本书通过50多个中国古代科技成功案例，说明了创新方法无处不在，人人能学；又通过600多个现代应用举例，诠释了萃智的精妙之处和创新方法的实践与传承。全书通俗易懂，深入浅出，图文并茂，古今并重，是科技工作者的创新思维开拓工具，是普通百姓生活质量提升的动力和源泉。

自主创新，方法先行

创新方法的突破是科技发展和社会进步的重要基础和保证，这已为世界科技史所证明。据统计，从1901年诺贝尔奖设立以来，大约有60%～70%的奖项是因科学观念和思路、方法与手段的创新而取得的。在我国建设“创新型国家”的进程中，对创新方法的研究和掌握具有基础性、根本性、科学性和先导性的意义。

前苏联发明家根里奇·阿奇舒勒通过长期研究分析全球范围内的大量发明专利，发现了人类发明创新的原理和其所遵循的客观规律，提出了解决发明创新问题的基本方法学——萃智（TRIZ）理论，这是全人类科学与智慧的结晶。

在实践创新方法上，中国人是领先的

有充分证据表明，数千年前萃智的萌芽已经产生，我们的祖先早已在生产和生活中大量应用创新思维和方法来解决实际问题，做出了无数在世界领先的发明创造，“无意中”实践了阿奇舒勒在数千年后才提出的创新原理和法则。

在总结创新方法上，中国人是落后的

尽管我们的祖先无数次地实践了创新的方法，但遗憾的是，一直没有中国人把创新的方法明确而系统地总结出来。直到20世纪40年代，这个任务历史性地落到了前苏联发明家根里奇·阿奇舒勒的肩上。

在创新方法推广上，中国人是有优势的

萃智源于前苏联，兴于美欧。但是考察萃智的传播与发展，无论在美欧还是前苏联，都缺乏政府力量的介入，只限于部分领先企业和高校的自发应用。目前中国科技部、教育部等部委已开始联手进行创新方法的研究与推广工作。政府的重视有助于我们把握历史机遇，让中国人再次引领世界创新的潮流。

第1章 创新的概念

 创新起源

 关于创新的多种论述

 与创新相关的概念

 创新和创造的关系

 创新贯穿于人类历史

 创新一定有规律

第2章 创新的思维

 思维的概述

 创新思维的基本特性

 创新思维的阶段

 如何培养和拓展创新思维

 常用创新思维

 系统思维的多屏幕法

第3章 创新的原理

 40个创新原理与古代、现代应用实例

 学习创新原理的意义

第4章 创新的工具——如何解决技术矛盾

 什么是技术矛盾

 矛盾的规律性

 利用创新工具解决问题的一般模式

 利用矛盾矩阵解题实例

第5章 创新的工具——如何解决物理矛盾

 什么是物理矛盾？

 解决物理矛盾的分离原理

 4个分离原理与40个创新原理的关系

第6章  创新的路标——最终理想解

 解决创新问题的理想化和理想度

 系统理想化的设计

 最终理想解(IFR)

 寻求系统最终理想解实例

参考文献

附录一 思考题参考答案

附录二 矛盾矩阵表

后记 中国科技创新历史与萃智(TIRZ)萌芽

四、如何培养和拓展创新思维？

1.思维定势与群体惯性约束

思维定势(也称思维惯性)是指一种迫使人们在平常情境下得出平常的解决方案的保守观念。

思维惯性是决定创新能力的关键因素。习惯于单向思维、线性思维、惯性思维的大脑只能是机械地重复旧的行为，只能是惯于接受大家所说的，很难产生出创新的灵感和成果。

有人做了一个实验(如图2—2)：把跳蚤放到一个玻璃杯中，因为跳蚤跳起的高度一般可以达到自己身长的400倍，所以跳蚤可以轻易地跳出来。于是，实验者把跳蚤再放回杯中，加上一个透明的玻璃盖子。当跳蚤再次跳起来后重重地碰到了玻璃盖子上，摔了下来。它接着再跳，一次又一次，终于，它调整了自己跳起的高度，不会撞到盖子了。

