作者：颜惠庚、杜存臣 主编
出版社：化学工业出版社
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技术创新方法实战：TRIZ训练与应用试读：
前言
随着TRIZ理论与技术创新方法教学和企业培训的不断深入开展，有效培养和提高学习者的创新精神和创新能力显得越来越重要，有针对地进行TRIZ训练与应用，成为众多教学和培训机构研究的重点和难点。
本书是TRIZ技术创新方法系列丛书的第三册，在成功地出版了丛书的第一册《技术创新方法入门——TRIZ基础》、第二册《技术创新方法提高——TRIZ流程与工具》后，应广大读者要求和团队教材、培训资料建设规划，在综合研究、学校教学实践和企业实战培训的基础上，本书的编写以TRIZ训练与解题应用为主线，主要通过解题方法介绍、问题描述分析、CAI创新软件应用与简介、发明问题解决算法ARIZ、科学效应知识库、创新软件应用案例、技术预测、专利规避等实用性较强的内容的组合和介绍，突出对学习者和接受培训者的思维训练、问题分析流程与描述方法训练、软件使用方法训练，了解产品的技术预测、专利规避等方法，对创新设计中的解题方法和工具做了较为全面的介绍，有助于读者全面了解、较为熟练地运用TRIZ理论与技术创新方法，达到提高TRIZ理论与技术创新方法解决实际问题的能力。TRIZ理论和技术创新方法的学习、掌握和理解是个循序渐进、螺旋上升的过程，需要反复学习和揣摩，才能得其精髓，才能应用自如。在编写过程中，为节约篇幅、避免重复，方便读者全面学习和使用需要，对系列丛书第一册和第二册中部分内容，做了一定的、必需的说明，希望读者阅读时参考本系列丛书的第一、二册的相关内容，既可以温故而知新，又可以全面学习和掌握TRIZ的基本理论体系。
本书由颜惠庚、杜存臣主编，国际TRIZ学会执行院士、美国IEG创新学院院长姜台林博士主审。李玮、蒋涛参与了编写工作，赵昊昱、李耀中、李弘、王彩霞、裴忠贵、孙菊妹等对本书的编写提出了宝贵的意见并给予大力支持。全书由颜惠庚、杜存臣负责统稿。
本书适用于研究生、本科、高职、中职高年级学过TRIZ理论与技术创新方法的学生及企业从事产品创新的工程技术人员培训、自学使用。
本书在编写过程中，得到了常州工程职业技术学院各级领导、国际粹智（TRIZ）执行院士、IEG创新学院院长姜台林博士、江苏省生产力促进中心季玲、赵萍萍老师、GET集团创新事业部张青华经理等的大力支持，除附录注明外，还参考了国内外众多专家的研究成果和公开发表资料，在此一并表示衷心的感谢。
由于编者对TRIZ理论研究及TRIZ创新教育、培训的理解和实施有待提升，水平有限，书中难免存在不足之处，欢迎专家和广大读者提出宝贵意见和建议。编者2013年10月第一章 工程问题创新解题方法概述第一节 工程问题收集与发现方法
爱因斯坦曾经说过：“提出（发现）一个问题往往比解决一个问题更为重要，因为解决一个问题也许只是一个数学上或实验上的技巧问题。而提出新的问题、新的可能性，从新的角度看旧问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”
从技术的角度看，人类进步与发展的过程就是不断发现问题，不断研究问题，不断设计问题，不断改进问题，不断技术革新，从而解决问题的过程。
美国福特汽车公司的一台巨型发电机发生了故障，很多人都修不好，只得请来了德国的电机专家来修理。这位德国专家来了以后，用了两天两夜的时间待在发电机旁，这里看看，那里听听，最后，他在发电机的顶上画了一条线，告诉修理工，将顶盖打开，将画线处的线圈减少16圈。故障果然被排除了。这位德国专家向福特公司索要1万美元的酬金。很多人认为不值，因为故障简单，排除也很容易。但福特公司的老总认为非常值，因为他发现了问题，而不在于排除故障的复杂与简单。为什么其他人没发现呢？设计的过程，实际上就是寻找解决某个问题途径的过程。发现问题和提出问题是进行设计的前提，如果没有发现问题，就不能提出问题，设计便无从谈起。一、问题与解题等级
所谓问题，就是系统应该或希望具有的理想状态与其目前的状态之间的差距。如图1-1所示。图1-1 问题的表现
一般来说，人们所遇到的问题通常有三种：
①科学问题。例如，宇宙是什么？除了地球还有别的星球有生命吗？
②社会问题。比如，矿难为什么屡屡发生？环境污染事故为什么频频发生？
③技术问题。即技术领域的所有问题，也就是我们此处创新工作所遇到的问题。
申请专利时通常只要满足专利“三性”，即新颖性、创造性和实用性，就可以获得专利，但发明的等级却不相同。有些发明只是对一个已有系统做了微小的改进，而有的专利却是划时代的、突破性的改进。可以看出，问题的解决是有等级区分的，TRIZ理论的奠基人阿奇舒勒（Altshuller）对大量的专利进行分析后，认为有必要对发明进行不同等级的划分，Altshuller把发明问题等级划分为五个等级。
1.第1级——最小型发明
最小型发明问题是指本领域范围内正常的设计，或仅对已有系统做简单改进与仿制的工作，例如，对单个组件稍加改变，这样不会影响系统的整体结构，属于小改小革。寻找解决方案时也不需要任何相邻领域的专门技术或知识，一般基于个人的学科专业知识就可以了，特定学科领域的任何专家基本上都能找到解决方案。通常这类发明问题占人类发明总数的32％，也是工程技术人员最常遇到的常规设计问题。例如保温材料以厚度隔离减少热损失，物流系统以大卡车改善运输成本效率等。
2.第2级——小型发明
小型发明问题是指在解决一个技术问题时，对现有系统某一个组件进行改进或系统中的一个组件发生部分变化。通过与类似系统做比较，可以找到解决方案，需要企业内一定的集体和团队智慧就能解决此类问题。通常这类发明问题占人类发明总数的45％，如折叠的自行车。
3.第3级——中型发明
中型发明问题是指对已有系统的若干组件进行改革，系统中的一些组件可能发生完全改变，而其他组件只发生部分改变。不需要借鉴其他学科的知识，但需要借鉴本行业内的知识方能解决此类问题。通常这类发明问题占人类发明总数的18％，如汽车自动挡系统替代手动机械换挡系统。
