TRIZ的程序化特征分析
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triz的起源与发展
1946～1956年，根里奇・阿奇舒勒（Genrich S.Altshuller）和他的同事们分析研究了世界近250万件高水平的发明专利，发现所有的发明都遵循着一种规律，它们认为掌握了这些发明过程的规律就可以创造研究出更多的发明。从这些大量的发明中总结和提取它们的创新模式，就形成了TRIZ（Theory of Inventive Problem Sloving），即“发明问题解决理论”。
TRIZ理论的发展可以划分为4个阶段：第一阶段（1946～1956），TRIZ理论体系的建立和完善，以阿奇舒勒1956年发表关于TRIZ理论的第一篇论文和阿奇舒勒、沙皮罗提出ARIZ（发明问题解决算法）的提出为标志；第二阶段（957～1985），TRIZ理论在苏联国内得到不断推广、普及和完善，以1961年出版第一本有关TRIZ理论的著作《怎样学会发明创造》为标志；第三阶段（1986～1999），TRIZ在全世界范围内传播，以1989年阿奇舒勒集合世界上数十位TRIZ专家，在彼得罗扎沃茨克（Petrozavodsk）建立了国际TRIZ协会、1999年美国阿奇舒勒研究院成立等两个事件为标志；第四阶段（2000～2008），TRIZ在全球范围内推广，TRIZ理论不断得到完善，并被应用到非技术领域，以2000年欧协会（ETRIA）成立，2004年TRIZ国际认证引入中国等两个事件为标志。
TRIZ理论最核心的理念就是告诉人们创新不是随机的探索，而是遵循着一定的规律，这些规律在创新过程中告诉人们按照什么样的方式和过程去创造，并且对结果可以预测和控制。TRIZ的强大作用在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。TRIZ理论的基本内容，主要方法和分析工具决定了TRIZ的程序化特征。
1.技术系统进化理论
Altshuller指出，技术系统的进化不是随机的，而是遵循一定的客观规律；同生物系统的进化类似，技术系统也面临着自然选择和优胜劣汰。在TRIZ理论中，技术进化系统的S曲线是一个技术系统从孕育、成长、成熟到衰退的变化规律的曲线，主要评估现有技术的成熟度，有利于合理投入和分配。
（1）婴儿期：新的技术系统刚刚起步，效率低，可靠性差，系统发展缓慢。
（2）成长期：新系统的价值和市场潜力得到认同，大量的人力、财力、物力的投入，效率和价值得到提高，吸引更多的投资者，系统高速发展。
（3）成熟期：系统日趋完善，系统性能水平达到最佳，利润最大并有下滑的趋势，研究水平较低。
（4）衰退期：技术达到极限，很难再有新的突破，将被新的技术系统代替。
每个技术系统都是经过这样4个时期，不断地被新的技术系统代替，出现新的技术，从而形成循环的S曲线。
2.矛盾、矛盾矩阵与创新原理
TRIZ理论把技术问题矛盾分为技术矛盾和物理矛盾，每个技术出现矛盾问题时，可以转化为标准的TRIZ问题，再利用TRIZ理论的技术矛盾和物理矛盾的解决方法，并结合TRIZ理论的40个创新原理，根据实际情况解决问题。
（1）技术矛盾
技术矛盾是指在技术系统里当某一特性的改善不可避免地引起系统其他特性的恶化，两个参数之间存在相互制约，这就是技术矛盾。把实际问题转化为技术矛盾后，利用矛盾矩阵，可以得到相对应的创新原理，然后根据实际问题，把这些创新原理作为启发，针对实际问题提出解决方案。解决技术矛盾的创新原理是Altshuller最初通过分析近4万个发明专利而得到的。
Altshuller通过研究分析总结出39个通用工程参数，在矛盾矩阵中，表的第一列和第一行所列的都是39个通用工程参数，其中第一列的参数是系统需要改善的，而第一行所列的是系统改善那个参数的同时，导致恶化的另一个参数。如表1所示。
矛盾矩阵表可以得出需要的创新原理，技术矛盾问题就可以得到解决。这是TRIZ理论的程序化之一，任何技术矛盾的问题都可以利用矛盾矩阵解决，根据创新原理找到解决方法。技术矛盾的解决模式如图1所示：
（2）物理矛盾
物理矛盾是指技术系统中两个因素对同一性能的要求完全不同或相互排斥。物理矛盾的解决方法主要是分离原理，空间分离、时间分离、条件分离、整体和部分分离。物理矛盾的解决模式如图3所示：