过了几天，实验者拿走了盖子，跳蚤还是在那里自由地上下跳动，但却怎么也跳不出杯子了。由习惯而养成的强烈的思维定势已经制约了跳蚤的行动。

如果说跳蚤是低等动物的话，猴子是很聪明的了。有科学家做了一个实验(如图2 3)：将四只猴子关在一个房问里，实验者在房间上端的小洞口放了一串香蕉，当一只猴子想去拿香蕉时，刚到近前就被实验者在洞口上泼出的热水烫伤，赶忙退了回去。当后面三只猴子去拿香蕉时，一样被热水烫伤。于是猴子们只好望“蕉”兴叹。

又过了几天，实验者换进一只新猴子进入房内，当新猴子也想尝试去吃香蕉时，立刻被其他三只猴子制止，并告知有危险。实验者再换一只猴子进入，当这只猴子想吃香蕉时，有趣的事情发生了：这次不但剩下的两只被烫过的老猴子阻止它，连后进去的没被烫过的新猴子也阻止它。

实验者继续更换猴子，当所有猴子都已换过之后，仍没有一只猴子敢去碰香蕉。洞口的预设热水机关早已取消了，但笼中的猴子们依然谁也不敢去碰近在咫尺的香蕉。

在上面的两个实验中，跳蚤是被个体惯性约束住了，猴子是被群体惯性约束住了。动物身上的这种本能在人类的活动中往往也会体现出来。

从心理学的观点来看，思维惯性是人的一种与生俱来的自然能力，是一个人充分认识周围世界所需具备的必要素质，在大多数情形下，可令人得出快速而正确的解决方案。

从创新的观点看，思维惯性是有害的，因为它会将人的思维方式局限在已知的、常规的解决方案上，从而阻碍了新方案的产生。

在解决问题时，一个发明者，通常会仔细浏览所有已知的传统方法。思维惯性的力量是很强的，但是又是难以察觉的，内心潜意识中的抑制力决不会让他对固定模式有丝毫的偏离。沿着“思维惯性的方向”去做事的想法导致人们难以找到新的解决方案。

因此，人们学习创新方法的最终目的，就是要打破思维惯性，跳出固有的思维模式与圈子，以创新的思维和视角来看待问题、分析问题、解决问题，让人形成创新思维的习惯。

2.创新思维的核心特征

创新思维的核心特征，是“求异”，是学会用“新的眼光”去看待问题。

在学校里，当多数学生都用一种方法解题时，有的学生在“标准方法”之外找到另一种方法；在市场上，当多数企业都用一种流程生产产品时，有的企业在“标准流程”之外找到另一种流程。这样的学生用的就是创新思维，这样的企业用的也是创新思维，其共同点都是在“标准”之外另辟蹊径，换一个视角来考虑问题。

知识的传承要“求同”，要靠标准的路径；而知识的延展要“求异”，要靠不同于标准的新的路径。

笔者曾经历一件事：大雪过后，我带着五岁的儿子到院子里堆雪人。我拉着孩子走已经扫干净的大路，而孩子非不走，要走到雪上。当我们都来到堆雪人的地点时，孩子身后留下了一串弯弯曲曲的脚印，一条自己走出的小路，而我身后什么也没有留下，依然是那条许许多多人走过的大路(如图2—4)。

是鼓励孩子在雪地上走出自己的小路，还是强拉住孩子走扫净的大路；是鼓励孩子会摔倒也要勇敢直前，还是为了孩子不摔倒就不越雷池小心呵护。这些都直接影响了孩子的思维习惯。

