TRIZ理論與實務:讓你成為發明達人
作  者╱
林永禎、謝爾蓋•伊克萬科(Sergei Ikovenko)
出版社別╱
五南
出版日期╱
2021/05/04   (1版 1刷)
  
即日起五南舊官網僅提供書籍查詢,如欲購書,請至五南新官網 https://www.wunan.com.tw/
I  S  B  N ╱
978-986-522-672-5
書  號╱
5AD5
頁  數╱
276
開  數╱
20K
定  價╱
520



本書主要是教導TRIZ這種發源自前蘇聯的創新技術,它是許多國際知名公司例如三星集團、奇異公司(GE)用來產生創新成果的工具。TRIZ是一套系統化提升創造能量、拓展革新思維之方法,能夠讓你創思泉湧,為企業及個人創造出極大的產值。
本書架構主要是國際TRIZ協會一級(基礎)認證內容,包含導論、功能分析、因果鏈分析、削減、發明原理、技術矛盾與技術參數、物理矛盾、案例八個單元。
這本書的特色除了文筆流暢,淺顯易懂外,敘寫的方式採理論與實際兼顧,將作者獲獎無數及教授TRIZ創新方法課程的經驗,轉換成一套系統化創新與解決問題的技術,將深奧的理論用實例、故事及口訣讓讀者能掌握發明要訣,市面上尚未有利用故事、口訣呈現的TRIZ教材。
作者創新的初心是幫助家人、同事解決所遭遇的問題,後續是希望撰寫教材讓更多人學會有效的創新方法技術,自己能解決問題。
希望本書能提供有志學習TRIZ創新工具的人,得到基礎的創新能力,進而改善自己的工作與生活,如果有許多人改善了自己的工作與生活,這個世界會變的更美好!
※推薦文
陳序:創造思考的利器TRIZ
創造力教育是我的最愛也是我終生投入的志業,多年來從事創意的教學與訓練,學生遍及社會各行各業,看到他們發揮創意顯露頭角,深刻體會:
知識日新月異,創新、創意、創造力變成未來的核心智
能,因為:創意是企業永續經營邁向卓越的活水源頭;也是人力資源開發及管理的成功要素;是現代及未來人類所必須具備的能力;更是教養及學校教學成功的不二法門;企業沒有創意,組織發展缺乏競爭力;教學缺乏創意,學生的學習索然無味。
林永禎教授就是我40年前在基督教互談會開設創造力課程的學生,如今他青出於藍勝於藍,他的成就讓我刮目相看,最近將要完成一本創新方法的教科書《TRIZ理論與實務:讓你成為發明達人》,本書架構主要是國際TRIZ協會一級(基礎)認證內容,包含功能分析、因果鏈分析、削減、發明原理、技術矛盾與技術參數、物理矛盾六個工具,加上前面的導論及後面較完整的案例,分為八個章節單元。一級認證內容還有另外兩個工具的初步介紹,因為物場分析與標準解主要是在二級(進階)認證內容講述,工程(技術)系統的演進趨勢主要是在三級(高階)認證內容講述,為減輕學習負擔,所以不包含在本書中。
這本書的特色除了文筆流暢,淺顯易懂外,敘寫的方式採理論與實際兼顧,用他得獎無數及教授TRIZ創新方法課程的經驗,轉換成一套系統化創新與解決問題的技術,將深澳的理論用實例、故事及口訣讓學生能掌握發明要訣,的確令人驚艷。讓我感受最深的是:
