《创新方法TRIZ理论入门》答案

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1、第1章习题答案一、选择题(1)ABCD(2)A(3)B(4)D(5)ABCD二、填空题(1) G.S.Altshuller(阿奇舒勒),前苏联(2) 发明问题解决理论(3) 萌芽时期、初建时期、发展时期、成熟时期(4) 矛盾矩阵、分离原理、76个标准解、效应库(1) 问题识别问题解决概念验证三、简答题行人撞红灯的行为根据TRIZ理论的问题识别，从表面上看是行人撞红灯是表面问题，实际存在多方面问题：行人的安全意识不高；行人对交通信号灯的指示不清楚；行人缺少交通法律法规知识；交通指示灯不明显；交通图标不清晰或缺失；现场没有交通秩序管理员；交通安全知识没有宣传到位等。(2) 手机现在已经成为生活的一

2、部分，虽然能带来很多方便，但是也带来了许多问题：人长时间看手机出现视力下降问题；人由于长时间低头看手机，引起颈椎问题;长时间看手机不运动，造成身体机能下降；手机问题影响很多小学生、初生中、高中生、大学生都无法专注于学业；手机体积过大，不便携带等(3) 台灯开关在使用中出现的问题：开关不能调节亮度；开关触点容易损坏；开关有漏电的危险；睡觉的时候开关不方便控制；开关位置不明显(4) 汽车在使用中出现：异常磨损；漏气；炸胎；轮胎掉出来的问题解决方案：气压过高或过低都会出现磨损、车轮定位参数出现问题会引起轮胎磨损，做四轮定位；漏气是密封出问题，把轮胎做成不需要空气的轮胎，就没有漏气的问题发生；炸胎是由

3、于轮胎内的空气澎胀超过轮胎的承受能力。安装胎压监控器或采用无空气轮胎；轮胎掉出来是由于螺丝没有紧固或螺丝扭矩不足，采用防松螺丝或整体成型轮胎学生没有休息好晚上玩通宵；学生习惯性的瞌睡是一种病态；学生的学习压力过于轻松不及格也能毕业；老师的课堂管理不科学；这个老师的课学生不喜欢听；老师的课堂氛围过于压抑；上课的内容没有多少营养等第2章习题答案1 单项选择题2 (1)D(2)C(3)D(4)D(5)C填空题(1) 八大(2) 婴儿期、成长期、成熟期和衰退期完备性进化、提高理想度、子系统不均衡进化、动态性和可控性进化、子系统协调性进化、增加集成度再进行简化、向微观级和增加场应用进化和能量传递(3)

4、动力、传动、执行及控制(1) S曲线，S曲线简答题答：S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期，即一个技术系统的进化一般经历四个阶段，即婴儿期一成长期一成熟期一衰退期；S曲线可以认为是一条产品技术成熟度预测曲线，不同阶段呈现出不同的特征。要开发新产品，就要首先了解该产品未来的市场、发展趋势和发展方向，做到有目的地开发，避开开发过程中的盲目性，为尚未有明晰发展前景的技术提供史无前例的预测视角，从而降低风险，提前布局，领先对手。(2) 答：婴儿期：发展非常缓慢；产生的专利级别很高，但专利数量较少；所以经济收益为负值；成长期：性能得到急速提升，专利级别开始下降，但专利数量上升,经济收益明显上升；成熟期

5、：仍会产生大量的专利，但专利级别会更低，此时需要警惕垃圾专利的大量产生，经济收益巨大；衰退期：性能参数、专利等级、专利数量、经济收益四方面均呈现快速的下降趋势。(3) 答：完备性进化法则，是指一个完整的技术系统应包含动力装置、传动装置、执行装置及控制装置等四部分；提高理想度法则，是指任何技术系统，在其生命周期之中，是沿着提高其理想度向最理想系统的方向进化的；子系统不均衡进化法贝y,是指组成系统的子系统发展不均衡，系统越复杂，不均衡的程度越高；动态性和可控性进化法则，是指组成技术系统的结构更加柔性化、可移动性和可控性增加的方向发展；子系统协调性进化法则，是指组成系统的子系统发展向着其子系统各参数

