【正文】 效果庫是TRIZ知識庫的主要組成部分。1965～1970年，阿奇舒勒與同事開始以“從技術(shù)目標(biāo)到實現(xiàn)方法”方式組織效果庫，這樣，發(fā)明者可以首先根據(jù)物質(zhì)場模型決定需要實現(xiàn)的基本功能，然后能夠很容易地選擇所需要的實現(xiàn)方法。所謂效果是指兩個或多個參數(shù)間在一定條件下的相互作用并產(chǎn)生輸出。很多情況下，綜合應(yīng)用多個標(biāo)準(zhǔn)解法，對問題的解決徹底程度具有積極意義。（4）當(dāng)你獲得了對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)解法和解決方案，檢驗?zāi)Ｐ停聪到y(tǒng)）是否可以應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法第5級中的17個標(biāo)準(zhǔn)解法來進行簡化。（3）如果問題是對某件東西有測量或探測的需求，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法第4級中的17個標(biāo)準(zhǔn)解法。（2）如果面臨的問題是要求對系統(tǒng)進行改進,則建立現(xiàn)有系統(tǒng)或情況的物－場模型。首先要確定所面臨的問題是屬于哪類問題，是要求對系統(tǒng)進行改進，還是要求對某件物體有測量或探測的需求。一般應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法可以遵循下列4個步驟：使系統(tǒng)變得更復(fù)雜，因為往往要引入新的物質(zhì)或場；第五類解是簡化系統(tǒng)的方法，以保證系統(tǒng)理想化。（72）自控制傳遞。（71）利用元件或物質(zhì)間的作用使其更有效。（70）狀態(tài)傳遞4：傳遞到雙態(tài)。（69）狀態(tài)傳遞3：利用轉(zhuǎn)換中的伴隨現(xiàn)象。（68）狀態(tài)傳遞2：雙態(tài)。（67）狀態(tài)傳遞1：替代狀態(tài)。（66）使用屬于場資源的物質(zhì)。（65）利用環(huán)境中已存在的場。（64）使用一種場來產(chǎn)生另一種場。（63）假如環(huán)境不允許大量使用某種材料，則使用對環(huán)境無影響的東西。（62）附加物用完后自動消除。 （60）間接方法：①使用無成本資源，如：空氣、真空、氣泡、泡沫、縫隙等；②利用場代替物質(zhì)；③用外部附加物代替內(nèi)部附加物；④利用少量但非常活化的附加物；⑤將附加物集中到特定位置上；⑥暫時引入附加物；⑦假如原系統(tǒng)中不允許附加物，可在其復(fù)制品中增加附加物，這包括仿真器的使用；⑧引入化合物，當(dāng)它們起反應(yīng)時產(chǎn)生所需要的化合物，而直接引入這些化合物是有害的；⑨通過對環(huán)境或物體本身的分解獲得所需的附加物。第五類標(biāo)準(zhǔn)解：簡化改進系統(tǒng)。（59）代替直接測量，可測量時間或空間的一階或二階導(dǎo)數(shù)。（58）若單系統(tǒng)精度不夠，可用雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)。（57）測量與磁性有關(guān)現(xiàn)象，如居里點、磁滯等。（56）假如系統(tǒng)中不允許增加鐵磁物質(zhì)，則將其加到環(huán)境中。（55）假如（54）不可能建立一個復(fù)合系統(tǒng)，則添加鐵磁粒子到系統(tǒng)中去。（54）增加磁場粒子或改變一種物質(zhì)成為鐵磁粒子以便測量，測量所導(dǎo)致的磁場變化即可。（53）增加或利用鐵磁物質(zhì)或磁場以便測量。（52）假如實現(xiàn)（51）不可能，則測量與已知特性相聯(lián)系的物體的固有頻率。（51）假如系統(tǒng)不能直接或通過場測量，則測量系統(tǒng)或要素激發(fā)的固有頻率來確定系統(tǒng)變化。