当中根据当前条件最易实现的想法。然后再比较这几个最优的解决方案,从中挑出1个或者多个方案进行概念设计,最后把概念设计应用到现有的问题当中去。

5 结 语

利用TRIZ理论解决问题的方法是系统化的解决问题的方法,它的解题过程类似于解数学方程的方法,是利用TRIZ理论提出的可能解决方案类推我们所要解决问题的方案。具体过程是在解题过程中,首先使用IFR来确定解决问题的方向,再利用矛盾分析、物场分析甚至创新软件来提出更多的想法,最后对想法进行论证,找到解决问题的方案。

参考文献

[1]颜惠庚,曹叔亮.TRIZ理论:高职院校创新型人才培养的有效途径[J].中国成人教育,2009,18(10):95-96.

[2]曹福全.浅谈基于TRIZ理论的创新教育[J].吉林省教育学院学报,2009,25(04):30-31.

[3]李英利,赵昊昱,蒋涛,等.TRIZ的40个发明原理在化工行业中的体现[J].广州化工,2010,38(12):248-251.

triz创新理论与方法 第4篇

【关键词】成人培训、TRIZ理论、创新方法

国家创新方法工作专项（项目编号：2012IM021200）

本篇论文获2013年度创新方法高层论坛优秀论文

目前，国家大力倡导和重点推广应用的技术创新方法之一是TRIZ理论（发明问题解决理论）。几年来的实践证明，TRIZ理论推广应用的前提和基础工作是培训，特别是成人培训。成人培训是成年人（通常指在职在岗人员）通过学习获得与工作相关能力的一种活动，是以实现发展目标和满足现实需求为出发点和落脚点，主要培训在职人员在知识运用、操作技能，以及对于工作绩效起关键作用等方面的行为能力。成人培训的投入与生产效益、工作效率的提高密切相关。据世界银行的发展报告显示，在知识经济时代，企业财富的64%来源于人力资本、16%来源于货币资本、20%来源于物质资本。因此，发达国家都非常重视人力资源的开发及其培训，尤其是成人培训，具体到每个企业和单位更是采取各种策略和方式方法，努力提升职工的创新能力和创造技能，同样，对于我国来讲，加强以创新及创新方法为主题的成人培训不仅具有现实意义，更具有重要的战略意义。

近年来，我国企业界一直都在做技术创新工作，但是，由于受到思维方式的制约与缺少方法学的指导，在技术创新方面存在以下问题：一是行业思维模式僵化，存在一定的思维定势和思维惯性；二是创意设计没有上升到一定位置，往往是应急时的无奈折衷；三是知识面相对较窄，本专业以外的知识关注或知之甚少；四是对外部方法缺乏借鉴和比较，不能引入相适应的创新方法；五是缺乏有效的创新手段与方法，创新效率和效能比较低下；六是对于固有技术创新方法与管理技术创新方法缺乏有效衔接，往往各自为阵和相互脱节；七是对本企业技术知识很少进行有效管理，研发投入重复或技术知识流失；八是在技术制高点上，无法准确地预测技术产品的未来与进化方向；九是更多地关注某一个技术问题的解决，忽视多个技术方案向专利等自主知识产权的形成；十是忽视专利的应用和挖掘，即对有效专利的侵权规避与失效专利的拿来利用，等等。这些问题都与TRIZ理论培训中需要解决的理念、方法和工具有关，也是TRIZ理论培训的基本任务和主要内容。

TRIZ理论的现代成人培训，是按照现代成人教育理论，围绕适应知识经济时代、建设创新型国家乃至创新型企业的要求，应运而生的一种现代培训方法。它与传统成人培训、一般成人培训相比，从培训模式和内涵上看，有其各自不同的特点。

