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| 編輯推薦： |
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本书由国内资深专家联合编著，在作者多年实践的基础上，首先讨论了技术信息结构化的必要性，以经典TRIZ中的进化法则为理论基础，给出可操作性强的技术系统进化路线；其次介绍了进化树的概念、结构及特点，并以显示器为例介绍了构建进化树的方法；最后介绍了构建进化树的意义和作用。本书通过大量案例详细说明了进化方案的使用范围及方法，对于从事新产品开发、新技术预研的工程师，新产品战略规划的管理人员，以及进行硬科技领域风险投资的从业人员等具有较高的参考价值。
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| 內容簡介： |
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本书首先从搜集、整理技术信息的角度切入，指出在信息爆炸时代如何更客观且更直观地处理和使用技术信息，并以经典TRIZ中的进化法则为理论基础，给出可操作性强的技术系统进化路线；其次介绍了进化树的概念、结构及特点，并以显示器为例介绍了构建进化树的方法；最后介绍了构建进化树的意义和作用，以及使用者如何借助进化树明晰当前竞争格局、预测技术和产品未来走向、有效进行专利攻防等。
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| 關於作者： |
王健，毕业于清华大学，主要从事工业自动化、机器人和智能装备制造领域内的技术孵化和生态系统建设、技术创新咨询和服务，以及智力和知识产权密集型创业企业投资，拥有30年以上的工作经验，不仅是技术和标准专家，也是行业市场专家和管理专家。曾参与创建了和利时电机、清能德创等多家高科技公司，并与李荒野博士联合创办了艾迈云创科技。近十年来，致力于世界范围内系统创新方法论的研究、整合和发展，推动技术创新方法和先进制造业数智转型的融合。多年来，面向企业开展技术系统进化树项目，导入系统创新体系和流程。2017年起，以特聘讲师身份连续多年面向清华大学全校研究生开设“系统创新与创业”“创新心理与创新思维”“跨领域工程技术创新理论与实践”等学分课程，得到极高评价。
李荒野，博士，毕业于俄罗斯圣彼得堡国立工程经济大学经济数学与工具方法专业，TRIZ 4级认证专家，联合创办艾迈云创（北京）科技有限公司并担任技术总监，为企业提供解决具体技术问题、开发新产品概念及原型、预测技术系统发展等创新咨询服务。2007年开始跟随TRIZ大师Isak Bukhman系统学习创新理论与实践技法，之后陆续与Alla Nesterenko、Nikolay Shpakovsky、Georgi Severinets等大师交流学习其创新理论与思想，并逐渐形成了自学龄前到成人全年龄段的创新教育体系。2017年起，以特聘讲师身份连续多年面向清华大学全校研究生开设“系统创新与创业”“创新心理与创新思维”“跨领域工程技术创新理论与实践”等学分课程，得到广泛的认可与好评。
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| 目錄：
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目录
前言
第1章 技术信息结构化的必要性 1
1.1 创新方法的发展 1
1.2 TRIZ的基本原理 3
1.2.1 TRIZ的概念 3
1.2.2 技术系统进化法则 5
1.2.3 提高技术系统的理想性 6
1.2.4 揭示并解决矛盾 15
1.2.5 使用创新模型 20
1.2.6 思维的心理学特点 23
1.2.7 利用资源信息库 24
1.2.8 解决发明问题的流程 28
1.3 建立有效的信息结构 29
第2章 客观对象的进化路线 33
2.1 将信息组织成进化路线 33
2.2 真实系统分析案例 42
2.3 系统的基本构成 46
2.3.1 执行系统模型 46
2.3.2 符合专利特性的执行系统 49
2.4 执行系统的进化 50
2.4.1 系统的建立与发展 50
2.4.2 系统转换的三个阶段 55
第3章 符合进化的路线 60
3.1 技术对象的主要进化路线 60
3.1.1 “单–双–多”进化路线 61
3.1.2 系统成分的裁剪路线 63
3.1.3 系统成分的扩展–裁剪路线 65
3.1.4 物体和物质的分割路线 67
3.1.5 物体表面特性的进化路线 71
3.1.6 物体内部结构的进化路线 72
3.1.7 物体几何形状的进化路线 74
