TRIZ 理論與應用

本研究依 TRIZ 的貣源、內容和應用，依時、地、人、事、物探 討，如圖 2-2。

圖 2-2 TRIZ 理論之貣源 資料來源：本研究整理繪製

TRIZ是Altshuller於1946年任職於前蘇聯海軍專利局擔任專利審 核員期間，在執行專利審核作業中所建立的發明理論。TRIZ原為俄文 Theoria Resheneyva Isobretatelskehuh Zadach字首的縮寫，英文譯為 Theory of the Solution of Inventive Problems)，其意思為「創意問題解 決理論」，用於解決技術矛盾問題，尤其對科技精緻升級的創新具有 相當程度的重要性。就研發而言，最常面臨的問題是，當試圖改善一 個產品或是工程特性時，卻伴隨另外一個產品或是工程特性惡化的問 題，TRIZ提供一反思的動作，要求工程師面對問題解決的同時，需進 行是否有負面惡化現象產生。傳統的方法是用妥協與取捨 (trade off) 的方式處理，而TRIZ則是利用消除的方法。Altshuller分析歸納經常遇 到技術矛盾的工程參數共有39項。由這39項工程參數間的矛盾可建立 一個 39×39 的矛盾矩陣，以供研發人員查核其發明工作所面臨的矛 盾元素。此外，Altshuller 也由這些專利中歸納出40 項創新發明原則，

並且將其對應到矩陣中的矛盾元素，以幫助研發人員找到解決技術矛 盾的適用法則。

時間

地點

人

事 物

前蘇聯海 軍專利局 1946 年

Altshuller 阿舒勒 專利審核員

執行專利審 核作業中所 建立的發明 理論

39 工程參數 40 創新原則

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一、TRIZ 的發展歷程

Domb (1998)、Mann (2000)、姜台林(2008) 對 TRIZ 的發展歷程 所做的描述，可區分為初創構想期、體系建構期和運用擴散期等三個 階段。

(一) TRIZ初創構想期(1946~1956)

TRIZ 貣源於 1946 年，由前蘇聯海軍專利局專利審核員 Genrich Altshuller 所創立。Altshuller 歷經多達二十萬件以上的專利審閱，發 現創新或發明可依一定的程序與步驟進行，稱之 TRIZ-39 工程參數，

並進一步去探討這些發明背後的規律，從其中歸納出一些基本原則與 型態，稱之 TRIZ-40 創意原則，然而每一個具有創意的專利，基本上 都是在解決「創意性」的問題。而「創意性」的問題，其中包含著「需 求衝突」的問題，即是 TRIZ 中所謂的「矛盾(Conflict)」，稱之

TRIZ-39*39 矛盾矩陣。

(二)TRIZ體系建構期(1956~1971)

有了 TRIZ 的初步構想後，Altshuller 於 1956 年至 1971 年之間歸 納出 39 個參數及 40 個原理，藉此將一個問題系統化，形成實用可行 的創意原理，並以快速和效率化的運作流程，解決困難度高的工程或 製造方面的問題，企圖以宏觀的角度發展技術進化之預測系統，以方 便研發人員進行系統改善工作。之後的 50 年間與其學生及工作夥伴 一貣從事 TRIZ 的開發和使用(Domb, 1998) 。

(三)TRIZ運用擴散期(1971~迄今)

TRIZ 引貣了蘇聯社會大眾的重視，很多人成立了 TRIZ 愛好者 和 Altshuller 的追隨者；因此也產生了第一批專職的 TRIZ 工作人員。

透過大量研討會的舉行，各種 TRIZ 學校的創辦，以多個人追隨者加 入這一行列；在 Altshuller 的領導下，TRIZ 被運用的頻率大大提高，

因此能夠建立迅速測試 TRIZ 各種的想法跟工具。

這段期間，俄國政治改革者首次允許將 TRIZ 投入商業用途。冷

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戰結束後許多 TRIZ 專家移民到歐美等地，將 TRIZ 帶到西方國家。

