TRIZ理论的主要内容

TRIZ 理论的主要内容

（一）冲突解决理论 1、技术冲突解决原理 TRIZ 提出描述技术冲突的39个通用工程参数：运动物体质量、静止物体质 量、 运动物体长度、 静止物体长度等。 为了解决技术冲突， TRIZ 理论提出了40 项 发明原理，如分割、分离、局部质量、不对称等。通过研究，Altshuller 提出 了冲突矩阵， 该矩阵将描述技术冲突的39个工程参数与40条发明原理建立了对应 关系，解决了设计过程中选择发明原理的难题。 2、物理冲突解决原理 Terninko 于1998年提出的物理冲突描述方法为：(1)为实现关键功能，子系 统要具有一有用功能，但为了避免出现一有害功能,子系统又不能具有上述有用 功能。(2)关键子系统的特性必须是一大值以能取得有用功能，但又必须是一小 值以避免出现有害功能。 (3)关键子系统必须出现以取得一有用功能，但又不能 出现以避免出现有害功能。TRIZ 提出采用分离原理解决物理冲突的方法，包括 空间分离和时间分离、基于条件的分离、整体与部分的分离。英国 Bath 大学的 Mann 提出，解决物理冲突的分离原理与解决技术冲突的发明原理之间存在关系， 一条分离原理可以与多条发明原理存在对应关系。 （二）物—场模型分析方法 物—场分析是用符号表达技术系统变换的建模技术。物—场模型分析方法 产生于1947—1977年，每一次的改进都增加了新的可用的知识，现在已经有了76 种标准解。这些标准解是最初解决问题方案的精华，因此，物—场分析为我们提 供了一种方便快捷的方法，利用这种方法，可以在汲取基本知识的基础上产生不 同想法。 TRIZ 理论认为，技术系统构成要素 S1、作用体 S2、场 F 三者缺一就会造成 系统不完整。而当系统中某一物质的特定机能没有实现时，系统就会产生问题。 为了控制这一物质产生的问题，有必要引入另外的物质。由此产生这些物质之间 的相互作用并伴随能量（场）的产生、变换、吸收等，物—场模型也从一种形式 变换为另一种形式。 因此各种技术系统及其变换都可用物质和场的相互作用形式 表述。 利用物—场分析方法分析系统存在的问题，建立系统的物—场模型，并提出 问题解决对策的步骤如下： （1）指定物体 S1； （2）指定场； （3）建立物—场初期 模型； （4）指定作用体 S2； （5）生成所希望的物—场模型； （6）提出解决问题的 对策。 （三）发明问题解决算法 TRIZ 认为，一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程式化方法， 描述得越清楚，问题的解就越容易找到。TRIZ 中，发明问题求解的过程是对问 题不断地描述、不断地程式化的过程。经过这一过程，初

始问题最根本的冲突被 清楚地暴露出来，能否求解已很清楚，如果已有的知识能用于该问题则有解，如 果已有的知识不能解决该问题则无解，需等待自然科学或技术的进一步发展。该 过程是靠 ARIZ 算法实现的。 ARIZ (Algorithm for Inventive Problem Solving)称为发明问题解决算法，

是 TRIZ 的一种主要工具，是解决发明问题的完整算法，该算法采用一套逻辑过 程逐步将初始问题程式化。该算法特别强调冲突与理想解的程式化，一方面技术 系统向理想解的方向进化，另一方面如果一个技术问题存在冲突需要克服，该问 题就变成一个创新问题。 ARIZ 中冲突的消除有强大的效应知识库的支持。效应知识库包括物理的、 化学的、几何的等效应。作为一种规则，经过分析与效应的应用后问题仍无解， 则认为初始问题定义有误，需对问题进行更一般化的定义。 应用 ARIZ 取得成功的关键在于没有理解问题的本质前，要不断地对问题进 行细化，一直到确定了物理冲突，该过程及物理冲突的求解已有软件支持。 综上所述， 由于 TRIZ 将产品创新的核心—--产生新的工作原理过程具体化， 并提出了规则、算法与发明创造原理供设计人员使用，它已经成为一种较完善的 创新设计理论。 （四）应用 TRIZ 的一般过程 TRIZ 解决问题的一般过程被划分为四个步骤，如图所示： （1）分析 分析是 TRIZ 的工具之一，是解决问题的一个重要阶段。功能分析的目的是 从完成功能的角度而不是从技术的角度分析系统、子系统、部件。理想解是采用 与技术及实现无关的语言对需要创新的原因进行描述， 创新的重要进展往往在该 阶段对问题深入的理解所取得。 确认哪些使系统不能处于理想化的元件是使创新 成功的关键。设计过程中从一起点向理想解过渡的过程称为理想化过程。可用资 源分析是要确定可用物品、能源、信息、功能等。这些可用资源与系统中的某些 元件组合将改善系统的性能。冲突区域的确定是要理解出现冲突的原因。区域既 可指时间， 又可指空间。 假如在分析阶段问题的解已经找到， 可以移到实现阶段。 假如问题的解还没有找到，而该问题的解需要最大限度的创新，则基于知识的三 种工具：原理、预测、效应等都可采用。 （2）原理 原理是获得冲突解的方法。有技术与物理两种冲突解决原理。TRIZ 引导设 计者挑选能解决特定冲突的原理， 其前提是要按标准参数确定冲突。 有40条原理。 （3）预测 预测又称为技术预报。TRIZ 确定了8种技术系统进化的模式。当模式确定后， 系统、子系统及部件的设计应向高一级的方向发展。 （4）效应 效应指应用本领域，特

