40个发明原理解析
-你的眼泪我的成人礼
TRIZ
系列
-
创新原
理
-1-
分割原理
分割原理的具体描述如下：
1
）把一个物体分成相互独立的几个部分；
2
）把一个物体分成容易组装和拆卸的部分
;
3
）提高系统的可分性，以实现系统的改造。
(
增加物体被分割的程度）
分割原理要表达的其实就是我们平常所说的分而治之的策略，
这是我们解决问题
的一种最简单朴素的方法，应用非常广泛。
分割原理好处：
A
< br>）降低系统的规模和粒度，增加系统的可解析
降低系统
规模和粒度的目的当然可以使得系统求解更加容易，对于制造业来说，
可以使得制造更加
容易，
更加专业。
在软件系统中的大文件分割成小文件，
大系
统分割成小系统，
可以使得系统的实现变
得更加简单和容易。
同时，
如果系统按
功能进行分割，可以使得子系统各负其责，子系统的职责更加单一。
< br>B
）增加系统的灵活性，弹性和可维护性：
分割的另一个好处就是脱耦，
通过脱偶可以增加系统的灵活性，
弹性和可维护性。
灵活性和弹性大家可以很容易理解，
可维护性表达的是系统如果出问题，
我们只
要找到出问题的
部分，
进行替换就可以。
现在制造业的组件化和软件设计的模块
化（组件化）都是利用了这种思想。比如网络的分层，软件系统的多层架构。
C )
使得社会化生产，流水化作业成为可能
这个好处是显而易见的。
那什么时候可以用这个原理呢？下面是一些典型的场景：
1
）如果我们需要在一个现有的系统（或者物体）上的增加功能或职
责，而现有
系统的功能比较笼统的情况下；
典型的例子是垃圾箱，垃圾箱的功能是回收垃圾，但我们现在
需要对
垃圾的回收进行分类，这就增加了垃圾箱的职责，不仅要回收垃圾，还要分类，<
/p>
一个比较简单的办法就是将垃圾箱分成几个相对独立的部分
（可回
收垃圾，
不可
回收垃圾，其它垃圾），这也是原理中第一种情况
。对于软件系统中，对数据的
访问分成文件数据的访问和数据库数据的访问也属于此类。
当然，
如果增加的职
责比较复杂，
有时候简单的分割并不容易解决，
反而会增加系统的复杂性和成本。
2
）如果系统过于笨重或者体积过大
，不便于移动或运输
这个主
要是针对实物型的系统，
比如可拆卸衣柜，
整体衣柜大而笨重，
不便于运输和搬动，
通过分割原理变成可拆卸的衣柜后，
就使得移动和运输更加
容易。
3
）如果系统比较复杂，整体上不便于制造。
这种情况下就需要分割成比较容易制造的子系统（组件），然后通过组
装来完成。这种例子就非常多了。其实软件系统的构造者（
Builder
）模式就是
这种思想；
4
）如果系统过于庞大，不便于使用和维护
软件系统的面向服务，面向对象其实都是这种思想，将庞大的系统按照
一定维度进行分拆，从而达到便于使用和维护的目的。
。。。。。。
分割原理的副作用：
1
）可能会增加系统的复杂性；
分割后，
为了使各个组件还能整体工作，
就
需要协调各个组件，
增加额外的设计，
使得系统的复杂性增加，
特别是分割不合理或者过度分割的情况下，
系统的复杂
性会增加很快，所以一定要把握住分割的度。
2
）降低了系统的鲁棒性（健壮性）；
这个比较容易理解，因为分割后需要增加连接组件，会使得系统的健壮性降低。
3
）会带来额外的设计
系统进行分割后，
为了将各个子系统连接成一个整体，
就需要增加连接组件，
比
如一节棍变成双节棍后的链接链条。
同时要让各个部分共同完成系统功能，
还需
要增加协调功能来协调各个部分的工作。
分割的方法：
在制造业中系统的分割
一般是按子功能（如：动力装置，传输装置，控制装置，
执行装置，转换装置，传感装置
等）来进行，在软件系统设计中，也可以按子功
能来分割，
可以
沿着功能的纵向和横向来进行，
比如
SOA
就是按横向来进行，
而
分层就是沿着纵向来分割。
分割原理属于发明创新理论中怎么做部分，是一种解题方法。
分割原理体现了技术系统动态化进发法则，可提高柔性，移动性和可控性。
其它案例：
1
）分为
12
个独立部分的轮胎（美国专利）；<
/p>
TRIZ
系列
-
创新
原理
-2-
抽取原理
TRIZ
的抽取原理表述如下：
1
）
从系统中抽出可产生负面影响的部分或者属性；
2
）
仅从系统中抽出必要的部分和功能。
这里的系统可以是一个物体，
也可以是一个虚拟的系统。
将系统
分为有害
（或者
无用）部分和有用部分，通过将有害部分抽取，
可以得到更好的系统（产品），
谷子去壳，鱼去骨，工业提纯，通信去噪，矿渣提炼，选
矿等都是这种原理的应
用。抽取原理的第一种情况是通过除掉无用或者有害的属性来提高
系统的品质，
而第
2
种情况则是利用抽
取必要的部分和功能来减化系统或者得到新的或者进
化后的系统，
