明新科技大學 校內專題研究計畫成果報告
計畫類別：¨任務型計畫 ¨整合型計畫 █個人計畫
計畫編號：MUST-97-工管-07
執行期間： 97 年 3 月 1 日至 97 年 9 月 30 日
計畫主持人：汪孝慈
計畫參與人員：彭俊傑
蘇郁雯
處理方式：公開於校網頁
執行單位：工管系
中 華 民 國 97 年 10 月 30 日
結合公理設計與萃思理論的產品設計方法
A Product Design Method
Abstract
There are different kinds of products in the consuming electronic market, and the competition among these industries is severe fiercely. Thus, in order to gain a significant market share in sector, products not only need to be innovated efficiency but also fitting the consumer requirements effectively. Axiomatic Design (AD) is one of the human-machine interface design tools. The powerful function of AD is proved to enhance the product and process design abilities in the Research and Design department. Theory of Inventive Problem Solving (TRIZ) is a systematic thinking method in finding a suitable solution while facing a predicament. The purpose of this research intends to integrate both of strengths of AD and TRIZ. Using the major tools of AD and TRIZ include contradiction matrix, innovation principles, design parameters, and design matrix to establish a systematic product design model. Furthermore, the proposed model’s efficiency is analyzed and evaluated by a case study of a Handheld GPS product. Results indicated that the design model which combines with two theories can find out the usability problems and solutions efficiently. When applying the proposed model on product design or new product development may avoid the cost waste and increase the design efficiency and usability during the product design and development processes.
Keywords：Theory of Inventive Problem Solving, TRIZ Theory, Axiomatic Design, AD, Human-Machine Interface Design, Product Development,
第一章 緒論
隨著科技日新月異，現代人生活越來越便利，消費性電子產品的衍生也趨於 快速與多元化。由美國政府所研發的全球衛星定位系統(Global Positioning System, GPS)自 1990 年間佈署完畢後，至 2000 年這 10 年間，最大量的應用是美國軍方 應用於軍事與維持社會治安方面。在美國與蘇俄相繼開放導航訊號給民間使用 後，其商業模式由於精確度不足，導致整體商業應用層面無法推開。直至 2000 年 5 月 1 日，美國總統柯林頓宣佈，停止干擾碼(Selective Availability, SA)後，才 使得定位誤差由原先 100-150 公尺，縮至 10-15 公尺，從此民間應用的新紀元便 真正開啟。再加上 2000 年以後，因無線傳輸概念的興起，使得可移動式裝置 (Mobile Device)逐漸成為人類行動的必需品，亦促成 GPS 應用之普及化[1][2]。 