美国发明家、企业家亚历山大·贝尔(Alexander Graham Bell)说过：“有时不妨离开已被人们踏平的道路而步入丛林，每当你这样做了，就一定会发现一些从未见过的事物。”贝尔就是步入了别人不愿意步入的“丛林”，因而发明了世界上第一部电话机，因而有了世界著名的贝尔公司。

习惯上，人们考虑问题的关注点喜欢(或自觉不自觉地)集中在当前系统上，如上面例子中的“那条许许多多人走过的大路”，因为很多人会感觉走这条路更“安全、可靠”一些。要打破这个思维惯性，不仅要有求异的心理准备，还可以使用系统看待问题、思考问题、分析问题的多屏幕法。

麻省理工学院人工智能研究所创始人明斯基是世界人工智能研究领域的杰出科学家，在神经心理学、计算理论学、心理学等方面都有很深造诣，曾获得“图灵奖”。一次，有位外国科学家问他：“明斯基教授，您总是能在各种领域中想出很多引人人胜且能够引导新方向的构思。请问您的诀窍是什么呢？”他回答说：“这很简单，只要反对大家所说的就可以了。大家都认同的好想法基本上都不太令人满意。”

敢于反对大家所说的，是一种非常可贵的思维习惯。只要这种反对是基于客观事实和独立思考的。习惯于发散思维、逆向思维、联想思维等创新思维的大脑往往成为创新的源头。

有一个故事：老师上课时在蓝纸上画一个黑点，问学生：“你们看到了什么？”学生们回答非常踊跃：“我看到了芝麻。”“我看到了铁钉。”还有沙子、苍蝇、墨水，等等，几十种东西。等到学生们安静下来，老师问一个始终没说话的学生：“你看到了什么呢？”这个学生站起来，小声地说：“老师，我看到了大海，还有蓝天。”如图2—5。

以写作《追忆似水年华》享誉世界文坛的法国作家马塞尔·普鲁斯特(Marcel Proust)说过：“真正的发现之旅，不在于是否找到新大陆，而在于能否以新的眼光去观察。”今天，我们最需要的就是“新的眼光”。只有“新的眼光”才能指引我们看到更多的“大海”和“蓝天”。

P34-38

自主创新，方法先行

纵观当代企业，唯有不断创新，才能在竞争中占据主动，立于不败之地。早在上个世纪，美国著名企业家李·艾柯卡（Lee Iacocca）就企业创新的意义讲过一句名言：不创新，就死亡。

自主创新，方法必须先行。

创新方法是科技创新的手段，也是科技创新的内容。先进的创新方法是提升国家自主创新能力的重要武器。今天，当中国以一个发展中国家的有限实力迈向“创新型国家”的行列时，对创新方法的研究和掌握具有基础性、根本性和先导性意义。

科技部的一项研究结果表明，创新的先锋团队——众多的诺贝尔奖获得者的成功途径，一是靠科学发现；二是靠科学仪器；三是靠科学方法。其中科学方法的核心是创新的方法——几乎有三分之一的诺贝尔奖获得者是靠科学的创新方法实现了突破性的进展，可见创新方法对于前沿科研的极端重要性。

另外，除了需要科学家在科技前沿所做的突破式创新之外，我们还需要各行各业的技术创新有质和量的飞跃，需要能让全国3850万科技工作者掌握的、具有普示意义的创新方法——因为具有普示意义的创新方法是推动企业技术创新、实现产业技术转型、进而建设创新型国家的重要基础。

2007年，为了贯彻落实国家中长期科技规划纲要，从源头推进我国的自主创新，科技部决定联合有关部门组织实施创新方法的研究与推广应用工作。

为了配合科技部的这项重要工作，作者根据多年对创新思维、方法和工具的理解与研究，编著了这套“亿维讯创新丛书”。本从书的理论体系是TRIZ创新理论与方法学。

根据维基百科全书的解释：

TRIZ，俄文原词为“Теория Решения Изобретательских Задач”，俄语缩写为“ТРИЗ”；翻译成中文的意思是“发明问题解决理论”。按照ISO/R9-1968E规定，转换成拉丁字母，发音可读为“Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch”，缩写为TRIZ；英文同义语为“Theory of Inventive Problem Solving”，缩写为TIPS。