比如中药提取就是将中药中真正有用的成分提炼出来，
而将无用或
者有害的东西剔除掉。需要注意的是，抽取行为的目的是为了增加系统的价值。
软件
领域的数据清洗和挖掘也可以视为该原理的应用。
抽取原理容
易理解，
但在实践中，
如何抽取才是比较难的地方。
当然现在的工业
界有不少成熟的方法，这里不做讨论。
抽取原理与系统的能量传递进化法则，关系比较密切，如果一个系统中的元件，<
/p>
能量无法到达，
如果不是必要部分，
则可
作为无用部分去掉。
抽取原理体现了技
术系统提高理想度进化法
则
---
抽取原则的根本目的在于：减少无用，增加有用。
如果整个系统比较难用，或者昂贵，如果将其中某些部分提取出来
，简化操作，
单独使用或者推广，可以得到更好的价值。软件中的
PhotoShop
和美图软件就
是个非常典型的例子。
PS
软件过于专业和复杂，而美图软件就是将这种专业软
件的一部分功能提取出来，
简化操作，
使得用户群
更为广泛，
从而获得更好的收
益。在策略上，抽取原理和细分策
略相通之处。在操作层面上，挑选，抽象，过
滤，去噪都是一种抽取手段。
当然，
利用抽取原理最娴熟的还是我国的
CCAV
，
通过新闻抽取，
成就了一个国
内形势大好，国外水深火热的地球景象。
<
/p>
抽取中的负面影响或者有害作用是相对系统功能而言，
这种有害或
者负面影响可
能是真正意义上的有害，也可能只是与系统的整体功能冲突或者不一致。<
/p>
前面说了抽取的第一步是分清系统中的正面作用部分和负面作用
部分，有的时
候，
也可以是针对某些特性的同质性来进行分类，
比如炒菜时将不容易熟的部分
拿出单独处理，培训时按接受能力
进行分类培训等。
TRIZ
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创新原理
-3-
局部质量原理
局部质量原理的基本表述如下：
1<
/p>
）将物体、环境或外部作用的均匀结构，变为不均匀的；（同类结构变为异类
结构）
2
）让物体的不同
部分，各具有不同的功能；
3
）让物
体的各部分，均处于完成各自动作的最佳状态。
局部质量原理
是技术系统不均衡进化法则的一种体现，
目的是使得系统资源达到
最优配置。一般情况下，如果系统的各个部分的作用是均匀的，则有如下情况：
A
）这种配置是合理的；
B
）元件之间的作用有重复，某些元件的作用可以被其它元件替代；
C
）有些元件的作用没有得到充分发挥；<
/p>
如果是第一种情况，
当然不需要做更改
，
但这种情况一般比较少，
因为一般系统
的配置都是使得各元件充分发挥各自的作用，
不太容易形成均匀态势；
因此我们
可以试着将均匀的结构变为不均匀的，以达到各部件充分发挥自身作用
的目的；
如果系统有多个部分（元件），也可以尝试将这些不
同部分赋予不同的功能，以
实现一个系统多种用途，
这是第
2
种情况。
这种情况也比较普遍，
比如瑞士军刀，
带橡皮擦的铅笔等。
当然这些系
统不同部分具有的不同功能，
应该是带有系列性
质或者相反。系
列性表示这些功能一种用到时，其它功能用到的可能性非常高，
比如瑞士军刀的功能。<
/p>
而相反则是一种功能使用时如果有问题，
另外一种功能可
以执行回退式操作，
比如带起订器的锤子，
如果
锤子钉钉子没钉好，
起钉器就可
以把钉子取出来，重新钉。
第
3
种情况就比
较好理解，
通过让系统的各个部分都处于最佳状态来达到系统整
体功能的最佳，
但需要注意的时候，
这里的各自部分最佳是指相
互配合的情况下
各个部分状态达到最佳，
不是每个元件最好。<
/p>
比如一个团队，
并不是要求所有员
工都是
最好的，但我们可以做到让团队的所有员工的状态都达到自己最佳状态。
局部质量原理表达的是系统资源局部配置的优化，
通过局部质量优化，
达到系统
整体资源配置的优化，
从而使得系统
的理想度更好。
这在团队组织，
生产排产等
方面都有非常大的用武之地。
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创新原理
-4-
增加不对称性原理
增加不对称性原理表述如下：
1
）将对称物体变为不对称的；
2
）增加不对称物体的不对称度。
<
/p>
增加不对称性原理表达的是利用对系统状态的改变来达到优化系统的目的。
试着
通过改变系统平衡，让系统倾斜，减少材料用量，降低总的重量，调整物质
流，
变换支持负载等方式来消除冗余（重量）或提高性能（如密封）。下面的情况下
都可以利用这种原理：
A)
物体在超系统或环境中运行时各部分的作用（可能是有害的）是非对称的
<
/p>
最典型的就是铰链门，
门的一边按铰链，
承受重力，
只能通过一边的铰链传递到