1.传统成人培训与现代成人培训的特征比较

传统成人培训是相对于我们从小学到大学的“成长性教育”而言的。在形式上，成人培训把学校课堂搬到企业等现实课堂、把全日制学习变成在职在岗不脱产培训或短期脱产培训，但是，其培训的总体上、本质上没有脱离学校式的教学方法。在内容上，学校教育一般着眼于人，着手于事，人与事相对分离，其人的发展定位不太清晰，自觉参与度较低，有效性较差，关联性较弱等。而现代成人培训则更加着眼于事（就是实际情况和问题解决），着手于人（履职和实施的特定人员），功能目的性清晰，与企业发展目标紧紧相扣。通过这样的培训，既能促进企业发展目标的实现与提升，同时，也能加速企业相关人才的培养和成长，两者互为因果，相辅相成，将成人培训提高到一个新的境界。

2.一般成人培训与创新方法成人培训的特征比较

对企业从事技术研发工作而言， TRIZ理论培训属于成人培训，也属于现代成人培训的特殊范畴，除了遵循传统与现代成人培训的一般规律外，还具有其特殊的目标属性，这就是TRIZ理论成人培训在现代成人培训一般具有的专门性、专业性两大特性基础上，增加了一个专有属性—专利性。由此，TRIZ理论培训赋予了区别于一般成人培训的新内涵，即在一般的技术培训中，要求的是解决技术问题的创新方案，而TRIZ理论培训则以产生的技术创新方案向形成专利为最高目标，不仅要求提出解决技术问题的创新方案，而且包括获得系列技术方案形成的相关专利，以提升自主创新能力和核心竞争力。强调TRIZ理论培训的“专利性”目标，也就成为创新工程师区别于一般专业工程师的标志之一。

为此，在TRIZ理论培训中，要根据成人学习培训的心理与生理特点，特别是针对TRIZ理论培训特有的专门性、专业性和专利性三个基本属性，形成应对策略与方法，正确处理好十个方面关系及其应对策略，以期收到事半功倍的效果。