6、协调、系统参数与超系统各参数协调的方向发展；增加集成度再进行简化法则，是指技术系统由单系统向双系统及多系统进化，技术系统发展到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离，转移到超系统中，作为超系统的一部分；向微观级和增加场应用进化法则，是指系统沿着减小其元件尺寸的方向发展，从最初的尺寸向原子、基本粒子的尺寸进化，同时能够更好的实现相同的功能；能量传递法则，是指能量必需能从能量源流向技术系统的所有元件，是技术系统实现功能的必要条件，技术系统向着减少能量流经系统的路径长度的方向发展。（4）（略）（5）（略）第3章习题答案1 选择题2 （1）D（2）A（3）B（4）A（5）B填空题（1）传输电流（2

7、）控制房间的温度（3）折射光线（4）运载货物或人3 （5）计时简答题（1）请描述雨伞技术系统的级别。超系统：人、雨水、阳光技术系统：伞面、骨架、支撑杆、伞柄子系统（伞柄）：按钮开关、挂绳、手柄（2）试以椅子为例，有用功能：支撑人有害功能：挤压人体(3)注射器组件模型表技术系统组件超系统组件注射器推杆手指针管药液针头肌肉注射器组件相互作用矩阵表组件推杆针管针头手指药液肌肉推杆+-+-针管+针头-+-+手指+-药液+-+肌肉-+-+注射器功能模型图挤压手指推杆技术创新方案略。(4)对眼镜技术系统进行功能分析，尝试画出功能模型图，并提出技术创新方案。眼镜技术系统组件模型表技术系统组件超系统组件眼镜镜

8、片鼻子镜框耳朵镜腿眼睛光线眼镜组件相互作用矩阵表组件镜片镜框镜腿鼻子耳朵眼睛光线镜片+-+镜框+-+-镜腿-+-鼻子-+-耳朵-+-眼睛-+光线+-+技术创新方案略。(5)对电脑主机技术系统进行分析，尝试画出功能模型图，并提出技术创新方案。电脑主机技术系统组件模型表组件硬盘主板电源内存条机箱电力网络硬盘+-+-主板+-+电源+-内存条-+-机箱+-电力-+-网络-+-能最电脑主机功能模型图第4章习题答案1 选择题2 (1)D(2)B(3)C(4)B(5)D填空题(1) 根本原因(2) andor(3) 中间缺点(4) 生物或者几何(1) 操作人员、机器设备、物料、操作方法、操作环境，以及测量方

9、法简答题答：今天上课迟到了10分钟问题一：为什么会迟到？答案一：因为出门比平时晚15分钟。问题二：为什么会比平时晚出门？答案二：因为起床比平时晚了15分钟。问题三：为什么起床会晚？答案三：因为没有被闹钟闹醒。问题四：为什么闹钟闹不醒？答案四：因为睡的太熟了，没听到。问题五：为什么睡的太熟呢？答案五：因为昨晚深夜2点才睡着。问题六：为什么昨天失眠呢？答案六：因为昨天下午喝了咖啡。(2) 解决方案：换个时间喝咖啡；换种饮料答：刚才还在使用的手机，现在找不到了。问题一：为什么手机会找不到？答案一：因为手机随手放在某个地方。问题二：为什么手机会随手乱放？答案二：因为没有放置手机的袋子。问题三：为什么没