近年來 GPS 結合個人數位助理(Personal Digital Assistant, PDA)、IPOD mp3 播放器等新生的電子產品，使得應用層面提升，新應用也增加了製造商的利基市 場，提供消費者更大的產品附加價值，即使身在路況不熟的環境或國家，也能輕 鬆使用兼具方便與輕便的工具，提供包括路況、旅遊、景點等各項資訊的導航系 統。2005、2006 年的國際無線電展(Internationale Funkausstellung, IFA)在德國柏 林國際展覽中心舉行，主要展出消費性電子相關產品，預估像 GPS 這樣的可攜 式電子消費性產品仍是未來主要的發展趨勢，未來五年之內還有很大的成長空 間，以技術整合衍生出相關附屬配件，或是成為其它產品的附屬配件如手機、汽 車行動導航、隨身行動導航等產品的製造商也蓄勢待發[3]。 由於國內關於輕便導航系統的研發剛起步，各廠商的使用者介面也不像電腦 一樣標準化，因此產品的差異性便成為是否能受消費者歡迎的設計重點；然而功 能卓越是否意味著符合人性化的設計降低？抑或是為了新穎的設計而矯枉過 正？ 為了確保未來市場的佔有率，產品的創新不僅要更有效率，更重要的是要成 為有效的創新。企業必須針對目標要求，激發出正確的產品創意，再將其轉換為 成功的產品，因此產品在設計期間要廣泛的審視各種可能發生情況的參數範圍， 兼顧功能性與使用性，讓使用者在操作時不致產生混淆，並且在設計之初便能找 出產品在功能與設計方面的矛盾與衝突，加以解決，以減少不必要的成本浪費以 及降低複雜的作業程序。
公理設計(Axiomatic Design, AD)是人機介面設計的一種方法，在西方先進國 家已經運行多年，運用麻省理工學院教授 Nam Suh P.所提出的兩大公理，在各個 行業如大型複雜的設計專案進行設計改善。當產業逐步走向品牌強調與設計時， 追求高品質、低成本的競爭優勢便不容忽視，使用公理設計可以強化研發部門在 產品與製程設計的能力，減少長期因試誤(trials and errors)所造成的衝突妥協問 題。
第二章 研究背景
2.1 創造性問題解決理論
人們需要有好的工具來發展新系統、解決問題以及選擇較優良的解決問題方 法。創造性問題解決理論(Theory of Inventive Problem Solving, TRIZ)是一種有系 統的思考方法，以創新知識資料庫或稱為專利資料庫，針對問題建立了一些分析 原則，克服技術或物理上的衝突與矛盾而達成創新性的解決方案。無論是技術或 非技術領域的問題，使用 TRIZ 不但能提高創新的成功率、縮短創新的週期，更 能及早預測過程中的問題，因此近年來企業為降低成本，引進此技術的意願提 高，例如英業達利用 TRIZ 改善筆記型電腦的設計，台灣電力公司運用 TRIZ 改 善輸電地下電纜運轉容量，光聯科技以此改善液晶顯示器破裂專案等。其它方面 如汽車產業、綠色工程、紡織、玩具產品等的創新設計，也都有不少成功利用 TRIZ 的實例[4]。
2.1.1 TRIZ 來源與簡介
抽象的問題 (矛盾矩陣) 具體的問題 抽象的解答 (創新原則) 具體的解答 TRIZ矛盾矩陣的關係 無法直接提供問題解答 圖 2.1 TRIZ 理論的基本解題步驟[5] TRIZ 理論的中心概念包括矛盾(Contradiction)、來源(Resources)、理想化 (Ideality)、演進模式(Patterns of evolution)、創新原則(Innovative principles)，使用 TRIZ 理論時，首先要有假設目標為刪除有害的功能而達到理想化設計、完全或 部分刪除矛盾皆屬於創新的方法、創新過程可以具體化列出，如實體矛盾或技術 矛盾。以簡單的模式取代過去許多不必要的複雜，有創意的解決問題、找出問題 並檢視問題與解決方法，是 TRIZ 的主要工作。
2.1.2 解決矛盾的工具
矛盾衝突普遍存在於各種產品的設計之中，使用傳統設計的折衷法，無法將 矛盾徹底解決，而是對產生矛盾的兩邊犧牲其中一方甚至兩方而取得折衷妥協方 案，或是降低矛盾的程度。Altshuller 利用大量的專利發明原理，研究出解決矛 盾的 TRIZ 方法，提出能夠解決矛盾的創新原則，並建立解決矛盾的邏輯思考方 法與工具，包括了三十九個矛盾參數(Contradiction Parameters)、四十個創新原則 (Innovation Principles)、七十六個標準解(Standard Solutions)、質場分析(Su-Field Analysis)以及龐大的知識資料庫等。TRIZ 理論認為產品創新的目的是解決或移 除設計中的矛盾，而產生新的、具有競爭力的解。表 2.4 矛盾矩陣表的使用
Worsened Feature
Improved Feature No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 ... No.39 1 Weight of moving object - - 15,8,29,34 - 29,17,38,34 … 35,3,24,37 2 Weight of stationary
- - - 10,1,29,35 - … 1,28,15,35 3 Length of moving object