4.第4级——大型发明
大型发明问题是指必须采用全新的原理，以完成对现有系统基本功能的创新，通过在其他学科知识启发的情况下找到解决方案，需要跨行业的知识支持方能解决此类问题。通常这类发明问题占人类发明总数的4％。例如集成电路、内燃机的发明。
5.第5级——重大型发明
重大型发明问题是指利用最新的科学原理，提出没有类似物的新系统，导致一种全新系统的发明或发现，并由此催生一个全新的工程领域，当然也就需要所有的已知知识或新知识的协助。通常这类发明问题占人类发明总数的1％都不到。例如计算机、晶体管的发明。
TRIZ理论的五个发明等级之间的比较如表1-1所示。表1-1 TRIZ发明等级之间的比较
传统的创新方法所得出来的典型解决方案，大多只能在第1、2两个等级上，如果使用TRIZ理论，可以将解决方案扩展到第3、4两个等级。对于第5级的发现，TRIZ理论难以发挥它的作用。因此，由于TRIZ理论主要用于解决第2、3、4级发明问题，而众多企业或科研院所实施工程问题技术创新时，遇到的绝大多数工程技术问题也往往是第2、3、4级发明问题，绝少遇到第5级发明问题，且TRIZ理论是人人可以学会的、时时可以培训的、处处可以使用的，比较容易把握使用TRIZ理论的时机。
另外，一些实力不是很雄厚的企业，应该尽量在低的发明等级上寻找解决方案，比如第1、2两个等级，这些发明只要稍加改进就可以解决一些问题，而且解决的成本比较低，风险也比较小。对于大型企业的研发机构，如果需要做一些前瞻性项目的研究与开发，则尽量在第3、4两个等级上寻找解决方案，这些发明往往是开发周期比较长，投入比较高，风险也比较大的，但一旦成功，会对企业带来深远的影响。对于进行基础研究的大学或者研究所，则应当在第5级上解决问题。二、问题的发现方法
问题的来源主要有三种：
来源一：人类生产或生活等诸多活动中必然遇到的问题。例如，为了解决如何进食问题，中国人设计了筷子，西方人发明了刀叉。当刀叉和筷子成为随处可买的商品时，生产厂家为应对激烈的市场竞争，要解决如何方便耐用、降低成本、吸引消费者等一系列问题，又设计出造型新颖的刀叉和礼品筷。如图1-2所示，2004年为WMF设计的一套餐具，名为“SONIC”，获得了“DESIGN PLUS”奖，并在法兰克福的实用艺术博物馆进行了展览。图1-2 2004年DESIGN PLUS获奖餐具
来源二：客户提出的问题，研发设计者必须针对问题寻求解决方案，这也是企业研发面临的主要问题。当汽车的速度超过200kM/h时，空气阻力的问题越来越明显，赛车手会抱怨，为了解决这个问题，研发设计人员设计出外观呈流线型的汽车供人们使用。再比如，现代战争往往希望速战速决，美国国防部要求战机的研发设计人员研制出不被敌方的各种探测系统（雷达等）发现的飞机，造成对方无法拦截和攻击，提出了飞机隐形的问题。
来源三：基于一定的目的，设计发明或制造者自己主动发现的问题。1873年贝尔已是波士顿大学语言生理学的教授，当时人们总是想与听觉范围以外的其他人联系，他看到当时大多是当面或通过信件来交换信息，传递速度往往非常慢，就想通过一根电线来同时传递几个信息。贝尔的不少朋友却希望他钻研电报术，但贝尔不以为然，他心里唯一惦记的事，就是要完成传递人声的工作。他先试制成“谐和电报”，就是在一根导线上连接由带电芦苇组成的两个竖琴模样的集合，每根芦苇在导线的那一头都有同频率的对应者，贝尔把两个“竖琴”挂在磁性薄膜上，这薄膜是模仿人耳的一种装置。在话筒端，贝尔使用一种膜片，声音传到膜片会导致膜片振动，该振动将导致电路中的电流发生变化。在听筒端，该变化的电流通过电磁作用，使听筒膜片振动，从而产生声波。通过长期不断的试验和修改，在一些著名科学家的指导和帮助下，1876年贝尔发明了第一部电话，终于有了人类最初的电话，揭开了人类交往史上崭新的一页。这类问题需要工程技术人员积极主动思考，独具慧眼的发现。
再比如，随着信息量的大增，人们通过计算机交流、传递信息，使用可移动介质的需求日益迫切。IBM公司在1967年推出世界上第一张软盘，有8in（英寸）、5.25in、3.5in之分，如图1-3所示。5.25in的磁盘容量只有1.2MB，3.5in的也仅仅1.44MB，且软盘存取速度慢，容量也小，但可装可卸、携带方便。作为一种可移动储存方法，它是用于那些需要被物理移动小文件的理想选择。而3.5in的软盘只能存储16s的声音，还很容易被磁化而损坏。后来人们设计出光盘，也称CD光盘或高密度光盘，成为近代发展起来不同于完全磁性载体的光学存储介质，凭借大容量得以广泛使用，CD光盘的最大容量大约是700MB，开始只能读不能写，后来随着技术的进步，实现了能读、能写。但是光盘会因受天气、温度、灰尘、磁场、变形和外力划伤等影响而发生损坏。图1-3 移动存储器的发展
再后来人们发明了U盘，全称USB闪存驱动器，英文名“USB flash disk”，也有称优盘的，它是一种使用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品，通过USB接口与电脑连接，实现即插即用，用于存储照片、资料、影像，只有拇指大小，实现便携式移动存储、大大提高了办公效率，使人类生活更便捷。U盘最大的优点就是小巧、便于携带、存储容量大、价格便宜、性能可靠。U盘体积很小，仅大拇指般大小，重量极轻，一般在15g左右，特别适合随身携带，我们可以把它挂在胸前、吊在钥匙串上、甚至放进钱包里。一般的U盘容量有1G、2G、4G、8G、16G、32G、64G等，存盘中无任何机械式装置，抗震性能极强。另外，U盘还具有防潮防磁、耐高低温等特性，安全可靠性很好。
