1.3 系统化创新方法理论体系的发展趋势

TRIZ以“理想化的方向”“系统化的流程”以及“结构化的知识库”为基本特征，能够在相对较短的时间内，为现实工程问题提供批量概念解决方案，得到工程师和研究者们的广泛关注。TRIZ理论在全球的研究和传播已有数十年，在我国各省市的推广和应用也有十余年，其在实际工程问题解决过程中发挥的积极作用已经得到充分报道（Jafari,2013; Vargas,2012），与此同时，对TRIZ理论反思和改进的脚步也从未停歇。本节从以下三个角度，描绘系统化创新方法理论体系的发展趋势。

1.3.1 TRIZ解题流程的标准化

TRIZ提供了大量的分析、解决工程问题的工具（例如功能分析、裁剪、矛盾矩阵、物—场模型及标准解，等等），应该以怎样的流程应用这些工具，才能使得效果最好、效率最高？许多研究者致力于回答这个问题，本节具体介绍阿奇舒勒本人开发的发明问题解决算法（英文简称ARIZ）以及其他研究者的成果。

TRIZ认为，解决某个创新问题的困难程度，取决于对该问题描述的标准化程度，这也是TRIZ各基本工具将特殊问题转化为标准问题的指导思想。然而，如果一个创新问题过于复杂，难以简单地运用矛盾分析或者物—场模型的构建来进行标准化，又该如何处理？这样复杂的问题恰恰是日常实践中大量出现的，为了解决这样的问题，阿奇舒勒开发了发明问题解决算法（algorithm for inventive-problem solving，简写为ARIZ），它整合了TRIZ中许多概念和方法，通过系统的、逻辑化的思维方式，层层深入，抽丝剥茧，将非标准问题转化、拆解，转化为标准问题，然后应用标准解法来获得解决方案。

ARIZ最初由阿奇舒勒于1956年提出，自其诞生后，阿奇舒勒本人和若干TRIZ专家们一直在不断对其进行完善和修订。ARIZ有许多个版本，ARIZ-85C是阿奇舒勒本人开发的最后一个版本，最为经典。后来，其他TRIZ专家和商业公司陆续推出ARIZ的新版本，每一个新版本都有提升和改进，其解决问题的基本思路一致，只是步骤有所不同。具体内容，读者可查阅相关出版物或搜索网站。

阿奇舒勒的本意是尝试提出ARIZ来规范TRIZ各工具的使用流程，但是ARIZ却逐步陷入愈发烦琐、晦涩难懂的境地，令使用者望而却步。但是在实际TRIZ推广培训和工程问题解决过程中，一个清晰的标准化流程是必不可少的。姚威、韩旭、储昭卫等（2017）提出TRIZ的标准化解题流程如图1.4所示。

该流程经过实践检验，具有清晰的逻辑和良好的操作性。共分为四大步骤，分别是问题描述、问题分析、问题解决和方案汇总，四个步骤前后承接，相辅相成，以问题分析和问题解决为核心，具体如下：

首先，在问题描述阶段。先要明确工程系统的主要功能（要求用SVOP的格式，也即“系统—动作—对象—参数”的结构），然后用文字以及图示化的语言详细描述目标系统的工作原理，问题出现的具体时间和条件，以及对新系统的定量化要求。规范化的问题描述是有效分析问题的前提条件。

其次，问题分析则有序应用TRIZ提供的功能分析、因果分析、资源分析三大分析工具，确定问题突破点。其中功能分析的主要目的是在系统、子系统以及超系统层面，明确系统中包含的组件以及作用对象等，构建彼此的功能和结构关系，画出功能模型图，找到系统中需要重点解决的负面功能；而因果分析通过原因轴和结果轴的构建，明确系统中问题产生的前因后果的逻辑关系，寻求问题产生的根本原因；资源分析则通过对系统中已有以及潜在资源的充分挖掘，引入资源、解决问题，提高系统的理想度。三大分析密切承接，分析结束后，综合确定问题的突破点2～5个。