别是其他领域的有关定律解决设计中的问题。如采用 数学、化学、生物等领域中的原理，解决设计中的创新问题。 （5）评价 该阶段将所求出的解与理想解进行比较,确信所作的改进不仅满足了技术需 求而且推进了技术创新。TRIZ 中的特性传递( feature transfer)法可用于将多 个解进行组合以改进系统的品质。

1 分割 2 3 抽取 局部质量 11 事先防范 12 等势 13 反向作用 21 减少有害作用的时 间 31 多孔材料 32 颜色改变 33 均质性

22 变害为利 23 反馈

4 5 6 7 8 9 10

增加不对称性 14 曲面化 组合 多用性 嵌套 重量补偿 预先反作用 预先作用 15 动态特性

24 借助中介物 25 自服务

34 抛弃或再生 35 物理或化学参数改变 36 相变 37 热膨胀 38 强氧化剂 39 惰性环境 40 复合材料

16 未达到或过度的作用 26 复制 17 空间维数变化 18 机械振动 19 周期性作用 20 有效作用的连续性 27 廉价替代品 28 机械系统替代 29 气压和液压结构 30 柔性壳体或薄膜

下面是对这 40 个创新原理的具体介绍，大部分创新原理包括几种具体的 应用方法。 本节将对每个创新原理做简单的介绍， 并给出相应的应用实例。 原理 1. 分割 A 把一个物体分成相互独立的部分 为不同材料（如玻璃、纸、铁罐等）的再回收设置不同的回收箱λ B 将物体分成容易组装和拆卸的部分 λ 组合家具 C 提高物体的可分性 活动百叶窗替代整体窗帘λ 原理 2. 抽取 A 从物体中抽出产生负面影响的部分或属性，或者仅抽出物体中必要的部 分或属性 空气压缩机工作，将其产生噪音的部分即压缩机移到室外λ λ 用光纤或光波导分离主光源，以增加照明点 原理 3. 局部质量 A 将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的 λ 将系统的温度、密度、压力由恒定值改为按一定的斜率增长 B 让物体的不同部分各具不同功能 λ 瑞士军刀（带多种常用工具，如螺丝刀、起瓶器、小刀、剪刀等） C 让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态 λ 在餐盒中设置间隔，在不同的间隔内放置不同的食物，避免串味 原理 4. 增加不对称性 A 将物体的对称外形变为不对称的 引入一个几何特性来防止元件不正确的使用（如电插头的接地棒）λ λ 为改善密封性，将 O 型密封圈的截面由圆形改为椭圆形 B 增加不对称物体的不对称程度 为增强防水保温性，建筑上采用多重坡屋顶λ

原理 5. 组合 A 在空间上将相同物体或相关操作加以组合 集成电路板上的多个电子芯片λ λ 并行计算机的多个 CPU B 在时间上将相同或相关操作进行合并 冷热水混水器λ 原理 6. 多用性 A 使一个物体具备多项功能，消除了该功能在其它物体内存在的必要性 （进而裁减其他物体） 牙

刷的把柄内装牙膏λ λ 可移动的儿童安全椅， 既可放在汽车内， 拿出汽车外也可单独作为儿童 车 企业中的有多种才能的人才λ 原理 7. 嵌套 A 把一个物体嵌入另一个物体，然后将这两个物体再嵌入第三个物体，依 此类推 俄罗斯套娃λ 可伸缩电视天线λ λ 汽车安全带 B 让某物体穿过另一物体的空腔 伸缩式天线λ 原理 8. 重量补偿 A 将某一物体与另一能提供升力的物体组合，以补偿其重量 λ 用氢气球悬挂广告牌 B 通过与环境（利用空气动力、流体动力或其他力等）的相互作用实现物 体的重量补偿 直升机的螺旋桨（利用空气动力学）λ λ 轮船应用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力 赛车安装上阻流板用来增加车身与地面的摩擦力则使用了空气动力学的 特征λ 原理 9. 预先反作用 A 事先施加机械应力，以抵消工作状态下不期望的过大应力 酸碱缓冲溶液λ B 如果问题定义中需要某种相互作用，那么事先施加反作用 λ 在灌注混凝土之前，对钢筋预加应力

