第2章 技术系统的进化法则

第2章技术系统的进化法则一个产品或物体都可以看做是一个技术系统，技术系统可以简称为系统。系统是由多个子系统组成的，并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能，子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。系统是处于超系统之中的，超系统是系统所在的环境，环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。

技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程，进化是客观进行着的，不管人们是认识了它还是没有认识它。如果认识和掌握了系统的进化规律，有利于设计者开发出更先进的产品，从而提升产品的竞争力。同样地，对系统的子系统或元件进行持续改进，以提高整个系统的性能，也属于技术系统的进化过程。

在介绍技术系统的进化论之前，有必要先了解一点进化论的主要内容，以便更好地理解和掌握技术系统的进化法则。

2.1三大进化论

说起进化，人们自然会联想到达尔文，因为达尔文的生物进化论一举终结了长期统治人们思想的神创论。其实，在达尔文的生物进化论之外，还存在着另外2个进化论，一个是社会学界的社会达尔文主义，另一个是技术领域的技术系统进化论。因为社会达尔文主义所极力倡导的是自由放任的资本主义社会制度，所以一直到近些年来，在国内才可以了解到有关社会达尔文主义的相关信息。而技术系统进化论属于TRIZ理论，TRIZ发源于20世纪中期的苏联，属于苏联的国家秘密而不被世人所知，直到20世纪90年代初，苏联解体后，TRIZ才开始传播到欧美等发达国家。而我国对TRIZ的研究和应用才刚刚起步，所以人们对技术系统的进化论还是相当陌生的。

下面先简要介绍一下生物进化论和社会达尔文主义，然后详细介绍技术系统的八大进化法则。

2. 1. 1达尔文和生物进化论

生物学进化论是作为神创论的对立面而出现的。18世纪以前，《圣经》及其宣扬的神创论在西方的学术界、知识界以及整个西方文化中占据着统治地位。神创论认为，地球及万物是上帝在大约6000年以前，即公元前4004年10月26日上午9时创造出来的。自从被上帝创造出来以后，地球上的生命没有发生任何变化!在那个时代，大多数人相信世界是上帝有目的地设计和创造的，由上帝

制定的法则所主宰，是有序谐调、安排合理、美妙完善且永恒不变的。

第1个提出完整进化论思想的是法国生物学家拉马克(1744一1829 )。通过大量化石和近代生物系统分类研究，拉马克越来越坚定地认识到，生物经历了一个从简单到复杂、从低级到高级的进化过程，物种不是像《圣经》中说的那样是由上帝创造的，物种是变化的。他在《动物哲学》中提出著名的“获得性遗传”原则。比如长颈鹿，在古代时它的脖子并不像现在这么长，是一种类似玲羊的原始动物。长颈鹿生活在干旱的非洲，靠吃树叶为生，吃光了低处的树叶后，不得不拼命伸长脖子吃高处的树叶，于是脖子渐渐变长了。这种获得的特征又传给了后代，一代又一代传下去，长颈鹿的脖子就越变越长，最后成为我们今天看到的这个样子。人们公认，拉马克为达尔文的科学进化论的诞生奠定了基础，他的《动物哲学》和达尔文的《物种起源》被称为现代进化论思想的两大源泉。

达尔文，1809年2月出生在英国的施鲁斯伯里。于1831年12月到1836年10月乘坐英国“贝格尔号”军舰进行了长达5年的环球考察，收集了大量的生物化石和标本。1842年，他写出《物种起源》的简要提纲，但迫于当时强大的神创论力量，他将书稿交给妻子收藏，盼咐在他死后才可以发表。随后的时间里，其他的一些科学家相继提出了类似的进化论观点并向达尔文进行讨教，达尔文终于在1859年发表了著名的《物种起源》。在这部书里，达尔文旗帜鲜明地提出了进化论的思想，说明物种是处在不断的变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。《物种起源》的问世，第一次把生物学建立在完全科学的基础上，以全新的生物进化思想，推翻了神创论和物种不变的理

论。《物种起源》是达尔文进化论的代表作，标志着进化论的正式确立。《物种起源》的出版，在欧洲乃至整个世界都引起轰动。它沉重地打击了神权统治的根基，从反动教会到封建御用文人都狂怒了。他们群起攻之，诬蔑达尔文的学说“亵渎圣灵”，触犯“君权神授天理”，有失人类尊严。

紧接着，达尔文又开始他的第2部巨著《动物和植物在家养下的变异》的写作，以不可争辩的事实和严谨的科学论断，进一步阐述他的进化论观点，提出物种的变异和遗传、生物的生存斗争和自然选择的重要论点，并很快出版了这部巨著。晚年的达尔文，尽管体弱多病，但他以惊人的毅力，顽强地坚持进行科学研究和写作，连续出版了《人类的由来》等很多著作。1882年4月19日，这位伟大的科学家因病逝世，人们把他的遗体安葬在牛顿的墓旁，以表达对这位科学家的敬仰。

达尔文进化论主要包括4个子学说：

(1)一般进化论物种是可变的，现有的物种是从别的物种变来的，一个物种可以变成新的物种。

这一点早已被生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学和分子生物学等学科的观察、实验所证实，我们现在甚至可以在实验室、野外直接观察到新物种的产生。所以这是一个科学事实，其可靠程度跟“地球是圆的”、“物质由原子组成”一样。在今天，除了极其个别的由于宗教信仰偏见而无视事实的人，实际上已无生物学家否认生物进化的事实。

(2)共同祖先学说所有的生物都来自共同的祖先。分子生物学发现了所有的生物都使用同一套遗

传密码，生物化学揭示了所有生物在分子水平上有高度的一致性，最终证实了达尔文这一远见卓识。

所以这也是一个被普遍接受的科学事实。

(3)自然选择学说自然选择是进化的主要机制。自然选择决定生物进化的方向，自然选择的存在，

是已被无数观察和实验所证实的，所以这也是一个科学事实。但是现在学术界一般认为，自然选择的使用范围并不像达尔文设想的那么广泛。自然选择是适应性进化（生物体对环境的适应）的机制，对于非适应性的进化，有基因漂移等其他机制，所以不能用自然选择来解释所有的进化现象。考虑到适应性进化是生物进化的核心现象，说自然选择是进化的主要机制，也是成立的。

(4)渐变论生物进化的步调是渐变式的，是一个在自然选择作用下累积微小的优势变异的逐渐改

进的过程，而不是跃变式的。这是达尔文进化论中较有争议的部分。在达尔文在世时以及死后相当长一段时间，大部分生物学家，特别是古生物学家都相信生物进化是能够出现跃变的，认为新的形态和器官是摞自大的跃变，而不是微小的变异在自然选择的作用下缓慢而逐渐地累积下来的。包括赫青黎在内的一些古生物学家由于强调生物化石的不连续性，而持这种观点。在遗传学诞生之后的一段时间内，早期遗传学家们由于强调遗传性状的不连续性，也普遍接受跃变论。在20世纪40年代，"现代综合"学说将遗传学和自然选择学说成功地结合起来，渐变论逐渐占了优势。但是近二三十年来，古生物学和进化发育生物学的研究表明，生物进化过程很可能是渐变和跃变2种模式都存在的，跃变论又有抬头的趋势。不过进化论所说的跃变，除了某些非常特殊的情形(例如植物经杂交出现新种) ，并非是指在一代或数代之间发生的进化，而可能经历了数千年、数万年乃至数百万年，只不过以地质年代来衡量显得很短暂而已。

