第二节
技术系统

1.技术系统定义

技术系统是TRIZ中最重要、最基本的概念，是一个高度抽象化和一般化的概念。

高度抽象有利于模糊专业界限和分析问题，但是同时也增加了初学者的理解难度。因此，为了拉近与实际问题的距离，技术系统也被有些TRIZ大师称作“工程系统”，以便在概念上让技术人员感到容易接受与理解。

技术系统属于系统的一种，至少由两个以上的系统组件（元件）所构成。我们可以把系统定义为元件与运作组成的功能团。系统为实现功能而构建，不同的系统实现不同的功能，技术系统实现的是技术属性的功能。

技术系统：由具有相互联系的元件与运作所组成的、以实现某种功能或职能的事物的集合。

世间所有的人工制造物（人工系统），都属于技术系统，小到一颗图钉，大到一艘航母，乃至由人组成的企业、组织等，都可以抽象为技术系统。其他一些自然界中可以对人工制造物施加影响的物体，如地球、日、月、石头、空气、水、生物、动物、植物乃至人本身等自然系统，也可以理解为技术系统（或者是技术系统中的一部分）。

技术系统中每个元件有自己的特性（功能属性），而它们的组合物（产品）在整体上具有与元件不同的特性。例如，手机由麦克风、键盘、机身、电池、芯片、显示屏等组成，具有远距离无线通话功能；飞机由机翼、机身、发动机、起落架、雷达、座椅等构成，具有在天空飞翔的功能；算法由以特定顺序执行的一系列操作组成，具有处理复杂计算的功能。在以上的三个例子中，每个组合后的系统都在整体上有了自己的新的功能和属性，而组成它们的这些组件（零部件）中的任何一个元件/零件都不具有这种整体上的功能与属性。

一个技术系统可以具有多个组成部分（如手机的键盘、机身、电池、芯片、显示屏）以实现多种不同的细分功能。我们把这些更细化的、可以实现各种更加基本的功能的组成部分，称为技术系统的子系统。子系统可以再进一步细分为元件，元件的不同分段、不同特征还可以作为更小的子系统（例如把单个零件分割成若干部分，每一部分都作为“独立件”来分析），还可以把元件一直细分到分子、原子、基本粒子的微观层次。细分是为了更细致、客观地考察技术系统的基本组成、功能实现过程或功能缺陷等。在解题流程中的“问题分析”环节，细分是为了找到系统中微观层面的最小问题。

使用技术系统术语的好处是，让读者跳出具体的问题情境，用一般化的术语来思考问题，避免陷于具体、繁杂的技术细节中难以自拔。

在经典TRIZ中，诸如解决矛盾、求解物场的标准解、分析资源、实现理想化、预测进化结果等，都是以技术系统为核心来解决问题，即求解最简约且可控的技术系统。经典TRIZ的一切内容都是围绕技术系统展开的。

经典TRIZ有两种介绍技术系统构成的图示，一种是技术系统的完备性中所指的动力装置、传动装置、执行装置和控制装置这四个基本的子系统，如图2-9中虚线框内所示；一种是物场的“两个相互作用的物质（S ₁ 、S ₂ ）”，如上一节中图2-1所示。

技术系统和物质有着密切的关系：从宏观上看，一个完备的技术系统表示的是一个结构化的物质，一个基本的物场模型，表示的是两个相互作用的物质；而从微观上看，物场中的每个物质也可以看作是一个更小的技术系统。阿奇舒勒认为，物场模型是一个“最小技术系统”，作者认为，物场模型是一个“最简约技术系统”，详见第五章第四节的讨论。

2.技术系统的子系统、超系统、相邻系统

技术系统，范围和尺度可大可小。在一个问题情境中，并非所有摆放在现场或者画在总装配图上的零部件、元器件都应该划归技术系统。必须恰当地界定技术系统的范围和基本构成。界定技术系统的范围和构成，对于初学者来说，是一个需要练习去解决的问题。根据作者的经验，准确、有效地划定技术系统的范围和内外部构成，是精准、快捷地解决发明问题的关键。