原理 10. 预先作用 A 预先对物体（全部或至少部分）施加必要的改变 不干胶粘贴（只需揭出透明纸，即可用来粘贴）λ λ 手术前将手术器具按所用顺序排列整齐 B 预先安置物体，使其在最方便的位置开始发挥作用而不浪费运送时间 在停车场安置的预付费系统λ λ 建筑内通道里安置的灭火器 原理 11. 事先防范 A 采用事先准备好的应急措施，补偿物体相对较低的可靠性 显影剂可依据胶卷底片上的磁性条来弥补曝光不足λ 降落伞的备用伞包λ λ 航天飞机的备用输氧装置 原理 12. 等势 A 改变操作条件，以减少物体提升或下降的需要 工厂中与操作台同高的传送带λ 巴拿马运河的水闸λ 原理 13. 反向作用 A 用相反的动作代替问题定义中所规定的动作 λ 将两个套紧的物体分离， 将内层物体冷冻 （传统的方法是将外层物体升 温） B 让物体或环境可动部分不动，不动部分可动 λ 加工中心中变工具旋转为工件旋转 健身器材中的跑步机λ C 将物体上下或内外颠倒 通过把杯子倒置从下边喷入水来进行清洗λ 原理 14. 曲面化 A 将物体的直线、平面部分用曲线或球面代替，变平行六面体或立方体结 构为球形结构 λ 两表面间引入圆倒角，减少应力集中 B 使用滚筒、球、螺旋结构 千斤顶中螺旋机构可产生很大的升举力λ λ 圆珠笔和钢笔的球形笔尖，使书写流畅 C 改直线运动为旋转运动，应用离心力 洗衣机中的离心甩干机λ 原理 15. 动态特性

A 调整物体或环境的性能，使其在工作的各阶段达到最优状态 飞机中的自动导航系统λ B 分割物体，使其各部分可以改变相对位置 λ 装卸货物的铲车，通过铰链连接两个半圆形铲斗

，可以自由开闭，装卸 货物时张开，铲车移动时铲斗闭合 λ 折叠椅/笔记本电脑 C 如果一个物体整体是静止的，使之移动或可动 可弯曲的饮用麦管λ 在医疗检查中，使用挠性肠镜λ 未达到或过度的作用 原理 16. 未达到或过度的作用 A 如果所期望的效果难以百分之百实现，稍微超过或稍微小于期望效果， 会使问题大大简化 印刷时，喷过多的油墨，然后再去掉多余的，使字迹更清晰λ λ 在孔中填充过多的石膏，然后打磨平滑 原理 17. 空间维数变化 A 将物体变为二维（如，平面）运动，以克服一维直线运动或定位的困难； 或过渡到三维空间运动以消除物体在二维平面运动或定位的问题 λ 螺旋梯可以减少占地面积 B 单层排列的物体变为多层排列 立交桥λ 印刷电路板的双层芯片λ C 将物体倾斜或侧向放置 λ 自动垃圾卸载车 D 利用给定表面的反面 双面的地毯λ 两面穿的衣服λ E 利用照射到邻近表面或物体背面的光线 λ 苹果树下的反射镜 原理 18. 机械振动 A 使物体处于振动状态 电动振动剃须刀λ B 如果已处于振动状态，提高振动频率（直至超声振动） λ 超声波清洗 C 利用共振频率 超声波碎石机击碎胆结石λ D 用压电振动代替机械振动 λ 高精度时钟使用石英振动机芯 E 超声波振动和电磁场耦合 超声波振动和电磁场共用，在电熔炉中混合金属，使混合均匀λ

原理 19. 周期性作用 A 用周期性动作或脉冲动作代替连续动作 警车所用警笛改为周期性鸣叫，避免产生刺耳的声音λ B 如果周期性动作正在进行，改变其运动频率 λ 用频率调音代替摩尔电码 使用 AM(调幅), FM(调频), PWM(脉宽调制)来传输信息λ C 在脉冲周期中利用暂停来执行另一有用动作 λ 医用的呼吸机系统为：每五次胸廓运动，进行一次心肺呼吸 原理 20. 有效作用的连续性 A 物体的各个部分同时满载持续工作，以提供持续可靠的性能 汽车在路口停车时，飞轮储存能量，以便汽车随时启动λ B 消除空闲和间歇性动作 λ 后台打印，不耽误前台工作 原理 21. 减少有害作用的时间 A 将危险或有害的流程或步骤在高速下进行 照相用闪光灯λ 原理 22. 变害为利 A 利用有害的因素（特别是环境中的有害效应），得到有益的结果 废热发电λ λ 回收废物二次利用，如再生纸 B 将两个有害的因素相结合进而消除它们 λ 潜水中用氮氧混合气体，以避免单用造成昏迷或中毒 C 增大有害因素的幅度直至有害性消失 λ 森林灭火时用逆火灭火 （在森林灭火时， 为熄灭或控制即将到来的野火 蔓延，燃起另一堆火将即将到来的野火的通道区域烧光。） “以毒攻毒”λ 原理 23. 反馈 A 在系统中引入反馈 声控喷泉λ 自动导航系

