专利名称：：解决triz矩阵表空矩阵元素的方法
技术领域：
：本发明涉及一种解决TRIZ理论矛盾矩阵表中空矩阵元素的方法，可以协助工程师在使用TRIZ矩阵表时，依照本发明方法填补TRIZ空矩阵元素，找出合适的解决问题的方案。
背景技术：
：TRIZ理论是TIPS(TheoryofInventiveProblemSolving)的俄语同义字。是一个苏联发明家GAltshuller分析研究超过四十万个专利，在1946年提出创新原理的解决方法，称为TRIZ。之后，以GAltshuller先生为首的原苏联的大学、研究所和企业所组成的数百人的研究组织分析研究各世界专利，综合多个学科领域的原理、法则形成TRIZ理论体系。GAltshuller对大量的专利进行了研究、分析、总结，提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的40个发明原理和工程领域内常用的表述系统性能的39个通用工程参数。40个发明原理开启了一道发明问题解决的天窗，使原来认为不可能解决的问题可以获得突破性的解决。通用工程参数是一些物理、几何和技术性能的参数，整理成一个39X39阶矩阵，根据工程中产生矛盾的2个工程参数，表述需要TRIZ理论去解决的问题，这样就将一个具体的问题用TRIZ的通用语言表述了出来。根据2个矛盾的工程参数所在矩阵的行列位置，从矩阵表中直接査找该矩阵元素，寻找解决矛盾的发明原理，并运用这些原理来解决工程实践中遇到的问题。这个矩阵就是TRIZ矛盾矩阵。矩阵中的每个非空元素，都是由1个或几个1-40之间的数字表示，这些数字代表的是40条发明原理中经统计证明是解决矛盾问题的最佳创新法则；矛盾矩阵是浓縮了对巨量专利研究所取得的成果，利用矩阵将工程参数的矛盾和40条发明原理有机地联系起来。尽管TRIZ理论己经发展了几十年，其成熟部分也已解决了许多设计难题，产生了巨大的经济效益。但随着TRIZ理论在工程实例中应用的扩大，其自身也暴露出了一些弱点。在TRIZ理论中，大家经常使用的便是矛盾矩阵表了。在我们对应其矛盾参数后，应该对应地在TRIZ矩阵表中找到解决矛盾所需要的创新法则，但使用者会发现TRIZ矩阵表中有一些是空的矩阵元素，即没有任何建议的法则；当2个矛盾的工程参数在矛盾矩阵表中找不到结果时，人们便会研究如何解决TRIZ空矩阵元素问题，以便于解决来源于工程和实践提出的问题，因此提出了如何完善和发展TRIZ理论和方法。
发明内容矛盾矩阵表是TRIZ理论中最经典、最为人知且容易使用的方法。本发明提出一种解决TRIZ空矩阵元素的方法，其目的在于克服现有的TRIZ矩阵存在空矩阵元素，使矛盾的工程参数在TRIZ矩阵表中找不到创新法则的弊端，同时对于一些工程问题在不知道具体的矛盾参数，或只有一个矛盾参数时，能提供给使用者一个较有效率的解决方法；而且仍以矛盾矩阵表为基础来解决问题。TRIZ矩阵为39X39阶矩阵，简记矩阵A39x39，共有1521个元素，其中1263个方格为非空矩阵元素，有258个为空矩阵元素，把TRIZ矩阵增加一阶，形成TRIZ矩阵表，简记为矩阵T4QX40;除矩阵元素L,i为分类指示元素外，所增加的第一列的列矩阵Ti,i(2《i《40)，每个矩阵元素依39个参数次序表示39个欲改善参数，第一行的行矩阵从第二列起1\j，(2《j《40)，每个矩阵元素依相同的39个参数次序表示39个恶化参数；除去第一行和第一列剩下的39X39阶矩阵的每个非空矩阵元素Ti,j，是针对第i行的欲改善参数和第j列的恶化参数相交的矩阵元素，表示TRIZ矩阵从40条发明原理中选出的适用解决矛盾的创新法则，以发明原理编号表示。1.解决TRIZ矩阵表空矩阵元素的方法，其特征在于A)对于TRIZ矩阵表非主对角线空矩阵元素采用下列方法a)、对调欲改善参数及恶化参数；有一部分空矩阵元素，可以从TRIZ矩阵表中找到非空矩阵元素，应尽量使用排在最前面的发明原理编号，以增加快速成功解决问题的机会；b)、对调欲改善参数及恶化参数后，若TRIZ矩阵表中仍为空矩阵元素，未找到解决矛盾的创新法则，则改以相似参数重新到TRIZ矩阵表中找非空矩阵元素，找到后应尽量使用排在最前面的发明原理编号，以增加快速成功解决问题的机会；c)、也可单独使用b);B)对于TRIZ矩阵表主对角线空矩阵元素采用下列方法a)只有一个欲改善参数时使用改善工程特性矩阵表，简记为矩阵B4ox2，矩阵元素Bi,i为分类指示元素，Bl2为改善工程特性适用的创新法则；Bi,"2《i《40)为39个欲改善参数，Bi,2(2《i《40)为TRIZ矩阵表T4ox4o中第i行所有非空元素T;,j，(2《j《40)出现的同一发明原理编号次数经统计计算后，依从大到小的顺序填写在Bi,2(2《i《40);b)只有一个避免恶化参数时使用避免恶化工程特性矩阵表，简记为矩阵C4Qx2，矩阵元素Cli为分类指示元素，q,2为避免恶化工程特性适用的创新法则；Ci,"2《i《40)为39个避免恶化参数，Ci,2(2《i《40)为TRIZ矩阵表T4ox4o中第j列(i=j)所有非空元素Ti,j，(2《i《40)出现的同一发明原理编号次数经统计计算后，依从大到小的顺序填写在Q,2(2《i《40);应尽量使用排在最前面的法则，以增加快速成功解决问题的机会；C)针对优化单一参数，使用优化单一参数矩阵表，简记为矩阵D40X2，矩降元素Dli为分类指示元素，Di,2为适用的创新法则；Di,2=Bi,2+Ci,2(2《i《40);矩阵Bi,2、Ci,2对应元素中相同发明原理编号出现的次数相加，依从大到小的顺序填写在矩阵元素Ci,2中(2《i《40);应尽量使用排在最前面的法则，以增加快速成功解决问题的机会。本发明的有益效果是以TRIZ理论的矛盾矩阵表和创新法则作为基础，不但可以解决现有的TRIZ矩阵存在空矩阵元素，为其填补空白，使矛盾的工程参数在TRIZ矩阵表中找到创新法则，同时对于一些工程问题在不知道具体的矛盾参数，或只有一个矛盾参数时，在原有的TRIZ矩阵表无创新法则的情况下，本发明还公开了三张应用表，即改善工程特性矩阵表、避免恶化工程特性矩阵表和优化单一参数矩阵表，提供给使用者一个全面和较有效率的解决方法，而且仍是以矛盾矩阵表为理论基础。本发明推动了TRIZ理论的应用；能将实际项目及专家的经验进行规并、整合后汇总到TRIZ辅助创新设计平台的案例库中，具有较高的应用价值。具体实施例方式如何使用TRIZ矩阵表，例如欲改善系统的工程特性是"9.速度"，可能造成系统"21.功率"消耗的增加(恶化的工程特性)，如表1:TRIZ矩阵部分简表所示，首先沿"欲改善参数"方向，从矩阵的第1列向下查找，得到"9速度"；然后沿"避免恶化参数"方向，从矩阵的第1行向右査找，找到"21.功率"，T10,22对应是有序列数字19，35，38，2这些号码就是40个发明原理的序号，创新法则分别为19:周期性动作、35:参数变化、38:加速强氧化及2:分离(分开)，这些法则可能是用来解决问题的好方法。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表lTRIZ矩阵部分简表A)对于TRIZ矩阵表非主对角线空矩阵元素采用下列方法:实施例h对调欲改善参数及恶化参数；欲改善参数"22.能量损失"与恶化参数"29.制造精度"所对应元素T23,30为空矩阵元素。对调欲改善参数与避免恶化参数后，即欲改善参数"29.制造精度"，避免恶化参数"22.能量损失"，T30,23为非空矩阵元素，所得建议法则为13，32，2。实施例2:改以相似参数重新到TRIZ矩阵表中找非空矩阵元素；欲改善参数"22.能量损失"与恶化参数"29.制造精度"所对应元素T23,30为空矩阵元素，可选用改以相似参数法重新到TRIZ矩阵表中找建议法则，将欲改善参数"22.能量损失"改为相似参数"21功率"，所对应元素T22,3o为非空矩阵元素，所得建议法则为32，2。尽管使用的参数不一样，但具有相似性可以殊途同归。B)对于TRIZ矩阵表主对角线空矩阵元素采用下列方法实施例3:事物本身只有一个欲改善参数；把矩阵元素Bi,2分为4档，同一编号出现的次数A1〉10，8《A2《9，6《B《7，4《C《5。饮料铁罐是现代人经常使用的生活用品，其使用量非常大，若打算减少每一铁罐的材料使用量，以降低制造成本，要改善系统的工程特性"4.静止物体的长度"，通过优化物体的长度，达到节省材料的目的，随之带来的变化是饮料铁罐所受应力或压力的变化，因此避免恶化的工程特性为"ll.应力或压力"，从TRIZ矛盾矩阵表中找到矩阵元素T5,12对应的创新法则分别为1分割在铁罐的断面制作皱折以抵抗压力；14曲面化将铁罐顶端接合处作成曲线状而非直线；35参数变化将材料改用强度更高的合金。假如只有一个欲改善参数"4.静止物体的长度"，而不知道可能恶化的矛盾特性时，利用表2:改善工程特性矩阵简表查找欲改善参数"4.静止物体的长度"，可找到对应的前五项创新法则，分别为在A2档出现35参数变化，B档出现28机械系统的替代，14曲面化，C档出现l分割，26复制等；其中法则35、14及1与上述法则一致，由此可知在不知道系统矛盾的情况下，仍然可以利用表2找到适用的TRIZ创新法则。