时间：2022-03-20 06:31:27
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[关键词]创新triz生产管理系统
对于企业来说，创新涉及到工程领域与企业生产经营管理。TRIZ理论作为工程领域解决创新问题的最有力的方法，目前已扩展非工程领域创新研究中，本文主要针对生产经营管理领域的应用进行研究。
一、TRIZ理论方法
在TRIZ之父Altshuller的领导下，TRIZ研究团体分析了近250万件高水平的发明专利，并综合多学科领域的原理和法则后，建立起由解决技术问题和实现创新开发的各种方法、算法组成的TRIZ理论体系。
1.TRIZ体系结构
TRIZ提供了发现、解决问题的工具和技术，可以帮助设计人员避免解决问题过程中繁琐的试凑工作。TRIZ方法论包含分析工具和基于知识的工具。
(1)TRIZ分析工具。分析工具包含物质－场分析、ARIZ算法、需求功能分析等，这些工具用于问题模型的建立、分析和转换。①物质-场分析：TRIZ将所有的功能都分解为两种物质及一种场，产品是功能的一种实现，可用物质-场分析产品的功能。物质S1可以是被控粒子、材料、物体或过程，物质S2是控制S1的工具或物体，场F是用于S1与S2之间相互作用的能量，如机械能、液压能、电磁能等。②ARIZ算法：ARIZ称为发明问题解决算法，是发明问题解决的完整算法，该算法采用一套逻辑过程逐步将初始问题程式化。③功能分析：从完成功能的角度分析系统、子系统、部件，设计中的重要突破、成本或复杂程度的降低往往是功能分析的结果。
（2)基于知识的工具。基于知识的工具包含40条发明原理、76个标准解和效应数据库。①40条发明原理：用于找出创新的解决方案。每一种解决方案都是一个建议，应用该建议可以使系统产生特定的变化以消除技术冲突。②76个标准解：用于解决基于技术系统进化模式的标准问题。按照目标这些标准解被分为五类，分类中解的顺序反映出技术系统的进化方向。③效应知识库：库是TRIZ中最容易使用的一种工具。运用库中的各种物理、化学和几何效应可以使解决方案更理想和简单地实现。
2.TRIZ解决问题流程
应用TRIZ解决问题的第一步是对给定的问题进行分析；如果发现存在冲突则应用原理去解决；如果问题明确但不知道如何解决，则应用效应去解决；第三种选择是对待创新的技术系统进行进化过程的预测；最后是评价，确定是否满足求。如果满足要求，则进行后序的设计工作；反之，要对问题进行重新分析。
二、TRIZ的应用
在欧美等发达国家，基于TRIZ理论的应用非常广泛，从工程领域到政治、生产管理、组织结构、教育等非工程领域，无不显示出它的生命力。
1.TRIZ在企业生产管理领域创新中的应用
在参考工程领域的创新问题求解技术的基础上，通过演绎推理的方法提出的在生产管理领域创新中应用TRIZ是完全可行的。近几年来，有些学者通过对TRIZ方法及工具的局部修改后，应用在管理领域上。Mann&Domb把40个创新原理引入到商业活动中，就每个创新原理提出相应的商业原则，建议当企业面临类似的问题时可以利用此40个创新原理作为解决的对策。Ruchti&Livotov利用TRIZ系统化的思考模式和解决问题过程，提出12条双向原则作为解决商业与组织管理问题的参考。
2.TRIZ应用于企业生产管理创新中的不足
应用TRIZ理论解决企业生产管理创新问题时，完全挪用工程领域的理论框架并不可取，解题工具仅仅利用40个创新原理和冲突矩阵使用面太窄。TRIZ直接用于生产管理领域创新失败的主要原因包括：结构失效、问题分析方法单一、解题工具不足、算法不能适应生产管理领域创新问题、操作性差等。
3.TRIZ在生产管理领域创新中的应用改进建议
(1)根据TRIZ的思想和基本哲理，结合生产管理领域创新的特点，构建面向生产管理领域创新的TRIZ理论体系；(2)针对生产经营管理的特点，在39个通用工程参数的基础上进行增减，确定生产经营管理参数，进而构建一个新的生产经营管理冲突矩阵，并且修改40个创新原理，作为改善的策略。充分运用物质─场模型功能描述的特点和76个标准解，拓宽解题工具。(3)把质量功能布置（QFD）、六西格玛设计（DFSS）、约束理论（TOC）、田口方法等方法与TRIZ进行结合，以改进TRIZ分析生产管理领域创新问题方法单一的缺陷。(4)进一步细化生产管理领域的问题描述，逐步做到以定量分析为主，提高可操作性。三、结论
本文介绍了TRIZ基本理论和主要工具，探讨了在生产管理领域创新中的应用。针对其在解决生产管理领域创新中存在的一些问题，给出了应用改进建议。我们相信随着TRIZ理论的发展，其在生产管理领域创新中的应用操作性会愈来愈强，应用范围会越来越广，成为解决生产管理领域创新的有效方法和手段。
参考文献：
关键词：TRIZ理论 创新方法 传统 比较
1. 什么是TRIZ
TRIZ最初的意思来源于俄文，它的英文全称是Theory of Inventive Problem Solving，即“发明问题解决理论”。1946年苏联著名发明家阿奇舒勒及其合作者通过分析大量专利，总结提炼出各种技术发展进化遵循的规律模式及解决各种工程矛盾的创新原理和法则，提出了发明问题解决理论——TRIZ。TRIZ有两个基本的涵义，表面上强调解决实际问题，特别是解决发明问题；本质上是由解决发明问题而最终实现（技术和管理）创新，因为解决问题就是要实现发明的实用化。
2. TRIZ理论的核心
2.1. TRIZ理论的基本内容