2.1.2 斯宾塞和社会达尔文主义

斯宾塞(Herbert Spencer，1820-1903)，英国哲学家、教育学家、社会学家、心理学家和早期进化论者。斯宾塞是达尔文和马克思的同时代人，是社会达尔文主义理论的主要创始人之一。1850年发表了第一部著作《社会静力学》。1852年发表论文《进化的假说》，首次提出社会进化论思想。

斯宾塞一直有一个梦想，那就是要创造一部“综合哲学”，在这部“综合哲学”中能够包括所有的知识类型，比较有名的是《第一原理》、《生物学原理》、《心理学原理》、《社会学原理》、《伦理学原理》等。

斯宾塞的社会有机体论集中反映在他的《社会学原理》第一卷中，他将社会与生物有机体进行了6项类比，得出了3个结论：

1 )社会是一个体系，一个由相互联系的各个部分构成的紧密整体；

2)这个体系只能从其结构运转的意义上去理解；

3)体系要存在下去，它的需求就必须得到满足。

这些观点开启了结构功能理论的先河。

斯宾塞将社会进化定义为某种现象的不连贯的、无序的分布状态向连贯的、有序的变化状态的转变。他使用来自生物学的类比，追溯社会从简单向复杂的发展。他先于《物种起源》约10年发明了“适者生存”的术语。斯宾塞“终身狂热地仇恨国家权力”，认为最好的政府是统治最少的政府。斯宾塞声称，所有的系统不可避免地从不那么有组织的状态向越来越有秩序的状态进步，自由放任的资本主义是社会进步的关键。他论证说，资本主义所展示的无情的经济竞争应受到鼓励，以便人类社会获得可与展现于自然之中的效率相媲美的效率。在《社会静力学》中，斯宾塞声称自由企业保证了个人和机构迅速地适应于其变化的环境。那些不能适应的人所遭受的痛苦提供了一种激励因素，以便下一次做得更好。人类以降低冲突，使社会和谐最大化从而有利于生存的方式来适应生活。

斯宾塞把他的整个思想建立在进化论的基础上，而且丝毫不加反思。这就导致了“社会进化论”的不好名声。

2.1.3 阿奇舒勒和技术系统进化论

阿奇舒勒于1946年开始创立TRIZ理论，其中重要的理论之一是技术系统进化论。阿奇舒勒技术

系统进化论的主要观点是技术系统的进化并非随机的，而是遵循着一定的客观的进化模式，所有的

系统都是向“最终理想化”进化的，系统进化的模式可以在过去的专利发明中发现，并可以应用于

新系统的开发，从而避免盲目的尝试和浪费时间。

阿奇舒勒的技术系统进化论主要有八大进化法则，这些法则可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。这八大法则是：

1 )技术系统的S曲线进化法则；

2)提高理想度法则；

3)子系统的不均衡进化法则：

4)动态性和可控性进化法则：

5)增加集成度再进行简化的法则；

6)子系统协调性进化法则；

7)向微观级和增加场应用的进化法则；

8)减少人工介入的进化法则。

下面，就详细解释阿奇舒勒的技术系统这八大进化法则。

2.2 八大技术系统进化法则

2.2.1技术系统的S曲线进化法则

阿奇舒勒通过对大量的发明专利的分析，发现产品的进化规律满足一条S形的曲线。产品的进化过程是依靠设计者来推进的，如果没有引人新的技术，它将停留在当前的技术水平上，而新技术的引人将推动产品的进化。

S曲线也可以认为是一条产品技术成熟度预测曲线。

图2-1是一条典型的S曲线。S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期，图中的横轴代表时间；纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数(39个工程参数详见随后的第4章第一节的内容) ，比如飞机这个技术系统，飞行速度、可靠性就是其重要性能参数，性能参数随时间的延续呈现S形曲线。

一个技术系统的进化一般经历4个阶段，分别是：

1 )婴儿期

2)成长期

3)成熟期

4)衰退期

每个阶段都会呈现出不同的特点。

1.技术系统的诞生和婴儿期

当有一个新需求、而且满足这个需求是有意义的2个条件同时出现时，一个新的技术系统就会诞生。新的技术系统一定会以一个更高水平的发明结果来呈现。

处于婴儿期的系统尽管能够提供新的功能，但该阶段的系统明显地处于初级，存在着效率低、可靠性差或一些尚未解决的问题。由于人们对它的未来比较难以把握，而且风险较大，因此只有少数眼光独到者才会进行投资，处于此阶段的系统所能获得的人力、物力上的投入是非常有限的。

TRIZ从性能参数、专利级别、专利数量、经济收益4个方面来描述技术系统在各个阶段所表现出来的特点，以帮助人们有效了解和判断一个产品或行业所处的阶段，从而制定有效的产品策略和企业发展战略。

处于婴儿期的系统所呈现的特征是：性能的完善非常缓慢，此阶段产生的专利级别很高，但专利数量较少，系统在此阶段的经济收益为负。详见图2-2。

2.技术系统的成长期(快速发展期)

进入发展期的技术系统，系统中原来存在的各种问题逐步得到解决，效率和产品可靠性得到较大程度的提升，其价值开始获得社会的广泛认可，发展潜力也开始显现，从而吸引了大量的人力、财力，大量资金的投入会推进技术系统获得高速发展。

从图2-2可以看到处于第2阶段的系统，性能得到急速提升，此阶段产生的专利级别开始下降，

但专利数量出现上升。系统在此阶段的经济收益快速上升并凸显出来，这时候投资者会蜂拥而至，促进技术系统的快速完善。

3.技术系统的成熟期

在获得大量资源的情况下，系统从成长期会快速进入第3个阶段；成熟期，这时技术系统已经趋于完善，所进行的大部分工作只是系统的局部改进和完善。

从图2-2可以看到处于成熟期的系统，性能水平达到最佳。这时仍会产生大量的专利，但专利级别会更低，此时需要警惕垃圾专利的大量产生，以有效使用专利费用。处于此阶段的产品已进入大批量生产，并获得巨额的财务收益，此时，需要知道系统将很快进入下一个阶段衰退期，需要着手布局下一代的产品，制定相应的企业发展战略，以保证本代产品淡出市场时，有新的产品来承担起企业发展的重担。否则，企业将面临较大的风险，业绩会出现大幅回落。

4.技术系统的衰退期

成熟期后系统面临的是衰退期。此时技术系统已达到极限，不会再有新的突破，该系统因不再有需求的支撑而面临市场的淘汰。从图2-2可以看到处于第4阶段的系统，其性能参数、专利等级、专利数量、经济收益4方面均呈现快速的下降趋势。

当一个技术系统的进化完成4个阶段以后(比如图2-3中的系统A) ，必然会出现一个新的技术系统来替代它(比如图2-3中的系统B，C)，如此不断的替代，就形成了S形曲线族，见图2-3所示。

