创新思维与TRIZ创新方法（第2版） mobi 下载 网盘 caj lrf pdf txt 阿里云

建设创新型国家，核心是要增强自主创新能力。创新引领，方法先行。

苏联科学家阿奇舒勒投入毕生精力，致力于创新研究。他率领团队创建了一种由解决技术问题、实现技术创新的各种方法组成的理论体系——TRIZ。长期以来，国家科技部等有关部委多次明确指出要“推进TRIZ等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合……特别是推动TRIZ中成熟方法的培训……”

本书从创新思维与创新方法的教育与培训出发，涉及的知识面广，编排系统又充分考虑了教学的特点，内容涉及创新思维与创新方法的重要概念、发明问题的传统方法、创新思维技法、系统分析方法、S曲线与技术系统进化法则、发明原理与应用、技术矛盾与矛盾矩阵、物理矛盾与分离方法、物场分析与标准解、科学效应与知识库应用、用TRIZ解决发明问题、破坏性创新与突破性创新以及知识产权保护与专利申请。全书共13章和6个内容丰富又实用的附录。

各章都精心设计安排了习题和实验与思考环节，实操性强，把创新思维与创新方法的概念、理论和技术知识融入实践中，帮助读者加深认识和理解，熟悉创新方法的实际应用。作为学习辅助，书后附录提供了部分习题与实验问题的参考答案，是有关创新思维与创新方法的一本理论与实践相结合的优秀教材。

