李老師講TRIZ（八）

文/李建峰

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李老師講TRIZ（八）

文/李建峰

第十七問：請介紹一下TRIZ理論中關(guān)于發(fā)明創(chuàng)新的五個層級

答：提到發(fā)明創(chuàng)造，我們首先會想到那些著名的發(fā)明成果，如愛迪生發(fā)明的電報(bào)機(jī)、電燈、留聲機(jī)等，可以說這些發(fā)明開創(chuàng)了一個新的時代。那么，在具體實(shí)現(xiàn)這些發(fā)明的過程中，基于它們各自的創(chuàng)新程度不同，對發(fā)明者在知識領(lǐng)域、經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新能力等方面的要求也會各不相同。比如要改進(jìn)一個牙刷的手柄，只要了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料、加工技術(shù)就可以了；而要發(fā)明一個電動牙刷，則還需要掌握專業(yè)的電機(jī)、控制技術(shù)等。

為了更好地組織和實(shí)施創(chuàng)新活動，一些專門從事發(fā)明研究的專家對不同形式的發(fā)明進(jìn)行了分類，并研究它們各自的特點(diǎn)，以及相應(yīng)的創(chuàng)新方法和技巧，目的就是為了更有效地實(shí)施創(chuàng)新。其中最為科學(xué)有效的發(fā)明分類方法，要數(shù)著名的TRIZ理論（發(fā)明問題解決理論），它將發(fā)明按照新穎程度和創(chuàng)新難度分為五個等級，深入分析和研究不同等級發(fā)明的特點(diǎn)，并開發(fā)出面向不同等級的科學(xué)創(chuàng)新方法和工具。TRIZ理論定義的五個發(fā)明等級按照創(chuàng)新程度從低到高依次如下。

第1級是最小型發(fā)明。是指那種在產(chǎn)品的單獨(dú)組件中進(jìn)行少量的變更，但這些變更不會影響產(chǎn)品系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。該類發(fā)明并不需要任何相鄰領(lǐng)域的專門技術(shù)或知識。特定專業(yè)領(lǐng)域的任何專家，依靠個人專業(yè)知識基本都能做到該類創(chuàng)新。例如以厚度隔離減少熱損失，以大卡車改善運(yùn)輸成本效率等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約有32%的發(fā)明專利屬于第一級發(fā)明。

第2級是小型發(fā)明。此時產(chǎn)品系統(tǒng)中的某個組件發(fā)生部分變化，改變的參數(shù)約數(shù)十個，即以定性方式改善產(chǎn)品。創(chuàng)新過程中利用本行業(yè)知識，通過與同類系統(tǒng)的類比即可找到創(chuàng)新方案，如中空的斧頭柄可以儲藏釘子等。約45%的發(fā)明專利屬于此等級。

第3級是中型發(fā)明。產(chǎn)品系統(tǒng)中的幾個組件可能會出現(xiàn)全面變化，其中大概要有上百個變量加以改善，它需要利用領(lǐng)域外的知識，但不需要借鑒其它學(xué)科的知識。此類的發(fā)明如原子筆、登山自行車、計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)等。約有18%的發(fā)明專利屬于第三等級。

第4級是大型發(fā)明。是指創(chuàng)造新的事物，需要數(shù)千個甚至數(shù)萬個變量加以改善的情境，它一般需引用新的科學(xué)知識而非利用科技信息，該類發(fā)明需要綜合其它學(xué)科領(lǐng)域知識的啟發(fā)后方可找到解決方案。大約有4%的發(fā)明專利屬于第四級發(fā)明，如內(nèi)燃機(jī)、集成電路、個人電腦等。

最高級是特大型發(fā)明，即第5級。主要指那些科學(xué)發(fā)現(xiàn)，一般是先有新的發(fā)現(xiàn)，建立新的知識，然后才有廣泛的運(yùn)用。大約有1%的發(fā)明專利屬于第五級發(fā)明。如蒸汽發(fā)動機(jī)、飛機(jī)、激光等。

平時我們遇到的絕大多數(shù)發(fā)明都屬于第一、二和三級。雖然高等級發(fā)明對于推動技術(shù)文明進(jìn)步具有重大意義，但是這一級的發(fā)明數(shù)量相當(dāng)稀少。而較低等級的發(fā)明則會起到不斷完善技術(shù)的作用。