有了如此之好的存储设备，如果能将存放其中的歌曲直接播放就更好了，后来发明了MP3，乃至很快被MP4替代。MP3是一种音频压缩技术，其全称是动态影像专家压缩标准音频层面3（moving picture experts group aud iolayer Ⅲ，MP3），是1991年由位于德国埃尔朗根的Fraunhofer-Gesellschaft研究组织（既是德国，也是欧洲最大的应用科学研究机构）的一组工程师发明和标准化的。它被设计用来大幅度地降低音频数据量。利用MPEG Audio Layer3的技术，将音乐以1:10甚至1:12的压缩率，压缩成容量较小的文件，而对于大多数用户来说重放的音质与最初的不压缩音频相比没有明显的下降。用MP3形式存储的音乐就叫MP3音乐，能播放MP3音乐的机器就叫MP3播放器。
发现问题的途径和手段很多，企业通常通过以下渠道发现自己产品存在的问题：
1.线上（线下）问卷调查
通用Email、信函、链接、街头拦访等方式，让特定的用户参与问卷，问用户的问题最好不要太多，以选择项为主，别让用户输入太多的东西，重要的东西放在问卷的前边，防止用户可能出现的不耐烦，问卷问不到正确的答案。
2.电话调研
直接打电话给用户，问用户在使用过程中遇到的问题，最好实时一些，防止用户遇到什么问题都忘了。
3.上门访谈
上门的好处是能和用户面对面交流，能观察到用户的使用场景、在特定的场景下用户是怎么用的、他的身体表现出的行为是什么样的，这是通过电话不能做到的，能更多地看到背后的一些东西。
4.竞争产品分析
一个用户可能会同时使用多家公司的产品，需要了解对手的产品时，这样在和用户交流的过程中，也能发现其产品的卖点在哪里，也会深刻理解对手为什么这样做，反之也能知道对手的哪些功能绝对不要做，因为那不是用户所要的。
5.数据分析
在开发过程中，要求开发人员把应该收集的数据收集齐全，这样在产品上线后，出现问题容易反馈跟踪分析。
6.团队内部收集
团队需要有开发、设计、运营、售后、客服等各类成员，需要经常通过各种方式把他们眼中看到的问题列出来。
7.客服反馈
把企业需要了解的一些问题传达给客服，让他们在与用户交流的过程中，侧面问一问企业关心的问题或要求客服与售后服务人员定期反馈比较集中的问题。
8.技术研究和技术试验
技术研究和技术试验是重要的技术活动，也是发现问题的途径和方法。通过技术研究和技术试验往往会触发灵感，发现新问题，进而产生新发明。例如意大利科学家伽利略发明温度计，有一天，他看到一个小孩正在玩一种玩具，这种玩具是在U形的玻璃管里装一半水，将弯管的一端用铅球密封，另一端用玻璃球密封，使管中的空气跑不出来。当在铅球下加热时，U形管中的水就会向回退缩，移开铅球下的火源；当铅球冷却时，水就会升到原来的位置。看着孩子们开心的玩着，在一旁的伽利略受到启示，脑海里产生了一个新的想法，即利用这种热胀冷缩的现象来制作温度计。经过反复试验，1592年伽利略终于发明了第一支空气温度计。这种气体温度计是用一根45cm长的细玻璃管制成的，事先在管内一端装进一些带颜色的水，并封口。它的另一端制成空心球形，在玻璃管上等距离地标上刻度，将这一端倒插入盛有水的容器中。当外界温度升高时，玻璃球内气体膨胀，使玻璃管中水位降低；反之，温度降低时，玻璃球内气体收缩，玻璃管中的水位就上升。此后，人们根据伽利略的这个发明，经过不断的改进，克服气压、液体沸点等影响，先后研制出酒精温度计、水银温度计等测温工具。
当然，在我们发现的问题中，是不是都有解决的价值，值得我们去解决？目前的工程技术水平是否有能力去实现，需要进一步研究、分析，做出明确的判断。例如，永动机的想法在人类历史上持续了几百年，为什么一直没有设计成功？再如，早在1960年俄罗斯科学家尤里·阿特苏塔诺夫首次提出了太空天梯的概念，如图1-4所示，虽然许多科学家认为太空天梯从理论上是可行的，并设计了许多方案，但是半个世纪过去了，设计仍然只是设计，天梯并未建成，这又是为什么呢？图1-4 设计中的太空天梯
无论采用何种手段和方法，目的只有一个，就是把产品存在的真实问题找出来，因为只有找到了并且找对了需解决的问题，才能让技术研发人员去解决正确的问题。三、应用TRIZ理论解题的选题原则
TRIZ理论技术创新方法解决的是创新设计问题。根据TRIZ理论的三大基本原理，特别是具体化原理，适合用TRIZ理论创新求解的问题首先应该是客观、具体的问题。在此基础上，选择适合TRIZ理论解决的工程问题，进行工程问题的描述。
1.适合TRIZ理论解决的工程问题类型
①系统改进。
②技术提升。
③结构完善。
④产品更新，产品降低成本。
⑤专利规避。
⑥技术分析与预测。
⑦故障诊断。
2.不太适合TRIZ理论解决的工程问题
①实验验证：方案验证、设备试验、工艺试验等。
由于方案验证、设备试验、工艺试验等试验验证类问题具有极大的不确定性，属于问题摸索阶段，只是表明有一个问题，但不知道应该怎么办或解决问题的方向比较模糊。例如，要将“两簇金属丝在低温下连接起来”，但不知道应该采用什么样的方法。遇到这种情况，就不要急于用TRIZ理论工具了，如果有可能，可以向这个领域的专家请教，因为虽然这对我们来说是一个新问题，但对于其他人未必就是新问题。有可能这个问题早已得到解决，得到专家的帮助，可以收到事半功倍的效果。如果没有专家，可以搜索一下其他领域遇到类似问题是如何解决的，将其他领域的解决方案移植过来。这样做得到的结果可能不止一种，就需要做一些试验来验证这些可能的解决方案。此时如果再遇到问题，就是很明确的问题，就可以充分利用TRIZ理论中的工具来解决了。比如前面的例子，“如何在低温下将两簇金属丝连接起来”，就可以参考一下其他行业中是如何解决类似问题的，比如扩散、沉积、压焊、电化学等。这时候遇到的问题就会比较具体，如低温扩散技术中的速度太慢、沉积技术中的效率太低、低温压焊技术中的断线等，这些问题都是非常适合用TRIZ理论来解决的。
②性能研究：材料、状态、参数优化选择等。
有些人对TRIZ理论抱的期望值太高，甚至一些基础性的问题也期望用TRIZ理论来解决，结果却发现很难有所进展。例如，需要发明一种世界上目前没有的新材料，这类问题就不适合用TRIZ理论来解决。但在探索这类问题中所遇到的具体问题，就可以设法用TRIZ理论来解决。