这个十个方面关系和应对策略是：①讲授互动中的“动与静”关系。如成人培训的连续讲授时间必须掌控在5～15分钟以内，要有一定的轻松话题，穿插互动或提问作答环节，收拢其松散的思想，使受训者“静下心”来，跟上培训的节奏和触发进入“兴趣”轨道。②知识传授中的“新与旧”关系。如及时融入技术发展的最新动态，包括焦点人物、突发事件和研发进展等，组织互相启发的交流活动，突破固有知识的束缚和思维上障碍、定势、惯性，同时，采取因势利导的方式，挖掘成人已有知识和经验这个“金矿”，进行结构化研讨和案例教学。③接受知识中的“强与弱”关系。如根据受训者的个体素质，在授课之外，加强个别辅导，诸如成立年龄相宜的学习小组、采取“世界咖啡”交流等方法，以强扶弱，以长补短，相互促进和提高。培训师一般要扮演教师、辅导员、组织者的多重角色，通过设计不同主题，增加年青人实际锻炼的机会。④教学安排中的“工与学”关系。如培训时间一般安排短期脱产，或者在节假日及其他工余时间，或者分散自学与集中辅导相结合。在学习过程中，经常采取初期提问方式和随时检查方式，让受训者了解掌握的程度和看到存在的差距，认识到学习的重要性，以便产生学习的愿望。⑤把握重点中的“先与后”关系。如根据成人受训者最能记住的信息是开始的和结束的、特殊的和有关联性的信息记忆特点，重视培训的开始导入、结束总结两个主要环节，提纲挈领，突出重点，把成人的思维逻辑与授课流程相一致，强化信息的逻辑与关联，筑牢系统学习的基石。⑥知识应用上的“远与近”关系。如针对成人学习是一种问题导向的、密切结合真实生活情景的、目的性极强的学习过程，注意学与用的结合问题，不必局限概念、涵义等理论说教，侧重于解决当前实际问题的操作技能性教学，同时，根据受训者的层次与需求，注意调动“兴趣点”的学习积极性，争取立竿见影的效果。⑦认知问题上的“难与易”关系。如采取富于变化的多种形式的信息把受训者左、右大脑的认知功能调动起来，要重视视觉效果，有条件时多用图片、声音、动画、视频等形象表示。授课的PPT切忌整版都是文字叙说，讲义最好要预留记录空间，培训中不时用“对不对”、“是不是”、“好不好”、“有没有”等提问形式，增强受训者记忆累计和重现，进一步获取对相关知识的认知确认。⑧培训效果的“实与虚”关系。如针对成人希望“肯定自己”、“社会承认”的心理特点，在培训中多用及时提问、及时评价、及时表扬的方式，给予受训者以心理满足，实时看到自己的培训效果，同时，尽可能将培训成果载体化、显性化，如要求做好课后作业和及时批改，培训自我小结和感想体会，帮助受训者尽快取得专利证书、奖励证书，写入设计规划方案和发表论文等。⑨课程设置的“深与浅”关系。如对于领导岗位的成人，要求注重概念知晓、观念形成，可采取普及型、宣贯型、启动式、高层论坛等培训方式；对于技术主管的成人，要求掌握要点和关键，注重系统的联系与衔接，可采取应用型、专题培训、案例研讨、高级研修班等培训方式；对于技术骨干的成人，必须注重细节，能够实际操作，提出技术方案乃至获得专利，可采取研究型的深度培训，逐级提升培训等方式，培养成为创新工程师。⑩创新过程中的“想与做”关系。如针对企业技术创新过程中，一般比较追求“做”而忽视“想”的倾向，通过大量案例说明TRIZ理论属于“想”的范畴，防止将TRIZ理论泛化和“神话”，或者以惯性思维看待TRIZ理论，淡化了TRIZ理论的价值。这里主要是阐述三个方面认识：一是创新过程中“想”（想象）的特别作用，如俗语“不怕做不到，就怕想不到”，表明了思维、想象的特殊重要性；二是创新过程中“想”与“做”（做成）在狭义上讲还是有区别的，如“从无到有、从虚到实”的差异，相对而言，两者还是不一样的，不能完全混为一谈；三是创新过程中“想”与“做”的逻辑关系，如俗语“想都想不到，何谈做得到”，表明了“先想后做”的行为过程。由此，引出创新工程师与专业工程师的标志性区别之一，奠定了创新工程师的社会地位，从而提升企业开展技术创新活动时，对创新工程师及其创意设计重要性和必要性的认识，以便更好发挥创新工程师的作用。

nlc202309031441

总之，TRIZ理论作为一种创新思维的哲学、一种创新方法的理论、一种概念设计的方法，通过培训师引入到企业的技术创新活动中，将帮助企业破除技术创新的思维束缚、方法困惑和工具缺失等问题，促进企业自主创新能力和技术创新效率的提高，具体来说，培训师要与企业一道组织“希望打破常规的、有想法的创新人群”，系统地进行TRIZ理论与方法的培训，拓宽知识面，挖掘成人潜能，提升创新能力。在这个过程中，培训师起着催化师、引导师、教师、法官与组织者等多种角色的作用，这是其他培训师不一定能兼顾做到的，从而赋予了TRIZ理论培训师重要的、特殊的工作内涵和职责。

通过研究的结论是：

（1）TRIZ理论成人培训是取得创新工程师认证培训的主体培训之一，是以帮助获取专利等自主知识产权为高级目标的培训，当然中级目标也可以是技术创新方案等解决实际问题的成果。

（2）TRIZ理论成人培训针对成人的心理和生理特点，在注重实际情况，注重问题解决的过程中，更加注重以人为本，更加注重区别对待和分类施教，以获得最佳的成效。

（3）TRIZ理论成人培训所具有的专门性、专业性和专利性，不仅仅是其培训的特殊属性，也是引导TRIZ理论培训的方法之一，其内涵还值得我们不断地研究与深化。

参考文献

1.刘燕华，李孟刚.创新方法学[M].高等教育出版社，2013.3

2.高晓芹.知识经济时代企业员工创新能力开发探讨[J].产业与科技论坛，2008，（7-1）：196.