环境中，
如果我们通过把门没有铰链的一边做得轻些，
不仅可以节省材料，
减轻
铰链应力，延长铰链寿命，还可以使得开门关门变得容易。
B
）物体在使用过程中，本身就有非对称要求，为
了降低使用的出错所带来的风
险，可以通过增加产品的不对称性来规避这种风险
典型的如有正负极要求的插头，如果是不对称的，插反了，就插不进，
就避免了
插错的风险。
USB
接口的正
反不对称；
C
）物体在使用过程中，
可以通过增加不对称来增加产品的易用性和可识别性
典型的如
将家具部件的接合件设计成不对称的，
这样只有按一定的范顺才能完成
< br>家具组合，
这样就可以减少组装难度，
使得普通人也可以
组装。
宜家家具使用这
个原理使用得最好。
D
）系统在使用过程中，各个部分所受的作用力本身就是
不均衡的，那么通过增
加不对称性，可以减少材料的浪费
比如桥孔的设计可以根据水流分布来设计孔的大小，
泄洪隧道可以设
计成上面小
孔下面大孔，这样水流不大时上面可以用作通道，水流大的时候又可以泄洪等
。
增强汽车轮胎一侧的强度。
E
）将对物体功能需求不对称的事物引入到一起，以达到充分利用资源，降低资
源消耗，节省成本的目的
这个就多了例子很多，比如
云计算，分段收电费，错峰上下班等。
F
）通过不对称来改变系统的参数或者属性
比如利用大小齿
轮改变速度；利用对称齿轮带动不对称齿轮从而变匀速为变速
等。
G
）利用不对称维持某种状态
<
/p>
单向阀门可以保持水流只能朝一个方向流，
浮球的重心不对称可以
使得较轻的一
部分始终朝上面等。
物
体的不对称可以是形态的不对称，
接口的不对称，
功能的不对称
，
颜色的不对
称，质量的不对称，受力的不对称，疏密的不对称
，重心的不对称等。
增加不对称性原理可以是技术系统提高协
调度进化法则的一种体现。
增加不对称性原理如果和局部质量
原理合用，
可以达到一物多用的效果，
比如同
< br>时有疏密齿距的梳子。
在商业中利用信息的不对称来获
利，通过营造信息的不对称来分化对手等。
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创新原理
-5-
合并原理
合并原理，
有的书
翻译成组合原理，
我觉得叫合并原理比较好，
因为组合的概念<
/p>
过于广泛，不利于原理的引用，合并原理表述如下：
1
）在空间上，将同类的物体或者预定要相邻操作的物体进行合并；
2
）在时间上，将同类或相邻的操作进行合
并。
在管理领域，按目标进行合并也是一种合并（比如团队的
成立等）
在空间上进行合并其实是一种组件集成或者功能集成
，
可以提高系统的性能：
整
体性和便利
性。
提高系统的整体性可以使得产品容易管理。
比如集成电路；
而相
关的操作进行合并，
可以增加系统
的易用性。
当然，
通过合并也可以达到节省空
< br>间和材料的目的，
比如冷热水管的混合，
有各自都有开关
合并成一个开关就可以
节省空间和材料，而且功能的使用更为容易。
在时间上将相同的或相关的操作进行合并，
一可以序化操
作，
二可以减低操作衔
接成本，从而达到增加系统的易用性和健
壮性。
当然，
合并原理还可以用来通
过合并不同的系统来建立新的系统的目的，
这种方
式应用非常多
，比如车载电视等。
合并原理是发明中用得最多最普遍的发明原理。
在
IT
软件领域，
合并原理
也应用非常多，
组合模式
（空间上相同对象的合并
（组
合）
,
但需要注意的是
工程领域的组合模式强调的不是层次结构和一致性对待，
因此严格上来讲，
TRIZ
的合并原理与
IT
领域的组合模式还是不一样的，
只能在
某种程度上它们表达的思
想有类似之处），构造者模式（相关操作的组合），门
面模式（时序上，空间上相关操作
的组合）等体现了这种原理。
合并同类项得到的潜在好处是可
以减少空间成本，以及增强整体和坚固性；
合并操作得到的好
处是可以固化相关操作，从而减少使用者的使用难度；
合并原
理体现了技术系统向超系统进发法则。
当然不是什么都需要进行合并，
< br>只
有通过合并能达到减少空间和时间成本，以及增加易用性才具有现实的利益。<
/p>
合并的代价是需要增加整合装置，比如主板；通过组合增加和加
强系统的功能。
这里的相关操作，
一
般必须是关联性比较大的操作，
一个操作的进行，
其它操作
进行的可能性要非常大，这样的组合才有实际意义。
合并很多时候都需要改变，包括形态和功能。
例子：
计算机网络；多核处理器你计
算机；组合机床；综合参数测试仪；电视线，网络
线二合一；产品套装等。
A
）相同的物体集成在
一起，这些相同的物体必须处于同一个系统中，并作为系
统元件提供相似的功能；
分割原理中的部件，
