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TRIZ的现在与未来(上)——大师让你更了解TRIZ

时间:[2025-11-19]  来源:LIT创新顾问

一、为何要创立TRIZ?

人类是自然的产物。其意识是在解决生存问题(即生物学问题)的过程中,历经数千年演化而成的。大约一万年前,技术演化开始起步,起初进展缓慢,随后逐渐加快;自第一次科学—技术革命(约300年前)起,技术发展变得极为迅速。而第二次科学—技术革命(20世纪下半叶)更是以惊人的速度推进。

在如此迅猛的科学技术发展节奏下,人类尚未形成一套有意识的技术发展机制,也未在此领域获得理性思维能力。这正是TRIZ产生的客观原因。

TRIZ使人类意识适应技术圈的属性与规律。TRIZ理性思维能力是一种基于“技术系统发展法则”(LTSD)训练而成的思维能力。TRIZ专家与“前TRIZ时代工程师”的根本区别在于:后者不愿改变人类固有的、前技术时代的思维方式,甚至反其道而行之——试图从意识深处、潜意识中寻求帮助。然而,那里并不存在关于技术的概念,只有模糊不清的本能,那是人类远古生物性遗留下来的痕迹。世界已从“生物”阶段迈入“生物技术”阶段,但人类的思维方式仍停留在“生物”层面。

TRIZ是一种促使人们“正确”思考技术系统(TS)的工具。它“改造”工程师(发明者)的大脑,使其能够快速解决问题。辩证法(即通过矛盾进行思考)是一种帮助人类理解技术世界问题的有效方法——尽管自然界和技术中实际上并不存在真正的矛盾,但这种思维方式对人类而言极为便利且高效。ARIZ(发明问题解决算法)是TRIZ中最精心构建的工具。该算法本质上是对人类思维的一种“强制”,使其按照现代技术发展的要求进行“校正”。

二、TRIZ是一门科学吗?

让我们依据科学理论的基本标准来审视TRIZ的科学性:

1.科学的基本标准(目的)——发现自然与人工世界中的客观规律。TRIZ明确提出了此类规律并加以描述,例如“技术系统发展法则”(LTSD)及其细化形式——标准。所谓“规律”,即事件之间客观、实质且可重复的联系。LTSD已在真实的设计过程和工业技术实践中被反复验证。

2.基于实践目的的未来预测。研究过去 → 分析现在 → 预测未来。借助LTSD,我们能够较准确地描绘技术系统的近期发展“画像”,并对远期演进作出大致预测。我们在创新设计中经常使用这一能力。

3.知识体系的构建——将知识整合为一个基于特定理论原则的整体系统(理论)。当今的TRIZ已构成一个由相互关联、相互依存的定律、工具、分析方法、算法及信息库组成的系统。

4.客观性——在技术系统的发展过程中消除主观因素(包括问题提取、问题分析与问题求解)。目前TRIZ仅部分满足这一标准,许多环节仍深受主观因素影响。

5.概念体系的持续自我更新——这是一个充满矛盾的过程,不断生成新的概念、理论、假设、定律及其他理想形式,并用自然语言或人工语言予以明确定义。这一进程在阿奇舒勒生前(至1985年)顺利推进,但在他1998年去世后几乎完全停滞。

6.严格的演绎推理、结果的有效性与结论的可靠性。TRIZ仅部分符合此标准。一方面,TRIZ拥有高度成熟的工具(如ARIZ);另一方面,也包含大量经验性总结的问题解决方法(如从专利库中归纳出的标准)、尚处萌芽阶段的工具(如SFA——物质-场建模与分析)、部分缺乏充分理论支撑的心理技巧(如RTV——创造性想象提升法)、结构混乱的信息库,以及过时的方法(如部分物理矛盾消除原理)。此外,TRIZ中还存在诸多假设、猜想、推测和概率性判断,尚需进一步验证或证伪。

7.形式上的无矛盾知识。就此而言,TRIZ内部逻辑一致、统一,并建立在统一的原则之上。

8.实验可验证性。TRIZ的所有工具均已在实践中被反复检验。

9.在解决问题时使用工具所得结果的可复现性。当使用者具备扎实的TRIZ知识并拥有充分的实践应用经验时,不同学员小组往往能得出高度一致的解决方案。

10.对批评的开放性。TRIZ从未排斥批评。事实上,它长期面临来自其他竞争性学术流派的批评压力,而这恰恰推动了TRIZ的快速发展。

综上所述,TRIZ符合现代科学的大多数标准(属性)。

三、今天的TRIZ是什么?