TRIZ是前苏联发明家根里奇？阿奇舒勒（Genrich. S. Altshuller）所提出的，他从1946年开始个人对专利的潜心研究，直到后来领导着数十家研究机构、大学、企业组成的TRIZ研究团体，通过对数十万件的高水平发明专利所做的长期的分析、归纳、总结等研究工作，基于辩证唯物主义的认识论、矛盾律和系统论的思想，发现了人类进行科学研究和发明创新的背后所遵循的客观规律，提出了有关发明创新问题的基本理论。截至到本世纪初，所分析的专利数量已经超过了250万，围绕创新，TRIZ已经构成了较为丰富和完备的理论体系。

TRIZ的理论体系如图0-1所示：

这一理论体系是以辩证法、系统论和认识论为哲学指导，以自然科学、系统科学和思维科学的分析和研究成果为根基和支柱，以技术系统进化法则为理论基础，以技术系统（如产品）或技术过程（如工艺流程）、（技术系统进化过程中产生的）矛盾、（解决矛盾所用的）资源、（技术系统的进化方向——）理想化为四大基本概念，包括了解决工程矛盾问题和复杂发明问题所需的各种分析方法、解题工具和算法流程。经过近60年（1946－至今）的发展，这一方法学体系在实践中不断丰富完善，取得了良好的应用成果和巨大的经济效益。

与电灯、汽车、计算机、微积分、进化论等科学技术一样，TRIZ是“舶来品”。如何让这个“舶来品”适用于中国的国情，并在中国发扬光大，是研究与推广创新方法的首要任务之一。因此，让TRIZ“本土化”的工作势在必行。

在TRIZ“本土化”方面，作者尝试性地做了以下工作：

（1）将“TRIZ”这一术语翻译为“萃智”，既取其发音的中文谐音，又表明了它本身的来源是萃取了前人的创新智慧而得到的理论。以后本丛书中将把TRIZ译为“萃智”（TRIZ）。

（2）采用中国科技史上的发明创新案例和大家熟悉的历史故事，来诠释萃智的精妙之处，让读者从内容上感到贴近自身和富有亲和力。

（3）专门设计了一个具有中国元素的人物形象“创新小子”，作为漫画插图中的主人公，来表现和烘托丛书中的创新方法和故事内容。

以上三方面的努力，旨在消除舶来品的陌生感，降低学习萃智的“门槛”，让最大范围的读者群体都能够深入浅出地了解、领悟和掌握萃智理论。

本丛书共分三册，书名分别为《创新的方法》，《创新的规律》和《创新的案例》。

《创新的方法》重点说明创新是有方法的，本书以中国古代科技案例和历史故事为主线，介绍了萃智中的创新思维、创新原理、解决技术矛盾和物理矛盾、提高技术系统的理想度等内容。作为萃智的初级教材和科普读物，可适用于最广大的读者群体了解创新的基本原理。

《创新的规律》重点说明了技术系统是按照客观规律来动态进化和相互作用的，该书结合古今中外的创新案例，介绍了萃智中的技术系统进化法则、S曲线、物质—场的概念、76个标准解、发明问题解决算法（ARIZ）等内容。作为萃智的中级教材，可适用于广大科技人员阅读和借鉴。

《创新的案例》详细讲解了大量应用于现代工程中的创新案例，进一步说明了萃智对技术创新的实用性和对不同行业的适用性。作为学习萃智的辅助教材和重要参考书，适用于具有较强专业技术背景的科学工作者和工程技术人员阅读。