本书可作为高等院校各个专业开展创新教育，学习创新思维与创新方法的应用型主教材，也可供科技工作者和工程技术人员参考，或作为继续教育的教材。

目录

第1章TRIZ基础1

1.1发明与创新的基础概念1

1.1.1发现和发明2

1.1.2创造与创新3

1.1.3典型问题和***型问题4

1.2TRIZ的起源与发展5

1.2.1经典TRIZ的理论体系结构6

1.2.2TRIZ的发展历程7

1.3发明的五个级别8

1.3.1发明的创新水平8

1.3.2发明级别的划分10

1.3.3发明级别划分的意义13

1.4TRIZ的核心思想14

1.5TRIZ的未来发展14

1.6国家标准: 创新方法应用能力等级规范15

1.7习题16

1.8实验与思考: 在线学习创新方法17

1.8.1实验目的17

1.8.2工具/准备工作17

1.8.3实验内容与步骤17

1.8.4实验总结20

1.8.5实验评价（教师）20第2章发明问题的传统方法21

2.1试错法21

2.2头脑风暴法22

2.2.1基本规则23

2.2.2小组成员24

2.2.3方法实施25

2.2.4使用技巧26

2.2.5方法的优点与局限性27

2.3形态分析法28

2.3.1方法的特点28

2.3.2方法的实施29

2.3.3方法的优缺点30

2.4和田十二法30

2.5习题32

2.6实验与思考: 头脑风暴法实践33

2.6.1实验目的33

2.6.2工具/准备工作33

2.6.3实验内容与步骤33

2.***实验总结34

2.6.5实验评价（教师）34第3章创新思维技法35

3.1思维定式35

3.1.1四种思维定式35

3.1.2泛化思维视角37

3.2创造性思维方式37

3.2.1发散思维与收敛思维38

3.2.2横向思维与纵向思维40

3.2.3正向思维与逆向思维42

3.2.4求同思维与求异思维43

3.2.5转换问题45

3.3创造性思维技法46

3.3.1整体思考法46

3.3.2多屏幕法48

3.3.3尺寸时间成本分析53

3.3.4资源时间成本分析54

3.3.5金鱼法56

3.4终理想解方法58

3.4.1理想度58

3.4.2理想系统59

3.4.3终理想解59

3.4.4理想化方法的应用61

3.5习题63

3.6实验与思考: 创造性思维技法的实践63

3.6.1实验目的63

3.6.2工具/准备工作64

3.6.3实验内容与步骤64

3.***实验总结71

3.6.5实验评价（教师）71第4章系统分析方法72

4.1系统与系统思维72

4.1.1系统的层级72

4.1.2系统思维73

4.1.3系统分析74

4.2功能分析76

4.2.1功能76

4.2.2功能分解与功能结构77

4.2.3功能模型分析78

4.3组件分析80

4.3.1建立组件列表81

4.3.2建立结构关系82

4.3.3建立组件模型83

4.4因果分析83

4.4.1三轴分析法84

4.4.2五个“为什么”84

4.4.3鱼骨图分析85

4.4.4因果轴分析86

4.5资源分析88

4.5.1资源的特征88

4.5.2资源的分类89

4.5.3资源分析方法90

4.5.4使用资源的顺序92

4.6裁剪分析93

4.6.1裁剪原理和过程95

4.6.2裁剪对象选择96

4.6.3基于裁剪的产品创新设计过程模型97

4.7习题98

4.8实验与思考: 关于眼镜的系统组件分析98

4.8.1实验目的98

4.8.2工具/准备工作99

4.8.3实验内容与步骤99

4.8.4实验总结100

4.8.5实验评价（教师）100第5章S曲线与技术系统进化法则101

5.1技术系统定义101

5.2技术系统进化规律的由来102

5.3S曲线及其作用103

5.3.1S曲线103

5.3.2技术预测107

5.4技术系统进化法则108

5.4.13条生存法则109

5.4.25条发展法则113

5.4.3技术系统进化法则的本质119

5.4.4技术系统进化法则的应用120

5.5习题122

5.6实验与思考: 深入理解S曲线与技术系统进化法则122

5.6.1实验目的122

5.6.2工具/准备工作122

5.6.3实验内容与步骤122

5.***实验总结126

5.6.5实验评价（教师）126第6章发明原理与应用127

6.1发明原理的由来127

6.2原理1: 分割130

6.3原理2: 抽取132

***原理10: 预先作用133

6.5原理13: 反向作用134

6.6原理15: 动态特性135

6.7原理18: 机械振动137

6.8原理19: 周期性作用138

6.9原理28: 机械系统替代140

6.10原理32: 颜色改变（改变颜色、拟态）141

6.11原理35: 物理或化学参数改变142

6.12习题144

6.13实验与思考: 熟悉与应用嵌套（套娃）原理145

6.13.1实验目的145

6.13.2工具/准备工作145

6.13.3实验内容与步骤145

6.13.4实验总结150

6.13.5实验评价（教师）150第7章技术矛盾与矛盾矩阵151

7.1TRIZ中的矛盾151

7.2技术矛盾152

7.339个通用工程参数153

7.4矛盾矩阵157

7.5利用矛盾矩阵求解技术矛盾158

7.5.1分析技术系统158

7.5.2定义技术矛盾159

7.5.3解决技术矛盾160

7.6矛盾矩阵的发展163

7.7习题165

7.8实验与思考: 应用矛盾矩阵获取问题解决方案166

7.8.1实验目的166

7.8.2工具/准备工作166

7.8.3实验内容与步骤166

7.8.4实验总结170

7.8.5实验评价（教师）170第8章物理矛盾与分离方法171

8.1物理矛盾171

8.1.1定义物理矛盾172

8.1.2物理矛盾的定义步骤173

8.1.3技术矛盾与物理矛盾的关系174

8.2分离方法174

8.2.1时间分离175

8.2.2空间分离176

8.2.3条件分离177

8.2.4系统级别上的分离178

8.3利用分离方法求解物理矛盾179

8.3.1分析技术系统180

8.3.2定义物理矛盾181

8.3.3解决物理矛盾181

8.4将技术矛盾转化为物理矛盾182

8.5用发明原理解决物理矛盾183

8.6习题185

8.7实验与思考: 用分离方法解决物理矛盾185

8.7.1实验目的185

8.7.2工具/准备工作185

8.7.3实验内容与步骤186

8.7.4实验总结187

8.7.5实验评价（教师）187第9章物场分析与标准解188

9.1物场分析的概念188

9.1.1物质188

9.1.2场189

9.1.3物场模型189

9.2物场分析方法191

9.3物场模型类型193

9.4物场分析的一般解法195

9.5物场模型分析的应用198

9.6标准解系统202

9.6.1建立标准解202

9.6.276个标准解203

9.6.3应用标准解的步骤204

9.7标准解的应用案例216

9.7.1建立物场模型并确定问题的类型217

9.7.2求标准解对系统进行改进217

9.8习题218

9.9实验与思考: 物场分析与标准解系统应用219

9.9.1实验目的219

9.9.2工具/准备工作219

9.9.3实验内容与步骤219

9.9.4实验总结225

9.9.5实验评价（教师）225第10章科学效应与知识库应用226

10.1科学效应的作用226

10.2TRIZ理论中的科学效应228

10.2.1专利与科学效应228

10.2.2科学效应库237

10.2.3应用科学效应解决创新问题238

10.3创新的知识资源240

10.3.1产品创新设计中的知识资源240

10.3.2产品创新设计中的知识类型240

10.4支持产品创新设计的知识库242

10.4.1发明原理实例库242

10.4.2专利知识库242

10.4.3领域知识库243

10.4.4专题知识库243

10.5习题244

10.6实验与思考: 科学效应应用实践244

10.6.1实验目的244

10.6.2工具/准备工作244

10.6.3实验内容与步骤244

10.***实验总结247

10.6.5实验评价（教师）247第11章用TRIZ解决发明问题248

11.1航空燃气涡轮发动机的技术进化248

11.2飞机机翼的进化250