一、以學生的需求為導向:作者在教授TRIZ相關課程的過程中,了解學生不需要太多工具,只需要將每個工具介紹清楚,案例比較生活化,淺顯易懂,容易應用,因此本書的撰寫就是以此理念為基礎。
二、為了讓初學者比較容易掌握TRIZ工具的精神。作者別開生面採用口訣創意教學,例如:
1.功能分析:「畫出零件間關係」。
2.因果鏈分析:「追根究底挖問題」
3.削減是介紹削減元件:「問題元件削減去」
4.發明原理(亦稱發明原則):「創新發明有原理」。
5.技術矛盾(亦稱工程矛盾):「顧此失彼找交集」
6.物理矛盾可以稱為「自身特性矛盾」:「又愛又恨用分離」
並以類似七言絕句的七字訣,點出六種創新工具方法單元的精神要點:
功能分析畫問題,因果分析追根底。
問題元件削減去,創新發明有原理。
顧此失彼找交集,又愛又恨用分離。
在大學我教授創造力技法也常介紹「TRIZ理論與實務」,TRIZ中文翻譯為「萃思」,除取諧音外,亦隱含有「萃取思考智慧的意思」,也就是說,應用這個方法是萃取智慧所產生的心血結晶,意涵「萃取思考的智慧」之譯名與TRIZ的原意及發明過程十分吻合。事實上TRIZ是蘇俄Genrich Altshuller與其研究團隊從1946年開始,分析超過二十萬件專利所提出的系統創造性問題解決方法。一套「強調發明或創新可依一定的程序與步驟進行,而非僅是隨機或天馬行空的腦力刺激而已。包含問題的識別、問題的解決(創新概念的產生)、概念(創新概念)的驗證,系統化創新與解決問題的技術,其實就是為解決創新問題的工具箱,以及龐大的知識資料庫」。根據統計,「研發人員所面對的大多數問題已於其他地方被解決過;因此,若能熟悉TRIZ創新發明原理與其應用的實際案例,將可以幫助研發人員快速地找出有效的技術問題解決方案,大幅縮短解決問題的時間。」TRIZ是一套系統提升創造能量、拓展革新思維之方法,能夠讓你成為發明達人為企業及個人創造出極大的產值。
在教學中我運用我所創立的「問想做評ATDE」創造思考教學模式融入TRIZ的六個工具:
1. 問(Asking):提出或安排問題的情境,讓學生思考可以用什麼工具解決。
2. 想(Thinking):鼓勵學生自由聯想、擴散思考,並給予思考時間尋求創意。
3. 做(Doing):利用各種TRIZ的六個工具,讓學生做中學,邊想邊做,從實際活動中尋求解決問題的方法,而能付諸行動。
4. 評(Evaluating):是指師生共同擬訂評估標準,共同評鑑,選取最適當的答案,由萌芽而進入實用的階段。
此一教學模式的特點如下:(1)推陳出新:在學生原有知識背景之上,實施問、想、做、評的活動。(2)有容乃大:強調愛的教育,暫緩批判,能容忍不同或相反意見的雅量,以及提供和諧的教學氣氛。(3)彈性變化:問想做評的程序可依實際狀況彈性調整,可問→想→做→評,也可以問→做→想→問→想→做→評,靈活運用。
總之TRIZ是創造思考的利器,也是一種高效率產生創新成果的創新技術,值得加以推廣,作者希望本書能提供有志學習TRIZ創新工具的人,得到基礎的創新能力,進而改善自己的工作與生活,如果有許多人改善了自己的工作與生活,這個世界會變的更美好!我也十分認同!