8,15,29,34 - - - 15,17,4 … 14,4,28,29 4 Length of stationary object
- 35,28,40,29 - - - … 30,14,7,26 5 Area of moving object
2,17,29,4 - 14,15,18,4 - - … 10,26,34,2 … … … … 39 Productivity 35,26,24,37 28,27,15,3 18,4,28,38 30,7,14,26 10,26,34,31 … - 林美秀(2002)將可攜帶式牙刷的實際專利案件以 TRIZ 的矛盾矩陣來做驗 證。此一討論案件中，分析互相影響的矛盾因素，指出牙刷握柄的功能為提供手 來握住刷牙，但握柄長度及牙膏使用會造成攜帶不方便，因此必須從改善使用方 便性著手，對應至 39 個工程參數欲改善參數為 No.4「靜止物件長度」，惡化參 數為 No.33「使用方便性」，對照矛盾矩陣表中的參考原則如表 2.5 所示，顯示建 議解決問題原則為原則 2「分離、提煉」以及原則 25「自我服務」。 表 2.5 使用矛盾矩陣求解之案例 Worsened Feature Improved Feature ….. No.33 Convenience of use …… 1 Weight of moving object
2 Weight of stationary
3 Length of moving object
4 Length of stationary object 2,25
2.1.2.3 分隔原則
當技術矛盾無法解決問題、提供適當解答時，可將技術矛盾轉化為實體矛 盾，並使用分隔原則解決。TRIZ 總結實體矛盾的各種專利研究方法，將其相似 處歸納出下列四點：
1. 空間的分隔(separation of opposite requirements in space)
透過將元件在空間上做分隔，或將某元件分解成數個元件的方式來解決。 2. 時間分隔(separation of opposite requirements in time)
對某一系統的功能進行時間上的劃分，讓相互矛盾的需求、功能或條件 在不同的時間點出現。換言之，將某一過程劃分為有時間先後次序的數 個過程，但不至於影響所期待的功能。
3. 基於條件的分隔(separation upon condition)
當某一系統要滿足其矛盾的功能或是必須在矛盾的條件下運作時，該系 統可以劃分為幾個次系統，並將某個矛盾的功能歸入另一個次系統中。 4. 整體或部分元件分隔(separation within a whole and its parts )
透過條件的修正來分隔彼此互相矛盾的要求，在這些條件下同時進行有 利和有害的過程。但必須將系統或環境進行修正，只讓有利的過程可以 進行[6]。
2.2 公理設計
設計步驟通常由顧客提出需求開始，設計者接收後創造多個可行的設計方 法，分析各項提出的方案並且找出能夠滿足顧客需求的設計方案，最後給予選擇 的方案作改進與修正。由於設計步驟每一個細節關係到最後產品的品質與製造的 生產力等，若使用試誤法會造成時間與成本的浪費，因此在決策過程中加入公理 設計(Axiomatic Design, AD)的概念來達成有效率的分析。公理設計是美國麻省理工學院的教授 Nam Suh P.從事學術研究所提出的設 計理論，藉由分析研究多個設計，歸納這些設計都遵循共通的原則與公理，為設 計建立一套基礎理論。一般產品設計者在設計過程皆會依據這些步驟： 1. 與顧客溝通，實際了解顧客需求。 2. 確認設計目標，定義必須解決的問題足以滿足顧客所設定的需求屬性。 3. 創造各種想法，選擇可行的解決方式。 4. 分析並有效進行所提出的解決辦法。 5. 檢查設計結果是否與顧客需求牴觸，改進可能發生問題的部份。 公理設計流程經由與上述相似的步驟指引設計者更有效率達到成功的設 計，或是修正現有設計，將概念性、抽象化的產品設計更加具體化。其主要的內 容包括四大領域以及兩大公理。四大領域分別為： 1. 顧客領域(Customer domain)：客戶對產 品的 要求或期望產品的屬性 (Customer Attributes, CA)，以矩陣{CA}表示；
3. 實體領域(Physical domain)：設計能夠滿足功能需求的設計參數(Design Parameters, DP)，以{DP}矩陣表示；
計參數與功能需求對映，結果發現兩種分析方法的結果相同，證實採用公理設計 可以較少的成本，達到確認消費性電子產品的使用性問題[9]。
2.3 問題解決工具之結合使用
許多我們所熟悉的改善方法，如限制理論(Theory of Constraints, TOC)、六個 標準差(Six Sigma)、品質機能展開(Quality Function Deployment, QFD)、田口方法 (Taguchi method)、可製造性導向設計(Design for Manufacturing, DFM)等，與 TRIZ 搭配使用後，在系統上產生更大的功效。
