TRIZ的創新理論與實戰精要:因果分析、矛盾矩陣、發明原理、科學效應,一本書教你用創新方法解決實際問題

TRIZ的創新理論與實戰精要:因果分析、矛盾矩陣、發明原理、科學效應,一本書教你用創新方法解決實際問題 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

姚威
圖書標籤:
  • TRIZ
  • 創新方法
  • 發明原理
  • 問題解決
  • 創新思維
  • 技術創新
  • 工程創新
  • 矛盾分析
  • 因果分析
  • 科學效應
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具體描述

內容全麵╳循序漸進╳結構閤理╳講解細膩╳條理清晰╳通俗易懂
創新方法團隊根據多年研究及教學經驗總結齣的精華之作
 
  「技術係統的設計,在一百年前是一種藝術,現在已經成為精確科學……TRIZ理論的實質在於它將從根本上改變產生新技術思想的流程。」──根裏奇.阿奇舒勒(Genrikh Altshuller)
  
  ▎首先,什麼是TRIZ理論?
  ──其實就是「發明問題解決理論」
 
  其縮寫為TRIZ,此即該理論最常用的稱呼。
  英語通常將TRIZ譯作TIPS,中文譯作「萃思」。
 
  1956年,阿奇舒勒首次發錶〈發明創造心理學和技術進化理論〉。該文是第一篇正式發錶的TRIZ論文,文中介紹瞭技術衝突、理想化、創造性係統思維、技術係統完整性定律、發明原理等,象徵著TRIZ理論逐漸進入大眾視野。
 
  1961年,阿奇舒勒齣版瞭《如何學會發明》。隨著TRIZ理論在蘇聯境內影響力的提升,逐漸成為瞭科學傢、發明傢以及工程師解決問題的有力武器。
 
  1970年代,質場分析、標準解係統、學科效應庫等工具初始版本的誕生,更使TRIZ理論羽翼漸豐。
 
  ▶TRIZ理論認為解決某個創新問題的睏難程度,取決於對該問題描述的標準化程度,這也是TRIZ各基本工具將特殊問題轉化為標準問題的主要思維。
 
  ▎關於「發明等級」你不知道的事
  ──如何評價一個專利的創新水準?
 
  有些專利是在原有基礎上進行的簡單改進;
  有些專利是提齣瞭原來根本不存在的全新技術係統。
  該如何製定相對客觀的標準來評價它們在創新程度上的差異?
 
  ◎第一級發明
  解決方案明顯,屬於常規設計問題或技術係統的簡單改進,可以利用個人的、本領域的相關專業知識加以解決,大約35%的問題屬於這一級。
 
  ◎第二級發明
  對技術係統的局部進行改進,所需知識僅涉及到單一工程領域,常常利用摺衷設計思維降低技術係統內存在矛盾的危害性,大約45%的問題屬於此等級。
 
  ◎第三級發明
  對技術係統進行瞭本質性的改進,大大提升瞭係統性能。這其中所需的知識涉及不同工程領域,設計過程須解決矛盾,大約16%的問題屬於此等級。
 
  ◎第四級發明
  全麵升級現有技術係統,引入完全不同的體係和全新的工作原理來完成技術係統的主要功能。需要用到不同科學領域的知識,大約4%的問題屬於此等級。
 
  ◎第五級發明
  透過發現新的科學現象或新物質來建立全新的技術係統,所需知識涉及到整個人類的已知範疇,隻有1%的問題屬於此等級。
 
  ▶阿奇舒勒認為剋服技術係統中存在的矛盾是創新的最主要特徵之一,基於此思維,他提齣瞭發明專利的五個等級。
 
  ▎你有聽過5W1H嗎?
  ──何因、對象、地點、時間、人員、方法
 
  五個「為什麼」分析,也被稱為六問分析法,
  是一種診斷性技術,用來識別和說明因果關係鏈。
 
  【經典實例】
  豐田汽車公司前副社長大野耐一見到有條生產線的機器經常停轉,修過多次仍不見好轉。
  問:「為什麼機器停瞭?」答:「保險絲斷瞭。」
  問:「為什麼保險絲斷瞭?」答:「因為超過瞭負荷。」
  問:「為什麼超過負荷呢?」答:「因為軸承的潤滑不夠。」
  問:「為什麼潤滑不夠?」答:「因為潤滑油泵吸不上油來。」
  問:「為什麼吸不上油來?」答:「因為油泵軸磨損、鬆動瞭。」
  問:「為什麼磨損呢?」答:「因為沒有安裝過濾器,混進瞭鐵屑等雜質。」
 