2.2.2 提高理想度法则

技术系统的理想度法则包括以下几方面含义。

1)一个系统在实现功能的同时，必然有2方面的作用：有用功能和有害功能；

2)理想度是指有用作用和有害作用的比值；

3)系统改进的一般方向是最大化理想度比值；

4)在建立和选择发明解法的同时，需要努力提升理想度水平。

也就是说，任何技术系统，在其生命周期之中，是沿着提高其理想度向最理想系统的方向进化的，提高理想度法则代表着所有技术系统进化法则的最终方向。理想化是推动系统进化的主要动力。比如

手机的进化、计算机的进化。

最理想的技术系统应该是：并不存在物理实体，也不消耗任何的资源，但是却能够实现所有必要的功能，即物理实体趋于零，功能无穷大，简单说，就是“功能俱全，结构消失”。

提供理想度可以从以下4个方向予以考虑：

1 )增加系统的功能；

2)传输尽可能多的功能到工作元件上；

3)将一些系统功能移转到超系统或外部环境中；

4)利用内部或外部已存在的可利用资源。

2.2.3 子系统的不均衡进化法则

技术系统由多个实现各自功能的子系统(元件)组成，每个子系统及子系统间的进化都存在着不均衡。

1 )每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的；

2)不同的子系统将依据自己的时间进度进化；

3)不同的子系统在不同的时间点到达自己的极限，这将导致子系统间矛盾的出现；

4)系统中最先到达其极限的子系统将抑制整个系统的进化，系统的进化水平取决于此子系统；

5)需要考虑系统的持续改进来消除矛盾。

掌握了子系统的不均衡进化法则，可以帮助我们及时发现并改进系统中最不理想的子系统，从而提升整个系统的进化阶段。

通常设计人员容易犯的错误是花费精力专注于系统中已经比较理想的重要子系统，而忽略了“木桶效应”中的短板，结果导致系统的发展缓慢。比如，飞机设计中，曾经出现过单方面专注于飞机发动机，而轻视了空气动力学的制约影响，导致飞机整体性能的提升比较缓慢。

2.2.4 动态性和可控性进化法则

动态性和可控性进化法则是指：

1)增加系统的动态性，以更大的柔性和可移动性来获得功能的实现；

2)增加系统的动态性要求增加可控性。

增加系统的动态性和可挖性的路径很多，下面从4个方面进行陈述。

1.向移动性增强的方向转化的路径

本路径反映了下面的技术进化过程：固定的系统→可移动的系统→随意移动的系统。比如电话的进化：固定电话→子母机→手机。

2.增加自由度的路径

本路径的技术进化过程：元动态的系统→结构上的系统可变性→微观级别的系统可变性。即：刚性体→单镀链→多镀链→柔性体→气体/液体→场。比如，飞机的进化：直板机→翻盖机；门锁的进化：挂锁→链条锁→密码锁→指纹锁。

3.增加可控性的路径

本路径的技术进化过程：无控制的系统→直接控制→间接控制→反馈控制→自我调节控制的系统。比如城市街灯，为增加其控制，经历了以下进化路径：专人开关→定时控制→感光控制→光度分级调节控制。

4.改变稳定度的路径

本路径的技术进化阶段：静态固定的系统→有多个固定状态的系统→动态固定系统→多变系统。

2.2.5 增加集成度再进行简化法则

技术系统趋向于首先向集成度增加的方向，紧接着再进行简化。比如先集成系统功能的数量和质量，然后用更简单的系统提供相同或更好的性能来进行替代。

1.增加集成度的路径

本路径的技术进化阶段：创建功能中心→附加或辅助子系统加入→通过分割、向超系统转化

或向复杂系统的转化来加强易于分解的程度。

2.简化路径

本路径反映了下面的技术进化阶段：

1 )通过选择实现辅助功能的最简单途径来进行初级简化；

2)通过组合实现相同或相近功能的元件来进行部分简化；

3)通过应用自然现象或"智能"物替代专用设备来进行整体的简化。

3.单一双一多路径

本路径的技术进化阶段：单系统→双系统→多系统。双系统包括：

1)单功能双系统：同类双系统和轮换双系统，比如双叶片风扇和双头铅笔；

2)多功能双系统：同类双系统和相反双系统，比如双色圆珠笔和带橡皮擦的铅笔；

3)局部简化双系统：比如具有长、短双焦距的相机；

4)完整简化的双系统：新的单系统。

多系统包括：

1 )单功能多系统：同类多系统和轮换多系统；

2)多功能多系统：同类多系统和相反多系统；

3)局部简化多系统；

4)完整简化的多系统：新的单系统

4.子系统分离路径

当技术系统进化到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离出来，进入超系统，这样在此子系统功能得到加强的同时，也简化了原来的系统。比如，空中加油机就是从飞机中分离出来的子系统。

2.2.6 子系统协调性进化法则

在技术系统的进化中，子系统的匹配和不匹配交替出现，以改善性能或补偿不理想的作用。也就是说技术系统的进化是沿着各个子系统相互之间更协调的方向发展。即系统的各个部件在保持协调的前提下，充分发挥各自的功能。

1.匹配和不匹配元件的路径

本路径的技术进化阶段：不匹配元件的系统→匹配元件的系统→失谐元件的系统→动态匹配/失谐系统。

2.调节的匹配和不匹配的路径

本路径的技术进化阶段：最小匹配/不匹配的系统→强制匹配/不匹配的系统→缓冲匹配/不匹配的系统→自匹配/自不匹配的系统。

3.工具与工件匹配的路径

本路径的技术进化阶段：点作用→线作用→面作用→体作用。

4.匹配制造过程中加工动作节拍的路径本路径反映了下面的技术进化阶段：

1 )工序中输送和加工动作的不协调；

2)工序中输送和加工动作的协调，速度的匹配；

3)工序中输送和加工动作的协调，速度的轮流匹配；

4)将加工动作与输送动作独立开来。

2.2.7 向微观级和场的应用进化法则

技术系统趋向于从宏观系统向微观系统转化，在转化中，使用不同的能量场来获得更佳的性能或控制性。

1.向微观级转化的路径

本路径反映了下面的技术进化阶段：

1 )宏观级的系统；

2)通常形状的多系统平面圆或薄片，条或杆，球体或球；

3)来自高度分离成分的多系统如粉末，颗粒等，次分子系统(泡沫、凝胶体等) →化学相互作用下的分子系统→原子系统；

4)具有场的系统。

2.转化到高效场的路径

本路径的技术进化阶段：应用机械交互作用→应用热交互作用→应用分子交互作用→应用化学交互作用→应用电子交互作用→应用磁交互作用→应用电磁交互作用和辐射。

3.增加场效率的路径

本路径的技术进化阶段：应用直接的场→应用有反方向的场→应用有相反方向的场的合成→应用交替场/振动/共振/驻波等→应用脉冲场→应用带梯度的场→应用不同场的组合作用。

4.分割的路径

本路径的技术进化阶段：

固体或连续物体→有局部内势垒的物体→有完整势垒的物体→有部分间隔分割的物体→有长而窄连接的物体→用场连接零件的物体→零件间用结构连接的物体→ 零件间用程序连接的物体→零件间没有连接的物体。

