基于TRIZ 理論的大慶老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)重建問題的研究

張穎 郭志江 郭占斌

1、黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)

2、大慶油田技術(shù)監(jiān)督中心

引言

大慶油田是我國最大的石油生產(chǎn)基地，其石油開采和石油化工在國民經(jīng)濟(jì)中占重要地位，但大規(guī)模、長時間的石油開采，對生態(tài)環(huán)境造成了不同程度的影響。這些生態(tài)問題制約了農(nóng)林牧副漁各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，影響了大慶老產(chǎn)油區(qū)居民的生活，因而受到普遍關(guān)注?！鞍倌暧吞铩钡哪繕?biāo)，不僅要考慮油田生產(chǎn)方面，還要重視環(huán)境問題，實現(xiàn)油田開發(fā)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。隨著社會各界的不斷努力，大慶市的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)得到了一定程度的保護(hù)，但是在油田老產(chǎn)油區(qū)脆弱生態(tài)環(huán)境大背景下，隨著資源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境的破壞，如何實現(xiàn)油田老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)環(huán)境的重建及可持續(xù)發(fā)展成為一個亟待解決的管理類創(chuàng)新性問題。

TRIZ 理論是一套解決新技術(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)實際問題的成熟的理論和方法體系。以良好的操作性、系統(tǒng)性和實用性在全球的創(chuàng)新和創(chuàng)造學(xué)研究領(lǐng)域占據(jù)獨特的地位。目前，國內(nèi)外已經(jīng)廣泛并深入展開TRIZ 理論在管理創(chuàng)新方面的研究，包括發(fā)明原理、矛盾思想、流分析等工具，已被證明在生產(chǎn)運營、信息管理、服務(wù)流程管理等方面具有適應(yīng)性。

1 正文

本文嘗試?yán)肨RIZ 理論中的理想化原則、矛盾沖突理論兩種工具，引入老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)重建問題系統(tǒng)，分析各方面影響因素，嘗試為老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)重建及發(fā)展路徑的優(yōu)化提供新的思路。

1.1 利用理想化最終結(jié)果，立生態(tài)重建問題的目標(biāo)

TRIZ 理論中提出的理想度I，可以用以下公式表達(dá)，即

是指技術(shù)系統(tǒng)中有用功能之和與所有有害功能及成本之和的比值。同時提出，技術(shù)系統(tǒng)總是向著提高其理想度的方向進(jìn)行，即有用功能不斷增加，而成本及有害作用不斷降低，以追求最終理想解的提高直至趨向無窮，理想化的最終結(jié)果是一個技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的最高目標(biāo)，這一概念深刻揭示了技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化趨勢，也是解決問題的正確方向——即用盡可能小的投入得到更多的有用功能。在解決問題的開始階段，可以先拋開各種限制條件，設(shè)立各種理想化目標(biāo)，將其當(dāng)作解決問題的方向，類似于船舶行駛中遠(yuǎn)方的燈塔，并且調(diào)動各種資源，努力向目標(biāo)趨近，問題就會向著更可靠、更簡單和更有效的方向發(fā)展，理想度越高，系統(tǒng)效率越高、結(jié)構(gòu)越簡單、成本越低。

根據(jù)TRIZ 理想化原則，可以為大慶老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)重建問題的解決提供優(yōu)化路徑。將老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)環(huán)境做為一個資源- 環(huán)境- 經(jīng)濟(jì)復(fù)合的技術(shù)系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)的重建即其進(jìn)化和發(fā)展的過程，要提高理想度，首先可以從政府宏觀、企業(yè)中觀、作業(yè)微觀的高中低三個層面上引入新的發(fā)展思路，即增加新的功能，即引入新的發(fā)展思路；

（1）從市政府宏觀角度，以政策為激勵力，需要制定環(huán)境保護(hù)政策，設(shè)立激勵機(jī)制，鼓勵老產(chǎn)油區(qū)環(huán)境重建項目的研究，鼓勵油田企業(yè)向環(huán)保型發(fā)展，促進(jìn)老區(qū)環(huán)境友好化；

（2）從企業(yè)中觀角度，以技術(shù)為推動力，重視與環(huán)保相關(guān)，特別是老產(chǎn)油區(qū)環(huán)境控制及環(huán)境治理等方面的技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)先發(fā)展環(huán)境技術(shù)，在重大課題的立項中對環(huán)境保護(hù)相關(guān)研究有所傾向，走科技帶動老區(qū)重建的道路。

（3）從作業(yè)區(qū)微觀層面，要重視群策群力，調(diào)動大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的積極性，結(jié)合科研項目、革新項目、五小成果等多方面的企業(yè)創(chuàng)新活動，調(diào)動各類資源，想辦法、搞創(chuàng)新，從設(shè)備結(jié)構(gòu)改造、特種工具改良、局部工藝優(yōu)化等實實在在能看得見的環(huán)節(jié)入手，控制老產(chǎn)油區(qū)生產(chǎn)中突出的污染環(huán)節(jié)，降低產(chǎn)油相關(guān)作業(yè)中對環(huán)境的影響。