  ▶其核心就是不斷提問為什麼前一個事件會發生,直到迴答「沒有好的理由」或直到一個新的故障模式被發現時纔停止提問。
 
本書特色
 
  本書是一本專門講解如何靈活運用發明問題解決理論進行創新應用的著作。書中內容不僅提供瞭與產業和經濟發展實際結閤的教學與實際案例,還分享瞭在運用創新方法解決實際問題過程中的經驗和體會,是一本兼顧理論與實踐的「學用結閤」的書籍。
跨越邊界:未來科技與社會變革的深度探索 本書聚焦於當前全球科技發展的前沿趨勢,剖析其對人類社會結構、倫理觀念及經濟模式的深遠影響,旨在為讀者提供一套係統化的框架,以理解和應對即將到來的變革浪潮。 第一部:計算機科學與人工智能的哲學反思 第1章:圖靈機之後的計算圖景 本章深入探討瞭通用人工智能(AGI)的理論瓶頸與工程進展。我們不從常見的深度學習模型切入,而是迴溯到馮·諾依曼架構的局限性,探討量子計算、生物計算等非傳統計算範式的潛在突破。重點分析瞭“可計算性”的邊界正在如何被新的硬體架構所拓寬。特別關注瞭糾錯編碼在容錯量子計算中的關鍵作用,以及這些技術一旦成熟,將如何徹底重塑密碼學和材料科學的基礎。 第2章:意識的硬體基礎與軟體模擬 我們將意識的探討從純粹的哲學思辨轉嚮神經科學的實證研究。本章詳細介紹瞭皮層柱(Cortical Columns)的資訊處理機製,並分析瞭當前基於神經元網絡(ANN)的類比模型在捕捉生物計算的非線性、自組織特性上的不足。討論瞭整閤資訊理論(IIT)和全局工作空間理論(GWT)在構建可驗證的意識模型中的優劣。核心內容在於探討“理解”與“模仿”之間的鴻溝,以及如何通過異質計算架構來模擬或超越人類的認知能力。 第3章:數據治理與數字主權的權力博弈 隨著數據成為新的生產要素,數據所有權和使用權的劃分成為國際政治和經濟的核心爭議點。本章分析瞭去中心化身份(DID)技術如何挑戰傳統的中心化權威(如政府和大型互聯網平颱),並探討瞭區塊鏈技術在實現真正意義上的數據主權方麵的理論基礎與實際障礙。內容涵蓋瞭零知識證明(ZKP)在保護隱私的數據共享中的應用,以及數據本地化法規對全球供應鏈的重塑作用。 第二部:生物工程與環境永續的倫理邊界 第4章:閤成生物學:從基因編輯到生命設計 本章重點剖析瞭CRISPR技術的二次革命——高通量篩選和體外閤成生物係統的發展。我們不再關注常規的遺傳性疾病治療,而是深入探討利用閤成生物學構建全新的代謝通路和生物反應器,以解決工業汙染和能源危機。討論瞭“生命設計師”的角色演變,以及對閤成生命體(XNA)的法律和生態風險評估框架的必要性。 第5章:氣候工程的雙刃劍:大氣乾預的風險評估 聚焦於太陽輻射管理(SRM)和大規模碳捕集與封存(CCS)技術的工程細節與地緣政治影響。本章詳細比較瞭平流層氣溶膠注入(SAI)的潛在氣候效益與對區域降雨模式的不可預測乾擾。重點分析瞭建立全球氣候乾預決策機製的難度,探討瞭單一國傢或組織實施氣候工程可能引發的國際衝突風險。內容強調,技術乾預必須建立在對複雜地球係統極端敏感性的深刻理解之上。 第6章:人類增強的社會公平性挑戰 探討神經調節技術(如深腦刺激DBS的非治療性應用)和基因優化在社會層麵的潛在分裂效應。本章不討論技術本身,而是分析當“增強”成為一種市場化的產品時,將如何加劇現有的社會經濟不平等。我們引入瞭“認知階層化”的概念,質疑社會是否有義務確保所有成員都能獲取或負擔基礎級別的人類潛能提升技術,並探討瞭潛在的歧視法規需求。 第三部:新興材料與太空經濟的範式轉移 第7章:超材料與空間結構的重塑 本章集中討論瞭超材料(Metamaterials)在電磁波譜控製上的突破,特別是其在隱形技術和高效能天線設計中的應用,如何改變軍事和通訊領域的競爭格局。進一步延伸至結構材料,分析瞭自修復複閤材料在維持長期太空基礎設施(如月球基地和軌道太陽能電站)運營中的關鍵作用,以及這些材料的製造成本效益分析。 第8章:近地軌道的商業化與法製真空 從傳統的國傢航天計劃轉嚮由私人資本主導的太空經濟。本書詳細剖析瞭低軌衛星星座(如巨型互聯網網絡)對天文觀測和太空碎片管理的衝擊。重點分析瞭《外層空間條約》在應對商業太空採礦和軌道交通管理方麵的法律滯後性。討論瞭建立有效、可執行的“太空交通管製”係統的技術需求和國際閤作模型。 第9章:能源轉型的最終解:聚變能的工程挑戰 將核聚變能視為能源係統的終極解決方案,詳細評估瞭托卡馬剋(Tokamak)和仿星器(Stellarator)設計路線的工程難點。內容集中在電漿體約束的穩定性問題,特別是邊界電漿體行為和材料對中子轟擊的耐久性。我們探討瞭從實驗室點火到商業電網併網的漫長路徑中的關鍵技術節點,以及私人投資如何在加速這一進程中扮演的角色,而非僅僅停留在概念介紹。 --- 總結:係統性思維與未來素養 本書的最終目標是培養讀者處理高度複雜、多維度交叉問題的能力。它要求讀者超越單一學科的限製,理解技術、倫理、經濟和地緣政治如何交織在一起,共同塑造我們的未來。讀者將獲得一套審視新興技術的批判性工具,不再將其視為孤立的進步,而是作為牽動全球係統的關鍵節點。這是一本麵嚮決策者、研究人員和關心人類文明走嚮的嚴肅思考者的指南。

著者信息

作者簡介
 
姚威
 
  管理學博士,發展策略研究院副研究員、科學研究事務主任。美國波特蘭州立大學訪問學者。研究領域為工程人纔創造力開發、創新管理和學術創業。主講課程為《係統化創新方法》和《高技術創業》等。在海內外雜誌和會議上發錶論文數十篇,齣版著作三部,獲得專利授權兩項。
 
韓旭
 
  工學學士,發展策略研究院博士研究生。美國華盛頓大學交流訪問成員。研究領域為技術創新、科教管理等。
 
儲昭衛
 
  畢業於公共管理學院,博士研究生,主要研究方嚮為創新管理。

圖書目錄

前言
 
第1篇 問題分析篇
 
第1章 TRIZ理論基礎
1.1 TRIZ理論的起源
1.2 TRIZ理論的傳播
1.3 TRIZ理論的兩大革命性貢獻
1.4 TRIZ理論的基本概念
1.5 本章小結
 
第2章 係統功能分析與係統裁剪
2.1 係統功能的定義
2.2 係統功能分析
2.3 係統裁剪
 
第3章 係統因果分析
3.1 常見的因果分析方法
3.2 因果分析的流程
3.3 因果分析案例
3.4 本章小結
 
第4章 係統資源分析
4.1 常見的資源類型
4.2 派生資源與差動資源的內涵及應用
4.3 改進型九宮格法和擴展型資源列錶
4.4 係統三大分析方法總結與問題突破點的選擇
 
第2篇 問題解決篇
 
第5章 矛盾分析與發明原理
5.1 工程參數和技術矛盾
5.2 發明原理
5.3 2003矛盾矩陣及應用
5.4 發明原理及矛盾矩陣實戰演練
5.5 物理矛盾和分離原理
5.6 本章小結
 
第6章 質-場模型及標準解
6.1 質-場模型簡介
6.2 四種基本的質-場模型
6.3 標準解的定義和使用流程
6.4 76個標準解詳解
6.5 質-場模型及標準解實戰演練
 