TRIZ 理論中儘管有 ARIZ(Algorithm of Inventive Problem Solving)作為解決 問題的演算法則，但仍缺乏對問題正式定義的方法，無法明確找出問題描述範圍 的真正問題與衝突所在，因此 TRIZ 非常需要有一個工具來幫助它定義核心問 題，找出真正呼應的衝突[31]。由以色列籍的物理學家和企管大師高德瑞特博士 (E. M. Goldratt)首創的限制理論，為一種解決衝突問題的方法，其針對生產管理、 市場行銷、專案管理以及資訊科技的應用所遇到的核心問題與衝突，以嶄新的觀 念及穩健的解決方法突破瓶頸，為企業帶來利益[10]。然而後續研究指出 TOC 對於發現問題的部份，較無法以一個有效的方法找出，另外在解決矛盾問題時， 缺乏產生問題解決的創意想法，以及容易出現以折衷的方式犧牲部分利益來解決 問題的情形[24][34]。
Yang 和 Zhang(2000)分別介紹與檢視公理設計與 TRIZ，並列表分析其可能 存在的關係，簡化整理如表 2.9。公理設計的設計系統中包括功能、實體以及製 程領域的分層級制度(hierarchies)，各領域依特定的設計可以將矩陣內的描述持續 向下分割、擴散，分割直到其右邊的領域得到滿意的對映，分割期間同樣使用兩 大公理進行設計方向的評估。TRIZ 總結設計問題的解決方法，如矛盾、質場分 析、需求參數確認。兩種以知識為基礎的方法相同之處在於提供一個分析問題並 將解決問題過程模式化的方法，雖然使用過程中有些許不同，但在公理設計的許 多設計法則以及問題解決工具在本質上都與 TRIZ 相關[38]。 表 2.9 公理設計與 TRIZ 比較表 公理設計 TRIZ
理論一：Decoupling of Coupled Design 將耦合設計退耦化，藉此證明 功能是否獨立 Contradiction 矛盾 理論二：Minimization of FRs 減小功能需求的數量與限制
Ideal Final Result 理想化
理論三：Integration of Physical Parts 整合物理部份
Evolution Pattern 5, Increased
Complexity followed by Simplification 演進模式五：增加某功能達到整體簡化 理論四：Use of Standardization 使用規格統一的標準 No 理論五：Use of Symmetry 使用對稱性 Principle 4, Asymmetry 原則四：不對稱 理論六：Largest Tolerance 大的寬限範圍 No 理論七：Uncoupled Design with less
Information
獨立的非耦合設計使用較少 的資訊
40 Inventive Principles and Line of Mo-Bi-Poly
四十個創新原則與系統多元化原則 原則一：Coupling Due to Insufficient
Number of DPs
對於數量不足的設計參數進 行耦合
Substance Field Analysis 質場分析
原則二：Decoupling of Coupled 對耦合設計進行退耦
Building a Su-field Model 建立質場模型
原則五：Need for New Design
上述原則無法使用時，以增加 新的設計來滿足需求
Enhancing Su-field Model 擴充質場模型
具，如表 2.10 所示，討論公理設計的對映理論以及 TRIZ 的矛盾轉換、兩大公理 與 TRIZ 的技術、以個案方式說明如何結合兩種方法的優點如分層級制度以及分 隔原則等、使用的限制與優缺點，成功解決個案目前設計的缺失。在吐鈔機的個 案中，先以公理設計分析系統為退耦合設計並找出實體矛盾點，再利用 TRIZ 的 分隔原則將矛盾解決，使系統成為設計參數與功能需求獨立的非耦合設計[39]。 表 2.10 公理設計結合 TRIZ 文獻個案整理 作者 Matthew, H. & Kai, Y.
& Shin, T.
Mann, D. Yang, K. & Zhang, H.
2.4.2 GPS 在消費性電子產品的產業狀況
的狀況下，台灣廠商的 GPS 接收模組 OEM 產品性能差異不大、最終性能高低主 要繫於高頻訊號處理(EMI/RFI)與軟硬體整合程度的產品成本/性能比例(Cost/ Performance Ratio)。 表 2.11 國內 GPS 相關產品製造廠商 廠商 生產 GPS 相關的產品 神達 掌上型衛星導航系統(GPS)、以及智慧型手機(Smart Phone) 士電神達 GPS 代理商 華新科 藍芽天線、藍芽模組及 GPS ANTENNA 金寶 泰金寶 車用高階 GPS 掌上型衛星導航系統(GPS) 亞元 GPS 車用充電器
佳邦 GPS Patch 及 GPS Module、GSM 天線及 WLAN/Bluetooth 天線
表 3.2 加入檢核動作的矛盾矩陣
Worsened Feature
Improved Feature 檢核行 No.1 No.2 No.3 No.4 ...