统λ B 如果已引入反馈，改变其大小或作用 λ 在 5 公里航程范围内，改变导航系数的敏感区域 自动调温器的负反馈装置λ 原理 24. 借助中介物

A 使用中介物实现所需动作 用拨子弹月琴λ B 把一物体与另一容易去除的物体暂时结合 饭店上菜的托盘λ 原理 25. 自服务 A 物体通过执行辅助或维护功能为自身服务 自清洗烤箱/自补充饮水机λ B 利用废弃的能量与物质 原理 26. 复制 A 用简单、廉价的复制品代替复杂、昂贵、不方便、易损、不易获得的物 体 虚拟现实系统，如虚拟训练飞行员系统λ λ 看电视直播，而不到现场 B 用光学复制品（图像）代替实物或实物系统，可以按一定比例放大或缩 小图像 用卫星相片代替实地考察λ λ 由图片测量实物尺寸 C 如果已使用了可见光复制品，用红外光或紫外光复制品代替 利用紫外光诱杀蚊蝇λ 原理 27. 廉价替代品 A 用若干便宜的物体代替昂贵的物体，同时降低某些质量要求（例如，工 作寿命） 用一次性的物品，如一次性的餐具，清洁卫生λ 原理 28. 机械系统替代 A 用视觉系统、听觉系统、味觉系统或嗅觉系统代替机械系统 用声音栅栏代替实物栅栏（如光电传感器控制小动物进出房间）λ λ 在煤气中掺入难闻气体， 警告使用者气体泄漏 （替代机械或电子传感器） B 使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场 λ 为混合两种粉末，用电磁场代替机械震动使粉末混合均匀 C 用运动场代替静止场，时变场代替恒定场，结构化场代替非结构化场 λ 早期的通讯系统用全方位检测，现在用特定发射方式的天线 D 利用带铁磁粒子的场作用 λ 用不同的磁场加热含磁粒子的物质， 当温度达到一定程度时， 物质变成 顺磁，不再吸收热量，来达到恒温的目的 原理 29. 气压和液压结构

A 将物体的固体部分用气体或流体代替，如充气结构、充液结构、气垫、 液体静力结构和流体动力结构等 气垫运动鞋，减少运动对足底的冲击λ λ 汽车减速时液压系统储存能量，在汽车加速时再释放能量 运输易损物品时，经常使用发泡材料保护λ 原理 30. 柔性壳体或薄膜 A 使用柔性壳体或薄膜代替标准结构 在网球场地上采用充气薄膜结构作为冬季保护措施λ λ 农业上使用塑料大棚种菜 B 使用柔性壳体或薄膜，将物体与环境隔离 用薄膜将水和油分别储藏λ 原理 31. 多孔材料 A 使物体变为多孔或加入多孔物体（如多孔嵌入物或覆盖物） λ 为减轻物体重量，在物体上钻孔，或使用多孔性材料 B 如果物体是多孔结构，在小孔中事先引入某种物质 用海绵储存液态氮λ 原理 32. 颜色改变 A 改变物体或环境的颜色 在暗室中使用安全灯，做警戒色λ B 改变物

体或环境的透明度 感光玻璃，随光线改变其透明度λ 原理 33. 均质性 A 存在相互作用的物体用相同材料或特性相近的材料制成 方便面的料包外包装用可食性材料制造λ λ 用金刚石切割钻石，切割产生的粉末可以回收 原理 34. 抛弃或再生 A 采用溶解、蒸发等手段抛弃已完成功能的零部件，或在系统运行过程中 直接修改它们 可溶性的药物胶囊λ λ 火箭助推器在完成其作用后立即分离 B 在工作过程中迅速补充系统或物体中消耗的部分 草坪剪草机的自锐系统λ 自动铅笔λ 原理 35. 物理或化学参数改变

A 改变聚集态（物态） 酒心巧克力，先将酒心冷冻，然后将其在热巧克力中蘸一下λ λ 用液态石油气运输，不用气态运输以减少体积和成本 B 改变浓度或密度 λ 用液态的肥皂水代替固体肥皂，可以定量控制使用，减少浪费 C 改变柔度 硫化橡胶改变了橡胶的柔性和耐用性λ D 改变温度 λ 提高烹饪食品的温度（改变食品的色、香、味） 降低医用标本保存温度，以备后期解剖λ 原理 36. 相变 A 利用物质相变时产生的某种效应。如体积改变，吸热或放热 水在固态时体积膨胀，可利用这一特性进行定向无声爆破λ 原理 37. 热膨胀 A 使用热膨胀或热收缩材料 λ 装配钢双环时，可使内环冷却收缩，外环升温膨胀，再将两环装配，待 恢复常温后，内外环就紧紧装配在一起了 B 组合使用不同热膨胀系数的几种材 λ 热敏开关（两条粘在一起的金属片，由于两片金属的热膨胀系数不同， 对温度的敏感程度也不一样，可实现温度控制) 原理 38. 强氧化剂 A 用富氧空气代替普通空气 为持久在水下呼吸，水中呼吸器中储存浓缩空气λ B 用纯氧代替空气 λ 用乙炔—氧代替乙炔—空气切割金属 用高压纯氧杀灭伤口厌氧细菌λ C 将空气或氧气进行电离辐射； D 使用离子化氧气； E 用臭氧代替含臭氧氧气或离子化氧气 原理 39. 惰性环境 A 用惰性环境代替通常环境 用氩气等惰性气体填充灯泡，做成霓虹灯λ B 使用真空环境 真空包装食品，延长储存期λ 原理 40. 复合材料

