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每個人看到這張圖片的感想可能有所不同。大家都很忙碌，但有時我們需要抽出時間來思考一下：我們為何這麼忙碌？有沒有更好的方法或工具來幫助我們提升效率，節省時間，讓我們能做更多更有意義的工作？期望本文能給你更多的啟發。
創新就是在已有的基礎上，提出獨特的、新穎的且富於成效的見解與思維。隨著創新理論的發展，「創新」不僅包括科學研究和技術創新，也包括體制與機制、經營管理、文化藝術、社會哲學等方面的創新。創新已經被國家列入重點項目來鼓吹，公司也成立了創新辦，專利申請數量也在慢慢增加，但依然有很多人不知道從何著手搞創新，請大家接著往下看，期望能給你一點啟發和方法。2. 創新的瓶頸
創新瓶頸主要來自思維的定勢（包括術語、形象和專業知識）；解決錯誤的問題或重複解決別人已經解決的問題。
3. 創新思維和方法
創新的方法有幾百種，我們選部分介紹一下，
3.1 經典的創新方法
3.1.1 試錯法：典型代表，發明家愛迪生，一生做了無數次的試驗，從錯誤中尋找機會。但試錯法效率低下，請看下圖：
3.1.2 形態分析法 （茲維基與哥尼）
它是一種系統論的觀點看待事物的創新思維方法：將研究的對象或問題分成一些基本組成部分。單獨處理每一個組成部分，分布提出解決問題的方法和方案。然後通過不同的組合形式形成若干個解決問題的總體方案。
3.1.3 稽核表法 (奧斯本)
由形態分析法演變而來，用一張表對需要解決的問題進行逐項核對，從各個角度誘發創新設想。奧斯本的75條簡化歸納9個方面提問：用途、類比、增加、減少、改變、替代、變換、顛倒、組合。
3.1.4 和田十二法：許立言和張福奎在奧斯本的基礎提出的。
7. 聯一聯：原因和結果有何聯繫，把某些東西聯繫起來一個好的探索者要在發散思維與收斂思維之間保持張力。
發散性思維（擴散性思維、輻射性思維、求異思維）: 由點及面的思維，圍繞一個問題從不同層次、向不同的方向、角度進行探索，從而提供新結構、新點子、新思路或新發現的思維過程。發散性思維具有流暢性、靈活性和獨特性。發散性思維的具體形式包括了用途發散、功能發散、結構發散、因果發散。收斂思維是將各種信息從不同角度和層次聚集在一起，儘可能利用已有的知識和經驗，將各種信息進行組織和整合，實現從開發的自由狀態向封閉的點進行思考，從不同角度和層面，把眾多信息和解題的可能性逐步引導到條理化的邏輯序列中，以產生新的想法，尋求相同目標和結果的思維方法，形成一個合理的方案。他具有封閉性、綜合性和合理性的特點。3.1.6 橫向思維和縱向思維
橫向思維是一種共時性思維，它研究同一個實物在不同環境中的發展狀態，並通過同周圍事務的相互聯繫和比較找出該事務在不同環境中的異同。結合聯想和反向思考進行比較挖掘。縱向思維是一種歷時性的比較思維，它從事務自身的過去、現在和未來的分析對比中發現事務在不同時期的特點及前後聯繫而把握事務本質的思維過程。上下挖掘，結合發散思維。橫向思維和縱向思維的綜合應用能夠對事務有更全的了解和判斷。是重要的創新思維技巧之一。3.1.7 正向思維和逆向思維
正向思考是按常規思路，以時間發展的自然過程、事務大的常見特徵、一般趨勢為標準的思維方式。是一種從已知到未知來揭示事務本質的思維方式。對於常規問題處理效率高。逆向思維在思想路線上與正向思維相反，它在思考問題時，為了實現創造過程中的設定的目標，跳出常規，改變思考對象的空間排序，從反方向尋找解決方法的一種思維方法。具有普遍性、批判性和新穎性。正向思維與逆向思維相互補充，相互轉化，在解決問題中共同使用，經常取得事半功倍的效果。3.1.8 求同思維和求異思維