檢核列 □ □ □ □
1 Weight of moving object □ - - 15,8,29,3 - …
2 Weight of stationary □ - - - 10,1,29,35 …
3 Length of moving object □ 8,15,29,34 - - - …
4 Length of stationary object □ - 35,28,40,29 - - …
5 Area of moving object □ 2,17,29,4 - 14,15,18,4 - …
第四章 個案研究
本研究以台灣國際航電股份有限公司(Garmin)所推出手持式衛星導航器 GPSmap 60CSx 作為研究對象，利用先前所建立的介面改善步驟加以分析，包括 以公理設計找出產品所存在的介面使用性問題，再以創造性問題解決理論激發解 題創意，找出解決問題的方法，將產品介面做適當修改，最後再以公理設計再次 分析問題是否改善。4.1 公理設計分析使用性問題
為了利用公理設計找出使用性問題，首先要分析產品使用的步驟以及產品原 始介面的設定，並定義公理設計中所提及四大領域中三領域的參數，也就是顧客 需求{CA}、功能需求{FR}、設計參數{DP}。將顧客需求參數對應至功能需求之 後，再以設計矩陣加以分析，便能檢視設計介面是否滿足使用者的需求、設計是 否得當。4.1.1 針對需求分析使用介面
手持式衛星導航器 Garmin GPSmap 60CSx 的操作介面由十個暗灰色按鍵組 成，其介面分佈狀況如圖 4.1 所示，包括放大鍵、搜尋鍵、標定鍵、退出鍵、輸 入鍵、目錄鍵以及縮小鍵八個操作按鍵以逆時針的排列方向、呈半圓狀包圍游標 鍵，另外電源/燈光鍵位於機體上緣部份。操作按鍵除電源/燈光鍵以外，皆印有 白色中文簡易功能標示於按鍵上，讓使用者在操作時，更能清楚了解按鍵功能， 並順著中文提示操作功能。介面按鍵的簡易顯示以及操作說明整理於表 4.1。 圖 4.1 Garmin GPSmap 60CSx 實體操作介面分佈情況 表 4.1 Garmin GPSmap 60CSx 操作介面說明 按鍵中文/英文名稱 按鍵顯示 說明 縮小鍵/ Zoom Out Key小 調整地圖頁面及高度計頁面中，顯示比例
4.2 創造性問題解決理論激發創意
經由公理設計的設計矩陣分析排列後，發現使用性問題較易出現在「中文輸 入」以及「導航」兩項功能。 在「中文輸入」這個功能中，僅以注音輸入法作為輸入模式，設計利用螢幕 顯示介面呈現注音符號表，使用者使用游標鍵與確認鍵便可以進行注音模式的中 文輸入。由於注音的字元數量較多，使用游標鍵將螢幕反白的部份移動至欲選擇 的注音字元，需要多次重複操游標功能，加上對注音字元位置不熟而增加尋找時 間，增加操作的困難度；若選擇錯誤，同樣需重複操作游標鍵將反白顯示移動至 Backspace 功能，因此輸入方式具有相當的複雜程度。經過公理設計分析後，確 認此項功能會令使用者造成使用上的問題，因此需要進一步改善此功能。 而在「導航」功能中，使用者必須先找出特定的目標位置，並在螢幕顯示的 功能選項中，找到導航的功能，使用游標鍵與確認鍵選擇顯示介面所指示的動 作，執行導航功能。若要停止導航功能，必須使用目錄鍵呼叫子功能，螢幕會出 現子功能的各項功能，同樣以游標鍵與確認鍵選擇顯示介面所指示的動作，執行 停止導航的功能。由於「導航」為顧客的主要需求功能之ㄧ，但是選擇此功能時 的步驟較為繁複，找到目的功能的困難度也會因操作不熟悉而大幅增加，例如欲 執行「停止導航」功能卻要操作「目錄鍵」，明顯不符合心智模式的運作。經由 公理設計分析後，確認此項功能造成使用者在使用上的問題，需進行改善。 接著為了改善這兩項功能，利用已加入檢核行與檢核列的矛盾矩陣作為解決 問題的主要工具。檢核行用來逐一檢查 39 項參數，並挑出可能進行改善的參數； 針對檢視後所挑出的參數，利用檢核列逐一對應可能變壞、惡化的參數。矩陣中 兩個參數相交處便為建議改善的準則，將準則作為創意思考的基礎，腦力激盪後 醞釀出可行的各種改善方案。 對於「中文輸入」以及「導航」這兩項功能的操作問題，利用逐一檢查矛盾 矩陣的檢核行，篩選出改善這兩項功能時可能改變的工程參數如下：1. 固定物件的面積(Area of a stationary, No.6)：可能進行改變的工程參數如 改變佈置按鍵的面積，或是單一按鍵的尺寸。 2. 速度(Speed, No.9)：加快使用者在操作時的速度，如明顯易懂的操作說明 或是設計不同的輸入方式機型，讓使用者在購買時便可以選擇自己想要 的輸入模式。另外也可以利用改變游標鍵的操作方式為滑動按鍵，讓游 標不只可以上下左右四個方向移動，也可以右上、右下、左上、左下， 增加選擇的速度。