3.1.8 系统组件动态化进化路线 77
3.1.9 提高系统组件可控性的进化路线 79
3.1.10 提高系统组件动作协调性的进化路线 81
3.2 进化路线的建立及其在应用中的特点 83
3.2.1 建立进化路线 83
3.2.2 进化路线在应用中的特点 86
第4章 构建进化树 90
4.1 描述基本功能 90
4.2 基础进化树和具体进化树 96
4.2.1 基础进化树 96
4.2.2 具体进化树 99
4.3 满足分类结构的要求 103
4.4 构建进化树的建议 104
第5章 构建显示器进化树 105
5.1 定义显示器 105
5.2 在表面上获得图像 107
5.3 显示器进化树的结构 108
5.4 从静态图像到动态图像 111
5.5 电视的出现和发展 116
5.6 平板显示器 124
5.7 显示器的分割 137
第6章 进化树的应用 157
6.1 应用进化树的基本原则 157
6.2 寻找带有标记的信息集 161
6.3 应用进化树解决问题 163
6.3.1 扩大初步概念方案的范围 163
6.3.2 结构类比法 172
6.4 应用进化树规避竞争对手的专利 184
6.4.1 专利竞争的主要方法 184
6.4.2 应用进化树规避实际专利 191
6.5 高效的系统预测 197
6.5.1 应用进化树进行预测 197
6.5.2 系统组件主要方案的演算 201
6.5.3 应用显示器进化树预测解决方案的实例 203
6.5.4 应用计算机分析复杂系统的方法 207
参考文献 210
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前言
本书是从讨论技术信息结构化的必要性开始的。技术发展是创新的成果，随着技术的不断进步，创新变得越来越困难。为此，人们开始总结产生创意的规律，形成创新方法。创新方法提高了创新效率，促进了技术快速发展，反过来技术的发展也促使创新方法不断地改进和完善，最终形成体系化的创新理论。发明问题解决理论（TRIZ）就是这样的非常高效的创新理论，其核心是揭示问题本质并解决矛盾。围绕这一核心，TRIZ发展出许多不同的工具，其中描述矛盾的模型和消除矛盾的发明原理是最基本的工具；最终理想结果是形成并尖锐化矛盾的思考方式，也是衡量解决方案是否可行的标准；技术进化法则指出了技术系统发展的规律与方向，极大地缩小了解决方案的选择范围；解决矛盾和问题的流程和发展想象力的工具能最大限度地避免思维定式对产生创意的影响。此外，应用科学原理或类比其他行业解决类似问题的技术方案是超越个人经验和本企业甚至本行业知识范围的重要手段。
这些解决矛盾和问题的工具都离不开技术信息检索，应用信息检索工具能快速找到“强效的解决方案域”，并获得若干适合当前问题的解决方案。但这还不够，在实际项目中，还要确保已经彻底研究了所有可能的解决方案，并拥有一张能有效转换当前技术系统的完整地图，即进化树。这张系统转换地图由大量包括专利在内的技术信息按结构化的形式排列而成。它是什么样的结构形式？能否涵盖不同技术领域的各类问题？怎样与具体的技术信息相对应？这些就成为构建技术系统进化树的基本问题。
TRIZ创始人阿奇舒勒在归纳出技术系统进化法则之后，就提出了若干条技术系统进化路线，V.M.彼得罗夫、B.L.兹罗京和U.P.萨拉马托夫等著名TRIZ大师也各自提出了新的进化路线，各有特点也各有侧重。事实上，每个人都可以创建自己的进化路线，困难在于能否全面且完整地描述技术系统在各个发展阶段所要进行的方式转换。从大量技术系统的发展历史中可以看出，任何技术系统都围绕着某一特定的功能进行转换，这种转换表现为原理或结构的变化，每一次变化都增强了系统执行特定功能的能力。技术系统可用系统功能模型来描述，它能清晰地显示出系统所要执行的功能，同时也为从专利等技术信息中提取其他执行该功能的结构创造了条件。这不仅在某个特定行业有效，对跨行业的技术也同样是可行的。
从技术系统发展规律来看，技术系统的进化总是从某个组件自身的变化开始，再发展到组件之间连接的变化，最后是系统内部的协调性以及整体的可控性。也就是说，系统在进化过程中必须要经历这三个发展阶段，而且在每个阶段还必须要完成几个特定的转换动作。将体现这些转换动作的概念方案按一定顺序排列起来，就形成了进化路线。总的来说，系统在这三个发展阶段中共有10个基本转换动作，相应地，共有10条进化路线来描述技术系统的发展。仔细研究这些进化路线就会发现，它们能够引导系统达到更高的理想化程度。我们知道，系统发生任何转换都需要使用资源，而系统内部资源是通过改变系统组件形态而获得的，所以系统发展就要从分割组件开始。当一个整体组件被分割成两个部分时，它至少比原来多出两个界面，这两个界面就可以被当作资源来提升系统所需的性能。随着组件的不断分割，系统内可用的资源也逐渐增多。这时，不仅分割后的各部分组件是可用资源，它们的表面、内部结构和几何形状也都是可用资源。当系统资源足以满足其实现所需性能时，就开始增加组件之间连接的动态性与协调性，并在最后实现系统内部的高度可控性。这时，系统性能到达顶峰，其内部资源已得到了充分的利用，系统的理想化程度也达到最高。当然，从外部引入一个新组件也能增加系统资源，这个组件在经历一系列的融合、裁剪、连接、动态化等动作后，也将使系统性能得到提升并达到最高的理想化程度。