③器件选择：元件、零件、部件、组件、设备、材料等的选择。
④数据方面：管理、分析、处理等。
⑤生物问题；
⑥数学问题。第二节 工程问题描述和定义方法
当产品存在的问题被发现之后，这仅仅是解决问题的开始，需要工程技术人员按具体化原则初步选择、确定自己的工程问题，并对问题进行规范化描述，所谓具体化原则是指每一类技术系统具有多种特征，这些特征由技术系统的内外部资源和环境所决定，在特定技术系统发生变更时必须被考虑，因此，技术系统有效解决方案的获得，必须基于所存在问题的具体化这一前提。技术系统的结构、功能、更新换代遵循进化的客观规律，可以在对技术系统的分析与综合中予以揭示并得以应用。同时技术系统中的矛盾（或冲突）是内、外部因素综合导致的，矛盾的解决会将其推向新的进化阶段。
描述技术问题总体要求是尽量使用通俗易懂的语言和图示，避免出现大量的专业术语；对于机电领域的问题，尽量给出问题的工程草图，并配以适当的说明性文字；技术人员尽量按照顺序对技术问题进行完整的描述，如遇无法回答的问题，可以跳过继续下面的分析；对于下面分析没有涉及到的问题、没有涵盖的内容，如果感觉有必要，可做相应的补充描述。
为了使参与者能够较为全面地了解工程问题，宜对其市场和项目背景做一些简要的描述和分析，用简单和可以理解的方式描述问题，用清晰的词语和语句进行描述，使一个没有这方面经验的人也能够理解，供决策者和研究者分析、定夺该项目是否必须加以实施和改善。TRIZ理论认为，一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程式化方法，描述得越清楚，问题的解也就越容易找到。TRIZ理论中，发明问题求解的过程是对问题不断的描述、不断的程式化的过程。经过这一过程，初始问题最根本的矛盾（或冲突）被清楚地暴露出来，能否求解已很清楚，如果已有的知识能用于该问题则有解，如果已有的知识不能解决该问题则无解，需等待自然科学或技术的进一步发展，该过程是靠ARIZ算法实现的。
描述和定义问题的目的主要有：
①理解技术系统，包括系统功能、工作原理，明确作用对象和系统功能，结合工作原理图，用资源之间的作用关系来描述功能实现的机理。
②理解约束，包括输入约束、系统约束，工程技术人员划分出可控与不可控的范围，弄清楚自己的可操作范围。
③明确问题，对于新产品开发，明确“我们要达到什么功能？”对于老产品改进，明确“我们要解决什么问题？”
④便于知识获取和资源利用，盘点资源，在可控的范围内弄清全部可以调用的资源，可以是现有系统的组件，也可以是已掌握的技术。
⑤明确解题方向和选题，结合可用资源提出对新系统的要求。一、定义问题
爱因斯坦曾说过，提出问题往往比解决问题更为重要。他在描述找到问题重要性的时候说：“如果给我1h来解决问题，我会花55min来决定问什么问题合适，因为一旦知道了合适的问题，我用不了5min就可以将其解决。”将问题定义得越清楚，说明我们对问题的理解也越深。在对问题进行清楚的描述之前，不要急于去解决问题，因为我们努力的方向有可能是错的。否则，有可能出现这样的情况：我们做了很大的努力将问题解决了，但发现解决的问题并不是客户所需要的。
对同一个问题的不同定义，可能会带来截然不同的解决方案，所以在定义问题的时候要格外小心。例如，清洗衣服是日常生活中最普通、最平常的事情，大家都希望衣服清洗得干干净净，既保护人类的健康、穿着舒适，又能保护衣物、延长穿着时间。如果将问题定义为“将衣服上的污渍清洗干净”，人们关注的方案往往是清洗方法和使用介质，用什么样的洗衣机？波轮式？抑或滚筒式？或选用什么样的洗涤剂？用量多少？等等；如果将问题定义为“如何分离衣物上的污渍”，可以选择化学法、超声波法、电离法等。再如，安全帽的功能，通常大家会定义为保护脑袋，这是心理惯性带来的结果，如果定义为阻挡危险物，结果就不一样了。大家可能听说过一个故事，尽管这个故事并不一定是真实的，美国和前苏联为了在太空中记录数据，都需要可以在太空中能够写字的笔。美国将问题定义为“开发一种可以在太空中写字的圆珠笔”，这个问题相当难，因为物体在太空中处于失重状态，所以在地面能够使用的圆珠笔在太空中不能用。前苏联将问题定义为“能够在太空中写字的笔”，则问题变得相当容易，只要选择合适的笔就可以了，最后他们选择了铅笔。由此可见，对问题的不同定义，出现的解决方案也不相同，难易程度也不一样。问题的定义至少需要考虑以下几个方面：
①首先要看清楚出问题的部件或者流程，找出工作区。如果有必要，可以先对系统进行模拟，具体可以参考功能模型分析（Function Modeling），找出问题之所在：哪个部件是有用的，哪个部件是有害的；哪个部件作用不足，哪个部件作用太强以至于带来了坏作用，哪个部件在系统中并没有真正起到作用；而对于那些作用正常的部件，一般来说不需要考虑。知道这些之后，就可以清楚地知道需要解决的问题是什么，可以把精力放在真正需要解决的地方。
②广泛听取建议，特别是客户的意见，挖掘客户的需求，从客户不满意的地方出发。这里的客户分内部客户和外部客户，内部客户是指一个公司内部的其他部门，要解决本部门存在的问题以满足另一部门的需求。例如生产部门可能是研发部门的客户，研发部门也可能是生产部门的客户等。外部客户是常规意义上的客户，一般是指出钱购买产品或者服务的部门或者个人。无论是内部客户还是外部客户，他们对于产品存在的问题的了解可能是最清楚的，他们的需求是应该努力的方向。
③定义问题的范围和自由度，也就是说要了解问题的限制条件。在一个有问题的系统中，有些部件是可以改动的，有些是不能改动的，应该尽量选择可以改动的部件，从这些部件入手提出解决方案。对于那些不能改动的部件，或者超出了解决范围的部件，即使提出了非常完美的方案也不一定有助于问题的解决。此外，问题不要定义得过于狭窄，否则得到的解决方案可能是级别很低的解决方案，有时候甚至得出“这个问题没法解决”的结论。同时，也不能将问题定义得过于广泛，那样可能会导致解决方案超出了我们的范围，需要的成本很高，改变起来也很难。