再次，将围绕问题突破点综合运用TRIZ多种工具产生批量创新性解决方案。其中，最左面的工具集（系统裁剪、物—场模型及标准解、功能分析及属性分析等工具）将通过裁剪、TRIZ提供的标准解以及科学效应库等改善或消除系统中的负面功能；中间的工具集是技术矛盾或者物理矛盾的解决，首先要选取某一个问题突破点，分析其中存在的技术矛盾或者背后的物理矛盾，然后查询矛盾矩阵（发明原理）或者分离原理产生概念解决方案；最右侧的工具集包括S曲线及若干进化法则、理想化最终结果以及创新思维，能够打破工程师的思维定式，使得系统的理想度不断提升。

最后，方案汇总步骤能清晰地梳理问题解决过程中产生的多种方案，从成本高低、可靠性高低及实现的难易程度三个维度进行评估，优中选优，最终形成综合解决方案，并在实施过程中不断收集反馈信息，形成持续改进的良好循环。

1.3.2 TRIZ与其他创新方法的集成应用

TRIZ作为创新方法工具被广泛地适用于各行业领域，也取得了良好的效果。但TRIZ工具种类繁多且各具特点，想要更好地发挥其功能，需要依靠使用者根据具体问题结合不同的工具来实现。为了提升TRIZ工具的使用效率，关于TRIZ适用领域和使用方法的研究获得了不少关注。本节结合TRIZ集成其他创新方法进行应用的热点文献，讨论TRIZ与其他创新方法集成应用的效率和适用性。

1.3.2.1 TRIZ与其他创新方法集成应用概览

Spreafico（2016）从两百多个TRIZ期刊和TRIZ相关的国际会议中得到应用案例，发现TRIZ可用于质量改善、降低污染、新产品开发、提高生产率、产品创新、节能安全改善、降成本等多个领域，在一件新产品的创意产生、概念设计、细节设计、准备投放市场各个阶段都可以使用TRIZ工具，而矛盾和发明原理则是最受青睐的TRIZ工具，TRIZ还可以与QFD（质量功能展开）、FEMA（失效模式及其后果分析）、专利库、TOC（约束理论）、FTA（故障树分析）、六西格玛等工具集成使用。然而Spreafico本人也指出，该研究存在选用数据来源期刊比较单一的弊病。为了避免单一期刊导致行业差异对统计结果产生影响，Chechurin（2016）分析了约100篇高被引文献发现，TRIZ主要应用于产品设计信息处理领域，矛盾分析是最流行的TRIZ工具，而针对某个特定领域进行集成应用则是TRIZ的最佳使用方法。Chechurin发现，TRIZ使用频次最高的领域是信息处理；其次是工程设计方法[包括AD（公理设计）,DFMA（面向制造和装配的设计）等]；再次是创新工具以及QFD等。值得一提的是，Chechurin认为，TRIZ当前最重要且呈现上升趋势的使用领域是信息处理，主要包括：text mining（文本挖掘）,big dataliterature based discovery（基于大数据文献的发现）,patent text processing（专利文本处理）,patent classification（专利分类）专利语义分析等。

Ilevbare（2013）通过网站在线的方式发出问卷，针对正在学习或者应用TRIZ者进行了调查。Ilevbare认为TRIZ能使人们更好地获得解决问题的途径，避免了头脑风暴式的尝试，促进了新概念新方案的质量与数量，提高了识别和解决问题的速度。指出学习和应用TRIZ存在的挑战：方法论的复杂性缺乏标准，容易被人质疑效果，从而难以在组织中推行文化差异（俄罗斯和西方）。正是这些挑战，导致作者不太看好TRIZ的应用前景，而TRIZ未来发展的出路主要是集成应用和非技术领域。从上述研究者的研究结果来看，通常与TRIZ集成应用的工具主要有QFD（质量功能展开）、AD（公理设计）、FMEA（失效模式及后果分析）、FIT（故障树）、Kano等工具。

1.3.2.2 TRIZ与QFD集成应用

QFD（质量功能展开）是1972年由日本山梨大学赤尾洋二教授发布的一种面向产品设计规划等部门的用于确定产品设计质量特性的工具。质量功能展开（QFD）主要包含三个部分，即：质量展开（QD）、价值工程（VE）、质量表/质量屋（HOQ）。QFD是一种基于顾客需求驱动的产品开发和目标明确的工作协调方法，能够保证产品开发的质量并对资源进行优化的设计技术和系统工程方法（熊伟，2005）。