A 用复合材料代替均质材料 飞机外壳材料用复合材料代替。λ 用玻璃纤维制成的冲浪板，更加易于控制运动方向，更加易于制成各种 形状λ

TRIZ 理论的主要内容

（一）冲突解决理论 1、技术冲突解决原理 TRIZ 提出描述技术冲突的39个通用工程参数：运动物体质量、静止物体质 量、 运动物体长度、 静止物体长度等。 为了解决技术冲突， TRIZ 理论提出了40 项 发明原理，如分割、分离、局部质量、不对称等。通过研究，Altshuller 提出 了冲突矩阵， 该矩阵将描述技术冲突的39个工程参数与40条发明原理建立了对应 关系，解决了设计过程中选择发明原理的难题。 2、物理冲突解决原理 Terninko 于1998年提出的物理冲突描述方法为：(1)为实现关键功能，子系 统要具有一有用功能，但为了避免出现一有害功能,子系统又不能具有上述有用 功能。(2)关键子系统的特性必须是一大值以能取得有用功能，但又必须是一小 值以避免出现有害功能。 (3)关键子系统必须出现以取得一有用功能，但又不能 出现以避免出现有害功能。TRIZ 提出采用分离原理解决物理冲突的方法，包括 空间分离和时间分离、基于条件的分离、整体与部分的分离。英国 Bath 大学的 Mann 提出，解决物理冲突的分离原理与解决技术冲突的发明原理之间存在关系， 一条分离原理可以与多条发明原理存在对应关系。 （二）物—场模型分析方法 物—场分析是用符号表达技术系统变换的建模技术。物—场模型分析方法 产生于1947—1977年，每一次的改进都增加了新的可用的知识，现在已经有了76 种标准解。这些标准解是最初解决问题方案的精华，因此，物—场分析为我们提 供了一种方便快捷的方法，利用这种方法，可以在汲取基本知识的基础上产生不 同想法。 TRIZ 理论认为，技术系统构成要素 S1、作用体 S2、场 F 三者缺一就会造成 系统不完整。而当系统中某一物质的特定机能没有实现时，系统就会产生问题。 为了控制这一物质产生的问题，有必要引入另外的物质。由此产生这些物质之间 的相互作用并伴随能量（场）的产生、变换、吸收等，物—场模型也从一种形式 变换为另一种形式。 因此各种技术系统及其变换都可用物质和场的相互作用形式 表述。 利用物—场分析方法分析系统存在的问题，建立系统的物—场模型，并提出 问题解决对策的步骤如下： （1）指定物体 S1； （2）指定场； （3）建立物—场初期 模型； （4）指定作用体 S2； （5）生成所希望的物—场模型； （6）提出解决问题的 对策。 （三）发明问题解决算法 TRIZ 认为，一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程式化方法， 描述得越清楚，问题的解就越容易找到。TRIZ 中，发明问题求解的过程是对问 题不断地描述、不断地程式化的过程。经过这一过程，初

始问题最根本的冲突被 清楚地暴露出来，能否求解已很清楚，如果已有的知识能用于该问题则有解，如 果已有的知识不能解决该问题则无解，需等待自然科学或技术的进一步发展。该 过程是靠 ARIZ 算法实现的。 ARIZ (Algorithm for Inventive Problem Solving)称为发明问题解决算法，

是 TRIZ 的一种主要工具，是解决发明问题的完整算法，该算法采用一套逻辑过 程逐步将初始问题程式化。该算法特别强调冲突与理想解的程式化，一方面技术 系统向理想解的方向进化，另一方面如果一个技术问题存在冲突需要克服，该问 题就变成一个创新问题。 ARIZ 中冲突的消除有强大的效应知识库的支持。效应知识库包括物理的、 化学的、几何的等效应。作为一种规则，经过分析与效应的应用后问题仍无解， 则认为初始问题定义有误，需对问题进行更一般化的定义。 应用 ARIZ 取得成功的关键在于没有理解问题的本质前，要不断地对问题进 行细化，一直到确定了物理冲突，该过程及物理冲突的求解已有软件支持。 综上所述， 由于 TRIZ 将产品创新的核心—--产生新的工作原理过程具体化， 并提出了规则、算法与发明创造原理供设计人员使用，它已经成为一种较完善的 创新设计理论。 （四）应用 TRIZ 的一般过程 TRIZ 解决问题的一般过程被划分为四个步骤，如图所示： （1）分析 分析是 TRIZ 的工具之一，是解决问题的一个重要阶段。功能分析的目的是 从完成功能的角度而不是从技术的角度分析系统、子系统、部件。理想解是采用 与技术及实现无关的语言对需要创新的原因进行描述， 创新的重要进展往往在该 阶段对问题深入的理解所取得。 确认哪些使系统不能处于理想化的元件是使创新 成功的关键。设计过程中从一起点向理想解过渡的过程称为理想化过程。可用资 源分析是要确定可用物品、能源、信息、功能等。这些可用资源与系统中的某些 元件组合将改善系统的性能。冲突区域的确定是要理解出现冲突的原因。区域既 可指时间， 又可指空间。 假如在分析阶段问题的解已经找到， 可以移到实现阶段。 假如问题的解还没有找到，而该问题的解需要最大限度的创新，则基于知识的三 种工具：原理、预测、效应等都可采用。 （2）原理 原理是获得冲突解的方法。有技术与物理两种冲突解决原理。TRIZ 引导设 计者挑选能解决特定冲突的原理， 其前提是要按标准参数确定冲突。 有40条原理。 （3）预测 预测又称为技术预报。TRIZ 确定了8种技术系统进化的模式。当模式确定后， 系统、子系统及部件的设计应向高一级的方向发展。 （4）效应 效应指应用本领域，特