10、有放置手机的袋子？答案三：因为经常使用的包坏了。解决方案：买个新的包；穿有口袋的裤子答：电灯不亮的因果链分析（4）答：静电伤人问题的因果链分析解决方案：用人体没有神经末梢或者神经末梢比较少的部位接触；用钥匙或其他金属导出电荷；用加湿器加湿空气；利用防静电材料做衣物；在鞋上装金属丝；在空气中产生离子风；不接触门把手（5）答：考试不及格的原因型鱼骨图提高考试成绩的对策型鱼骨图第5章习题答案1 选择题(1)A(2)D(3)D(4)C(5)D2填空题(1) 系统或超系统中的剩余组件(2) 问题严重性、成本(3) 剪裁模型(4) 解决问题、分析问题(1) 功能载体3简答题答：规则A：如果有用功能的对象被

11、去掉了，那么功能载体也是可以被剪裁掉的；规则B：如果有用功能的对象自己可以执行这个有用功能，那么功能的载体是可以被剪裁掉的；规则C：如果能从系统或者超系统中找到另外一个组件执行功能，那么功能载体可以剪裁掉。(2) 答：选择那些剪裁后对系统改善最大或有多个缺点的组件(成本也可作为缺点;)剪裁掉具有较低价值的组件；剪裁的程度可以是激进式(主要构件被剪裁)或者渐进式(对工程系统做较小改变的限制)；如果无法对被剪裁组件的功能再分配，则不能剪裁。（3）答：第1步：根据前面所学内容，画出功能模型；第2步：利用剪裁指南选择工程系统中需要剪裁的组件；第3步：选择将被剪裁组件的第一个有用功能；第4步：选择合适的

12、剪裁规则；（剪裁规则ABC，对于基本功能，剪裁规则A不适用）第5步：如果选择了剪裁规程C,则应该选择一个新的功能载体；第7步：得到一个剪裁模型；第8步：描述剪裁之后的问题；第9步：重复37步，将组件所执行的有用功能全部分析一遍；第10步：重复28步，将所有可能被剪裁的组件尝试一遍。（4）答：剪裁法可以转换问题，如果解决或者改善一个组件带来的问题非常困难，则可以尝试剪裁掉这个组件，那么原来的问题就被替换成为一个新的问题，即如何让其他组件执行原来的有用功能；消除功能不正常的组件，它所带来的有害因素也随之消失；减少组件的数量，降低系统的复杂程度，会使整个系统更可靠；剪裁可以减少组件的数量，有可能降低

13、成本，但不影响功能；采用剪裁解决问题就意味着创新，剪裁的程度越大，则创新的水平就会越高；剪裁法是一个非常强大的专利规避方法，很多世界知名企业都广泛应用这种方法规避对手的专利，将专利中所涉及的解决方案付诸实施而不会侵犯原有的专利。（5）答：建立功能模型 选择需要裁减的组件； 谁来实现被裁减的组件的功能;建立理想功能模型第6章习题答案1 选择题2 (1)C(2)D(3)C(4)A(5)B填空题(1) 互补工程系统(2) 特性来源工程系统(3) 竞争系统(4) 具备优点的特性(1) 解决问题简答题答：在TRIZ理论中，一个产品是一个工程系统，当基础系统需改善时，通过把相对于基础系统的优点即是把其他工

14、程系统中好的特性，转移到待改善的系统中，改善其缺点与不足，可使其具备更丰富的功能。(2) 答：将具备相同或者类似主要功能的不同系统的优点和缺点进行分析，以其中的一个系统为基础，将其他系统的优点转移到研究的基础系统中。(3) 答：已经有几种具备相同主要问题的系统，需要根据这些系统组合开发出一种新的系统；通过因果分析、功能分析等工具，发现现有系统的缺点。(4) 答：识别系统的主要功能；分析系统的优缺点是什么，一般来说，缺点就是希望新系统所具备的特性；确定竞争系统；寻找备选系统；确定基础系统；应用因果链分析，识别特性来源工程系统中造成优点的特性或者组件；描述将选定的特性来源工程系统的新特性或组件移入