11.2.1问题描述250

11.2.2问题分析250

11.2.3设计思路252

11.2.4终方案253

11.3提高智能吸尘器的清洁效果253

11.3.1初始问题情境254

11.3.2定义问题模型254

11.3.3研究理想解决方案254

11.3.4具体解决方案255

11.4宝马汽车的外形设计255

11.4.1问题描述255

11.4.2问题分析256

11.4.3问题解决256

11.5油漆灌装系统的裁剪257

11.5.1功能分析257

11.5.2裁剪258

11.5.3利用TRIZ工具得到创新解260

11.6发明问题解决算法ARIZ261

11.6.1ARIZ解题模块261

11.6.2ARIZ解题过程262

11.7习题262

11.8实验与思考: TRIZ创新方法应用实践263

11.8.1实验目的263

11.8.2工具/准备工作263

11.8.3实验内容与步骤263

11.8.4实验总结265

11.8.5实验评价（教师）265第12章破坏性创新与突破性创新266

12.1破坏性技术创新266

12.1.1破坏性创新的定义267

12.1.2科技创新的三大层次268

12.1.3破坏性创新的类型269

12.1.4破坏性创新的特征270

12.2破坏性创新的运用273

12.2.1破坏性创新是大公司的黑洞273

12.2.2产品破坏性创新274

12.2.3市场破坏性创新275

12.3突破性创新277

12.3.1突破性创新是基于突破性技术的创新277

12.3.2突破性创新与破坏性创新的关系278

12.4演讲: 破坏性创新技术初都是个笑话278

12.4.1从铜时代到氧气时代279

12.4.2个人数据才是大未来279

12.4.3介入网络的能力重于所有权279

12.4.4所有生意都是数据生意280

12.4.5现在只是分享时代的早期280

12.4.6增强现实、新交互界面与视觉跟踪281

12.4.7远距离图像与视频技术281

12.4.8注意力在哪儿，钱就在哪儿281

12.4.9人工智能是可购买的智慧282

12.5习题282

12.6实验与思考: 课程论文——谈“我消灭你，与你无关”283

12.6.1实验目的283

12.6.2工具/准备工作283

12.6.3实验内容与步骤283第13章知识产权保护与专利申请286

13.1知识产权概述286

13.2专利及分类288

13.2.1专利的概念及特点288

13.2.2专利的类型289

13.3专利权291

13.3.1专利权人291

13.3.2专利权法292

13.3.3专利权的获得293

13.4国内专利申请程序294

13.4.1申请受理阶段294

13.4.2初步审查阶段296

13.4.3发明专利申请公布阶段296

13.4.4发明专利申请实质审查阶段297

13.4.5授权阶段297

13.5国外专利申请程序297

13.5.1国际阶段298

13.5.2国家阶段299

13.6专利检索300

13.6.1专利检索的意义300

13.6.2专利检索方法301

13.7课程学习与实验总结302附录307

附录A40个发明原理307

IP1: 分割原理307

IP2: 抽取原理307

IP3: 局部质量原理308

IP4: 增加不对称性原理309

IP5: 组合（合并）原理310

IP6: 多功能性（多用性、广泛性）原理311

IP7: 嵌套（套娃）原理311

IP8: 重量补偿原理311

IP9: 预先反作用原理312

IP10: 预先作用原理313

IP11: 预补偿（事先防范）原理314

IP12: 等势原理314

IP13: 反向作用原理315

IP14: 曲面化原理316

IP15: 动态特性原理318

IP16: 未达到或过度作用原理318

IP17: 空间维数变化（一维变多维）原理319

IP18: 机械振动原理321

IP19: 周期性作用原理322

IP20: 有益（效）作用的连续性原理323

IP21: 减少有害作用的时间（快速通过）原理324

IP22: 变害为利原理325

IP23: 反馈原理325

IP24: 借助中介物原理326

IP25: 自服务原理327

IP26: 复制原理328

IP27: 廉价替代品原理329

IP28: 机械系统替代原理329

IP29: 气动与液压结构原理330

IP30: 柔性壳体或薄膜原理330

IP31: 多孔材料原理331

IP32: 颜色改变（拟态）原理331

IP33: 同质（均质）性原理332

IP34: 抛弃和再生原理332

IP35: 物理或化学参数改变原理333

IP36: 相变原理333

IP37: 热膨胀原理334

IP38: 加速氧化（使用强力氧化剂）原理334

IP39: 惰性环境原理335

IP40: 复合材料原理335

附录B物理效应336

附录C化学效应338

附录D几何效应340

附录E部分习题与实验参考答案340

附录F39×39矛盾矩阵349参考文献351

暂无相关内容，正在全力查找中

暂无出版社相关信息，正在全力查找中！

3创新思维技法创新思维是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程。它突破常规思维的界限，以超常规甚至反常规的方法、视角去思考问题，提出与众不同的解决方案，从而产生新颖的、独到的、有意义的思维成果。创新思维的本质在于将创新意识的感性愿望提升到理性的探索上，实现创新活动由感性认识到理性思考的飞跃。创新思维的运用目的，就是让人们具有“新的眼光”，克服思维定式，打破技术系统旧有的阻碍模式。一些看似很困难的问题，如果投以“新的眼光”，站到更高的位置，采用不同的角度来看待，就会得出新奇的答案。3.1思 维 定 式在长期的思维活动中，每个人都形成了自己惯用的思维模式，当面临某个事物或现实问题时，便会不假思索地把它们纳入已经习惯的思想框架进行思考和处理，即思维定式（Thinking Set）。思维定式也称“惯性思维”，是指由先前活动造成的一种对活动的特殊心理准备状态或活动的倾向。在环境不变的条件下，思维定式使人能够应用已掌握的方法迅速解决问题。而在情境发生变化时，则会妨碍人们采用新的方法。消极的思维定式是束缚创造性思维的枷锁。3.1.1四种思维定式思维定式有如下两个特点: 一是形式化结构，思维定式不是具体的思维内容，而是许多具体的思维活动所具有的逐渐定型的一般路线、方式、程序和模式;二是强大的惯性或顽固性，不仅逐渐成为思维习惯，而且深入到潜意识，成为处理问题时不自觉的反应。思维定式有益于日常对普通问题的思考和处理，但不利于创造性思维，它阻碍新思想、新观点、新技术和新形象的产生。因此，创造性思维过程中需要突破思维定式。思维定式多种多样，不同的人有不同的思维定式，常见的思维定式有从众型、书本型、经验型和权威型。1. 从众型思维定式指没有或不敢坚持自己的主见，总是顺从多数人意志的一种广泛存在的心理现象。在生活中，从众型思维定式普遍存在，例如走到十字路口，看到红灯已经亮了，本应该停下来，但看到大家都在往前冲，自己也会随着人群往前冲。破除从众型思维定式，需要在思维过程中不盲目跟随，具备心理抗压能力；在科学研究和发明过程中，要有***的思维意识。2. 书本型思维定式书本知识对人类所起的积极作用是显而易见的。现有的科学技术和文学艺术是人类两千多年来认识世界、改造世界的经验总结，其中大部分都是通过书本传承下来的。因此，书本知识是人类的宝贵财富，必须认真学习与继承。对于书本知识的学习，需要掌握其精神实质，活学活用，不能当作教条死记硬背，不能作为万事皆准的真理，否则将形成书本型思维定式，这是把书本知识夸大化、化的片面有害观点。当今社会不断发展，而书本知识未得到及时有效的更新，导致书本知识相比客观事实存在一定程度的滞后性。如果一味地认为书本知识都是正确的，或严格按照书本知识指导实践，将严重束缚、禁锢创造性思维的发挥。为了破除思维定式，需要认识到任何一般原理都必须与具体实践相结合，认识到对任何问题都应该了解相关的各种观点，以便通过比较进行鉴别。3. 经验型思维定式经验是人类在实践中获得的主观体验和感受，是通过感官对个别事物的表面现象、外部联系的认识，是理性认识的基础，在人类的认识与实践中发挥着重要作用。但经验并未充分反映出事物发展的本质和规律。经验型思维定式是指人们处理问题时按照以往的经验去办的一种思维习惯，照搬经验，忽略了经验的相对性和片面性，制约了创造性思维的发挥。经验型思维有助于人们处理常规事物时少走弯路，提高办事效率。