曲鳳成++崔盛文++孫磊++張秀平

摘 要：單向參數(shù)轉(zhuǎn)換算法是TRIZ“本土化”理論體系S-TRIZ中建立的“非矛盾分析”的最小算法。該文主要從算法的建立、算法的工作流程兩個方面進(jìn)行闡述，并運(yùn)用該算法對兩個應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行分析并得到實(shí)際方案。

關(guān)鍵詞：TRIZ S-TRIZ 單項(xiàng)參數(shù)轉(zhuǎn)換 非矛盾分析

中圖分類號：G3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（c）-0069-02

建設(shè)“創(chuàng)新型國家”，科技創(chuàng)新是基本戰(zhàn)略。黨的十八大明確提出“科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置?！睆?qiáng)調(diào)要堅(jiān)持走中國特色自主創(chuàng)新道路、實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略。這是“關(guān)系全局和長遠(yuǎn)的重大戰(zhàn)略”?！白灾鲃?chuàng)新，方法先行”，如何大幅度提高科技創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，創(chuàng)新方法的引進(jìn)、改造和應(yīng)用是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

TRIZ是當(dāng)今流行創(chuàng)新方法中最科學(xué)有效，最具生命力的創(chuàng)新方法之一，尤其是應(yīng)用于具體的一種技術(shù)創(chuàng)新，其他方法不能望其項(xiàng)背。但TRIZ本身過于龐雜，需要較長的學(xué)習(xí)和實(shí)踐周期才能掌握。我國有學(xué)者認(rèn)為TRIZ之所以難于駕馭，是因?yàn)槠洹笆栌诠芾怼?，事?shí)上TRIZ自身尚處在S-曲線的初期，還在不斷發(fā)展完善之中。

“本土化”是我國引入TRIZ的必由之路。TRIZ“本土化”的三個重要方向：進(jìn)化——進(jìn)一步發(fā)展完善及結(jié)構(gòu)化（包括與其他創(chuàng)新方法的結(jié)合），用以解決創(chuàng)新等級中第3、4級的問題；簡化——集約和系統(tǒng)化（收縮），用以解決創(chuàng)新等級中第2、3級的問題；泛化——由技術(shù)領(lǐng)域向其他領(lǐng)域的應(yīng)用延伸（展開）。[1]

我們認(rèn)為，當(dāng)前TRIZ“本土化”研究的主要方向是“簡化”研究，以推進(jìn)TRIZ在我國的快速普及，尤其是促進(jìn)TRIZ在中、小、微企業(yè)自主創(chuàng)新中的普及應(yīng)用。“簡化”不是簡單化，而是通過對經(jīng)典TRIZ的梳理和“本土化”重構(gòu)，使TRIZ的結(jié)構(gòu)更加合理，工具體系更加緊湊，更易于學(xué)習(xí)掌握和使用。

在深入研究經(jīng)典TRIZ基礎(chǔ)上，我們提出了TRIZ“簡化”方向上的理論體系：S-TRIZ，意即“簡約的（Simplified）”、“小型的（Small）”的、“結(jié)構(gòu)化的（Structured）”的TRIZ理論。單向參數(shù)轉(zhuǎn)換算法是S-TRIZ中建立的“非矛盾分析”的最小算法。

1 單向參數(shù)轉(zhuǎn)換算法的建立

TRIZ理論認(rèn)為，發(fā)明問題的核心是解決矛盾，未克服矛盾的設(shè)計(jì)不是創(chuàng)新設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)中不斷的發(fā)現(xiàn)并解決矛盾，是推動產(chǎn)品向理想化方向進(jìn)化的動力[2]。但多數(shù)情況下，矛盾并不明顯，它隱藏在問題的深處，需要對問題進(jìn)行深入的分析才能找到。

1.1 建立的依據(jù)

