TRIZ本土化理论体系研究的思想与思维基础
2020-05-13杨得成曹福全曲凤成
杨得成 曹福全 曲凤成
(黑河学院,黑龙江 黑河 164300)
一、TRIZ本土化理论体系研究方向与路线的确定
TRIZ理论“本土化”是一个系统工程,而“本土化”理论体系构建是这一工程的基础。TRIZ“本土化”理论体系构建研究涉及“进化”“泛化”“简化”三个方向[1]。
1.简化路线是当前TRIZ“本土化”理论体系研究的重要方向
笔者总结后经典时期TRIZ本土化研究与应用主要有三个方向(见图1)。
进化:进一步发展完善及结构化(包括与其他创新方法的结合),用以解决创新等级中第3、4级的问题;
简化:集约和系统化(收缩),用以解决创新等级中第2、3级的问题;
泛化:由技术领域向其他领域的应用延伸(展开)。
图1 后经典时期TRIZ应用研究的方向
这三个方向在TRIZ“本土化”研究中都具有重要意义,但就中国较长一段时期的国情而言,在“简化”方向的研究尤其具有现实意义。中国经济处于转型发展期,小微企业的创新发展关系重大,TRIZ理论的简化适于中国广大中、小、微企业技术创新人员创新应用的思维方式、创新方法才是“建设创新型国家”的真正需求。
为了保证创新的可持续性发展,具有创新意识,掌握创新方法,具备创新能力的人才培养是关键,所以,必须考虑到学校,尤其高校创新教育的需求。
2.TRIZ“本土化”思想路线与技术路线的确定
笔者认为,首要解决的是对TRIZ哲学思想的剖析,这是最为根本的基础。需要研究TRIZ总体思想和主要创新工具的哲学原理和创新作用机制。
事实上,只有能充分发挥东方人由面到点、长于形象思维的方法,才是真正需要的创新方法。这需要对TRIZ按东方思维的特点和模式进行疏理、重构和简化。
从技术上,TRIZ的三大核心是理想解、矛盾、资源。这三点是在本土化创新理论体系研究与构建中必须予以突出的重要支点。从指导创新过程的角度,发明问题解决算法(ARIZ)也很重要。但TRIZ给出的算法主要是用于解决复杂的、非典型问题的,所以显得太“复杂”太“专业”,例如ARIZ-85C共有90多个步骤。是一个庞大而复杂的算法体系。所以,应从ARIZ早期的版本中去寻找方案,这需要对TRIZ自身的发展历程进行认真仔细的梳理和研究。
二、经典TRIZ哲学原理分析
日本大阪学院大学的中川彻(Toru Nakagawa)教授认为,“TRIZ的精髓不存在于‘手册类型’的知识当中,而是存在于更深层次的哲学层面之中。”[2]TRIZ的精髓在于其对哲学原理——辩证法的精准把握和运用,不深入研究其哲学思想新体系构建就无从谈起。
图2 TRIZ与辩证法的关系
1.TRIZ哲学思想
TRIZ的哲学基础是辩证法,从本质上讲,TRIZ就是哲学的世界观和方法论在工程技术创新领域的具体应用。图2给出了TRIZ主要工具与唯物辩证法的关系。
辩证法(dialectics)是关于自然、社会和思维发展一般规律的科学。所谓辩证法即“思辩”与“实证”相统一的方法。
TRIZ自身的产生、发展过程和TRIZ思维方法、解决问题的过程都充分体现和运用了辩证法的原理、观点和规律。
TRIZ自身发展中的辩证法:
TRIZ自1946年诞生于前苏联以来,一直处于不断的辩证发展之中。其基础理论和主要工具的发展完善过程就是其辩证思想发展完善的过程。
辩证法发展的第一阶段是思辩阶段——通过“辩论”达到真理。这阶段是认识论的辩证法。
