第一节
技术系统是不断进化的

在众多的发明方法中，只有TRIZ理论具备技术系统进化的完整内容，构成了TRIZ独特的基础理论体系。

1.技术系统的发展演变

技术系统是功能的载体，实现预设功能是构建技术系统的目的。

构建技术系统，必定是实现预设功能。而实现预设功能，未必一定需要技术系统本身，巧妙利用技术系统的超系统或子系统也可以实现，如“嵌套”在智能手机中的“钟表”、“计步器”、“导航仪”等功能，就只是手机这个超系统的一个App而已，随时可以使用、安装、更新或删除。这就是技术系统进化的结果。

技术系统始终是不断发展演变的，以适应复杂的外部环境，克服自身的矛盾与不足，更好地实现系统预设功能。我们把技术系统的这种发展演变叫作技术系统进化。技术系统必然发生的客观的、有规律的进化过程是TRIZ的理论基础。技术系统进化的终极理想状态，是消灭技术系统，消灭功能，一切都自然实现。

阿奇舒勒通过对大量专利的分析发现，所有技术系统的进化并非是随机的，都是遵循着一定的、客观的规律进化的，一旦掌握了这些规律，就能主动预测未来技术的发展趋势，掌握技术发展可能的方向，使企业的今天能设计明天的产品，在激烈竞争的市场中一直处于最有利的领先地位。

技术系统进化规律对产品开发起着至关重要的引领作用。在1951年朝鲜战争期间，原苏联的新战机米格-15首次投入实战，美国也推出了第一批投入实战的箭翼喷气式歼击机F-86“佩刀”。两种新飞机是在不同的国家、不同的研发人员、彼此完全隔绝的状态下研制出来的，然而，当这两架飞机在天空中展开战斗的时候，人们却发现它们的气动外形是那么惊人地相似，甚至它们的很多零部件也都大致相同。这并非偶然巧合，而是隐藏在产品背后的技术系统进化的某种客观规律作用的必然结果。

类似的例子很多，读者可以看到，今天的汽车、高铁、机床、风电设备、高清电视和智能手机等高科技产品，不管是哪个厂商开发的，只要是同一档次的产品，在外观、结构、操作方式和主要功能等方面，都高度相似。

TRIZ中所有的解题工具，如40个发明措施、分离原理、76个标准解、效应等，都是为了实现、调节和优化技术系统功能的具体解题工具，也都与技术系统进化密切相关。只要应用了以上解题工具彻底解决了问题（消除了矛盾），就会让技术系统发生实质性的进化。

关于进化法则，读者应该了解并掌握以下三个要点：

·法则反映了事物内部的、有序变化的、显著和稳定的关系和现象。

·法则是客观上必然联系的现象之间的因果关系，是内在的本质的联系。

·法则不以人的意志为转移，具有客观上的不变性。

2.技术系统进化法则的由来

TRIZ大师弗拉基米尔·彼得罗夫在其《系统发展法则》俄文版一书中介绍，阿奇舒勒在1956年提出了第一个技术系统进化法则，相当于给出了技术系统的完备性法则。它有以下五个要点：

1）机器、机构和过程的单个元件的发展是如影相随、此消彼长的；

2）这种发展是不平衡的，某些元件超前，某些元件滞后；

3）机器、机构和过程系统的计划发展是有可能的，只要有一个不会恶化系统的（先进部分和落后部分的）矛盾存在；

4）这种矛盾是整个系统的整体发展的障碍，消除矛盾即产生发明；

5）如需要对该系统中的一个组成部分做变化，将会引起其他部分功能的变化。

此后阿奇舒勒给出了提高理想度法则的阐述。在1963年他提出了科技发展的以下几个进化趋势：

1）提高各单个元件的参数。例如，增加了飞机或车辆的承载能力和速度。

2）增加机器和过程的具体特征。

3）强化生产过程（例如，多个时间步骤的组合）。

4）“动态化”的机器：具有固定特征（重量、体积、形状等）的机器，正在处于彼此发生位移改变的过程中，即将机器划分为几个灵活的接合部分。“灵活”将取代“僵硬”，这是现代科技发展的显著趋势之一。

