【正文】 訓(xùn)。 參加人員 :指定必須參加培訓(xùn)的人員，主要是項目組成員。在考慮階段性日標(biāo)時要考慮到我國軟件開發(fā)組織的狀況，確定各項工作的優(yōu)先級。調(diào)研報告的 23 主要內(nèi)容如下 : 目前的關(guān)鍵過程及與 標(biāo)準(zhǔn) 的差距 ： 對目前組織的關(guān)鍵過程進行總體描述，對 相應(yīng)關(guān)鍵過程的差距進行總體描述。 培訓(xùn) 準(zhǔn)備 由項目培訓(xùn)組制訂相 應(yīng)的培訓(xùn)計劃完成培訓(xùn)準(zhǔn)備工作，并負(fù)責(zé)完成培訓(xùn)。同時該組負(fù)責(zé)和外部的咨詢顧問協(xié)調(diào)解決實施過程中的問題。功能資源：系統(tǒng)執(zhí)行附加功能的可能性。例如汽車發(fā)動機既驅(qū)動后輪或前輪，又驅(qū)動液壓泵，使液壓系統(tǒng)工作。如物質(zhì)、場（能量）、空間和時間資源都是可被多數(shù)系統(tǒng)直接應(yīng)用的資源。在大多數(shù)產(chǎn)品系統(tǒng)中都存在充 裕的可用資源，有些資源通常被認(rèn)為是無用的或者產(chǎn)生有害的結(jié)果，而實際上可以通過適當(dāng)轉(zhuǎn)化加以利用，例如， Interaction， 余立鋒 2021年度 IF材料設(shè)計概念獎獲獎作品中，就是利用了一個懸掛系統(tǒng)將汽車與地面之間的震動產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能供給汽車上的電器，從而減少了汽車燃料的使用。 圍繞問題情景的設(shè)問 通常情況下，清晰的問題模式存在于對產(chǎn)品的改良設(shè)計之中。原技術(shù)系統(tǒng)中的“物 — 場”分類就是這種分類方式。一種表述是：“如果轉(zhuǎn)折點左移，結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn)，但喪失原有造型特征”。上述案例的問題模式是：給定造型特征和結(jié)構(gòu)特征。一般在問題解決過程中，按照理 想化的實施步驟，首先通過對資源和問題情境的分析，明確問題實質(zhì)后，可以選擇相應(yīng)的提高理想化程度的途徑完成問題的求解。當(dāng)然這需要有嚴(yán)格的管理，考慮到了這一點； (2)助手制度。這降低了人們的隨意性，會 引起項目成員的逆反心理。 軟件開發(fā)效率問題 在軟件工程化工作的初期，通常會遇到“開發(fā)效率沒有提高反而降低，開發(fā)成本沒有降低反而提高”的問題。 職能部門型 為克服項目型組織形式的弱點，對于一些服務(wù)對象專業(yè)化程度比較高的軟件組織來說，多采用職能部門型，如實現(xiàn)組、文檔管理組、測試組、質(zhì)量保證組等。 2建立 獨 立的一套組織結(jié)構(gòu)，如需求分析組、設(shè)計組、測試組、實現(xiàn)組、文檔處 理組、配置管理組等。 程序清單 : 目前指利用相應(yīng)的實現(xiàn)工具，所編寫的可被編譯運行的程序。 設(shè)計文檔 : 設(shè)計文檔與采用的工程技術(shù)、體系結(jié)構(gòu)模型 (如 CIS模型、 BIS模型、分層模型等 )和實現(xiàn)技術(shù)有很大關(guān)系，具體的文檔格式有比較大的差異。 (1) 軟件系統(tǒng)的表示方法 軟件不像實物產(chǎn)品，它是一種復(fù)雜的邏輯產(chǎn)品。 理論聯(lián)系實際原則 系列標(biāo)準(zhǔn)僅僅反映了未來軟件開發(fā)組織的過程，但如何達到這種需求并沒有說明，我們必須充分認(rèn)識系列標(biāo)準(zhǔn)，仔細分析軟件開發(fā)組織目前的狀況包括存在的問題，找出相應(yīng)的解決辦法，制訂合理的總體方案，達到軟件工程化的目的。