15、基础系统中。(5) 答：通过学习例子，寻找实例进行分析。第7章习题答案1 选择题2 (1)D(2)A(3)A(4)A(5)D填空题(1) 原理12.等势原理(2) 原理10.预先作用原理(3) 原理18.械振动原理(4) 原理19.周期性作用原理(1) 原理31.多孔材料原理简答题答：阿奇舒勒认为发明的原理一定是客观存在的，如果掌握了这些原理，就可将其应用到各个行业中。针对典型矛盾的典型解决方案，在大多数情况下，能够有效解决问题。阿奇舒勒提炼出了TRIZ理论中最重要的、具有普遍用途的40个发明原理。阿奇舒勒总结归纳的发明原理总共有40个。(2) 答：“分割原理”所包含的指导原理有：A. 将一个

16、物体分成多个相互独立的部分。B. 将物体分成容易组装和拆卸的部分。C. 增加物体的分割程度。(3) 答：火力发电厂利用原理22.变害为利原理中的指导原则：A.利用有害因素(或有害效应)，得到有益的结果。火力发电厂主要燃烧煤产生蒸汽，推动蒸汽轮机带动发电机来发电的，煤燃烧会产生大量的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等废气，我们可以通过把这些废气通入烧碱溶液的方法，收集一氧化碳、二氧化碳,把二氧化硫转变成硫酸钠，把一氧化氮变为硝酸钠等有用的物质，从而实现变害为利的目标。(4) 答：利用原理34.抛弃或再生原理。(5) 答：利用原理35.物理化学状态变化原理。第8章习题答案1 选择题2 (1)

17、D(2)A(3)D(4)C(5)C填空题(1) 39行X39列的矛盾(2) 被恶化的；欲改善的(3) 39；40对象可以很容易地改变空间位置，无论是为自己、还是为外力所致；不改变，无论是为自己、还是为外力所致(1) 2；改善(恶化)；更差(优化)简答题答：描述要解决的工程问题。这里的工程问题是指经过前面所讲的功能分析、因果链分析、剪裁或者特性传递所得到的关键问题，而不是我们所遇到的初始问题；将这个工程问题转化为技术矛盾。用“如果那么但是”的形式阐述技术矛盾。如果一个改善的参数导致不止一个参数的恶化，则对每一对改善和恶化的参数进行多种技术矛盾的阐述。为了检验技术矛盾定义是否正确，通常可将正反两个

18、技术矛盾都写出来，进行对比；选择两个技术矛盾中的一个矛盾，一般来说选择与项目目标一致的那个矛盾；确定技术矛盾中欲改善和被恶化的参数；将改善和恶化的参数一般化为阿奇舒勒通用工程参数；在阿奇舒勒矛盾矩阵中定位改善和恶化通用工程参数交叉的单元，确定发明原理；应用发明原理的提示确定最适合解决技术矛盾的具体解决方案。(2) 答：技术矛盾：作用于物体的有害因素和设备的复杂性。解决方案：用隔热材料制作水杯；将水杯变成双层结构等。答：技术矛盾：根据动能公式E=1mv2可知，小汽车速度越快时具有的动能越大,k2当发生碰撞时，伤害越大。速度和物体产生的有害因素之间的矛盾。查矛盾矩阵表得M9-31=2,24,35,

19、21，即以下发明创新原理:2：抽取；24：中介物；35:物理/化学状态变化；21：快速通过。现在多采用中介物缓解车体发生碰撞时对驾驶者的伤害，如安全气囊等；也可采用抽取原理，如无人汽车等。(3) 答：节约拆信时间与降低拆信的可靠性之间的矛盾，该矛盾是时间节约导致拆信可靠性下降，查矛盾矩阵表得M25-27=10,30,4，即以下发明创新原理：10：预加作用；30：采用柔性壳体或薄膜；4：不对称性。我们重点考虑前两个原理：1. 预置必要的动作、功能；预先在方便的位置安置相关设备，使其在需要的时候及时发挥作用而不浪费时间；使用柔性壳体或薄膜替代传统的三维结构；使用柔性壳体或薄膜，将物体与环境隔离。解