要把经验与经验型思维定式区分开来，破除经验型思维定式，提高思维灵活变通的能力。4. 权威型思维定式在思维领域，不少人习惯引证权威的观点，甚至以权威作为判定事物是非的标准，一旦发现与权威相违背的观点，就唯权威是瞻，这种思维习惯或程式就是权威型思维定式。权威型思维定式是思维惰性的表现，是对权威的迷信、盲目崇拜与夸大，属于权威的泛化。权威型思维定式的形成来源于多个方面: 一方面是由于不当的教育方式造成的，在婴儿、青少年教育时期，家长和老师把固化的知识、泛化的权威观念采用灌输式教育方式传授下来，缺少对教育对象的有效启发，使教育对象形成了盲目接受知识、盲目崇拜权威的习惯；另一方面在社会中广泛存在***现象，一些人采用各种手段建立或强化自己的权威，不断加强权威定式。在科学研究中，要区分权威与权威定式，破除权威型思维定式，坚持“实践是检验真理的标准”。3.1.2泛化思维视角思维定式束缚了创造性思维的发挥，从这个意义上讲，思维定式是一种消极的因素，它使大脑忽略了思维定式之外的事物和观念。而从社会学、心理学和脑科学的研究成果来看，思维定式又是难以避免的，解决思维定式常见的方法是尽量多的增加头脑中的思维视角，拓宽思维的广度，学会从多种角度观察同一个问题，即泛化（扩展）思维视角。大多数人对问题的思考，首先是按照常情、常理、常规去想，或者是顺着事物发生的时间、空间顺序去想。常规的思考方向是沿着事物发展的规律进行，容易找到切入点，解决问题的效率比较高，但也往往容易陷入思维误区，制约创造性思维，因此需要改变原有的思考方向，以获得更多的思维视角。常见的改变思考方向的方法有: （1） 变顺着想为倒着想。当顺着想不能很好地解决问题时，倒着想就是一种新的选择。例如: 原联邦德国一造纸厂，因工人疏忽，生产过程中少放了一种胶料，制成了大量不合格的纸。用墨水笔在这种纸上写字，墨水很快就被吸干，根本形成不了字迹。报废会造成巨大损失，肇事者拼命地想，也没办法。一天，漫不经心的他将墨水洒在了桌子上，他随手用这种纸来擦，结果墨水被吸得干干净净。“变废为宝”的念头在他头脑中一闪而过，终于，“倒着想”的结果是这批纸被当作吸墨水纸全部卖了出去。（2） 从事物的对立面出发。鉴于事物对立双方是既对立又统一的，改变这一方不行时，可改变另一方。例如: 有位加拿大人叫格德，复印时不小心把瓶子里的液体洒在文件上，被浸染过的那部分复印后一团黑。由此，他想到是否可以用这种液体浸染文件，避免文件被偷偷复印，后来他多次试验，发明了一种浸泡文件后就不能再复印的液体，成功解决了机密文件被人偷偷复印的问题。（3） 换位思考。是指思考者换个角度思考问题。例如，过去的冰箱都是冷冻室在上面，冷藏室在下面。下面说个小故事: 妻子正在厨房炒菜。丈夫在她旁边一直唠叨不停: “慢些，小心！火太大了。赶快把鱼翻过来，油放太多了！”妻子脱口而出: “我懂得怎样炒菜，不用你指手画脚的。”丈夫平静地答道: “我只是想要让你知道，我在开车时，你在旁边喋喋不休，我的感觉如何……”3.2创造性思维方式创造性思维方式是从创新思维活动中总结、提炼、概括出来的具有方向性、程序性的思维模式。在创造性思维活动中，发散思维与收敛思维、横向思维与纵向思维、正向思维与逆向思维、求同思维与求异思维这4组思维方式，看似对立但又辩证统一。它们相互联系、相互结合，共同作用。3.2.1发散思维与收敛思维思想家托马斯·库恩认为，科学革命时期发散思维占优势，常规科学时期收敛思维占优势，一个好的探索者要在发散思维和收敛思维之间保持必要的张力。1. 发散思维发散思维是由美国心理学家J. P. 吉尔福特在《人类智力的本质》 中作为与创造性有密切关系的思考方法提出的，是对同一问题从不同层次、不同角度、不同方向进行探索，从而提供新结构、新点子、新思路或新发现的思维过程。发散思维具有流畅性、灵活性和独特性的特点，如图31所示。图31发散思维示意图流畅性是思想的自由发挥，指在尽可能短的时间内生成并表达出尽可能多的思维观念以及较快地适应、消化新的思想概念，是发散思维量的指标。例如，在思考“取暖”有哪些方法时，可以从取暖方法的各个方向发散，有晒太阳、烤火、开空调、电暖气、电热毯、剧烈运动、多穿衣等，这些都是同一方向上数量的扩大，方向较为单一。灵活性是指克服人们头脑中僵化的思维框架，按照某一新的方向来思索问题的特点。灵活性常常通过借助横向类比、跨域转化、触类旁通等方法，使发散思维沿着不同的方面和方向扩散，以呈现多样性和多面性。灵活性是较高层次的发散思维，使得发散思维的数量多、跨度大。独特性表现为发散的“新异”“奇特”和“独到”，即从前所未有的新角度认识事物，提出超乎寻常的新想法，使人们获得创造性成果。发散思维的具体形式包括用途发散、功能发散、结构发散和因果发散等。用途发散: 是以某个物品为扩散点，尽可能多地列举材料的用途。例如，把回形针经过发散可得到各种用途: 把纸和文件别在一起；拉开一端，能在水泥板或泥地上画印痕；拉直了可用作纺织工的织针；可变形制作挂钩等。功能发散: 是以某种功能为发散点，设想出获得该功能的各种可能性。例如，对“物质分离”进行功能发散，可采用过滤、蒸发、结晶等方法来实现。再如，对“照明”采用功能发散，可得到很多结果: 开电灯、点蜡烛、点火把，用手电筒、用镜子反射太阳光等。结构发散: 是以某个事物的结构为发散点，尽可能多地设想出具有该结构的各种可能性。例如，由三角形结构发散，可以得到三角尺、三角窗、三角旗、屋顶的三角结构、金字塔等。因果发散: 是以某个事物发展的结果为发散点，推测造成该结果的各种原因，或以某个事物发展的起因为发散点，推测可能发生的各种结果。例如，对玻璃杯破碎进行因果发散，找寻原因，可得到: 手没抓稳，掉在地上碰碎了；被某种东西敲碎了；冬天冲开水时爆裂了；杯子里的水结冰胀裂了等。例31发散思维的应用。“孔”结构在工程实例中广泛应用，利用发散思维，可用“孔”结构解决很多问题，例如: （1） 整版邮票用直线“齿孔”把一枚一枚分隔开来，零售时就方便多了，另一个优点是带齿孔的邮票比无齿孔的邮票美观。（2） 钢笔尖上有一条导墨水的缝，缝的一端是笔尖，另一端是一个小孔，早生产的笔尖是没有这个小孔的，既不利于存储墨水，也不利于在生产过程中开缝隙。（3） 钢笔、圆珠笔之类的商品常常是成打（12 支）平放在纸盒里的，批发时不便一盒一盒拆封点数和查看笔杆颜色，有人想出在每盒盒底对应每一支笔的下面开一个较大的孔，查验时只要翻过来一看，就可知道够不够数、是什么颜色，省时又省力。（4） 有一种高帮球鞋，两边也开有通风孔，有利于运动时散热。（5） 弹子锁怕钥匙断在里面或被人塞纸屑、火柴梗进去，很难钩取出来。如果在***锁时，在钥匙口对面预留一个小孔，再出现上述情况，用细铁丝一捅就出来了。（6） 电动机、缝纫机的机头上留小孔，便于添加润滑油。（7） 防盗门上有小孔，装上“猫眼”能观察门外来人。采用发散思维，可以尽可能多地提出解决问题的办法，后再收敛，通过论证各种方案的可行性，终得出理想方案。2. 收敛思维收敛思维是将各种信息从不同的角度和层面聚集在一起，尽可能利用已有的知识和经验，将各种信息重新进行组织、整合，实现从开放的自由状态向封闭的点进行思考，从不同的角度和层面，把众多的信息和解题的可能性逐步引导到条理化的逻辑序列中，以产生新的想法，寻求相同目标和结果的思维方法，形成一个合理的方案，如图32所示。收敛思维具有封闭性、综合性和合理性的特点。图32收敛思维示意图在收敛思维的过程中，要想准确地发现的方法或方案，必须综合考察各种发散思维成果，并对其进行归纳、分析比较。收敛式综合并不是简单的排列组合，而是具有创新性的整合，即以目标为核心，从内容到结构上对原有的知识进行有目的的评价、选择和重组。发散思维所产生的众多设想或方案，一般来说多数都是不成熟或者不切实际的。因此，必须借助收敛思维筛选发散思维的结果，这需要按照实用、可行的标准评判众多设想或方案，得出终合理可行的方案或结果。例32隐形飞机。隐形飞机（图33）的***是一种多目标聚焦的结果。要***一种使敌方的雷达探测不到，红外及热辐射仪等追踪不到的飞机，需要分别实现雷达隐身、红外隐身、可见光隐身、声波隐身4个目标，每个目标中还有许多具体的小目标，通过具体地解决一个个小目标，终***出隐形飞机。图33隐形飞机3.2.2横向思维与纵向思维横向思维是一种共时性的思维，它研究同一事物在不同环境中的发展状况，并通过同周围事物的相互联系和比较找出该事物在不同环境中的异同。纵向思维是一种历时性的比较思维，它是从事物自身的过去、现在和未来的分析对比中发现事物在不同时期的特点及前后联系而把握事物本质的思维过程。横向思维与纵向思维的综合应用能够对事物有更全面的了解和判断，是重要的创造性思维技巧之一。1. 横向思维横向思维是由爱德华·德·波诺于1967年在《水平思维的运用》中提出的。