TRIZ的理论体系庞大，包括了诸多内容，而且还在不断发展完善中。从目前来看，TRIZ的主要内容有两大部分：一是TRIZ的基本理论体系；二是TRIZ理论的解题工具体系。TRIZ理论体系主要可以分为以下6个主要方面：①创新的思考方法及问题分析手段。通过运用TRIZ理论可以系统的分析所需解决的创新问题。在解决复杂问题的分析时，包括科问题分析建模方法和物-场分析法，运用它可以迅速确认核心问题，发现问题潜在的根本矛盾。②技术系统的进化法则。在分析大量专利的基础上，针对技术系统进化演变的一般规律， TRIZ理论归纳出8个基本进化法则。我们可以利用这些进化法则，分析和确认产品目前的技术状态，预测产品技术在未来发展的趋势，从而开发具有竞争力的新产品。③技术矛盾的解决原理。阿奇舒勒指出不同的发明创造通常遵循共通的规律。TRIZ理论体系把这些共通的规律总结为40个创新原理。面对具体的技术矛盾，可以运用这些创新原理、结合工程实际得到具体的解决方案。④创新问题的标准解法。具体问题的物-场模型拥有不同的特征，TRIZ理论中分别对应有标准的模型处理方法，其中包含模型的转换、修正、物质与场的增添等。⑤发明问题的解决算法。算法重点针对情境复杂的问题和矛盾不明确的技术系统。算法的一般非计算性逻辑过程是对初始问题进行一系列变形及再定义，实现对问题进行逐步深入的分析，将问题转化，直至问题得到解决。⑥以化学、物理、几何学等工程学原理为基础而构建的知识库。
2.2. 技术系统的进化论
阿奇舒勒技术系统进化论中认为技术系统的进化不是随机的，而是遵循着一定的客观进化模型，所有的系统都趋向“最终理想化”进化。阿奇舒勒的技术系统进化论包括主八个进化法则，运用这些法则可以解决技术难题，预测技术系统的发展，同时还可以产生并加强创造性问题的解决。技术系统法则包括：1）向微观级和增加场应用的进化法则；2）增加集成度再进行简化法则；3）减少人工介入的进化法则；4）动态性和可控性进化法则；5）提高理想度法则；6）子系统协调性进化法则；7）技术系统的S曲线进化法则；8）子系统的不均衡进化法则。
2.3. TRIZ解决发明技术问题的方法
如何应用TRIZ理论解决问题呢？首先，要对一个实际问题进行细致地分析和准确地定义；然后，依照TRIZ理论提供的方法，把需要解决的实际问题归纳为一个类似的TRIZ标准问题模型；接着，针对不同的标准问题模型，应用TRIZ理论已终结、归纳出的类似的标准解决方案，找到对应的TRIZ标准解决方案模型；最后，将这些类似的解决方案模型，应用到具体的问题中，演绎得到问题的最终解决方法。
TRIZ理论将能够运行某个功能的事物定义成为技术系统。如果一个技术系统出现问题，其表现形式通常有许多，解决问题的方式也有很多，关键是要区分技术系统的问题属性和产生问题的根源。根据问题所表现出来的参数属性、结构属性和资源属性，TRIZ的问题模型共有4种形式：技术矛盾、物理矛盾、物-场模型、HOW TO模型。与之相对也，TRIZ的工具也有4中：矛盾矩阵、分离原理、知识库与效应库和标准解系统。
1) 创新原理和技术矛盾
在TRIZ理论中技术矛盾是技术系统的某个参数或特性得到改善的同时，导致另一个参数或特性发生恶化而产生的矛盾。TRIZ理论将导致技术矛盾的因素总结为39个通用工程参数，建立了矛盾矩阵表，提供了40个解决技术矛盾的创新原理。矛盾矩阵是40x40的矩阵，矩阵的第一行表示39个需要改进的技术参数，第一列表示39个引起恶化的技术参数，行与列的交叉处形成技术矛盾，并列有解决技术矛盾所推荐的创新原理序列号。
2) 物理矛盾和分离原理
物理矛盾是指对技术系统的同一个参数有相互排斥的、甚至截然相反的需求、解决物理矛盾的核心是实现矛盾双方的分离。40个创新原理中的分离原理可以用来解决物理矛盾。分离原理的主要内容是将矛盾双方分离，并将其分别构成不同的技术系统，以系统与系统之间的联系代替内部联系，从而将内部矛盾外部转化。
3) 标准解与物-场模型
TRIZ理论中拥有最小机能、可控技术系统的图形表现就被称为物质-场模型。物质-场分析可以将许多非常复杂的问题构建成和已有的技术系统相关的物质-场模型，并从76个标准解中找到最为接近的解决方案，简单有序的获得最终理想解。
4) HOW TO模型与知识库和效应库
HOW TO模型指通过构建系统的抽象功能模型，明确系统所处的生命周期阶段、组成部分及相互作用，用功能模型全面的描述和理解系统。HOW TO模型的解法是查询知识库与科学原理效应库。效应是各领域的定律，它涵盖了多学科领域的原理。TRIZ通过对专利技术的研究分析，按照从技术到实现的原则，收集了1400多种效应。
5) ARIZ——发明问题解决算法
ARIZ（Algorithm for Inventive Problem Solving）被称为发明问题解决算法，它是解决发明问题的完整算法。在解决一些复杂问题时，由于不能分析出明显的矛盾，无法直接依靠矛盾矩阵和物质-场分析解决。ARIZ提供了独特的算法步骤，将复杂、模糊不清的问题情境转化为明确的发明问题。运用ARIZ提供的步骤流程，初始问题最根本的 冲突被清楚地显示出来，是否能够求解非常清晰。
3. 传统创新方法与TRIZ的比较
传统的创新方法例如头脑风暴法，它们抛开了不同领域中的基本知识，具有形式化的倾向，这使得在实际运用中会受到使用者经验、技巧和知识积累水平的限制。传统的创新方法过分依赖于非逻辑思维，其实际效果存在很大波动，具有较大的培训难度，这不利于在大范围中进行推广。由于这些限制使得运用传统方法解决创新问题时效率较低，而在面对较高级别发明问题时，也往往也无法使用传统的创新方法。
与传统的创新方法相比，TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。它成功的为创新工作者揭示了创新发明的内在规律及原理，帮助我们快速的确认并解决系统中存在的矛盾。同时它是以技术发展进化规律为基础来研究整个产品的发展过程，因此，运用TRIZ理论可大大的加快发明创造的速度，并提升产品的创新水平。TRIZ理论为解决创新性问题、创新性矛盾提供更好的创意和更合理的结局方案。它帮助我们打破思维定势，激发创新思维，让我们可以从更广的视角看待问题。
4. 总结
21世纪以来TRIZ被认为是可以帮助人们挖掘和开发自己创造潜能、全面系统地阐述了发明创造和实现技术创新的理论，它帮助我们对问题的情境进行系统分析，快速地发现问题的本质，准确的定义创新性问题和矛盾。TRIZ理论被欧美等地的专家认为是“超级发明术”，在国内也有许多企业及大学开始重视和应用TRIZ理论。