原本在一起，
分割的目的
是为了某
种操作便利性，最终他们还是会作为一个系统整体来提供产品功能；
B
）相关操作是指：
1
）这些操作都是某个系统的一部分，它们按一定的时序来
执行，
从而完成系统的某种功能；
2
）这些操作中某些操作被执行后，
其它操作
被执行的概率非常大，
这些操作有两种组合基本类型，
一种是简单在空间上集成
在一起，一是种将功能合并到一个物体
上；
T
RIZ
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-
创新原理
-6-
多用性原理
多用性原理又叫普遍性原理，其表述如下：
1
）使一个物体具备多项功能；
2
）消除了该功能在其它物体内存在的必要性后，进而裁减其它物体
；
让一个物体具备多项功能有两种情况，
第一种情况是，
通过使一个产品具有多种
功能可以增加产品
的价值，
使得产品更具竞争力，
第二种情况则是将多种相关性<
/p>
的功能组合在一个产品上，
可以降低整体成本，
< br>便于使用，
另外也可获得第一种
情况所述的价值。这两种
情况跟组合原理中的一些情况类似。
2
）所描述的情况则包括：
A
）
在系统中，通过让其中一些组件尽可能的承担多
种系统功能，
从而达到消减系统组件的目的，
比如飞机设计中利用屏蔽板充当机
架，
在公司中将客服人员和
QA
测试合并，
在编程中使用创建者模式时利用主题
类
本身作为工厂类，企业中的多面手等；
B
）在一个系统中集成另
外一个系统的
功能，
通过一物多用来达到减少系统的目的，
这类应用非常多，
很多时候都是利
用现有的
系统来进行，比如利用电线作为网络线。
一个物体具有多种用途也可从以下情况来进行：
1
）一物多用可以是时间上的，比如冷热两用空调；
2
）一物多用可以是空间位置上的，比如可拆卸的儿童安全椅子
，在汽车内当座
椅，在汽车外当儿童车；
3
）一物多用可以是系统级别上的，比如某种标准零件，可以防晒的雨伞等。
多用性原理的核心目的是通过一个物体能实现多种功能来去掉其它部
件，
从而达
到节省材料，空间和成本的目的。
< br>
TRIZ
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-
创新原理
-7-
嵌套原理
原理表述如下：
1
< br>）把一个物体嵌入另外一个物体，然后将这两个物体再嵌入第三个物体，以此
类推
；
这个原理又叫俄罗斯娃原理，目的是在不影响原有功能的情
况下：
A
）
在需要时，可以减少系统的体积和便于携带，也可以减少系统的重量，比
如伸缩式钓鱼竿等；
B
）不
妨碍正常作业，比如飞机的起落架；
C
）减少物体在超系统中的存放体积，比如超市的手推车；
D
）充分利用系统的空间，从而减少系统的占用空间，比如推拉门；
嵌套原理与软件设计思想中的组合模式在组织上类似，
但目
的还是有些诧异，
软
件设计中的组合模式的目的是一致性对待，
而嵌套原理的目的是为了节省空间。
考虑嵌套时可以尝试从不
同的角度来考虑嵌套：水平，垂直，旋转和包容。目的
是看能否节省空间或者减少重量。
需要注意的是运用这种原理时虽然有时会削弱嵌套物体的功能
，
但应尽量避免这
种影响。
注意：
有些书将汽车的安全套也作为嵌套原理，
我觉得有些牵强，
汽车安全套虽
然是套在座椅上，但并没有起到
节省空间的作用，最多是个组合原理的利用。
TRIZ
系列
-
创新原理
-8-
重量补偿原理
重量补偿原理的表述如下：
1
）将某一物体与另一种提供上升力的物体组合，以补偿其重量；
2
）通过与环境（利用空气动力，流体动力或
其它力等）的相互作用，实现对物
体的重量补偿；
重力使得我们能够稳稳的依附在地面，
不会跑到外太空，
< br>是我们能够在地球上进
行正常生存的保证，
但有的时候，
我们又需要克服这种重力
（
重力对系统
产生了
不利作用
），比如需要让物体脱离地球（飞船等），或者
浮在空中，或者浮在流
体表面。
因此我们在制造这类作用系统的
时候，
就需要提供对重力进行补偿的作
用力。常见的补偿方式有
如下几种：
A)
在系统中引入动力装
置，
如飞机，
火箭等；
需要注意的是光
有动力不一定能补
偿重力，玩玩需要一套升降装置（如直升机的引擎
+
螺旋桨）；
B)
在系统中引入支撑装置，
如广告牌的支柱，
建筑的承
重墙等，
但这类支撑装置
必须有支撑点，而且对支撑件也有一定
的要求（健壮性）；
C)
在系统中引
入场作用力来充当支撑装置，
比如磁悬浮，
这种支撑的好处是物
体
和支撑装置之间不存在实物连接装置，可以分离；
D)
利用环境来进行重力补偿，
如果环境是空气
，
液体等可以产生浮力的系统，
则
可以