年前接到永禎的信告知我是他創新方面的啟蒙者,為他第一本創新的書寫序是很有意義。我欣然允諾,在了解他輝煌得獎過程及看完他的著作,我「以生為師」、「以生為傲」,樂於為序。

陳龍安教授/理事長
社團法人中華創造力訓練發展協會

林永禎教授
現任(臺灣)明新科技大學管理研究所教授兼三創(創意創新創業)中心主任、明新科技大學專利及技術移轉委員,技術TRIZ、商業管理TRIZ、簡易TRIZ課程授課教授。國際TRIZ協會(MATRIZ) 認證3級專家,萃思創新發展協會(TIDA, MATRIZ 在臺灣的分會)會長,中華民國傑出發明家交流協會理事,臺灣創新發明交流總會理事,(中國)科技部主管之《海峽科技與產業》第191期封面人物,(中國)中國文化發展出版社出版之《中國創新夢》與2015年獲得諾貝爾醫學獎的屠呦呦並列封面人物。(臺灣)臺灣大學土木工程學研究所博士,擔任大學教授二十多年(12年土木類、5年旅館類、7年管理類),指導TRIZ創新類碩士論文畢業約30人,發表TRIZ相關論文約100篇。
已通過中國、美國、臺灣專利共約50件,獲得64個國際15個全國性的獎項包含私校界最高榮譽中華民國私立教育事業協會第廿屆「弘道獎」、「2008臺北國際發明暨技術交易展」教育部館最佳人氣獎。2009年臺灣國際發明得獎協會(TIIAWA)與美國高登大學(Golden State University)發明終身成就獎、2010莫斯科阿基米德國際發明展金牌獎、2011第五屆波蘭國際發明展特別金牌獎、2012年義大利國際發明展暨發明競賽金牌獎、2013烏克蘭國際發明展暨發明競賽金牌獎、2014烏克蘭國際發明展暨發明競賽金牌獎、2018美國矽谷國際發明展暨發明競賽金牌獎、2018韓國首爾國際發明展金牌獎。入選2013年國際傑出發明家獎名人堂、入選2014年馬奎斯世界名人錄(Marquis Who’s Who in the World 2014)、2017年第一屆國際傑出發明家總統創新獎。
進行過TRIZ相關演講大學十餘場、中學五場,TRIZ相關6-24小時課程大學十餘場、中學四場、小學四場,曾經到數家企業進行TRIZ相關培訓課程(例如:啟眲鴔牏膝q、員林基督教醫院、德馨科技公司、中國製釉公司、裕發科技公司、富士康物業公司)。2013至2020年舉辦過11場臺灣區創新或創業競賽。2011年獲得臺灣教育部「未獲邁向頂尖大學計畫及獎勵大學教學卓越計畫之大專院校實施特殊優秀人才彈性薪資」設計、文創、餐旅、休閒類獎勵(全臺灣僅2名獲獎)、2008年與2013學年明新科技大學傑出通識教育教師獎、2017學年明新科技大學教學績優教師、2019學年明新科技大學創新教學計畫優秀作品獎、2016年湖豐國際同濟會頒發社會服務貢獻獎、2018年湖豐國際同濟會頒發社會教育奉獻獎。指導學生以多項國際創新競賽獎獲得2019年第15屆「技職之光」的「技職傑出獎」,也是明新科大首位獲得技職之光技職傑出獎的學生。

謝爾蓋.伊克萬科 教授
謝爾蓋.伊克萬科博士(Dr. Eng & PhD Sergei Ikovenko)為MIT兼任教授,國際TRIZ協會(MATRIZ) 認證第5級大師,具有國際TRIZ協會1、2與3級授課與授證資格。為全球知名TRIZ創新講師,連續擔任過國際TRIZ協會三屆理事長,曾在多間財富五百大的國際級企業內部,例如: Intel, P&G, Samsung, Hyundai, ABB, Philips, Simens, Mitsubishi Research Institute, GE Global Research Center等, 進行過多次的TRIZ創新工具培訓,擁有超過1000多次的TRIZ創新工具培訓課程經驗,訓練企業工程師創新能力。曾在全球領先教育機構內部,例如MIT, Harvard University, California Institute of Technology, Stanford University, University of London, Oxford University, Carnegie-Melon University, California等,進行TRIZ創新課程培訓。

第一章 萃智(TRIZ)導論   
1.1 什麼是TRIZ?