可以发现，TRIZ主要关注产品和产品研发中存在的问题，而QFD则关注产品特性与产品元件的对应关系。将QFD与TRIZ集成的优点在于把TRIZ工具强大的解决技术问题的能力与QFD将产品特性与元器件对应的功能相结合，从而开发高质量产品，搭建了从“产品”到“服务”的桥梁。

Kim（2012）就利用TRIZ和QFD集成开发了一个新产品服务系统，新系统能够有效避免老系统只关注个别领域特性且质量不足的问题，主要步骤如下：

（1）调查顾客需求，将顾客需求转化为服务项目；

（2）将子服务项目转化为功能，同时，将功能与子系统进行关联；

（3）将子系统转换为参数，确定参数的变化关系，再应用矛盾矩阵等TRIZ工具产生新的服务概念；

（4）评价选择。

Sakao（2007）针对产品的环境特性问题提出了一种集成了QFD、TRIZ和LCA（生命周期评价）的通用设计方法，克服了传统eco-design（生态设计）工具对产品开发和解决问题帮助有限的弱点，具体步骤如图1.5所示。

通过上述步骤，Sakao发现，通过QFD、TRIZ和LCA的集成应用可以解决具体的设计问题，有效地突出并解决产品设计中面临的环境因素。可以发现，三者的集成应用比单纯的指导性的原则和建议性的方法论要实用得多，也优于三种设计工具单独使用的效果，同时也印证了Spreafico等人关于TRIZ集成其他工具应用的效果要好于单独使用的结论。Yeh（2011）同样针对产品设计中的环境友好节能高效等特点，利用QFD和TRIZ结合提出了产品设计和改善的思路，作者还将QFD参数对应到FEMA中考察了产品的可靠性。

Kim和Sakao对TRIZ的集成应用主要利用了矛盾矩阵这个TRIZ最重要的工具，实际上TRIZ的其他工具也可与QFD进行集成应用。早在这之前，Solomani（2004）就尝试将产品进化曲线与QFD相结合用于产品预研制改善，从而开发出更加超前、更加理想化的新产品，具体步骤如下：

阶段1：进化曲线展开

①制订基本目标；

②基于专利和可用信息，定位产品属于哪个阶段；

③找出合适的进化法则，寻求改善方向。

阶段2：产品开发过程

①顾客需求调查；

② QFD展开，对调查到的需求进行评价等；

③概念设计完成，确定设计部分的元件和相关特性；

④确定具体目标和目标元件价值；

⑤产品最终定型。

此外，TRIZ和QFD集成的另一个特点是应用领域广泛，除了上述提到的有针对性的开发产品的案例之外，还有完全开发新产品的案例。Frizziero（2014）利用TRIZ和QFD进行一项压力控制系统的开发，改善了其安全性和可靠性，但作者省略了QFD的服务参数向TRIZ功能参数的转换过程，使读者学习产生了一定困扰。Melemez（2013）针对适应土耳其黑海附近地区的森林设计了一种森林原木运输车，作者给出了通过QFD收集需求，再用TRIZ解决问题全过程，从顾客需求到技术参数的转换过程尤其值得作为参考。

TRIZ与QFD集成应用的难点在于从QFD的需求参数向功能特性的转换。Shahin（2016）就针对质量屋“whats”中的矛盾问题提出了一个转换矩阵，从而将顾客需求参数的关系转换为技术矛盾。除了转换矩阵存在的障碍之外，精确识别顾客需求是保证技术参数正确的前提。Yamashina（2002）曾针对这一问题引入了层次树等工具开发了新的QFD与TRIZ结合机制，在QFD端将功能参数以因果链的“功能树”和“组件树”形式展开，突出了产品改善和设计的重点，优化后的产品设计流程能够显著提升创新绩效。类似地，Su（2007）引入了模糊QFD来分析顾客不精确的要求和服务质量决定性因素之间的关系，从而识别对顾客满意度起决定性的因素，以便于识别重要功能参数。

