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第1章 TRIZ基础1

1.1 发明与创新的基础概念1

1.1.1 发现和发明2

1.1.2 创造与创新3

1.1.3 典型问题和非典型问题4

1.2 TRIZ的起源与发展5

1.2.1 经典TRIZ的理论体系结构6

1.2.2 TRIZ的发展历程7

1.3 发明的五个级别8

1.3.1 发明的创新水平8

1.3.2 发明级别的划分10

1.3.3 发明级别划分的意义13

1.4 TRIZ的核心思想14

1.5 TRIZ的未来发展14

1.6 国家标准：创新方法应用能力等级规范15

1.7 习题16

1.8 实验与思考：在线学习创新方法17

1.8.1 实验目的17

1.8.2 工具/准备工作17

1.8.3 实验内容与步骤17

1.8.4 实验总结20

1.8.5 实验评价（教师）20

第2章 发明问题的传统方法21

2.1 试错法21

2.2 头脑风暴法22

2.2.1 基本规则23

2.2.2 小组成员24

2.2.3 方法实施25

2.2.4 使用技巧26

2.2.5 方法的优点与局限性27

2.3 形态分析法28

2.3.1 方法的特点28

2.3.2 方法的实施29

2.3.3 方法的优缺点30

2.4 和田十二法30

2.5 习题32

2.6 实验与思考：头脑风暴法实践33

2.6.1 实验目的33

2.6.2 工具/准备工作33

2.6.3 实验内容与步骤33

2.6.4 实验总结34

2.6.5 实验评价（教师）34

第3章 创新思维技法35

3.1 思维定式35

3.1.1 四种思维定式35

3.1.2 泛化思维视角37

3.2 创造性思维方式37

3.2.1 发散思维与收敛思维38

3.2.2 横向思维与纵向思维40

3.2.3 正向思维与逆向思维42

3.2.4 求同思维与求异思维43

3.2.5 转换问题45

3.3 创造性思维技法46

3.3.1 整体思考法46

3.3.2 多屏幕法48

3.3.3 尺寸-时间-成本分析53

3.3.4 资源-时间-成本分析54

3.3.5 金鱼法56

3.4 最终理想解方法58

3.4.1 理想度58

3.4.2 理想系统59

3.4.3 最终理想解59

3.4.4 理想化方法的应用61

3.5 习题63

3.6 实验与思考：创造性思维技法的实践63

3.6.1 实验目的63

3.6.2 工具/准备工作64

3.6.3 实验内容与步骤64

3.6.4 实验总结71

3.6.5 实验评价（教师）71

第4章 系统分析方法72

4.1 系统与系统思维72

4.1.1 系统的层级72

4.1.2 系统思维73

4.1.3 系统分析74

4.2 功能分析76

4.2.1 功能76

4.2.2 功能分解与功能结构77

4.2.3 功能模型分析78

4.3 组件分析80

4.3.1 建立组件列表81

4.3.2 建立结构关系82

4.3.3 建立组件模型83

4.4 因果分析83

4.4.1 三轴分析法84

4.4.2 五个“为什么”84

4.4.3 鱼骨图分析85

4.4.4 因果轴分析86

4.5 资源分析88

4.5.1 资源的特征88

4.5.2 资源的分类89

4.5.3 资源分析方法90

4.5.4 使用资源的顺序92

4.6 裁剪分析93

4.6.1 裁剪原理和过程95

4.6.2 裁剪对象选择96

4.6.3 基于裁剪的产品创新设计过程模型97

4.7 习题98

4.8 实验与思考：关于眼镜的系统组件分析98

4.8.1 实验目的98

4.8.2 工具/准备工作99

4.8.3 实验内容与步骤99

4.8.4 实验总结100

4.8.5 实验评价（教师）100

第5章 S曲线与技术系统进化法则101

5.1 技术系统定义101

5.2 技术系统进化规律的由来102

5.3 S曲线及其作用103

5.3.1 S曲线103

5.3.2 技术预测107

5.4 技术系统进化法则108

5.4.1 3条生存法则109

5.4.2 5条发展法则113

5.4.3 技术系统进化法则的本质119

5.4.4 技术系统进化法则的应用120

5.5 习题122

5.6 实验与思考：深入理解S曲线与技术系统进化法则122

5.6.1 实验目的122

5.6.2 工具/准备工作122

5.6.3 实验内容与步骤122

5.6.4 实验总结126

5.6.5 实验评价（教师）126

第6章 发明原理与应用127

6.1 发明原理的由来127

6.2 原理1：分割130