横向思维从多个角度入手，改变解决问题的常规思路，拓宽解决问题的视野，从而使难题得到解决，在创造活动中发挥着巨大作用。横向思维具有同时性、横断性和开放性的特点。在横向思维的过程中，首先把时间概念上的范围确定下来，然后在这个范围内研究各方面的相互关系，同时性的特点使横向比较和研究具有更强的针对性。横向思维对事物进行横向比较，即把研究的客体放到事物的相互联系中去考察，可以充分考虑事物各方面的相互关系，从而揭示出不易觉察的问题。横向思维突破问题的结构范围，是一种开放性思维，思维过程中将事物置于很多的事物、关系中进行比较，从其他领域的事物获得启示，从而得到终的结果。爱德华·德·波诺提出了一些促进横向思维的技巧，比如，对问题本身产生多种选择方案（类似于发散思维）；打破思维定式，提出富有挑战性的假设；对头脑中冒出的新主意不要急着做是非判断；反向思考，用与已建立的模式完全相反的方式思考，以产生新的思想；对他人的建议持开放态度，让一个人头脑中的主意***另一个人头脑里的东西，形成交叉***；扩大接触面，寻求随机信息***，以获得有益的联想和启发等。例33彼特·尤伯罗斯组织1984年洛杉矶奥运会。图34奥运会经费的横向思维彼特·尤伯罗斯（1937—）因成功地组织了1984年的洛杉矶奥运会，被世界著名的《时代周刊》评选为1984年度的“世界名人”。在尤伯罗斯之前，举办现代奥运会简直是一场经济灾难，1976年蒙特利尔奥运会亏损10亿美元，1980年莫斯科奥运会用去资金90亿美元，而第23届奥运会洛杉矶政府没有提供任何资金，居然获利2.25亿美元，令全世界为之惊叹。这个创举要归功于尤伯罗斯在奥运经费问题上采用了横向思维。奥运会经费的横向思维如图34所示。尤伯罗斯运用横向思维，通过拍卖奥运会的电视转播权、出售火炬传递接力权、引入新的赞助营销机制等方式扩大了收入来源。在开源的同时，尤伯罗斯全力压缩开支，充分利用已有设施，不盖新的奥林匹克村，招募志愿人员为大会义务工作。凭借着天才的商业头脑和运作手段，尤伯罗斯使不依赖政府拨款的洛杉矶奥运会盈利2.25亿美元，成为近代奥运会恢复以来真正盈利的届奥运会，也因此被誉为奥运会的“商业之父”。2. 纵向思维纵向思维被广泛应用于科学和实践之中。事物发展的过程性是纵向思维得以形成的客观基础，任何一个事物都要经历一个萌芽、成长、壮大、发展、衰老和死亡的过程，并且在这个发展过程中可捕捉到事物发展的规律性，纵向思维就是对事物发展过程的反映。纵向思维具有历时性、同一性和预测性的特点。纵向思维是按照由过去到现在，由现在到将来的时间先后顺序来考察事物的。历时性揭示事物发展的过程，在考察事物的起源和发生时具有重要作用。历时性思维方法被现代众多学科所运用，如各类发生学理论: 人类发生学、认识发生学、思维发生学等。对那些周期性重复的事物，历时性考察是重要的方法。纵向思维是在事物的历史发展中考察事物，考察的事物必须是同一的，具有自身的稳定性和可比性，如果违反纵向思维的统一性，思维的结果就会失真。纵向思维对未来的推断具有预测性，其预测结果可能符合事物发展的趋势。在现实社会中，通过对事物现有规律的分析预测未知的情况相当普遍，纵向思维方法在气象预测、地质灾害预测等领域广泛应用，对于指导人们的行为、决策和规划起着较大作用。纵向思维的关键是进行挖掘，包括向下挖掘和向上挖掘两种基本形式。向下挖掘就是针对当前某一层次的某个关键因素，努力利用发散和联想并按照新的方向、新的角度、新的观点进行分析与综合，以发现与这个关键因素有关的新属性，从而找到新的联系和观点的方法。向上挖掘就是针对当前某一层次出现的若干现象的已知属性，按照新的方向、新的角度、新的观点去进行新的抽象和概括，从而挖掘出与这些现象相关的新因素的方法。前苏联发明家根里奇·阿奇舒勒通过对大量专利的分析发现: 任何系统或产品都按技术系统进化的模式进化，同一代产品进化分为婴儿期、成长期、成熟期、衰退期四个阶段，提出了产品的分段S曲线。通过确定产品在S曲线上的位置预测产品的技术成熟度，该预测结果可为企业决策指明方向: 处于婴儿期和成长期的产品，应对其结构、参数等进行优化，使其尽快成熟，为企业带来利润；处于成熟期与衰退期的产品，企业赚取利润的同时，应开发新的核心技术并替代己有的技术，推出新一代产品，使企业在未来市场竞争中取胜。3.2.3正向思维与逆向思维正向思维是按常规思路，以时间发展的自然过程、事物的常见特征、一般趋势为标准的思维方式，是一种从已知到未知来揭示事物本质的思维方法。逆向思维在思维路线上与正向思维相反，它是在思考问题时，为了实现创造过程中设定的目标，跳出常规，改变思考对象的空间排列顺序，从反方向寻找解决办法的一种思维方法。正向思维与逆向思维相互补充、相互转化，在解决问题***同使用，经常取得事半功倍的效果。1. 正向思维正向思维法是依据事物发展过程建立的，是人们经常用到的思维方式。正向思维法一次只对某一种或一类事物进行思考，它是在对事物的过去、现在充分分析的基础上推知事物的未知部分，提出解决方案。正向思维具有如下特点: 在时间维度上是与时间的方向一致的，随着时间的推进进行，符合事物的自然发展过程和人类认识的过程；认识具有统计规律的现象，能够发现和认识新事物及其本质；面对生产生活中的常规问题时，正向思维具有较高的处理效率，能取得很好的效果。2. 逆向思维逆向思维法利用了事物的可逆性，从反方向进行推断，寻找常规的岔道，并沿着岔道继续思考，运用逻辑推理去寻找新的方法和方案。逆向思维法的特点主要有普遍性、批判性和新颖性。逆向性思维在各种领域、活动中都有适用性。它有多种形式，如性质上对立两极的转换: 软与硬、高与低等；结构、位置上的互换、颠倒: 上与下、左与右等；过程上的逆转: 气态变液态或液态变气态、电转为磁或磁转为电等。不论哪种方式，只要从一个方面想到与之对立的另一方面，都是逆向思维。3.2.4求同思维与求异思维英国心理学家、哲学家和经济学家约翰·穆勒（1806—1873）在《逻辑学体系》（1843）中提出了后来以他的姓氏著称的穆勒五法，即契合法、差异法、契合差异并用法、共变法、剩余法。契合法就是考察出现某一被研究现象的几个不同场合，如果各个场合除一个条件相同外，其他条件都不同，那么这个相同条件就是某被研究现象的原因。这种方法是异中求同，又叫求同法。差异法是就是比较某现象出现的场合和不出现的场合，如果这两个场合除一点不同外，其他情况都相同，那么这个不同点就是这个现象的原因。因这种方法是同中求异，又称为求异法。1. 求同思维求同思维是指在创造活动中，把两个或两个以上的事物，根据实际的需要，联系在一起进行“求同”思考，寻求它们的结合点，然后从这些结合点中产生新创意的思维活动。求同思维是从已知的事实或者已知的命题出发，通过沿着单一的方向一步步推导，来获得满意的答案，以获得客观事物共同本质和规律，基本方法是归纳法，把归纳出的共同本质和规律进行推广的方法是演绎法。在这些过程中，肯定性的推断是正面求同，否定性的推断是反面求同。求同思维是沿着单一的思维方向，追求秩序和思维缜密性，能够以严谨的逻辑性环环相扣，以实事求是的态度，从客观实际出发，来揭示事物内部存在的规律和联系，并且要通过大量的实验或实践来验证和检验结论。求同思维进行的是异中求同，只要能在事物间找出它们的结合点，基本就能产生意想不到的结果。组合后的事物所产生的功能和效益，并不等于原先几种事物的简单相加，而是整个事物出现了新的性质和功能。例34活版印刷机（见图35）。图35古登堡发明活版印刷机在欧洲中世纪，古登堡（1397—1468）发明了活版印刷机，据说，古登堡首先研究了硬币打印机，它能在金币上压出印痕，可惜印出的面积太小，没办法用来印书。接着，古登堡又看到了葡萄压榨机，那是两块很大的平板组成，成串的葡萄放在两块板之间，便能压出葡萄汁。古登堡仔细比较了两种机械，从“求同思维”出发，把二者的长处结合起来，经过多次试验，终于发明了欧洲台活版印刷机。它使长期被***和贵族阶层垄断的文化和知识迅速传播开来，为欧洲科学技术的繁荣和整个社会的进步做出了巨大贡献。2. 求异思维求异思维是指对某一现象或问题进行多起点、多方向、多角度、多原则、多层次、多结果的分析和思考，捕捉事物内部的矛盾，揭示表象下的事物本质，从而选择富有创造性的观点、看法或思想的一种思维方法。遇到重大难题时，采用求异思维常常能突破思维定式，打破传统规则，寻找到与原来不同的方法和途径。求异思维在经济、军事、创造发明、生产生活等领域被广泛应用。求异思维的客观依据是任何事物都有的特殊本质和规律，即特殊矛盾表现出的差异性。要进行求异思维，必须积极思考和调动长期积累的社会感受，给人们带来新颖的、独创的、具有社会价值的思维成果。在求异思维中，常用到寻找新视角、要素变换、问题转换等具体方法。例35松下无绳电熨斗（见图36）。图36无绳电熨斗在日本，松下电器的熨斗事业部很有权威性，因为它在20世纪40年代发明了日本台电熨斗。