以上QFD和TRIZ的集成应用主要是产品开发和改善阶段，而Ionica（2014）将TRIZ和QFD的集成应用拓展产品从开发使用到终结的全生命周期过程。朱兰质量螺旋是从产品市场研究开始到服务再到市场研究的全周期的螺旋式上升的质量管理模型，Ionica等人曾给出了一套基于朱兰质量螺旋的改进后的3D的产品开发全生命周期螺旋。通过将这套新的质量螺旋引入产品设计过程中，形成了迭代循环的过程，从产品设计的质量调查和问题解决，再到销售评价使用和改善过程中，都能够使用该流程。作者针对QFD对顾客需求参数的调查提出了顾客需求质量完成度的公式，以便于每一个阶段都能进行开发和评价。

1.3.2.3 TRIZ与AD集成应用

AD（公理设计）是机械设计中一种常用的方法，能够帮助产品设计者进行产品设计开发和正确决策。按照公理设计的观点来看，设计就是用户域、功能域、结构域和过程域之间的映射关系，设计的过程就是从功能域到结构域再到过程域之间的“之”字形映射，而设计的优劣则通过独立公理（产品功能的独立性）和设计公理（满足独立公理的有效解中，最好的方案是信息量最少的那个）两条基本设计公理进行判定。（Suh,2004）

总体来看，TRIZ和AD都广泛地应用于产品设计当中，但两者又各有侧重，这些不同之处也可能正是AD和TRIZ集成应用的基础。Mann（1999）通过多个应用案例，比较了TRIZ和AD在应用上的兼容性和矛盾，他认为从AD的设计过程来看，TRIZ非常适合于创意产生；对TRIZ的应用而言，AD也提高了问题定义的准确性并改善了问题解决过程，还提供了将多层次问题解决过程中功能需求具体化的方式。Yang（2000）对TRIZ和AD进行了全面的比较，认为公理设计与TRIZ的部分工具和理念存在对应关系，如表1.5所示。

实际上，虽然TRIZ的部分工具和原理与AD存在一定相似性，但这并不意味着二者可以很好地集成应用。Kim（2000）专门从AD的角度来审视TRIZ方法的优劣，他认为，首先，相比于信息公理，理想化的可操作性和定量计算能力较差，难以科学定量地说明有用功能、有害功能等，但是理想化能够反映诸如审美等对产品设计非常重要的非科学因素；其次，通过具体案例指出，TRIZ可以用于解决复杂耦合的问题，认为通过对系统分析的修正，TRIZ可用于不同冲突类型问题的解决；最后，物场模型可用于AD的补充，通过对AD和TRIZ的比较，Kim指出了AD与TRIZ集成应用的潜在研究方向，主要是：

①利用TRIZ改善公理设计缺乏系统化的方案，改善不良设计；

②将信息公理与进化趋势结合可用于公理设计中选择最佳的设计方案；

③用公理设计中的定理和相关推论来解释TRIZ的工具或用法；

④标准解往往以相反特性成对出现，如：标准解1.1.6（对物质作用的最小模式）和1.1.7（对物质作用的最大模式）等。

Borgianni（2015）通过文献分析发现，近几年TRIZ和AD集成应用的研究存在下降的趋势，他认为AD和TRIZ的集成应用主要存在工具的兼容性试用阶段解耦合的具体操作等几个方面的问题，这些问题正是导致AD和TRIZ集成应用研究下降的原因。虽然AD和TRIZ结合存在诸多问题，但是Borgianni还是认为两者的集成应用存在工具互补实践协同和理论联系的优势。

关于TRIZ具体如何与AD集成应用，也有许多研究。Hu（2001）综合运用TRIZ的解题能力、AD的系统结构分析和耦合分析能力，开发了提升稳健设计的方法并将其成功应用于大型汽车企业的实践当中。Ogot（2011）提出了一种用TRIZ标准解系统来解决AD设计中技术矛盾问题的方式，这里标准解系统作为矛盾的辅助工具，对定义好的问题提出解决方案。Shirwaiker（2008）曾提出过一套AD和TRIZ协同使用的方法，主要步骤如下：

