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編者按：要想解決創造性的問題，我們常聽到的一個說法是不要被現有的思想束縛，要跳出思維的框框。這話沒錯，可是真正原創性的思想其實非常稀缺。前蘇聯發明家根里奇·阿奇舒勒（Genrich Altshuller）發現，其實大多數的發明都遵循一些共同的模式，并且總結出了 40 條發明原理。對于大多數的創造性問題來說，用“跳進框框法”解決就足夠了。文章來自編譯。

劃重點：

最具創新性的解決方案其實根本沒那么新穎

運用 TRIZ 法解決創造性問題的三要素：

以前已經解決過了。

解決方案有一致的模式。

化解矛盾，突破創新。

山姆·塔塔姆（Sam Tatam），奧美行為科學全球主管，在其著作《演進的創意》（Evolutionary Ideas）一書中指出，某些最佳的“行為改變創新”，比如廣告牌、小費罐、咖啡館墻壁，超市貨架等，其實不是無中生有一下子冒出來的，相反，它們是基于數十年研究的心理學原理的運用。塔塔姆從這一觀察中總結出一個經驗，那就是任何行為改變問題的答案其實往往早就被發現了。是誰發現了這一點的呢？塔塔姆書中的這段摘錄將其歸功于一位俄羅斯的科學家和發明家。他發現了一個系統創新的框架，也就是所謂的“TRIZ”。在審查了數百項專利之后，他注意到了這樣一種模式——最具創新性的解決方案其實根本沒那么新穎。

阿奇舒勒成長于 1930 年代的蘇聯，從小就因其獨特的創意頭腦而受到認可。當他還是個小學生的時候，就拿到了自己的第一項俄羅斯專利——水下潛水裝置，到了十年級時，他又開發出一種碳化物燃料的火箭船。20 多歲時，阿奇舒勒應征入伍，并很快開發出自己的第一項成熟發明，一種無需潛水裝備即可逃離無法移動的潛艇的方法。俄羅斯軍方趕忙連人帶設計一起搶過來，他的發明被列為軍事機密，阿奇舒勒很快就在蘇聯海軍的創新中心找到了一個職位。

在海軍服役期間，阿奇舒勒發現自己面臨著一個異常棘手的挑戰：如何幫助他人創新。他發現，這項任務變得越來越令人沮喪，尤其是科學和創新界都認為發明的創意飛躍是意外、情緒甚至血型的結果。“水手可以繪制出別人可以參照的珊瑚礁和淺水區地圖，但發明家沒有這樣的地圖。每個初學者都會犯同樣的錯誤。”當他被安排要拓展海軍的創造力，但手頭卻沒有結構化方法時，阿奇舒勒決心自己打造一個這樣的方法。

在海軍創新中心各項專利的包圍之下，阿奇舒勒開始全身心地研究起問題解決背后的潛在科學，他在這個探索過程中取得了最重要的發現。在審查了成百上千項專利之后，阿奇舒勒發現，那些發明者不知不覺間總是一遍又一遍地采用相同的解決方案，一個領域遭遇的基本問題，其實另一個領域的多項技術發明已經解決了。對于蘇聯海軍來說，這意味著他們一直在資助既費錢又耗時且成功概率低的項目，但其實他們的絕大多數問題早就已經得到解決了。

他偶然發現了技術問題的解決其實存在一個普遍模式——這個發現的影響十分巨大。

在審查了成百上千項專利之后，阿奇舒勒發現，那些發明者不知不覺間總是一遍又一遍地采用相同的解決方案。

TRIZ：發明問題解決理論

他對數千項專利的研究不僅揭示出真正的革命性思維其實十分稀缺，還揭示了系統創新的邏輯，也就是后來所謂的 TRIZ（俄語“發明問題解決理論”的首字母縮寫）。通過 TRIZ，阿奇舒勒得以展現創造性創新背后的科學，這不僅為技術的新突破鋪平了道路，而且為無數其他領域建立起了一個具有巨大價值的思維框架。

要運用 TRIZ 解決創造性問題，你需要了解以下三個要素：

以前已經解決過了。

解決方案有一致的模式。

化解矛盾，突破創新。

以前已經解決過了

一定有某人或某個地方已經解決了你的問題，TRIZ 致力于將這種理念形式化。正如不同物種在面臨共同的環境約束時會采用相似的生物學解決方案（比方說海豚演化出像鯊魚一樣的背鰭，從而在海洋中如魚得水）一樣，TRIZ 也能幫助我們認識到，當面臨共同的環境約束時，有哪些工程策略已經突破了類別和行業的界限，逐漸趨同。生物學是基于這些適應特征的相似性（如脊髓或鰓的存在）對不同的動物家族和物種進行分類，而 TRIZ 則是根據相關的技術特征對這些解決方案的模式進行分類的。這些被稱為發明原理。總的來說，TRIZ 方法論發現有 40 項發明原理可以用來激發創新。（具體的這 40 項發明原理見鏈接：http://www.triz40.com/aff_Principles_TRIZ.php）