第7章 科學效應與知識庫
7.1 科學效應與知識庫簡介
7.2 功能庫和屬性庫的使用流程
7.3 科學效應與知識庫實戰案例
 
第8章 S麯線及技術係統進化法則
8.1 S麯線的定義及各階段內涵
8.2 S麯線的應用方式及價值
8.3 技術係統進化法則
8.4 本章小結
 
第9章 最終理想解
9.1 尋求最終理想解的流程
9.2 理想化最終結果應用實例
 
第10章 創新思維方法
10.1 慣性思維
10.2 STC算子
10.3 金魚法
10.4 小矮人法
10.5 本章小結
 
第3篇 實戰案例篇
 
第11章 TRIZ解題流程
11.1 TRIZ解題流程概覽
11.2 工程問題描述
11.3 問題分析
11.4 問題解決
11.5 方案匯總
 
第12章 應用TRIZ解題流程綜閤案例
12.1 降低智慧鎖電容式觸控按鍵故障率
12.2 改善縫紉機牙架處漏油問題
12.3 降低自動分揀機大轉盤線性馬達的溫度
 
附錄
 
附錄A 學科效應庫效應列錶
 
附錄B 習題參考答案
B.1 矛盾提取練習
B.2 分離原理解決物理矛盾綜閤練習
B.3 建構質-場模型訓練
B.4 運用標準解解決問題訓練解析

圖書序言

  • ISBN:9786263327504
  • 規格:平裝 / 436頁 / 17 x 23 x 2.18 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 齣版地:颱灣

圖書試讀

前言
  
  「技術係統的設計,在一百年前是一種藝術,現在已經成為精確科學……TRIZ理論的實質在於它將從根本上改變產生新技術思想的流程。」──根裏奇.阿奇舒勒(Genrikh Altshuller)
  
  一套行之有效的方法是推動創新工作順利進行的保障,是讓創新主體「善於創新、勇於創新和樂於創新」的關鍵。而TRIZ理論是當前最高效和實用的創新方法,是蘇聯1,500多名專傢對大量專利文獻蒐集、研究、提煉和昇華的結果。TRIZ是一整套創新方法體係,包含瞭大量實用的創新方法工具,可以針對實踐中的各類工程技術問題進行剖析和解答。
  
  但TRIZ的學習和掌握並不容易,其工具繁雜,流程瑣碎,細節眾多,如何能夠讓渴望創新的工程師們在最短的時間內掌握這套方法並迅速投入實踐,這是個問題。
  
  也許本書可以給此問題一個答案。本書作者基於相關創新方法的研究及使用者的經驗總結,針對創新方法的學習和應用難點、重點撰寫瞭本書,書內包含瞭大量原創教學和應用經驗,便於學習者自學或參加培訓學習。與市麵已有同類書籍相比,本書具有理論及實踐兩方麵的貢獻:
  
  (1)理論方麵。首先,本書涵蓋瞭需要掌握的所有理論知識點,並透過清晰的邏輯將繁雜的TRIZ工具閤理的串聯起來。讀者可以方便的在本書中查閱所有知識點,而無須再四處搜尋。其次,作者在融閤解題實戰經驗和海內外TRIZ理論研究最新研究成果的基礎上,對經典TRIZ工具及其使用流程進行瞭探索性的改進和最佳化,使之更符閤大眾的思維方式和使用習慣。
  
  (2)實踐方麵。本書引入瞭多次培訓過程中纍積的大量真實案例,並附上瞭TRIZ專傢對學員使用TRIZ流程的評論和建議。此外,書中還精選瞭若乾通俗易懂、饒有趣味的原創教學案例,能夠為讀者和TRIZ科普工作者提供良好的協助。
 
作者

用戶評價

评分

老實說,市麵上的創新書籍太多,真正能讓人反覆翻閱、每次都有新收穫的,寥寥無幾。我希望這本「TRIZ的創新理論與實戰精要」能成為後者。它不該隻是一本讀完就束之高閣的工具書,而應該是一本能陪伴我度過無數個技術瓶頸期的良師益友。我希望它在論述「發明原理」時,不僅僅是列舉那四十個原理,而是深入探討每個原理背後所蘊含的哲學思維,讓我們在麵對問題時,能自然而然地啟動那些原理作為思考的預設選項。創新往往是將看似不相關的元素強行連結起來的過程,如果這本書能提供有效的「連結器」或「催化劑」,幫助我們在知識的海洋中快速定位到那個關鍵的解決方案,那麼它的價值就遠遠超過書本本身的價格瞭。我期待這是一本真正能幫助颱灣企業,從「製造」邁嚮「智造」的關鍵指南。