①利用AD来定义问题；

②用TRIZ工具描述结构域中的功能需求；

③设计域和功能域的“之”字形映射；

④分解功能需求和设计参数直到最小单元；

⑤展开设计方程：设计方程是耦合的、准耦合的还是非耦合的？

⑥确认设计矩阵的性质，如有必要，则利用TRIZ的分离原理解耦合；

⑦利用信息公理来评价概念解。

Shirwaiker（2011）还将TRIZ和AD协同用于精益生产，通过利用TRIZ等工具分析问题，AD的细节快速分析给出设计要求，再用TRIZ解决矛盾产生概念方案，最终实现了消除浪费。

和Shirwaiker（2008）利用TRIZ解决AD中耦合问题的用法类似，Duflou（2011）和Kremer（2012）也尝试利用TRIZ的技术矛盾和发明原理来解决公理设计中产生的耦合问题，Kremer还指出，TRIZ与AD的集成应用需要在用AD对产品需求进行分解并能够发现技术矛盾之后。

可以发现，利用TRIZ解决技术难题的能力解除AD的设计矩阵中存在的耦合问题是一个重要的研究方向，但正如Borgianni（2015）强调的那样，这两种方法存在严重的工具兼容性的问题。所以，如何将AD中存在的设计问题转换为TRIZ语言来解决是TRIZ和AD集成的难点。Zhang（2008）通过开发了一套集合了功能基AD和TRIZ的概念设计模型，借助于功能基与TRIZ中技术矛盾参数的对应关系，将AD设计中的问题转换为TRIZ解题的模式。Zhang首先将功能需求通过AD的“之”字形映射转变为设计参数，再通过功能基来描述设计参数，再利用TRIZ不同的工具来解耦，不过作者并未清楚地阐述如何具体利用不同的TRIZ来解耦。

1.3.2.4 TRIZ与FMEA/FIT的集成应用

FMEA（失效模式及后果分析）是常用的判定产品失效行为及其影响的方法，FIT（故障树分析）则常用于自顶向下逐步分析最终找出直接原因的方法。TRIZ与FMEA及FIT的集成应用比较简单，主要在于利用FMEA和FIT强大的发现故障问题的能力，再利用TRIZ工具强大的解题能力解决产生的相关问题。

Thurnes（2015）提出了一套用TRIZ来提升FMEA的方法，利用TRIZ工具对系统结构和功能进行分析，再通过FMEA方法聚焦到具体失效问题。在这个阶段还使用了AFP（预期失效分析：anticipatory failure prediction）工具用于查找FMEA难以发现的失效类型，AFP是一种逆向思维工具，执行过程分为以下几步：获取系统信息，建立系统功能的因果关系，识别系统关键节点，提出失效假设，得出失效情况，失效后果评估。提出失效假设的过程遵从SEOR模型，即：某物（source）如何（effect）才能使产品（object）失效（result）。

结合了AFP的这种逆向思维，最终Thurnes得出全面的失效类型潜在影响，并根据失效影响评估，利用TRIZ工具优化产品设计。Sutrisno（2015）和Thurnes的做法类似，利用FMEA来寻找系统存在的问题，再利用TRIZ找出矛盾并改善系统。Yen（2006）采用了与Sutrisno和Thurnes两位学者类似的集成过程，结合TRIZ和FMEA开发了一套生态创新工具，利用Eco-Failure Mode（生态—失效模式）注重考察了环境友好型产品的改善问题。

相比于将FMEA分析故障和TRIZ工具解决问题的能力用于优化系统，Russo（2016）提出了一种新用法，通过组件分析因果分析等方法分析系统结构关系，再通过资源分析物场分析和标准解发明原理等考虑如何让系统失效，通过这种方式建立了一套完善的售后产品故障识别系统。

1.3.2.5 TRIZ与CBR的集成

早期的专家系统是基于规则的推理（RBR,rule based reasoning），但由于信息增长和计算机高速发展，早期的RBR在处理规则复杂和非结构化等问题时遇到了一系列困难，因此，研究者们借鉴了人类处理问题的方式——基于经验和知识的累积来解决问题的CBR（基于事例的推理）由此出现并被广泛用于人工智能领域（郭艳红，2004）。CBR的前提是相似问题有相似的解法，CBR的应用过程是四个“REs”，即：检索（retrieve）、重用（reuse）、修正（revise）、保留（retain）几个阶段，其流程图如图1.6所示（Aamodt,1994）。