人类知识(包括智力与理论)的演进遵循特定规律(法国哲学家孔德提出),通常经历以下阶段:

• 神性阶段:用超自然力量解释事物与现象的本质;

• 形而上学(抽象)阶段:以抽象力量(如“真实本体”“具象化的抽象”)取代超自然因素;

• 科学阶段:通过理性推理与观察(实验)相结合,揭示现象的真实规律。

科学阶段又可细分为:

• 经验阶段:形成现象学理论;

• 真正科学阶段:建立形式化理论。

正如卢瑟福(Rutherford)曾言:“所有自然科学,要么是物理学,要么是集邮。”的确,如今仅有数学、物理学、控制论、计算机科学及部分化学属于形式化科学。许多其他学科仍处于“描述性动物学”阶段。

TRIZ无疑是一种基于经验规律的现象学理论。其中包含大量描述性内容。TRIZ整合了多种知识与技术(如LTSD、ARIZ、标准解法、SFA——物质-场建模与分析、效应索引、RTV——创造性想象提升法、TRTL——创造性人格演化理论、FSA——功能与成本分析等),其中物理学与心理学交织混杂。

所有科学的目标在于取代神性、超自然的存在,继而取代主观性、拟人化、心理化等元素。TRIZ自诞生之初便不包含任何神性成分,亦无经院式抽象,但仍存在主观性与心理化因素。这些非科学成分亟待逐步转化为形式化知识体系,最终实现自动化跨越。而创造力(心理学)将转向其他未知领域。

尽管阿奇舒勒曾宣称其目标是让“创造是精确的科学”(这也是他一本书的书名),但这一目标至今尚未实现。

四、TRIZ是如何被创立的?

上世纪60–70年代,阿奇舒勒构建了一套科学研究体系,他称之为“由不可靠元件组成的可靠系统”——意指TRIZ研究者之间的联系并非制度化或紧密组织化的。他交替进行居家理论研究与赴苏联各地举办TRIZ研讨会。在理论研究期间,他与数十位活跃的TRIZ研究者及数百位对该理论感兴趣的人员通信交流;在研讨会上,则对理论构想进行实验性检验。他汇集了来自所有研究者的信息(思想与概念),并通过筛选与整合,融合自身想法、研讨会经验及其他研究者的见解,形成了TRIZ的核心成果。

如今,这种模式已难以复制,因为再无一位像阿奇舒勒那样被全体研究者公认的权威继承者。当前一些公共科学组织及网络平台奉行“民主原则”(即所有想法和概念混在一起),但这种做法几乎无效——缺乏系统效应,无法产生质的飞跃,理论亦难有进步。然而,许多科学的发展正是如此:先缓慢积累微小进展,直至某位“特别聪慧”的研究者出现,将其系统化并推动学科向前跃升。

那么,我们能否创造出一个“集体版的阿奇舒勒”?仅车里雅宾斯克科学图书馆中关于TRIZ的文章目前已逾2000篇,且数量仍在持续增长,但理论本身却极难再实现新的质的飞跃。

五、对TRIZ的批评

TRIZ在未来的发展前景。对当前理论现状的不满——正是推动其发展的动力。TRIZ需要批评。

当今有哪些不足之处?有哪些令人不满意的地方?

