基于TRIZ和可拓學的技術(shù)創(chuàng)新理論與方法研究
發(fā)布時間:2017-03-23 14:12
本文關(guān)鍵詞:基于TRIZ和可拓學的技術(shù)創(chuàng)新理論與方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:TRIZ理論是一種基于知識的結(jié)構(gòu)化技術(shù)創(chuàng)新方法,它認為發(fā)明創(chuàng)新的根本特征就是消除矛盾。然而,由于TRIZ理論具有高度的抽象性和模糊性,實際應用該理論并非易事。為此,許多TRIZ專家對經(jīng)典TRIZ理論進行了完善與改進,使其更具可操作性。其中,OTSM理論和USIT理論是目前國際上最為流行的兩種現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新方法。這些理論都構(gòu)建了專門的發(fā)明創(chuàng)新問題形式化分析框架,并提出了相關(guān)的發(fā)明創(chuàng)新問題解決流程與方法。但是,這些現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新方法或者缺乏清晰的問題解決工具,或者缺乏統(tǒng)一的形式化問題模型,而且僅僅針對一小部分發(fā)明創(chuàng)新問題。可拓學是中國的原創(chuàng)科學,它是一門以形式化方式專門研究矛盾問題解決一般方法的新理論,但目前該理論很少應用于技術(shù)創(chuàng)新領域。為解決經(jīng)典TRIZ理論存在的抽象性和模糊性問題,并彌補當前現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新方法的不足之處,本研究嘗試建立一種基于可拓學和TRIZ理論的技術(shù)創(chuàng)新理論與方法。 首先,應用OTSM理論ENV分析框架與可拓學OCV分析框架之間的對應關(guān)系,將OTSM理論中的矛盾系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成為一種特殊的可拓學對立問題蘊含系。在此基礎上通過對若干經(jīng)典創(chuàng)新案例的剖析,提出了一種基于可拓學和TRIZ理論的矛盾系統(tǒng)消除機理。該機理包括應用轉(zhuǎn)換橋方法直接解決對立問題,取定某個控制參數(shù)量值將問題變換成為約束條件下的不相容問題,以及對目標進行變換采用迂回的方法解決某個上位不相容問題等路徑,并應用某保險公司保險費率自動計算器開發(fā)問題詳細說明了這一機理的應用方法。 其次,根據(jù)功能屬性分析法的功能定義,結(jié)合TRIZ理論的物場分析法,建立了種基于可拓學與物場分析法的功能實現(xiàn)模型。應用該模型可以明確分析實現(xiàn)某項功能涉及到的關(guān)鍵特征與量值,并可結(jié)合可拓變換和76個標準解法為功能問題提供可行解決方案。同時,運用可拓學的物元分析模型,對TRIZ創(chuàng)造性解決方案中經(jīng)常涉及的資源概念進行了區(qū)分,并在此基礎上初步構(gòu)建了一種TRIZ資源應用的新方法。此外,為了降低TRIZ理論40條發(fā)明原理的抽象性和模糊性,明確揭示各條發(fā)明原理涉及的核心變換及其操作元素,提出了一種基于可拓變換的TRIZ發(fā)明原理表述方式。應用該方式不僅有助于提高40條發(fā)明原理的可操作性,而且可以挖掘某些發(fā)明原理之間深層次的相似性。 最后,針對當前TRIZ理論商式理想化水平表述方式同發(fā)明創(chuàng)新矛盾消除過程及技術(shù)系統(tǒng)進化理論等工具互相脫節(jié),且無法處理不同量綱的缺陷,綜合運用可拓學的物元分析模型和格序理論,提出了一種基于格論和海塞圖的理想化水平表述方式,該表述方式不僅可以消除現(xiàn)有商式公式的缺陷,而且可以與技術(shù)系統(tǒng)進化理論有機結(jié)合起來,從而在一定程度上構(gòu)建了TRIZ理論矛盾解決、技術(shù)進化與理想化水平等核心工具之間的內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】:技術(shù)創(chuàng)新方法 可拓學 發(fā)明向題解決理論 矛盾系統(tǒng) 發(fā)明原理 理想化水平 形式化 可拓變換
【學位授予單位】:西南交通大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:F062.4;F224
【目錄】:
- 摘要6-8
- Abstract8-13
- 第1章 緒論13-33
- 1.1 研究的背景和意義13-17
- 1.1.1 研究背景13-14
- 1.1.2 研究動機14-17
- 1.1.3 研究意義17
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-28
- 1.2.1 經(jīng)典TRIZ理論的應用研究17-18
- 1.2.2 關(guān)于技術(shù)領域矛盾本質(zhì)及其解決方式的研究18-20
- 1.2.3 關(guān)于理想度水平的形式化研究20-21
- 1.2.4 關(guān)于經(jīng)典TRIZ論的改進研究21-23
- 1.2.5 關(guān)于包含復雜矛盾情形問題的研究23-25
- 1.2.6 關(guān)于TRIZ理論與需求導向設計理論的集成研究25-26
- 1.2.7 關(guān)于TRIZ物場分析法及資源應用的研究26-27
- 1.2.8 關(guān)于可拓學與TRIZ理論關(guān)系的研究27
- 1.2.9 簡要評價27-28
- 1.3 課題研究目標、研究內(nèi)容、擬解決的關(guān)鍵問題28-30
