5.1.1　工程参数的基本概念

阿奇舒勒在对大量的发明专利进行分析后，总结出39个适用范围广泛的通用工程参数，并按其在技术系统中出现概率的大小，以递减的顺序从1至39给它们编号（1代表出现频率最高）。当今的研究者将通用工程参数增加到了48个，并将原有的编号做了调整。本书选用最新的48个工程参数进行讲解，其名称、内涵及示例如表5.1所示。需要说明的是，在经典的39个工程参数之后增加的参数后面标注“*”。

下一节将依据工程参数定义对容易混淆的疑难工程参数进行辨析。

5.1.2　疑难工程参数解析

辨析一：“12　运动对象的耐久性”与“35　可靠性”

“12　运动对象的耐久性”强调平均无故障工作时间（产品寿命），如某轿车产品寿命为60万km，即该轿车行驶超过60万km后才需要强制报废。

“35　可靠性”强调（在产品寿命内）无故障工作的概率，如某轿车在60万km内，无故障行驶的概率极高，即表明可靠性高。

辨析二：“37　安全性*”与“38　易损坏性*”

“37　安全性”强调对象保护自己，不受影响的能力。

“38　易损坏性”强调对象受到影响后不损坏的可能性。

辨析三：“30　对象产生的外部有害因素*”“31　对象产生的内部有害因素”和“40　作用于对象的外部有害因素*”

“30　对象产生的外部有害因素*”强调由系统（对象）产生，作用于外部的有害因素。

“31　对象产生的内部有害因素”强调由系统（对象）产生，作用于系统内部的有害因素。

“40　作用于对象的外部有害因素*”强调由外部（环境）产生，作用于系统的有害因素。

辨析四：“18　功率”“24　运行效率*”和“44　生产率”

“18　功率”强调单位时间内所做的功，也即系统利用能量的速率。

“24　运行效率*”强调系统资源的最优化配置，以尽可能实现有用功能，去除有害功能或无用功能，从而实现效能最大化。

“44　生产率”强调单位时间内完成的功能或操作数，或完成指定动作的次数。

5.1.3　技术矛盾与物理矛盾

通过对大量发明专利的研究，阿奇舒勒发现，真正的发明往往需要解决隐藏在问题当中的矛盾。这意味着，矛盾是发明问题的核心，是否存在矛盾是区分发明问题与普通问题的标志，解决矛盾就成为TRIZ最根本的任务。

在熟悉了工程参数概念的基础上，TRIZ理论将矛盾分为两类，第一类称为技术矛盾（technical contradiction），也就是当技术系统的某个工程参数得到改善时，可能会引起另外一个工程参数的恶化（不一定必然会恶化，而在于这种恶化是你想极力避免的），这种情况下存在的矛盾被称为“技术矛盾”。例如：增加坦克装甲的厚度，使得其抗打击能力得到提升，然而却引发了速度、机动性、耗油量等一系列指标的恶化；增大智能手机的触摸屏面积以利于用户操作，却导致了手机屏幕更加易碎，耗电量更大等副作用。总的来说，所谓“此消彼长”就是技术矛盾。

技术矛盾出现的三种常见情况如下：

（1）在一个子系统中引入一种有用功能，导致另一个子系统产生一种有害功能。

（2）消除一种有害功能，导致另一个子系统有用功能的减退。

（3）有用功能的加强或者有害功能的减少，使另外一个子系统变得太复杂。

与技术矛盾相对应的另一类矛盾是物理矛盾（physical contradiction）。物理矛盾的定义是为了实现某种功能，对同一个对象（或者同一个子系统）的同一个工程参数提出了互斥的要求。例如：为了增加飞机的巡航距离，需要携带更多的燃油以提供能源。但同样是为了增加飞机的巡航距离，需要减轻飞机的重量，在飞机整体材料重量不变的情况下就要求携带更少的燃油—为了实现增加巡航距离的目标，既需要飞机多带燃油以提供能源，又需要飞机少带燃油以减轻重量，这种对同一个参数提出截然相反的要求就是物理矛盾，即“左右为难”或“进退维谷”。

物理矛盾出现的两种常见情况如下：

（1）一个子系统中有用功能加强的同时导致该子系统有害功能的加强。

（2）一个子系统中有害功能降低的同时导致该子系统有用功能的减退。

5.1.4　提取矛盾练习

对矛盾进行分析，并从中提取工程参数，关键是要明确研究的系统（对象），并尝试将其中改善和恶化的方面用合适的工程参数进行描述。需要加以说明的是，用工程参数描述技术矛盾，这个过程没有标准答案，也不必拘泥于唯一的答案。可将你认为的矛盾统统列出，不确定性将可能因为在矩阵中所建议的发明原理重复出现而得以厘清，即对于同一问题，不同的矛盾可能会用到相同的发明原理，颇有所谓“殊途同归”之妙。

训练题一： 每分钟都有大量陨石落在地球表面，对其成分和结构进行分析，能提供更多有关宇宙空间的信息，所以科学家需要在陨石坠落区域大范围地收集岩石并做出筛选。收集和筛选陨石越细致越好，但是耗费时间也更多。

训练题二： 在餐厅中，服务生为了提高给顾客上菜的速度，每次跑堂手中托着的菜盘越多越好，但是这样更加难以掌握平衡，容易失手。

训练题三： 在轮船设计的过程中，为了使其能够承载更多的货物，船身（船舱）的尺寸越来越大，但是在行驶过程中，水对船的阻力也随之变大。

训练题四： 拖拉机的牵引能力指的是其发动机做有用功的功率。拖拉机的重量如果较轻，负载较重时履带可能会打滑，降低牵引能力。反之，如果增大拖拉机的重量，地面牵引性能得以加强，但却要耗费许多燃料在拖拉机自身的移动上。

训练题五： 从卫星上发射信号时，希望频带较宽，信号也会较好，想要实现这两个目标就需要携带更多大功率的设备，导致卫星重量增加，提高火箭运载成本。

训练题六： 开口扳手可以在力的作用下拧紧或松开一个六角螺栓，但是螺栓的受力集中在两条棱边，容易让棱边产生变形（被拧秃），想要改善这种情况，但市面上没有找到更合适的扳手。

训练题七： 为了高效利用有限的市区土地，一座座摩天大楼拔地而起。但是过高的楼房会带来一系列的问题，比如地基不稳，抗震性能下降，影响周边建筑的采光等。

训练题八： 很多铸件或管状结构是通过法兰连接的（如图5.1所示）。连接处常常要承受高温、高压，同时要求密封良好，因此在设计过程中采用了较多的螺栓来提升强度，以满足密封性要求。但是这样会导致部件重量增加，安装和维修时较为麻烦。

（答案详见附录C.1） J43HWrUffhLstqxbC/bD4C2Xc0HgeZ5oFvZCruPJH3UMUBHRCVxSpFUaH4g0aEIU