
本书由五位国际TRIZ大师合著,被国际TRIZ协会(MATRIZ)的专业方法论委员会(CEM)批准为TRIZ培训课程标准参考书。本书全面介绍了最新的技术系统进化趋势(TESE)体系,揭示了技术系统在发展进化过程遵循的典型模式。作者利用他们在TRIZ领域的研究和实践经验为如何应用这些进化趋势指导创新提供了非常实用的建议。实用S曲线分析阐述了技术系统处于S曲线不同阶段的典型原因、标志,并提供了商务和技术层面的实用建议。同时,书中清晰展示了技术系统进化趋势(TESE)的层级结构,深入剖析了每一个趋势和子趋势,书中附有大量插图和案例,能够指导读者应用这些趋势进行创新。本书可作为创新研究和咨询的专业参考书,以及预测、规划技术系统发展的实践指南。
序言一 过去几十年间,技术发展带来了科学和技术的巨大进步。经济增 长为投资不同规模的商业和政府项目——从小型初创企业到行业巨头——创造了无数机会。同时,发明问题解决理论(TRIZ)在世界范围的传播使解决技术难题成为可能。人类几乎可以实现任何现实的目 标,但为了确保对经济和人类生活产生的积极影响最大化,必须优先考虑某些因素。因此,TRIZ认为,当代科学技术的力量以及财政投资应该被用于精心选择和制定的目标。这就需要我们对(国内外的)颠覆性技术和社会变革做出可靠预测。 将科学方法应用于技术预测的第一次尝试发生在20世纪中叶,即利用统计学来分析一个给定系统的历史发展情况,以确定某些数学模式,并将这些模式外推到未来。然而,这一方法和其他几种方法未能提供可靠的长期预测,因为进化是非线性的:颠覆性技术、创新、 科学发现以及新的人类需求和愿望(包括新趋势)的出现是很难预测的。 大约在同一时间,根里奇·阿奇舒勒提出TRIZ,它最初被称为“发明问题解决算法”(ARIZ)。到了20世纪70年代,它发展为一个基于一系列“技术系统进化模式”的全面的科学理论。这些模式是阿奇舒勒通过对技术系统的进化情况以及发明的出现和采纳情况所进行的历史分析而建立的。1975年,根据阿奇舒勒的分析,我在俄罗斯圣彼得 人民科技创新大学(People’ s University of Scienti?c and Technological Creativity in St.Petersburg, Russia)开设了一门全方位介绍“技术系统进化模式”的课程。课程证明,这套模式可以被有效应用于对各个领域的技术发展情况进行预测,进而产生了第一批基于TRIZ的预测项目,涉及自动武器、机车、纺织设备、电池和其他许多技术领域。 TRIZ,特别是“技术系统进化模式”,一直是与时俱进的。最有经验的TRIZ实践者和理论家基于阿奇舒勒的开创性研究和实际应用做出了贡献。他们提出更多规律,引入子模式(后来被命名为“路线”),为“技术系统进化模式”体系创建了可能的结构,并完善了进行实际应用的方法。目前,对于“技术系统进化模式”体系的最终名称、术语应该是什么,结构如何,虽然存在几种不同的流派,但对于这一体系在相关行业谋求技术和市场领先地位的过程中可以带来切实优势,各方已经达成共识。 在本书中,亚历克斯·柳博米斯基、西蒙·利特文博士、谢尔盖·伊克万科博士、克里斯蒂安·M.瑟恩斯博士和罗伯特·阿杜卡博士都列举了生动的实用案例。毫无疑问,本书对研究和实施TRIZ的个人和企业都是不可或缺的。 TRIZ大师 鲍里斯·兹洛廷(Boris Zlotin) 2017年12月 序言二 “接下来会是什么?”是工程和技术界总想知道的问题之一。我们都想知道未来会出现什么样的发明和突破性技术,以及它们将如何在短期和长期内改变和塑造我们。 1956年5月,根里奇·阿奇舒勒和拉斐尔·夏皮罗(Rafael Shapiro)在科学期刊《心理学问题》上发表了论文《发明创造心理学》,该文对我们理解技术和工程创新原理产生了重大影响。他们认为创新不是一个随机的过程,而是一个基于深层的、根本性的原则和模式的过程,发明者会不自觉地使用这些原则和模式。不过,在当时,大多数原则和模式还没有被揭示出来。为揭示这些原则和模式并使其易于理解,根里奇·阿奇舒勒研究了大量的专利和技术文件,他的研究最终产生了如今被称为“发明问题解决理论”的一门新学科。为表明该学科的名称的俄语根源,现在我们仍使用创始人使用的俄语缩写,即“TRIZ”。 1979年,根里奇·阿奇舒勒在《创造是一门精密的科学》一书中首次提出“技术系统发展路线”体系。在这本书中,他描述了一些“技术系统进化法则”,这些法则为TRIZ发展的新方向打下了基础——技术系统进化理论。