参考文献
关键词：创新；TRIZ；解决方法
TRIZ诞生于60多年前，是由俄文转换为拉丁文字母后的缩写，翻译成中文既是“发明问题解决理论”。TRIZ理论的诞生要从TRIZ之父，苏联发明家根里奇・阿奇舒勒说起，他通过研究成千上万的专利，发现了发明背后存在的模式并形成了TRIZ理论的原始基础。
一、TRIZ的内涵及其核心思想
1.TRIZ的基本内涵
从表面看，TRIZ理论只是为了去解决实际问题而使用，尤其是发明中出现的问题，但是本质上是通过解决这些表象问题而最终实现创新。创新往往就是在解决问题中所产生的，创新就是要使发明实际化，这是符合创新的基本内涵的。TRIZ理论体系包含了这两大内涵。
TRIZ理论是个不断发展完善的庞大体系，它所包含的内容很多，涵盖的范围也是很广泛的。就目前的发展水平而言，TRIZ包含TRIZ的基本理论体系和TRIZ的解题工具体系这两大部分。这两部分可以再次细分为以下6个方面的内容：
（1）创新思维方法与问题解析方法。该理论为分析问题，解决问题提供了科学的方法。
（2）技术系统进化法则。TRIZ理论归纳出了8个基本进化方法，用以分析发明的技术水平，把我发展趋势。
（3）技术矛盾解决原理。TRIZ理论拥有40个创新原理，这些原理均源自于广泛的发明实践活动，并为之后的问题提供了良好的解决方案。
（4）创新问题标准解法。问题不同，它所对应的物-场模型特征也不同，也对应着不同的标准问题解决方法，这其中包括模型的修正与转换，物质与场的添加等。
（5）发明问题结局算法，它是一个非计算的逻辑过程，作用于对原始的问题及其变现和再定义过程，通过对问题的转化分析，深入理解以解决问题。
（6）基于物理、化学、几何学等学科原理而构建的知识库。
2.TRIZ的核心思想
技术的进步并不是突发随机性的，而是有一定的规律可循得，并且这种规律始终在发明研究中重复地出现。TRIZ理论的核心思想可以总结为以下三点：（1）不论是产品的创造还是技术系统的演变，都是遵循着客观规律的，这种规律客观真实地存在，可以提炼成一种直观地技术模式。（2）各种技术难题，冲突和矛盾的解决在不断地推动者这一规律的发展进化，同时规律也在牵引着技术的进步。（3）任何技术的进步，都是为了用最少的资源去实现最大化的功能，这也是TRIZ理论的追求目标。
二、TRIZ理论的发展趋势
历经60多年的发展，TRIZ理论已经被世界所广泛地接受。目前该理论的研究重点是如何加强理论的基础研究，以及需要开发出更多的软件工具。从该理论的发展历程来看，它已经属于一个欠发展的旧理论了，急需要有新的突破来更新取代TRIZ的部分或者全部方法。此外，由于它形成时属于苏联的计划经济时期，TRIZ理论自然而然地是更易于被这种经济体制所运用，面对如今的竞争，该庞大的理论体系似乎已经不能更好地服务于纷繁竞争额自由经济。另外，TRIZ理论自身也还存在着一些没有完全解决的问题和缺陷。例如TRIZ知识库中缺乏对当下十分热门的信息技术和生物工程技术的成果。因为，为了适应生产技术二等不断发展，TRIZ理论也需要不断地丰富自己的覆盖范围，加强与当代信息技术的合作建设。总结为以下几点：
1.进一步完善TRIZ理论，使之越来越成熟。
2.如何描述“物-场”模型新的、适应性更强的符号系统，以便实现更多功能产品的创新设计。
3.如何有效地推广TRIZ理论，使它的受益范围更广，解决更多的技术冲突与矛盾。
4.如何实现TRIZ的高精尖软件化，使之能更加专业化地服务于现代的相关高新技术产业。
5.如何将现有理论与其他的一些新兴技术进行结合，以弥补现有理论的一些不足。
三、TRIZ理论对发明问题的解决方法
应用TRIZ理论解决问题是具有流程的，通过下图能清晰展示出。
图示流程就是TRIZ理论在解决问题时的运行过程，这个运行过程可以称之为技术系统。遇到的问题由于其属性和根源不同，它的表现形式也是多式多样的，因而解决问题的手段也是多种多样的。TRIZ的理论模型可以根据问题的相关参数划分为四种形式：技术矛盾、物理矛盾、物-场矛盾、HOWTO模型。与之相对应的，TRIZ理论也具有四种工具：矛盾矩阵、分离矩阵、知识库与效应库和标准解系统。
1.技术矛盾和创新原理
技术矛盾是由系统之间的参数关系所引起的，当系统内一个参数得到改善时，会有相应的参数发生恶化。TRIZ理论中总结了39对技术矛盾通用参数，构建矛盾矩阵表，为解决技术矛盾提供了40个创新原理。通过以这些创新原理为依据，归纳总结相类似的问题解决方法，从而形成一套标准解决方法。
2.物理矛盾和分离原理
物理矛盾是技术系统中最为普遍的一种关系，是系统内同一个参数所造成的矛盾。解决物理矛盾最核心的就是把这对矛盾分离，这样就避免了同一参数出现相互排斥，需求相反的现象。TRIZ理论系统中的40个创新原理中的分离原理能够用来解决相应的物理矛盾。
3.物-场模型和标准解
发明创造新产品是为了满足某项功能的需求，技术系统的功能就是相关的物质和作用于它们之间的场的之间的相互作用。这里面的场指的就是指物质间相互作用的关系。把任何一个系统进行拆分，都可以分解为一个场和两个物质，也就是说任何一个功能是由两种物质和一个场组合而成的。
4.HOW TO模型与知识库和效应库
HOW TO模型是通过构建一个抽象的功能模型，从而确定系统所处的生命周期阶段及其各组成部分的相互作用，去描述和分析系统。在该模型中，通过查询知识库和效应库，可以寻求到解决技术系统问题的科学原理。
在日常工作中，当我们遇到具体的问题时，我们可以应用TRIZ理论的四大问题模型和对应的解法去寻找具体的解决方案。但是在日常中不同的人所遇到的问题是各式各样的，我们必须具体问题具体分析，通过分析每一个问题的属性寻找适应的TRIZ方法。随着遇到的问题越来越多，TRIZ理论方法也在不断地完善与发展，它需要不断地与新技术，新理论进行结合才能够适应现代的需求。
参考文献：
[1]赵敏，史晓玲，段海波.2009.TRIZ入门及实践[M].北京：科学出版社.