利用这种现成的力对重力进行补偿，比如船，飞艇，孔明灯，悬浮气球，游
泳圈等；
重量补偿原理的引申：
如果现有系统（超系统，环境）存在某种不利作用（如重量，力，噪声等），就
可以通过引入新的或者利用环境中现成的来制造这种不利作用的反作用来进行
补偿，以抵
消这种不利的作用：
A
）重量的补偿前面讲过；
B
）信号增强补偿装置；
C
）温度补偿
;
D )
功率因素补偿；
E
）汽车安装减震器
重量补偿原理有的译为配重原理，对于工程技术领域，重量补偿原理主要用于
抵
消物体重量的不利作用，但在这里我们将此概念扩大，使得应用范围扩大。
重量补偿原理与预先反作用原理的不同，
前者重在补偿抵消，
后者重在预防系统
潜在的
“
故障
”
和不利作用，点在
“
预先
”,
下面是预先反作用的例子：
A
）接种疫苗来防止某些疾病的发生；
有些时候，
取决于思考角度和理解解读，
会觉得这些原理会有重叠的地方，
这不
是问题，因为我们的目
的不是研究语义上的差异，而是解决问题。
后面会有预先反作用原理的介绍。
重量补偿原理是技术系统向超系统进化法则的体现。
TRIZ
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创新原理
-9~11-
预先反作用原理、预处理原理、预
先防范原理
一、预先反作用原理表述如下：
1<
/p>
）预先给物体施加反作用，以补偿过量的或者不想要的压力。
<
/p>
如果知道系统在运行过程中，会有不利的或者有害的作用（负面作用）产生，则
可以预先采取一定的措施来抵消、
控制这种不利局面，
防止负面作用产生不良后
果，比如：
A)
可以通过接种疫苗来防止某些病的出现
;
B)
工程领域的预应力结构；
C)
给汽车安装减震器；
D)
为了减少摩擦，加入润滑装置
;
E)
在喝酒前吃点东西，服点解酒的药物可以防止醉酒；
二、预处理原理的表述如下：
1
）
事先对物体完全或者部分实施必要的改变；
< br>2
）事先把物体放在最方便的位置，以便能立即投入使用；
对系统进行预处理的目的是使得系统变得更加易用，包括缩短系统功能完成时
间，简化过程中的操作等，比如：
A
）手术前的器具整理排列；
B
）冷冻食品使用前的解冻；
C
）预先收费系统以加快收费过程；
D
）打豆浆前先将豆子进行浸泡；
三、预先应急措施原理
预先应急措施原理，有的也叫事先防范原理，其表述如下：
<
/p>
1
）预先准备好相应的应急措施，以提高物体的可靠性。
一般来讲，
系统的安全性和可靠性是非常重要
的，
为了增加系统的安全性和可靠
性，就可以采取应急处理措施
，提升可靠性的同时，也降低了系统的风险。需要
采取应急措施的前提是系统的可靠性得
不到保障，
而一旦因可靠性不足产生的风
险后果，不能被系统的
使用者接受。例子非常多：
A
）汽车的安全气囊；
B
）降落伞的备用伞包
;
C )
多机热备；
D
）节目排练；
E
）方案备份；
F
）
船上的救生圈；
G)
生产过程中的零件库存
;
H)
如果卖给用户的自行装配产品，则可以通过多提供一些备用的连接件（如螺
< br>钉）
，
避免用户在装配过程中因连接件弄丢或弄坏而中断
装配，
这样可以提高用
户的满意度；
一般来讲，
预先应急措施或装置，
都不
是系统正常情况下所需要的，
是为了防止
系统出现意外而增加的
。
应急防范原理可以应用于各个领域。
常见的应急方式有：
1
）
冗余（系统，组件等）；
2
）预先演练或培训；
3
）救助机制（如果系统出
现异常下的
处理机制，包括自救，他救等）
预处理原理的目的是为了使系
统作用的发挥更加顺利，
一般来讲，
预处理干预的
是系统作用之前，
一般的情况下不会改变系统的作用，
也不会为系统增加额外的
装置，
而预先反作用原理是为了减少
系统作用过程中所带来的负面作用，
重点强
调的反作用，
一般情况下都需要引入反作用装置来实现；
而预先应急措施是在系
统作用发生意外
（主要是可靠性带来的问题）
的情况下的一种应急处理措施，
而
这种应急措施在系统正常的
作用过程中一般不会起作用。这就是
“
在喝酒前吃点
东西，服点解酒的药物可以防止醉酒
”
这个例子不
是预先防范而属于预先反作用
的缘故。当然，三种原理的区分，也不要完全对号入座，只
要解决问题就行。
TRIZ
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创新原理<
/p>
-12-
等势原理
等势原理的表述如下：
1
）改变工作条件，而不需要升降物体。
这里的势
是势能的势，如重力势，电压势等，势的背后包含着一种力，这种力是
势具有能量的根本
原因，比如重力和物体势能。从等势原理的表述可以看出：