3.孙晓雷，牛金成.现代成人培训理念与培训质量[J].中国成人教育，2010，（18）：30-31.

4.刘小莉.企业员工创新能力的培训机制[J].成人教育，2011，（12）：27-29.

5.张维君.我国当前企业员工培训中存在的主要问题[J].辽宁行政学院学报， 2008，（11）：93-94.

6.刘玉平.浅论成人学习理论在企业员工培训中的应用. www.studa.net/renliziyuan/110909/09433049-2.html

7.圣才学习网.成人学习特性与企业员工培训. http：//yingyu.100xuexi.com/view/examdata/20100115/BC781A1B-B106-4AFE-80DB-C889E04371B3.html.

8.俞蓉.认识成人学习特点有效开展员工培训.http：//www.qikan.com.cn/Article/xbdk/xbdk201202/xbdk20120245.html.

9.刘小倩，高洪涛.发达国家成人教育的特点及对我们的启示[J]，中国成人教育 2006，（10）：109-110

10.孔丽娟.浅谈如何提高成人教育的教学质量[J].http：//wenku.baidu.com/view/cad33b145f0e7cd1842536c0.html， 2012-05-31.

TRIZ相关方法理论 第5篇

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。

triz创新理论与方法 第6篇

1946年阿齐舒勒进入苏联海军专利局工作，有机会接触了来自不同国家不同工程领域内的大量专利。在分析这些专利的过程中，他发现，这些专利虽然来自不同国家、不同领域，而且解决的也是不同的问题，实现的是对不同系统的改进，但是，这些专利是利用了某些相同的方法。也就是说，很多的原理和方法在发明的过程中是重复使用的。于是，他就想从大量的专利中找出那些基本的常用的方法。基于这样一种思想，他对于世界上不同领域的专利和方法进行了归纳和总结，提取出了在专利中最常用的方法和原理，共总结出40种，他称之为40个发明原理。

下面是对这40个创新原理的具体介绍，大部分创新原理包括几种具体的应用方法。原理1.分割 Segmentation

A、把一个物体分成相互独立的部分为；增加物体被分割的程度

//不同材料（如玻璃、纸、铁罐等）的再回收设置不同的回收箱 B、将物体分成容易组装和拆卸的部分//组合家具

C、提高物体的可分性活动//百叶窗替代整体窗帘 原理2.抽取 Extraction A、从物体中抽出产生负面影响的部分或属性，或者仅抽出物体中必要的部分或属性

//空气压缩机工作，将其产生噪音的部分即压缩机移到室外；用光纤或光波导分离主光源，以增加照明点

原理3.局部质量 Local quality

A、将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的

//将系统的温度、密度、压力由恒定值改为按一定的斜率增长

B、让物体的不同部分各具不同功能//瑞士军刀（带多种常用工具，如螺丝刀、瓶起、剪刀等）C、让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态

//在餐盒中设置间隔，在不同的间隔内放置不同的食物，避免串味 原理4.增加不对称性 Asymmetry A、将物体的对称外形变为不对称的

//引入一个几何特性来防止元件不正确的使用（如电插头的接地棒）为改善密封性，将O型密封圈的截面由圆形改为椭圆形

B、增加不对称物体的不对称程度 //为增强防水保温性，建筑上采用多重坡屋顶

原理5.合并 Combining

A、在空间上将相同物体或相关操作加以组合

//集成电路板上的多个电子芯片；并行计算机的多个CPU B、在时间上将相同或相关操作进行合并 //冷热水混水器

原理6.多用性 Universality A、使一个物体具备多项功能,消除了该功能在其它物体内存在的必要性（进而裁减其他物体）

//牙刷的把柄内装牙膏；可移动的儿童安全椅，既可放在汽车内，拿出汽车外也可单独作为儿童车；企业中的有多种才能的人才 原理7.嵌套 Nesting A、把一个物体嵌入另一个物体，然后将这两个物体再嵌入第三个物体，依此类推