虽然该部门不断创新，但到了80年代，电熨斗还是进入滞销行列，如何开发新品，使电熨斗再现生机，是当时该部门很头痛的一件事。一天，被称为“熨斗博士”的事业部部长召集了几十名年龄不同的家庭主妇，请他们从使用者的角度来提要求。一位家庭主妇说: “熨斗要是没有电线就方便多了。”“妙，无线熨斗！”部长兴奋地叫起来，马上成立了攻关小组研究该项目。攻关小组首先想到用蓄电池，但研制出来的熨斗很笨重，不方便使用，于是研发人员又观察、研究妇女的熨衣过程，发现妇女熨衣并非总拿着熨斗一直熨，整理衣物时，就把熨斗竖立一边。经过统计发现，一次熨烫长时间为23.7秒，平均为15秒，竖立的时间为8秒。于是根据实际操作情况对蓄电熨斗进行了改进，设计了一个充电槽，每次熨后将熨斗放进充电槽充电，8秒钟即可充足，这样使得熨斗重量大大减轻。新型无线熨斗终于诞生了，成为当年畅销的产品。这个简单的例子告诉我们，求异思维经常会产生意想不到的收获。3.2.5转换问题工程实践中的问题是多种多样的，但彼此之间有相通的地方。对于难以解决的问题，与其死盯住不放，不妨把问题转换一下。（1） 把复杂的问题转换为简单的问题。在解决复杂问题时，化繁为简就会产生一种新的视角。例36测量梨形灯泡的容积。一次，爱迪生让其助手帮助自己测量一个梨形灯泡的容积。事情看起来很简单，但由于梨形灯泡形状不规则，计算起来相当困难。助手接过活，立即开始了工作，他一会儿拿标尺测量，一会儿又运用一些复杂的数学公式计算。可几个小时过去了，他忙得满头大汗，还是没有计算出灯泡的容积。当爱迪生看到助手面前的一摞稿纸和工具书时，立即明白了是怎么回事。于是，爱迪生拿起灯泡，朝里面倒满水，递给助手说: “你去把灯泡里的水倒入量杯，就会得出我们所需要的答案。”助手顿时恍然大悟。（2） 把自己生疏的问题转换为熟悉的问题。对于从未接触过的生疏问题，可将其转化为自己熟悉的问题，以利于问题的解决。例如: 发明钢筋混凝土的既不是建筑业的科学家，也不是著名的工程师，而是一位法国的园艺师约瑟夫·莫尼哀。他为了设计一种牢固坚实的花坛，把花坛的构造转换成植物的根系，把根系再转换为一根一根的钢筋，用水泥包住钢筋，就制成了新型的花坛。这样，不仅花坛造出来了，而且还发明了钢筋水泥，引起了建筑材料的一场革命。（3） 把直接变为间接。在解决比较复杂、困难的问题时，直接解决往往遇到极大的阻力。这时，就需要扩展思维视角，或退一步来考虑，或采取迂回路线，或先设置一个相对简单的问题作为铺垫，为实现终目标创造条件。3.3创造性思维技法创造性思维技法是人们在创新实践基础上，提出的用于辅助人们产生创新思维的策略和手段，是有效、成熟创造性思维的规律化总结与结构化表达。有关创造性思维技法的研究，已走过近百年的发展历程，总结出来的创造性思维技法有数百种之多。3.3.1整体思考法整体思考法是一种全面思考问题的模型，它提供了“横向思考”的工具，避免把时间浪费在相互争执上。这种方法将思维方式分为6类，而每次思考时，思考者只能用一种方式思考，这样可有效避免思维混杂，为在需要一种确定类型的思维时提供形式上的方便。同时，可将一般争辩型思维向制图型思维转化，从而形象地展示出思考的路线，这有利于思维的展开和整理，如图37所示。图37整体思考法的不同思维角度1. 整体思考法的内涵客观性思考: 当进行客观思考时，思考者要撇开所有建议与辩论，而仅对事实、数字和信息进行思考。通过提以下问题和回答罗列出已有信息和需求信息: 已得到什么信息？缺少什么信息？想得到什么信息？怎样得到这些信息？探索性思考: 尽可能多地提出各类新奇建议，创造出新观念、新选择。探索性思考在创造性思维中是极其重要且有价值的思考方式。尽管获得的思考结果有些不一定立即可行，但其中所包含的价值通过其他思考方式加工处理后，可逐步变成切实可行的方案。积极性思考: 是以一种积极的态度和看法思考事物的优点，基于逻辑寻找事物发展的可能性。例如: 它为什么有利？它为什么能做？为什么它是一件要努力做好的事情？其中包含了什么潜在价值？有时一些概念所包含的优势一开始并不是十分明显，需要刻意地去寻找。批判性思考: 思考者要在事实基础上对问题提出质疑、判断、检验，甚至逻辑否定，并批判性地找到方案不可行的原因。例如: 它起作用吗？它安全吗？它同事实相吻合吗？这事能做吗？批判性思考可以纠正事物中存在的错误和问题本身，是非常有价值的思考。同时，需要注意的是，不要由于思考习惯而过度使用批判性思考，并下意识地将其带入其他的思考方式中，对事物过早地做出否定，从而扼杀一些看似荒谬实则很有价值的创造性想法。总结性思考: 对思考方案及时总结，对下一步进行安排。进行总结性思考时，思考者要控制思维的进程，时刻保持冷静，以决定下一个思考步骤所使用的思考模式，或者评价所运用的思维，并及时对思考结果进行总结。直觉性思考: 在进行直觉思考时，要表达出对项目、方法的感觉、预感或其他情绪，但并不要求给出原因。例如，觉得项目有没有前景？使用这种方法能不能达到目的？直觉与感情可能是思考者在某一领域多年的经验，在潜意识中进行的综合判断。尽管有时候没办法将直觉背后的原因说清楚，但它在思考过程中可能非常有用。同时，也应明白直觉并不总是正确的，它也会出现错误。因此，在直觉思维之后，还应用一些其他的思考方法对其结果加以验证。2. 整体思考法的实施整体思考法是一种集问题分析、方案生成、方案评价于一体的创造性思考过程的集合。其应用的关键在于使用者用何种方式去排列思考模式，也就是组织思考的流程。几种思考方式并不存在正确的序列，因为序列会随着思考内容的具体性质而改变。但如何选择使用顺序，也存在一定的指导原则。例如: 在需要找出困难、危险或者考虑方案是否正确可行时，使用批判性；经过逻辑否定后，允许使用直觉思考表达“我觉得这个想法仍有潜力”的感觉。下面是一个一般性思考的顺序: （1） 客观性思考: 收集可加以利用的有用信息。（2） 探索性思考: 对进一步探索和想出可供选择的信息进行考虑。（3） 积极性思考: 对每一种选择的可行性和利益做出评估。（4） 批判性思考: 对每一种选择的危险性和弱点做出评估。（5） 探索性思考: 对富有前景的选择进行进一步拓展，并做出决策。（6） 总结性思考: 对目前为止已经取得的成果进行总结与评估。（7） 批判性思考: 对所作选择做出后的评判。（8） 直觉性思考: 找出对结果的感受。以上列举的这一思考顺序只是给思考者提供一个参考。在实际运用时，应针对不同的问题性质，结合思考方式自身的思维特点来安排顺序。3. 注意事项（1） 合理组织思考方式的序列。几类思考方式可按思考者的需要排序使用，任意一种思考方式也可随思考者的需要重复使用或不使用。没有必要每一种思考方式都用，可以连续使用两种、三种甚至更多思考方式，也可以单独使用某一种思考方式。（2） 遵守思考纪律。讨论组成员必须遵循某一时刻使用合适的思考方式。思考方式不能用来描述想说什么，而是引导思考的方向。（3） 控制思考时间。为了使人们更加集中精力来解决问题，减少无目的的争论，一种思考方式的思考时间应尽量短一些。3.3.2多屏幕法多屏幕法（又称九屏幕法）是典型的TRIZ“系统思维”方法，即对情境进行整体考虑，不仅考虑目前的情境和探讨的问题，还有它们在层次和时间上的位置和角色。多屏幕法具有可操作性、实用性强的特点，可以更好地帮助使用者质疑和超越常规，克服思维定式，为解决实践中的疑难问题提供清晰的思维路径。根据面对发明问题的难易不同，系统思维的多屏幕法分为普通多屏幕法和高级多屏幕法。1. 普通多屏幕法根据系统论的观点，系统由多个子系统组成，并通过子系统间的相互作用实现一定的功能，简称为系统。系统之外的高层次系统称为超系统，系统之内的低层次系统称为子系统。我们所要研究的、问题正在发生的系统，通常也称作“当前系统”（简称系统）。例如，如果把汽车作为一个当前系统，那么轮胎、发动机和方向盘都是汽车的子系统。因为每辆汽车都是整个交通系统的一个组成部分，交通系统就是汽车的一个超系统。当然，大气、车库等也是汽车的超系统，如图38所示。图38当前系统、子系统和超系统当前系统是一个相对的概念。如果以轮胎作为“当前系统”来研究，那么轮胎中的橡胶、子午线等就是轮胎的子系统，而汽车、驾驶员、大气、车库等都是汽车的超系统。分析和解决问题的时候，多屏幕法不仅要考虑当前的系统，还要考虑它的超系统和子系统；不仅要考虑当前系统的过去和将来，还要考虑超系统和子系统的过去和将来，如图39所示。为了便于理解，以汽车为例来进行多屏幕法分析，如图310所示。图39系统思维的多屏幕法图310系统思维的多屏幕法的例子——汽车多屏幕法是理解问题的一种很好的手段，它可以帮助我们重新定义任务或矛盾，找出解决问题的新途径。它多层次、多方位地从一切与当前问题所在系统（如汽车）相关的系统去分析问题，这样才能更好地理解当前的问题及找到解决方案。