求同思考是只在創造活動中，把兩個或兩個以上的事物，根據實際的需要，聯繫在一起進行「求同」思考，尋求它們的結合點，然後從這些結合點產生新創意的思維活動。從已知事實或命題出發，沿著單一方向步步推導來獲得滿意的答案，以獲得客觀事物的共同本質和規律，基本方法就是歸納法，把歸納出來的共同本質和規律進行推廣的方法就是演繹法。肯定性的推斷是正面求同，否定性的推斷是反面求同。求異思維 是指對某一現象或問題進行多起點、多方向、多角度、多原則、多層次、多結果的分析和思考，捕捉事務的內部矛盾、揭示表象下的事物本質，從而選擇富有創造性的觀點、看法或思想的一種思維方法。求異能打破思維定式、打破傳統規則、尋找與原來不同的方法和途徑。求異思維的客觀依據是任何事物都有特殊的本質和規律。特殊矛盾表現出的差異性。常用到尋找新視角、要素變換、問題轉換。3.1.9 整體性思維（它與下面的六頂帽子思考方法很類似）
3.1.10 六頂帽子思考法
藍色帽子代表組織安排：我們進展如何？現在應該用什麼顏色的帽子？接下來應該做什麼？
白色帽子表示信息和數據：我們有什麼，需要什麼，缺少什麼，怎樣取得？
紅帽子表示直覺、感覺、情緒以及基於直覺的想法。
黑帽子表示謹慎、判別、系統的思考。這是真的？可行？能成功？什麼缺陷？
黃色帽子表示向好的方向進行思考：有何好處，誰會得到？自何處？為何可行？為何成功？
綠帽子表示異見、新意、創新：有沒有其他解決方案？
九屏幕法是指在分析和解決問題的時候，不僅要考慮當前系統，還要考慮其超系統和子系統；不僅要考慮當前系統的過去和將來，還要考慮超系統的過去和將來。
它是將尺寸、時間和成本進行一些列的變化思維實驗。意圖克服思維慣性的障礙，迅速發現對研究對象最初認識的不準確和誤差、能重新正確地認識研究對象。六個過程每個想像可以分步遞增或遞減，直到物理新的特性出現。STC算子不是為了直接提供解決問題的答案，而是幫助人們找出解決問題的新思路，為下一步尋找解決方案做準備。用STC算子思考後，可以發現系統中的技術矛盾或物理矛盾。它是一個反覆迭代將幻想的、不現實的問題求解構想，變為可行的解決方案。它是一種類比的方法，指的是將我們所遇到的問題所涉及的組件模擬成一些小人，即涉及組件有一些小人組成，這些小人是有智慧的聰明小人，然後思考當這些聰明的小人遇到類似問題時該如何改變才可以解決問題。以此來啟發我們產生解決方案。進行小人法的步驟
將對象中的各個部分想像成一群一群的小人。（當前怎樣？）
把小人分成按問題的條件而行動的組（分組）
研究得到的問題模型（有小人的圖）並對其進行改造，以便實現解決矛盾。（改怎樣…….打亂重組）
過渡到技術解決方案（變成怎樣）
小人法作用：
更形象生動地描述技術系統中出現的問題通過用小人表示系統，打破原有對技術系統的思維定勢，更容易解決問題，獲得理想的解決方案
3.2.5 最終理想解方法
理想度(Ideality)的定義：
理想度=有用功能(UsefulFunction-UF)/ [有害功能(HarmfulFunction-HF)+ 成本(Cost)]
可以用三種方法來提升系統的理想度
1. 增加有用功能
2. 降低有害功能或成本
3. 將兩點結合起來
最理想的狀況：
資源的耗費 à0
有害作用 à0
有用功能 à∞
最理想系統：作為物理實體並不存在，卻能實現必要的功能.
IFR：系統在保持有用功能自行運行的同時，能夠自行消除有害的、不足的、過度的作用。
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4. 什麼是Triz？
俄文拼寫為Tеориирешения изобрет-ательских задач，俄語縮寫「ТРИЗ」.