1.2 TRIZ工作原理
1.3 TRIZ重要觀念
1.4 創新的初心
1.5 問題情境
1.6 妙訣淬智
1.7 實作演練
第二章 功能分析   
2.1 定義
2.2 元件分析
2.3 互動分析
2.4 功能模型化
2.5 案例
2.6 實作演練
第三章 因果鏈分析   
3.1 定義
3.2 步驟
3.3 方向
3.4 案例分析
3.5 實作演練
第四章 削減
4.1 削減定義
4.2 削減規則
4.3 削減條件
4.4 建立削減模型的步驟
4.5 小結
4.6 實作演練
第五章 發明原理   
5.1 發明原理概述
5.2 發明原理內容
5.3 發明原理運用
5.4 實作演練
第六章 技術矛盾與技術參數   
6.1 三十九個技術參數
6.2 定義技術矛盾
6.3 矛盾矩陣
6.4 解決技術矛盾的方法
6.5 案例分析
6.6 實作演練
第七章 物理矛盾   
7.1 空間分離
7.2 時間分離
7.3 關聯分離
7.4 系統層級分離
7.5 滿足、繞過需求矛盾
7.6 解決物理矛盾步驟
7.7 實作演練
第八章 案例介紹   
8.1 運用TRIZ輔助車輛安全之設計
8.2 利用TRIZ理論解決客房冰箱矛盾與評估創意
參考文獻   

輪機英文
從0到100的
議題桌遊設計實

災害來了怎麼辦
?學校的防災教
育祕笈
創新與創業管理
半導體產業營業
秘密與智慧財產
權之理論與實務
圖解國際標準驗
證 ISO 9
001:201
5實務




第一章   TRIZ導論
1.1 什麼是TRIZ?
TRIZ是從俄文「теории решения изобретательских задач」的英文音譯「Theoria Resheneyva Isobretatelskehuh Zadach」中,取出每個字的第一個英文字母所組成的,所以叫作「TRIZ」,英文全稱是Theory of the Solution of Inventive Problems或者是Theory of Inventive Problems Solution,也就是創意性的問題解決理論。在歐美國家也可縮寫為TIPS或TSIP。中文通常翻譯成「萃思」或「萃智」(中國大陸翻譯成「萃智」,臺灣剛開始翻譯成「萃思」,後來有人翻譯成「萃智」),因有兩種不同翻譯法,所以,本書直接用「TRIZ」這個英文字,其意義為「創意問題的解決理論」,隱含有萃取思考結晶的意思,也可以說,應用這個方法是萃取思考所產生的心血結晶。
1946年,二十歲的根里奇.阿舒勒(Genrich Altshuller)為蘇聯海軍專利局的專利審核員。當時蘇聯的國防武器在世界上是數一數二的,所以,武器創新發明的程度也相當好。阿舒勒每天審核海軍專利,所以,有機會看到不少好的專利。透過審核許多專利,歸納出技術創新的型態與過程。他分析超過二十萬件專利,分析其中四萬件具有較佳創新方法的專利,希望歸納出基本原理。那時候,並沒有電腦資料庫,研究二十萬件專利是很辛苦的,需從倉庫裡拿出一件件專利仔細看。他從1946年開始進行此項研究,所以,有人認為2016年在北京舉辦的國際TRIZ協會年會與國際TRIZ研討會是70週年,但國際TRIZ協會(英文縮寫為MATRIZ,由TRIZ創始人阿舒勒所創立,是國際上最主要的TRIZ協會)2016年在北京召開年會,有人問副主席,他說依照國際TRIZ協會的算法,該年度是60週年。由於阿舒勒於1956年正式發表第一篇關於TRIZ的文章,引領後續TRIZ的發展;因此,國際TRIZ協會,以1956年為TRIZ創立的年代。阿舒勒發現每一個具有創意的專利,基本上都是在解決矛盾。「衝突」與「矛盾」意義類似,在此區隔為:「衝突」是與系統外部組件之間無法協調一致,「矛盾」則是與系統內部組件之間無法協調一致。