④谁应该参与定义问题。为了更清楚地定义问题，除了工程师外，产品经理应该主导这一部分，因为产品经理对产品性能是最清楚的。销售团队也可以有代表参加，因为他们很了解最终客户的需求，虽然他们对具体如何解决这个问题可能帮助不大。最后，如果有可能，也可以考虑让客户参与，因为他们才是解决问题后的最终受益者，如果充分考虑了客户的需求，最终解决方案一般会让客户满意。
当然，问题的定义还有很多要考虑的因素。总之，问题的定义应以客户为中心，描述要准确，范围要适中，责任要明确，所选的部件要正确。二、工程问题描述和定义方法
解决工程问题的首要、最难的任务是发现和阐明问题，就像质量管理大师戴明所言：“问题必须被问过5次，方能获得正确的答案”，当然这里的5次是多次的意思。工程问题的描述和定义方法因为问题所在行业和描述习惯不同，主要有以下四个描述和定义模式：
1.模式一
案例背景：刀具是制造加工业的重要基础和零部件，需求量和使用量巨大。刀具刃部的表面质量是刀具耐用度的关键指标之一。刀具刃磨工艺系统用于各类刀具刃部精加工磨削，如图1-5所示，直接形成并影响到刀具的刃部质量和使用寿命。图1-5 典型的刀具刃磨工艺系统（1）定义系统名称 为了对要解决的工程问题有个界定，便于后续项目编号和管理，同时寻找系统、环境等一切可以利用的资源，便于逐一检索和分析，需要对问题所在的技术系统加以命名。命名时要注意，技术系统定义过小，解决问题的难度通常较小，需要的人力团队技术支持相对较小，但容易造成解决问题的资源和手段不足，以及有可能不能彻底解决所存在的问题；同样情况下，如果技术系统定义过大，意味着解决问题所需的人力、物力和财力相应也会增大，最后有可能把不是核心、关键的因素引入，影响解决问题的效率和最终效果。
根据前述背景和项目问题，定义技术系统名称为用于刀具干式磨削的工艺系统。（2）描述系统的组成、功能、原理及应用场合 针对已确定的技术系统，完整描述系统的主要功能、工作原理（如果能附图最好附图）、缺陷或问题产生的原因、结果、条件等。要求不要使用专业术语，通俗易懂，如果有图能够帮助说明那就更好了，有时仅需一张图纸，在交流、分析的时候会减少语言描述的误读和很多误解。
系统的工作原理：本身不带冷却液的干式刀具刃磨工艺系统，系统由动力系统提供能量，砂轮杆传递动力并支撑刃磨砂轮，同时与垫圈和螺母组合固定砂轮，在无冷却液的工作条件下，对被加工工件——需刃磨刀具进行加工、刃磨。系统由动力系统、砂轮杆、砂轮、刀具（被加工工件）、垫圈及螺母等组件组成，如图1-6所示。图1-6 无冷却液的干式刀具刃磨工艺系统
①刀具刃部表面质量是刀具耐用度的关键指标之一，通常要求Ra为0.2～0.4。
②刃磨工艺系统用于对淬火刀具的刃部磨削，直接形成并决定刃部质量。
③工作原理：由于刀具刃部型面复杂，为便于操控，刃磨工艺系统多采用干式磨削，即用旋转砂轮直接磨削刀具刃部表面，不浇注冷却液。因此，干式刃磨工艺系统本身不带冷却液系统。
④干式刃磨工艺系统结构简单，操作方便、灵活，在刀具制造业广泛应用。（3）现存问题描述 TRIZ理论是产品创新的一般化理论，设计冲突（或矛盾）是TRIZ理论定义技术问题的基础，产品创新的关键在于发现和解决设计过程中的冲突（或矛盾），这决定了冲突（或矛盾）及其解决技术在TRIZ理论中的重要地位，需要将技术系统已发现存在的工程问题进行归纳、描述。
例如，刀具干式磨削的工艺系统工程问题描述为：
①干磨易引起刃部退火、烧伤，限制了切削用量，影响磨削效率；
②淬火后刀具硬度很高（≥65～79HRC），型面余量分布不均，砂轮悬臂外伸磨削时，因受力支撑不佳，振动大，磨削表面粗糙，很难达到设计要求的Ra0.4以上；
③切除非均匀余量时，过大的振动易引起砂轮破损，影响工人操作的安全性和砂轮的耐用度。（4）问题发生条件 客观、详细地把工程问题存在、发生的条件一一列举出来。既可以为后续矛盾分析提供依据，同时也能为解决问题的方案寻找设计思路。
例如，刀具干式磨削的工艺系统问题发生的条件为：淬火后的刀具硬度高（65～79HRC），型面因热处理变形造成余量分布不均匀，磨削时振动大，磨削表面质量差。同时，干式磨削散热条件差，为防止产生退火、烧伤导致刀具报废，要求吃刀量不能太大，因而严重制约了生产效率的提高。（5）类似问题的现行处理办法及存在的优缺点 在对工程问题有了较为详细、全面的分析的基础上，可以将分析、描述过程中发现的行业内解题措施或寻找到的其他行业类似问题的解决办法在此一并提出，并进一步分析这些办法的优点和缺点，继而能够发现问题的矛盾（或冲突）点，为后续工程问题的矛盾（或冲突）分析提供依据。
例如，刀具干式磨削的工艺系统问题类似问题的解决办法：减小吃刀量，暂缓磨削，或暂停工艺系统工作，自然散热降温，条件具备再磨削，优点是能够满足解决干式磨削散热的部分问题，但是存在效率低下，环境温度较高时不易实现等缺点。（6）对待改进或待解决的问题进行再定义，明确工作目标 通过前面步骤的分析，问题应该越来越明晰，可以通过常用的问题定义模式把工程问题定义下来，并明确工作目标。
设定工作目标可以参照SMART原则：
① S（Specific）：设定工程问题、解决绩效考核目标的时候，一定要具体，也就是目标不可以是抽象模糊的；
② M（Measurable）：就是目标要可衡量，要量化；
③ A（Attainable）：即设定的目标要高，有挑战性，但是，一定要是能完成的；
④ R（Relevant）：设定的目标要和该岗位的工作职责相关联，要让相关的人员完成工作职责内的任务；
⑤ T（Time-bounding）：对设定的目标，要规定在什么时间内完成。
通常问题项目名称的定义采用模式：动词+技术系统名称+参数（由被作用对象测量）。例如，前述技术系统的问题定义：改善干式刃磨工艺系统的磨削状态。再如降低非晶合金铁芯空载损耗、防止汽车挡风玻璃装置产生噪声、降低商用大功率电磁炉电磁辐射等。
2.模式二（1）收集想法
①目前在工作上，遇到什么技术问题的瓶颈需要突破？
回答：
A.