根据Robles & Negny（2009）的研究，CBR和TRIZ天然就存在着互补的可能性，他们对两者进行了对比，如表1.6所示。

Rousselot（2015）也从两者背后存在的理念和作用范围出发，指出两者的区别在于“TRIZ是让工程师走出该问题所在的领域寻找解决方案，CBR则是让工程师在该领域寻找类似解决方案”，两者都是基于类比的方法，但TRIZ给出的方案往往是非惯用解法，而CBR则是常规解法。可以发现，两者存在较高的集成应用的潜力，Robles本人也十分看好二者集成应用的潜力并进行了一些有益的探索。CBR与TRIZ集成应用的方式有很多，常见的主要有两种：第一种，将TRIZ的工具用于新案例的解题和修正环节，从而得出更加有创造力的解决方法，为以后便捷的解题提供更好的思路；第二种，将TRIZ的工程参数进化趋势等作为“信息”用于CBR中的案例检索过程，以便于在新案例出现时精准地找到使用者所需要的案例。但在实际的运用过程中，很多使用者常常同时将TRIZ用于解题和信息检索。

Yang（2011）在生态产品的CBR设计过程中就主要利用了TRIZ的解题能力，因为CBR的解题过程非常局限于已有案例，导致基于CBR的创新都是快速的渐进式创新，在案例缺失的情况下，CBR系统也难以进行学习和提高，作者在CBR的案例解答和修正阶段嵌入了TRIZ进行解题，从而促进CBR的学习过程。Yang的集成应用的步骤如下：

①确定新产品设计信息；

②检索（计算相似度）重新使用和修正过程（CBR内）；

③选择生态设计元素（生态设计的七个方面和TRIZ的工程参数的对应关系，从而完成生态设计的目标）；

④改善功能特性（矛盾矩阵和生态型产品进化法则——几条具体目标）。

Cheng（2012）则充分利用了TRIZ进化法则中的产品进化预测的能力，通过CBR检索到了对应的案例之后，再利用进化法则及其具体操作对产品的设计进行预测，以便满足快速变化的市场需要，再结合LCA方法对旧产品和新产品对环境的影响进行比较。

另一类常见的结合方法是将TRIZ应用于CBR的案例检索过程中。Lee（2006）将TRIZ矛盾矩阵的39个工程参数用于定义产品特性，从而便于高效地检索到需要的案例，当然在此过程中，Lee也运用了矛盾矩阵的解题能力。在大多数案例中，研究者都是同时使用TRIZ进行解题和检索，Robles& Hernández（2009）就利用了矛盾、可用资源和理想解三个要素来帮助准确地检索案例，同时还利用了TRIZ矛盾矩阵来增加新的解决方案，从而实现了CBR的学习过程并提高了解题能力。Robles & Negny（2009）在TRIZ和CBR集成用于化学工程领域创新设计的研究中给出了如何结合TRIZ进行案例搜索，具体的案例搜索特征（也是计算案例相似度的特征）如下：

①问题出现的位置（针对化工领域）：反应器蒸馏柱等；

②问题类型：改善原有特性增加新的功能消除缺陷等；

③欲实现的工程目标：TRIZ的48个工程参数；

④系统中可以识别的资源：物理、化学，液体、固体、气体等。

通过以上分析，可以将TRIZ与CBR的集成应用的流程简略地总结，其中TRIZ在前期主要用于信息检索，在后期主要用于解决方案产生，帮助CBR系统进行案例学习。通过TRIZ与CBR的结合，极大地提高了利用成熟经验快速解决难题的能力，这种集成应用方法在充分利用已有知识的基础上提高了解题速度，如图1.7所示。