在采用 SW一 CMM模型作為組織軟件工程化水平的評價標(biāo)準(zhǔn)時，建議組織把二級和三級放在一起進行總體規(guī)劃，但在實施時以二級作為實施重點。因此在我們這個沒有經(jīng)歷過這樣變革過程的國家來說，研究這種變革過程就更顯得重要和有意義了。如果滿足要求，則進行后序的設(shè)計工作，反之，要對問題進行再分析，然后再進行后續(xù)步驟。到目前為止，人類以總結(jié)出大量的物理，化學(xué)和幾何效應(yīng)，每一個效應(yīng)都可能是一大批問題的解決方案。 76 個標(biāo)準(zhǔn)解為我們提供了求解物場模型解的思路，在分析一個問題時得到該問題的物場模型，從而可以很快的找到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)解。這些原理，都是通用發(fā)明創(chuàng)造原理，即對于指導(dǎo)不同領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新都有重要的參考價值。設(shè)計中的重要突破、成本或復(fù)雜程度的顯著降低往往是功能分析及裁剪的結(jié)果。比較實際解決進程與理論解決進程，比較所得答案與表中給定的答案，如果有偏離，記錄下來。選出易于改變的要素，寫出理想的標(biāo)準(zhǔn)表述。 TRIZ 中沖突的消除有強大的效應(yīng)知識庫的支持。 S 2S 1F 圖 22 物質(zhì) — 場模型 通常構(gòu)造模型有以下四步 : 1 識別元件 ； 2 構(gòu)建模型 ； 3 從 76個標(biāo)準(zhǔn)解中選擇一個恰當(dāng)?shù)慕?； 4 進一步發(fā)展這個解，以支持獲得的解決方案。 如圖 23所示。在參數(shù) 2 和參數(shù) 4 的交叉處得出的解決原理為10， 1， 29， 35。當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)的一個重要轉(zhuǎn)變是，當(dāng)工程師解決問題的時候，需要考慮的事物或因素的數(shù)量很明顯的增加了，如兼容性、安全性等因素。實踐證明這些原理對于指導(dǎo)設(shè)計人員的發(fā)明創(chuàng)造具有重要的作用。物理沖突是 TRIZ需要研究解決的關(guān)鍵問題之一。模式和路線可以描述系統(tǒng)在進化空間的生命曲線，據(jù)此，如果當(dāng)前系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)己經(jīng)給定，就可以可靠地計算或預(yù)測出系統(tǒng)進一步的結(jié)構(gòu)。在解決技術(shù)問題時，如果不明確應(yīng)該使用哪些科學(xué)原理法則，則很難找到問題的解決對策。計算機 起到支持作用，而不能完全代替設(shè)計者，需要為處理這些隨機問題的設(shè)計者們提供方法與工具。以后數(shù)十年中， Altshuller 窮其畢生的精力致力于 TRIZ 理論的研究和完善。本文研究的思路就在于抓住上述線索，在現(xiàn)有國內(nèi)外對 TRIZ 應(yīng)用研究內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合 軟件設(shè)計 創(chuàng)新過程的特點，去探討并總結(jié)給予 TRIZ 理論的 軟件設(shè)計 的創(chuàng)新思維模型，資源的分析與利用、創(chuàng)新問題的情景描述，理想化設(shè)計的途徑等，最后再利用具體 的產(chǎn)品設(shè)計案例操作對總結(jié)的理論進行驗證與評估。中國加入 WTO后，中國企業(yè)要參與國際市場的競爭，需要裝備與國際企業(yè)同步的理論武 器，相比國外，中國對 TRIZ 僅限于學(xué)術(shù)討論和理論研究，實際應(yīng)用方面也存在很大差距。 