針對以上五類發(fā)明，TRIZ理論提供了相應(yīng)的創(chuàng)新方法和工具支持。TRIZ理論主要包括40條創(chuàng)新原理、76種發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解法和發(fā)明問題解決算法等創(chuàng)新工具。

如果是解決第一和第二等級的簡單發(fā)明問題，可采用解決技術(shù)矛盾的創(chuàng)新原理和解決發(fā)明問題的標(biāo)準(zhǔn)解法。

如果是解決第三和第四等級的發(fā)明問題，就要用解決發(fā)明問題的標(biāo)準(zhǔn)解法和發(fā)明問題解決算法。

如果是解決非常復(fù)雜的第五級的發(fā)明問題，則可采用發(fā)明問題解決算法，它提供了特定的算法步驟，能夠幫助我們實(shí)現(xiàn)由復(fù)雜模糊的問題情境向明確的發(fā)明問題的轉(zhuǎn)變。

通過以上對發(fā)明的分類可以看出，發(fā)明和創(chuàng)新看起來很困難，似乎是很遙遠(yuǎn)的事情，但其實(shí)大部分發(fā)明都是那些較低層次的創(chuàng)新，只要我們充分發(fā)揮自己內(nèi)在的創(chuàng)新潛能，掌握科學(xué)的創(chuàng)新原理和方法，那么每個人都可以擁有自己的發(fā)明創(chuàng)造，為我們的五彩生活增添新的活力。

第十八問：技術(shù)與科學(xué)有什么不同？

答：科學(xué)主要是認(rèn)識自然、獲得自然知識，回答研究對象“是什么”和“為什么”的問題，講求有所發(fā)現(xiàn)，要揭示客觀過程的規(guī)律性和因果性；技術(shù)則主要是利用和改造自然，解決實(shí)踐過程中應(yīng)當(dāng)“做什么”和“怎么做”的問題，尋求如何去“制”和“做”的規(guī)則，講求有所發(fā)明，要實(shí)現(xiàn)滿足主體需要的目的性。

第十九問:技術(shù)與科學(xué)的項(xiàng)目選題有什么不同？

答：科學(xué)主要是從實(shí)踐到認(rèn)識，從物質(zhì)到精神，要揚(yáng)棄經(jīng)驗(yàn)躍升到理性，其研究過程探索性強(qiáng)，相對不確定，選題的自由度大一些；技術(shù)則主要是從認(rèn)識到實(shí)踐，從精神到物質(zhì)，經(jīng)驗(yàn)因素常常不可缺少。其研究過程計(jì)劃性強(qiáng)，相對較確定，選題的約束性大一些，活動具有較明顯的協(xié)作性。

第二十問:阿奇舒勒的五大發(fā)現(xiàn)分別是什么?

答:通過多年來對大量專利的潛心研究，阿奇舒勒在研究過程中有如下發(fā)現(xiàn)。

1.以往不同領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)新浩如煙海、不勝枚舉，但是可以歸納的類型卻并不多，大量專利是使用同一個原理提出的。可以看到，不同時代的發(fā)明，不同領(lǐng)域的發(fā)明，應(yīng)用的原理（方法）是被反復(fù)利用的。

2.每條發(fā)明原理（方法）并不限定應(yīng)用于某一特定的領(lǐng)域，而是融合了物理、化學(xué)和各個工程領(lǐng)域的原理，并且這些原理可以適用于不同領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)造和創(chuàng)新之中。

3.類似的矛盾或者問題與該問題的解決原理會在不同的工業(yè)及科學(xué)領(lǐng)域交替出現(xiàn)。

4.技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的規(guī)律（模式）會在不同的工程及科學(xué)領(lǐng)域交替出現(xiàn)。

5.在實(shí)際創(chuàng)新設(shè)計(jì)中所依據(jù)的科學(xué)原理往往屬于其他領(lǐng)域。

第二十一問:TRIZ理論的核心思想是什么?

答: TRIZ理論的核心思想包括三個方面：

第一，無論是一個簡單的產(chǎn)品還是復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，其核心技術(shù)都是遵循客觀規(guī)律發(fā)展演變的，即具有客觀的進(jìn)化規(guī)律和模式；

第二，各種技術(shù)難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動這種進(jìn)化過程的動力；

第三，技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用最少的資源實(shí)現(xiàn)最大數(shù)目的功能。

責(zé)編/劉紅偉