TRIZ创始人阿奇舒勒从一开始就坚信发明创造有规律可循,有方法可依。他总结前人大量(专利)经验,设计了发明问题解决算法(ARIZ),并在实践中不断完善,历经数个版本,最终成为解决复杂问题的利器。TRIZ的40个发明原理、矛盾矩阵、物-场分析、标准解系统、功能结构分析等都是通过对技术系统“思辨”而产生发展的,其在具体问题的解决应用中也无不体现思辨的过程。
辩证法发展的第二阶段是实证阶段——揭示宇宙发展的普遍规律。这阶段是本体论的辩证法。
TRIZ揭示的技术系统发展的最大规律莫过于“进化”。TRIZ认为,技术系统不是静止的,而是始终处于动态的发展完善过程之中。技术系统经历着产生、成长、成熟、衰亡直至新系统产生的过程。其发展的动力来源于克服不断产生的矛盾。
TRIZ揭示了技术系统进化的法则,后归结为八大进化法则,揭示技术系统发展“否定之否定”的辩证思想:
完备性法则:作用于系统建立之初,揭示了系统完成功能必要的基本组件及其联系。
能量传递法则:揭示了技术系统完成主要有用功能的能量(作用)传递路径及其向最短路径优化发展的趋势。
动态性进化法则:揭示了技术系统通过动态的演化不断向高度适应性发展的规律。
提高理想度法则:是TRIZ的核心法则,揭示了技术系统发展的必然和最终方向。
子系统不均衡进化法则:揭示了技术系统运动发展中矛盾产生的内因。
向超系统进化法则:揭示了技术系统发展从量变到质变的宏观方向。
向微观级进化法则:揭示了技术系统发展从量变到质变的微观方向。
协调性法则:揭示了技术系统发展的失调、协调、再失调、再协调的规律,事物发展的总趋势是前进的,是前进性与曲折性的统一。
另外,TRIZ的S-曲线法则揭示了技术系统从产生、成长、成熟、衰退直至消亡(转向其他系统)的规律和路线,实质上是事物运动和发展,从量变到质变,新事物不断战胜旧事物的过程。TRIZ的40个发明原理、76个标准解、科学效应库,无不很好地诠释了普遍性与特殊性的辩证观点。
辩证法发展的第三阶段是前面两个阶段的综合——思辩性与实证性相统一的阶段。思辩性与实证性相统一的辩证法,即“对称辩证法”,是辩证法发展的最高阶段。
TRIZ引入矛盾分析的方法[3](管理矛盾、技术矛盾、物理矛盾)、系统分析的方法(九屏分析、功能分析),都有所体现,而更能充分体现思证统一的莫过于发明问题解决算法(ARIZ)。
2.中、西方思维模式差异
中国人和西方人思维方式不同的原因是多种多样的,有资料表明,中西书写文字的差异,是造成两者思维方式不同的重要原因之一。西文表音不表形,长期使用就逐渐形成了西方人长于语言思维的特点,具有精确性,这就给具体分析带来了方便。而汉字是古老的象形文字,音、形、意互相联系,这就为形象思维提供了方便的工具,使中国人长于形象思维,具有模糊性,这就决定了这种思维方式把握的是事物的整体,而非局部,人们用直观或直觉去感知一个事物的局部而舍掉其他部分是相当困难的[4]。
中国人接受新知识时善于从整体上把握,是“先见森林,后见树木”,而西方善于从个体事物分析出发,进而窥视全貌,是“先见树木,后见森林”。
西方人长于基于符号文字的“语言思维”,认识和解决问题的过程是由“点”到“全局”的渐次展开,这在经典TRIZ中得到了充分体现。其思维过程可描述为:点——线——面——体。
中国人长于基于象形文字的“形象思维”,认识和解决问题的过程是由“全局”开始,渐次深入问题的本质。其思维过程可描述为:体——线——面——点。
三、中国特色TRIZ理论体系的建立—S-TRIZ概念的提出