2.2.8 减少人工介入的进化法则

系统的发展用来实现那些枯燥的功能，以解放人们去完成更具有智力性的工作。

1.减少人工介入的一般路径

本路径的技术进化阶段：包含人工动作的系统→替代人工但仍保留人工动作的方法→用机器动作完全代替人工。

2.在同一水平上减少人工介入的路径

本路径的技术进化阶段：包含人工作用的系统→用执行机构替代人工→用能量传输机构替代人工→用能量源替代人工。

3.不同水平间减少人工介入的路径

本路径的技术进化阶段：包含人工作用的系统→用执行机构替代人工→在控制水平上替代人工→在决策水平上替代人工。

2.3 技术系统进化法则的应用

技术系统的八大进化法则是TRIZ中解决发明问题的重要指导原则，掌握好进化法则，可有效提高问题解决的效率。同时进化法则可以应用到其他很多方面，下面简要介绍5个方面的应用：

1 )产生市场需求；

2)定性技术预测；

3)产生新技术；

4)专利布局；

5)选择企业战略制定的时机。

2.3.1 产生市场需求

产品需求的传统获得方法一般是市场调查，调查人员基本聚焦于现有产品和用户的需求，缺乏对产品未来趋势的有效把握，所以问卷的设计和调查对象的确定在范围上非常有限，导致市场调查所获取的结果往往比较主观、不完善。调查分析获得的结论对新产品市场定位的参考意义不足，甚至出现错误的导向。

TRIZ的技术系统进化法则是通过对大量的专利研究得出的，具有客观性和跨行业领域的普适性。技术系统的进化法则可以帮助市场调查人员和设计人员从进化趋势确定产品的进化路径，引导用户提出基于未来的需求，实现市场需求的创新。从而立足于未来，抢占领先位置，成为行业的引领者。

2.3.2 定性技术预测

针对目前的产品，技术系统的进化法则可为研发部门提出如下的预测：

1)对处于婴儿期和成长期的产品，在结构、参数上进行优化，促使其尽快成熟，为企业带来利润。同时，也应尽快申请专利来进行产权保护，以使企业在今后的市场竞争中处于有利的位置。

2)对处于成熟期或衰退期的产品，避免进行改进设计的投入或进入该产品领域，同时应关注于开发新的核心技术以替代已有的技术，推出新一代的产品，保持企业的持续发展。

3)明确符合进化趋势的技术发展方向，避免错误的投入。

4)定位系统中最需要改进的子系统，以提高整个产品的水平。

5)跨越现系统，从超系统的角度定位产品可能的进化模式。

2.3.3 产生新技术

产品进化过程中，虽然产品的基本功能基本维持不变或有增加，但其他的功能需求和实现形式一直处于持续的进化和变化中，尤其是一些令顾客喜悦的功能变化得非常快。因此，按照进化理论可以对当前产品进行分析，以找出更合理的功能实现结构，帮助设计人员完成对系统或子系统基于进化的设计。

2.3.4 专利布局

技术系统的进化法则，可以有效确定未来的技术系统走势，对于当前还没有市场需求的技术，可以事先进行有效的专利布局，以保证企业未来的长久发展空间和专利发放所带来的可观收益。

当前的社会，有很多企业正是依靠有效的专利布局来获得高附加值的收益。在通讯行业，高通公司的高速成长正是基于预先的大量的专利布局，在CDMA技术上的专利几乎形成全世界范围内的垄断。我国的大量企业，每年会向国外的公司支付大量的专利使用许可费，这不但大大缩小产品的利润空间，而且经常还会因为专利诉讼而官司缠身，我国的DVD厂商们是就一个典型代表。

最重要的是专利正成为许多企业打击竞争对手的重要手段。我国的企业在走向国际化的道路

上，几乎全都遇到了国外同行在专利上的阻挡，虽然有些官司最后以和解结束，但被告方却在诉讼期间丧失了大量的、重要的市场机会。

同时，拥有专利权也可以与其他公司进行专利许可使用的互换，从而节省资源，节省研发成本。因此，专利布局正成为创新型企业的一项重要工作。

2.3.5 选择企业战略制定的时机

八大进化法则，尤其是S曲线对选择一个企业发展战略制定的时机具有积极的指导意义。一个企业也是一个技术系统，二个成功的企业战略能够将企业带入一个快速发展的时期，完成一次S曲线的完整发展过程。但是当这个战略进入成熟期以后，将面临后续的衰退期，所以企业面临的是下一个战略的制定。

很多企业无法跨越20年的持续发展，正是由于在一个S曲线的4个阶段的完整进化中，企业没有及时进行有效的下一个企业发展战略的制定，没有完成S曲线的顺利交替，以致被淘汰出局，退出历史舞台，所以企业在一次成功的战略制定后，在获得成功的同时，不要忘记S曲线的规律，需要在成熟期开始着手进行下一个战略的制定和实施，从而顺利完成下一个S曲线的启动，将企业带向下一个辉煌。

01_TRIZ的技术系统八大进化法则

（一）TRIZ的技术系统八大进化法则 阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，被称为“三大进化论”。TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。 八大技术系统进化法则 1.技术系统的S曲线进化法则 1）婴儿期2）成长期3）成熟期4）衰退期

各阶段的特点。 S曲线族 2.提高理想度法则 1）一个系统在实现功能的同时，必然有2个方面的作用：有用功能和有害功能； 2）理想度是指有用作用和有害作用的比值 3）系统改进的一般方向是最大化理想度比值 4）在建立和选择发明解法的同时，需要努力提升理想度水平 提高理想度可以从以下4个方向予以考虑： 1）增加系统的功能2）传输尽可能多的功能到工作元件上3）将一些系统功能转移到超系统和外部环境中4）利用内部或外部已经存在的可利用资源。 3.子系统的不均衡进化法则

1）每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的 2）不同的子系统将依据自己的时间进度进化 3）不同的子系统在不同的时间点到达自己的极限，这将导致子系统间矛盾的出现 4）系统中最先到达其极限的子系统将抑制整个系统的进化，系统的进化水平取决于此系统 5）需要考虑系统的持续改进来消除矛盾 4.动态性和可控性进化法则 1)增加系统的动态性,以更大的柔性和可移动性来获得功能的实现 2)增加系统的动态性要求增加可控性 5.增加集成度再进行简化法则 1.增加集成度的路径 2简化路径 3单--双---多--路径 4子系统分离路径 6.子系统协调性进化法则 1.匹配和不匹配元件的路径 2调节的匹配和不匹配的路径 3工具和工件匹配的路径 4匹配制造工程中加工动作节拍的路径 7.向微观级和场的应用进化法则 1.向微观级转化的路径 2转化到高效场的路径 3增加场效率的路径 4分割的路径 8.减少人工介入的进化法则 （1）减少人工介入的一般路径 本路径的技术进化阶段：包括人工动作的系统→替代人工但仍保留人工动作的方法→用机器动作完全代替人工。

TRIZ理论八大技术系统进化法则

机械创新设计课程论文(TIZE理论的八大技术系统进化法则) 专业机械设计制造及其自动化 班级10机自职1 学号1010113126 姓名姚巧珍 成绩 教师刘小鹏 2013年5月23日