[2]黑龙江省科学技术厅.2009.TRIZ理论的基本内容[EB/OL].
[3]薛晓彬.创新实践呼唤创新理论――发明问题解决理论综述[J].铁道工程学报，2006，7：96～101.
关键词：TRIZ理论；文化创意产业；研究
引言
文化创意产业是一种在经济全球化背景下产生的以创造力为核心的新兴产业。在国外，文化创意产业已不再仅仅是一个理念，而是有着巨大经济效益的直接现实。从国际创意创业的发展来看，英国、美国、澳大利亚、韩国、丹麦、荷兰、新加坡等国都是创意产业的典范国家，他们都有自己的发展特色，并产生了巨大的经济效益。本文通过对当前文化创意的研究，致力于发展文化创意的产业链条，将文化创意这一创新方案形成一定的规模效应。结合当前我国创意文化的发展趋势和我国悠久的历史，丰富的文化资源为背景，利用TRIZ理论设计一套适合我国当前现状的文化创意发展方案。使其既能满足国民对创意文化的基本要求，又能在设计自己的创意文化方案时提供帮助。
1 基于TRIZ理论的文化创意产业结合技术研究
1.1 研究概述
通过调研当代中国文化创意产业及相关领域，得知中国文化创新领域正处于劣势，由于各种原因导致世界对中国文化仍存在认识上的偏差，现在的中国，政治经济军事上的强大是必然趋势，但文化方面的发展着实令人担忧。通过结合TRIZ理论的总结以及相关方法，使用九屏幕法（图1）深入分析中国古代、近代以及当代的文化特点，剖析其存在的优势。
由九屏幕图分析是一个思维发散的过程，可以看出中国古代文化创意丰富多彩，例如包含汉字、四大发明、戏剧以及诗词等，而近代现代中国文化创意有些匮乏，很少再有创新，这也说明中国的文化创意需要有所革新，以促进文化创意产业的发展。
使用生命曲线（如图2），从九屏幕也可指当代中国文化创意产量基数小但又增长缓慢，可以得知当下中国文化创新领域正处于成长期，具有较大的发展前景，这也为后期的研究奠定了理论基础。
每个国家都有自己的文化，最重要的是有自己文化的特色，可以将文化创新，加以更广阔的传播。类似于TRIZ方法解决工程问题一样，将一种或几种创新方法用于解决文化创新领域的相关问题。首次将文化创新领域和TRIZ创新方法结合起来，实现对我国文化创意产业的模板化设计。
在理论研究的基础上，使用计算机Web技术实现模板的智能化使用，实现文化创意领域的智能化分析。
1.2 实现智能分析
实现中国文化创新领域的智能化分析平台（CCAP），使用分离原理，分成三个层次，其体系结构如图3所示
基础层是CCAP的基础，主要包含文化创意相关案例与TRIZ理论相关工具以及算法（如40个发明原理、技术矛盾和物理矛盾解决方法、物-场分析法以及ARIZ发明问题解决算法）等，该层为整个系统提供了理论依据，为后期软件实现通过算法上的支持。
服务器层主要是App层的基础层，为App层提供运行的硬件环境，除硬件服务器外，该层还提供了软件服务器，如使用tomcat以及WebLogic等，实际才开发过程中，由于CCAP并发量并不会太大，因此采用了开源的tomcat进行实现。
App层使用Web技术，通过需求分析，采用B/S架构，以及Spring框架的MVC分层，实现基于TRIZ理论的文化创意智能化分析，前端采用Ajax技术，使用如今比较流行的前端框架，突破传统的请求-响应模式，更加适应智能化分析的需求，具有较好的用户体验。
关键词 残疾人；书架；TRIZ理论
中图分类号：G76 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2015）21-0039-03
1 TRIZ理论
TRIZ意译为发明问题的解决理论（theory of inventive
problem solving）。该理论是由苏联发明家Altshuller和他的同事们在研究了大量的发明专利后，于1946年提出的。它针对现有问题系统，运用TRIZ理论体系中的工具――IFR（Ideal Final Result，最终理想解）、39个通用参数和阿奇舒勒矛盾矩阵、40个发明原理与物场模型及76个标准解等方法，使新产品从开发过程到上市时间缩短50%；提升60%～70%的新产品开发效率；增加80%～100%的专利数量并提高专利的质量。目前，随着TRIZ理论的不断推广，其应用的范围从科技型小微企业管理创新、农业科技创新到机械制造业和产品专利规避等方方面面都得全面使用，证明TRIZ理论的可靠性、可实施性。
本次研究设计对象属于一种书架，尤其是指一种适合残疾人使用的书架。本次设计完全基于TRIZ理论的创新思维方法，为特殊人群提供方便。现有大多数书架不能满足残疾人取书便利快捷的要求，没有针对残疾人这类特殊群体而设计的书架。本实用新型提供一种旋转式残疾人书架，以解决目前书架不适合残疾人使用的问题。
2 将TRIZ理论应用于书架的整个设计流程
待解决的问题 对现有的残疾人书架进行进一步的优化处理，列举出当前书架存在的问题：
问题一：书架耗能量是否很大？
问题二：如遇突况，书架如何工作？
问题三：书架无法准确转到指定位置怎么办？
三轴分析法 通过TRIZ中的三轴分析法分析出当前系统存在问题的原因，如图1所示。
最后确定解决问题的入手点：
入手点一：书架由电动机提供旋转动力后，虽然完成了自动化的流程，但是在无人时也自转而消耗能量，如何实现有人时书架转，无人时书架停止转动呢？
入手点二：在电动机的带动下，书架可以正常运转，但是当供电设施不可用时，即当没有电源时，书架无法运作怎么办？
入手点三：书架无法准确转到指定位置怎么办？
入手点四：每次书架转的时候都是两侧书架同时转动，能否做到当书架的哪一侧有人时，哪一侧转动，无人那一侧不转动？
对系统提出的新要求 按照解决问题的思路，对当前系统提出一个新的改进方向，即对系统提出新要求：
1）方便残疾人取书放书的同时，考虑突况发生时，系统也能满足残疾人的需求；
2）提高系统自动化程度，尽量少些人工参与的环节；
