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第1章 TRIZ基础 1

【脑洞大开】习主席新年贺词中提到的科技创新和重大工程建设十大捷报 1

1.1 发明与创新的基本概念 5

1.1.1 科学与技术 5

1.1.2 发现与发明 5

1.1.3 创造与创新 7

1.1.4 典型问题与非典型问题 8

1.2 TRIZ起源与发展 9

1.2.1 经典TRIZ的理论体系结构 9

1.2.2 TRIZ的发展历程 10

1.3 发明的5个级别 11

1.3.1 发明的创新水平 11

1.3.2 发明级别的划分 12

1.3.3 发明级别划分的意义 14

1.4 认识发明原理 15

1.5 TRIZ的核心思想 18

1.6 TRIZ的未来发展 18

1.7 国家标准：创新方法应用能力等级规范 19

【创意无限】发明原理1～4 20

原理1：分割 20

原理2：抽取 21

原理3：局部质量 22

原理4：增加不对称性 23

【习题】 24

【实验与思考】在线学习创新方法 24

第2章 发明问题传统方法 28

【脑洞大开】创新领袖共有的5个特点 28

2.1 什么是思维定式 31

2.1.1 4种思维定式 31

2.1.2 泛化思维视角 32

2.1.3 将传统方法与创新方法相结合 33

2.2 试错法 34

2.3 头脑风暴法 35

2.3.1 基本规则 35

2.3.2 小组成员 36

2.3.3 方法实施 37

2.3.4 使用技巧 38

2.3.5 方法的优点与局限性 39

2.4 形态分析法 40

2.4.1 方法的特点 40

2.4.2 方法的实施 41

2.4.3 方法的优缺点 42

2.5 和田十二法 42

【创意无限】发明原理5～8 44

原理5：组合（合并） 44

原理6：多功能性（多用性、广泛性） 45

原理7：嵌套（套娃） 45

原理8：重量补偿 47

【习题】 47

【实验与思考】头脑风暴法实践与嵌套原理应用 48

第3章 创新思维技法 52

【脑洞大开】熊彼特的创新理论 52

3.1 创造性思维方式 56

3.1.1 发散思维与收敛思维 57

3.1.2 横向思维与纵向思维 59

3.1.3 正向思维与逆向思维 60

3.1.4 求同思维与求异思维 61

3.1.5 转换问题 62

3.2 创造性思维技法 63

3.2.1 整体思考法 63

3.2.2 多屏幕法 65

3.2.3 尺寸－时间－成本分析（STC算子） 69

3.2.4 资源－时间－成本分析（RTC算子） 70

3.2.5 金鱼法 71

3.3 最终理想解（IFR）方法 72

3.3.1 理想度 73

3.3.2 理想系统 74

3.3.3 最终理想解 74

3.3.4 理想化方法的应用 75

【创意无限】发明原理9～12 77

原理9：预先反作用 77

原理10：预先作用 78

原理11：预补偿（事先防范） 79

原理12：等势 79

【习题】 80

【实验与思考】创造性思维技法的实践 81

第4章 系统分析方法 89

【脑洞大开】以色列科技创新的奥秘 89

4.1 系统与系统思维 91

4.1.1 系统层级 92

4.1.2 系统思维 92

4.1.3 系统分析 93

4.2 功能分析 95

4.2.1 功能 95

4.2.2 功能分解与功能结构 96

4.2.3 功能模型分析 97

4.3 组件分析 99

4.3.1 建立组件列表 99

4.3.2 建立结构关系 100

4.3.3 建立组件模型 101

4.4 因果分析 102

4.4.1 五个“为什么” 102

4.4.2 鱼骨图分析 103

4.4.3 三轴分析法 105

4.5 资源分析 106

4.5.1 资源的特征 106

4.5.2 资源的分类 107

4.5.3 资源分析方法 108

4.5.4 使用资源的顺序 110

4.6 裁剪分析 111

4.6.1 裁剪原理和过程 112

4.6.2 裁剪对象选择 113

4.6.3 基于裁剪的产品创新设计过程模型 114

【创意无限】发明原理13～16 114

原理13：反向作用 114

原理14：曲面化 116

原理15：动态特性 117

原理16：未达到或过度作用 118

【习题】 119

【实验与思考】关于眼镜的系统组件分析 120

第5章 S曲线与技术系统进化法则 122

【脑洞大开】《新一代人工智能发展规划》（一） 122

5.1 技术系统的进化 126

5.1.1 技术系统的定义 127

5.1.2 技术系统进化规律的由来 127

5.2 S曲线及其作用 128

5.2.1 S曲线 128

5.2.2 技术预测 132

5.3 技术系统进化法则 133

5.3.1 3条生存法则 133

5.3.2 5条发展法则 137

5.3.3 技术系统进化法则的本质 142

5.3.4 技术系统进化法则的应用 143

【创意无限】发明原理17～19 144

原理17：空间维数变化（一维变多维） 144

原理18：机械振动 146

原理19：周期性作用 147

【习题】 148

【实验与思考】深入理解S曲线与技术系统进化法则 149

第6章 技术矛盾与矛盾矩阵 154

【脑洞大开】《新一代人工智能发展规划》（二） 154

6.1 TRIZ中的矛盾 162

6.2 技术矛盾 163

6.3 39个通用工程参数 164

6.4 矛盾矩阵 167

6.5 利用矛盾矩阵求解技术矛盾 169

6.5.1 分析技术系统 169

6.5.2 定义技术矛盾 170

6.5.3 解决技术矛盾 170

6.5.4 48×48矛盾矩阵 173

【创意无限】发明原理20～22 173