TRIZ理论的八大技术系统进化法则 姚巧珍 （10机自职1班，学号：1010113126） [摘要] 技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。本文讲述了TRIZ理论的八大技术系统进化法则，这些技术系统进化法则基本涵盖了各种产品核心技术的进化规律，每条法则又包含多种具体的进化路线和模式。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] 技术系统，进化法则，子系统，S曲线。 引言 一个产品或物体都可以看做是一个技术系统，技术系统可以简称为系统。系统是由多个子系统组成的，并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能，子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。系统是处于超系统之中的，超系统是系统所在的环境，环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程，进化是客观进行着的，不管人们是认识了它还是没有认识它。如果认识和掌握了系统的进化规律，有利于设计者开发出更先进的产品，从而提升产品的竞争力。 1.八大技术系统进化法则 TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1）技术系统的S曲线进化法则； 2）提高理想度法则； 3）子系统的不均衡进化法则； 4）动态性和可控性进化法则；5）增加集成度再进行简化法则； 6）子系统协调性进化法则； 7）向微观级和场的应用进化法则； 8）减少人工进入的进化法则 1.1技术系统的S曲线进化法则 图1-1是一条典型的S曲线。S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期，图中的横轴代表时间；纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数，比如飞机这个技术系统，飞行速度、可靠性就是其重要性能参数，性能参数随时间的延续呈现S形曲线。 一个技术系统的进化一般经历4个阶段，分别是： 1）婴儿期 2）成长期 3）成熟期 4）衰退

triz八大技术进化法则

1、提高理想度进化（理想度=系统所有有用的功能/(系统所有有害的功能+成本))法则 目标是提高技术系统的理想度，但我们可以从技术系统本身，技术系统子系统，技术系统的超系统和物质四个方面来进行提高。 首先，我们来看看技术系统本身，我们可以把一个系统根据作用分为4个部分，外加一个能量源。执行类系统的4个部分（子系统）：动力装置，传输装置，执行装置和控制装置；测量技术系统的4个部分为：传感装置，传输装置，转换装置，控制装置。技术系统的这4个部分是缺一不可的，因此这就引出了技术系统的第2个进化法则： 2 完备性进化法则 这个其实很好理解，既然技术系统的4个部分必须存在，我们就可以利用这个原则对技术系统进行分析，看这个系统是否可行。一种方法就是检查系统的各个部分能量是否可达，传递效率如何，而这种方法就引出了技术系统进化的第3个原则： 3、能量传递进化法则 通过这个法则，我们可以判断技术系统的各个元件是否必要（如果能量不能传递到某个元件，要么这个元件没有用可以除掉，要么就是这个元件不能工作，没有达到预期的功能），也可以通过分析能量的传递效率来达到完善技术系统的目的。 我们将一个技术系统分解成多个子系统，目的可以分析这些子系统，看看这些子系统本身的进化，子系统之间的进化一般来讲都是不均衡的，通过对这种不均衡进行分析，我们可以改进进化落后的子系统，从而达到整个系统的改进目的，这就是技术系统的第4个进化原则：4：子系统不均衡进化法则 其实这种分析，类似于水桶原理，一个系统的短板往往是进化最落后的子系统，通过找出短板子系统，就可以实现技术系统的改进目的。 1法则是目标，2-4都是根据系统的分解来进行分析，如果我们将一个系统放到一个更高级的系统中（超系统）去思考，可以得到很多意外的惊喜，这是技术系统进化的第5个原则：5、向超系统进化原则 这有两层含义，一种是当前技术系统要有效的整合超系统的资源，比如车载收音机，其电源可以使用自带电池，但更好的办法是利用车里的能源系统，另外一种是融合到超系统中，这种方式我叫它组合法则，就是将当前技术系统组合到超系统中，这种例子非常多，比如收音机的一个超系统：人在驾车中听收音机，收音机融合到超系统中，就成了车载收音机。这种进化法则不仅适用于制造加工，也同样适用于软件，通过不断的功能融合以达到创新的目的，Google的眼镜，苹果的手表都是这种进化的典型。 对于物理存在的技术系统，存在着柔性化，可移动性和可控性的要求，这三个进化法则合在一起就是技术系统的第6个进化法则： 6、技术系统的动态化进化原则 提高柔性化是指系统会朝着更灵活，更方便的方向进化，比如网络从铜轴到双绞线到到无线。柔性化揭示的其实是系统元件物质和结构的进化法则；提高可移动性进化法则则预示着技术

技术系统进化法则培训讲义

TRIZ培训讲义
技术系统进化法则
技术系统进化法则
DAOV路线图—优化阶段
定义 Define 分析 Analyze 优化 Optimize 验证 Verify
1.概念列表
2.方案选择
S曲线 进化法则 进化树 列出概念方案 风险分析
决策分析 Pro/Innovator 评价模块
A Pera Global Company ? 2011 IWINT,INC
进化法则的作用和意义
对于新产品的预测分析给予建议 对于现有产品的改进方向给予建议 作为产品专利规避的有效工具
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IWINT

TRIZ培训讲义
技术系统进化法则
主题大纲
进化规律简介 技术系统进化法则 Pro/E软件简介 产品预测的步骤和案例 小结
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TRIZ的核心思想之一
技术系统的进化和发展并不是随机的，而是遵循 着一定的客观规律
A Pera Global Company ? 2011 IWINT,INC
TRIZ体系——创新的规律
算法
S曲线
完备性法则 能量传递法则 协调性法则 动态性法则 子系统不均衡进化 向超系统进化
创新的思维 创新的方法
工具 工具
创新的规律
向微观级进化 提高理想度法则
……
正确预测 产品未来！
术语
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TRIZ的九大经典理论体系

TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。 （一）TRIZ的技术系统八大进化法则 阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，被称为“三大进化论”。 TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。 （二）最终理想解(IFR) TRIZ理论在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（ideal final result，IFR），以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。如果将创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥梁，那么最终理想解(IFR)就是这座桥梁的桥墩。最终理想解(IFR)有四个特点：1、保持了原系统的优点；2、消除了原系统的不足；3、没有使系统变得更复杂；4、没有引入新的缺陷等。 （三）40个发明原理 阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析和总结，提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的这40个发明原理，分别是：1、分割；2、抽取；3、局部质量；4、非对称；5、合并；6、普遍性；7、嵌套；8、配重；9、预先反作用；10、预先作用；11、预先应急措施；12、等势原则；13、逆向思维；14、曲面化；15、动态化；16、不足或超额行动；17、一维变多维；18、机械振动；19、周期性动

TRIZ理论技术系统进化法则

3.5 基于技术系统进化法则的方案设计 技术系统进化论的主要观点是技术系统的进化并非随机的，而是遵循着一定的客观的进化模式，所有的系统都是向“最终理想化”进化的，系统进化的模式可以在过去的专利发明中发现，并可以应用于新系统的开发。 3.5.1汽车车架的进化路线描述 TRIZ中子系统协调性进化法则指出：在技术系统的进化中，子系统的匹配和不匹配交替出现，以改善性能或补偿不理想的作用。也就是说技术系统的进化是沿着各个子系统相互之间更协调的方向发展。即系统的各个部件在保持协调的前提下，充分发挥各自的功能。如图3.19所示。对车架增加保险杠，提高汽车的防撞性能，提高安全性。 图3.19 车架进化路线 这次进化的地方是将原来的最容易发生碰撞的前端增加了保险杠，从而使得汽车的防撞性能得到改善。 3.5.2汽车控制系统的进化路线描述 TRIZ指出技术系统的动态性进化应沿着增加结构柔性、可移动性、可控性的方向发展，以适应环境状况或执行方式的变化。 本文选择动态性的增加可控性进化路线：无控制→直接控制→反馈控制→自我调节，即引入某种部件，即增加防抱死系统，具体方案如图3.20所示。