//俄罗斯套娃；可伸缩电视天线；汽车安全带

B、让某物体穿过另一物体//空腔伸缩式天线

原理8.重量补偿 Counterweight A、将某一物体与另一能提供升力的物体组合，以补偿其重量//用氢气球悬挂广告牌

B、通过与环境（利用空气动力、流体动力或其他力等）的相互作用实现物体的重量补偿

//直升机的螺旋桨（利用空气动力学）；轮船应用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力；赛车安装上阻流板用来增加车身与地面的摩擦力则使用了空气动力学的特征

原理9.预先反作用 Prior Counteraction A、事先施加机械应力，以抵消工作状态下不期望的过大应力//酸碱缓冲溶液

B、如果问题定义中需要某种相互作用，那么事先施加反作用

//在灌注混凝土之前，对钢筋预加应力 原理10.预先作用 Preliminary Action

A、预先对物体（全部或至少部分）施加必要的改变

//不干胶粘贴（只需揭出透明纸，即可用来粘)；手术前将手术器具按所用顺序排列整齐

B、预先安置物体，使其在最方便的位置开始发挥作用而不浪费运送时间

//在停车场安置的预付费系统；建筑内通道里安置的灭火器 原理11.事先防范 Beforehand Cushioning A、采用事先准备好的应急措施，补偿物体相对较低的可靠性

//显影剂可依胶卷底片上的磁性条弥补曝光不足；降落伞备用伞包；航天飞机备用输氧装置 原理12.等势 Equipotentiality A、改变操作条件，以减少物体提升或下降的需要