逐於 1992 年，TRIZ 相關的顧問活動和軟體工具的開發開始在美國出 現，隨即在各大企業的研發部門廣泛地應用。除了在工程及製造領域 外，TRIZ 也朝向社會及藝術人文領域發展(Mann, 2000)。

近年來國內從事 TRIZ 相關的研究，也有相當的數量，不論是應 用 TRIZ 解題理論、結合實際創新與發明或結合其他工具改善 TRIZ 理論不足處等研究。國內學者對 TRIZ 的相關研究，如朱晏樟(2003) 利用 TRIZ 方法產生創新概念，並以功能分析將現有產品及創新概念 轉換為系統化的基礎功能模型與功能元件模組。詹曜丞(2007)運用 TRIZ 手法，探索創新的解決方案，作為下世代產品開發設計企劃及 研發之參考。曾柏霖、黃士滔(2007)整合 TRIZ 與 QFD 兩者間的矩陣，

探討顧客端及設計者端相互間的矛盾關係，提出合適的解決方案，以 滿足顧客的需求且讓設計者的工程技術能夠做出相符的手機產品。陳 以明、吳繪華(2007)運用 TRIZ 法，有效的改善「飛機經濟客艙座椅」

之機能與產品需求，將不適宜之設計予以排除，減少組裝程序並提升 其共用性與製造性。鄭景鴻(2008)利用 TRIZ 39 工程參數轉換後之管 理參數內涵，針對智慧型手機研發專案執行時所常遇到的衝突矛盾，

提出建議解決方案。黃鈺婷(2010)以 TRIZ 中的技術演化趨勢建立解 題模式，辨識解決問題的相關演化趨勢與其階段。林芸蔓(2010)提出 一 TRIZ 解題工具且結構性簡化產品之方法並建置一電腦輔助系統作 為完成修剪流程之輔助工具。劉怡君(2010) 運用 TRIZ 改善智慧型手 機之應用軟體與其功能之顧客抱怨。陳佳宏(2011)以功能與屬性為基 礎問題特性陣列與解答陣列的方式，模式化 TRIZ 問題的解題流程，

藉由數理化的演算法計算，可自動搜尋 TRIZ 理論的通用解答，而不 依賴於人類的知識和經驗，透過數理的計算方式可以成功辨識合適的 發明原則與相關演化趨勢的解答。茲將國內應用 TRIZ 於創新管理、

科技管理、產品設計研發等相關研究，整理如表 2-3。

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表 2-3

近十年來國內應用 TRIZ 理論之相關研究

作者 年代 主要目的

朱晏樟 2003

利用 TRIZ 方法產生創新概念，並以功能分析 將現有產品及創新概念轉換為系統化的基礎功 能模型與功能元件模組。

詹曜丞 2007 運用 TRIZ 手法，探索創新的解決方案，作為 下世代產品開發設計企劃及研發之參考。

曾柏霖

黃士滔 2007

整合TRIZ 與QFD 兩者間的矩陣，探討顧客端 及設計者端相互間的矛盾關係，提出合適的解 決方案，以滿足顧客的需求且讓設計者的工程 技術能夠做出相符的手機產品。

陳以明

吳繪華 2007

運用TRIZ 法，有效的改善「飛機經濟客艙座 椅」之機能與產品需求，將不適宜之設計予以 排除，減少組裝程序並提升其共用性與製造性。

鄭景鴻 2008

利用 TRIZ 39 工程參數轉換後之管理參數內 涵，針對智慧型手機研發專案執行時所常遇到 的衝突矛盾，提出建議解決方案。

黃鈺婷 2010 以 TRIZ 中的技術演化趨勢建立解題模式，辨 識解決問題的相關演化趨勢與其階段。

林芸蔓 2010

提出一 TRIZ 解題工具且結構性簡化產品之方 法並建置一電腦輔助系統作為完成修剪流程 (trimming process)之輔助工具。

劉怡君 2010 運用 TRIZ 改善智慧型手機之應用軟體與其 功能之顧客抱怨。

陳佳宏 2011

以功能與屬性為基礎問題特性陣列與解答陣列 的方式，模式化 TRIZ 問題的解題流程，藉由 數理化的演算法計算，可自動搜尋 TRIZ 理論 的通用解答，而不依賴於人類的知識和經驗，

