TRIZ理论在建筑行业中的应用（韩宏彦）

随着世界的飞速发展，创新仍是在世界各国出现频率非常高的一个词。创新成为经济和社会科技发展的主导力量和重要源泉，而创新思维和创新工具则是创新过程中的关键因素。创新是引领发展的第一动力，创新始终是推动一个国家、一个民族向前发展的重要力量。面向社会成员和在校学生开展创新思维及方法教育，对于培养全民创新意识，掌握创新方法，提升社会创新能力意义重大。
职业教育是以培养生产一线所需要的新技术应用型、适应型人才为目标，注重培养学生应用、适应、技术创新等方面的能力，更应关注企业的技术创新活动，这对正确定位职业教育的功能，规划职业教育的人才培养模式，更好地增强企业的自主创新能力，建设以企业为主体的技术创新体系是十分必要的。因此，通过对创新方法课程的学习，让学生充分了解专业技术的发展现状，尤其对技术应用创新的典型案例及创新思路、方法有较全面的了解和较为深入的理解，启发学生的创新意识、激发学生的创新欲望，同时注重培养学生的独立思维能力、创新能力、合作能力、科技成果转化能力及分析解决问题的能力。
TRIZ理论被称为发明问题解决理论，为技术创新提供了应用工具和方法，被发达国家广泛应用。我国企业也广泛应用这一理论进行技术创新，其中包括许多建筑工程行业企业，如中国建筑集团有限公司、中国铁建股份有限公司、中国交通建设股份有限公司、中国中铁股份有限公司、重庆交通科研设计院有限公司、西南化工研究设计院有限公司等。这些建筑工程领域创新型企业为本行业创新发展做出了表率。如建筑工程领域企业中铁二院工程集团有限责任公司利用TRIZ软件对设计进行创新研究,取得了一系列的成果。
本书以发明问题解决理论为核心，用实际的建筑行业中案例诠释TRIZ理论，研究其在建筑行业中的应用。在资料的整理中，收集了国内外在建筑行业中应用的TRIZ案例，为将TRIZ理论引入建筑行业中做了积极的探索。本书共九章：第1章主要介绍TRIZ的发展及建筑工程领域对TRIZ的应用;第2章至第9章,分别介绍了系统分析方法、理想解与可用资源、40个发明创新原理及其应用、技术冲突、物理冲突与分离原理、物质-场分析法与标准解、技术进化理论、发明问题解决算法——ARIZ的基本理论及其在建筑行业中的应用。
本书由河北工业职业技术大学韩宏彦、韩提文、曹珍担任主编，河北工业职业技术大学陈楚晓、李爽、谢园、张瑶瑶、刘芳担任副主编，河北工业职业技术大学刘玉、范泠荷、张士宪、曹宽、谷军明、王丽佳和石家庄金澜装饰工程有限公司王峰参编。全书由韩宏彦策划与统稿，郝永池主审。
由于实施创新教育与专业相融合是一项全新的课题，许多问题尚在探索之中，编者在编写过程中参考了相关论文、资料以及著作和教材,在此特向原作者表示衷心的感谢。
最后，作为TRIZ理论的使用者和传播者，我们所做的工作，都是为了实现阿奇舒勒的核心理念，即通过TRIZ理论的学习，让每个人都拥有最罕见的天赋和最杰出的思维。同时，更要学习他从不索取回报的伟大精神，他从未说过“给我”，他总是说“请将这个拿去”。这就是一个伟大的发明家为我们树立的光辉榜样。
本书得到了河北工业职业技术大学自然科学项目（编号：zky2020005）及河北省社会科学界联合会青年基金（编号：2020503120）、河北省高等学校科学技术研究项目青年基金（编号：QN2019032）、河北省大中学生科技创新能力培育专项（大学生项目）（编号：2021H011001、2021H011004）的资助。在编写过程中,我们汇总了学习、研究、应用中的体会和成果,也融合部分TRIZ网站资料和应用案例,以推动TRIZ理论在我国建筑领域应用。
由于编者学习、研究、应用TRIZ时间尚短,书中内容如有不妥之处,欢迎广大读者批评指正。

编者
2021年11月

《TRIZ理论在建筑行业中的应用》内容简练，具有很强的应用性和实用性，许多内容是经过实践验证的，具有很好的借鉴价值。在理论研究上也进行了创新，解决了部分理论应用中存在的瓶颈，并成功应用到实践中。全书共9章，主要介绍了TRIZ的起源与发展、系统分析方法、理想解与可用资源、40个发明创新原理及其应用、技术冲突、物理冲突与分离原理、物质-场分析法与标准解、技术进化理论、发明问题解决算法——ARIZ。
本书可以作为应用型本科和高等职业教育建筑工程技术、建筑设计、建筑室内设计等土建类相关专业教材，也可供建筑行业从业人员参考使用。

