课题研究理论创新

国内外的创新方法多达300多种，其中分析和解决矛盾问题最具影响的创新方法是TRIZ理论和可拓学，二者均以矛盾问题作为研究对象，并给出了比较成熟的矛盾问题解决理论和方法体系。

TRIZ 理论在苏联属于国家机密，是苏联创新发明的“点金术”，在军事、航空航天、工业等众多领域发挥着巨大作用，它使苏联国民经济和综合国力得到很大提高，西方发达国家对此一直不可企及。苏联解体后，俄罗斯仍在继续进行TRIZ理论的研究和发展，其应用领域更加广泛、应用前景更加广阔。

最早介绍TRIZ的非本土国家是德国。1973年，东德首次翻译并出版了Altshuller的著作，开始向国民介绍TRIZ理论，那些推广TRIZ的学者现如今都已经成为著名的TRIZ专家。德国统一后，一些理工科大学在讲授机械工程的设计课程时，开始讲授TRIZ理论。西门子公司在1996年开始应用TRIZ理论进行产品研发。德国所有世界500强的大型企业都采用了TRIZ理论，奔驰、博世、大众、宝马等著名企业都有专门机构和专职人员负责TRIZ的培训和应用。目前，德国使用TRIZ的行业和领域很多，包括航空航天、汽车、成套设备制造、仪器仪表、家用电器、精密机械、电气技术、自动化机械制造等，并且使该理论有了进一步的发展，形成了一些基于TRIZ理论的创新方法论：面向矛盾的创新战略理论、以问题为中心的发明方案和面向市场的创新战略。

美国于1991年发表首篇TRIZ文章，一些企业于1992年开始进行TRIZ理论的咨询服务和软件开发工作。美国在1993年正式引进TRIZ理论，1996年创办了TRIZ杂志，1999年成立了TRIZ研究院。美国的一些世界500强大型企业，如惠普、波音、福特、通用、3M等，都将TRIZ理论运用于产品技术创新中，并取得了显著的效果，赢得了巨大经济效益。波音公司在波音767飞机改装成空中加油机的工程项目中使用了TRIZ理论，成功地解决了关键性的技术问题，战胜了法国空客公司，并赢得了15亿美元的订单。福特公司采用TRIZ理论后，每年创造的新增效益估计超过1亿美元。

日本在1997年夏天正式引入TRIZ理论，从那时起著名的思想库——三菱研究院就开始提供TRIZ培训和软件开发。东京大学成立了TRIZ理论研究团体；1998年，大阪学院创建了首个日本语TRIZ网站；三洋管理研究所成立了TRIZ理论研究小组，面向企业、大学及科研机构提供TRIZ培训和咨询服务。日产汽车、索尼、松下电器、日立制作所等企业都应用TRIZ理论进行产品和技术开发，尤其是索尼公司每年都会应用TRIZ理论和创新战略发布50种创新产品。

韩国在TRIZ理论方面的应用也很积极，很多大公司都引入了TRIZ，著名的有三星电子公司（SAMSUNG）和乐金电子公司（LG）。在这些企业中，TRIZ在技术和产品开发过程中都得到了广泛使用，使企业效益得到了很大提高。三星电子公司是获益最大的一家，1997年就开始了学习和研究TRIZ理论，此后还成立了TRIZ协会，在研发部门进行TRIZ培训，工程设计师们的技术水平得到了很大提高。2003年，三星公司应用TRIZ理论指导企业的项目开发，在67个研发项目中运用TRIZ理论，解决了大量的技术难题，成功地申请了52项专利，节约成本约1.5亿美元。

欧洲以瑞典的皇家理工大学（Kungliga Tekniska Hogskolan，KTH）为中心，联合了十几家企业一起研究怎样将 TRIZ 运用到创新设计中，并在 2000年10月成立了专门致力于加快TRIZ研究和应用的欧洲TRIZ协会（The European TRIZ Association，ETRIZA）。

TRIZ 理论引入中国始于20世纪90年代末，天津大学牛占文教授在《中国机械工程》发表的论文《发明创造的科学方法——TRIZ》。此后，TRIZ 理论逐渐得到国内诸多专家、科研机构及公司的重视。2000年，牛占文教授和徐燕申教授介绍了美国IMC公司开发的TRIZ软件TechOptimizer。牛占文教授等人还研究了ARIZ在机械产品创新中的应用，指出产品开发设计人员通过利用 ARIZ 算法进一步分析产品系统的构成要素及其之间的相互关系，可以准确地找到系统的关键问题所在。浙江大学潘云鹤院士对TRIZ理论进行了探索和研究，并将其应用于产品设计和开发中；2000年，黄旗明和潘云鹤在《产品设计技术创新的思维过程模型研究》中应用ARIZ算法，分析和研究了产品设计的创新过程。在檀润华教授领导下，创建了河北工业大学TRIZ研究中心，专门从事创新方法研究、应用研究及计算机辅助创新软件（CAI）开发，已构建一系列的TRIZ理论应用研究成果，编著了《发明问题解决理论》一书。另外，还有清华大学、复旦大学、浙江大学、上海交通大学、北京交通大学、华南理工大学、南京林业大学、南京理工大学、东北林业大学、天津理工大学、吉林大学、山东建筑大学、鲁东大学、广东工业大学、广州大学等高校展开了TRIZ理论相关的研究和应用工作，并发表了相关论文，编著了有关书籍。亿维讯科技有限公司、中兴通讯公司、UT斯达康通讯有限公司、中国船舶、中国兵器、中国航天等相继投入了大量的精力来研究该理论。其中亿维讯科技公司成立了以TRIZ理论为核心的创新技术研究中心，在计算辅助创新方面做出了重大成果，并为国内企业开展TRIZ理论方法的培训和咨询。中兴通讯公司引进了TRIZ理论体系，在产品创新方面取得了突破性的进展，大大缩短了新产品的开发周期，节省了研究经费，攻克了21个技术难题，有6个项目申请了专利。