B.
C.
②有哪些产品及技术是客户或领导的要求，要做得更好，但一直未达到他们的要求？
回答：
D.
E.
F.（2）想法的目标
A的目标：
B的目标：
C的目标：
D的目标：
E的目标：
F的目标。（3）将想法转成问题描述，注意要针对问题详细介绍
A问题：
B问题：
C问题：
D问题：
E问题：
F问题。（4）TRIZ创新问题与项目汇总将以上分析和描述汇总在表1-2中，供团队继续分析、研究使用。表1-2 TRIZ创新问题与项目汇总
3.模式三（1）项目标题及相关技术系统名称。（2）技术系统的主要功能及附加功能。（3）上一步中所描述的主要功能及附加功能所必需的理由。（4）绘制技术系统图，如果是工艺过程，工艺图及控制参数都应该描述出来，列出每个组件的名称、每个组件的功能以及解释系统工作原理（如果需要）。（5）描述项目中要解决的问题，并解释为什么该问题的解决是必需的。（6）列出项目目标或目的，每条应该采用量化参数，并解释概念或方案选择的标准。（7）列出为解决项目中的问题所做的试验和经历，并解释为什么这些试验不能成功应用的原因。（8）介绍竞争对手可用的技术或解决方案（专利号及解释其方案原理）。（9）描述使该技术系统更为理想而有待改善的其他任何问题。这些问题可能与项目中的问题有关或无关。（10）描述项目的约束条件（描述在改善系统中的任何限制条件）。
4.模式四
在定义、描述工程问题时，尽量使用文字描述和示意图结合的方式进行。（1）问题描述。（2）您认为，您的求解目标是什么（或您认为达到什么样的结果，该问题就算解决了）？（3）您认为，为了达到上述目标，有哪些可能的求解方向？（4）国际上，本行业对于该问题是否存在相应的解决方案？（5）对于该工程技术问题，现有的解决方案是什么？如果有的话，您认为现有解决方案的缺点是什么？（6）在其他工程技术领域中，是否存在类似的问题，解决方案是什么？
在问题定义、描述时建议：（1）模式无优劣之分，不同的行业和企业的工程技术人员习惯和喜欢使用哪种模式，往往与自己长期以来分析问题的习惯和能力有关，只要能定义清楚、准确描述工程问题就可以。（2）定义和描述过程中，步骤或程序不是一成不变的，但是基本要涉及到5W1H，即对选定的项目、工序或操作，都要从原因（何因Why）、对象（何事或何物What）、地点（何地Where）、时间（何时When）、人员（何人Who）、方法（何法How）六个方面提出问题并进行思考。5W1H是对问题并进行科学的分析，对某一问题在调查研究的基础上，就其工作内容（What）、责任者（Who）、工作岗位（Where）、工作时间（When）、怎样操作（How）以及为何这样做（Why），进行书面描述，并按此描述进行操作，达到完成工作任务的目标。
对问题进行清楚的定义和描述是一个团队在一起工作的前提。比如，在压焊的过程中，由于力量太大把金属丝压断了；又比如灯光太暗，导致看不清楚路面等。
好的问题描述应该具备以下几个要素：①属于什么问题；②问题出现的时间；③问题出现的位置；④问题出现的原因；⑤谁导致了这个问题。
无论对何种工作、工序、动作、布局、时间、地点等，都可以运用取消、合并、改变和简化四种技巧进行分析，形成一个新的人、物、场所结合的新概念和新方法，如图1-7所示。图1-7 5W1H的四种技巧分析图（3）充分发挥图片、图像、图表的积极作用，由于语言交流容易产生误读、误判和误解，而图片、图像和图表是工程技术语言的有效补充，利用图片、图像和图表可以较为全面地对工程问题进行全面的、整体的、宏观的、准确的分析和解读，一目了然，比较容易发现问题点在什么地方。（4）无论哪种描述和定义方法，要对所遇到的工程问题做一个比较清楚的描述，就要将客户的需求细化成为工程的需求，将其关键品质特性（CTQ）清楚地描绘出来，以便与问题相关的各方达成一致。描述过程中尽量使用易于理解的词汇来描述，专业术语及缩写要做详细解释和说明。第三节 问题的分析方法
对问题本质有深入而准确的认识是创新性解决问题的前提。对于复杂的问题，只有摒弃、排除各种干扰因素，发现问题的根本所在，才可能更有效地解决问题。但人们在解决实际问题的过程中，总是受到思维定势、专业知识等因素的束缚，需要一些科学的方法帮助我们全面、系统地了解问题情境。
TRIZ理论包含了许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题分析方法，如多屏幕法、资源-时间-成本（RTC）算子法、小人法、金鱼法等。多屏幕法能够帮助我们从结构、时间以及因果关系等多维度对问题进行全面、系统的分析，即该方法不仅研究问题的现状，而且考虑与之相关的过去、未来和子系统、超系统等多方面的状态。资源-时间-成本（RTC）算子法则是通过夸张的手法改变物体在资源、时间和成本等方面的参数，帮助我们想象出各种可能，大大扩展思维，突破思维定势。金鱼法是从幻想式的解决构想中区分现实和幻想的部分，能够引导我们从理想境界出发，不断在现实和幻想之间切换、进行，发现并解决现实中存在的问题。小人法是当系统内的某个组件不能完成其必要的功能，并表现出相互矛盾的作用，用一组小人来代表这些不能完成特定功能的部件，通过能动的小人法，来实现预期的功能，然后根据小人模型对结构进行重新设计。另外TRIZ理论还包含了著名的物质-场分析法，它通过构建问题的物场模型，能够清晰地表达出产品的构成，其相互作用及作用的性质，帮助我们快速、准确地发现和确定要解决的问题，为后面有效地解决问题奠定基础。一、功能分析
顾客购买产品，是购买产品所具有的功能，产品是功能的载体，是功能的实现方式。