例如：利用系統(tǒng)中出現(xiàn)的已知科學(xué)效應(yīng)，通過觀察效應(yīng)的變化，決定系統(tǒng)的狀態(tài)。（46）假如一個不完整物場系統(tǒng)不能被檢測，則增加單一或兩個物場系統(tǒng)，且一個場作為輸出。（45）如（43）及（44）不可能，則利用兩個檢測量代替一個連續(xù)測量。（44）若（43）不可能，則測量一復(fù)制品或肖像。（43）替代系統(tǒng)中的檢測與測量，使之不再需要。第四類標(biāo)準(zhǔn)解：檢測系統(tǒng)。（42）系統(tǒng)傳遞4：傳遞到微觀水平來控制。（41）系統(tǒng)傳遞3：利用整體與部分之間的相反特性。（40）雙系統(tǒng)及多系統(tǒng)的簡化。（39）系統(tǒng)傳遞2：在系統(tǒng)之間增加新的功能。（38）改進雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)中的連接。對于宏觀系統(tǒng)，采用機械振動增加鐵磁粒子的運動。由重力場變?yōu)闄C械場或由機械場變?yōu)殡姶艌?。?4）串聯(lián)的物場模型：將S2及F1施加到S3；再將S3及F2施加到S1。第二類標(biāo)準(zhǔn)解：改變系統(tǒng)。將該要素加熱到居里點以上，磁性將不存在，或者引入相反的磁場消除原磁場。通過改變S1或S2來消除有害效應(yīng)。（7）一個系統(tǒng)的場強度不夠，增加場強度又會損壞系統(tǒng)，可將強度足夠大的一個場施加到另一元件上，把該元件再連接到原系統(tǒng)上。（6）微小量的精確控制是困難的，可以通過增加一個附加物，并在之后除去來控制微小量。（5）假定系統(tǒng)不能改變，但可以改變系統(tǒng)以外的環(huán)境，則改變之。（4）假定系統(tǒng)不能改變，但可用環(huán)境資源作為內(nèi)部或外部添加物，是可接受的，則加之。（3）假如系統(tǒng)不能改變，但用永久的或臨時的外部添加物來改變S1或S2 是可以接受的，則加之。（2）假如系統(tǒng)不能改變，但可接受永久的或臨時的添加物，可以在S1或S2內(nèi)部添加來實現(xiàn)。（1）假如只有S1，應(yīng)增加S2及場F，以完善系統(tǒng)3要素，并使其有效。第一類標(biāo)準(zhǔn)解：不改變或僅少量改變系統(tǒng)。發(fā)明者首先要根據(jù)物質(zhì)場模型識別問題的類型，然后選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方法解。在物場模型分析的應(yīng)用過程中，由于所面臨的問題復(fù)雜又包含廣泛，物場模型的確立、使用有相當(dāng)?shù)睦щy，所以TRIZ理論為物場模型提供了成模式的解法，稱為標(biāo)準(zhǔn)解法，共76個，標(biāo)準(zhǔn)解法通常用來解決概念設(shè)計的開發(fā)問題。 物理矛盾的11種分離方法： 對于物理矛盾的解決，TRIZ提供了4個分離原則：空間分離，時間分離，條件分離，整體與部分分離。為了解決矛盾矩陣中每個參數(shù)對應(yīng)構(gòu)成的矛盾，TRIZ提供了40個解決這些矛盾的創(chuàng)新原則，如分類、抽取、聯(lián)合等。 阿奇舒勒工作的結(jié)果是每個科學(xué)家不必研究所有的專利來尋找解決問題的方法。 40個創(chuàng)新原則作為一種規(guī)則，經(jīng)過分析原理的應(yīng)用后如問題仍然沒有理想的解，則認為初始問題定義有誤，需調(diào)整初始問題模型，或者對問題進行重新定義。因此，下一步需要定義系統(tǒng)內(nèi)的物理矛盾并消除矛盾。 簡單地說，ARIZ首先就是將系統(tǒng)中存在的問題最小化，原則是在系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)其必要功能的前提下，盡可能不改變或少改變系統(tǒng)；其次是定義系統(tǒng)的技術(shù)矛盾，并為矛盾建立“問題模型”；然后分析該問題模型，定義問題所包含的時間和空間，利用物－場分析法分析系統(tǒng)中所包含的資源；接下來，定義系統(tǒng)的最終理想解。