3. 物質的數量(Amount of substance, No.26)：中文輸入最複雜的部份是操作 字元數量相當多，然而輸入卻只依賴游標鍵與確認鍵兩個按鍵，雖然減 輕使用者對介面操作的負擔，但是輸入速度卻也容易因此而減慢。因此 考慮以增加輸入按鍵的數量來分擔單一按鍵的功能負擔，進而達到效率 的提升。
需求等。 5. 適合性(Adaptability, No.35)：就中文輸入來說，輸入依賴游標鍵與確認 鍵，較為不符合使用上的要求，適用性上也會產生問題，因此將按鍵介 面改為適合中文輸入的操作介面，予以適當解決；另外就導航功能而言， 由於按鍵上的提示文字並無導航的指示，在停止導航時的操作上也不符 合心智模式，無論是啟動或是停止此功能的操作介面，若不是熟悉介面 操作的使用者，確實無法正確找出正確的操作方式，因此考慮加裝ㄧ按 鍵特別屬於導航的啟動與停止專用。 針對上列由檢視行所分析出的五點欲改善的工程參數，逐一檢查矛盾矩陣的 檢核列，檢視是否因改善這些參數造成其他參數的惡化： 1. 改變「固定物件的面積」可能造成惡化的工程參數包括： a. 形狀(Shape, No12)：改變大小將會影響原本介面的形狀或分佈，同 樣也可能改變物體外觀和輪廓。 b. 製造性(Manufacturability, No.32)：改造同時，也將會影響物體製造 的可行性，所以也是必須考量的部份。
c. 裝置複雜度(Complexity of a device, No.36)：介面設計強調以使用者 為中心的設計為佳，因此若介面尺寸差異性太大，將使得介面分布 更複雜，反應時間也隨之增加。 2. 改變「速度」可能造成惡化的工程參數包括： a. 形狀(Shape, No12)：為了加快使用速度而改變操作介面的形狀，可 能造成操作介面形狀改變，因此也有可能破壞了依使用者心智模式 所設計的介面。
b. 製造精確度(Accuracy of manufacturing ,No.29)：由於操作按鍵增加或 減少，在按鍵設計應遵循本身應有的特質，規劃符合需求的設計介 面與功能。
c. 製造性(Manufacturability, No.32)：了解介面的需求後在實際製造過 程也需具有可行性、容易製造。
3. 改變「物質的數量」可能造成惡化的工程參數包括：
a. 固定物件的面積(Area of a stationary, No.6)：由於按鍵數量增加，首 當其衝會造成變化的則可能為按鍵的尺寸、分佈的位置，或者是整 個機體中螢幕與按鍵分配的面積比例。 b. 形狀(Shape, No12)：介面分配的範圍增加，也會使得實際機體的形 狀改變。 c. 製造性(Manufacturability, No.32)：按鍵數量增加應考量在製造可行 性範圍之內，最終還是要設計發展出可以實際生產的物件。
d. 裝置複雜度(Complexity of a device, No.36)：由於數量增多，若複雜 度不符合使用者為中心的介面，依然無法達到改善效果。
4. 改變「使用方便性」可能造成惡化的工程參數包括：
實際需求不符合，製造的精確度也會因此而造成混淆。 5. 改變「適合性」可能造成惡化的工程參數包括：
a. 固定物件消耗的能源(Energy spent by a moving object, No.20)：由於 按鍵增多、功能增加，會使得物件的內建程式或電力需求也要加強， 消耗的能源也隨之增加。
b. 能源耗損(Loss of energy, No.22)：不符合使用需求或是多餘的功能， 會使得能源浪費，應儘可能將可控制範圍之內的浪費縮到最小，如 過多輸入法的內建將會浪費記憶體空間。
l Principle 1：分割 將中文輸入按鍵從只控制游標鍵與輸入鍵分割成可以 QWERTY 輸入鍵 盤，將按鍵數量增加。 表 4.10 分割原則衍生方案之五點評量表 1 2 3 4 5 小計 可行性 ＊ 5 適當性 ＊ 5 輕便性 ＊ 2 成本 ＊ 2 總分 14 l Principle 2：分離、提煉 將使用時易造成混淆、降低操作效率的導航功能提出，使其擁有與其它 功能鍵相同的直屬功能按鍵。 將使用時易造成混淆、降低操作效率的中文輸入功能提出，使其擁有與 其它功能鍵相同的直屬功能介面。 表 4.11 分離原則衍生方案之五點評量表 1 2 3 4 5 小計 可行性 ＊ 5 適當性 ＊ 5 輕便性 ＊ 5 成本 ＊ 4 總分 19 l Principle 3：局部最佳化 按鍵數量增加會使複雜度也提高，建議原則提示將特定的部件應具有各 自不同的功能，因此為了不造成使用者的負擔，將功能鍵分配各自專屬 的按鍵，並藉由以按鍵輸入的方式進行設計，來提高與外在結構的同質 性。 表 4.12 局部最佳化原則衍生方案之五點評量表 1 2 3 4 5 小計 可行性 ＊ 5 適當性 ＊ 5 輕便性 ＊ 2 成本 ＊ 2 總分 14 l Principle 10：預先作用