19世纪40年代，美国通用电气公司（GE）的工程师迈尔斯（Miles）首先提出了功能（Function）的概念。二战期间，美国市场原材料供应十分紧张，美国通用电气公司急需石棉板，但该产品的货源不稳定，价格昂贵，时任GE工程师的迈尔斯开始针对这一问题研究材料代用问题，通过对公司使用石棉板的功能进行分析，发现其用途是铺设在给产品喷漆的车间地板上，以避免涂料沾污地板或引起火灾，后来，迈尔斯在市场上找到一种防火纸，这种纸同样可以起到以上作用，并且成本低，容易买到，取得很好的经济效益。通过这个改善，迈尔斯首先提出了购买的不是产品本身，而是产品功能的概念，实现了相同功能的不同材料之间的代用，进而发展成在保证产品功能前提下，降低成本的技术经济分析方法。并将其推广到企业其他的地方，对产品的功能、费用与价值进行深入的系统研究，提出了功能分析、功能定义、功能评价以及如何区分必要和不必要功能，并消除后者的方法，最后形成了以最小成本提供必要功能，获得较大价值的科学方法。
1.功能的概念与定义
功能是任何一个物理载体存在的价值，是物体作用于其他物体并改变其参数的行为，功能描述了系统或组件用来做什么。
对于不同的对象，功能有着不同的含义：对于物品来说，功能就是它的用途或效用；对于作业或方法来说，功能就是它所起的作用或要达到的目的；对于人来说，功能就是他应该完成的任务；对于企业来说，功能就是它应为社会提供的产品和效用。总之，功能是对象满足某种需求的一种属性，产品仅仅是功能的载体，而功能才是产品的核心和本质。认真分析一下“功能”内涵，实际上等同于使用价值的内涵，也就是说，功能是使用价值的具体表现形式。任何功能无论是针对机器还是针对工程，都是针对人类主体的一定需求目的，最终都是为了人类主体的生存与发展服务，因而最终将体现为相应的使用价值。总的来说，功能是能够带来有利作用，减少有害作用的。
在TRIZ理论中的功能分析其实有严格的界定。在TRIZ理论中功能分析要回答“主体作用于客体改变客体的什么参数？”。“主体”、“作用”、“客体”、“客体参数”是功能模型的核心要素。这些基本要素最终将会构成功能模型图。用“主体”、“作用”、“客体”、“客体参数”这些术语的原因是为了破除人们的心理惯性。例如，汽车的功能是什么？有的人会说“汽车的功能是移动人或货物”，这样描述汽车的功能还有些欠缺，应该描述为“汽车的功能是在公路上改变人或货物位置”。这个功能是最核心的、最初的功能，否则的话，仅仅说移动人或货物，没有具体的客体参数说明，自行车、板车、轮船和飞机等都能实现“移动人或货物”的功能。
关于系统，钱学森在其著作《系统工程》中定义为是由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。也即系统必备的三个条件是：（1）至少要有两个或两个以上的组件（要素、部分）组成；（2）组件（要素、部分）之间相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约，按照一定方式形成一个整体；（3）整体具有的功能是各个组件（要素、部分）的功能中所没有的。
为了使问题解决得更容易，问题或设计通常都被描述成功能来分析，技术系统的主要目的就是满足一种或多种功能。技术系统由执行不同功能的元件（或组件）组成，而这些元件（或组件）又构成不同的子系统，例如汽车，具体展开后由发动机、底盘、车身、电气设备等复杂的子系统组成。创新设计就是以最小的代价确保可靠的功能。技术系统在提供有用功能的同时，往往还会对系统或超系统产生有害功能。TRIZ理论认为，系统提供的功能包括有用功能、有害功能和中性功能。
有用功能（useful function，UF）包括系统的主要功能、辅助功能和附加功能。主要功能指系统中的物体或物体元素完成特定功能来满足超系统的需要，反映系统的主要有用功能，是系统创建或设计的目标和目的，功能载体是技术系统本身，其中基本功能是保证完成主要功能的功能，其功能载体是系统与系统作用对象直接作用的组件；辅助功能用于提高主要功能的性能，或提高系统的完整性，如从环境中保护系统、供应和转换能量、在同一系统中与其他元素相连接等，其功能载体是系统或超系统中的组件。除主要功能和辅助功能以外的功能为附加功能，附加功能可以为系统提供额外收益，例如数码摄像机，提供高倍数码变焦、夜视功能等产品在价格上往往要高出千元左右，而且这些附加功能又正是用户在日常生活中并不常用的设计；再比如手机、车载GPS导航仪等电子产品的蓝牙功能。随着条件的变化和技术的发展，辅助功能和中性功能也有可能转变为有用功能。根据与主要功能的关系有用功能可分为以下三类：（1）充分的有用功能，例如眼镜镜片度数合适；（2）不足的有用功能，例如眼镜镜片度数偏低；（3）过度的有用功能，例如眼镜镜片度数偏高。如果还是以眼镜为例，主要功能是（眼镜）折射光线，基本功能也是（眼镜）折射光线，辅助功能是（眼镜架）支撑镜片和（耳朵）支撑眼镜架。
有害功能（harmful function，HF）包括所有与给定元素相关的花费。包括多种负面影响（噪声、缺损等）以及不想要或不希望出现的参数（重量、尺寸等）。所有人类依靠智慧创造的产物都是为了执行有用功能而存在的，不管是机械领域的，还是非机械领域的。但是这里存在着“一分为二”的问题，每个功能“主体”不仅会做有用功能，还会做有害功能。没有任何一个系统是为了执行有害功能去设计的。但是环境的变化，或者需求变化，系统当中的某些工具就不仅执行有用功能，还执行了有害功能。最粗浅的来说，我们说有问题是出现了不希望出现的结果，即存在有害功能。例如有一个最原始的斧头，都是用生铁铸造的，斧头的功能是劈砍、分离另一个对象，其重量越重，劈砍的效果越好，但是对人体力的要求太高了，出现了用整体都是铁铸的斧头，非常费力，出现了不想出现的结果。进而出现一个需求，希望斧头是轻的，通过对铁斧头的功能分析，将斧头的头部用铁铸成，斧柄是用木头做的。在这个问题里，铁斧这个主体的重量执行了一个有利于劈砍效果的有用作用，又执行了一个让挥动斧头的人易疲劳的有害作用。在用矛盾描述的时候就变成了：斧头应该轻，容易让人提起，也应该重，易于劈砍。如果能找到既执行有用功能，也执行有害功能的主体就易于找到物理矛盾。