英語標音可讀為Teoriya Resheniyva Izobretatel『skikh Zadatch，縮寫為TRIZ。
英文翻譯為：Theoryof Inventive Problem Solving，縮寫為TIPS
中文翻譯為「發明問題解決理論」，「萃智」、「點金術」、 「超級發明技術」
它是蘇聯根裡奇·阿奇舒勒(G.S.Altshuller)(1926-1998)，從1946年開始，經過對250萬高水平發明專利的研究，發現理論，其革命性的成果包含了：發明解決的問題不同，但少數原理在不同原理被重複使用。歸納總結了解決問題的發明原理
工程系統的進化有規律可循，歸納總結了技術進化的趨勢
一個領域發現的科學效應在其它領域得以應用，總結了科學效應庫。
Triz的用途：解決技術問題，產生創新的解決方案；規避或者增強專利，進行專利布局；用於新產品規劃布局；進行環保設計解決產品生產與回收的矛盾問題
Triz的應用步驟：1.識別問題，2. 問題解決，3.概念驗證
遇到問題，設計新系統，而不是改進舊系統，且沒有確定採用什麼樣的技術時，創新標杆可以幫助我們尋找並分析各種可能的技術路徑，並通過評估來決定哪種技術路線組合可能達到項目目標。就像華為的手機設計很多就是向蘋果和三星學習。
功能分析有兩類：基於過程功能分析和基於裝置的功能分析：研究對象包括物流、信息流、能量流，分析其這些流中的缺點，如瓶頸，流的過速轉換及產生的有害作用等。
4.4 因果鏈分析
從已有問題或項目目標的反面出發，逐級、詳細分析造成問題的的深層次原因，通過建立目標缺點的因果鏈的邏輯關係尋找更多產生問題的原因，並找到更多的解決問題入口。
末端缺點：
根據項目的具體情況，繼續深挖下去會變得與本項目無關中間缺點：
造成本層缺點的下一層缺點可能不止一個，通常用And或者OR運算符連接起來關鍵缺點：
哪些經過精心挑選需要進一步解決的缺點就是關鍵缺點，它可以是末端缺點，也可以是中間缺點（作為解決問題的突破口，使問題更加容易處理）。從各個關鍵問題出發尋找可能解決方案，並挖掘可能存在的矛盾。然後再用後面學習的Triz工具來解決這些矛盾。初始缺點是因果鏈的起點，對其正確的識別直接影響著整個因果鏈分析的成敗。
初始缺點就是我們項目的目的反面，是阻礙項目目的達成的客觀事實。
確定初始缺點的方法：
從一個顯而易見的缺點作為起始缺點N出發，一直向上問產生的後果N-M呢？直到找到與項目目的關聯不太大的缺點；注意各步之間的跳躍不要過大，要逐步挖掘。選擇出正確的初始缺點。這個確定初始缺點注意跟團隊一起討論，達成一致意見，確定共同認可的初始缺點。
然後再開始從初始缺點往下進行因果鏈分析……
團隊成員能調動的資源決定了初始缺點的選擇高低。也就是決定了項目的目的和範圍。
4.4 剪裁
也可以分為基於過程的剪裁和基於裝置的剪裁，去掉過程或裝置中成本高效益低或有問題組件，而保留其有用功能，通過剪裁可以減低工程系統的成本和複雜度，提高系統的可靠性。
4.5 特性傳遞
特性傳遞是一種通過將其具備類似主要功能的其他系統的性能的某個特性傳遞到本系統，以解決某個或者提高系統的性能的工具。如水翼船兼具輪船和飛機的優點。通過將具有其他優點的系統的優勢特性移植到基礎系統，從而使基礎系統具備了新的優點。特性傳遞的步驟：
運用因果鏈分析，識別特性來源工程系統中造成優點的特性或者組件；將選定的特性來源工程系統的新特性或組件移入到基礎系統中；4.6 技術系統進化法則 （共9大法則）
4.6.1 S曲線進化法則：任何技術系統進化經過四個階段，如下所示：
4.6.2 生存法則(一個系統必須滿足這些法則，才能「生存」，才算是一個技術工程系統)有三個：
完備性進化法則（包含減少人工介入的進化法則）
能量傳遞法則
子系統協調性進化法則
4.6.3 發展法則(一個系統在其改善自身性能的發展過程中所遵循的一些基本法則)有五個：
提高理想度IFR法則
子系統的不均衡進化法則
動態性和可控性進化法則
向微觀級和場的應用進化法則
向超系統進化法則
4.7 發明原理
阿奇舒勒對幾百萬份專利的典型解決方案總結成40個發明原理：
在蘇聯解體後，Triz理論傳入歐美日韓，對這些國家的發展創新起到很大的推動作用，同時也豐富了Triz理論，在21世紀，發明原理又做了如下增補37個：
大家看到這些可能沒有什麼感覺，舉一個例，你看下面的圖形就是用同樣的發明原理：
4.8 技術矛盾與矛盾矩陣
1. 什麼是矛盾？