//工厂中与操作台同高的传送带；巴拿马运河的水闸 原理13.反向作用 Inversion

A、用相反的动作代替问题定义中所规定的动作

//将两个套紧的物体分离，将内层物体冷（传统的方法是将外层物体升温）

B、让物体或环境可动部分不动，不动部分可动

//加工中心中变工具旋转为工件旋转；健身器材中的跑步机

C、将物体上下或内外颠倒//通过把杯子倒置从下边喷入水来进行清洗 原理14.曲线与曲面化

A、将物体的直线、平面部分用曲线或球面代替

//变平行六面体或立方体结构为球形结构；两表面间引入圆倒角，减少应力集中

B、使用滚筒、球、螺旋结构 //千斤顶中螺旋机构可产生很大的升举力；圆珠笔和钢笔的球形笔尖，使书写流畅

C、改直线运动为旋转运动//应用离心力洗衣机中的离心甩干机

原理15.动态性 A、调整物体或环境的性能，使其在工作的各阶段达到最优状态//飞机中的自动导航系统

B、分割物体，使其各部分可以改变相对位置

//装卸货物的铲车，通过铰链连接两个半圆形铲斗，可以自由开闭，装卸货物时张开，铲车移动时铲斗闭合；折叠椅；笔记本电脑；联轴器

C、如果一个物体整体是静止的，使之移动或可动

//可弯曲的饮用麦管；在医疗检查中，使用挠性肠镜

原理16.未达到或过度的作用

A、如果所期望的效果难以百分百实现，稍微超过或稍微小于期望效果，会使问题大大简化

//印刷时，喷过多的油墨，然后再去掉多余的，使字迹更清晰；在孔中填充过多的石膏，然后打磨平滑；齿轮设计齿宽（一窄一宽）

原理17.空间维数变化

A、将物体变为二维（如，平面）运动，以克服一维直线运动或定位的困难；或过渡到三维空间运动以消除物体在二维平面运动或定位的问题//螺旋梯可以减少占地面积

B、单层排列的物体变为多层排列//立交桥；印刷电路板的双层芯片

C、将物体倾斜或侧向放置//自动垃圾卸载车

D、利用给定表面的反面//双面的地毯两面穿的衣服

E、利用照射到邻近表面或物体背面的光线//苹果树下的反射镜 原理18.机械振动

A、使物体处于振动状态//电动振动剃须刀

B、如果已处于振动状态，提高振动频率（直至超声振动）//超声波清洗

C、利用共振频率//超声波碎石机击碎胆结石

D、用压电振动代替机械振动//高精度时钟使用石英振动机芯

E、超声波振动和电磁场耦合//超声波振动和电磁场共用在电熔炉中混合金属，使混合均匀 原理19.周期性作用

A、用周期性动作或脉冲代替连续动作//警车所用警笛改为周期性鸣叫，避免产生刺耳的声音 B、如果周期性动作正在进行，改变其运动频率//用频率调音代替摩尔电码；使用AM(调幅), FM(调频), PWM(脉宽调制)来传输信息

C、在脉冲周期中利用暂停来执行另一有用动作

//医用的呼吸机系统为：每五次胸廓运动，进行一次心肺呼吸 原理20.有效作用的连续性

A、物体的各个部分同时满载持续工作，以提供持续可靠的性能

//汽车在路口停车时，飞轮储存能量，以便汽车随时启动

B、消除空闲和间歇性动作//后台打印，不耽误前台工作 原理21.减少有害作用的时间

A、将危险或有害的流程或步骤在高速下进行//照相用闪光灯；激光焊接法 原理22.变害为利

A、利用有害的因素（特别是环境中的有害效应），得到有益的结果

//废热发电回收废物二次利用，如再生纸

B、将两个有害的因素相结合进而消除它们

//潜水中用氮氧混合气体，以避免单用造成昏迷或中毒

C、增大有害因素的幅度直至有害性消失//森林灭火时用逆火灭火（在森林灭火时，为熄灭或控制即将到来的野火蔓延，燃起另一堆火将即将到来的野火的通道区域烧光。）“以毒攻毒” 原理23.反馈

A、在系统中引入反馈//声控喷泉；自动导航系统

B、如果已引入反馈，改变其大小或作用

//在5公里航程范围内，改变导航系数的敏感区域；自动调温器的负反馈装置 原理24.借助中介物

A、使用中介物实现所需动作//用拨子弹月琴

B、把一物体与另一容易去除的物体暂时结合//饭店上菜的托盘 原理25.自服务

A、物体通过执行辅助或维护功能为自身服务//自清洗烤箱；自补充饮水机

B、利用废弃的能量与物质 原理26.复制

A、用简单、廉价的复制品代替复杂、昂贵、不方便、易损、不易获得的物体

//虚拟现实系统，如虚拟训练飞行员系统看电视直播，而不到现场

B、用光学复制品（图像）代替实物或实物系统

//可以按一定比例放大或缩小图像用卫星相片代替实地考察由图片测量实物尺寸

C、如果已使用了可见光复制品，用红外光或紫外光复制品代替//利用紫外光诱杀蚊蝇

原理27.廉价替代品

A、用若干便宜的物体代替昂贵的物体，同时降低某些质量要求（例如，工作寿命）

//用一次性的物品，如一次性的餐具，清洁卫生；用再生材料——木材、农作物茎秆代替木材；做家具、建材；用铁芯包铜代替铜导线；用塑料模具代替金属模具；钢塑材料代替铝合金等稀有金属材料；用模型试验代替实物试验 原理28.机械系统替代

A、用视觉系统、听觉系统、味觉系统或嗅觉系统代替机械系统

//用声音栅栏代替实物栅栏（如光电传感器控制小动物进出房间）；在煤气中掺入难闻气体，警告使用者气体泄漏（替代机械或电子传感器）用光、声传感器代替机械（位置）传感器

——用电动机调速代替机械变速 ——用声、光信号传递机器运行 B、使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场