6.3 原理2：抽取132

6.4 原理10：预先作用133

6.5 原理13：反向作用134

6.6 原理15：动态特性135

6.7 原理18：机械振动137

6.8 原理19：周期性作用138

6.9 原理28：机械系统替代140

6.10 原理32：颜色改变（改变颜色、拟态）141

6.11 原理35：物理或化学参数改变142

6.12 习题144

6.13 实验与思考：熟悉与应用嵌套（套娃）原理145

6.13.1 实验目的145

6.13.2 工具/准备工作145

6.13.3 实验内容与步骤145

6.13.4 实验总结150

6.13.5 实验评价（教师）150

第7章 技术矛盾与矛盾矩阵151

7.1 TRIZ中的矛盾151

7.2 技术矛盾152

7.3 39个通用工程参数153

7.4 矛盾矩阵157

7.5 利用矛盾矩阵求解技术矛盾158

7.5.1 分析技术系统158

7.5.2 定义技术矛盾159

7.5.3 解决技术矛盾160

7.6 矛盾矩阵的发展163

7.7 习题165

7.8 实验与思考：应用矛盾矩阵获取问题解决方案166

7.8.1 实验目的166

7.8.2 工具/准备工作166

7.8.3 实验内容与步骤166

7.8.4 实验总结170

7.8.5 实验评价（教师）170

第8章 物理矛盾与分离方法171

8.1 物理矛盾171

8.1.1 定义物理矛盾172

8.1.2 物理矛盾的定义步骤173

8.1.3 技术矛盾与物理矛盾的关系174

8.2 分离方法174

8.2.1 时间分离175

8.2.2 空间分离176

8.2.3 条件分离177

8.2.4 系统级别上的分离178

8.3 利用分离方法求解物理矛盾179

8.3.1 分析技术系统180

8.3.2 定义物理矛盾181

8.3.3 解决物理矛盾181

8.4 将技术矛盾转化为物理矛盾182

8.5 用发明原理解决物理矛盾183

8.6 习题185

8.7 实验与思考：用分离方法解决物理矛盾185

8.7.1 实验目的185

8.7.2 工具/准备工作185

8.7.3 实验内容与步骤186

8.7.4 实验总结187

8.7.5 实验评价（教师）187

第9章 物场分析与标准解188

9.1 物场分析的概念188

9.1.1 物质188

9.1.2 场189

9.1.3 物场模型189

9.2 物场分析方法191

9.3 物场模型类型193

9.4 物场分析的一般解法195

9.5 物场模型分析的应用198

9.6 标准解系统202

9.6.1 建立标准解202

9.6.2 76个标准解203

9.6.3 应用标准解的步骤204

9.7 标准解的应用案例216

9.7.1 建立物场模型并确定问题的类型217

9.7.2 求标准解对系统进行改进217

9.8 习题218

9.9 实验与思考：物场分析与标准解系统应用219

9.9.1 实验目的219

9.9.2 工具/准备工作219

9.9.3 实验内容与步骤219

9.9.4 实验总结225

9.9.5 实验评价（教师）225

第10章 科学效应与知识库应用226

10.1 科学效应的作用226

10.2 TRIZ理论中的科学效应228

10.2.1 专利与科学效应228

10.2.2 科学效应库237

10.2.3 应用科学效应解决创新问题238

10.3 创新的知识资源240

10.3.1 产品创新设计中的知识资源240

10.3.2 产品创新设计中的知识类型240

10.4 支持产品创新设计的知识库242

10.4.1 发明原理实例库242

10.4.2 专利知识库242

10.4.3 领域知识库243

10.4.4 专题知识库243

10.5 习题244

10.6 实验与思考：科学效应应用实践244

10.6.1 实验目的244

10.6.2 工具/准备工作244

10.6.3 实验内容与步骤244

10.6.4 实验总结247

10.6.5 实验评价（教师）247

第11章 用TRIZ解决发明问题248

11.1 航空燃气涡轮发动机的技术进化248

11.2 飞机机翼的进化250

11.2.1 问题描述250

11.2.2 问题分析250

11.2.3 设计思路252

11.2.4 最终方案253

11.3 提高智能吸尘器的清洁效果253

11.3.1 初始问题情境254

11.3.2 定义问题模型254

11.3.3 研究理想解决方案254

11.3.4 具体解决方案255

11.4 宝马汽车的外形设计255

11.4.1 问题描述255

11.4.2 问题分析256