（1）空间分离：是指将矛盾双方在不同的空间上分离，以降低解决问题的难度进而找到解决问题的方法；
（2）时间分离：是指将矛盾双方在不同的时间段上分离，以减低解决问题的难度；
（3）条件分离：是指将矛盾双方在不同的条件下分离，以减低解决问题的难度；
（4）整体与部分的分离：是指将冲突双方在不同的层次上分离，以减低解决问题的难度。
3.物质―场分析法
物质―场分析法是指从物质和场的角度分析和构造最小技术系统的理论和方法，是TRIZ理论中一种常用的解决问题的方法。Altshuller认为一个技术如果想要发挥其功能就至少构成一种最小的系统模型，这个系统模型应当具备三个必要的元素：两个物质S1，S2和一个场F。基本的模型如图4所示：
模型可以解释为，S1通过F作用于S2，S1和S2可以是任何物质，F表示他们之间相互作用。通过建立物质―场，根据TRIZ理论的76个标准解寻找解决方案。标准解分为5类：构建和破坏物质―场（13条标准解）；开发物质―场（23条标准解）；向超系统和微观级跃迁（6条标准解）；测量和检测（17条标准解）；引入物质或场（17条标准解）。
4.ARIZ
ARIZ（Algorithm for Inventive-Problem Solving，发明问题解决算法），是TRIZ理论的一个主要分析问题、解决问题的方法。由于有些情景比较复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统无法分析出明显的矛盾，不能直接依靠矛盾矩阵和物质―场分析解决，必须对其分步进行分析，不断对问题进行细化，直到找出问题解决方案。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。在ARIZ中，创新问题求解的过程是对问题不断描述，不断标准化的过程。在解决问题的过程中，初始问题最根本的矛盾不容易被描述，如果方案库里已有的数据能够用于该问题则是标准解；如果已有的数据不能解决该问题则无标准解，需要通过ARIZ算法的过程实现。
ARIZ算法一般分为六个步骤（图5）：（1）情境分析，构建问题模型；（2）基于物场分析法或者分离原理的问题模型分析；（3）定义最终理想解与物理矛盾；（4）物理矛盾解决；（5）如果矛盾不能解决，调整或者重新构建初始问题模型。
TRIZ理论应用的成果
到现在为止，TRIZ已经形成了一套较为完整的理论体系和工具，并且在学者们的不断研究中，拓展和开拓了TRIZ的应用领域。TRIZ理论的应用已经在实践中取得显著的成果。韩国的三星、美国的福特和波音、中国的中兴通讯、芬兰的诺基亚、德国的西门子等500多家知名企业中，TRIZ理论的应用不仅取得了明显的经济效益，而且极大地提高了企业的自主创新能力。
福特汽车公司通过学习和应用TRIZ理论，公司技术人员发现利用小热膨胀系数的材料制造轴承，可以更好地解决推力轴承在大负荷时出现偏移的问题。2001年，美国波音公司邀请原苏联的TRIZ专家，对其450名工程师进行了为期2周的培训，在767空中加油机研发的技术方面取得了关键性的突破，从而在竞争中取得成果，战胜空中客车公司，赢得15亿美元空中加油机订单。2004年，U斯达康通讯有限公司应用TRIZ理论，在计算机辅助创新平台Pro/Innovator对机顶盒天线连接问题和电磁兼容问题进行了创新性的解决，不仅缩短了新产品研发周期，还节省了大量的研发经费。2005年，中兴通讯公司与亿维讯公司合作，对来自研发一线的25名技术骨干进行了为期5周的TRIZ理论与方法培训，21个技术项目在培训期取得了突破性的进展。
实践证明，企业应用TRIZ理论进行技术创新，能够提高60%～70%的新产品开发效率，增加80%～100%的专利数量并提高专利质量；缩短50%的产品上市时间，从而达到提高企业自主创新能力和取得市场竞争优势的目的。
结语
TRIZ理论的核心思想是告诉人们，创新不是凭空的、随意的，而是存在客观规律的。TRIZ理论的每一个分析工具和方法都提供了一套解决模式，并在解决模式的基础上提出创新方法，集中反映了TRIZ的系统化、逻辑化、程序化特征。TRIZ提供的是一种全新的创新方法，它最重要的特征是提高发明或创新问题的可预见性，在创新方法系统化方面突破了原来的传统思想方法，为创新方法的研究和发展奠定了基础。