//为混合两种粉末，用电磁场代替机械震动使粉末混合均匀

C、用运动场代替静止场，时变场代替恒定场，结构化场代替非结构化场

//早期的通讯系统用全方位检测，现在用特定发射方式的天线

D、利用带铁磁粒子的场作用

//用不同的磁场加热含磁粒子的物质，当温度达到一定程度时，物质变成顺磁，不再吸收热量，来达到恒温的目的 原理29.气压和液压结构

A、将物体的固体部分用气体或流体代替//如充气结构、充液结构、气垫、液体静力结构和流体动力结构等气垫运动鞋，减少运动对足底的冲击；汽车减速时液压系统储存能量，在汽车加速时再释放能量；运输易损物品时，经常使用发泡材料保护

原理30.柔性壳体或薄膜

A、使用柔性壳体或薄膜代替标准结构

//在网球场地上采用充气薄膜结构；作为冬季保护措施农业上使用塑料大棚种菜

B、使用柔性壳体或薄膜，将物体与环境隔离//用薄膜将水和油分别储藏 原理31.多孔材料

A、使物体变为多孔或加入多孔物体（如多孔嵌入物或覆盖物）

//为减轻物体重量，在物体上钻孔，或使用多孔性材料

B、如果物体是多孔结构，在小孔中事先引入某种物质用//海绵储存液态氮 原理32.颜色改变

A、改变物体或环境的颜色//在暗室中使用安全灯，做警戒色 B、改变物体或环境的透明度//感光玻璃，随光线改变其透明度 原理33.同质性

A存在相互作用的物体用相同材料或特性相近的材料制成

//方便面的料包外包装用可食性材料制造用；金刚石切割钻石，切割产生的粉末可以回收 原理34.抛弃或再生 Discarding and Recovering

A、采用溶解、蒸发等手段抛弃已完成功能的零部件，或在系统运行过程中直接修改它们

//可溶性的药物胶囊；火箭助推器在完成其作用后立即分离

B、在工作过程中迅速补充系统或物体中消耗的部分//草坪剪草机的自锐系统；自动铅笔 原理35.物理或化学参数改变

Transformation of Properties A、改变聚集态（物态）

//酒心巧克力，先将酒心冷冻，然后将其在热巧克力中蘸一下；用液态石油气运输，不用气态运输以减少体积和成本

B、改变浓度或密度//用液态的肥皂水代替固体肥皂，可以定量控制使用，减少浪费

C、改变柔度//硫化橡胶改变了橡胶的柔性和耐用性

D、改变温度

//提高烹饪食品的温度（改变食品的色、香、味）；降低医用标本保存温度，以备后期解剖 原理36.相变 Phase Transitions

A、利用物质相变时产生的某种效应。如体积改变，吸热或放热

//水在固态时体积膨胀，可利用这一特性进行定向无声爆破 原理37.热膨胀 Thermal Expansion

A、使用热膨胀或热收缩材料//装配钢双环时，可使内环冷却收缩，外环升温膨胀，再将两环装配，待恢复常温后，内外环就紧紧装配在一起了

B、组合使用不同热膨胀系数的几种材料//热敏开关（两条粘在一起的金属片，由于两片金属的热膨胀系数不同，对温度的敏感程度也不一样，可实现温度控制)原理38.强氧化剂 Strong Oxidants A、用富氧空气代替普通空气//为持久在水下呼吸，水中呼吸器中储存浓缩空气

B、用纯氧代替空气//用乙炔—氧代替乙炔—空气切割金属；用高压纯氧杀灭伤口厌氧细菌

C、将空气或氧气进行电离辐射；

D、使用离子化氧气；

E、用臭氧代替含臭氧氧气或离子化氧气 原理39.惰性环境 Inert Atmosphere

A、用惰性环境代替通常环境//用氩气等惰性气体填充灯泡，做成霓虹灯

B、使用真空环境真空包装食品，延长储存期 原理40.复合材料 Composite material

复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。A、用复合材料代替均质材料