如果改善某個參數的時候，帶來另外的問題，也就是說按常規的方法改善這個參數不能用，因為它帶來了負面效應，這就是矛盾或衝突。如手提電腦增加屏幕的尺寸就會影響攜帶。汽車為了安全增加底盤鋼板的厚度，又會增加車的重量，油耗提升。2. 什麼是技術矛盾
3. 阿奇舒勒39個通用工程參數
阿奇舒勒在對大量專利分析的同時，還發現工程問題都可以使用一系列有限的通用工程參數來描述。並對其進行了編號，最終確定39個能夠表達所有技術矛盾的通用工程參數。在技術矛盾中確定欲改善和被惡化的參數都一般化處理為阿奇舒勒39個通用工程參數。
為了提高40個發明原理的運用效率，阿奇舒勒提出矛盾矩陣，這是一個39*39的矩陣，每行每列的表頭包含39個通用工程參數，豎列是改善(和我們的期望一致)，橫行是惡化(和我們的期望相反)。技術矛盾就是包含改善參數的行和惡化參數的列的交叉單元。裡面的數字就是發明原理的編號，用來解決這個技術矛盾的。
1. 物理矛盾
物理矛盾與技術矛盾不同，技術矛盾是兩個參數之間的矛盾，而物理矛盾是單一參數的矛盾，就是同一參數具有相反的並且合乎情理的要求。
其表現形式為：
因為 C，參數A需要 B，但是，因為 D, 參數 A需要 –B。
常見物理矛盾如下：
2. 分離矛盾需求的方法及應用的發明原理：
一個複雜的工程系統都可以分拆成多個簡單的工程系統，而一個簡單的完整的工程系統要正常工作，必須具備三要素：兩個物質和一個場。物-場模型如下：
相互作用的3個基本元素進行有機組合，將形成一個功能：
一個物質表示被生產、被控制、被測量的產品；
一個物質表示進行生產、控制、測量的工具；
場是他們之間的作用。
有效模型：理想狀態也是設計者追求的狀態應該是功能3要素都存在，且相互之間的作用充分
有缺陷的物場模型就是有問題的物場模型。如上面的杯子漏水，這個系統就不能正常工作。不完整的物場模型：三個要素不全
有害的物場模型：一個物質對另一個物質有害，與我們的期望相反
作用不足的物場模型：與期望方向一致但沒有達到要求
阿奇舒勒發現如果問題的物場模型是一樣的，那麼解決方案的物場模型也是一樣的，與應用的領域無關。他和他的弟子們提出了很多解決方案模型，再用專利來驗證。這些模型就稱為標準解。76個標準解分為五級：聚焦於建立和拆解物—場模型：適用於不完整的物場模型或有害作用的物場模型，共有兩個子類13個標準解完善物—場模型：適用有用但不足的物—場模型，小改動來提高工程系統（不增加系統的複雜性），共四個子類23個標準解轉換到宏觀系統或微觀級別：繼續沿著二級方向改善，增加集成度在簡化改善法則，和增加動態性和可控性法則在進一步向微觀級及增加場應用的進化法則，子系統協調性法則等技術系統進化路徑。適用不足的物場模型，包括兩子類6個標準解用於檢測和測量的標準解：用於解決工程系統中的測量和檢測問題，包括五個子類17個標準解。標準解的應用：指出如何有效引入物質、場或者科學效應來克服解決方案不能真正實施的問題，包括五子類17個標準解。科學效應和現象是Triz中的一種基於知識的解決問題工具。研究人員總結了萬種效應，其中4000多個得到有效的應用。所謂「效應」(Effect)，是指「由某種動因或原因所產生的一種特定的科學現象」。如光電效應、熱效應、化學效應等。通常可以將效應看作是兩個技術過程之間的功能關係，就是說將一個技術過程A的變化看作是原因，技術過程A的變化所導致另一個技術過程B的變化是結果。將技術過程A與技術過程B連接在一起的這個功能關係稱為效應。舉例說明壓電陶瓷打火機的工作原理。認知論角度：知識就是認識（意識）
經濟學角度：知識是具有價值與使用價值的人類勞動產品
資訊理論角度：知識是同類信息的積累，是有助於實現某種特定得目的而抽象化和一般化了的信息。
知識的作用主要表現為促進企業的創新，知識不僅可以幫助企業提供增值的產品和服務，如新的產品、工藝、銷售模式，還可以以知識產品、知識商品等形式單獨提供有價值的資產。知識工程包括知識的獲取、處理、表達、組織、存儲、共享、重用等諸多相關活動。知識庫是知識工程中結構化、易操作、易利用和全面有組織的知識集群，是針對某一（或某些）領域問題求解的需要，採用某種（若干）知識表示方式在計算機中存儲、組織、管理和使用的互相聯繫的知識片集合，它能使設計人員在設計過程中很便利地對知識進行搜索、存儲、編輯和修改。產品創新設計中的知識類型:
由此可以看出科學效應庫和知識庫對創新設計至關重要。
4.12 發明問題解決算法ARIZ
創新發明理論簡介到此為止，如想了解詳細內容，歡迎大家留言及報名參加公司組織的Triz培訓.
蕭政林 2020年9月