别是其他领域的有关定律解决设计中的问题。如采用 数学、化学、生物等领域中的原理，解决设计中的创新问题。 （5）评价 该阶段将所求出的解与理想解进行比较,确信所作的改进不仅满足了技术需 求而且推进了技术创新。TRIZ 中的特性传递( feature transfer)法可用于将多 个解进行组合以改进系统的品质。

1 分割 2 3 抽取 局部质量 11 事先防范 12 等势 13 反向作用 21 减少有害作用的时 间 31 多孔材料 32 颜色改变 33 均质性

22 变害为利 23 反馈

4 5 6 7 8 9 10

增加不对称性 14 曲面化 组合 多用性 嵌套 重量补偿 预先反作用 预先作用 15 动态特性

24 借助中介物 25 自服务

34 抛弃或再生 35 物理或化学参数改变 36 相变 37 热膨胀 38 强氧化剂 39 惰性环境 40 复合材料

16 未达到或过度的作用 26 复制 17 空间维数变化 18 机械振动 19 周期性作用 20 有效作用的连续性 27 廉价替代品 28 机械系统替代 29 气压和液压结构 30 柔性壳体或薄膜

下面是对这 40 个创新原理的具体介绍，大部分创新原理包括几种具体的 应用方法。 本节将对每个创新原理做简单的介绍， 并给出相应的应用实例。 原理 1. 分割 A 把一个物体分成相互独立的部分 为不同材料（如玻璃、纸、铁罐等）的再回收设置不同的回收箱λ B 将物体分成容易组装和拆卸的部分 λ 组合家具 C 提高物体的可分性 活动百叶窗替代整体窗帘λ 原理 2. 抽取 A 从物体中抽出产生负面影响的部分或属性，或者仅抽出物体中必要的部 分或属性 空气压缩机工作，将其产生噪音的部分即压缩机移到室外λ λ 用光纤或光波导分离主光源，以增加照明点 原理 3. 局部质量 A 将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的 λ 将系统的温度、密度、压力由恒定值改为按一定的斜率增长 B 让物体的不同部分各具不同功能 λ 瑞士军刀（带多种常用工具，如螺丝刀、起瓶器、小刀、剪刀等） C 让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态 λ 在餐盒中设置间隔，在不同的间隔内放置不同的食物，避免串味 原理 4. 增加不对称性 A 将物体的对称外形变为不对称的 引入一个几何特性来防止元件不正确的使用（如电插头的接地棒）λ λ 为改善密封性，将 O 型密封圈的截面由圆形改为椭圆形 B 增加不对称物体的不对称程度 为增强防水保温性，建筑上采用多重坡屋顶λ

原理 5. 组合 A 在空间上将相同物体或相关操作加以组合 集成电路板上的多个电子芯片λ λ 并行计算机的多个 CPU B 在时间上将相同或相关操作进行合并 冷热水混水器λ 原理 6. 多用性 A 使一个物体具备多项功能，消除了该功能在其它物体内存在的必要性 （进而裁减其他物体） 牙

刷的把柄内装牙膏λ λ 可移动的儿童安全椅， 既可放在汽车内， 拿出汽车外也可单独作为儿童 车 企业中的有多种才能的人才λ 原理 7. 嵌套 A 把一个物体嵌入另一个物体，然后将这两个物体再嵌入第三个物体，依 此类推 俄罗斯套娃λ 可伸缩电视天线λ λ 汽车安全带 B 让某物体穿过另一物体的空腔 伸缩式天线λ 原理 8. 重量补偿 A 将某一物体与另一能提供升力的物体组合，以补偿其重量 λ 用氢气球悬挂广告牌 B 通过与环境（利用空气动力、流体动力或其他力等）的相互作用实现物 体的重量补偿 直升机的螺旋桨（利用空气动力学）λ λ 轮船应用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力 赛车安装上阻流板用来增加车身与地面的摩擦力则使用了空气动力学的 特征λ 原理 9. 预先反作用 A 事先施加机械应力，以抵消工作状态下不期望的过大应力 酸碱缓冲溶液λ B 如果问题定义中需要某种相互作用，那么事先施加反作用 λ 在灌注混凝土之前，对钢筋预加应力