因為若不是一個矛盾問題的話,順著問題的相反方向去解決,就可以得到不錯的效果。比如說,你覺得牆壁的隔熱效果不好,所以想把牆壁做厚一點,隔熱效果會比較好。牆壁做的比較厚,如果沒有後遺症的話,問題就很簡單,將牆壁愈做愈厚就愈好。但加厚牆壁,會產生一些副作用,例如:比較貴的成本、牆壁變重則下面的基礎或載重會增加等。也就是,同一種作法可以解決你的問題,但也產生另一個問題,這就是阿舒勒所謂的「矛盾」問題。當你改善問題其中一個特性時,其後果卻惡化另一個特性,這就是有矛盾性的問題。如果沒有矛盾問題的話,直接順著問題的相反方向解決就好,就不需要特別的創意。但是矛盾問題,也就是創意性的問題,在改善的過程中,會遇到矛盾,所以就不能順著這個問題的相反方向去做就好,因此,這就是比較有創意的問題。阿舒勒歸納以前解決過這種問題的專利,用的是什麼方法,歸納出通用性的規則;如此一來,依循這些規則,以後做專利創新發明時,會更容易。就好比你找到幾個解決問題的方法,下次你遇到類似問題時,把這幾個方法拿出來參考,一個一個試,遠比你從頭想快很多。

1.2 TRIZ工作原理
TRIZ解決問題的方法邏輯,跟一般方法不一樣。一般的邏輯是直接想問題的解決方案(解答);不過,直接想解決方案,難度較高,通常不容易想出來。但TRIZ解題的邏輯是把問題直接對應到符合TRIZ的問題類型(問題模型、問題模式);當找到符合TRIZ的某一問題類型時,就好辦了。因為每一種TRIZ問題類型,會對應一種TRIZ解答類型(解答模型),這樣很容易找出TRIZ的解決方案。這不是一個具體的方案,而是一個概念啟發方向的方案,但是這個概念啟發方向的方案是前人不易想到與找到的創新切入點,因此容易突破困難。TRIZ已經歸納出不同的問題類型,再據以思考切入,比較容易找到合適的解決方案。相較之下,用一般邏輯,從問題直接想解決方案,雖然只有一個步驟,但是這一步的障礙與難度較高,不容易得到好的解決方案。雖然用TRIZ的邏輯解決問題需較多步驟,但只在找出問題類型時較費功夫;當把問題轉化成TRIZ的問題類型時,下一步就容易多了,TRIZ的解題方法示意圖如圖1.3所示。
在圖1.3中,「特定的問題」對TRIZ來說,就是個人或團體所遭遇到的具體問題,第一步需要將特定的問題轉換成一般性的問題也就是符合TRIZ問題類型之「TRIZ的問題」;再從很多已歸納出的一般性問題類型中,找到一般性問題的解決方式也就是符合TRIZ解答類型之「TRIZ的解決方案」。就TRIZ而言,一般性的解決方案就是找到問題的切入點,再從此問題切入點發想解決方案。找出解決方案後,再從這個一般性的解決方案發想,產生特定的解答也就是「特定的解決方案」。所以,特定的問題跟特定的解決方案就是跟我們的問題比較接近的具體描述內容;TRIZ的問題或一般性的問題,以及TRIZ的解答,等於先把它抽象化後,較容易找出對應的解題方式。
有系統的解題方式,比較常被舉出的例子是一元二次方程式。x2 – 2x – 3= 0方程式中學教過,但是如果沒有學過,用一般解法的話,不知道x等於多少,一般人只能用不同的數值去試,例如:用x = 1代入方程式,結果是–4;x = 2代入方程式,結果變成–3;x = 3代進去結果等於0,所以,知道答案是x = 3,用此法不易找到答案。如果用TRIZ的方式去解此方程式的話,直接把x2 – 2x – 3= 0當成特定的問題,再把此特定的問題變成一般性的問題;所以,在x前加一個係數a,–2稱為係數b,–3叫做係數c,就可以把此方程式一般化。以後遇到類似問題時,就可把a等於多少,b等於多少,c又等於多少,變成一般性的問題ax2 + bx + c = 0;這個一般性的問題,就可以得到一個一般性的解答,變成一個公式:。