可拓学是我国原创学科，可拓学的成果已被成功应用于工程科学、信息科学、经济与管理等多个领域，开始产生经济和社会效益。如广东工业大学的“自助游可拓策略生成系统”；青岛大学杨国为的可拓概念设计；浙江工业大学赵燕伟及浙江大学谭建荣、冯毅雄等的可拓配置设计；哈尔滨工业大学邹广天等的可拓建筑设计；国防科科技大学龚京忠、钟诗胜等的可拓模块化设计；合肥工业大学刘志峰等的可拓绿色设计。据不完全统计，国内学者应用可拓学的成果获得的软件著作权和专利有16项。同时，可拓学也逐步走向世界，美国、爱尔兰、委内瑞拉、日本、韩国等地的学者对可拓学进行了研究与实践，如美国数学家Smarandache在2005年发表了文章《关于可拓模型的辨证物元》。

随着创新方法研究与应用的不断发展，人们开始着力研究不同创新方法的融合研究。在国外，Otto等通过QFD（质量功能展开）将用户需求与设计过程集成，Lee提出QFD与功能分析及发明问题解决理论（TRIZ）中冲突矩阵相结合解决概念设计中的技术冲突问题，Teminko将QFD与TRIZ的理想解相结合。在国内，河北工业大学檀润华教授将TRIZ技术进化原理与过程建模方法IDEF3相结合，建立了基于结构进化的产品设计过程模型，将TRIZ与QFD相结合建立了二者集成的概念设计过程模型；河北工业大学曹国忠副教授将AD（公理化设计）与TRIZ中的功能基、效应集成，形成SAFE集成型概念设计过程模型，将功能、效应和实例相结合提出了FEE （Function−Effect−Example）概念设计过程模型；福州大学刘晓敏教授将TRIZ、TOC（约束理论）、UXD（未预见发现）、ABD（类比设计）等集成，建立了一种产品创新概念设计集成过程模型；清华大学马怀宇通过对TRIZ创新原理、QFDE（质量功能配置）等设计方法的研究与运用，提出了基于QFD、FA（功能分析）和TRIZ的概念设计过程的集成模型；北京航空航天大学韩晓建在分析产品设计及其过程的基础上，利用集合与映射的理论与方法，建立了一种产品概念设计过程模型。另外，西安理工大学韩光平等进行了QFD、Fuzzy（模糊数学）与TRIZ理论的集成技术研究，西南交通大学的周贤永等研究了格论和TRIZ技术进化论的融合，合肥工业大学的张建军等研究了TOC、Fuzzy与TRIZ的集成方法，浙江大学的李贵平等研究了QFD、PKM（专利知识挖掘）与TRIZ的结合，南昌大学的胡江华等研究了融合QFD、TRIZ和CE（并行工程）的Q − T − C方法，山东建筑大学的李敏等将QFD、AD与TRIZ理论结合起来进行产品设计，以及苏谦等研究了AFD（现代预测失效分析方法）、FMEA（传统失效分析方法）与TRIZ理论的集成，电子科技大学的谢健民研究了HOQ（质量屋）与TRIZ的融合，以及其产品创新模糊前端设计中的应用，等等。自2004年，有学者开始将TRIZ理论与可拓方法融合起来研究，如张祥唐等采用可拓方法与TRIZ方法来进行产品创新设计，仇成等进行了TRIZ理论与可拓学的比较研究，宋守许等进行了融合可拓与 TRIZ 理论的可拆卸性结构设计方法及应用研究，江帆、李苏洋等也将TRIZ与可拓学融合应用到结构或方案设计中，费凡等申请了一项“一种基于TRIZ与可拓学相结合的产品优化与设计方法”的专利，周贤永等研究了TRIZ 40条发明原理的可拓变换表达形式、格论与TRIZ技术进化理论融合的理想化水平表达方式，以及基于TRIZ、可拓学与实例推理的创新问题解决模型等，翟章宇进行了可拓学与TRIZ矛盾问题比较研究，赵燕伟探讨了面向TRIZ −可拓学集成的创新方法等。

在仇成博士的《TRIZ理论与可拓学的比较研究》论文中，对TRIZ理论和可拓学在矛盾分类、研究对象、理论基础、方法体系方面进行了差异比较，在哲学思想、基元理论与物质−场理论、40 条创新原理与可拓原理方面分析了它们之间的联系，但缺乏更细致方面的比较。其他学者利用TRIZ理论与可拓学融合进行产品或结构设计，仅仅是将TRIZ理论作为前处理或者后处理的一个工具，没有深入探索它们在技术进化、矛盾分析与求解、领域解评价方面的实质融合。同时，很多可拓学者研究了可拓学在各个方面的应用，特别是在矛盾解决方面更具一般性，但也存在具有使用过程比较复杂，需要一定的理论基础的不足。翟章宇对可拓学与TRIZ矛盾问题做了比较研究，主要就差异比较、内在联系、功能应用等方面进行比较，提到了二者的互补性，但还缺少对两个体系的各个工具的应用比较。赵燕伟教授探讨了 TRIZ 与可拓学的集成思路，但还缺少较具体的融合思路和路径。因此，继续深入研究TRIZ理论与可拓学在创新思维和创新方法方面的细致比较和互补融合机制，对TRIZ理论、可拓学的研究与应用具有重要价值，进而可以提供更完善的创新方法工具，为我国技术创新提供方法论的支撑。