如果方案庫里已有的數(shù)據(jù)能夠用于該問題則有標(biāo)準(zhǔn)解；如果已有的數(shù)據(jù)不能解決該問題則無標(biāo)準(zhǔn)解，需等待科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展。ARIZ中，創(chuàng)新問題求解的過程是對問題不斷地描述，不斷地標(biāo)準(zhǔn)化的過程。該算法尤其強調(diào)問題矛盾與理想解的標(biāo)準(zhǔn)化，一方面技術(shù)系統(tǒng)向理想解的方向進化，另一方面如果一個技術(shù)問題存在矛盾需要克服，該問題就變成一個創(chuàng)新問題。該算法主要針對問題情境復(fù)雜、矛盾及其相關(guān)部件不明確的技術(shù)系統(tǒng)。 按照TRIZ對發(fā)明問題的五級分類，一般較為簡單的一到三級發(fā)明問題運用創(chuàng)新原理或者發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解法就可以解決，而那些復(fù)雜的非標(biāo)準(zhǔn)發(fā)明問題，如四、五級的問題，往往需要應(yīng)用發(fā)明問題解決算法——ARIZ做系統(tǒng)的分析和求解。七ARIZ——發(fā)明問題解決算法 第一種模型是我們追求的目標(biāo)，重點需要關(guān)注剩下的3種非正常模型，針對這3種模型，TRIZ理這樣機車浮于鋼軌之上，可以最大限度地使用能量提高速度。機車和鋼軌構(gòu)成了一個系統(tǒng)，速度和能量的損失是發(fā)明中的問題，我們需要一個功能來解決問題，機車和鋼軌是2個物，所以我們需要一個場來構(gòu)成物－場模型。例：自從蒸汽機車發(fā)明之后，人們越來越追求其速度的提升。S1，S2可以是材料、工具、零件、人、環(huán)境等；F可以是機械場（Me）、熱場（Th）、化學(xué)場（Ch）、電場（E）、磁場（M）、重力場（G）等。在功能的3個基本元素中S1，S2是具體的，即是“物”（一般用S1表示原料，用S2表示工具）；F是抽象的，即是“場”。（3）將3個相互作用的基本元素有機組合將形成一個功能。（1）所有的功能都可以最終分解為3個基本元素（S1，S2，F(xiàn)）；我們可以定義一個函數(shù)：y＝F（x1 ，x2 ，x3 ，…，xn）其中y表示輸出，x1 ，x2 ，x3 ，…，xn 表示輸入，函數(shù)F表示功能。所謂功能，是指系統(tǒng)的輸出與系統(tǒng)的輸入之間的正常的、期望存在的關(guān)系。技術(shù)系統(tǒng)中最小的單元由兩個元素以及兩個元素間傳遞的能量組成，以執(zhí)行一個功能。物－場模型是TRIZ理論中重要的問題描述和分析工具，用以建立與已經(jīng)存在的系統(tǒng)或新技術(shù)系統(tǒng)問題相聯(lián)系的功能模型。物場分析解決技術(shù)矛盾需要通過矛盾矩陣來找到相符合的發(fā)明原理，再根據(jù)原理進行發(fā)明創(chuàng)造。（15）如果所查找到的發(fā)明原理都不適用于具體的問題，需要重新定義工程參數(shù)和矛盾，再次應(yīng)用和查找矛盾矩陣。（13）按照發(fā)明原理的名稱，查找發(fā)明原理的序號。（11）查找阿奇舒勒矛盾矩陣表，得到所推薦的發(fā)明原理的序號。（10）對矛盾進行反向描述。（9）對工程參數(shù)的矛盾進行描述。（8）將以上2步所確定的參數(shù)，對應(yīng)附表所列的39個通用工程參數(shù)進行重新描述。因為，提升欲改善的特性的同時，必然會帶來其他一個或者多個特性的惡化，對應(yīng)篩選并確定這些惡化的特性。（6）確定技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)改善的特性。