中文輸入系統中，利用最小遞迴成本(Minimum net cost)的觀念將常用詞 彙與用詞依照常用與否給予權重，預先內鍵在選字中，例如：輸入「國」 之後，會出現「家」、「際」、「民」、「語」、「外」等常用的連結字詞，並 依使用者常選擇的字排在前面。
l Principle 34：去除和重生 使用期間的電力耗損，尤其是持續進行衛星搜尋計算位置時，所消耗的 電量非常驚人，約兩、三小時便消耗兩顆三號電池的電力。藉由改以蓄 電力較強的充電電池代替，或是利用太陽能發電的方式產生電能。 表 4.22 去除和重生原則衍生方案之五點評量表 1 2 3 4 5 小計 可行性 ＊ 5 適當性 ＊ 4 輕便性 ＊ 4 成本 ＊ 1 總分 14 l Principle 36：狀態轉變 中文輸入將游標鍵與確認鍵選擇文字的操作方式，轉變成為如氣球般可 以透過沖氣與放氣改變體積的鍵盤，如此一來便可以增加鍵盤數量，同 時不要使機體變大。 表 4.23 狀態轉變原則衍生方案之五點評量表 1 2 3 4 5 小計 可行性 ＊ 4 適當性 ＊ 3 輕便性 ＊ 4 成本 ＊ 2 總分 13 改善「中文輸入」功能得到較高評估水準的方案為： 1. Principle 2 分離、提煉：將使用時易造成混淆、降低操作效率的中 文輸入功能提出，使其擁有與其它功能鍵相同的直屬功能介面。 2. Principle 10 預 先 作 用 ：中 文輸 入 系統 中，利 用 最小 遞 迴成 本
(Minimum net cost)的觀念將常用詞彙與用詞依照常用與否給予權
參考文獻
1. 何心宇，GPS 從戰場到民間的商機之戰，數位時代，2006 年 09 月號。
2. http://www.2300.com.tw 2300 科技投資網 2006/12/11
3. http://www.holux.com.tw 長天科技 2007/01/04
4. http://college.itri.org.tw 工業技術研究院 2007/01/28
5. Walter Eversheim 著，張淑惠、林崇偉譯，德國 AIM 創新管理，中國生產 力中心，民 94。 6. 檀潤華，創新設計─TRIZ：發明問題解決理論，機械工業，民 91。 7. 邱翊豪，以 TRIZ 探討行動商務在技術演進的趨勢，逢甲大學工業工程所 碩士論文，民 93。 8. 林美秀，運用 TRIZ 原理探討專利開發實例，中原大學機械工程學系碩士 論文，民 93。 9. 林哲文，公理設計原則於消費者電子產品使用性問題確認之實證研究─以 MP3 播放機為例，台北科技大學工業工程與管理系碩士論文，民 92。 10. 張盛鴻、李榮貴，TOC 限制理論，中國生產力中心，民 94。 11. 高成發，GPS 測量，人民交通出版社，民 88。 12. 安守中，GPS 定位原理及應用，全華科技圖書股份有限公司，民 94。 13. 張瑞剛，GPS 衛星測量學，菁雲文化有限公司，民 89。 14. 施威銘，GPS 選購‧導航‧旅遊‧應用快易通，旗標出版股份有限公司， 民 94。 15. http://www.garmin.com.tw/aboutGPS/index.html GPS 教室 2006/12/11 16. http://3w.gfec.com.tw/service/content/gps.htm 全球衛星定位系統工作原理 與市場概述 2006/12/11 17. 鄭權慶，馬可夫模型在衛星導航系統可用性分析之應用，台灣海洋大學通 訊與導航工程學系碩士論文，2005。 18. 徐瑜卿，行動多媒體通訊產品使用者介面設計之研究，台灣科技大學設計 研究所碩士論文，2006。 19. Ben Shneiderman 著，曾志軒譯，人機介面設計：有效的人機互動策略，民 94。 20. http://www.ibt.com.tw 台灣工業銀行 2006/11/09 21. 李誠偉，Garmin 衛星定位系統 台灣品牌驚奇鎖定全球，e 天下雜誌，2001 年 6 月號 22. http://www.garmin.com.tw 台灣國際航電 2007/02/01