3）尽量节省能源和成本，系统不宜太过复杂。
该系统的IFR：以最小的改动和成本使书架可自适应残疾人取放书。
该系统的次级IFR：系统可自主控制开关装置，适用性强，节省能源和成本，且对于停电问题的出现，可以有替代的装置出现。
3 基于TRIZ理论的残疾人旋转书架改进方案
针对入手点一 书架由电动机提供旋转动力后，虽然完成了自动化的流程，但是在无人时也自转消耗能量，如何在有人时书架转，无人时书架停止转动呢？提取一对技术矛盾：改善参数为自动化程度，恶化参数为能量损失。通过查找矛盾矩阵，对应的发明原理为：
23.反馈原理：在系统中引入反馈；
28.机械系统替代原理：用声学系统替代机械系统。
利用反馈原理形成方案一，如图2所示；利用机械系统替代原理形成方案二。
方案一：应用反馈原理，将红外感应开关和电动书架旋转开关相结合。
方案二：安装声控装置，有声音时就接通（电阻变小），没有声音时就断开（电阻变的很大）；再通过电路和芯片做个延时，就可以使有声音时，电路接通一段时间。
针对入手点二 在电动机的带动作用下，书架可以正常运转，但是当供电设施不可用时，即当没有电源时，书架无法运作怎么办？
提取一对物理矛盾：改善参数为操作方便性，恶化参数也为参座方便性。
运用条件分离―时间分离：
10.预先作用原理：预先对物体施加必要的改变；
11.事先防范原理：采用事先准备好的应急措施，补偿物体相对较低的可靠性。
当有电时，电机带动减速齿轮组进行系统运转；当停电时，利用脚踏板/手摇杆通过连杆带动曲轴转动，从而带动整个系统的运作，最终形成方案三和方案四。
针对入手点三 书架无法准确转到指定位置怎么办？
建立物场模型，如图3所示。
不充分作用：控制力不足，书架没有转到指定位置或转过指定位置。
通过查找得知解决此模型应用第2类增强物场模型中“S 2.1.1 链式物场模型”，间歇性传动装置如图4所示。
针对入手点四 每次书架转的时候，都是两侧书架同时转动，能否做到当书架的哪一侧有人时，哪一侧转动，无人那一侧不转动？
提取一对技术矛盾：改善参数为适用性通用性，恶化参数为系统复杂性。
通过查找矛盾矩阵找到其对应的发明原理为：
15.动态特性原理：如果一个物体整体是静止的，使之移动或可动；
28.机械系统替代原理；
29.气压和液压结构原理；
37.热膨胀原理。
运用动态特性原理形成方案六，如图5所示。
综合以上方案，得到一个全新的旋转式残疾人书架，如图6所示。其工作原理：电机通过减速齿轮组带动链条运动，链条带动大齿轮二转动，小齿轮二再通过另一根链条带动大齿轮一转动，齿轮一带动槽轮运作；这时根据取书者所面对的书架某侧，通过电磁铁将槽轮吸到此面，然后槽轮带动花键轴一或花键轴二转动，从而带动书框一或书框二转动；当所需书夹转动到面前时，取下书夹，再取出其中的书，并放回书夹。当停电时，需通过脚踏板的上下踩动，带动连杆和曲轴运动，由于曲轴上的圆盘通过轴连接在两个书架外框之间，所以圆盘只能转动，从而通过曲轴上的圆盘外侧的外齿轮带动齿轮二转动。
4 设计小结
本书架的优点是针对残疾人的人性化设计点与书架自身属性所需提高的因素，通过机械结构的设计巧妙地融合，不仅仅是单纯地为残疾人的取书方便提供了条件，也满足了书架自身性能的提高。且结构新颖，通过间歇性自锁装置，解决了旋转书架的旋转弊端，通过旋转式取书的新颖结构，实现方便于残疾人的取书模式，更好地优化了残疾人看书取书的过程，服务于残疾人等特殊群体。
参考文献
但现实环境中，管理类大学生毕业论文的实际完成情况却与期望目标之间存在着较大的差异。针对这一问题，目前大多数研究主要从学生的角度，分析了论文质量难以令人满意的成因，并提出了对应的解决策略。而在本文中，基于质量功能展开（QualityFunctionDeployment，QFD）和TRIZ理论，试图从教师的角度，探讨如何通过对毕业论文的有效指导，促进学生对基础理论知识的综合运用，以及多重能力的培养。
1QFD和TRIZ理论
1.1QFD理论
QFD是由日本学者赤尾洋二于1966年首次提出的一种质量管理系统。它是通过多层次演绎分析方法，将顾客需求转化为产品开发设计过程的一系列质量特性，体现了以市场为导向，以顾客需求为依据，在开发初期阶段就对产品实施全方位保证的指导思想，即以“满足顾客需求为宗旨”来改善“质量追求活动”，从而达到理想的质量要求。QFD理论目前已经成功的推广应用到建筑行业、软件产业、服务行业和教育行业。以质量屋为载体，QFD为产品设计提供了一个全生命周期的框架，把产品开发过程中的所有活动连接成一个有机的整体，通过定量与定性相结合的分析，规范的定义出每一阶段活动应该满足的质量特性和标准。基于这一思想，可以将QFD引入到毕业论文的指导过程中，将学生的培养目标类比为顾客需求，将论文写作的各个环节类比为产品的设计、生产过程，以“满足培养目标为宗旨”来改善我们“知识运用和能力培养的追求活动”，从而达到理想的论文质量要求和人才培养要求。
1.2TRIZ理论
TRIZ是由前苏联著名发明家G.S.Altshuller及其同事，通过对全世界约250万件高水平的发明专利的分析研究，归纳总结了各类技术系统发展进化所遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和冲突的科学原理和法则，所提出的一套完整的理论体系，包括突破思维惯性方法、功能资源分析、技术系统进化法则、物-场模型分析、76个标准解、40个发明原理等。TRIZ理论不仅为发明创造提供了一种有效的工具和方法，更重要的是，它将创新提升到了方法论的高度，揭示了系统进化的一般性客观规律。在毕业论文指导过程中，依循TRIZ理论规划出的规律性的思维方式和系统性的工作方法，不仅可以提高论文的创新质量，还可以促进学生科学思维的形成，以及创新能力和实践能力的提升。
1.3QFD和TRIZ的集成运用