自那时起,TRIZ的主要支柱之一就是技术系统的进化不是随机的,而是由独立于相关领域的客观规律所支配的。 根里奇·阿奇舒勒定义的每一条法则都由一个更为具体的模式体系支持,这些模式告诉我们应该如何通过创新改进现有的技术系统。此外,他还发现这些模式在许多领域以相同的顺序出现,进而形成创新发展模式的路线。这些由不同模式组成的路线被称为“技术系统进 化趋势”(TESE)。许多TRIZ开发者对由不同模式组成的路线的发现和制定做出了贡献。 大多数现代技术预测方法主要基于数据外推,TESE确定了各种技术系统具有的独立于所属领域的普遍变化规律。规律的普遍性可以让 我们使用TESE发掘各种技术系统的创新潜力,也可以让我们直接应用 相关TESE模式创造下一代系统。 尽管关于TRIZ的著作有多种语言版本,但其中只有少数是研究技术系统进化理论和TESE的。虽然TESE在实践项目中得到广泛开发和应用,如用来预测和直接改进相关技术产品,以及产生新的发明,但公开出版物未对此进行适当或充分的描述。 本书的作者们介绍了TESE体系目前的情况,通过不同行业的大量成功实例(他们参与其中)证明了它的有效性,与根里奇·阿奇舒勒合作为技术系统进化理论和TESE的发展做出了贡献。 必须指出的是,随着TRIZ的发展,出现了许多不同的TRIZ学派,这些学派通过开发相关方法介绍TESE并对其进行分类。 在大多数描述TRIZ的出版物中,TRIZ研究者发现的进化法则和路线都是以某种随机的方式呈现的。本书的一个重要优势是,基于对(描述技术系统进化情况的)S-曲线不同阶段的情况与趋势相关性的研究,对TESE做出了更好的解释。趋势相关性展示了技术系统的主要价值参数的表现及其与S-曲线的每个阶段的关系。尽管根里奇·阿奇舒勒在提出TESE之前就描述了有关技术系统进化的S-曲线,但长期以来,S-曲线的每个阶段之间的联系都相当薄弱。近期的研究有助于更好地阐明不同TESE和技术系统进化的不同阶段之间的联系,从而有助于确定在S-曲线的每个阶段,哪个TESE是最关键的。 除了将主要价值参数与S-曲线联系起来外,TRIZ研究者还关注如何把技术系统功能的提升与系统在S-曲线的位置联系起来。 本书的另一个重要优势是,TESE是以层次结构呈现的。这有助于读者理解哪些TESE是普遍广泛适用的,哪些是这些普遍广泛适用的 TESE的具体实例,以及不同的TESE在S-曲线的不同阶段的表现。 刚接触TRIZ的读者应该已经发现:本书作者在提到技术系统和技术的创新发展时使用了“进化”一词。有些读者可能会认为“进化”一词参考了达尔文的进化论——通过展示伴随着众多随机的变化产生能够更好地适应环境的物种,来解释生物系统的历史性发展情况。在人类早期历史中,技术系统无疑是通过随机试验改进的。然而,如果我们讨论的是现代技术和工程,就必须将“进化”一词理解为“创新发展”。由于与自然界的变化不同,工匠和工程师并不是通过偶然性,而是基于逻辑、经验和基本原理做决定的,因此,相比达尔文的 自然选择进化,技术系统进化有条理得多。 本书中介绍的TESE体系不仅可以用于研究和咨询,还被通用电气、现代、英特尔、三星和西门子等世界领先企业用于进行新产品的开发和创新路线图的制定。 本书使用丰富的案例和图片,对有关技术系统和技术创新发展的法则和趋势的研究进行了广泛的论述,为读者理解现代技术系统进化 理论做出了宝贵的贡献。 本书聚焦现代技术系统进化理论和趋势的实际应用情况,可推荐给对以下内容感兴趣的人:TRIZ理论与实践基础、发明、前端创新、工程和技术开发、改进技术系统的方法、减少风险和避免不良投资以优化决策的方法。 TRIZ大师 瓦莱里·苏奇科夫(Valeri Souchkov) 2017年12月
第1章 技术拉动:超越技术推动和市场拉动 第2章 用于研究和设计技术系统进化的TRIZ工具 第3章 S-曲线分析与实用S-曲线分析 3.1 第1阶段:婴儿期 3.2 过渡阶段 3.3 第2阶段:快速成长期 3.4 第3阶段:成熟期 3.5 第4阶段:衰退期 3.6 实用S-曲线分析的建议总结 第4章 技术系统进化趋势 4.1 价值提高趋势 4.2 系统完备性增加趋势 4.3 裁剪度增加趋势 4.4 向超系统过渡趋势 4.5 系统协调性增加趋势 4.6 可控性增加趋势 4.7 动态化增强趋势 4.8 人工介入减少趋势 4.9 子系统不均衡发展趋势 4.10 流优化趋势 第5章 你的下一步行动 参考文献 相关文献