最小问题区域：在问题情境中，把产品中与有问题的零部件直接或间接接触（相互作用）的其他零部件，划归到一个技术系统的范围，这样的系统范围就是“最小问题区域”。

在最小问题区域所发现的问题，是宏观层面的最小问题。将宏观层面的最小问题不断细分，可以找到微观层面的最小问题。

技术系统所涉及的与问题有关的零部件越少，问题就越聚焦，解决问题的速度也就越快。例如，在汽车“发动机烧机油”问题中，可将问题锁定在发动机燃烧室，把活塞、活塞环、缸套等划定为最小问题区域，而不应把发动机的所有零部件全部划进来，更无需涉及前桥、车轮、座椅等无关零部件。因为汽车的绝大部分零部件都与“发动机烧机油”问题无关。

由此，我们引出“超系统”和“相邻系统”的扩展概念。

技术系统之外与其有相互作用的技术系统，是技术系统的“超系统”；技术系统之外与技术系统相邻的、没有相互作用的系统是“相邻系统”。

超系统是技术系统实现功能时必备的外部环境。不少技术系统实现功能的动力装置来自超系统（外部环境），如以人臂力拉弓射箭，钻机驱动钻头钻孔，利用了自然环境能量的水力发电机、光伏电站、潮汐发电机等。

如果某个技术系统利用了超系统中的能量构建了自己的动力装置，而且还能达到自平衡、自服务、自转换的状态，那么这个过程就产生了科学现象，这个系统物质就是效应物质，即一旦条件具备，效应自动实现，功能自我完成。如蒸发和凝结、结冰和融化、闪电和山火等。

超系统、系统、子系统构成了系统的层级关系、嵌套关系和相互约束关系。技术系统在超系统的约束下起作用；子系统在上级系统的约束下起作用；底层的子系统一旦发生改变，就会引起上层系统的改变。反之，上层系统的改变，也会引起子系统或更低层级的元件的变化。而相邻系统则不具备这种相互约束的特征。如图2-10所示。

有时站在超系统的角度看待问题，会让问题变得更容易理解和更容易被解决。相邻系统虽然与技术系统没有相互作用关系，但是也可以作为考察、分析技术系统的一个视角。

系统、超系统、子系统、相邻系统是相对而言的，看问题中所涉及的具有相互作用的系统组件范围有多大。例如，键盘是电脑的子系统之一，但是当我们以键盘作为一个技术系统来考察其问题时，电脑的键盘接口、显示屏、电脑桌等可以视为键盘的超系统；键盘上的按键、字符标记、橡胶垫、底板、导线等则是键盘的子系统，而操作者的座椅、桌子上的咖啡杯、纸、笔等没有直接作用的物质，可以视为键盘的相邻系统。如果操作者不慎碰翻了咖啡杯，咖啡洒到了键盘上，则在这个问题情境中，咖啡与键盘发生了相互作用，那么咖啡就要从相邻系统变为系统组件来考虑。

3.技术系统、物质、物体、实体、对象

在不同TRIZ流派中，描述功能载体的“主、客体”的抽象术语是多种多样的。在经典TRIZ中，使用了技术系统（TS，Technical System）、物质（S，Sub-stance）、物体（Object）等术语，在其他TRIZ流派中，使用了实体（Entity）、事物（Thing）或对象（O，Object）等术语。

术语的多样性的背后有三种主要的原因：一是使用者（或翻译者）的个性化选择，例如在40个发明措施的内容的描述中，物质、物体、实体、对象等都出现过；二是不同的TRIZ流派的标新立异，有些流派（如USIT）特意把所有的“技术系统（TS）”、“物质（S）”都写作“对象（O）”，同时还把很多经典TRIZ的原有词汇都换了一个术语，以显示自己学派的内容与经典TRIZ有所区别；三是由于TRIZ本身是通用的方法论，因此不少作者或使用者，比较倾向于使用多种通用词汇来针对各种不同的应用情境予以诠释和注解。

随着对TRIZ研究的深入，统一描述功能载体的术语显得越来越有必要。为了统一术语的定义和方便读者的理解，本书将尽量减少使用“物体、实体、对象、事物”等其他同义或近义的术语，而规范化为“物质”、“技术系统”这些常用且含义明确的术语。 O4ghxhNAKUqvv/kr+NH60k2afCJMVd0vOy9qz9486wbFtmVZiiQnK2t8jW++I2EF