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国开作业科研人员TRIZ技术创新方法应用培训-单元测验176参考

引言

TRIZ（发明问题解决理论）作为一套系统化的创新方法论，其核心价值在于引导科研人员跳出传统思维定式，以更科学、更高效的方式发现问题本质并寻求突破性解决方案。对于参与“科研人员TRIZ技术创新方法应用培训”的学员而言，单元测验不仅是检验学习成果的手段，更是深化理解、梳理思路、提升TRIZ实践应用能力的契机。本文旨在为“单元测验176”提供一份侧重于核心概念理解与应用思路的参考，助力科研人员将TRIZ理论更好地融入日常科研创新活动中。

一、TRIZ的基本思想与核心原则回顾

TRIZ理论的基石在于对发明创造过程的规律性认知。其基本思想包括：

1.创新并非随机探索，而是有规律可循：大量专利分析表明，技术系统的进化遵循特定模式与趋势。科研人员掌握这些规律，可预测系统发展方向，从而主动进行创新设计。

2.矛盾是创新的起点：技术系统中普遍存在矛盾，如欲提高某一参数（如强度），可能导致另一参数恶化（如重量）。TRIZ的核心任务之一便是提供解决矛盾的系统化方法。

3.理想化是创新的终极追求：技术系统总是朝着更理想的方向发展，即“理想解”（IFR）。以理想解为导向，可帮助科研人员摆脱现有条件限制，大胆设想，找到最优路径。

4.充分利用系统内外部资源：创新往往源于对未被充分利用资源的挖掘与重组。TRIZ强调对物质、能量、信息、空间、时间等各类资源的识别与运用。

这些核心原则贯穿于TRIZ所有工具与方法之中，是理解和应用TRIZ的前提。在应对测验时，对这些基本原则的准确把握，有助于快速识别问题类型并选择恰当的解决工具。

二、核心概念与工具的理解与应用

单元测验通常会聚焦于TRIZ中的关键概念和基础工具。以下选取几个重点进行阐述：

（一）矛盾与矛盾解决方法

1.技术矛盾与物理矛盾：

*技术矛盾：指系统中两个参数之间的冲突，改善一个参数会导致另一个参数恶化。例如，在某科研设备设计中，增加部件数量以提高功能（参数A），可能导致设备体积增大（参数B）。

*物理矛盾：指对系统同一参数提出相反的要求。例如，某化学反应过程既需要高温以加快反应速率，又需要低温以保护热敏性产物。

*测验关注点：能够准确识别问题中存在的是技术矛盾还是物理矛盾，并能正确表述矛盾的两个方面。

2.矛盾矩阵与创新原理：

*矛盾矩阵：是解决技术矛盾的重要工具。它将描述技术系统性能的39个通用工程参数（改善参数和恶化参数）组合成矩阵，矩阵交点处推荐了可用于解决该对矛盾的创新原理。

*创新原理：是阿奇舒勒通过分析大量专利提炼出的40条规律性方法，如分割、抽取、预先作用、反馈等。

*测验关注点：理解矛盾矩阵的使用步骤（选择改善参数和恶化参数-查找矩阵-获取推荐原理），并能结合具体科研场景理解和应用常用的创新原理。例如，当遇到“希望提高测量精度（改善参数），但测量装置复杂度增加（恶化参数）”这类矛盾时，可能会用到“预先反作用”、“复制”或“自动化”等原理。

3.分离原理解决物理矛盾：

*针对物理矛盾，TRIZ提供了四大分离原理：空间分离、时间分离、条件分离和整体与部分分离。

*测验关注点：能够根据物理矛盾的具体情境，选择合适的分离原理。例如，轮船的吃水线以下采用耐腐蚀材料，以上采用轻质高强度材料，这便是“空间分离”的应用。

（二）资源分析与理想解（IFR）

1.资源分析：

*资源是解决问题的钥匙。TRIZ将资源分为内部资源（系统自身拥有的）和外部资源（系统环境中的），物质资源、能量资源、信息资源、空间资源、时间资源等。

*测验关注点：学会系统地梳理和识别问题情境中可利用的各种资源，思考如何将闲置资源、有害资源转化为有用资源。例如，在实验室环境中，未被充分利用的热能、空间或特定时间段都可能成为创新的资源。

2.理想解（IFR）：

*IFR是指系统在理想状态下的解，即“系统本身不做任何事情，但问题已解决”或“系统实现了所有有用功能，没有任何有害作用”。

*测验关注点：理解构建IFR的步骤和意义。通过构建IFR，可以帮助科研人员摆脱现有技术瓶颈的束缚，明确创新方向，聚焦于问题的本质，而不是局限于传统的解决方案。

（三）其他重要工具简介

根据单元学习进度，测验可能还会涉及如“物-场模型”及其标准解、“ARIZ算法”（发明问题解决算法，较复杂，可能初步涉及）、“技术系统进化法则”等。

*物-场模型：用物质（S1、S2）和场（F）描述系统中存在的功能关系，通过对模型的完善或转换来解决问题。

*技术系统进化法则：如系统完备性法则、能量传递法则、动态性进化法则、提高理想度法则等，这些法则能预测技术系统的发展方向，为