之後,只要把a = 1, b= –2,c = –3代入公式,就可以得到x = 3或x = –1兩個答案;x = 3在一般的解法裡容易透過解題得到,但x = –1用一般的解法不易得到,所以,可能只得到一個答案。這是係數a、b、c都是整數的情況,如果係數都不是整數的情況下,用一般解題法就要試更多次才能找到答案。但是,如果有公式的話,就不用花嘗試錯誤的時間,直接把公式代進去,就可得到答案,這就相當於用TRIZ的邏輯解題方式。若要解這種一元二次方程式的話,把公式ax2 + bx + c,a > 0代進去就好。用配方法解ax2 + bx + c = 0,a > 0同除以a,再把它配方成左邊是完全平方,之後右邊整理後得到一個值,所以右邊開根號就可得到左邊這個值,左邊的值再移項,就可得到公式。以前已經有人把某一種類型的題目整理出解答,所以不必重新再做,直接使用即可,不同的數字用同樣的邏輯就能解題。
同樣的道理,TRIZ解決問題時,也有很多不同互相對應的工具,比如說:如果你的問題是要問6×5是多少,你可以用九九乘法表,得到6×5 = 30;若你想知道a2 + bx + c = 0的解,就可用一元二次方程式,利用公式得到解答;如果想知道HCl和NaOH加在一起會產生什麼結果,可以利用化學反應式,就知道產生NaCl和H2O。以上是在數學或化學領域,找到跟問題對應的工具,就可得到結果。相同的,若問題屬於TRIZ中的技術矛盾(一個產品或一個事物,改善一個特性的又同時惡化另一個特性,沒辦法兩全其美,就叫技術矛盾),可以透過其所對應的工具「矛盾矩陣」,找出四十個發明原理的解答方向(四十個發明原理是指四十個尋找創意的啟發點)。如果同一個特性不能同時滿足兩個以上的需求,就屬於物理矛盾的問題。就像剛剛的例子,桌子要厚一點才能承受較重的機器,但又要薄一點才輕而便利移動,桌子既要厚又要薄,就是桌子的同一個特性「厚度」,有兩個以上需求是相反的;有時,不一定是相反,也可能是相對的。處理物理矛盾的問題,TRIZ採用把矛盾分離的方法,叫做「分離策略」(傳統上稱為「分離原理」,但是利用分離原理找到發明原理,容易產生混淆),其解決方案是四十個發明原理。如果把問題歸類出來,屬於物質跟能量場的模型問題,對應的問題解答模型為「七十六標準解方案」(因有七十六個標準解答模型,故稱之)。如果把問題用功能形態描述,就變成用功能分析模型表現,以其所呈現出的缺點找尋解決方案。如果用的問題模型是演化趨勢的話,其所對應的工具是演化趨勢各階段的變化;因演化趨勢是指一個技術隨時間變化,在不同時間有不同的變化狀態,比如說一個產品原本是一整片固體,變成兩片固體中間用某種東西連結,變成三個固體中間用絞鍊連結,再後來固體可能變液體、變柔性體、變氣體、變成能量場,用演化趨勢來看,做創新發明時,可以看目前這東西在什麼階段,就可以想下一個階段要怎麼做。前述TRIZ的問題、解決工具對應,如表1.1所示。
現代 TRIZ 經過不斷的發展,有三十幾個分析與解決問題的工具,MATRIZ(詳見1.1說明)認證體系整合主要的工具為一個如圖1.4的分析與解決問題工具的體系。因為本書的篇幅有限,主要介紹四、五個 TRIZ 工具,讀者比較有機會完全了解並掌握具體內容。
如果用嘗試錯誤的方法呢?可能沒辦法得到解答,或者得到解答但花很多時間,或者找到解答但不合理,因為沒有全面性看它,得到的並不是最佳解答。但是,若用TRIZ的方法,分析比較透澈後,可以得到比較完整的解答。
1.3 TRIZ重要觀念
1.3.1 TRIZ的主要發現
科技的進化是個系統化的過程,早就存在各行各業裡,只是阿舒勒把它整理歸納出來。不同的領域有不同的技術進步,如果有個跨領域的規則,知道這些技術進步的規則的話,就能跨領域產生一個創新發明。