原理20：有益（效）作用的连续性 173

原理21：减少有害作用的时间（快速通过） 175

原理22：变害为利 175

【习题】 176

【实验与思考】应用矛盾矩阵获取问题解决方案 177

第7章 物理矛盾与分离方法 182

【脑洞大开】《新一代人工智能发展规划》（三） 182

7.1 物理矛盾 186

7.1.1 定义物理矛盾 186

7.1.2 物理矛盾的定义步骤 187

7.1.3 技术矛盾与物理矛盾的关系 188

7.2 分离方法 188

7.2.1 时间分离 189

7.2.2 空间分离 190

7.2.3 条件分离 191

7.2.4 系统级别上的分离 192

7.3 利用分离方法求解物理矛盾 193

7.3.1 分析技术系统 193

7.3.2 定义物理矛盾 194

7.3.3 解决物理矛盾 195

7.4 将技术矛盾转化为物理矛盾 195

7.5 用发明原理解决物理矛盾 196

【创意无限】发明原理23～25 197

原理23：反馈 197

原理24：借助中介物 198

原理25：自服务 199

【习题】 200

【实验与思考】用分离方法解决物理矛盾 200

第8章 物场分析与标准解 203

【脑洞大开】融合推进创新创业教育与专业教育 203

8.1 物场分析的概念 205

8.1.1 物场分析的由来 205

8.1.2 物质 205

8.1.3 场 206

8.1.4 物场模型 206

8.2 物场分析方法 207

8.3 物场模型类型 209

8.4 物场分析的一般解法 210

8.5 物场模型分析的应用 213

8.6 标准解系统 216

8.6.1 建立标准解 216

8.6.2 76个标准解 217

8.6.3 应用标准解的步骤 226

8.7 标准解的应用案例 227

8.7.1 厢式烘干机设计 227

8.7.2 飞机发动机整流罩改进设计 228

【创意无限】发明原理26～28 229

原理26：复制 229

原理27：廉价替代品 230

原理28：机械系统替代 230

【习题】 231

【实验与思考】物场分析与标准解系统应用 232

第9章 科学效应与知识库应用 238

【脑洞大开】全球超级计算机500强中国双第一 238

9.1 科学效应的作用 241

9.1.1 什么是效应 241

9.1.2 技术过程之间的纽带 242

9.2 TRIZ理论中的科学效应 243

9.2.1 专利与科学效应 243

9.2.2 科学效应库 252

9.2.3 应用科学效应解决创新问题 253

9.3 创新的知识资源 254

9.3.1 产品创新设计中的知识资源 254

9.3.2 产品创新设计中的知识类型 255

9.4 支持产品创新设计的知识库 256

9.4.1 发明原理实例库 256

9.4.2 专利知识库 257

9.4.3 领域知识库 257

9.4.4 专题知识库 257

【创意无限】发明原理29～32 258

原理29：气动与液压结构 258

原理30：柔性壳体或薄膜 258

原理31：多孔材料 259

原理32：颜色改变（拟态） 259

【习题】 260

【实验与思考】科学效应应用实践 260

第10章 用TRIZ解决发明问题 264

【脑洞大开】真正的创新都归于对人性的探索 264

10.1 TRIZ是最好的创新发动机 267

10.2 航空燃气涡轮发动机的技术进化 267

10.3 飞机机翼的进化 268

10.3.1 问题描述 269

10.3.2 问题分析 269

10.3.3 设计思路 270

10.3.4 最终方案 270

10.4 提高智能吸尘器的清洁效果 271

10.4.1 初始问题情境 271

10.4.2 定义问题模型 271

10.4.3 研究理想解决方案 272

10.4.4 具体解决方案 272

10.5 宝马汽车的外形设计 273

10.5.1 问题描述 273

10.5.2 问题分析 273

10.5.3 问题解决 273

10.6 油漆灌装系统的裁剪 274

10.6.1 功能分析 275

10.6.2 裁剪 275

10.6.3 利用TRIZ工具得到创新解 276

10.7 发明问题解决算法ARIZ 277

10.7.1 ARIZ解题模块 277

10.7.2 ARIZ解题过程 278

【创意无限】发明原理33～36 278

原理33：同质（均质）性 278

原理34：抛弃和再生 279

原理35：物理或化学参数改变 279

原理36：相变 280

【习题】 281

【实验与思考】TRIZ创新方法应用实践 281

第11章 破坏性创新与突破性创新 284

【脑洞大开】演讲：破坏性创新技术最初都是个笑话 284

11.1 破坏性技术创新 289

11.1.1 破坏性创新的定义 290

11.1.2 科技创新的三大层次 291

11.1.3 破坏性创新的类型 291

11.1.4 破坏性创新的特征 292

11.2 破坏性创新的运用 295

11.2.1 破坏性创新是大公司的黑洞 295

11.2.2 产品破坏性创新 296

11.2.3 市场破坏性创新 297

11.3 突破性创新 298

11.3.1 突破性创新是基于突破性技术的创新 298

11.3.2 突破性创新与破坏性创新的关系 299

【创意无限】发明原理37～40 300

原理37：热膨胀 300

原理38：加速氧化（使用强力氧化剂） 300

原理39：惰性环境 301

原理40：复合材料 301

【习题】 302

【课程学习与实验总结】 303

附录 307

附录A 物理效应 307

附录B 化学效应 309

附录C 几何效应 310

附录D 部分习题与实验参考答案 311

附录E 39×39矛盾矩阵 318

参考文献 318