本丛书具有循序渐进，深入浅出，图文并茂，通俗易懂，古今并重的特点。

阅读本丛书后，希望读者能体会到以下几个要点：

1、创新有方法，有规律，不是靠“灵光一现”和“运气”来决定的事情；

2、创新有原理，有工具，普通人掌握了以后都可以像发明家一样来做创新；

3、创新有实践，有验证，所有的创新方法和规律都在中国科技发展史上得到了无数次的实践与验证，取得了无数的创新成果，由此而增加了读者对创新的熟悉感与体验感，提升了创新的信心；

4、创新有思维，有辩证法，它可以指导读者在现有的创新成果基础上，去思考、领悟和发现未知的事物与规律，进一步提升创新的层面，扩大创新的成果，将创新的研究进一步深入。

萃智并不神秘。它具有良好的可学习性、可继承性和可操作性。而且它源于实践，可以指导实践，经受住了半个多世纪的实践检验，是经过验证的、可靠的创新方法学。

让我们从今天开始，从你手里拿到这套丛书开始来学习萃智，研究萃智，实践萃智。让萃智创新法在你的工作和生活中生根开花。让创新牢牢地掌握在你的手中。

赵敏

2007年12月于北京

中国科技创新历史与萃智(TIRZ)萌芽

本书的撰写，源于几个朴素的想法：

(1)萃智(TRIZ)是前苏联的研究成果，但是研究它的基础是全人类创新智慧的结晶——专利。对中国而言，尽管它是舶来品，但是笔者相信这个实用的创新方法学一定会像另一个舶来品——计算机技术一样，在中国发扬光大；

(2)萃智要扎根于中国，必须与中国的具体国情相结合，必须与本土文化相结合；

(3)在收集萃智的本土案例过程中，发现不少创新原理和方法在中国的历史上都曾经反复出现过，由此引发了笔者考证TRIZ起源的想法。

寻着阿奇舒勒的“重在研究前人的创新成果”的思想的足迹，笔者把眼光放到了中国的科技史上。

在漫长的中国历史上，中国人创造了灿烂的科技文化，在长达数千年的历史时期内，一直引领着全世界的科技创新步伐，为推动人类的进步与发展做出了不可磨灭的贡献。

如表7～1所示，从公元前4000年算起截止到公元1536—1610年，世界史上的100项重大发明的前27项，其中有18项是属于中国人的发明，占66.7％。16世纪前的中国，可称之为发明大国，四大发明曾在世界的创新史上写下了一页页光辉的篇章，其他众多的科技发明也在同期名列世界前茅。在当时的生产水平和社会经济结构状态下，如此辉煌的创新成就可以证明：中华民族是一个高智商的、富有创新精神的民族，对人类的科技、经济发展起着巨大的推动作用。

历史上中国有过无数的思想家胸怀“励精图治”的抱负，但由于种种原因，他们都始终没有越过科学这一关。长期的封建专制统治压抑和严重削弱了中国人的创造力，使得中国原本遥遥领先的科技水平逐渐落后于西方国家。自明末(1610年)以后，在长达400年的历史时期内，世界科技史上的重大发明似乎已经与中国人无缘。其原因值得我们深思和认真地研究总结。

抛开体制的原因不谈，笔者一直在思考的问题是，在我国古代几千年中的科技成就中，是否孕育了萃智的思想萌芽呢？

答案应该是肯定的。

笔者无意去掩盖阿奇舒勒的发明智慧的光芒，更无意为中国科技在近代的落后事实而遮羞。笔者要说的是，既然“发明问题解决理论(TRIZ)”是一种对客观规律进行描述的理论，是对自然界的基本法则的真实反映，那么，创新的规律应该是一种客观存在。作为一种客观存在，生活在这个地球上的人类就一直在冥冥之中无意识地在创新的规律的指引下而认识世界、改造世界，一直在自然界的基本法则约束下而生生不息。所有的人工制造物都应该是遵循创新的规律被创造出来的。TRIZ中介绍的所有的创新原理和技术系统的进化法则，应该说在阿奇舒勒之前就已经存在(有人曾经提出过某些类似的原理与方法)，只不过阿奇舒勒在1946年发现了它们的存在，并此后系统地把它们总结了出来。