原理 10. 预先作用 A 预先对物体（全部或至少部分）施加必要的改变 不干胶粘贴（只需揭出透明纸，即可用来粘贴）λ λ 手术前将手术器具按所用顺序排列整齐 B 预先安置物体，使其在最方便的位置开始发挥作用而不浪费运送时间 在停车场安置的预付费系统λ λ 建筑内通道里安置的灭火器 原理 11. 事先防范 A 采用事先准备好的应急措施，补偿物体相对较低的可靠性 显影剂可依据胶卷底片上的磁性条来弥补曝光不足λ 降落伞的备用伞包λ λ 航天飞机的备用输氧装置 原理 12. 等势 A 改变操作条件，以减少物体提升或下降的需要 工厂中与操作台同高的传送带λ 巴拿马运河的水闸λ 原理 13. 反向作用 A 用相反的动作代替问题定义中所规定的动作 λ 将两个套紧的物体分离， 将内层物体冷冻 （传统的方法是将外层物体升 温） B 让物体或环境可动部分不动，不动部分可动 λ 加工中心中变工具旋转为工件旋转 健身器材中的跑步机λ C 将物体上下或内外颠倒 通过把杯子倒置从下边喷入水来进行清洗λ 原理 14. 曲面化 A 将物体的直线、平面部分用曲线或球面代替，变平行六面体或立方体结 构为球形结构 λ 两表面间引入圆倒角，减少应力集中 B 使用滚筒、球、螺旋结构 千斤顶中螺旋机构可产生很大的升举力λ λ 圆珠笔和钢笔的球形笔尖，使书写流畅 C 改直线运动为旋转运动，应用离心力 洗衣机中的离心甩干机λ 原理 15. 动态特性

A 调整物体或环境的性能，使其在工作的各阶段达到最优状态 飞机中的自动导航系统λ B 分割物体，使其各部分可以改变相对位置 λ 装卸货物的铲车，通过铰链连接两个半圆形铲斗

，可以自由开闭，装卸 货物时张开，铲车移动时铲斗闭合 λ 折叠椅/笔记本电脑 C 如果一个物体整体是静止的，使之移动或可动 可弯曲的饮用麦管λ 在医疗检查中，使用挠性肠镜λ 未达到或过度的作用 原理 16. 未达到或过度的作用 A 如果所期望的效果难以百分之百实现，稍微超过或稍微小于期望效果， 会使问题大大简化 印刷时，喷过多的油墨，然后再去掉多余的，使字迹更清晰λ λ 在孔中填充过多的石膏，然后打磨平滑 原理 17. 空间维数变化 A 将物体变为二维（如，平面）运动，以克服一维直线运动或定位的困难； 或过渡到三维空间运动以消除物体在二维平面运动或定位的问题 λ 螺旋梯可以减少占地面积 B 单层排列的物体变为多层排列 立交桥λ 印刷电路板的双层芯片λ C 将物体倾斜或侧向放置 λ 自动垃圾卸载车 D 利用给定表面的反面 双面的地毯λ 两面穿的衣服λ E 利用照射到邻近表面或物体背面的光线 λ 苹果树下的反射镜 原理 18. 机械振动 A 使物体处于振动状态 电动振动剃须刀λ B 如果已处于振动状态，提高振动频率（直至超声振动） λ 超声波清洗 C 利用共振频率 超声波碎石机击碎胆结石λ D 用压电振动代替机械振动 λ 高精度时钟使用石英振动机芯 E 超声波振动和电磁场耦合 超声波振动和电磁场共用，在电熔炉中混合金属，使混合均匀λ

原理 19. 周期性作用 A 用周期性动作或脉冲动作代替连续动作 警车所用警笛改为周期性鸣叫，避免产生刺耳的声音λ B 如果周期性动作正在进行，改变其运动频率 λ 用频率调音代替摩尔电码 使用 AM(调幅), FM(调频), PWM(脉宽调制)来传输信息λ C 在脉冲周期中利用暂停来执行另一有用动作 λ 医用的呼吸机系统为：每五次胸廓运动，进行一次心肺呼吸 原理 20. 有效作用的连续性 A 物体的各个部分同时满载持续工作，以提供持续可靠的性能 汽车在路口停车时，飞轮储存能量，以便汽车随时启动λ B 消除空闲和间歇性动作 λ 后台打印，不耽误前台工作 原理 21. 减少有害作用的时间 A 将危险或有害的流程或步骤在高速下进行 照相用闪光灯λ 原理 22. 变害为利 A 利用有害的因素（特别是环境中的有害效应），得到有益的结果 废热发电λ λ 回收废物二次利用，如再生纸 B 将两个有害的因素相结合进而消除它们 λ 潜水中用氮氧混合气体，以避免单用造成昏迷或中毒 C 增大有害因素的幅度直至有害性消失 λ 森林灭火时用逆火灭火 （在森林灭火时， 为熄灭或控制即将到来的野火 蔓延，燃起另一堆火将即将到来的野火的通道区域烧光。） “以毒攻毒”λ 原理 23. 反馈 A 在系统中引入反馈 声控喷泉λ 自动导航系