TRIZ解決問題的第一步是描述問題?！皢栴}包含矛盾，但問題并不等同于矛盾”。當(dāng)只是“就問題而論問題”的時候，問題的發(fā)現(xiàn)通常是直接而容易的，因?yàn)樵谶@種情況下，討論的只是存在的不足，而不涉及其他[3]。對于那些低創(chuàng)新等級的問題，我們可以繞過矛盾分析，直接通過描述問題確定的單向參數(shù)求得原理解。為此，我們建立了單向參數(shù)轉(zhuǎn)換算法。

單向參數(shù)轉(zhuǎn)換算法基于“對立統(tǒng)一”的辯證法規(guī)律建立。這一規(guī)律最早起源于我國古代“陰陽”思想。古代樸素的唯物主義思想家把矛盾運(yùn)動中的萬事萬物概括為“陰”、“陽”兩個對立的范疇，并以雙方變化的原理來說明物質(zhì)世界的運(yùn)動，變化[4]。古人認(rèn)為陰中有陽，陽中有陰，陰陽變化，周而復(fù)始。這一思想集中而形象地體現(xiàn)在了太極“陰陽魚”中。

1.2 工作原理

單向參數(shù)轉(zhuǎn)換算法工作原理是：

通過問題的描述找到存在問題的參數(shù)（參數(shù)名稱來源于TRIZ的39個標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)），這些參數(shù)需要向改善的方向轉(zhuǎn)換，即正向轉(zhuǎn)換，則查找參數(shù)在正向轉(zhuǎn)換原理表中對應(yīng)的原理，再將對應(yīng)的原理逐個分析，最終找到解決問題的方法。

如果發(fā)現(xiàn)問題的解決（可以是正向轉(zhuǎn)換的問題，也可以是其他問題）導(dǎo)致某些參數(shù)變差，即負(fù)向轉(zhuǎn)換，則查找參數(shù)在負(fù)向轉(zhuǎn)換原理表中對應(yīng)的原理，再將對應(yīng)的原理逐個分析，最終找到解決問題的方法。

參數(shù)轉(zhuǎn)換原理表來源于對矛盾矩陣中改善的參數(shù)和惡化的參數(shù)使用原理頻度的統(tǒng)計(jì)（見表1）。

2 單向參數(shù)轉(zhuǎn)換算法的工作流程

單向參數(shù)轉(zhuǎn)換算法工作流程如下：

（1）描述初始問題；

（2）列表有害的或功能不足的問題項(xiàng)；如發(fā)現(xiàn)解決問題時有些地方被惡化了，則列表被惡化的問題項(xiàng)；

（3）將以上列出的問題項(xiàng)分別歸結(jié)為通用工程參數(shù)（參照TRIZ的39個標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)）；

（4）對有害的或功能不足的參數(shù)（需要正向轉(zhuǎn)換的），查找單向參數(shù)轉(zhuǎn)換原理表中的正向參數(shù)轉(zhuǎn)換原理，找到相應(yīng)參數(shù)對應(yīng)的原理；如定義的參數(shù)是被惡化的（需要負(fù)向轉(zhuǎn)換的）查找單向參數(shù)轉(zhuǎn)換原理表中的負(fù)向參數(shù)轉(zhuǎn)換原理，找到相應(yīng)參數(shù)對應(yīng)的原理；

（5）分析確定適用原理，獲得原理解；

（6）由原理轉(zhuǎn)向?qū)嶋H方案；

（7）評價獲得的方案。

3 應(yīng)用實(shí)例

下面我們通過兩個案例來簡要闡述單向參數(shù)轉(zhuǎn)換算法的應(yīng)用。為便于比較，我們延用了傳統(tǒng)TRIZ矛盾分析方法常用的案例。

3.1 賽車的流線型設(shè)計(jì)和定風(fēng)翼設(shè)計(jì)（正向轉(zhuǎn)換實(shí)例）

（1）描述初始問題：賽車的速度遠(yuǎn)高于普通汽車，加速和過彎都要求輪胎和地面有足夠的摩擦力，而在高速行駛時，賽車輪胎和地面之間的摩擦力已經(jīng)不足以保證順利的加速和過彎。