考虑“当前系统的过去”是指考虑发生当前问题之前该系统的状况，包括系统之前运行的状况、其生命周期的各阶段情况等，考虑如何利用过去的各种资源来防止此问题的发生，以及如何改变过去的状况来防止问题发生或减少当前问题的有害作用。考虑“当前系统的未来”是指考虑发生当前问题之后该系统可能的状况，考虑如何利用以后的各种资源，以及如何改变以后的状况来防止问题发生或减少当前问题的有害作用。当前系统的“超系统”元素，可以是各种物质、技术系统、自然因素、人与能量流等。人们通过分析如何利用超系统的元素及组合，来解决当前系统存在的问题。当前系统的“子系统”元素，同样可以是各种物质、技术系统、自然因素、人与能量流等。人们通过分析如何利用子系统的元素及组合，来解决当前系统存在的问题。当前系统的“超系统的过去”和“超系统的未来”是指分析发生问题之前和之后超系统的状况，并分析如何利用和改变这些状况来防止或减弱问题的有害作用。当前系统的“子系统的过去”和“子系统的将来”是指分析所发生问题之前和之后子系统的状况，并分析如何利用和改变这些状况来防止或减弱问题的有害作用。进行这些分析后，再来寻找这个问题的解决方案，就会发现一系列完全不同的观点: 新的任务定义取代了原有任务定义，产生了一个或若干个考虑问题的新视角，发现了系统内没有被注意到的资源等。多屏幕思维方式是一种分析问题的手段，它体现了如何更好地理解问题的一种思维方式，也确定了解决问题的某个新途径。另外，各个屏幕显示的信息，并不一定都能引出解决问题的新方法。如果实在找不出好的办法，可以暂时先空着它。但不管怎么说，每个屏幕对于问题的总体把握，肯定是有所帮助的。练习多屏幕思维方式，可以锻炼人们的创造力，也可以提高人们在系统水平上解决任何问题的能力。例37太空钢笔。据说，早期美国航天员在太空中用钢笔写不出字来，这是因为太空中缺乏重力的缘故。于是，美国航空航天局决定划拨100 万美元的专款，进行攻关，研究是在极其秘密的状态下进行的，经过半年多夜以继日的集中攻关，后研制出了一款专用的、十分精密的“太空钢笔”。在庆祝会上，宇航局的一位官员突生疑问: 我们如此费力，那么苏联航天员在太空中，是用什么笔写字的呢？谍报人员费尽周折侦察之后，回来报告: 苏联航天员用的是铅笔！以上只是一则幽默。但是，它提醒人们不要固守一种定式思维，否则永远无法领略创新的真谛和魅力。我们借研发太空笔这个问题来练习使用多屏幕思维分析。如图311所示，当前系统是普通钢笔，当前问题是在失重的情况下写不出字。图311系统思维的多屏幕法的例子——钢笔由分析可见，钢笔“系统的过去”形式之一是铅笔；钢笔“子系统的过去”形式之一是铅芯。可以由图311引导得出结论: 笔是一种留下书写痕迹的工具。普通钢笔在太空失重的情况下无***常书写，而铅笔则不受重力影响，不管在太空还是地面都可以实现书写功能，而且结构简单，成本低廉。但是，尽管早期太空活动中的美国宇航员也都是使用铅笔，铅笔却不是理想的太空用笔。因为铅笔书写后的字迹很容易被弄模糊，因此保存字迹的可靠性不高；而且铅笔尖容易折断，折断后的铅笔尖飘浮在空间站内，而铅笔尖是导电的石墨材料，容易引发电器短路。因发明了圆珠笔通用笔芯而发了大财的保罗·费舍尔意识到宇航员使用安全、可靠的书写工具的迫切性，自掏腰包进行研制，花了两年时间和两百万美元费用后，于1965年研制成了能在太空环境下使用的圆珠笔——太空笔（图312）。其工作原理是: 采用密封式气压笔芯，上部充有氮气，靠气体压力把油墨推向笔尖。经过严格的测试后，太空笔被美国宇航局采用，并于1969年7月20日跟随阿姆斯特朗和奥尔德林上了月球。图312太空笔的结构太空笔是全天候的圆珠笔，除了太空环境，还可在其他各种恶劣（如寒冷的高山上和深海底）的条件下使用，并适用于各种角度书写，使用寿命长达几十年。再回到图311，从“子系统的未来”中看到，稳压出水笔芯是太空钢笔的一个很好的解决方案。试想，在早期太空活动时，如果太空钢笔的研发人员能够使用多屏幕法来分析问题，也许太空钢笔的面世还要早几年。2. 高级多屏幕法高级多屏幕法不仅考虑当前系统，也同时考虑当前系统的反系统、反系统的过去和将来、反系统的超系统和子系统以及它们的过去和将来，如图313所示。图313系统思维的高级多屏幕方法采用高级多屏幕思维方法，意味着当解决技术系统升级问题时，还要考虑反系统的9个屏幕。可以把反系统理解成一个功能与原先的工程系统刚好相反的技术系统。例如，为了改进铅笔的特性，不仅需要考察铅笔的多屏幕方案，还需要考察橡皮的多屏幕方案。这种方法获得的信息，有助于发现更加有效的问题解决方案。例38橡皮头与铅笔。有一个美国画家，他的家境很贫寒，经常是铅笔用到了很短也舍不得扔，橡皮用到了很小也舍不得扔。一天，他在认真画一幅画，沉浸其中。但是当他发现画面上有错误要修改时，却找不到那块小小的橡皮。等他好不容易找到了橡皮，却又不知道那一小截铅笔扔到哪里去了。为了避免再出现这种麻烦，画家想来想去，用一根线将橡皮头与铅笔联起来。这种方式被画家的一个朋友看见了，于是又想出更好的办法: 用铁皮将橡皮固定在铅笔的。这种橡皮与铅笔合一的方法，后来被申请了专利。可以采用高级多屏幕法，对铅笔与橡皮这样一对“写字”与“消字”的工具进行系统与反系统的分析，如图314所示。图314系统思维的多屏幕方法——铅笔和其反系统橡皮图中分析结果显示，在“子系统的将来”里有液体铅笔芯，这体现了圆珠笔的基本书写原理；而在“子反系统将来”里有液体橡皮擦，这又体现了消字水的基本原理。如果将两者叠加，就可以作为后续产品创新的新思路——带消字功能的圆珠笔。在创新思维中，平常加平常可以等于不平常。关键在于，平常的叠加产生了不平常的功能。橡皮头和铅笔都是司空见惯的日常用品，但将两者结合起来，就产生了一个广受欢迎的新产品。善于创新者绝不会对常见的东西熟视无睹，而是把这些东西作为自己创新的起点和条件。此类多角度考虑问题的方法，可将所探讨的问题视为一组相互关联的问题，这样便可对其进行更为全面的理解。由于这些新问题中有些可提供更易寻找和实施的解决方案，因此这种方法可大大提高求解问题的效率。另外，尽管思维的多屏幕方法总是能扩展问题的情境及看待问题的视野，但是它不一定能保证提示新的问题求解方法。3.3.3尺寸时间成本分析从物体的尺寸（Size）、时间（Time）、成本（Cost）三个方面来做6个智力测试，重新思考问题，以打破固有的对物体的尺寸、时间和成本的认识，称为S***算子。它是一种让人们的大脑进行有规律的、多维度思维的发散方法。它比一般的发散思维和头脑风暴，能更快地得到我们想要的结果。例如，使用活动的梯子来采摘果子的常规方法，劳动量是相当大的。如何让这个活动变得更加方便、快捷和省力呢？为了解决这个问题，使用S***算子方法，从尺寸、时间和成本这三个角度来考虑问题。事实上，这三个角度为思考提供了一种思维的坐标系，使问题变得容易解决。这一坐标系具有很强的普示意义，可以在其他很多问题的解决中灵活运用。如图315所示，在这种思维的坐标轴系统中，可以沿着尺寸、时间、成本三个方向来做6个维度的发散思维尝试。图315按尺寸时间成本坐标显示的果树（1） 假设果树的尺寸趋于零高度。在这种情况下，就不需要活梯。那么，种解决方案就是种植低矮的果树。（2） 假设果树的尺寸趋于无穷高。在折中情况下，可以建造通向果树顶部的道路和桥梁。将这种方法转移到常规尺寸的果树上，就可以得出一个解决方案: 将果树的树冠变成可以用来摸到果子的形状，比如带有梯子的形状。这样，梯子形的树冠就可以代替活梯，让人们方便地采摘果子。（3） 假设收获的成本费用必须为零。那么，廉价的收获方法就是摇晃果树。（4） 如果收获的成本费用可以允许为无穷大，而没有任何限制，就可以使用昂贵的设备来完成这个任务。这种情况下的解决方案，就可以是发明一台带有电子视觉系统和机械手控制器的智能型摘果机。（5） 如果要求收获的时间趋于零，即必须使所有的果子在同一个时间落地。这是可以做到的，例如，可以借助于轻微爆破或者压缩空气喷射。（6） 假设收获时间是不受限制的。在这种情况下，不必去采摘果子，而是任由其自由掉落而保持完好无损即可。为此，只需在果树下放置一层软膜，以防止果子落下时摔伤。当然，也可以在果树下铺设草坪或松散土层。如果让果园的地面具有一定的倾斜角度，足以使果子在落地时滚动，则果子还会在斜坡的末端自动地集中起来。总之，多角度地看待问题的思维方式，可以协助思维进行有规律的、多维度的发散而并非胡思乱想，终让许多看似很困难、无从下手的问题变得非常简便，易于解决。而通过这些多角度提出的解决方案，也多是有效的创新方案。3.3.4资源时间成本分析从物体的资源（Resource）或尺度、时间（Time）和成本（Cost）三个方面重新思考问题，以打破固有对物体尺寸、时间等的认识，称为R***算子。R***算子的作用并不是直接提供解决问题的方案，而是帮助人们找出解决问题的新思路。资源是指可供人们在创新过程中能够自由选择创新尺度的一个空间，在这个空间里，