统λ B 如果已引入反馈，改变其大小或作用 λ 在 5 公里航程范围内，改变导航系数的敏感区域 自动调温器的负反馈装置λ 原理 24. 借助中介物

A 使用中介物实现所需动作 用拨子弹月琴λ B 把一物体与另一容易去除的物体暂时结合 饭店上菜的托盘λ 原理 25. 自服务 A 物体通过执行辅助或维护功能为自身服务 自清洗烤箱/自补充饮水机λ B 利用废弃的能量与物质 原理 26. 复制 A 用简单、廉价的复制品代替复杂、昂贵、不方便、易损、不易获得的物 体 虚拟现实系统，如虚拟训练飞行员系统λ λ 看电视直播，而不到现场 B 用光学复制品（图像）代替实物或实物系统，可以按一定比例放大或缩 小图像 用卫星相片代替实地考察λ λ 由图片测量实物尺寸 C 如果已使用了可见光复制品，用红外光或紫外光复制品代替 利用紫外光诱杀蚊蝇λ 原理 27. 廉价替代品 A 用若干便宜的物体代替昂贵的物体，同时降低某些质量要求（例如，工 作寿命） 用一次性的物品，如一次性的餐具，清洁卫生λ 原理 28. 机械系统替代 A 用视觉系统、听觉系统、味觉系统或嗅觉系统代替机械系统 用声音栅栏代替实物栅栏（如光电传感器控制小动物进出房间）λ λ 在煤气中掺入难闻气体， 警告使用者气体泄漏 （替代机械或电子传感器） B 使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场 λ 为混合两种粉末，用电磁场代替机械震动使粉末混合均匀 C 用运动场代替静止场，时变场代替恒定场，结构化场代替非结构化场 λ 早期的通讯系统用全方位检测，现在用特定发射方式的天线 D 利用带铁磁粒子的场作用 λ 用不同的磁场加热含磁粒子的物质， 当温度达到一定程度时， 物质变成 顺磁，不再吸收热量，来达到恒温的目的 原理 29. 气压和液压结构

A 将物体的固体部分用气体或流体代替，如充气结构、充液结构、气垫、 液体静力结构和流体动力结构等 气垫运动鞋，减少运动对足底的冲击λ λ 汽车减速时液压系统储存能量，在汽车加速时再释放能量 运输易损物品时，经常使用发泡材料保护λ 原理 30. 柔性壳体或薄膜 A 使用柔性壳体或薄膜代替标准结构 在网球场地上采用充气薄膜结构作为冬季保护措施λ λ 农业上使用塑料大棚种菜 B 使用柔性壳体或薄膜，将物体与环境隔离 用薄膜将水和油分别储藏λ 原理 31. 多孔材料 A 使物体变为多孔或加入多孔物体（如多孔嵌入物或覆盖物） λ 为减轻物体重量，在物体上钻孔，或使用多孔性材料 B 如果物体是多孔结构，在小孔中事先引入某种物质 用海绵储存液态氮λ 原理 32. 颜色改变 A 改变物体或环境的颜色 在暗室中使用安全灯，做警戒色λ B 改变物

体或环境的透明度 感光玻璃，随光线改变其透明度λ 原理 33. 均质性 A 存在相互作用的物体用相同材料或特性相近的材料制成 方便面的料包外包装用可食性材料制造λ λ 用金刚石切割钻石，切割产生的粉末可以回收 原理 34. 抛弃或再生 A 采用溶解、蒸发等手段抛弃已完成功能的零部件，或在系统运行过程中 直接修改它们 可溶性的药物胶囊λ λ 火箭助推器在完成其作用后立即分离 B 在工作过程中迅速补充系统或物体中消耗的部分 草坪剪草机的自锐系统λ 自动铅笔λ 原理 35. 物理或化学参数改变

A 改变聚集态（物态） 酒心巧克力，先将酒心冷冻，然后将其在热巧克力中蘸一下λ λ 用液态石油气运输，不用气态运输以减少体积和成本 B 改变浓度或密度 λ 用液态的肥皂水代替固体肥皂，可以定量控制使用，减少浪费 C 改变柔度 硫化橡胶改变了橡胶的柔性和耐用性λ D 改变温度 λ 提高烹饪食品的温度（改变食品的色、香、味） 降低医用标本保存温度，以备后期解剖λ 原理 36. 相变 A 利用物质相变时产生的某种效应。如体积改变，吸热或放热 水在固态时体积膨胀，可利用这一特性进行定向无声爆破λ 原理 37. 热膨胀 A 使用热膨胀或热收缩材料 λ 装配钢双环时，可使内环冷却收缩，外环升温膨胀，再将两环装配，待 恢复常温后，内外环就紧紧装配在一起了 B 组合使用不同热膨胀系数的几种材 λ 热敏开关（两条粘在一起的金属片，由于两片金属的热膨胀系数不同， 对温度的敏感程度也不一样，可实现温度控制) 原理 38. 强氧化剂 A 用富氧空气代替普通空气 为持久在水下呼吸，水中呼吸器中储存浓缩空气λ B 用纯氧代替空气 λ 用乙炔—氧代替乙炔—空气切割金属 用高压纯氧杀灭伤口厌氧细菌λ C 将空气或氧气进行电离辐射； D 使用离子化氧气； E 用臭氧代替含臭氧氧气或离子化氧气 原理 39. 惰性环境 A 用惰性环境代替通常环境 用氩气等惰性气体填充灯泡，做成霓虹灯λ B 使用真空环境 真空包装食品，延长储存期λ 原理 40. 复合材料

A 用复合材料代替均质材料 飞机外壳材料用复合材料代替。λ 用玻璃纤维制成的冲浪板，更加易于控制运动方向，更加易于制成各种 形状λ