軟件設(shè)計 是一門交叉性學(xué)科，不單涉及技術(shù)領(lǐng)域，還涉及藝術(shù)等非技術(shù)領(lǐng)域。例如面向汽車開發(fā)領(lǐng)域，開發(fā)出有利于提高我國汽車產(chǎn)品 自主創(chuàng)新能力的軟件系統(tǒng)。南 昌工程學(xué)院的余偉偉等，南昌大學(xué)的吳國榮，陜西科技大學(xué)的任工昌都介紹了TRIZ在概念設(shè)計中的應(yīng)用，并提出了概念設(shè)計方案 :北京理工大學(xué)的劉龍、何永喜分析了如何使用 TRIZ 創(chuàng)造性的解決工程問題 ； 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的顧林，山東建筑大學(xué)的韓立芳、張明勤等，山東大學(xué)的高常青等，昆明理工大學(xué)的王建峰及北京科技大學(xué)的石貴龍分別介紹了TRIZ 在技術(shù)預(yù)測、教學(xué)工具創(chuàng)新設(shè)計、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計、農(nóng)業(yè)機械裝備創(chuàng)新設(shè)計、質(zhì)量機能展開中的應(yīng)用，華北電力大學(xué)的戴慶輝等概括了實際的概念設(shè)計中如何把握物一場的側(cè)重點。人們?nèi)绻莆樟诉@些規(guī)律，就可以能動地進行產(chǎn)品設(shè)計并能預(yù)測產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 TRIZ 是俄文“發(fā)明問題解決理論”的詞頭縮寫，其英文全稱為 Theory of Inventive Problem Solving。 TRIZ 的第一篇論文在 1991 年才于美國發(fā)表，限于語言障礙，有關(guān) TRIZ 的書籍并不多 ； 1998 年 11 月在美國召開了第一次的 TRIZ 國際會議，日本在 1997 年底也開始了有關(guān) TRIZ 入門的日文版圖書 ， 而國內(nèi)則在近幾年來 ， 也開始重視 TRIZ 理論的研究 。 不僅是設(shè)計師 ， 一般學(xué)生在概念生成過階段 ， 若能有好的設(shè)計方法輔助思考 ， 亦可提升設(shè)計水準(zhǔn) ，并提高設(shè)計概念的產(chǎn)量 。希望籍由該方法 的應(yīng)用，可以提供給軟件設(shè)計師與軟件設(shè)計學(xué)生又一個提升設(shè)計水平和解決設(shè)計問題的途徑，使得設(shè)計師或者學(xué)生，在設(shè)計概念的尋求過程階段，可以更快速、更輕松的得到更具創(chuàng)造性的產(chǎn)品。本文研究的重點是把 TRIZ 應(yīng)用于軟件設(shè)計的轉(zhuǎn)換機制，即一種適合軟件設(shè)計的 TRIZ應(yīng)用方法。 因此 ， 未來是否能夠在短時間之內(nèi)準(zhǔn)確解決設(shè)計問題 ， 產(chǎn)生更多更新 、 更有創(chuàng)意的概念 ， 對于 軟件設(shè)計 師而言 ， 將會是很重要的一環(huán) 。 過去在冷戰(zhàn)時代 ， 蘇聯(lián)對于許多科技知識與技術(shù)都相當(dāng)保密，直到蘇聯(lián)解體之后， TRIZ 才開始廣為人知 。 希望籍由該方法的應(yīng)用，可以提供給 軟件設(shè)計 師與 軟件設(shè)計 學(xué)生又一個提升設(shè)計水平和解決設(shè)計問題的途徑，使得設(shè)計師或者學(xué)生，在設(shè)計概念的尋求過程階段，可以更快速、更輕松的得到更具創(chuàng)造性的產(chǎn)品 。它認(rèn)為任何領(lǐng)域的產(chǎn)品改進、技術(shù)的變革、創(chuàng)新和生物系統(tǒng)一樣，都存在產(chǎn)生、生長、成熟、衰老、滅亡的過程，是有規(guī)律可遵循的。