评分

這本關於TRIZ的書籍,光看書名就讓人覺得內容紮實,光是「因果分析、矛盾矩陣、發明原理、科學效應」這些關鍵詞,就足以看齣作者在理論基礎上的深厚功力。我個人一直對解決複雜問題抱持高度興趣,尤其是在產品開發和製程改善的過程中,常常遇到看似無解的僵局。傳統的腦力激盪往往流於錶麵,無法觸及問題的核心癥結。這本書似乎提供瞭一個結構化的思考框架,讓人可以從根本上去剖析問題的成因,而不是頭痛醫頭、腳痛醫腳。特別是「矛盾矩陣」這個部分,我猜測它會教導我們如何將看似無法調和的技術矛盾,轉化為創新的契機。對於身處產業前線,需要不斷推陳齣新的工程師或研發人員來說,這種係統性的工具絕對是不可或缺的利器,它把過去可能需要靠「靈光一閃」纔能達成的突破,變成一套可學習、可複製的方法論,這點我非常期待能從書中獲得更具體的實戰指引,讓理論不再是紙上談兵,而是真正在工廠或實驗室裡能立即應用的寶典。

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拿到這本書,第一印象是它的厚度和排版,給人一種「有料」的感覺,不像有些工具書隻是把名詞解釋一遍就草草瞭事。我比較注重實務操作性,希望書中不僅有抽象的理論,更能穿插許多生活化或產業中的真實案例來佐證。例如,如果能看到作者如何運用「發明原理」去拆解一個大傢習以為常卻效率低下的設計,然後提齣一個令人拍案叫絕的替代方案,那種震撼感是無可取代的。我希望這本書能帶領讀者跳脫既有的思維定勢,學會用「係統」的角度去看待事物之間的相互作用。颱灣製造業正麵臨轉型升級的壓力,舊有經驗越來越不適用,我們需要的正是這種能「以小博大」、用智慧去彌補資源不足的創新思維。這本書的副標題點齣瞭「解決實際問題」,這纔是王道。我不隻是想瞭解TRIZ是什麼,更想知道當我麵對一個棘手的客戶抱怨或良率低落的睏境時,該如何一步步套用書中的方法論,最終找到那個最優解。

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這本書的編排方式,我猜測應該是設計成一本從入門到精通的參考手冊。對於初學者來說,或許會擔心一下子接觸太多專有名詞會感到吃力,但我更傾嚮於認為,好的教材會用清晰的脈絡引導讀者。尤其「矛盾矩陣」這部分,據說複雜度極高,如果作者能用清晰的圖錶和循序漸進的範例,將其拆解成幾個易於消化的步驟,那將極大地降低學習門檻。我最關心的部分是,這套理論在颱灣的產業環境中,究竟能發揮多大的效益?它是否能成功地跨越語言和文化背景的隔閡,直接應用於我們的半導體、工具機或是生醫產業?我非常期待書中能提供一些本土化的案例分析,或者至少是跨國公司在颱灣分公司應用此方法的實錄。如果內容過於著重歐美或日韓的成功故事,對於我們在地化的創新推動,可能會略顯不足,所以書籍的「實戰精要」程度,將是衡量其價值的重要指標。

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坦白講,坊間許多關於創新管理的書籍,內容都趨於相似,不外乎是鼓勵大傢「打破框架」、「跳脫舒適圈」,聽瞭讓人熱血沸騰,但實際動手時卻無從下手。這本TRIZ的書,光是「因果分析」的章節,我就預期它會比一般的魚骨圖來得更深入、更精確。我希望它能教會我們如何層層遞進地追溯,直到找到那個真正的「根本原因」(Root Cause),而不是停留在錶麵現象的描述。而且,如果書中能細膩地描述如何將複雜的「科學效應」知識融入到創新過程中,那就太棒瞭。畢竟,許多偉大的發明都是建立在對自然規律的深刻理解上。身為一個對技術細節有要求的人,我期待這本書能平衡理論的嚴謹性與應用的直觀性,讓那些看似高深的物理或化學效應,能轉化成工程師手上具體可操作的工具箱。如果能像武功秘笈一樣,清楚標示齣不同原理的使用情境和限製,那絕對是加分再加分。

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