1.3.2.6 TRIZ与其他工具的集成

Kano模型是日本学者Noriaki Kano提出的对产品需求和满意度进行衡量的工具，将需求分为基本需求、期望需求和魅力需求三大类。Kano模型对用户需求进行优先顺序的解构有助于针对性地提升产品性质，但Kano模型并不是解题工具，因而工程师们尝试将TRIZ与Kano结合，用于开发产品新功能以满足顾客对产品的高级需求，提升产品的市场竞争力。LongSheng（2010）利用TRIZ产生概念解的能力开发了一套新的产品质量提升系统，他认为传统的Kano模型定义不清，难以发现魅力型质量，因此，作者结合了创新技巧TRIZ和SCAMPER以及传统Kano形成了C-Kano模型，既能够发现客户需求，还能创造出魅力型质量。Kansei Engineering（感性工程学）是基于人机工程的产品开发技术，能够将顾客的情感和偏好与工程规范统一起来，Hartono（2015）也开发了一个集成了Kano, Kansei Engineering（感性工学）和TRIZ的模型，该模型主要用于更好地理解不同文化背景的顾客对产品的心理需求并改善产品设计，TRIZ在这里主要起到了解体和产生新的设计方案的作用。

还有很多其他工具，如：六西格玛、TOC、LCA和AHP（层次分析法）等也可与TRIZ进行集成应用以改善产品质量，提升产品特性，改善生产流程并降低成本等。Wang（2016）就将TRIZ与六西格玛结合用于新产品开发，而TRIZ主要用于分析阶段对新产品开发的目标、可用资源以及解决方案设计中存在的矛盾等方面，该集成过程极大地提高了产品设计质量并形成了多项专利。FuKwun（2010）则将TRIZ和六西格玛结合成功地改善了银行服务业。Kumar（2014）则将TRIZ的矛盾矩阵和发明原理与六西格玛集成用于改善软件产品的设计。

TOC通常被称为“约束理论”（theory of constraint），最初来源于供应链管理，强调通过改善供应链的瓶颈来改善供应能力，后来应用范围和概念有所扩展，强调立足于改善瓶颈，从而使系统得到整体提高。所以最初有研究者将TRIZ与TOC结合用于改善供应链和设计瓶颈，后来二者的结合也逐渐被扩展到技术领域。Pfeifer（2003）把TRIZ和TOC结合用于改善制造业生产中的供应链管理问题；Stratton（2006）将TRIZ的矛盾矩阵与分离原理用于改善供应链中的瓶颈问题；Li（2006）认为可以将TOC发现矛盾的能力与TRIZ消除矛盾的能力相结合，从而在模糊前端产生产品开发的解决方案，还有许多其他案例集成了TRIZ与TOC来解决各类问题，但实际上，TRIZ与TOC的集成应用主要是利用了TOC发现问题瓶颈的能力，再利用各种方法将其转换为矛盾等，再用TRIZ的各类工具进行解决。

除此之外，由于TRIZ的评价工具有所缺陷，以往对产品的改善也过分集中于产品的改善阶段，因此有研究者将能够进行层次权重分析和交错指标评价的AHP方法以及强调产品全生命周期开发的LCA理论与TRIZ相结合。TRIZ与AHP以及LCA的结合的集成应用已经有一些研究和成功的案例，如：用AHP方法对TRIZ或其他工具产生的众多解决方案进行评判（Rosli,2013），在全生命周期内对产品的特性进行改进（Chan,2011），和生态设计的设计理念相结合用于改善产品设计的生态效益（Yang,2011）等。

通过上述研究可以发现，TRIZ与其他多种类型的工具集成后，可用于解决机械设计、质量管理、生态设计、供应链管理、失效分析等领域存在的问题，这一方面得益于TRIZ工具本身的多样性，以及其他工具在分析问题的长处，最关键的还是TRIZ强大的解决技术难题的能力。

1.3.3 TRIZ理论体系的简化及革新

所有的理论都需要与时俱进，TRIZ也不例外。许多TRIZ研究者及使用者深感TRIZ工具体系的庞杂（Ilevbare,2013），想要真正透彻掌握TRIZ要训练时间很长（Mohamed,2005; Belski,2009）。因此，对TRIZ体系的简化和革新成为许多研究者关注的焦点。在对TRIZ理论体系的简化及革新的过程中，涌现出一批优秀的新理论，它们吸纳了TRIZ理论的精华，引入了新的概念或者分析工具，提出了自己独到的见解。整体而言，系统化创新方法的不断简化是未来发展的重要方向。