QFD能够为毕业论文的指导过程提供一个系统性框架，将定性的培养需求转化为定性与定量相结合的知识运用和能力培养的质量特性，即实现了“需要什么”到“应该做什么”的转化。但是QFD只是建立了需求问题和质量特性之间的必然联系，并没有系统的提供如何解决技术和管理问题的方案，如何用理想化的方法解决具体的问题，缺乏方法论的指导。为了解决上述QFD的缺陷，就需要与其他方法相结合，而TRIZ理论恰好弥补了系统解决方案的问题。它通过规范化处理方式和一整套完整的、科学的、规律性的进化法则，在毕业论文指导的思想层面，实现“应该做什么”到“如何做”的转化。
2基于QFD和TRIZ的毕业论文指导策略
2.1细化论文指导的能力培养目标
粗略的来看，毕业论文各个主要环节中，论文选题是培养学生发现问题的能力，文献综述可以培养学生收集、甄别、筛选、阅读和消化资料的能力，具体的写作过程更是考验学生逻辑思维能力、知识运用能力和语言能力的途径。但实际上，各个环节对能力的培养是一种交叉螺旋递进的多层次关系。同时，管理类大学生的毕业论文主要分为知识综述型、理论研讨型和实证应用型三种形式，对能力的需求和培养具有较大的差异。因此，我们可以根据QFD理论，利用质量屋，准确的识别出不同类型的毕业论文在不同环节应该培养的能力及其期望的程度，建立毕业论文的培养质量规划矩阵。这样，一方面教师在指导过程中能够有明确的能力培养依据；另一方面，学生可以参照培养质量规划矩阵，选择合适的论文方向。
2.2建立论文选题的知识结构体系
针对具体的论文选题，教师要引导学生将以往所学的基础理论知识联系起来，进行系统的研究，寻求创新性的突破。但在实际的论文研究过程中，学生往往选择临渴掘井的方式，当遇到某一具体问题时，才会想到查阅相关的理论资料。这样分散的、孤立的、临时的对论文研究所需的知识进行学习和应用，无法保证论文整体的连贯性，也有碍于理论知识的综合运用。因此，借助QFD“在开发初期阶段就对产品实施全方位保证”的指导思想，在确定选题后，教师应该协助学生设计论文的知识运用规划矩阵，准确的识别出论文研究各个阶段涉及到的理论知识及其运用的深度和广度。围绕论文选题，形成系统的知识结构体系，让学生对这些理论知识预先进行全面的巩固复习。
2.3规范论文研究的系统思维方式
管理类大学生毕业论文的一般结构可以总结为“现状分析—问题归纳—对策建议”，但在实际的论文研究过程中，各部分相互脱节，“通过现状分析不出所归纳的问题，提出的对策建议也无法解决这些问题”的怪相屡见不鲜，其主要原因就在于学生没有形成科学的系统思维方式。因此在指导论文过程中，教师应当让学生依循和掌握TRIZ理论中包含的完备性法则、向超系统升迁法则、向微观系统升迁法则、子系统非一致性进化法则、协调法则等思维方式。显然，掌握了这些规律，学生就可以在论文研究上，确认研究对象所处现状，发现其缺陷和问题，并预测其未来发展趋势，制定其发展战略和规划，提出相应的对策建议，对于规范论文的研究思路,提高论文的质量,具有重要意义。
2.4重构论文质量的评价标准
论文关键词：triz发明原理；高职学生；创新能力；培养
近年来，高职院校在教学方法、教学内容以及教学保障上力求提高学生的创新思维和创新能力，但总体状况还是不能尽如人意，毕业生的创新能力与用人单位的要求还存在一定的差距。对高职院校学生而言，主要存在两点不足：一是创新意识差。高职学生习惯于在教师指导下按部就班地完成学习任务，缺少独立思考和自主学习的过程，创新欲望和创新勇气都很缺乏。二是创新能力弱。造成这种结果的原因有很多，关键有三点：（1）教学模式落后。传统的教学过程只注重知识传授，对学生技能的培养和创新思维的训练远远不够。目前，我院倡导的以工作过程系统化为主的项目化教学法，既强化学生的技能训练水平，又训练学生的自主学习能力及创新能力。但学生的创新思维及创新能力还有很大的提升和发展空间。（2）创新型教学队伍不成熟。教师大部分是从学科体系下培养出来的，在培养学生创新能力方面经验不足。尽管一些硕士、博士具备创新实践的经验，但将创新实践内化为教学实践训练学生的创新思维，还是有一定的难度。具有企业工程背景的教师实践经验丰富，教学能力却不足。（3）对创新教育重视程度不够。院系各级领导及教师对创新教育还仅停留在理念的理解上，还没有真正落实到人才培养方案和相关配套政策和制度中。
培养学生创新能力的有效途径
为了提高学生的创新能力，我们可以从许多途径开展工作。而且，课堂教学创新永远是培养学生创新能力的主要渠道。在教学过程中，教师应多启迪学生，引导学生独立发现问题并解决问题，注重培养创新意识。但是，这种层面上的教育过程，并不能让学生深层次理解创新的技法及创新的规律。triz理论在科技界盛行，为创新教育领域注入了新鲜的活力，提供了有力的工具和系统的方法。
前苏联发明家阿奇舒勒创立了“发明问题解决理论”—— triz（theory of inventive problem solving）理论。此理论是从250万份专利中仔细研究、寻找规律、总结分析而得出。许多技术问题可以利用其他领域或相似问题的原理和方法得到解决，也就是发明创造是有规律可寻和有法可依的。
triz的经典理论体系主要包括有8个技术系统进化法则、最终理想解、39个通用工程参数与矛盾矩阵、40个发明原理、物理矛盾与分离原理、物场模型分析、发明问题的76个标准解、ariz创新问题解决算法、科学与技术效应库等等。其中，8大技术系统进化法则揭示了一项技术或某一产品如何遵循规律在历史中发展和演变的，为技术创新指明了努力方向。最终理想解则通过抛弃客观条件，以理想化定义问题的最终理想解，保证在解决问题的过程中不偏离目标。最终理想解应该是有用功能最大化，有害功能最小化，而不是用传统的折中法去解决问题。40个发明原理则是阿奇舒勒总结专利的精华部分，也是triz理论应用最普遍的部分。发明创造的过程在某种意义上说就是解决矛盾的过程。物理矛盾是指系统中某一参数既要求向正方向运动，又要向反方向发展。如飞机的体积既要大，保证容纳旅客数增加；同时飞机的体积又不希望大，会有成本问题和动力问题等。这就是很简单的物理矛盾。物理矛盾的解决通常采用四大分离原理，即空间分离、时间分离、条件分离、整体与部分分离。39个通用工程参数一般是物理、几何和技术性能的参数。技术矛盾就是由系统中两个因素相互制约和相互促进。阿奇舒勒将工程参数作了横向—纵向排列，横向表示恶化参数，纵向表示改善参数，纵横交错的方格表示建议使用发明原理的序号。其他的理论，不再作逐一分析和解释。理论体系之间密切联系，环环相扣，共同构成了一个完整细致的理论体系，并成为技术人员解决创新问题的重要方法论。