（5）定位問題所在的系統(tǒng)和子系統(tǒng)，對問題進行準(zhǔn)確的描述。劃分系統(tǒng)的級別，列出超系統(tǒng)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)各基本的零部件，各種輔助功能。（2）確定技術(shù)系統(tǒng)的主要功能。當(dāng)然這也只是建議，具體應(yīng)用時可以增加或者跳躍?！埃狈礁癖硎緵]有找到合適的發(fā)明原理來解決問題，當(dāng)然只是表示研究的局限，并不代表不能夠應(yīng)用發(fā)明原理（矩陣圖見附錄）。 1 263個方格內(nèi)有數(shù)字。在阿奇舒勒的矛盾矩陣中，將39個通用工程參數(shù)橫向、縱向順次排列，橫向代表惡化的參數(shù)，縱向代表改善的參數(shù)，在工程參數(shù)縱橫交叉的方格內(nèi)的數(shù)字代表建議使用的40個發(fā)明原理的序號。這些分析工具使TRIZ理論能夠在實際中廣泛應(yīng)用。（8）向增加自動化減少人工介入演變。（6）從宏觀系統(tǒng)向微觀系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，即向小型化和增加使用能量場演進。（4）首先是部件匹配，然后失配。（2）技術(shù)系統(tǒng)演變的趨勢是提升理想狀態(tài)。 TRIZ的理論是建立在技術(shù)進化論的系統(tǒng)之上的，阿奇舒勒通過研究給出了技術(shù)系統(tǒng)演變的8個模式，它們對于產(chǎn)品的創(chuàng)新具有重要的指導(dǎo)作用。TRIZ的理論基礎(chǔ)為了解決實際中出現(xiàn)的矛盾，TRIZ建立了一系列用以解決矛盾為目的的工具和原則，它們大致可以分為3類：TRIZ的理論基礎(chǔ)、分析工具和知識數(shù)據(jù)庫。理想化也意味著系統(tǒng)或子系統(tǒng)中現(xiàn)有資源的最大化利用。 任何技術(shù)系統(tǒng)都是朝著理想化發(fā)展，也就是更為可靠、簡單、有效?！眰鹘y(tǒng)思想認為“為了得到這樣和那樣的功能，就必須建立這樣和那樣的裝置或設(shè)備。③理想化意味著系統(tǒng)或子系統(tǒng)中現(xiàn)有資源的最優(yōu)利用。②任何系統(tǒng)都是朝著理想化方向發(fā)展的，也就是向著更可靠、簡單有效的方向發(fā)展。技術(shù)系統(tǒng)理想狀態(tài)包括3個方面內(nèi)容：①系統(tǒng)的主要目的是提供一定功能。盧瑟福以α粒子實驗為事實根據(jù)，發(fā)揮思維的力量建立起類似太陽系結(jié)構(gòu)的原子有核模型，開創(chuàng)了原子能時代。 盧瑟福的原子有核模型是科學(xué)史上最著名的理想模型之一。愛因斯坦創(chuàng)建廣義相對論的突破口為等效原理，亦源于理想實驗。愛因斯坦是20世紀(jì)卓越的理想實驗大師。這個實驗在當(dāng)時的物質(zhì)條件下是無論如何不能實現(xiàn)的。投擲的速度越大，它落地前走得越遠。 牛頓繼承了伽利略的傳統(tǒng)，在思索萬有引力問題時也設(shè)計了一個著名的理想實驗：拋物體運動實驗。伽利略是理想實驗的先驅(qū)，后來牛頓把伽利略的慣性原理確立為動力學(xué)第一定律，即慣性定律。如果第2個斜面的斜度完全消除，那么球從第1個斜面滾下來之后，將以恒速在無限長的平面上永遠不停地運動下去。他斷定這一微小差異是由摩擦而產(chǎn)生的結(jié)果，如果摩擦消失，那么第2次的高度完全等于第1次的高度。 科學(xué)歷史上，很多科學(xué)家正是通過理想化獲得劃時代的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的，著名的有伽利略、牛頓、愛因斯坦、盧瑟福等。應(yīng)當(dāng)指出的是，理想模型的設(shè)計并不一定非要遷就現(xiàn)實的條件，有時候也需要改造現(xiàn)實，改變現(xiàn)實中存在的不合理之處，特別是需要徹底