将这10条进化路线按照上述顺序关联在一起就形成了一棵基础进化树，它可作为技术信息结构化的基本原则与形式。将收集来的技术信息按此原则进行排列就会得到一棵具体的技术系统进化树。本书以显示器为例，详细介绍了构建该技术系统进化树的全过程，并且还列出了进化树中每条分支路线的名称、概念方案及其详细说明。
谈到这里，进化树还只是将现有技术信息以树状结构的方式排列起来，展示了到目前为止能够执行当前指定功能的所有已知概念方案，并没有产生或者指明任何新方案。温故而知新，新方案可以根据已整理好的技术路线推演出来，它们存在于每条分支路线上已知概念方案之间的空白处或是路线的末尾。需要仔细按照当前进化路线的转换思路提出新方案，并将其填补在路线的空白处。由此可见，产生新概念方案也是构建进化树的主要目的之一。至此，我们完成了技术系统进化树的构建工作。
进化树的应用范围非常广，既可以为产品发展战略规划提供决策依据，又可以用来解决具体技术问题，还可以用于全新产品设计和专利规避。通常来讲，进化树的主干，即分割路线描述了原理级的概念方案，这条路线上的每个概念方案都对应一个能够执行所需系统功能的原理。在主干上选择概念方案会带来革命性的变化，对开发新产品、实现技术突破起到决定作用。当企业在市场上已经处于领先地位，没有可供借鉴或参考的竞争性产品时，沿着进化树的主干进行分析并选择实现系统功能的全新原理级概念方案就显得尤为重要。与主干不同的是，分支路线描述的是系统的子系统及其组件的进化趋势。这些路线列出了系统组件的多种转换方案，并且都能在不改变系统运行原理的前提下解决问题、实现突破。企业的日常研发工作大部分都是在这个层面上进行。但这并不绝对，系统组件也会有原理级的转换，分割路线同样可以当作分支路线使用，并从这条路线上再引出更多的分支路线。这将产生更多差异化的方案，使得新产品的特点更加突出。这种灵活使用进化路线的方式最适合全新产品设计和专利规避。在全新产品设计中，系统的每个层级可能都有需要开发的新技术，如何选择合适的概念方案就成了大问题。建立新系统时所面对的选择范围与不确定性要比改进一个老系统大得多。在这类开发中使用进化树能明确系统发展方向，缩小概念方案选择范围，提高研发效率。对于专利规避也是如此。以最小的代价避开已有专利保护范围的效率最高、代价最小，所以一般都会从某个组件或子系统开始尝试转换，但这并非总是有效。当无法通过简单的组件形态转换来规避专利时，可以尝试改变组件的运行原理，还不行的话再通过改变其上一级系统的结构形态或原理来实现规避。如此循环并逐级提高所改变的系统层级，可以最终确定出最有效的规避方案。
需要说明的是，进化树展示的是执行功能的概念方案，而不是具体的实施方案。这并不是说进化路线不实用，只是在它所应用的设计阶段还无法直观地显示出具体的实施方案。进化树的目的在于，在产品研发的概念设计阶段尽可能毫无遗漏地展示所有实现系统功能的可能性。研发人员需要从中选择合适的概念方案，并根据其思路设计产品结构，经试验验证后才能确定最终的实施方案。另外，进化树中的其他概念方案可以作为备选方案或技术资料存储起来，形成知识，为以后解决其他问题提供参考。
进化树是有时效性的。需要定期将已经实现的概念方案补充到进化树中，并且再根据最新的技术信息进行新一轮的预测。这是个动态滚动的过程，需要的工作量不小。大家关心的另外一个问题是：要做多少棵进化树才能满足某个产品的创新需求？单棵进化树对应的是一个核心功能，通常一个产品至少有一个核心功能，也就是说需要关注几个产品的发展就要相应地至少构建几棵进化树。这对于手工制作来说工作量极大。因此，如何利用计算机软件来辅助分析和整理技术信息，实现快速构建和更新进化树就成为下一步的研究重点，也是普及与推广进化树的关键。
受作者水平的限制，本书一定存在不少疏漏，不妥之处还请各位读者见谅。如有问题或相关话题的讨论请通过oleg.li@ima-innocloud.com联系我们。
本书受到“创新方法工作专项”资助，项目编号为2019IM050300，特此感谢该项目对本书出版的大力支持。
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