本节重点关注的第一个革新理论是“统一结构化创新思维”（unified structured inventive thinking，简称USIT）。它最初来自于“结构化创新思维”（struc-tured inventive thinking，简称SIT），致力于简化TRIZ使其被更多人接受。Sickafus（1995）将SIT理论进行结构化，形成“统一结构化创新思维（USIT）”。此外，日本学者中川彻（Nakagawa）对USIT流程的完善也做出了很大贡献（Nakagawa,2001）。概括来讲，USIT理论从功能和属性的视角出发，使用物体、属性以及功能这三个基本概念来分析系统中的元素，将TRIZ的众多工具和方法重新整合成统一结构化的体系，能够帮助使用者在较短时间内接受和掌握该体系。

Sickafus将整个USIT程序分为问题定义、问题分析和概念产生三个阶段。在问题分析阶段引入了闭世界法（以物体—属性—功能分析为核心）和粒子法（以追求最终理想解为核心）；在概念产生阶段则提供了五大类技巧（分别是独特性、属性维度法、物体多元法、功能配置法以及功能转换法），五大类技巧中包含了200多条具体的建议，在实际应用的过程中，使用者需要遍历这200多条具体的建议，以产生尽可能多的创新方案。

具体来讲，系统中的每一个物体都有许多属性，属性是附属于物体的特征，包括温度、形状、重量、强度等，而属性只是特征的类别而不包括量值。影响属性量值的动作是功能，例如“推动”，此动作能改变物体的位置，“位置”就是物体的属性。

USIT认为，技术系统的功能本质就是改变某些物体的属性。物体（object）、属性（attribute）以及功能（function）是USIT的核心概念，USIT运用这三项概念来辨认创新问题中的一切要素。其中，物体必须实际存在、占有空间，创新问题则被看成是一个待改善的系统，由许多物体组成，每一个物体都有许多属性。属性是附属于物体的特征，例如温度、形状、重量、强度等，属性只是特征的类别而不包括量值。影响属性量值的动作是功能，例如“推动”，此动作能改变物体的位置，“位置”就是物体的属性。

USIT理论的核心理念如图1.8所示。Nakagawa（2002）将整个USIT程序分为问题定义、问题分析、概念产生、构建方案以及实施方案五个阶段。首先，在问题定义阶段（图中过程①），使用者需要明确想要着重解决的问题（方框1），并用清晰规范的语言加以详细描述（方框2）；其次，在问题分析阶段（图中过程②），对当前系统的认识使用闭世界法（以物体—属性—功能分析为核心），对理想系统的认识则采用粒子法（以追求最终理想解为核心）；接下来，在概念产生阶段（图中过程③）则提供了五种方法（分别是物体多元法、属性维度法、功能配置法、方案组合法以及方案转换法，这五种方法进一步可细分为32种子方法），帮助使用者迅速产生大量的理想解，并在其中确定具有可行潜力的“核心理想解”，进一步细化落实成为概念解（图中过程④）；最终，使用者综合考虑技术、经济以及社会因素，将概念解落实成为针对初始现实问题的具体解决方案（图中过程⑤），在此过程中，USIT方法退居其次，可联合质量功能展开、计算机辅助设计、田口方法等工具共同发挥功效。

总而言之，在上述“六框解题流程图”中，1、6两个框属于现实世界，2、3、4、5四个框属于USIT的理论世界，尤其是3、4框之间的过程③更是USIT方法的核心，是其创造力的源泉。在此过程中，USIT致力于改变系统内各元件的属性以及相互之间实现的功能，达到创造性地解决问题的目标。

本节重点关注的第二个革新理论是“先进结构化创新思维”（advanced structured inventive thinking，简称ASIT）。该方法与众不同的方面，在于其要求在问题分析以及解决过程中满足闭世界条件（closed world condition），意指不引入外部对象，仅仅通过系统内以及超系统中已有对象的变化来产生概念解（Horowitz,2001;2010）。同时提供了五大类技巧，分别是合并（unification）、变异（multiplication）、分割（division）、改变对称性（breaking symmetry）以及移除对象（object removal）。与USIT不同，ASIT没有提供更多的具体建议。ASIT理论通过以上的流程，产生一系列对原有系统变化较小的概念解决方案。