triz理论的核心思想主要包括三个方面：第一，无论是一个简单的产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循客观规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式；第二，各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；第三，技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能。这样的思想指导了许多发明创造的诞生，推动了人类社会的飞速发展和社会的不断进步。
triz理论与高职院校创新型人才培养相结合的实践
笔者认为，triz理论与高等职业教育的结合点主要在“教”和“学”两个方面。
“教”具有双层含义，既是指“教师”，又是指“教学过程”。教师作为施教者，需要培养自身的创新能力，深入学习理解triz理论，掌握创新技法；教学过程是培养学生创新意识和创新能力的第一阵地，直接决定了学生独立思考、创新实践的程度。triz理论在高职院校中怎样成为一个重要课题。目前，一般以专业课渗透triz理念，选修课和社团课系统学习triz方法论。
“学”同样也有两个意思，既指“学生”又指“学习过程”。学生作为受教者，接受各项专业知识、技能的同时，需要发散思维，甚至需要“异想天开”。同时，系统学习triz理论时，更应耐心品味，寻找现实生活中的事例。学习过程不仅仅局限在课堂中，更包括课外学生的“自主学习”及“自主实践”。唯有如此，学生才能既在创新思维上得到训练，又在创新方法上得到提高。
下面以我院的高职创新型人才培养工作为例，谈谈具体的实践经验。
作为一个全新的triz理论体系，教师大都还不是很熟悉。于是，我们着重做了如下工作：（1）营造学习氛围。通过请省内科技创新专家以及校内专家教授做讲座，全员普及triz概念，营造良好的学习氛围。（2）培训骨干教师。暑假安排各专业的骨干教师参加“triz理论培训班”和“创新方法培训班”。最近，又请美国ieg集团的创新顾问对我院triz团队的所有教师集中培训。高密度的培训，使我院的triz授课队伍的水平和能力有了较大的进步和提高。（3）组织课堂教学。2009年9月，首先在几个专业试点开设了选修课的小班教学。2010年3月，选修范围进一步扩大。（4）指导学生实践。个别教师已经开始用triz理论指导学生的毕业论文工作。triz理论必须与实践相结合，只有不断实践，才能实现理论的真正价值。
何为“TRIZ”
TRIZ是什么？它是俄文缩写转换为拉丁文字，其意义为“发明问题解决理论”，也有中国专家给它取了一个中国化的名字叫“萃智”理论。
“举个例子，要让干果、种子的外壳和果实分开不是一件容易的事，但是专家对许多物理现象和发明专利进行研究后发现，通过缓慢加压（大气压）然后瞬间减压，就可以使紧贴在一起的物理性状不同的物质分离开。掌握了这个规律，许多问题就触类旁通了。TRIZ就是这样一门研究发明创造背后的规律、培养创新思维的理论。”创造学专家张武城教授说。
据介绍，TRIZ理论是前苏联学者阿奇舒勒历经50多年，对数以百万计的专利文献加以整理、归纳、提炼和重组，建立起的一整套实用的理论方法体系。
在前苏联，以TRIZ为核心的创新方法学的教育非常普及，TRIZ是理工科本科生和研究生的必修课。
目前美国、韩国、日本和北欧及西欧一些国家，不仅在高校开设TRIZ相关课程，还面向不同年龄青少年开展相关创新教育。
在我国，以TRIZ理论为基础的创新教育刚刚起步。高校开展的TRIZ理论教育培训，都选择了与目前市场上唯一的专业咨询服务机构---亿维讯科技有限公司合作。该公司创新产品业务部总经理林岳，就是中国第一位专门研究TRIZ理论的博士。
创新理论应用成效明显
“TRIZ是解决发明创新问题最有力的理论工具，而CAI（计算机辅助创新）是解决发明创新问题最有力的信息化工具，二者的结合解决了无数的工程难题，也为高校创新教育提供了现实路径。”林岳说。
目前国内已经有北京理工大学、北京化工大学、北京工业大学、天津大学、东北林业大学、西南交通大学等30多所高校与安世亚太公司合作，引人TRIZ和CAI开展创新教育。目前，我国高校中开展的TRIZ理论相关教育，主要有两种形式：一是开设选修课或与高校开设的设计类课程相结合，选修课一般32个学时，学生修完可获得2-3个学分；另一种形式是以TRIZ理论为指导，结合CAI，辅助学生进行毕业设计，或辅助有课题的在校师生进行创新设计。
TRIZ作为一种舶来品，能否与中国教育顺利嫁接？林岳介绍说，前苏联国家的TRIZ教育重在数理分析，而中国高校在开展TRIZ培训时，弱化推理而强调兴趣引导，注重生活案例和工业案例分析。
在开设TRIZ课程或进行毕业设计时，教师要求学生提交具体问题，在学习期间运用TRIZ理论获得解决方案。在此过程中，学生的创新思维被激发，一大批成果脱颖而出。2007年4月，北京联合大学在毕业设计中引入CAI高校解决方案，学生全部顺利完成毕业论文撰写和答辩，其中机械工程及自动化专业学生刘峰完成的“手机电池弹片塑料热熔焊接机设计”目前正在申请专利；天津工业大学2004年下半年开始在创造学课程中开展创新能力拓展培训，20余名大学生在校期间就申请了专利；东北林业大学31名博士、教授在TRIZ师资培训的过程中，申请了两项专利。