另外，利用法则28及26也能找到很好的解决方法。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>例如只有一个避免"4.静止物体的长度"恶化参数，利用表3查找到避免恶化参数"4.静止物体的长度"，可找到对应的前六项创新法则，分别为B档出现10预先作用，14曲面化，26复制，C档出现1分害U，28机械系统的替代，35参数变化；其中法则35、14及1与上述法则一致，可用于解决问题。实施例5:优化单一参数，如表4所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4优化单一参数矩阵简表例如优化单一参数"4.静止物体的长度"，使用优化单一参数矩阵表，见表4。因为单一参数矩阵Di,2是Bi,2与&2(2《i《40)之和，所以创新原则编号出现的次数会很高，因此，把矩阵D^2分为7个档，用A〉19，16《B《18，13《C《15，10《D《12，7《E《9，4《F《6，1《G《3。出现次数最高的创新原则编号依次为C档出现35，D档出现28,14，26，1，10。单一工程特性矩阵表对应的创新法则方法，是改良缺乏矛盾信息之积极或消极解决问题方法，当缺乏矛盾信息时欲改善系统某工程特性，可以利用表4快速找到对应的创新法则。从本方法所提出的实例验证，确认单一工程特性对应的创新法则方法是可行的，在不知道系统矛盾情况下，要改善系统的某种特性，具有其可行性及实用性。权利要求1.解决TRIZ矩阵表空矩阵元素的方法，其特征在于A)对于TRIZ矩阵表非对角线空矩阵元素采用下列方法a)、对调欲改善参数及恶化参数；有一部分空矩阵元素，可以从TRIZ矩阵表中找到非空矩阵元素，应尽量使用排在最前面的发明原理编号，以增加快速成功解决问题的机会；b)、对调欲改善参数及恶化参数后，若TRIZ矩阵表中仍为空矩阵元素，未找到解决矛盾的创新法则，则改以相似参数重新到TRIZ矩阵表中找非空矩阵元素，找到后应尽量使用排在最前面的发明原理编号，以增加快速成功解决问题的机会；c)、也可独立使用b)；B)对于TRIZ矩阵表对角线空矩阵元素采用下列方法a)只有一个欲改善参数时使用改善工程特性矩阵表，简记为矩阵B40×2，矩阵元素B1，1为分类指示元素，B1，2为改善工程特性适用的创新法则；Bi，1(2≤i≤40)为39个欲改善参数，Bi，2(2≤i≤40)为TRIZ矩阵表T40×40中第i行所有非空元素Ti，j，(2≤j≤40)出现的同一发明原理编号次数经统计计算后，依从大到小的顺序填写在Bi，2(2≤i≤40)；b)只有一个避免恶化参数时使用避免恶化工程特性矩阵表，简记为矩阵C40×2，矩阵元素C1，1为分类指示元素，C1，2为避免恶化工程特性适用的创新法则；Ci，1(2≤i≤40)为39个避免恶化参数，Ci，2(2≤i≤40)为TRIZ矩阵表T40×40中第j列(i＝j)所有非空元素Ti，j，(2≤i≤40)出现的同一发明原理编号次数经统计计算后，依从大到小的顺序填写在Ci，2(2≤i≤40)；应尽量使用排在最前面的法则，以增加快速成功解决问题的机会；c)针对优化单一参数，使用优化单一参数矩阵表，简记为矩阵D40×2，矩阵元素D1，1为分类指示元素，D1，2为适用的创新法则；Di，2＝Bi，2+Ci，2(2≤i≤40)；矩阵Bi，2、Ci，2对应元素中相同发明原理编号出现的次数相加，依从大到小的顺序填写在Ci，2(2≤i≤40)；应尽量使用排在最前面的法则，以增加快速成功解决问题的机会。全文摘要解决TRIZ矩阵表空矩阵元素的方法，对于非对角线空矩阵元素a)对调欲改善参数及恶化参数；部分空矩阵元素可以从TRIZ矩阵表中找到结果，仍为空矩阵元素，则b)改以相似参数重新到TRIZ矩阵表中找非空矩阵元素，找到后应尽量使用排在最前面的发明原理编号，以增加快速成功解决问题的机会；b)可单独使用，也可以先a)后b)找非空矩阵元素；对主对角线空矩阵元素只有一个欲改善参数或避免恶化参数或单一优化某个参数，本发明公开了三张应用表，即改善工程特性矩阵表、避免恶化工程特性矩阵表和优化单一参数矩阵表，提供给使用者一个全面和较有效率的解决方法，对解决各种工程难题具有较高的参考价值。文档编号G06F17/50GK101393568SQ20071004607公开日2009年3月25日申请日期2007年9月17日优先权日2007年9月17日发明者仲梁维,何岸杨,静倪,浩洪,赵田雨,亮郭,军陆申请人:上海理工大学