2 借鑒矛盾理論，探索推動老產(chǎn)油區(qū)環(huán)境重建的有效途徑

矛盾理論是TRIZ 理論中重要觀點，其中技術(shù)矛盾是指技術(shù)系統(tǒng)中存在屬性對立沖突的現(xiàn)象。

例如我們增加了桌面的厚度，那么桌面的耐用性提高，對桌子的功能實現(xiàn)有利——為改善，但是桌面的重量增加，對功能實現(xiàn)不利——為惡化，這就是一種矛盾沖突的現(xiàn)象，并且這種沖突無論在技術(shù)系統(tǒng)中還是管理系統(tǒng)中普遍存在，它尖銳地描述了一種措施或一項技術(shù)都有“好壞”的雙面屬性，即存在矛盾，而且顯然，在一個系統(tǒng)中存在著很多的矛盾。我們解決了一對矛盾，往往還會產(chǎn)生新的矛盾，但是恰恰是不斷解決矛盾沖突的過程，推動了技術(shù)或管理系統(tǒng)的發(fā)展，是系統(tǒng)進(jìn)化的一種內(nèi)在動力。

按照TRIZ 中矛盾沖突理論，創(chuàng)新標(biāo)志是解決或去除系統(tǒng)中的矛盾沖突。在工程領(lǐng)域，TRIZ 理論研究者通過上百萬份專利的分析和整理，突破性地總結(jié)出解決矛盾的規(guī)律，歸納出39 個通用工程參數(shù)，將它們之間形成的矛盾與40 個發(fā)明原理建立對應(yīng)的矩陣關(guān)系，可以提供求解矛盾問題的一般模式。借鑒這一思路，我們可以找到一條解決矛盾，推動老產(chǎn)油區(qū)環(huán)境重建的有效途徑。

大慶油田老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)重建是一個復(fù)雜的社會問題，由來自各相關(guān)領(lǐng)域的多種因素相互關(guān)聯(lián)構(gòu)成，涉及社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境、技術(shù)、法律法規(guī)等多個要素，是一個復(fù)雜的管理系統(tǒng)，當(dāng)改變某個要素從而實現(xiàn)某方面環(huán)保指標(biāo)改善的同時，可能會影響到與這一要素有關(guān)的其他要素性能的惡化，產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)，例如，提高老產(chǎn)油區(qū)作業(yè)的環(huán)保指標(biāo)，有利于老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)向好發(fā)展，但是會限制石油生產(chǎn)中某些技術(shù)的實施，進(jìn)而危害到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時加大了經(jīng)營風(fēng)險。因此，老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)重建是多因素復(fù)合體，為了實現(xiàn)這些功能，需要不斷根據(jù)老產(chǎn)油區(qū)外部環(huán)境和內(nèi)部情況的變化進(jìn)行發(fā)展模式的選擇和優(yōu)化。

我們提出產(chǎn)油區(qū)環(huán)境重建問題涉及的七個因素，（1）資源利用率，（2）經(jīng)濟(jì)投入量，（3）技術(shù)創(chuàng)新水平，（4）政策法規(guī)，（5）社會效益，（6）生產(chǎn)效益。建立環(huán)境重建矛盾矩陣，對應(yīng)沖突的39 個工程參數(shù)，找到TRIZ 解（發(fā)明原理），然后根據(jù)系統(tǒng)的情況提出解決思路和方案。

表1 老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)重建系統(tǒng)的沖突矩陣表

從表1 中可以看出，環(huán)境重建問題六個因素都可以相互形成矛盾關(guān)系，我們可以按照它們對應(yīng)的工程參數(shù)查找解決每個因素主要矛盾的發(fā)明原理解。

表2 重建系統(tǒng)的沖突化解原理

這些原理可以表明問題解決的可能方向，對產(chǎn)油區(qū)生態(tài)重建具體情況進(jìn)行深入分析，解決矛盾沖突。例如利用1 分割原理，可以將產(chǎn)油區(qū)進(jìn)一步按生產(chǎn)工藝劃分為不同子環(huán)節(jié)、子子環(huán)節(jié)，對可能產(chǎn)生的不良影響進(jìn)行預(yù)測和評估，分等級進(jìn)行控制；結(jié)合2 局部質(zhì)量原理，將污染區(qū)域劃分為重度、中度和輕度等不同區(qū)域，將有限的資金投入重度區(qū)域，集中技術(shù)創(chuàng)新，提高重建效率；12 等勢原理，加大政策法規(guī)的執(zhí)行力度并堅持政務(wù)信息公開，杜絕信息不對稱，使政策發(fā)揮實效；27 廉價物品替代，嘗試用生物材料等新型材料及能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的易揮發(fā)、易污染化學(xué)品；23 反饋原理，重建中注意調(diào)查研究，積極收集信息，保障社會效益；19 周期性作用原理，對區(qū)域環(huán)境的生態(tài)過程進(jìn)行深入研究，充分利用產(chǎn)油區(qū)周期性季節(jié)特征，科學(xué)的引入技術(shù)手段，實現(xiàn)生態(tài)重建。

3 結(jié)論

TRIZ 理論是一種邏輯性很強(qiáng)的創(chuàng)新方法，提供了一種解決問題的思考路徑，本文將其應(yīng)用于大慶油田老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)重建問題中，是將TRIZ 理論應(yīng)用于環(huán)境管理問題中的探索和嘗試，理想化方法，利用理想化最終結(jié)果，確立生態(tài)重建問題的目標(biāo)；矛盾沖突化解法，借鑒矛盾模型，探索推動老產(chǎn)油區(qū)環(huán)境重建的途徑，對大慶老產(chǎn)油區(qū)生態(tài)重建的策略制定提供參考依據(jù)。