同时阿奇舒勒对“理想机器”这样一个在现实世界不存在的抽象事物，给出了以下一些判断标准和特点阐述：

1）“理想机器”的所有的时间、所有的设计载荷都是有用的；

2）“理想机器”对材料进行操作，将会以最恰当的方式发挥材料的性能，例如，金属零件只拉伸，木材部件只压缩等；

3）每个“理想机器”都有最有利的环境条件（温度、压力、外部环境的运动性质等）；

4）“理想机器”运动时，其有效载荷的重量、体积和面积完全重合，或几乎与机器本身的重量、体积和面积重合。

5）“理想机器”能够改变（其核心职能范围内的）任务与命令。

6）“理想机器”的寿命与整个大修周期是相等的。

在20世纪70年代中期，由阿奇舒勒开发的技术系统进化法则已经在他的两篇论文“生命线”和“技术系统发展的规律”中予以发布。随后阿奇舒勒在他个人撰写的《创》书中详细阐述了这些进化法则。他把那些必然遵守的进化模式归结和定义为技术系统的8个进化法则，并且把它们分为三组：“静力学”，“运动学”和“动力学”。

静力学：1）完备性法则；2）能量传递法则；3）协调性进化法则。

运动学：4）提高理想度法则；5）子系统不均衡进化法则；6）向超系统进化法则。

动力学：7）向微观及增加场应用进化法则；8）动态性进化法则。

至此，经典TRIZ的技术系统进化法则体系基本成型。

这8个进化法则，指明了产品的符合客观规律的进化方向，对于启发研发人员的创新思维很有帮助。人们常常把这8个进化法则比喻为“宪法”——最高指导，完全正确，缺乏细则。如果用宪法去具体断案显然不易操作。于是，在近些年发展起来的若干现代TRIZ流派的理论内容中，对8个进化法则进行了较大的扩充和改进，给出了具体的操作措施，相当于基于宪法制定了多领域的、易操作的具体“法律条文”。

3.技术系统进化法则的体系结构

尽管阿奇舒勒将8个进化法则分成为三组，但是总体上仍然缺乏体系结构。后经他的学生和其他TRIZ专家的研究与完善，结合技术系统的S-曲线进化法则，形成了由9个技术系统进化法则所构成的经典TRIZ进化法则体系结构，如图3-2所示。

4.技术系统进化法则、趋势、模式

对于技术系统进化法则，在不同时期、不同TRIZ学术流派的资料中有一些不同的术语描述，例如规律（discipline）、法则（law）、趋势（trend）、模式（pat-tern）等。在20世纪80年代，在阿奇舒勒俄文原著《创》的翻译中使用的是“技术规律”。20世纪90年代，在英文版的经典TRIZ著作中开始使用“技术系统进化法则”。在现代TRIZ中，从“规律”、“法则”逐渐发展到了“趋势”、“模式”等多样化的术语来定义和描述进化规律。尽管术语不同，但是其所表达的基本含义是一致或类似的。术语概要：

·法则——法则描述现象之间的一般关系，指明了技术系统进化的一般规律，是人们在研究技术系统进化时的常用术语。但是由于法则的描述过于宏观，用这些法则作为工具来判断和预测进化的效果，实操性较差。因此，也有学者倾向使用下面的“趋势”或“模式”术语。也有学者把法则（law）翻译为“定律”。

·趋势——趋势描述了系统元件进化趋势的方向，可以矢量化、显性地图示出来，直观明了。法则往往也明示或隐含了趋势的含义，但是不如趋势表达得更具有方向感，更为具体。某些TRIZ专家指出，进化趋势是可逆的，即存在与趋势相对的“反趋势”，例如技术系统的进化趋势可以是“点→线→面→体”，也可以是“体→面→线→点”。

·模式——模式是某些给定物体或过程的进化的指标，它不仅是进化的方向，也指示了一个技术系统或者它的元件的特性转化版本的详细路径（例如进化树中的每一步、每一个分支）。因此，模式比趋势和法则显得更具体一些。

现代TRIZ的观点倾向于建立进化法则的层次结构，即三者之间的结构关系可以用图3-3表示。

模式从属于趋势，趋势从属于法则。某个进化趋势本身往往伴随有反趋势出现，反映了客观世界的两面性和进化过程中的往复性与复杂性。在非学术研讨的情况下，我们可忽略法则、趋势、模式等词汇之间的差异，认为它们说的大致是同一个意思。