- 1.3.1 研究目標28-29
- 1.3.2 研究的主要內(nèi)容29
- 1.3.3 擬解決的關(guān)鍵問題29-30
- 1.4 擬采取的研究方法與技術(shù)路線30-31
- 1.4.1 擬采取的研究方法30-31
- 1.4.2 技術(shù)路線31
- 1.5 課題的創(chuàng)新性31-33
- 第2章 基于TRIZ的三種技術(shù)創(chuàng)新方法比較分析33-45
- 2.1 國際主流技術(shù)創(chuàng)新方法的比較分析及其啟示33-43
- 2.1.1 國際主流技術(shù)創(chuàng)新方法產(chǎn)生背景及其理論基礎比較分析34-36
- 2.1.2 主流技術(shù)創(chuàng)新方法分析框架和主要工具36-40
- 2.1.3 主流技術(shù)創(chuàng)新方法操作流程比較分析40-42
- 2.1.4 主流技術(shù)創(chuàng)新方法綜合比較分析及其啟示42-43
- 2.2 OTSM與USIT兩種新型技術(shù)創(chuàng)新方法的缺陷43-44
- 2.3 本章小結(jié)44-45
- 第3章 基于可拓學的TRIZ矛盾系統(tǒng)模型與解決機制研究45-90
- 3.1 可拓學理論解決矛盾系統(tǒng)問題的必要性與適應性46-51
- 3.1.1 最優(yōu)化方法對于OTSM-TRIZ矛盾系統(tǒng)的非適用性分析46-47
- 3.1.2 約束滿足問題(CSP)分析方法對于解決矛盾系統(tǒng)的非適用性分析47-49
- 3.1.3 TRIZ矛盾解決工具的缺陷49-51
- 3.2 基于可拓學的TRIZ矛盾系統(tǒng)基本模型51-56
- 3.2.1 應用可拓學分析和解決TRIZ矛盾系統(tǒng)的可行性51-53
- 3.2.2 基于可拓學的矛盾系統(tǒng)模型53-56
- 3.3 基于TRIZ和可拓學的矛盾系統(tǒng)解決機制分析—以若干經(jīng)典創(chuàng)新案例為例56-72
- 3.3.1 基于現(xiàn)有可拓學方法的矛盾系統(tǒng)解決思路56-58
- 3.3.2 經(jīng)典創(chuàng)新案例矛盾系統(tǒng)解決方法剖析58-72
- 3.4 基于可拓學和TRIZ理論的矛盾系統(tǒng)消除一般機理與操作流程72-74
- 3.5 個人抵押貸款保險費用自動計算程序開發(fā)案例74-88
- 3.6 本章小結(jié)88-90
- 第4章 TRIZ40條發(fā)明原理的可拓變換表述形式研究90-106
- 4.1 可拓變換、基本變換和傳導變換的內(nèi)涵91-93
- 4.2 TRIZ40條發(fā)明原理的可拓變換表述形式93-105
- 4.2.1 相關(guān)符號說明93-94
- 4.2.2 40條發(fā)明原理的可拓變換形式94-104
- 4.2.3 討論104-105
- 4.3 本章小結(jié)105-106
- 第5章 基于可拓學的物場分析功能模型和資源模型106-123
- 5.1 基于可拓學的TRIZ物場分析模型106-112
- 5.1.1 基于可拓學與TRIZ物場分析的功能模型106-107
- 5.1.2 基于可拓學與TRIZ物場分析的功能模型應用107-111
- 5.1.3 基于可拓學功能模型與鐵磁效應的現(xiàn)代科學效應應用機理111-112
- 5.2 基于可拓學與TRIZ理論的資源分析方法112-122
- 5.2.1 基于可拓學基元分析的資源定義114-115
- 5.2.2 基于可拓學的資源搜索算法與應用方式115-117
- 5.2.3 資源與其他解題工具的綜合應用方式117
- 5.2.4 資源應用案例分析117-122
- 5.3 本章小結(jié)122-123
- 第6章 基于格論和TRIZ技術(shù)進化理論的理想化水平表述方式123-133
- 6.1 問題的提出123-125
- 6.2 基于格論的理想化水平表述方式125-129
- 6.2.1 格論概念簡介125-126
- 6.2.2 基于格論的技術(shù)系統(tǒng)理想化水平表述方式126-129
- 6.3 基于格論的理想化水平表述方式的應用129-131
- 6.3.1 理想化水平的提升方法129-130
- 6.3.2 “反常案例”的直觀解釋130
- 6.3.3 技術(shù)進化S曲線-理想化水平變化關(guān)系分析130-131
- 6.4 本章小結(jié)131-133
- 結(jié)論133-136
- 1.研究的主要結(jié)論133-134
- 2.研究的主要創(chuàng)新點134-135
- 3.研究的不足之處及進一步研究方向135-136
- 致謝136-137
- 參考文獻137-148
- 攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及科研成果148
【引證文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 劉訓濤;曹賀;徐鵬;李海燕;;TRIZ理論實驗與實踐教學改革探索[J];實驗室研究與探索;2013年03期
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 胡修鑫;TRIZ理論在注塑模具創(chuàng)新設計中的應用[D];內(nèi)蒙古科技大學;2013年
2 翟章宇;論破解矛盾的辯證方法[D];長安大學;2013年
本文關(guān)鍵詞:基于TRIZ和可拓學的技術(shù)創(chuàng)新理論與方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:263897
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