图3.20 控制系统进化路线 防抱死制动系统ABS全称是Anti-lock Braking System，即ABS，可安装在任何带液压刹车的汽车上。它是利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到ABS的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点。 ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制动系统，通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环（每秒可达5~10次），始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。、 在制动时，ABS根据每个车轮速度传感器传来的速度信号，可迅速判断处车轮的抱死状态，关闭开始抱死车轮上面的常开输入电磁阀，让制动力不变，如果车轮继续抱死，则打开常闭输出电磁阀，这个车轮上的制动压力由于出现直通制动液贮油箱的管路而迅速下移，防止了因制动力过大而将车轮完全抱死。在此同时，主控制阀通电开启，动态压力的制动液可进入制动阀，动态压力的制动液从动态助力管路通过主控制阀、制动总泵密封垫外缘到达前轮输入管路如此反复地工作（工作频率3－12次/秒），让制动状态始终处于最佳点（滑移率S为20%），制动效果达到最好，行车最安全。 在制动总泵前面腔内地制动液是动态压力制动液，它推动反应套筒向右移动，反应套筒又推动助力活塞从而使制动踏板推杆向右移。因此，在ABS工作地时候，驾驶员可以感觉到脚上踏板地颤动，听到一些噪音。 汽车减速后，一旦ABS电脑检测到车轮抱死状态消失，它就会让主控制阀关闭，从而使系统转入普通地制动状态下进行工作。如果蓄压器地压力下降到安全极限以下，红色制动故障指示灯和琥珀色ABS故障指示灯亮。在这种情况下，驾驶员要用较大地力进行深踩踏板地制动地方式才能对前后轮进行有效地制动。

TRIZ理论——八大进化法则

阿奇舒勒于1946年开始创立TRIZ理论，其中重要的之一是系统进化论。阿奇舒勒技术系统进化论的主要观点是技术系统的进化并非随机的，而是遵循着一定的客观的进化模式，所有的系统都是向“最终理想化”进化的，系统进化的模式可以在过去的专利发明中发现，并可以应用于新系统的开发，从而避免盲目的尝试和浪费时间。 阿奇舒勒的技术系统进化论主要有八大进化法则，这些法则可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。这八大法则是： 1）技术系统的S曲线进化法则； 2）提高理想度法则； 3）子系统的不均衡进化法则； 4）动态性和可控性进化法则； 5）增强集成度再进行简化的法则； 6）子系统协调性计划法则； 7）向微观级和增加场应用的进化法则； 8）减少人工介入的进化法则。 下面，就详细解释阿奇舒勒的技术系统这八大进化法则。 2.2八大技术系统进化法则 2.2.1 技术系统的S曲线进化法则 阿奇舒勒通过对大量的发明专利的分析，发现产品的进化规律满足一条S形的曲线。产品的进化过程是依靠设计者来推进的，如果没有引进新的技术，它将停留在当前的技术水平上，而新技术的引入将推动产品的进化。 S曲线也可以认为是一条产品技术成熟度预测曲线。 图2-1是一条典型的S曲线。S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期，图中的横轴代表时间；纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数（39个工程参数），比如飞机这个技术系统，飞行速度、可靠性就是其中重要性能参数，性能参数随时间的延续呈现S形曲线。 一个技术系统的进化一般经历4个阶段，分别是： 1）婴儿期 2）成长期 3）成熟期 4）衰退期 每个阶段都会呈现不同的特点。

技术系统进化与技术预测

赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 第6部分 技术系统进化与技术预测 6.1 概述 6.2 技术进化过程实例分析 6.3 技术系统进化规律 6.4 技术成熟度预测方法 6.5 工程实例分析 赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 为应付领导检查 突击建体育场弯道变直角 赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 3 6.1 概述 ?从历史的观点研究一类产品，会发现这些产品今天的实现形式与其刚诞生时相比已有很大的或根本性的变化。但这些产品的主要功能并没有变化。 ?如：汽车与自行车的主要功能是“运送货物与人” ?计算机的主要功能是“代替人进行计算” ?机床的主要功能是“加工零件”。 ?既从历史的观点看，产品处于进化之中。 赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 技术性能随时间变化的规律 S —曲线 分段S —曲线 赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 6.2 技术进化过程实例分析 ?运动员跳高技术的进化 ?自行车进化实例分析 ? 电话和手机进化演进分析 ? 提高运输速度的技术进化曲线 赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 6.2.1 运动员跳高技术的进化 ? 男子世界纪录：古巴的索托马约尔保持室外世界跳高纪录2.45米和室内世界跳高纪录2.43米 ? 女子世界纪录： 保加利亚的科斯塔迪诺娃保持室外世界跳高纪录2.09米，德国的亨克尔保持室内世界跳高纪录2.07米 ?历史上最高的人罗伯特·珀欣·瓦德卢2.72米。 ? 足球比赛中球门横梁的高度是2.44米。

第2章 技术系统的进化法则

第2章技术系统的进化法则一个产品或物体都可以看做是一个技术系统，技术系统可以简称为系统。系统是由多个子系统组成的，并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能，子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。系统是处于超系统之中的，超系统是系统所在的环境，环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。 技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程，进化是客观进行着的，不管人们是认识了它还是没有认识它。如果认识和掌握了系统的进化规律，有利于设计者开发出更先进的产品，从而提升产品的竞争力。同样地，对系统的子系统或元件进行持续改进，以提高整个系统的性能，也属于技术系统的进化过程。 在介绍技术系统的进化论之前，有必要先了解一点进化论的主要内容，以便更好地理解和掌握技术系统的进化法则。 2.1三大进化论 说起进化，人们自然会联想到达尔文，因为达尔文的生物进化论一举终结了长期统治人们思想的神创论。其实，在达尔文的生物进化论之外，还存在着另外2个进化论，一个是社会学界的社会达尔文主义，另一个是技术领域的技术系统进化论。因为社会达尔文主义所极力倡导的是自由放任的资本主义社会制度，所以一直到近些年来，在国内才可以了解到有关社会达尔文主义的相关信息。而技术系统进化论属于TRIZ理论，TRIZ发源于20世纪中期的苏联，属于苏联的国家秘密而不被世人所知，直到20世纪90年代初，苏联解体后，TRIZ才开始传播到欧美等发达国家。而我国对TRIZ的研究和应用才刚刚起步，所以人们对技术系统的进化论还是相当陌生的。 下面先简要介绍一下生物进化论和社会达尔文主义，然后详细介绍技术系统的八大进化法则。 2. 1. 1达尔文和生物进化论 生物学进化论是作为神创论的对立面而出现的。18世纪以前，《圣经》及其宣扬的神创论在西方的学术界、知识界以及整个西方文化中占据着统治地位。神创论认为，地球及万物是上帝在大约6000年以前，即公元前4004年10月26日上午9时创造出来的。自从被上帝创造出来以后，地球上的生命没有发生任何变化!在那个时代，大多数人相信世界是上帝有目的地设计和创造的，由上帝 制定的法则所主宰，是有序谐调、安排合理、美妙完善且永恒不变的。 第1个提出完整进化论思想的是法国生物学家拉马克(1744一1829 )。通过大量化石和近代生物系统分类研究，拉马克越来越坚定地认识到，生物经历了一个从简单到复杂、从低级到高级的进化过程，物种不是像《圣经》中说的那样是由上帝创造的，物种是变化的。他在《动物哲学》中提出著名的“获得性遗传”原则。比如长颈鹿，在古代时它的脖子并不像现在这么长，是一种类似玲羊的原始动物。长颈鹿生活在干旱的非洲，靠吃树叶为生，吃光了低处的树叶后，不得不拼命伸长脖子吃高处的树叶，于是脖子渐渐变长了。这种获得的特征又传给了后代，一代又一代传下去，长颈鹿的脖子就越变越长，最后成为我们今天看到的这个样子。人们公认，拉马克为达尔文的科学进化论的诞生奠定了基础，他的《动物哲学》和达尔文的《物种起源》被称为现代进化论思想的两大源泉。 达尔文，1809年2月出生在英国的施鲁斯伯里。于1831年12月到1836年10月乘坐英国“贝格尔号”军舰进行了长达5年的环球考察，收集了大量的生物化石和标本。1842年，他写出《物种起源》的简要提纲，但迫于当时强大的神创论力量，他将书稿交给妻子收藏，盼咐在他死后才可以发表。随后的时间里，其他的一些科学家相继提出了类似的进化论观点并向达尔文进行讨教，达尔文终于在1859年发表了著名的《物种起源》。在这部书里，达尔文旗帜鲜明地提出了进化论的思想，说明物种是处在不断的变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。《物种起源》的问世，第一次把生物学建立在完全科学的基础上，以全新的生物进化思想，推翻了神创论和物种不变的理