国内的四个主要TRIZ理论新概念中,U-TRIZ、C-TRIZ和FTCPS属于TRIZ理论的进化研究,CM-TRIZ可以认为是TRIZ的泛化研究,没有获得具体的资料。笔者团队提出的S-TRIZ概念[1]是沿TRIZ的简化路线提出的,勾勒了简化TRIZ结构的轮廓。具体方法体系的构建和完善还需要大量的工作,实践检验还需要较长的时间,还需要专家学者和广大科技创新工作者共同为之付出努力。
需要指出的是,TRIZ是世界的,是整个人类创新智慧的结晶。TRIZ中国化的过程是一个消化吸收“为我所用”的过程,S-TRIZ对TRIZ的优化改进不仅服务于我国自主创新,同时也是对整个TRIZ体系的完善和丰富,必将回归世界[1]。S-TRIZ构建示意简图,如图3所示。
图3 S-TRIZ构建示意简图
1.S-TRIZ的一般概念
S-TRIZ意为“简化的(Simplified)”“小型的( Small)”的TRIZ理论,同时也涵盖技术系统进化的S-曲线、TRIZ“问题最小化”的基本理念。
2.S-TRIZ结构设计的基本思路
S-TRIZ以“简化”了的发明问题解决算法(ARIZ)为主线,围绕TRIZ三大核心即理想解、矛盾、资源展开,结合各种经过优化的TRIZ工具,构成一个紧凑的小型TRIZ系统[5]。S-TRIZ的结构化主要体现在对TRIZ主要工具的模块化方面:TRIZ工具被设计为相对独立的小型工具系统,具备单独的小型算法可以方便地独立使用来解决小型问题,也可以方便地组合到S-ARIZ算法之中,这大大增加了TRIZ解决问题的灵活性。
S-TRIZ的结构化设计还体现在对TRIZ工具类别和应用路线的优化上,例如,把物—场模型划分到矛盾类型之中,作为“通向IFR的障碍”来处理,这样就给该模型提供了一个S-TRIZ的三大核心支点(理想解、矛盾、资源)中的作用位置,从而使TRIZ结构更加紧凑。
3.S-TRIZ向传统TRIZ的回归
S-TRIZ是对传统TRIZ的梳理、简化和重构,即:优化TRIZ工具,简化TRIZ算法,其中简化的发明问题解决算法(S-ARIZ)是核心。
S-TRIZ建立S-ARIZ的目的有二:一是使TRIZ更适于中国技术创新应用;二是降低学习TRIZ的难度,大大缩短掌握TRIZ的时间。随着使用者应用TRIZ解决问题经验的不断丰富,问题难度的不断加大和对TRIZ理解的不断深入,对算法的需求逐渐复杂化。传统TRIZ应用发明问题解决算法(ARIZ)需要至少80学时TRIZ学习的基础,S-ARIZ解决了这个问题,从一开始就给出了简单明了的算法,同时也留出了多元接口和空间,使之可以渐次回归到传统TRIZ的复杂算法之中,该过程也更利于对ARIZ-85C、ARIZ-91这些算法的理解和掌握。
4.与其他方法的融合——S-TRIZ团队创新应用
经典TRIZ的个体创新适用性较强,除功能分析等极少数后期创建的工具有所提示外,并未有效给出团队应用的具体方法。S-TRIZ在TRIZ团队创新应用方面进行了探索,重点比较了头脑风暴法的思维激励和六顶思考帽的平行思维。重点遴选出平行思维的方法与TRIZ相融合,从而强化了TRIZ团队创新应用的功能。
四、结论
S-TRIZ构建的是面向创新创业教育应用(创新人才培养)和小、微企业技术创新团队学习应用的简化的、结构化的理论和方法,是TRIZ的“优化”“速成”版本,与经典TRIZ相比,更易于学习驾驭,这在国家高度重视“双创”教育,重视中小微企业创新发展的今天,对TRIZ创新方法的快速、高质量的普及推广定会发挥重要作用。我们提出按东方思维模式构建TRIZ知识体系,体现其结构上的完整和可把握性,以降低中国人学习TRIZ的难度,正是基于上述的原因。