与此同时，一大批接受TRIZ培训的学生在全国创新设计大赛中获奖。
创新教育需进一步拓展范围
创新理论教育要想在高校中产生更大影响，尚需进一步拓展范围。在日前举办的一场创新教育论坛上，与会专家认为，TRIZ理论培训的核心是培养学生的创造性思维，它是一种思想武器和“方法论”，不仅仅适合理工科学生，而是具有一定的普适性。据了解，复旦大学正计划将TRIZ理论引入艺术人才的培养领域。
以培养应用型技能人才为宗旨的高职院校，已经意识到加强创新教育的重要性。在一次高职高专院校的会议上，70多所高职院校的领导表示希望引人TRIZ理论培训。将创新理论教育与高职的实践教学紧密结合起来，培养的人才不仅具有较强的动手能力，而且头脑思维灵活，富有创意。
高校教学改革的路径。TRIZ的一个重要成果是认为创新有级别，产品创新由低级向高级的方向发展，高级别解的产生需要更多的知识。产品的级别还与问题的难易程度、知识来源等有密切的关系。五个创新等级分别为：一级是通常的设计问题或对已有系统的简单改进，设计人员自身的经验即可解决；二级通过解决一个技术冲突对已有系统进行少量的改进，采用行业中已有的方法即可完成；三级对已有系统有根本性的改进，要采用本行业以外已有的方法解决；四级采用全新的原理完成已有系统基本功能的新解，解的发现主要是从科学的角度而不是从工程的角度；五级是采用罕见的科学原理导致一种新系统的发明。假如设计人员能按照正确路径，从低级开始，依据自身的知识与经验，向高级方向努力，可从本企业、本行业及其他行业已存在的知识与经验中获得大量的解，有意识地去发现这些解，将节省大量时间，降低产品开发成本。河南省高校现有的大量教学改革成果有较大的重复性、模仿性，类似于第一级发明。在长期的学习和改进之后，河南省高校应该把教学改革引向深入，真正实现高等教育的创新教改成果。在发明的第二级、第三级上做文章，进行教学结构的改革。所谓教学结构，是指在一定的教育思想、教学理论、学习理论指导下的在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。它将直接反映出教师按照什么样的教育思想、理论来组织自己的教学活动进程，所以是教育思想、教学理论、学习理论的集中体现。可见，教学结构的改革是更深层次的改革，教学结构改革的意义对河南省高等教育的发展更加深远。
二、基于TRIZ理论的河南省高校教学改革实施探索
创新能力是国家参与国际竞争的需要，是国家富强壮大的超级马达。河南省高等教育必须把增强民族的创新能力摆在当前高等教育的首要地位，以面对世界科技飞速发展所带来的挑战。教育在培育创新精神和培养创造型人才方面肩负着特殊的使命，河南省高校的教育必须认真改革，培养出来的学生才更具创新思维、创新能力，才会不辜负父母及学校的期望。下面以《管理信息系统》课程为例，介绍基于TRIZ的河南省高校教学改革实施方式。其中要求，在管理信息系统课程的教学中，引进并渗透TRIZ理论，鼓励学生创新，并且在课程设计和实验教学中进行改革。通过改革逐渐建立学生的创新理念，并通过创新设计树立开拓创新的信心和“终身创新”的理念。
1.优化教学内容，构建具有培养创新能力的教学体系。往年的《管理信息系统》教学体系注重课程的理论知识教学，较难培养学生的创新意识、科学思维方式和创新习惯，当前增加TRIZ理论，有目的性地培养学生的创新意识。例如，当老师在讲解管理系统的设计及其在生活中的应用的过程中，可以将一些TRIZ理论的相关知识穿去，再列举一些TRIZ中与其专业有关的创新例子，使TRIZ理论在课堂、课后都能被学生广泛思考、讨论与利用，学生甚至能够得到启发，在原有基础上从不同角度进行思考与创新。
2.基于TRIZ理论构建培养创新能力的实验教学体系。学生的创新思维与创新能力需要在《管理信息系统》实验教学体系中得到极大的提高。因此，第一步，我们需要加强综合性和设计性实验的开设，这些实验要求学生在原有课本知识的基础上有自己创新性的思维，提出具体的、创新性的实验步骤。第二步，让学生积极动手，引导学生并在《管理信息系统》实验的教学体系中直接应用TRIZ发明原理。
3.基于TRIZ理论构建培养创新能力的课程设计教学模式。学生在教师给定的课程设计题目的基础上，必须增加自主研究模式，简单来说即为“学生发现问题—确定题目—搜集资料并制订研究计划—分析资料并实施研究计划—撰写研究报告”等一系列步骤。学生独立从事和完成某项课题的整个研究过程即自主研究，包括：提出问题，确定研究课题，开展研究（TRIZ理论的应用），最后提交研究成果（论文或原型）。总的来说，学生提出问题的自由性很大，因此，他们可以最大限度地施展他们具有个性特点的才智。自始至终，指导教师好像在扮演着一个“局外人”的角色，在欣赏着自己学生的成长。在这一过程中，他们不会像主角一样参与其中，更不会像导演一样把自己的观点强加给学生。他们只是担任友情出演，寻找必要时机并给予一定的技术指导。因此，学生在这一模式下的引领下，实施空间最大、运用范围最广。
4.构建第二课堂，培养学生的创新能力。教师与学生可以利用专业优势，构建第二课堂，学生可以参与教师的课题研究，同时老师也可指导学生参加各类竞赛活动。大学生参与到教师的课题研究中，可从崭新的视角为课题组提出创新观点，更重要的是学生在参与协助科研项目的过程中接触学术发展的尖端知识，增加他们对学术的探索欲以及提高了他们思考问题的深度。学生在第二课堂中被教师成熟的科研思想所熏陶，处于严肃缜密的科研氛围之中，自己的想法更好更快地转化为实践，学生应用TRIZ理论提出问题和解决问题的能力变得更加强大，学生由此获得了宝贵经验和成长体验，这是在传统式的教学中永远获取不到的。第二课堂活动，使学生的课外生活更加丰富，实际创新能力得到最大限度提升。
三、结论