透過數理的計算方式可以成功辨識合適的發明 原則與相關演化趨勢的解答。

資料來源：本研究整理

由上述相關研究，就創新管理、科技管理、產品設計研發整理分 析，發現國內近十年來應用 TRIZ 於現存產品改善、製程技術改善、

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新產品開發、技術趨勢預測等。運用 TRIZ 理論於手機的相關研究，

有曾柏霖、黃士滔(2007)，鄭景鴻(2008)，劉怡君(2010)，進一步探討 如下：

1. 整合 TRIZ 與 QFD 兩者間的矩陣，探討手機產品在顧客端及設 計端相互間的矛盾關係(曾柏霖、黃士滔，2007)。

2. 利用 TRIZ 39 工程參數轉換後之管理參數內涵，針對智慧型手機 研發專案執行時所常遇到的衝突矛盾，提出建議解決方案(鄭景鴻，

2008)。

3. 運用 TRIZ 分析顧客抱怨以改善智慧型手機之應用軟體與其功能 (劉怡君，2010)。

科技的洪流中，隨技術之進步，智慧型手機功能多元化下，哪些 功能是真正市場上所需求並符合顧客使用的。本研究基於智慧型手機 功能之突破性創新，探討顧客對現存智慧型手機功能創新之需求，列 為待改善問題，並應用 TRIZ 工具試圖找出解決智慧型手機現存欲改 善問題之可行性改善建議。

二、TRIZ 理論與工具

在創新發明過程中，往往會發現，在某項創新發明發展到一定程 度後，接下來所要面臨的是產品的改良。然而在許多科技領域裡，改 善技術中的某一參數，或增加發明另一項功能，經常會造成原有技術 中的某一參數或發明原有的功能產生惡化現象，而產生「矛盾」情形。

因此在更新原有的發明或舊有技術時，必需先解決改善其所伴隨產生 的「矛盾」情形(Soderlin, 2002)。以往在發明上遇到問題有「矛盾」

情形產生時，經常採用折衷取捨(Trade off)或妥協(Compromise)的方式 來處理問題，造成無法解決問題核心，甚至因此增加成本。

(一)TRIZ 理論模式

TRIZ 在應用上，主要幫助使用者跳脫一般慣性思考邏輯，用一 簡單的模式加以說明。基此，Mann (2006)將 TRIZ 彙整歸納為三個步

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驟，如圖 2-3 所示。

圖 2-3 TRIZ 理論模式(Mann, 2006)

Step1：分析科技系統

分析科技系統的決定(產出)必頇是改進系統的特徵參數。此步驟 必頇基於「欲改善的參數」，即為矩陣之縱軸，決定「系統的特徵參 數」。包含改變科技系統特性的兩個選擇：

(1)提升正面系統特徵參數。例如：欲提升智慧型手機待機時間長，則 增加電池容量。

(2)消除負面系統特徵參數，即一個科技系統有可能因正面參數而產生 一些負面有害參數。此步驟目的是要消除或淡化負面有害參數。例如：

為了增加智慧型手機電池容量，將電池變大而使得手機總重量增加。

Step2： 敘述技術矛盾

如果科技系統中有一部分得到改善，但卻指出哪個相應部分會因 之惡化。找出「避免惡化的參數」，即為矩陣之橫軸。技術矛盾是發 生在科技系統中的衝突。上一步驟已確定必需改善的特性，此步驟指 出必需解決的技術矛盾。如果對科技系統中某一部分特性的改善會引 貣系統中另一部分的惡化就表示存在著衝突，即為技術矛盾。例如：

如果科技系統中有一部分得到改善，但卻指出哪個相應部分會因 之惡化。找出「避免惡化的參數」，即為矩陣之橫軸。技術矛盾是發 生在科技系統中的衝突。上一步驟已確定必需改善的特性，此步驟指 出必需解決的技術矛盾。如果對科技系統中某一部分特性的改善會引 貣系統中另一部分的惡化就表示存在著衝突，即為技術矛盾。例如：