1
）这里的势是指重力势（当然也可以将原理扩充到其它势）；
2
）工作时不需要升降物体，则表明物体处于工作平台上，只需
要进行垂直于势
方向运动（这样就不用为克服重力而做功）；
3
）解决问题的方法是改变工作条件，工作条件的改变的目的显
而易见：让操作
物体与工作平台等高。
为了不需要升降物体，
就需要避免与重力作用
（这时的重力作
用为有害作用）
直
接对抗，
我们可以通
过充分利用环境、
结构和系统所提供的资源，
以最低的附加
能量的消耗来有效的消除这种不等位势。下面是案例：
1
）汽车修理厂的维修地沟：通过维修地沟，我们可以不用升降汽车，降低
了汽
车修理难度；
2
）建立卸货车道，使得汽车的车厢位置与仓库地面持平，这样可以减少卸货劳
动
强度；
3
）叉车，货物升降机，电梯
等是通过机器设备来克服势差，从而减轻劳动的强
度；
有些书中将乘客登机用的舷梯也看着是等势原理的利用，
我觉得不妥，
因为人本
身还是要上下，并没有节省乘客的体力。
其实从等势的物理原理来说，
利用等势原理并不能
节省作功，
也不一定会减少能
量消耗，利用等势原理可以：
1
）
降低劳动者的劳动强度；
2
）工作起来更加方便。
从上面的案例可以发现，
这些方法我们都很容易想到，
把等势作为一种发明创新
的原理，似乎有些小题大做，不过只要想想，我们无时不刻
都处在重力场中，势
的影响无处不在，
把消除工作中势差所带来
的副作用作为一种基本的发明原理也
就不足为怪了。
等势原理也可以延伸到管理领域，
让
某种水平相当的一些人进行沟通，
往往比较
容易。这在建立讨论
组，临时工作团队时可以借鉴的地方。
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创新原理
-13-
反过来做原理<
/p>
反过来做原理表述如下：
1
）不直接接实施问题指出的动作，而是实施一个相反的动作
;(
比如用冷却代替
加热等）；
2
）
使物体或外部环境移动的部分静止，或者使静止的部分移动；
3
）
把物体上下颠倒。
反过来做原理含有
一种反向思维，
与逆向思维不同，
逆向思维强调的是一种从解<
/p>
到源的回溯，
目的是分析满足什么条件下，
才能从问题得到解。
而反过来做原理
并不是为了求解而进行的
逆向思维，
它本身就是解的一部分，
并且不具有可逆性
质。它只是：
A
）如
果系统中的操作有相反（不需要可逆）操作，则可试试让系统执行这个相
反的动作，看看
会有什么结果；
比如分
离两个套紧的物体，可以是冷却内层物体，而不是加热外层物体，
B
）让物体或外部环境的运动属性取反向值：动
<->
静，匀速
<->
变速，加速
<->
减速，快
<->
，反<
/p>
<->
顺，顺时针反
<->
顺逆时针慢等。
比如车床和镗床，跑步机，楼梯和人（人动，梯不动是楼梯，人不动，梯动
是电梯，
定子与转子反向的电机。
C
）让物体
物理性质颠倒：上
<->
下，左
<->
右，内
<->
外等。
< br>
比如倒立放置剩余不多的洗发水瓶，可以更容易倒出；
D
）利用相对性，变换系统组件的角色（角色互换）。
比如带孔的玻璃柱，看成是带玻璃环的空
气柱。有个笑话是这样的：有一个
商人推销一款先进的自动刷牙牙刷，
< br>说这种牙刷可以不用手来回刷，
也不用电池，
结果有人买
回去放嘴里怎么都不懂，
就质问商人不是可以不用手刷的么，
商
人的
回答是，
不用手来回刷，
你难道不
能把头左右摇起来么！
这个笑话可以算一个冷
笑话，
撇开商人的行为道德不谈，
其实这种反向思维是一种很好的方式
（题外话，
头左右摇来刷牙更有利于健康，对大脑有利）。
反过来做原理通俗的讲就是顺着做不行就反着来，
顺
着看不好理解就反着看，
颠
倒黑白，换位思考也未尝不是一种洒
脱。
反过来做原理也不仅仅是一种帮助我们进行发明的方法，
更重要的是可以让我们
避免思维的惯性陷阱。
< br>
通过反过来做，
可以看看系统是否可以获得新的功能，
新特征，
新作用以及新的
对象；
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创新原理
-
14~15-
曲面化原理和动态性原理
一、曲面化原理的表述如下
1
）用曲线部件代替直线部件，用球面代替平面，用球体代替立方体；
2
）采用滚筒，球体，螺旋体；
3
）利用离心力，用旋转物体代替直线运动
由于
TRIZ
的创新原理是基于专利分
析的基础上来的，有些原理就是一种经验的
积累，
曲面化原理就
是这种经验性总结，
曲面化原理告诉我们，
在面临系统问题
时，我们可以在系统中寻找线性情况，关系，直线，平面及立方体形状，并尝试