整理TRIZ的九大理论体系

TRIZ理论在社会中受到很多企业的青睐，TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。 （一）40个发明原理。 阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析和总结，提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的这40个发明原理，分别是： 1、分割； 2、抽取； 3、局部质量； 4、非对称； 5、合并； 6、普遍性； 7、嵌套； 8、配重； 9、预先反作用； 10、预先作用； 11、预先应急措施； 12、等势原则； 13、逆向思维； 14、曲面化； 15、动态化； 16、不足或超额行动； 17、一维变多维； 18、机械振动； 19、周期性动作； 20、有效作用的连续性； 21、紧急行动； 22、变害为利； 23、反馈； 24、中介物； 25、自服务； 6、复制； 27、一次性用品； 28、机械系统的替代； 29、气体与液压结构； 30、柔性外壳和薄膜； 31、多孔材料； 32、改变颜色； 33、同质性； 34、抛弃与再生；

35、物理/化学状态变化； 36、相变； 37、热膨胀； 38、加速氧化； 39、惰性环境； 40、复合材料等。 （二）最终理想解(IFR)。 TRIZ理论在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（ideal final result，IFR），以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着 此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创 新设计的效率。如果将创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥梁，那么最终理想解(IFR)就 是这座桥梁的桥墩。最终理想解(IFR)有四个特点： 1、保持了原系统的优点； 2、消除了原系统的不足； 3、没有使系统变得更复杂； 4、没有引入新的缺陷等。 （三）TRIZ的技术系统八大进化法则。 阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主 义齐肩，被称为“三大进化论”。 TRIZ的技术系统八大进化法则分别是： 1、技术系统的S曲线进化法则； 2、提高理想度法则； 3、子系统的不均衡进化法则； 4、动态性和可控性进化法则； 5、增加集成度再进行简化法则； 6、子系统协调性进化法则； 7、向微观级和场的应用进化法则； 8、减少人工进入的进化法则。 技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布 局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性 问题的解决工具。 （四）发明问题的标准解法。 标准解法阿奇舒勒于1985年创立的，共有76个，分成5级，各级中解法的先后顺序也反映 了技术系统必然的进化过程和进化方向，标准解法可以将标准问题在一两步中快速进行解决，标准解法是阿奇舒勒后期进行TRIZ理论研究的最重要的课题，同时也是TRIZ高级理论的精华。标准解法也是解决非标准问题的基础，非标准问题主要应用ARIZ来进行解决，而ARIZ 的主要思路是将非标准问题通过各种方法进行变化，转化为标准问题，然后应用标准解法来 获得解决方案。

TRIZ九大理论

TRIZ九大理论 TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。 （一）TRIZ的技术系统八大进化法则。阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，被称为“三大进化论”。 TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。 （二）最终理想解(IFR)。TRIZ理论在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（ideal final result，IFR），以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。如果将创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥梁，那么最终理想解(IFR)就是这座桥梁的桥墩。最终理想解(IFR)有四个特点：1、保持了原系统的优点；2、消除了原系统的不足；3、没有使系统变得更复杂；4、没有引入新的缺陷等。 （三）40个发明原理。阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析和总结，提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的这40个发明原理，分别是：1、分割； 2、抽取； 3、局部质量； 4、非对称； 5、合并； 6、普遍性； 7、嵌套； 8、配重； 9、预先反作用；10、预先作用；11、预先应急措施；12、等势原则；13、逆向思维；14、曲面化；15、动态化；16、不足或超额行动；17、一维变多维；18、机械振动；19、周期性动作；20、有效作用的连续性；21、紧急行动；22、变害为利；23、反馈；24、中介物；25、自服务；26、复制；27、一次性用品；

TRIZ的技术系统八大进化法则

1.一个产品或物体都可以看做是一个技术系统，技术系统可以简称为系统。系统是由多个子系统组成的，并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能，子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。系统是处于超系统之中的，超系统是系统所在的环境，环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程，进化是客观进行着的，不管人们是认识了它还是没有认识它。如果认识和掌握了系统的进化规律，有利于设计者开发出更先进的产品，从而提升产品的竞争力。 1.八大技术系统进化法则 TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1）技术系统的S曲线进化法则；2）提高理想度法则；3）子系统的不均衡进化法则；4）动态性和可控性进化法则； 5）增加集成度再进行简化法则；6）子系统协调性进化法则；7）向微观级和场的应用进化法则；8）减少人工进入的进化法则 1.1技术系统的S曲线进化法则 图1-1是一条典型的S曲线。S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期，图中的横轴代表时间；纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数，比如飞机这个技术系统，飞行速度、可靠性就是其重要性能参数，性能参数随时间的延续呈现S形曲线。 一个技术系统的进化一般经历4个阶段，分别是： 1）婴儿期2）成长期3）成熟期4）衰退 2.发明问题解决理论 TRIZ ［ 3-9 ］被认为是目前最全面系统地论述发明创造、实现技术创新的新理论。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。TRIZ是一种建立在技术系统演变规律基础上的问题解决系统。技术系统演变的8个模式9个通用工程参数、40条发原理、39×39冲突解决矩阵、76个标准解、发明问题解决算法(ARIZ)以及工程知识效应库等一同构成了TRIZ的理论与方法体系［5］。 TRIZ 认为，产品进化过程就是不断解决产品所存在冲突的过程，设计人员在设计过程中不断地发现并解决冲突，是推动其向理想化方向进化的动力。技术冲突是典型的工程妥协问题，即当提高系统某一技术特性(参数)时，另一特性(参数)会恶化。 TRIZ 创新原理的核心就是解决技术系统中存在的冲突，冲突解决矩阵是解决技术冲突的有效工具。它是由TRIZ研究者通过专利分析确定的39通用工程参数和40条发明原理及其它们间