在认真研习TRIZ的过程中,会产生一系列的问题:

1.ARIZ(发明问题解决算法)——如何处理初始(发明性)情境并精确地表述问题?如何正确构建冲突模型?这类模型总共有多少种?为何物理矛盾(PhC)的解决方式恰好有十一种?等等。

2.技术系统进化法则体系(LTSD)——该体系不完整、缺乏逻辑性,缺少一个通用的技术系统(TS)演化过程模型。

面对“技术系统”这样一个庞大的知识领域,现有的规律、原理和启发式方法数量明显不足。

规律本身质量参差不齐:一部分属于宣言性质(如“发展不均衡规律”),另一部分是非工具性(如“物质-场相互作用程度递增规律”),还有一些仅指明了发展方向(如“向超系统过渡规律”和“从宏观到微观层级过渡规律”)。

此外,尚无有效方法用于确定技术系统所处的发展阶段,从而预测其后续演化路径及各组成部分的转化方向。

3.物-场分析——为何它未能发展成为一套用于问题描述与求解的形式化语言?此类人工语言应以哪些基本操作为基础(如加、减、乘、除、蕴含...)?等等。

4.标准解法——标准解法的数量究竟应为多少?为何其中仅使用磁和电两种场,而未纳入其他类型的场?标准解法所提供的建议较为粗略——如何提高各类问题解决方案的精确度?等等。

5.技术矛盾消除原理——为何仅有40条?实际应有多少条?其中部分原理已显过时(包含大量偶然性内容,带有明显的20世纪40年代特征),那么现代的原理又在哪里?(例如,“技术的智能化”)等等。

6.如何看待所谓的"创造性人格发展理论"?这与技术系统的发展有关系吗?

7.“创造性想象提升方法”的命运是什么——这是TRIZ的拐杖吗?

8.所谓“高级思维的通用理论”目前尚不存在。未来它应是一种与技术领域相适应的思维理论,即能够反映技术系统客观演化规律的理论。技术——人类(感性)因素少于50%的领域,因此这里由技术规律主导,与艺术等人类(感性)份额为100%的领域不同。

9. TRIZ的不严谨性和不确定性——导致其出现大量“更新”和曲解的原因。这种理论极易被任意改造。目前更常见的是TRIZ与各种变体搜索方法的结合运用。同样频繁的是,许多前TRIZ研究者试图创造特定的TRIZ变种——或是工具集,或是他们自创的"伟大"理论。如今TRIZ正进入理论熵增期。当务之急是需要着力保存TRIZ知识体系的核心精髓。

10.TRIZ由两部分构成:一是语言化的(以语言表达的)部分,二是非语言的、隐性的知识,后者通过师徒传承方式传递。

我们可以延续阿奇舒勒的道路:继续寻找并积累演化规律,拓展标准解法的应用范围,增加物-场公式数量,优化ARIZ(例如增加初始输入模块),扩充效应索引,并尝试将其结构化,整合进统一的数据库(DB),若有可能,进一步构建知识库(BK)。

然而,许多从事复杂系统创新设计实践的TRIZ专家已不再满足于TRIZ关于技术系统普遍演化规律的口头哲学。他们迫切需要基于数学、逻辑学、控制论、计算机科学等精确科学,找到对这些推理进行严格形式化的方法与路径。

六、为何TRIZ在1984年后停滞不前?

到1984年,TRIZ作为一门现象学科学,已逼近其自身发展的极限。理论发展的新思路中断,再未出现突破性概念。TRIZ创始人本人也达到了其能力边界,因此TRIZ的发展随之停滞。他擅长的实证研究阶段已然结束——那是一个他在假设构建、验证、算法设计及数十场研讨会检验中游刃有余的阶段。他曾完成一次伟大的转变:从对创造力和发明的宗教式崇拜,转向对技术领域创造力过程的科学研究,即从信仰走向经验主义。然而,支撑其四十年工作的思想源泉已然枯竭。我们的研究工作也是导致这一局面的原因之一(见文献(1))。

TRIZ发展的核心目标在于:提高问题求解的精确度,并不断缩小未解决问题的范围。为实现此目标,阿奇舒勒曾不断调整TRIZ的发展方向——时而聚焦于技术系统开发工具,时而转向人的开发工具(如创造性想象力、创造性人格)。换言之,时而专注TRIZ本身,时而依赖其辅助手段(“拐杖”)。对于一门现象学理论而言,这是一个永无止境的过程。而试图“修正”人类主观性,是一条毫无前景的道路。唯有建立形式化理论,才能真正排除主观干扰,提升求解精度。

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