在线阅读地址：创新思维与TRIZ创新方法（第2版）在线阅读

在线听书地址：创新思维与TRIZ创新方法（第2版）在线收听

在线购买地址：创新思维与TRIZ创新方法（第2版）在线购买

暂无原文赏析，正在全力查找中！

编辑推荐

本书*版自2015年出版发行以来，得到全国范围内创新工程师培训和高校相关课程的广泛采用，获得了很大成功。第2版在第1版基础上全面修订，增加了国家标准《创新方法应用能力等级规范》、系统分析方法、知识产权保护与专利申请、破坏性创新与突破性创新等章节，展现出全新的创新面貌。本书配套教学课件、教学大纲、视频课程，读者可登录清华大学出版社网站获取。

书摘插图

前言

《创新思维与TRIZ创新方法》编辑委员会

主审： 陈敏玲主编： 周苏副主编： 李亮亮褚赟韩志科王文

本书是2016年度杭州市高校精品课程项目“创新思维与创新方法”建设成果之一。

本书是2017年Google高职大学生创新创业教育项目“以技术创新为导向的提升创新创业教育示范课程”建设成果之一。

本书得到下列创新方法工作专项的支持: 2016IM020100（国家科技部项目）浙江省创新方法应用推广与示范2016F30003（浙江省科技厅项目）浙江省创新方法推广应用与服务大众创业，万众创新。建设创新型国家，核心是要增强自主创新的能力，创新引领，方法先行。本书第1版自2015年出版发行以来，得到全国范围内创新工程师培训和高校相关课程的广泛采用，获得了很大的成功。本书第2版在第1版基础上，根据教学与应用实践全面修订和调整了教材的学习内容，重点提升了以下几个方面: （1） 增加了对国家标准《创新方法应用能力等级规范》的介绍。（2） 增加了新的一章——系统分析方法，包括系统与系统思维、功能分析、组件分析、因果分析、资源分析和裁剪分析等新增和加强的内容。（3） 增加了新的一章——知识产权保护与专利申请，加强了TRIZ创新方法源自专利分析，助推专利产生与等级提升的内涵。（4） 增加了新的一章——破坏性创新与突破性创新，对创新驱动，由跟随到引领，加速创新发展提供了更新、更好的方法。（5） 各章均增加了习题环节，全面修订了各章的实验与思考环节，新设计了若干课程实践内容。实践表明，运用TRIZ创新，能够帮助人们突破思维定式，从不同角度分析问题，进行理性的逻辑思维，揭示问题的本质，确定问题的进一步探索方向。能根据技术进化规律预测未来发展趋势，终抓住机会来彻底解决问题，并开发出富有竞争力的创新产品。TRIZ是一种方法学，理论上可以解决多领域的问题。本教材的内容包括了创新思维的基本方法、TRIZ原理和工具的介绍以及运用TRIZ原理来解决创新问题的一些实践案例，是学习创新思维和创新方法的一本理论与实践相结合的优秀教材。本书是浙江安防职业技术学院2018年度课程建设项目“创新思维与创新方法”和教材建设项目“创新思维与创新方法”的建设成果之一。本书的编写工作得到2017年Google高职大学生创新创业教育项目“以技术创新为导向的提升创新创业教育示范课程”和2016年度杭州市高校精品课程项目“创新思维与创新方法”的支持，得到2016IM020100（国家科技部项目）“浙江省创新方法应用推广与示范”、2016F30003（浙江省科技厅项目）“2016浙江省创新方法推广应用与服务”等项目的支持。本书得到浙江安防职业技术学院、浙江省科技人才教育中心、常州工程职业技术学院、浙江商业职业技术学院、浙江大学城市学院等单位的支持。参加本书编写的还有戴海东、戴银燕、杜存臣、许鸿飞、褚赟、王文等。欢迎教师索要为本书配套制作的丰富教学资料并交流。作者的联系方式如下: Email为zhousu@qq.com，***为81505050,个人博客为http: //blog.sina.com.cn/zhousu58。

2018年3月于杭州西湖研究表明，创新的先锋团队——众多的诺贝尔获得者的成功途径，一是科学发现，二是科学仪器，三是科学方法。其中科学方法的核心是创新方法，几乎有三分之一的诺贝尔奖获得者是靠科学的创新方法实现研究的突破性进展的，可见创新方法对于科学研究的重要性。1946年，苏联科学家根里奇·阿奇舒勒（1926—1998）开始了“发明问题解决理论”（TRIZ）的研究工作。在以后的数十年中，这位科学家投入其毕生精力，致力于创新研究。在他的带领下，苏联的几十所学校、研究部门和企业，组成专门机构。他们先后分析了世界的几十万份发明专利，总结出技术进化所遵循的普遍规律，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾时采用的创新法则，创建了一种由解决技术问题、实现技术创新的各种方法组成的理论体系——TRIZ。2007年，为了落实国家中长期科技规划纲要，从源头推进我国的自主创新，科学技术部决定联合有关部委组织实施创新方法的研究与推广应用工作。2008年，国家科学技术部、发展与改革委员会、*、科学技术协会四部委联合颁布了《关于加强创新方法工作的若干意见》，文件中明确指出要“推进TRIZ等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合……特别是推动TRIZ中成熟方法的培训……”所谓创新，是指一种技术与经济相关联的活动。不管是发明、创造还是革新，终都应该转化成生产力，产生经济效益，才能称得上是创新。阿奇舒勒所提出的“发明问题解决理论”，强调通过发明来解决实际问题，实现发明的实用化，这符合创新的基本定义。因此，阿奇舒勒所说的“发明”基本上与创新是同义的。实践表明，运用TRIZ创新，能够帮助人们突破思维定式，从不同角度分析问题，进行理性的逻辑思维，揭示问题的本质，确定问题的进一步探索方向，能根据技术进化规律，预测未来的发展趋势，终抓住机会来彻底解决问题，并开发出富有竞争力的创新产品。TRIZ是一种方法学，理论上可以解决多领域的问题。本教材的内容包括了创新思维的基本方法、TRIZ原理和工具的介绍以及运用TRIZ原理来解决创新问题的一些实践案例，是学习创新思维和创新方法的一本理论与实践相结合的优秀教材。本书的编写工作得到2013IM020900浙江省创新方法应用推广与示范项目、2014F30031浙江省创新方法推广应用与服务基地建设（***）和2014F30008浙江省科技人才教育培训课程体系建设研究项目的支持，得到浙江省科技人才教育中心、浙江大学城市学院、浙江商业职业技术学院等单位的支持。参加本书编写的还有张丽娜、柳俊、吴林华等。欢迎教师索取与本书配套的丰富教学资料并交流，Email为zhousu@qq.com，***为81505050，个人博客为http://blog.sina.com.cn/zhousu58。

周苏2015年5月于杭州西湖

课程教学进度表

课程号：课程名称：  创新思维与创新方法学分： 2周学时：  2  总学时：  32 （理论学时：  32课外实践学时：  26   ）主讲教师： 周苏 序号校历周次章节（或实验、习题课等）名称与学习内容学时教学方法课后作业布置11引言与第1章 TRIZ基础2课堂教学22第1章TRIZ基础、实验指导2课堂教学习题与实验133第2章发明问题的传统方法2课堂教学习题与实验244第3章创新思维技法2课堂教学习题与实验355第4章系统分析方法2课堂教学66第4章系统分析方法、习题课2课堂教学习题与实验477第5章S曲线与技术系统进化法则2课堂教学88第5章S曲线与技术系统进化法则、习题课2课堂教学习题与实验599第6章发明原理与应用2课堂教学习题与实验61010第7章技术矛盾与矛盾矩阵2课堂教学习题与实验71111第8章物理矛盾与分离方法2课堂教学习题与实验81212第9章物场分析与标准解2课堂教学习题与实验91313第10章科学效应与知识库应用2课堂教学习题与实验101414第11章用TRIZ解决发明问题2课堂教学习题与实验111515第12章破坏性创新与突破性创新2课堂教学习题与实验121616第13章知识产权保护与专利申请、课程学习与实验总结2课堂教学课程实验总结

书籍介绍

建设创新型国家，核心是要增强自主创新能力。方法先行。

苏联科学家阿奇舒勒投入毕生精力，致力于创新研究。他率领团队创建了一种由解决技术问题、实现技术创新的各种方法组成的理论体系——TRIZ。长期以来，国家科技部等有关部委多次明确指出要“推进TRIZ等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合……特别是推动TRIZ中成熟方法的培训……”

本书从创新思维与创新方法的教育与培训出发，涉及的知识面广，编排系统又充分考虑了教学的特点，内容涉及创新思维与创新方法的重要概念、发明问题的传统方法、创新思维技法、系统分析方法、S曲线与技术系统进化法则、发明原理与应用、技术矛盾与矛盾矩阵、物理矛盾与分离方法、物场分析与标准解、科学效应与知识库应用、用TRIZ解决发明问题、破坏性创新与突破性创新以及知识产权保护与专利申请。全书共13章和6个内容丰富又实用的附录。

各章都精心设计安排了习题和实验与思考环节，实操性强，把创新思维与创新方法的概念、理论和技术知识融入实践中，帮助读者加深认识和理解，熟悉创新方法的实际应用。作为学习辅助，书后附录提供了部分习题与实验问题的参考答案，是有关创新思维与创新方法的一本理论与实践相结合的优秀教材。

本书可作为高等院校各个专业开展创新教育，学习创新思维与创新方法的应用型主教材，也可供科技工作者和工程技术人员参考，或作为继续教育的教材。