改变到非线性情况下可以实现或者得到哪些新的功能。
当然，
与直线和立方体相
比，圆和球在对称性等几何特性方面确实具有一些优势：
A
）同样的周长，圆所包含的面积最大；
圆是以圆心自我完全对称；
B
）同样
的面积，球能包含的体积最大，球也是完全以中心点对称；
但
需要注意的是，
这种优势并不是导致我们用曲面化的原理，
曲面
化是一种尝试：
A
）方形井盖弄成圆形井盖；
B
）半圆形拱顶比方形顶在受力上要好；
<
/p>
C
）轮子是圆和球几何特性的典型应用，装上轮子可以移动；
D
）笔尖做成圆形的，比其它形状的笔尖
下墨容易，书写流畅；
E
）利用离心力可以脱水，分离等；
F
）千斤顶内部的螺旋结构具有更大的升举力，可靠性更好；<
/p>
G
）滚球鼠标在计算机屏幕上画直线：
H
）绞肉机
I
）环形跑道代替直线跑道。
二、动态特性原理
动态特性原理的表述如下：
1
）改变物体或外部环境的特性，以便在操作的各个阶段，都能提供最佳性能；
< br>
2
）如果物体不能移动，让它可以移动，让物体的各个
部分都可以相互移动；
3
）把物体分
割成几个部分，它们能够改变彼此的相对位置。
技术系统的动
态性进化法则包括柔性化，
可移动化，
可控化，
这里的第
1
条如果
不结合动态
性进化原则，就很难理解，至少有一个疑问：
A
）怎样改变特性来达到最佳性能？
而结合动态性进化法则，就容易理解很多，
A
< br>可以通过柔性化来实现，并通过可
控性（最高境界是自我控制，可自适应）达到操
作的最佳性能。
动态特性原理告诉我们，在解决系统时：
1
）可以尝试将系统中的某些几何解构成为柔性的、可自适应的；
< br>
2
）
可以尝试将往复运动的部
分成为旋转的，
同样的效果，
旋转比往复运动更省；
3
）可以让系统的一些特性柔性化：
4
）可以让系统的兼容性更好，可兼容于不同的应用和环境；<
/p>
动态特性的应用非常广，下面是一些案例：
1
）折叠椅和笔记本电脑；
2
）可转弯吸管；
3
）橡胶泳蹼；
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创新原理
-16-
部分或超额行动原理
部分或超额行动原理
,
也叫未达到或过度的作用原理，表述如下：
1
）如果得到规定效果的
100%
比较难，那么可以完成的少些或多些；
这
个原理告诉我们，
如果一件事情所期望的效果难以百分之百实现时，
那么做得
稍微超过或者稍微小于期望效果，
可以使问题大大
简化。
我们可以先从最容易掌
握的情况或者最容易获得的东西入
手，尝试在
“
多余
”
< br>或
“
少于
”
之间过渡；尝试在
“
更多
”
和
“
更少
”
之间渐进调整，例如：
A
）填地板砖缝隙
要刚刚填满填平，非常困难，那么我们就可以多填
一些，然后通过打磨，来
达平整光滑。
B
）对敌中的集中优势兵力
通过集中优势兵力，形成对敌的绝对优势，不仅可以
快速击败敌人，还可以
减少己方的损失；
C
）备品数
在制造业订单中，有些零件在使用过程中或者运输过程中可能会造成损失，
如果用刚刚好的量给客户，
往往会因为这些小的数量缺乏影响客户的生产，<
/p>
从而
造成不必要的停工，
因此这些零件在
下单时都会有个备品数的概念，
目的就是通
过这种超额来确保生
产的顺利。
在解决系统问题的时候，
如果适量比较难一下子达到，
就可以尝试通过过量或不
足量的情
况下，再通过其它手段来达到适量的目标，如案例
A
。超额过量
手段在
实际生活中应用非常广泛，
比如备菜等，
通过在时间上或者数量，
质量上的余量
来确保我们需要
的东西。
部分或超额行动原理，
也提
醒我们，
如果人生的目标不能达到，
那么适当的降低
一点目标也未尝不是一种态度，追求完美固然重要，但包容缺点也是一种高度。
TRIZ
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创新原理
-17-
转变到新维度原理
转变到新维度原理的表述如下：
1<
/p>
）
把物体的动作、布局从一维变成二维，二维变成三维，以此类推
如果物体在本维度上的运
动或者定位很困难，就可以过渡到更高维度上，一
般路线为：
直
线运动
-->
平面运动
-->
空间运动；
一车道改为多车道，
发明飞行器，<
/p>
如果物体的布局在本维度比
较困难，或者能力有限，也可以过渡到更高的维
度上，从而可以获得更高的布局能力，比
如造房子，如果在平面上布局，会占用
很多土地面积，但如果修高层，向空间发展，则可
大大节约土地面积。螺旋式楼
梯设计，多碟
CD
机，立体机架设计，立交桥等。
2
）利用物体不同级别的组合
比较典型的例子，如
Win
dows