20、决方案：通过封装前于封盖下放置拆封线或拆封条来实现。如图所示。(4) 答：技术矛盾总要涉及两个基本参数A与B,就像跷跷板一样，当A得到改善时，B变得更差；而物理矛盾则是对单一参数A有着两种正负向的需求B和-B。例如，手机屏幕我们希望大一些，可以看得更清楚，但我们又希望手机屏幕小一些，携带方便,这属于物理矛盾；换作技术矛盾的说法则是，手机屏幕的增大，使其便携性恶化。第9章习题答案1 选择题2 (1)B(2)D(3)B(4)A(5)D填空题(1) 空间分离、时间分离、基于条件的分离和系统级的分离。(2) 当一个技术系统的工程参数具有相反的需求时，就出现了物理矛盾。(3) 将矛盾双方在不同的系统级别

21、分离开来，以获得问题的解决或降低问题的解决难度。(4) 将矛盾双方在不同的空间上分离，以降低解决问题的难度,进而找到解决问题的方法。(5) 物理矛盾的往往是更深刻的、冲突程度更尖锐的矛盾。简答题（1）答：利用空间分离原理：两套镜片占用不同的面积。利用时间分离原理：两双眼镜，不同时间轮流使用。利用基于条件的分离原理：胶质可变焦距眼镜。利用系统级分离原理：自动变焦眼镜。（2）答：技术系统中的技术矛盾是由系统中矛盾的物理性质造成的；从研究整个系统的矛盾转向研究系统一个元件的矛盾，可以缩小解决方案搜索的范围和候选方案的数目。（3）答：安全气囊的充气既要快，又不能快。充气速度过快，会使气囊硬度变大，伤害

22、乘客；充气速度慢，又会导致气囊不能有效地保护乘客。（4）答：生产过程需要降低成本，因此需要让东南亚国家的当地人生产靴子，但是因为有当地工人偷靴子，所以又不能让当地工人生产靴子。在这里，“既要”又“不要”让当地工人生产靴子的矛盾出现了，这是一个典型的物理矛盾。（5）答：技术矛盾是指一个功能同时产生有用及有害两种效应，也可指有用效应的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统变坏；技术矛盾常表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾，而且总要涉及两个基本参数：当其中一个得到改进时，另一个变得更差；物理矛盾是当一个技术系统的工程参数具有相反的需求，就出现了物理矛盾。比如说，要求系统的某个参数既要出现又不存在

23、，或既要高又要低，或既要大又要小等；技术矛盾和物理矛盾是可以相互转换的，许多技术矛盾在经过分解和细化后最终都可以转换为物理矛盾。第10章习题答案1选择题2 （1）C（2）B（3）A（4）C（5）D填空题（1）两个物质（S，S）和一个场（F）12（2）压力、冲击、脉冲（3）有效完整的物一场模型、不完整的物一场模型、有用但不充分的物一场模型、有害的物一场模型（4）有效、定向的作用不足不充分、定向的作用（5）物一场模型简答题（1）答：一个技术系统的功能模型可以用一个完整的物质-场（SubstanceField）三角形来表示。就必须至少构成一种最小的系统模型，即物一场的基本模型，如下图所示。其中物质S是系统动作的接受者，场F通过物质S作用于物质S并改变S。1211(2) 答：TRIZ理论将把物一场模型分为4类：有效完整的物一场模型、不完整的物一场模型、有用但不充分的物一场模型、有害的物一场模型答：物一场模型一般解法应用步骤如下：确定物一场模型的元素建立问题的物一场模型确定物一场模型的一般解法得到解决方案的物一场模型充分利用挖掘其他知识工具实现问题转换这是一个有害的物一场模型，可考虑增加另一物质s3来阻止有害效应的产生。(5)答：系统物场模型如下：只有一个物质S螺母。这是是一个不完整的物一场模型。1这是是一个不完整的物一场模型。考虑补足缺失的元素使其成为完整模型来解决。