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《创新方法与训练》

——物-场分析方法

主讲人：张梦龙

建设单位：天津轻工职业技术学院

物-场分析方法

•所谓物-场分析方法，通常是指从物质和场的角度来分析和构造最小技术系统的理论和方

法学，它是阿奇舒勒提出的一种解决问题的方法。根据TRIZ理论，人们之所以建立系统，

是因为要实现某个确定的功能。在TRIZ理论中，功能是指系统的输入和输出之间期望的、

正常的关系。一般而言，具体的功能是通过各种产品最终实现的、并展现在世人面前的。

物-场分析方法

•系统的功能可能是很大的、总体的功能，也可能是很小的、具体的功能。各种层次子系

统的功能相对总的系统来说要小的多。例如，车辆工业系统中包括数百家制造商、数以

百万计的汽车、数不清的公路、加油站和修理厂，它可以实现的功能大而复杂。汽车是

车辆工业系统的一个子系统，相对而言，汽车的功能简单了很多。汽车的车灯是汽车的

子系统，它的功能是照明，相对于车辆工业系统就更加简单。车灯属于车辆工业系统中

底层的系统，底层系统的功能在结构上比较简单，容易理解和分析。

物-场分析方法

•TRIZ理论中的功能一般遵循以下两条原理：

•1）任何一个系统，经过分解后，其底层的功能，都可以分解为3个基本元素，即物质1、

物质2和场。

•2）将相互作用的3个基本元素进行有机组合将形成一个功能。

•表达一个系统的功能，主要使用三角形形式，它简单实用且应用广泛。在三角形的物-场

模型中，两个下角通常分别表示两种物质，上面的一个角通常表示场。场是物-场模型分

析中的一个术语，通常表示物质之间的相互作用或效应。一个复杂的系统，经过分解后，

可以运用多个组合三角形模型表示（下图）。

物-场分析方法

简单三角形的物-场模型复杂三角形的物-场模型

物-场分析方法

•物质通常用S表示，利用不同的下标区分一个系统中的多个物质，表示如S1、S2、S3等。

TRIZ中的物质比一般意义上的物质含义更加广泛，不仅包括日常生活所说的物质，也包

括技术系统、外部环境，甚至管理模式和各种生物等。利用物质代替具体名称后，有助

于消除对该物体的惯性思维，突出系统或物质的物理矛盾或技术矛盾，从而帮助人们更

好地解决问题。例如，提到“微型可调螺钉”，人们就会想到它是紧固零件，因为这是

螺钉最主要的功能。正是由于这种惯性思维，在我们解决发明性问题时，有时会让我们

误入歧途。

•在这个例子中，可以用S1代替“微型可调螺钉”，它具有“可调整的、精确运动的杆”

的特性，避免将人们的思维引入紧固零件的惯性思维中。

物-场分析方法

•场的符号通常用F表示，同样可以利用不同的下标区分一个系统中的多个场，例如，F1、

F2、F3等。物-场模型分析中使用基本的场有如下6种：

•1）重力场FGR。

•2）电磁场FE/FMG。

•3）弱作用核场FNW。

•4）强作用核场FNS。

•5）机械场FM。

•6）热场FT。

物-场分析方法

•这6种基本的场可以解释自然界中的所有过程，但是在解决实际问题中，往往需要进一

步细分，才能更加准确地描述具体的工程问题。进一步细分后的场包括：压力场、冲击

场、脉冲场、声场、超声场、次声场、热能场、静电场、电流场、磁场、电磁场、光场、

氧化场、还原场、气味场等。总之，只要物质与物质之间存在相互作用，就可以将这种

相互作用视作一种场。因此，也可以根据具体的相互作用灵活地命名其中的场。

•下面两个例子就是利用物-场分析的简单实例。

物-场分析方法

•例用洗衣机洗衣服

•S1——衣服。

•S2——洗衣机。

•F1——清洗（机械场）。

•用洗衣机洗衣服的物-场模型如

右图所示。

洗衣机洗衣服的物-场模型

物-场分析方法

•例奔驰的列车

•S1——列车。

•S2——铁轨。

•F1——支撑（机械场）。

•奔驰的列车的物-场模型如右图

所示。

奔驰列车的物-场模型

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