2012年建设工程公需课作业答案

1、简述TRIZ理论的定义、核心思想、主要内容和体系架构。

学习本门课程有哪些好处？
答：TRIZ理论的定义：TRIZ理论是由前苏联发明家阿利赫舒列尔(G. S.Altshuller)在1946年创立的，Altshuller也被尊称为TRIZ 之父。

1946年，Altshuller开始了发明问题解决理论的研究工作。

当时Altshuller在前苏联里海海军的专利局工作，在处理世界各国著名的发明专利过程中，他总是考虑这样一个问题：当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可遵循的科学方法和法则，从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢？答案是肯定的！Altshuller发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡，是有规律可循的。

人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。

以后数十年中，Altshuller穷其毕生的精力致力于TRIZ 理论的研究和完善。

在他的领导下，前苏联的研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析了世界近250万份高水平的发明专利，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系。

TRIZ理论的核心思想：现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。

首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。

其次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。

再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。

TRIZ理论的主要内容：创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程，TRIZ理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。

现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容：
1.创新思维方法与问题分析方法
TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法等；而对于复杂问题的分析，则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法，它可以帮助快速确认核心问题，发现根本矛盾所在。

2.技术系统进化法则
针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼出八个基本进化法则。

利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并预测未来发展趋势，开发富有竞争力的新产品。

3.技术矛盾解决原理
不同的发明创造往往遵循共同的规律。

TRIZ理论将这些共同的规律归纳成40个创新原理，针对具体的技术矛盾，可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。

4.创新问题标准解法
针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。

TRIZ理论的体系架构：
产品进化理论：TRIZ中的产品进化理论将产品进化过程分为4个阶段：婴儿期、成长期、成熟期、退出期。

处于前两个阶段的产品，企业应加大投入，尽快使其进入成熟期，以便企业获得最大效益；处于成熟期的产品，企业应对其替代技术进行研究，使产品取得新的替代技术，以应对未来的市场竞争；处于退出期的产品，企业利润急剧下降，应尽快淘汰。

这些可以为企业产品规划提供具体的、科学的支持。

产品进化理论还研究产品进化模式、进化定律与进化路线。

应用模式、定律与路线，设计者可较快地确定创新设计的原始构思，使设计设计取得突破
冲突解决原理：原理是获得冲突解所应遵循的一般规律。

TRIZ 主要研究技术冲突和物理冲突。

技术冲突是指传统设计中所说的折衷，即由于系统本身某一部分的影响，所需要的状态不能达到。

物理冲突指一个物体有相反的求。

TRIZ引导设计者挑选能解决特定冲突的原理，其前提是要按标准工程参数确定冲突。

有39条标准冲突和40条原理可供应用。

物质—场分析标准解：Altshuller对发明问题解决理论的贡献之一是提出了功能的物质—场（Substance-field）描述方法与模型。

其原理为，所有的功能都可分解为两种物质及一种场，即一种功能由两种物质及一种场的三元件组成。

产品是功能的一种实现，因此，可用物质—场分析产品的功能，这种分析方法是TRIZ 的工具之一。

依据该模型，Altshuller等提出了76种标准解，并分为如下5类：
（1）不改变或仅少量改变已有系统：13种标准解；
（2）改变已有系统：23种标准解；
（3）系统传递：6种标准解；
（4）检查与测量：17种标准解；
（5）简化与改善策略：17种标准解。

学习TRIZ理论的好处：TRIZ理论以其良好的可操作性、系统性和实用性在全球的创新和创造学研究领域占据着独特的地位。

在经历了理论创建与理论体系的内部集成后，TRIZ理论正处于其自身的进一步完善与发展，以及与其它先进创新理论方法的集成阶段，尤其是已成为最有效的计算机辅助创新技术和创新问题求解的理论与方法基础。

经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系，它实用性强，并经
过实践检验，应用领域也从工程技术领域扩展到管理、社会等方面。

现在TRIZ理论在西方工业国家受到极大重视，TRIZ的研究与实践得以迅速普及和发展。

如今它已为众多知名企业取得了重大的效益。

实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程，而且能得到高质量的创新产品。

它能够帮助我们系统的分析问题情境，快速发现问题本质或者矛盾，它能够准确确定问题探索方向，不会错过各种可能，而且它能够帮助我们突破思维障碍，打破思维定势，以新的视觉分析问题，进行逻辑性和非逻辑性的系统思维，还能根据技术进化规律预测未来发展趋势，帮助我们开发富有竞争力的新产品。

2、资源有哪些类型？请为信息资源和能源资源举例。

答：资源按成因分为：现成的资源和派生的资源两种。

按功能细分有：物质资源，能源资源，信息资源，空间资源，时间资源，功能资源，系统资源等。

能源资源：
现成能源资源——系统及其周围尚未储备的所有能源。

实例：为了在喷雾人员行走是产生液压，把水泵固定在工作人员的靴子上。

物理学家的门，每周都会有一天的时间进来做客，来的客人发现他家的门非常的重，门是用来帮助物理学家在地下往上抬水的一种机构。

灯泡热量形成的空气对流是台灯罩旋转。

发电厂热水用于住宅取暖。

借助于深井水的热量融化永冻土。

派生能源资源——现成的能源资源转变为其它形式的资源，或者改变其作用方向、强度和其它特性时形成的能源。

实例：焊工面罩上镜子反射的弧光照亮焊接点。

信息资源：
现成的信息资源——借助系统散射场（声场、热场、电磁场等）和借助经过或脱离系统（产品、废料）的物质获取的系统信息。

例子：中医、藏医通过脉搏跳动可诊断近200种疾病。

炼钢厂根据加工飞溅的火花，可判断出钢号及其加工参数。

在接通和关闭输电线路时，产生强大的电磁脉冲，可以利用它们，在寻找矿藏时进行深度探测。

派生信息资源——借助各种物理及化学反应，将不易于接受或处理的信息改造为有用信息。

例子：为了解除飞行员的疲劳，建议在其腹部固定特殊的电极。

当飞机倾斜时，产生弱电压。

飞行员会感到倾斜方位的轻微“刺痛”感。

当飞机结构中出现裂缝并不断扩大时，会产生轻微的声震动。

专门的声装置能大范围地捕捉这种震动，通过计算机进行处理。

高精度地评价缺陷特性及其对结构造成的危险。

在为了在难以接近的部位研究压力分布情况，可在所研究部位放
入白色的复写纸，纸上又可显现出压力分布的痕迹。

3、每逢下大雪，机场需要用强力鼓风机来清除跑道上的积雪。

如果在积雪很厚的情况下，强力鼓风机往往也不能有效地清除积雪，这里的技术矛盾是什么？
答：在下大雪的时候，机场往往用强力鼓风机来清除跑道上的积雪。

但是，如果在积雪量很大的情况下，强力鼓风机往往也不能有效地清除积雪。

所以需要提高鼓风气流的速度，即为鼓风机提供更大的动力。

积雪量大时，鼓风机不能有效除雪。

解决方法：我们可以用“周期性动作”原理来解决这个技术矛盾。

脉冲装置让空气流按照一定的脉冲频率排出。

这种脉冲气流的除雪效率是相同功率、连续气流除雪效率的两倍。

4、请用技术系统完备性法则解释帆船运输系统。

答：一个完整的技术系统必须包括以下四个部分：动力装置、传输装置、执行装置、控制装置。

A．系统如果缺少其中的任一部件，就不能成为一个完整的技术系统。

B．如果系统中的任一部件失效，整个技术系统也无法“幸存”。

例：帆船的运输系统
能源动力装置帆传动装置桅杆执行装置船体对象水
控制装置舵。