當一個問題從相反方向想就能解決的話,這問題就好解決。如同隔熱牆例子,因為外面天氣熱,就做個隔熱牆,但隔熱效果不好,於是把隔熱牆做得比較厚;隔熱牆加厚之後,隔熱效果較好,但若要隔熱效果好,隔熱牆就會變重且花費變多。所以變成雖然你改善隔熱的效果,但是之後你也惡化另外一個(或以上)特性,牆變重成本也變貴了。所以改善一個特性,惡化另一個特性這就是矛盾。一個好的創意必須要能消除矛盾,比如說隔熱效果變好,但牆壁厚度不會增加很多,這樣就能消除矛盾。把一個問題歸納出一個矛盾之後,找出各種對應矛盾的方式,當以後遇到矛盾時,就能快速解決矛盾。
有些解決方法前人已經實際運用過,但是因為在不同領域而不為人所知,藉由學習他人解決先前問題的經驗,就能有系統的解決新的問題。
分析問題時,若分析的好,那麼解決問題的效果也會變得更好。如果沒有好好分析問題的話,解決效果不佳,看到問題只能針對問題表面去解決而已,由於沒有整體考量,所以解決效果就不好。百分之八十的問題都沒有很好的去做分析,因此解決效果不好,若能在解決問題之前,花很大工夫去分析的話,那麼問題就很好解決,有比較多的突破性。
想成功解決發明問題,常須借助領域外的知識。若自己領域或行業裡的知識就能解決的問題,通常不是難題;因為領域裡一定有很多專家前輩,早就把問題解決了,不會留到現在或以後。如果想有效解決難題,一定須借助領域外的知識。
1.3.2 TRIZ的兩個核心理念
TRIZ有以下兩個核心理念:(1)在某個地方某個人已經解決你的問題:也就是說,你的問題早已被解決了,只是你不知道,所以要把它找出來。(2)創新或改善的障礙來自於矛盾的存在:就好比隔熱牆,隔熱效果若要好,需把牆做得厚一點,但牆加厚之後,成本變高,重量也變重。這樣若牆加厚,則改善隔熱效果,但產生了惡化:成本變貴、牆變重,這裡面存在矛盾。「若」做某事(牆加厚),「則」改善某特性(隔熱效果),「但」惡化某特性(成本變貴、牆變重)是典型的矛盾描述方式。TRIZ是把這兩個特性都改善,而不是用以前的方法-妥協,在問題裡面拿捏某個平衡點,例如牆不要太厚或隔熱效果不用太好或成本不用太高。用TRIZ的方法,不用拿捏權衡,TRIZ的方法讓兩個矛盾的需求都能改善,這才是好方法—消除矛盾。
1.3.3 TRIZ的理論層級
TRIZ這套方法有其「哲學」的理念部分,如果把個別解決問題方法叫做「工具」,這些工具整合在一起就叫做「方法」,但這個方法具有邏輯「哲學」基礎,遂可把理論分成三個層級(層次)。首先,哲學層級就是朝向愈來愈理想結果的方向前進;方法的部分,比較偏像一套系統,比如說ARIZ,是把後面許多工具變成其中一個步驟所用到的方法,所以如果會運用ARIZ,就已經把矛盾矩陣、物理矛盾、物場分析等各個工具串在一起;工具的部分是指個別的方法,例如物場分析,發明原理,矛盾矩陣(有人稱為衝突矩陣),演化趨勢(或進化趨勢)法則等等,這些個別的方法就叫「工具」。
1.3.4創新的等級
創新發明有許多不同等級,第一級是簡單的改良,第二級是改善,第三級是本質內的發明,第四級是本質外的發明,第五級是發現新的科學現象。如果從另一個對應專利角度來看的話,第一級就是新型專利,第二級是新型或發明專利,第三級是偏向發明專利,第四級、第五級是發明專利。所以,對應於不同的創新等級:第一級是妥協的做法,不需要用到TRIZ,只是簡單的改良,技術上比較沒有創新;第二級解決技術矛盾,所以用到TRIZ發明原理這些工具;第三級用到七十六個標準解,或是用到物理矛盾、分離策略、科學效應的應用;第四級是用到ARIZ,新技術的產生;第五級,TRIZ也使不上力,因為TRIZ是由前人歸納大量科學成果得出的道理,所以第五級是TRIZ學習創新的對象。第一級用不到TRIZ,第五級是TRIZ要去學習的對象,所以TRIZ派不上用場,TRIZ主要應用在第二至四級上。創新的等級越高,難度也越高,所需跨領域的知識也越多。大部分的專利是小發明小改善,改善系統中其中一塊,就得到專利,但創新程度高的比較少。