23. Altshuller, G. & Shulyak L., “40 principles : TRIZ Key to Innovative”, Worcester, MA : Technical Innovation Center, 2002.
24. Conradie, I. & Consultores, I. & Chile, S., “TOC and TRIZ: Using a
dual-methodological approach to solve a forest harvesting problem”, The TRIZ
Journal, 2005.
25. Domb, E. & Kowalick, J., “How to Bring TRIZ into Your Organization”, The
TRIZ Journal, 1997.
26. Kulak, O. & Kahraman, C., “Fuzzy multi-attribute selection among transportation companies using axiomatic design and analytic hierarchy process”, Information Sciences, Vol.170, 2005, pp.191-210.
28. Mann, D., “Axiomatic Design and TRIZ: Compatibilities and Contradictions”,
The TRIZ Journal, 1999.
29. Mann, D., “Physical Contradictions and Evaporation Clouds”, The TRIZ
Journal, 2000.
30. Mann, D., “Systematic Win-Win Problem Solving In A Business Environment”,
The TRIZ Journal, 2002.
31. Mann, D. & Stratton, R., “Systematic Innovation and the Underlying Principles behind TRIZ and TOC”, Journal of Materials Processing Technology ,Vol.139, pp.120-126, 2003.
32. Mann, D. & Ó Catháin, C., “Using TRIZ in Architecture: First Steps”, The
TRIZ Journal, 2005.
33. Moura, E. C., “TOC Trees Help TRIZ”, The TRIZ Journal, 1999. 34. Rantanen, K. & Domb, E., “Simplified TRIZ: new problem-solving
applications for engineers & manufacturing professionals”, CRC Press LLC, 2002.
35. Rizzo, A. R., “Tools from the Theory of Constraints”, The TRIZ Journal, 1997.
36. Terninko, J. & Zussman, A. & Zlotin, B., “Systematic innovation: an introduction to TRIZ”, St. Lucie Press , 1998, pp.65-89.
37. Yang, P. L. & Zhu, J., “Strategy for Concurrent Product Design”, Mechanical
Science and Technology, Vol.19, No.3,2000.
38. Yang, K. & Zhang, H., “A Comparison of TRIZ and Axiomatic Design,” , The
TRIZ Journal, 2000.
39. Yang, K. & Zhang, H., “Compatiability Analysis and Case Studies Axiomatic Design and TRIZ”, The TRIZ Journal, 2000