因此笔者认为，从远古时代人类开始尝试造物起，萃智的萌芽就已经产生。从表7—1中不难看出，在漫长的历史长河中，人类用自己智慧的头脑和勤劳的双手，在根本不知晓创新方法学的情况下，做出了数不尽的发明创造。他们“无意中”实践了阿奇舒勒在数千年后才提出的每一条创新原理和法则。遗憾的是，中国人一直没有条件和机会把它们全面和系统地总结出来，这个重大的历史机遇历史性地落到了阿奇舒勒的肩上。

以历史的眼光来看：在实践创新方法上，中国人是领先的；在总结创新方法上，中国人是落后的；在推广创新方法上，相信我们中国人一定能把握住千载难逢的历史机遇，走在世界的前列。  在中国，对创新方法的研究已经进入到了比较深入的阶段。亿维讯集团(IWINT，Inc.)汇集了国内外数百名创新技术理论专家与研发技术专家，与国际TRIZ协会建立了紧密的合作关系，对创新理论体系和创新方法学进行了长期的研究与实践，基于萃智理论和本体论，开发了具有世界领先水平的计算机辅助创新(COmpUter Aided Imlovation-CAI)软件，同时大力进行萃智创新方法学培训和技术咨询。亿维讯旗下设有CAI技术研究中心、CAI研发管理中心和行业创新技术研究中心等专职机构，80％的员工拥有硕士、博士学历。目前亿维讯对创新方法的研究深度以及(2AI软件的研发水平，已经走在了世界的前面，得到了众多国际知名企业的首肯与尊重。

笔者相信，乘中国建设“创新型国家”的东风，在科技部、教育部等部委的联合领导下，有亿维讯这样专业研究创新方法的公司来作为技术支撑，有国内地方政府的积极贯彻与响应，有一大批有见地的专家、学者的呼应，以萃智为核心的创新方法一定能在中国迅速推广开来。

萃智，源于前苏联，兴于美欧，强盛于中国——或许再过几百年，未来的历史学家们将做出这样的结论。

最后，笔者重申一下前面提到的两个基本认识：

(1)萃智所描述的创新原理和法则，是全人类的共同智慧的结晶，是一种客观存在。萃智只是被阿奇舒勒所发现并系统地总结出来；

(2)无论是过去还是现在，无论是古人还是今人，只要进行发明创新，就一定会或“明”或“暗”地遵循萃智的理论去做——“明”在知晓和有指导，“暗”在无意识地摸索对了方向并实践成功。

阅读和学习本书，目的就在于此：知晓创新的方法学，了解和掌握创新的思维、方法和工具，让我们从“暗”中走出，在创新方法学的指导下，心明眼亮、充满信心地去做创新。

同时，基于中国古代的科技与文化知识来学习萃智，有助于弘扬中华民族的传统文化，重建我们的民族自信心，消除对创新的认识误区，让萃智创新方法学在全国更普遍地推广开来。谨此与广大读者共勉。

再次向各位合作者致谢，并诚挚欢迎广大读者的指正，来信请致：info@iwint.com。

赵敏胡钰

2007年12月于北京

www.iwint.com.cn

掌握新技术，要善于学习，更要善于创新。

——邓小平

不创新，就死亡。

——美国著名企业家 李·艾科卡

人类历史上最有价值的知识是方法的知识。

——法国数学家、哲学家 笛卡儿

进步靠创造，靠每一代有才能的人共同努力。创造者应该学会解决最复杂的问题。

——前苏联发明家 根里奇·阿奇舒勒

西南联大教会了我严谨，西方教会了我创新。

——著名物理学家 杨振宁

创新是任何一个国家未来繁荣与安全的关键。

——哈佛商学院教授、著名创新专家和企业家 约翰·高