鄭州大學(xué)的聶惠娟，袁峰總結(jié)了其應(yīng)用中存在的難點及不足，提出了智力激勵法與 TRIZ 相結(jié)合的創(chuàng)新問題解決模式，并探討了檢核表法與 TRIZ發(fā)明原理的關(guān)系，以利于激發(fā)創(chuàng)造性思維，提高問題解決效率 ； 青島大學(xué)的胡艷營等介紹了發(fā)明原理與矛盾矩陣的應(yīng)用 ； 山東大學(xué)的高常青以 TRIZ通用解為約束，以各種創(chuàng)新方法為基礎(chǔ)，建立了可控性思維流程，提供了 TRIZ 通用解 ， 求特殊解的系統(tǒng)的思維方法 。 (3) TRIZ理論的進一步軟件化，并且開發(fā)出有針對性的、適合特殊領(lǐng)域、滿足特殊用途的系列化軟件系統(tǒng)。 研究方法和實踐意義 TRIZ 目前被廣泛運用于工程技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新設(shè)計，在其他非技術(shù)領(lǐng)域，近年來也發(fā)展出各種應(yīng)用版本，這些研究實踐從一定層面 證明了其在非技術(shù)領(lǐng)域的有效性?？梢灶A(yù)見， TRIZ 理論的逐步推廣及應(yīng)用將是中國企業(yè)設(shè)計創(chuàng)新的必經(jīng)之路和重要途徑。通過對 TRIZ理論中理想化思想的研究，可以有效地支持產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新。人們?nèi)绻?掌握了這些規(guī)律，就能能動地進行產(chǎn)品設(shè)計并能預(yù)側(cè)產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢。 TRIZ理論本身是基于將系統(tǒng)分解為子系統(tǒng)，區(qū)分有益及有害功能的實踐，這些分解取決于問題及環(huán) 境 軟件設(shè)計方法 ，其本身就有隨機性。 因此技術(shù)系統(tǒng)的進化遵循客觀的法則群，人們可以應(yīng)用這些進化法則預(yù)測產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢，把握新產(chǎn)品開發(fā)方向。這里有八種進化模式，每一種進化模式都包含有子模式或子路線。 1 物理矛盾 : 是為了實現(xiàn)某種功能，一個子系統(tǒng)或元件應(yīng)具有的一種特性，但同時出現(xiàn)了與該特性相反的特性。在對全世界專利進行分析研究的基礎(chǔ)上， Altshuller 等提出了 40 條發(fā)明原理。假如所有可能的解都不滿足要求，對沖突重新定義并求解 3 48個特征參數(shù)： TRIZ 理論提出用通用工程參數(shù)描述沖突。 應(yīng)用過程為 :首先從第一列中選取希望改善的特征參數(shù)序號，再從第一行中選取隨之惡化的特征參數(shù)序號，兩序號在對應(yīng)行與列的交叉處確定一確定矩陣元素，該元素所給出的數(shù)字為推薦采用的解決原理序號，如選擇參數(shù) 2靜止物體的質(zhì)量作為改善的技術(shù)參數(shù)，選擇參數(shù) 4 靜止物體的長度作為惡化 的技術(shù)參數(shù)。如原始矩陣1號參數(shù)和 2號參數(shù)交叉處沒有推薦原理，而新矩陣添加了推薦原理 。產(chǎn)品是功能的一種實現(xiàn)，因此，可用物質(zhì)一場分析產(chǎn)品的功能，其模型如圖 22所示。該過程是靠 ARIZ算法實現(xiàn)的。 3 分析問題模式。 7 分析解決進程。 功能裁剪 （ trimming） ，就是在保留系統(tǒng)有用功能的基礎(chǔ)上，進行功能的重新分配，去掉多余的組件和功能，以簡化系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。 