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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1～420

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5～844

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9～1277

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13～16114

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17～19144

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20～22173

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23～25197

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26～28229

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29～32258

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ARIZ277

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33～36278

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37～40300

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