解決方案有一致的模式

TRIZ 的發明原理，也即是那些被識別出來的解決方案模式，包括了類似分割（原理 1）這樣的概念：描述將對象分成獨立部分的解決方案（如模塊化家具或百葉窗）。逆向思維（原理 13）也非常受歡迎，比方說讓對象或環境的可移動件保持靜止，讓靜止部分可移動（比方說一個游泳訓練館設計成會移動的是水，而不是游泳者）。發明原理套娃（原理 7）將第 1 個物體嵌入第 2 個物體，然后將這 2 個物體一起嵌入第 3 個物體……就像典型的俄羅斯套娃一樣嵌套，這類解決方案就屬于套娃模式。擰進瓶身的指甲油刷就是套娃的一個例子。健達出奇蛋（Kinder Surprise）、可堆疊的量杯、伸縮鏡頭，以及許多卷尺的回縮結構也是。

TRIZ 發明原理7、套娃：（上）伸縮卷尺； （中）伸縮相機鏡頭； （下）指甲油瓶和刷子。

TRIZ 利用了成千上萬的工程師過去的知識與智慧。基于技術解決方案的共同特征、共性等對其進行分類，堆疊量杯、伸縮鏡頭還有可伸縮的卷尺，這些現在都可以充當解決套娃形態的問題的合適靈感來源。

雖然套娃只是一項發明原理，但卻是成千上萬在自然條件下趨同演進的工程解決方案的體現，也是幫助我們更好地建立起它們之間聯系的紐帶。

化解矛盾，突破創新

要做出突破性的發明，必須克服矛盾（或權衡取舍）。 TRIZ 有助于解決類似這樣的挑戰：“怎么才能讓防彈背心更堅固但又不會變得更重？”或者“怎么才能造出足以擋住身體不被雨淋，但又不會大到沒法放入包里的雨傘？”

阿奇舒勒最后得出結論，大約有 1500 個標準的工程矛盾，然后他又將這些對立矛盾歸納成一個包含有 39 個參數的矛盾矩陣。這些參數包括物理約束（如重量和形狀）、性能參數（如速度、功率和穩定性）以及效率約束（如時間、溫度和信息等）。對于這個矩陣識別出來的每個矛盾，TRIZ 都會匹配最相關的解決方案的發明原理。比方說，如果運用 TRIZ 的矛盾矩陣，套娃發明原理可用于解決類似“如何在不增加物質體積的情況下增加數量？”或“如何在不改變物體形狀的情況下增加它的長度？”這樣的矛盾。

要做出突破性的發明，必須克服矛盾……“怎么才能讓防彈背心更堅固但又不會變得更重？”或者“怎么才能造出足以擋住身體不被雨淋，但又不會大到沒法放入包里的雨傘？”

不妨看個例子。

根據疾病控制和預防中心（Centers for Disease Control and Prevention）的數據，每 40 秒就有一個美國人心臟病發作。當攜帶著血液和氧氣的動脈被阻塞時，心臟病就會發作。為了解決這個問題，同時幫助人們康復，我們利用叫做支架的微型裝置來保持動脈暢通，從而讓給血液和氧氣的流動更加順暢。支架是管狀的，一般是由非常細的金屬網制成。這些金屬支架的挑戰在于，在體內放置時間過長之后，可能就會形成覆蓋支架組織，造成進一步產生凝血的危險。因此，雖然支架是有效且可靠的解決方案，但使用金屬支架可能會因需要多次手術而變得很耗錢。面對這一挑戰，為了進行創新，大家會提出這樣的問題：“如何在不降低操作易用性的情況下提高可靠性？”如果是用 TRIZ 矩陣來看待這個矛盾的話，對應的是三個發明原理可供探索：原理 17：一維變多維，原理 27：一次性用品原理，原理 40：復合材料原理。

我們就以發明原理 27：一次性用品原理為例。這種解決方案模式的例子包括紙杯與一次性尿布。如果我們再進一步搜尋，去尋找這一原理的收斂“樣本”，我們也許會發現一種創新的塑料產品，用來取代一次性的包裝。這種產品也許是用聚乳酸制成的，它具備一種特殊品質，就是可溶于水。幾年過去了，隨著第一種聚合物支架在 2016 年獲得了 FDA （美國食品藥品監督管理局） 的許可，聚乳酸（或生物可吸收）支架慢慢占據了該領域的主導地位。與永久性的金屬支架相比，這些生物可吸收的替代品可以改善動脈的恢復，同時還降低了進一步凝血的風險。看吧，發明原理 27 被用來拯救生命了。

通過識別矛盾、找出對應的重復出現的發明原理，并借鑒現有的解決方案，TRIZ 方法可以幫助縮短當前既普遍又耗錢的再發明過程。運用這種方法不是每次都要從頭開始，而是幫助我們從那些已經經受住時間考驗的發明中汲取靈感。正如我們的朋友阿奇舒勒所寫的那樣，“魔法公式終究是沒有的，但在大多數情況下，光有程序就夠了。”

譯者：boxi。