11.4.3 问题解决256

11.5 油漆灌装系统的裁剪257

11.5.1 功能分析257

11.5.2 裁剪258

11.5.3 利用TRIZ工具得到创新解260

11.6 发明问题解决算法ARIZ261

11.6.1 ARIZ解题模块261

11.6.2 ARIZ解题过程262

11.7 习题262

11.8 实验与思考：TRIZ创新方法应用实践263

11.8.1 实验目的263

11.8.2 工具/准备工作263

11.8.3 实验内容与步骤263

11.8.4 实验总结265

11.8.5 实验评价（教师）265

第12章 破坏性创新与突破性创新266

12.1 破坏性技术创新266

12.1.1 破坏性创新的定义267

12.1.2 科技创新的三大层次268

12.1.3 破坏性创新的类型269

12.1.4 破坏性创新的特征270

12.2 破坏性创新的运用273

12.2.1 破坏性创新是大公司的黑洞273

12.2.2 产品破坏性创新274

12.2.3 市场破坏性创新275

12.3 突破性创新277

12.3.1 突破性创新是基于突破性技术的创新277

12.3.2 突破性创新与破坏性创新的关系278

12.4 演讲：破坏性创新技术最初都是个笑话278

12.4.1 从铜时代到氧气时代279

12.4.2 个人数据才是大未来279

12.4.3 介入网络的能力重于所有权279

12.4.4 所有生意都是数据生意280

12.4.5 现在只是分享时代的早期280

12.4.6 增强现实、新交互界面与视觉跟踪281

12.4.7 远距离图像与视频技术281

12.4.8 注意力在哪儿，钱就在哪儿281

12.4.9 人工智能是可购买的智慧282

12.5 习题282

12.6 实验与思考：课程论文——谈“我消灭你，与你无关”283

12.6.1 实验目的283

12.6.2 工具/准备工作283

12.6.3 实验内容与步骤283

第13章 知识产权保护与专利申请286

13.1 知识产权概述286

13.2 专利及分类288

13.2.1 专利的概念及特点288

13.2.2 专利的类型289

13.3 专利权291

13.3.1 专利权人291

13.3.2 专利权法292

13.3.3 专利权的获得293

13.4 国内专利申请程序294

13.4.1 申请受理阶段294

13.4.2 初步审查阶段296

13.4.3 发明专利申请公布阶段296

13.4.4 发明专利申请实质审查阶段297

13.4.5 授权阶段297

13.5 国外专利申请程序297

13.5.1 国际阶段298

13.5.2 国家阶段299

13.6 专利检索300

13.6.1 专利检索的意义300

13.6.2 专利检索方法301

13.7 课程学习与实验总结302

附录307

附录A 40个发明原理307

IP1：分割原理307

IP2：抽取原理307

IP3：局部质量原理308

IP4：增加不对称性原理309

IP5：组合（合并）原理310

IP6：多功能性（多用性、广泛性）原理311

IP7：嵌套（套娃）原理311

IP8：重量补偿原理311

IP9：预先反作用原理312

IP10：预先作用原理313

IP11：预补偿（事先防范）原理314

IP12：等势原理314

IP13：反向作用原理315

IP14：曲面化原理316

IP15：动态特性原理318

IP16：未达到或过度作用原理318

IP17：空间维数变化（一维变多维）原理319

IP18：机械振动原理321

IP19：周期性作用原理322

IP20：有益（效）作用的连续性原理323

IP21：减少有害作用的时间（快速通过）原理324

IP22：变害为利原理325

IP23：反馈原理325

IP24：借助中介物原理326

IP25：自服务原理327

IP26：复制原理328

IP27：廉价替代品原理329

IP28：机械系统替代原理329

IP29：气动与液压结构原理330

IP30：柔性壳体或薄膜原理330

IP31：多孔材料原理331

IP32：颜色改变（拟态）原理331

IP33：同质（均质）性原理332

IP34：抛弃和再生原理332

IP35：物理或化学参数改变原理333

IP36：相变原理333

IP37：热膨胀原理334

IP38：加速氧化（使用强力氧化剂）原理334

IP39：惰性环境原理335

IP40：复合材料原理335

附录B 物理效应336

附录C 化学效应338

附录D 几何效应340

附录E 部分习题与实验参考答案340

附录F 39×39矛盾矩阵349

参考文献351