的窗口设计，从职能显示一个窗口，到利用
页面标签，
再到窗口层叠排列，增加了可显示的窗口数量。多层印刷电路板，隔
音保暖的双层玻璃窗
也是这种利用物体不同级别的组合。
利用物体不同级别的组
合，
简单一点说就是将单层排列的物体变为多层排列。
3
）使用给定物体的
“
另一面
也可以是使用给定面的
“
另一面
”
，目的是充分利用物体可
能的表面，比如双
面胶的设计，双面穿的衣服的设计，双面磁带。很多时候，初始的设计
中，往往
只利用了物体的一面，
为了增加某种能力，
我们可以使用物体的另一面来增加能
力，比如双面打印等。另外在面的利用
上面，博比乌斯环是个非常精巧的结构。
4
< br>）将光线投射到邻近的区域或者到物体的反面
通过这种方式可以改善光照条件，
比如无影照明室的设计等；<
/p>
在自然界中的
晚上月亮将太阳光线反射到了地球的背阴面，
才有了如此多的美丽动人的传说。
5
）将物体倾斜或侧放
具体问题具体分析，
但倾斜物体和侧放物体也不失为一种选择。
< br>当局者迷，
旁观者清，
有的时候跳出既定的思维或利益格
局，
在更高的维度上思
考一些问题，
往
往会获得更加宽广的视野，
更加全局的信息，
对看清问题的本质
或者内置具有更好的效果。
即使是工程领域，
< br>这个维度不一定局限在平常所说的
一维，
二维和三维空间
，
很多时候这种维度表达的是系统的一种特性
（属性或者
视角）
，
比如我们如果只考虑到存放的能力并
不能带来全面的设计外，
我们可以
综合性能，可靠性，安全性等
维度，可以获得更为全面的设计。
一条直线将平面分成两半，
要想从线的一边到达线的另一边，
不穿过线是不可能
的，但如果站在三维角度，这却是显而易见的事情。量子学中的测不准，是否也
包含了我们所不知道的维度，才使得电子的轨迹看起来是随机不连续的呢？
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创新原理
-18-
机械振动原理
机械振动的原理如下：
1
）使物体处于振动状态
TRIZ
的发明者通过总结前人的经验发现，
系统处于稳定状态
并不都是系统
性能最佳的，如果物体在振动状态下可以产生很多新的特征或者得到新的功
能，
那么我们不妨将物体处于振动状态。
比如电流在振动状态下
就会产生电磁场和电
磁感应。
2
）如果已处于振动状态的物体，提高其振动频率，直到超音振动；
3
）利用共振现象（共振频率）
4
）用压电振动代替机械振动；
5
）利用超声波振动和电磁场耦合；
振动沿械振动系统、
光电振动系统、
场振动系统方向进化。
利用物体振动的案例
非常多：
1
）超声波清洗机；选
矿用的机械振动筛；
2
）音叉，超声波驱鸟器；
3
）超声波碎石机（治疗结石）
4
)
同时使用声场和磁场来处理空气中的灰尘；
这条原理没有什么很特别的东西，
在尝试解决问题的时候，
我们不妨往这个方向
思考一下，当然作为
TRIZ
，可以根据矛盾矩阵来决定是否使用这些原理。
TRIZ
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创新原理
-19-
周期性动作原理
周期性动作原理表述如下：
1
）用周期性的动作（脉冲）代替连续的动作；
2
）如果动作已经是周期性的，则改变其频率：
3
）利用脉动之间的停顿来执行额外的动作；
<
/p>
尝试改变物体的运动规律
--
频率（将连
续的动作试作频率为
0
），通过增大频率
或降低频率来看看是否可以获得新的功能或者是强化某种功能，
也可以尝试利用
周期性动作的间歇来执行其它额外的动作，以充分利用系统的资源；案例如下：
A
）警笛和警灯：
B
）
冲击钻，蛤蟆夯；
C
）计算机指令
;
< br>D
）
Windows
操作系统的
基本指令执行周期：
E
）汽车的雨刷器；
....
如果有些周期性动作的间隙时间比较长，
那么可以充分利用这种间隙时间来完成
其它功能，就可以起到充分利用资源
的目的，比如上述案例中的
D
。周期性原理
中第
3
）条的利用非常广泛，无论是在管理领域还是生产领
域都一样。
周期性动作比连续性动作不同之处在于周期性动作
有间歇，会得到
“
振动
”
效果。
如果能利用到共振作用，则动作的周期性化会更加有利。
当然不是所有的动作都需要改为周期性的，
这个原
理也仅仅是告诉一个方向，
具
体的问题还是需要具体分析。
TRIZ<
/p>
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创新原理
-20-
有效作用的连续性原理
有效作用的连续性原理表述如下：
1
）连续实施动作不要中断，物体的所有部分应该一直处于满负荷工作状态；