（2）列表問題項(xiàng)：由于速度要求，一般賽車都做的比較輕，結(jié)果導(dǎo)致摩擦力變?。ㄓ泻Φ膯栴}項(xiàng)）。

（3）將問題項(xiàng)歸結(jié)為通用工程參數(shù)：參數(shù)1：運(yùn)動物體的重量。

（4）查找正向參數(shù)轉(zhuǎn)換原理：運(yùn)動物體的重量對應(yīng)的正向參數(shù)轉(zhuǎn)換原理：35 28 18 26 27 29 31 34 2 3 10。endprint

（5）分析確定適用原理，獲得原理解：分析上述原理，28號機(jī)械系統(tǒng)替代原理、29號壓力原理適于該問題：

原理28的解釋3：用可變場替代恒定場，隨時間變化的可動場替代固定場，隨機(jī)場替代恒定場。

原理29的解釋：使用氣體或液體代替物體的固體部分。

（6）由原理轉(zhuǎn)向?qū)嶋H方案：分析系統(tǒng)及環(huán)境中的資源，空氣是可被利用的最佳資源——賽車高速行駛時空氣產(chǎn)生的“風(fēng)場”可以控制，空所動力學(xué)裝置可以產(chǎn)生需要的“壓力”而無需增加固體的“配重”。具體的解決方案是：賽車安裝定風(fēng)翼，通過變化的氣流增加汽車向下的壓力，增加高速和轉(zhuǎn)彎時的摩擦力。

（7）評價獲得的方案：該方案可以很好地解決問題，未增加過高的成本，未產(chǎn)生任何不可接受的負(fù)效應(yīng)。

3.2 飛機(jī)進(jìn)氣口設(shè)計(jì)（負(fù)向轉(zhuǎn)換實(shí)例）

（1）描述初始問題：增加噴氣式飛機(jī)引擎進(jìn)氣口進(jìn)氣量的最有效方法是增大進(jìn)氣口的面積，但是隨著進(jìn)氣口的增大，會導(dǎo)致引擎與地面距離變小，降低了飛機(jī)的安全性。

（2）列表問題項(xiàng)：在解決進(jìn)氣口問題時，引擎直徑（可理解為長度）增大導(dǎo)致與地面太近（負(fù)向轉(zhuǎn)換的問題項(xiàng)）。

（3）將問題項(xiàng)歸結(jié)為通用工程參數(shù)：參數(shù)3：運(yùn)動物體的長度。

（4）查找負(fù)向參數(shù)轉(zhuǎn)換原理：參數(shù)3對應(yīng)的負(fù)向參數(shù)轉(zhuǎn)換原理：1 15 29 14 17 28 4 13 19 35 10 2。

（5）分析確定適用原理，獲得原理解：分析獲得的原理，4號非對稱原理適用于解決該問題。

原理解：4號原理解釋1：將物體的對稱形式轉(zhuǎn)為不對稱的形式。

（6）由原理轉(zhuǎn)向?qū)嶋H方案：將飛機(jī)引擎的進(jìn)氣口做成橢圓形。

（7）評價獲得的方案：該方案有效提高了引擎進(jìn)氣效率，同時很好地克服了負(fù)面影響。

4 結(jié)語

單向參數(shù)轉(zhuǎn)換算法是TRIZ技術(shù)矛盾分析方法的簡化改進(jìn)，在解決創(chuàng)新等級中第2、3級中的簡單問題時可以大大的簡化解題步驟，節(jié)省解題時間。該算法也為TRIZ簡化研究提供了新思路。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹福全，于鳳麗，王洪波.TRIZ“本土化”理論體系構(gòu)建研究—— S-TRIZ概念的提出[J].黑河：黑河學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（4）.

[2] 楊清亮.發(fā)明是這樣誕生的—— TRIZ理論全接觸[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[3] 沈萌紅.創(chuàng)新的方法—— TRIZ理論概述[M].北京：北京大學(xué)出版社，2011.endprint