中性功能（neutral function，NF）是指仅在一定时期内系统提供的功能可为企业增加效益，包括在一定时期内可提高主要功能性能的辅助功能、在一定时期内可提供额外收益的附加功能以及既可提高主要功能性能或提供额外收益，但同时也会在一定时期内产生不能去除的有害功能。典型的中性功能有多余或重复的功能、不必要的强度、精确性、固定装置等，执行有用功能的元素因为系统的更改或改变，而变得不必要也可称为中性功能。
因此使系统理想化的常用方法有：（1）改善有用功能的质量增加有用功能的个数，如吸收其他系统中的有用功能，吸收环境（超系统）中的有用功能，开发新的有用功能等。（2）减少有害功能基本做法有消除有害功能、将有害功能转移到次要的部件中去，变有害功能为有用功能，减少有害功能的幅值等。（3）尽量减少提供中性功能的元素。
2.功能的定义方法
功能定义的目的有：（1）明确用户对产品的功能要求；（2）将产品的性能直接与用户购买产品的动机和要求联系起来；（3）帮助设计人员整理和扩大思路、构思方案，找到实现高价值的设计方案；（4）为功能评价打下基础和开阔思路；（5）定义功能边界，化解功能需求与外部限制条件的矛盾，确定应重点解决的问题。
功能定义的模式有两种：（1）语义化描述方式语义化描述方式通常用“动作（Verb，动词）+对象（Object，名词）+参数（Parameter）”的格式来描述功能。例如眼镜的功能是“折射（V）光线（O）”，同时作为功能的受体，至少要有一个参数受到影响并发生改变。动词主要回答“它能做什么”的问题，关注点在用途，而不是产品或设计；名词主要回答“它做这个干什么”，名词要采用可数的，至少是可以度量的。这里所说的动词，可以采用习惯的、行业的动词（关联物），但为了今后查询其他行业解决方案的方便和范围的扩大，建议用表1-3所示功能元分类的动词，同时优先选用类，其次是第二层，再次是第三层，尽量不用关联物，以满足动词尽量抽象的要求，名词则尽量要求定量化，即是可数的。也可以在训练的初期，运用表1-4所示的构成工作功能的动词和表1-5所示的构成工作功能的名词定义功能。表1-3 功能元分类表1-4 构成工作功能的动词表1-5 构成工作功能的名词
例如，对手表的功能定义，如图1-8所示。按照叙述语义化的方法，直接叙述为：“手表显示时间”，经过实物特性、功能特性抽象后，功能定义为显示时间。所以功能定义必须把功能从产品实体中抽象出来，然后把结构分析上升到功能分析。语义化定义功能实际上也是图示法的前奏，能为图示化定义功能打下基础。图1-8 手表功能语义定义过程
定义功能时要注意：①用动词和名词将功能简洁地描述出来；②名词部分要采用可数的词汇；③功能的受体必须是组件，不能是参数；④动词部分要使用力求扩大思路的词汇，即尽可能抽象；⑤注意实现功能的制约（约束）条件；⑥需针对特定条件下的具体技术系统进行功能定义；⑦禁止使用“不”替代否定动词；⑧一项功能做出一个定义。
语义化描述方式有以下优点：①简明而有说服力，如果一个功能不能用两个词定义清楚的话，要么是掌握问题的信息不足，要么是没有很好地把握问题的范围和实质；②避免复合功能或定义多个功能，在只能使用两个词的情况下，才能把问题分解为简单的要素；③有助于从详细的说明（众多的描述）中分离出具体功能，当只使用两个词时，相互沟通以及理解时产生误解的可能性会非常小。（2）图示化描述方式图示化描述是一种常用的工程技术语言的补充，图示化定义功能用带箭头的线条和矩形框来表示。箭头代表动词（动作、作用），矩形框代表名词（组件、元素、部件），这些是组件建模的基本元素，形象直观，一目了然。如图1-9所示。功能图示化描述定义的好处是将功能和组件分离开来，分别进行考虑，如图1-10所示，为后面的裁剪提供依据和思路。图1-9 功能图示化描述方式图1-10 功能图示化的优点
3.功能定义的步骤
一般来说，对功能下定义应该从主要向次要，从大到小依次进行。（1）首先弄清产品目的是给其下功能定义的前提，但是也需注意产品目的和产品功能是两个概念，例如洗衣机的产品目的是洗净衣服等，而其功能则为分离污渍。（2）要明确对象或产品的基本功能，比如，电熨斗的产品目的是使衣服定型，而电熨斗的基本功能是提供热平面。电烤面包机的用户要求（或产品目的）是自动烤制面包，而产品基本功能则是产生热量。（3）在功能总体定义的基础上，自上而下、逐级逐个地给产品的各个构成要素明确其功能定义。（4）找出那些既不属于产品基本功能又不属于零部件功能，而是由使用条件、使用时间、使用环境（使用限制条件）所规定的功能。
4.建立功能模型的流程
功能分析是一个对系统功能建模的过程，分析的结果是建立功能模型、明确功能关系、改善功能结构（或作用）。
要看功能模型图是在哪个层面上画。做功能分析的目的就是正确画出现有系统的功能原理图，找出问题的所在，也可应用于设计全新的系统。
功能模型画法的规定如下：（1）手工绘制时，用矩形框表示系统组件或元件，其中四角圆角的矩形框表示系统的作用对象，六边形框表示超系统组件或元件，如图1-11所示。图1-11 组件、元件的表达方法（2）用带箭头的线条表示组件或元件之间的逻辑（或结构、作用）关系，线条附近注写逻辑（或结构、作用）的名称，如图1-12所示，注意过度作用有时也用双箭头表示。图1-12 功能作用关系的画法（3）如果是计算机软件绘制功能模型，需按照软件提示要求绘制并填写。
当系统组件众多、结构错综复杂、功能繁杂交互，如果孤立静止地分析其某方面问题，得出的结论往往也是静止的、片面的、局限的，这是工程问题的特点。例如把眼镜作为技术系统，则该系统的组成如图1-13所示。图1-13 技术系统的组成
系统功能分析的流程主要有三步：（1）建立组件模型 建立组件模型主要是揭示系统组成及各组件的系统层次。通过对技术系统的系统组件、超系统组件和作用对象（特殊的超系统组件）的分析，列入表1-6中以便检核，根据需要还可对其子系统组件，乃至子-子系统组件加以分析。如果问题锁定在子
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