8大技术系统进化法则

TRIZ技术系统进化法则在专利布局中的应用研究 2010-09-01 23:31 TRIZ理论来自对专利的研究，TRIZ理论应用对技术创新有推动作用。技术系统进化原理是TRIZ理论的核心。本文对技术系统进化法则进行研究，通过技术进化路线对技术系统未来发展趋势做出准确预测。结合系统S曲线法则，实现技术专利的合理布局，进而为企业带来高附加值收益。 一、引言 TRIZ理论，即发明问题解决理论，是由苏联发明家根里奇·阿奇舒勒(Genrich S. Altshuller)于1946年开始，动用了1500人/年，在经历25年研究了世界各国250万份高水平发明专利的基础上，提出的一套具有完整理论体系的创新方法。TRIZ的基本原理是技术系统的进化遵循客观的法则群。在TRIZ中，凡是具有某种功能的事物都可称为技术系统。TRIZ主要用39个标准参数，40 条发明原理、冲突矩阵和76个标准解等一整套的理论来解决各工程领域的创新问题。 技术专利首先可以对技术进行保护，同时也可以通过专利来获得高附加的收益。我国企业在走向国际化的道路上，几乎都遇到了国外同行在专利上的阻拦。本文通过对TRIZ技术系统进化法则的研究，帮助企业进行富有竞争力的新产品研发，并有效确定未来的技术系统走势，对当前还没有出现的技术系统，如符合TRIZ进化理论所预测的技术趋势，则提前进行专利布局，以保证企业未来的长久发展空间和专利发放所带来的可观收益。 二、技术系统及子系统进化法则 在TRIZ理论中，一个产品或物体都可以看作是一个技术系统，也简称为系统。TRIZ认为，产品及其技术的发展总是遵循一定的客观规律，而且同一条规律往往在不同产品领域被反复应用。TRIZ的核心是技术系统进化原理，它可以依据产品中技术系统的进化规律定性预测未来产品的发展趋势，从而帮助企业开发出具有竞争力的新产品。 1.技术系统进化法则 系统进化理论主要有8条进化法则，以及每个进化法则下相对应的一些进化路线。其8条进化法则为： ◎技术系统的S曲线进化法则; ◎提高理想度法则; ◎子系统的不均衡进化法则; ◎动态性可控性进化法则;

TRIZ的九大经典理论体系

TRIZ的九大经典理论体系 TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。 TRIZ解决问题过程中，将问题的通解具体化是一个难点，这需要有深厚的领域背景知识。TRIZ理论认为，一个成功的设计可由如下公式描述：S=Pc×Pkn×(1+M)×(1+T) 其中：S——成功的设计；Pc——个人解决问题的能力；Pkn——领域知识的水平与经验；M——TRIZ方法论与哲学思想的运用；T——TRIZ工具的运用。 在公式中，Pc和Pkn 都与领域知识有关。因此，尽管TRIZ理论的创始人阿奇舒勒否认了经验知识在TRIZ 理论中的重要性，但从上述公式可以看出经验知识依然对TRIZ理论的应用构成了重要的支持。所以，在TRIZ 理论中融入经验思维模式，应是TRIZ理论在应用中的一个发展方向。 (一)TRIZ的技术系统八大进化法则。 阿奇舒勒的技术系统进化论可与达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，称为三大进化论。 TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则； 7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。 技术系统的这八大进化法则可应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。 (二)最终理想解(IFR)。 TRIZ理论在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解(ideal final result，IFR)，以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。如果将创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥梁，那么最终理想解(IFR)就是这座桥梁的桥墩。 最终理想解(IFR)有四个特点：1、保持了原系统的优点；2、消除了原系统的不足；3、没有使系统变得更复杂；4、没有引入新的缺陷等。 (三)40个发明原理。阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析和总结，提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的这40个发明原理，分别是： 1、分割； 2、抽取； 3、局部质量； 4、非对称； 5、合并； 6、普遍性； 7、嵌套； 8、配重； 9、预先反作用； 10、预先作用；11、预先应急措施；12、等势原则；13、逆向思维；14、曲面化；15、动态化；16、不足或超额行动；17、一维变多维；18、机械振动；19、周期性动作；20、有效作用的连续性；21、紧急行动；22、变害为利；23、反馈；24、中介物；25、自服务；26、复制；27、一次性用品；28、机械系统的替代；29、气体与液压结构；30、柔性外壳和薄膜；31、多孔材料；32、改变颜色；33、同质性；34、抛弃与再生；35、物理/化学状态变化；36、相变；37、热膨胀；38、加速氧化；39、惰性环境；40、复合材料等。 (四)39个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵。在对专利研究中，阿奇舒勒发现，仅有39项工程参数在彼此相对改善和恶化，而这些专利都是在不同的领域上解决这些工程参数的冲突与矛盾。这些矛盾不断地出现，又不断地被解决。由此他总结出了解决冲突和矛盾的40个创新原理。之后，将这些冲突与冲突解决原理组成一个山39个改善参数与39个恶化参数构成的矩阵，矩阵的横轴表示希望得到改善的参数，纵轴表示某技术特性改善引起恶化的参数，横纵轴各参数交叉处的数字表示用来解决系统矛盾时所使用创新原理的编号。这就是，著名的技术矛盾矩阵。阿奇舒勒矛盾矩阵为问题解决者提供了一个可以根据系统中产生矛盾的两个工程参数，从矩阵表中直接查找化解该矛盾的发明原理来解决问题。 (五)物理矛盾和四大分离原理。当一个技术系统的工程参数具有相反需求，就出现了物理矛盾。比如说，要求系统的某个参数既要出现又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。相对于技术矛盾，物理矛盾是一种更尖锐的矛盾，创新中需要加以解决。物理矛盾所存在的子系统就是系统的关键子系统，系统或关键子系统应该具有为满足某个需求的参数特性，但另一个需求要求系统或关键子系统又不能具有这样的参数特性。 分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的，分离方法共有11种，归纳概括为四大分离原理，分别是空间分离、时间分离、居于条件的分离和系统级别分离等。 (六)物一场模型分析。阿奇舒勒认为，每一个技术系统都可由许多功能不同的子系统所组成，因此，每一个系统都有它的子系统，而每个子系统都可以再进一步地细分，直到分子、原子、质子与电子等微观层次。无论大系统、子系统、还是微观层次，都具有功能，所有的功能都可分解为2种物质和1种场(即二元素组成)。 在物质-场模型的定义中，物质是指某种物体或过程，可以是整个系统，也可以是系统内的子系统或单个的物体，甚至可以是环境，取决于实际情况。场是指完成某种功能所需的手法或手段，通常是一些能量形式，如：磁场、重力场、电能、热能、化学能、机械能、声能、光能等等。物一场分析是TRIZ理论中的一种分析工具，用于建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型。 (七)发明问题的标准解法。标准解法阿奇舒勒于1985年创立的，共有76个，分成5级，各级中解法的先后顺序也反映了技术系统必然的进化过程和进化方向，标准解法可以将标准问题在一两步中快速进行解决，标准解法是阿奇舒勒后期进行TRIZ理论研究的最重要的课题，同时也是TRIZ高级理论的精华。标准解法也是解