40 條發(fā)明原理如表 24 所示 。這些標(biāo)準(zhǔn)解會建議采用哪一種系統(tǒng)變換來消除存在的問題。工程中的問題都是以物理和化學(xué)現(xiàn)象為基礎(chǔ)的，而所有各種解在進一步實現(xiàn)的過程中，總是要以某種形式利用物理和化學(xué)事件的，物理和化學(xué)事件依靠物理和化學(xué)效應(yīng)的存在，并通過確 定幾何和物質(zhì)特征標(biāo)志而發(fā)生于作用關(guān)系之中，這一需求關(guān)系促使需求功能得以實現(xiàn)。之后是評價，來確定該原理解是否滿足要求，能不能解決問題。對于軟件產(chǎn)業(yè)依然如此。 (2)總體規(guī)劃將保證組織能夠持續(xù)的正確的投資 資 源完成正確的工作，不至于造成重復(fù)建設(shè)和浪費。要在組織內(nèi)部開展全方位、多層次的培訓(xùn)，尤其要重視崗位培訓(xùn)。軟件系統(tǒng)表示主要需解決兩個問題 : 軟件系統(tǒng)的表示方法 ； 軟件表示的完備性、統(tǒng)一性、清晰性 。該模板的主要內(nèi)容包括總體概述、對象模型、標(biāo)準(zhǔn)流程圖、系統(tǒng)接口、軟件性能等部分內(nèi)容。采用 4GL開發(fā)工具進行界面詳細設(shè)計，反映可視化組件和非可視化組件的裝配關(guān)系、相應(yīng)可視化組件的事件處理程序和界面功能的處理流程。 項目型 整個組織建立以項目 為 ： l，新的組織架構(gòu)，建立 一個項 。而對于小的軟件開發(fā)組織來說，則往往采用項目職能部門型來解決這些問題。有關(guān)輔助工具的詳細內(nèi)容見第三部分。規(guī)范化的管理要求組織由人治轉(zhuǎn)變?yōu)榉ㄖ?，要求項目中成員的行為遵循項目的要求和相應(yīng)的規(guī)章制度。軟件重用不僅體現(xiàn)在程序代碼的重用上，還包含軟件需求、設(shè)計思路、項目計 劃等各種工作產(chǎn)品的重用。 TRIZ 通過對案例的研究，總結(jié)出提高理想化程度的途徑，為產(chǎn)品實施理想化設(shè)計過程提供了方法依據(jù)。問題模式能言簡意賅、準(zhǔn)確無誤地反映問題的本質(zhì)：技術(shù)矛盾和要素（原系統(tǒng)中的各部分）以及它們之間的矛盾造成的技術(shù)矛盾。以兩種表述為例。而問題模式則比較容易，而且分類準(zhǔn)確。根據(jù)各階段的特點，我們可 21 以得到一個基于 TRIZ理論的發(fā)明創(chuàng)造情景分析與描述過程模型，如圖 41 圖 41 過程描述模型 模型展現(xiàn)從問題到問題模式的途徑和內(nèi)容，直觀表現(xiàn)了問題向本質(zhì)的趨近。任何未達到理想狀態(tài)的產(chǎn)品系統(tǒng)都應(yīng)該具有改善產(chǎn)品系統(tǒng)的可用資源，問題是怎樣找出這些可用資源？產(chǎn)品系統(tǒng)或其使用環(huán)境中的資源能否通過轉(zhuǎn)變而形成空間、時間或是一項功能？能否改變一種資源來消除不利的功能或產(chǎn)品組件？假如有用資源已存在，就不用再通過額外手段得到它們，這樣，問題就能夠在沒有任何花費的情況下被解決，使產(chǎn)品更加接近理想狀態(tài)。直接應(yīng)用資源是指在當(dāng)前存在狀態(tài)下可被應(yīng)用的資源。 場（能量）資源：任何系統(tǒng)或是系統(tǒng)環(huán)境中未被完全利用的場（能量）資源。例如雙向打印機。項目實施完畢后該組應(yīng)作為組織的一個部門繼續(xù)存在，并負(fù)責(zé)軟件工程化的改進工作。本文假設(shè)組織選擇模型作為評價標(biāo)準(zhǔn)。 問題調(diào)研 根據(jù)對模型的理解，初步分析目前組織存在的問題及差距，形成調(diào)研報告。 現(xiàn)狀調(diào)研 根據(jù)初步調(diào)研報告對組織進行詳細的