第1章 TRIZ 的起源与发展	1
1.1 TRIZ理论概述	1
1.2 TRIZ理论的发展与应用	2
1.2.1 TRIZ理论的发展	2
1.2.2 TRIZ理论的应用	2
1.2.3 TRIZ理论在建筑行业中的应用概述	3
1.3 TRIZ的基本理论体系及主要内容	4
1.3.1 TRIZ的基本理论体系	4
1.3.2 TRIZ理论的主要内容	5
1.3.3 TRIZ理论的基本概念	6
1.4 TRIZ的五个级别发明	8
1.5 国家标准《创新方法应用能力等级规范》简介	9
习题	10

第2章 系统分析方法	11
2.1 系统与系统思维	11
2.1.1 系统的层级	11
2.1.2 系统思维	12
2.1.3 系统分析	13
2.2 功能分析	14
2.2.1 功能的概念	15
2.2.2 功能分类	16
2.2.3 功能分解及结构	17
2.2.4 功能模型的建立及分析	19
2.3 组件分析	20
2.4 因果分析	22
2.4.1 三轴分析法	22
2.4.2 五个“为什么”	23
2.4.3 鱼骨图分析	24
2.4.4 因果轴分析	26
2.5 裁剪分析	27
2.5.1 裁剪原理和过程	28
2.5.2 裁剪对象选择	30
2.5.3 基于裁剪的产品创新设计过程模型	30
习题	33

第3章 理想解与可用资源	34
3.1 理想解	34
3.1.1 理想化	34
3.1.2 理想化水平	35
3.1.3 理想化设计	36
3.1.4 理想解的确定	36
3.2 可用资源分析	38
3.2.1 直接应用资源	38
3.2.2 导出资源	39
3.2.3 差动资源	39
3.2.4 资源利用	40
3.3 理想解在建筑行业中的应用	41
习题	43

第4章 40个发明创新原理及其应用	44
4.1 40个发明创新原理概述	44
4.2 40个发明创新原理简介	45
4.2.1 40个发明创新原理	45
4.2.2 发明创新原理使用窍门	62
4.3 发明创新原理在建筑行业中的应用	65
习题	82

第5章 技术冲突	83
5.1 冲突的概念	83
5.2 技术冲突的解决	84
5.2.1 TRIZ解决技术冲突的过程	84
5.2.2 39个通用工程参数	84
5.2.3 冲突矩阵	87
5.2.4 应用冲突矩阵解决技术冲突	88
5.3 冲突矩阵在建筑行业的应用实例	93
习题	96

第6章 物理冲突与分离原理	97
6.1 物理冲突及解决方法	97
6.1.1 物理冲突	97
6.1.2 技术冲突与物理冲突的关系	98
6.1.3 物理冲突的11种分离方法	99
6.1.4 解决物理冲突的分离原理	100
6.2 分离原理在建筑行业中的应用	101
6.2.1 空间分离的应用	101
6.2.2 时间分离的应用	103
6.2.3 条件分离	105
6.2.4 整体与部分分离	107
习题	110

第7章 物质-场分析法与标准解	111
7.1 物质-场分析	111
7.1.1 物质-场模型	111
7.1.2 物质-场模型的分类	112
7.2 物质-场模型的一般解法	113
7.3 76个标准解及应用	116
7.3.1 标准解系统的由来	116
7.3.2 76个标准解	116
7.3.3 基于物质-场和标准解的发明问题解决过程	119
7.4 物质-场理论在建筑工程中的应用	122
习题	126

第8章 技术进化理论	127
8.1 技术进化理论概述	127
8.1.1 技术进化理论的基本观点	127
8.1.2 技术进化定律系统	127
8.1.3 技术进化理论的表现形式	128
8.1.4 技术进化理论的综合应用	128
8.2 技术系统进化S曲线	129
8.3 技术系统八大进化法则	131
8.3.1 组成系统的完备性法则	131
8.3.2 提高理想度法则	132
8.3.3 子系统不均衡进化法则	132
8.3.4 动态性和可控性进化法则	132
8.3.5 增加集成度再进行简化法则	133
8.3.6 子系统协调性进化法则	134
8.3.7 向微观级和场的应用进化法则	134
8.3.8 减少人工介入的进化法则	135
8.4 技术进化法则在建筑行业中的应用	135
8.4.1 组成系统的完备性法则的应用	135
8.4.2 提高理想度法则的应用	136
8.4.3 子系统不均衡进化法则的应用	136
8.4.4 动态性和可控性进化法则的应用	136
8.4.5 增加集成度再进行简化法则的应用	138
8.4.6 子系统协调性进化法则的应用	138
8.4.7 向微观级和场的应用进化法则的应用	139
8.4.8 减少人工介入的进化法则的应用	139
习题	140

第9章 发明问题解决算法——ARIZ	141
9.1 ARIZ介绍	141
9.2 ARIZ算法在建筑行业中的应用	145
习题	151

参考文献	152