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第三章问题分析方法赵亚凤东北林业大学triz理论教研室

创新问题解决流程工程问题系统功能分析根本原因分析技术矛盾创新原理物理矛盾分离方法Howto模型知识库物场模型标准解法概念方案实际方案专利分析问题解决问题

问题分析方法主要内容12系统功能分析根本原因分析

系统功能分析123系统分析概述系统分析基本概念系统功能分析的流程和方法

系统分析模型系统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。用矩形框表示系统组件用箭头表示组件之间的作用关系

2.基本概念技术系统及其级别功能及其分类

概念2.1.1——技术系统、组件技术系统：由组件组成，通过组件之间的相互作用实现一定的功能。技术系统中至少一个组件是由人工制造的。组件是技术系统的组成部分。组件执行一定的功能；组件也可以是一个包含有子组件的子系统。技术系统子系统(组件)子组件子组件组件组件组件组件一般用方框表示

概念2.1.2——技术系统的级别技术系统（眼镜）的系统级别图系统作用对象超系统组件技术系统组件子系统组件系统作用对象是系统功能的接受体，属于超系统的一部分。

概念2.1.2——技术系统的级别系统组件：矩形框超系统组件：六菱形系统作用对象：圆角矩形镜片托叶镜架螺丝基架技术系统手眼睛光线超系统

概念2.2.1——功能功能是组件能够满足某种需求的一种属性组件功能是其作用于其它对象上的动作和行为功能描述了组件是用来做什么的功能表现了组件改变其它对象的能力功能是一个抽象概念，功能在物理上并不存在，也没有物理属性（温度、重量…）。折射眼镜光线

概念2.2.1——功能功能的图形化描述方式：常用箭头和矩形框来表示（动宾结构）箭头代表动词（动作）矩形框代表名词（系统组件）系统组件A系统组件B(名词)A对B的动作(动词)功能载体功能=动作+对象功能受体

概念2.2.2——功能分类根据与主要功能的关系分为以下几类：有用功能充分的功能镜片度数合适不足的功能镜片度数小过度的功能镜片度数大有害功能眼镜架压迫鼻梁

概念2.2.3——功能的级别主要功能反映系统的主要有用功能系统创建或设计的目的和目标功能载体是技术系统本身基本功能保证完成主要功能的功能功能载体是系统中与系统作用对象直接作用的组件辅助功能保证完成基本功能的功能功能载体是系统或超系统中的组件

功能级别举例主要功能：（眼镜）折射光线基本功能：（镜片）折射光线辅助功能：（眼镜架）支撑镜片（耳朵）支撑眼镜架

3.系统功能分析的流程和方法建立组件模型：揭示了系统组成及各组件的层次建立结构模型：揭示了组件之间的相互作用关系建立功能模型：用规范化的功能描述，揭示了整个技术系统所有组件之间的相互作用关系

步骤1——建立组件模型组件分析：把每一个物体都看成是一个技术系统，都包含有子系统和高一级的超系统。

组件模型的模板技术系统功能：超系统级别技术系统级别子系统级别子子系统级别人外部环境

组件模型举例

组件模型的作用和构建模型的原则揭示了技术系统组成和各系统组件的层次回答了技术系统是由哪些组件组成的包括系统作用对象、技术系统组件、子系统组件，以及和系统组件发生相互作用的超系统组件建议将技术系统至少分为两个组件级别(系统级别和子系统级别).在特定的条件下对技术系统进行分析

实例:装有可口可乐的瓶子

实例:锤子

步骤2——建立结构模型结构模型基于组件模型，揭示了组件模型中各组件之间的相互作用关系结构模型的建立模板包括结构表格和结构矩阵表格：详细描述这对组件之间的相互作用关系矩阵：检查每对组件之间的关系

结构模型模板

结构模型模板

结构模型举例

步骤3——建立功能模型功能分析：从完成功能的角度分析系统.功能模型基于结构模型采用规范化的功能描述方式表述组件对之间的相互作用关系将各组件间的所有功能关系全部展示，形成系统功能模型图

功能陈述结构

功能陈述原则1.针对特定条件下的具体物体进行功能陈述.2.只有在作用中才能体现功能，所以在功能描述中必须有动词部分反映该功能，不能采用“不”体现作用的动词.3.功能存在的条件是对物体的参数有所改变.4.功能陈述包括作用、动词（无确定形式的动词，能表明功能载体要做什么）、功能对象（是物体，不能是参数）5.陈述功能时必须有补充部分，指明功能的作用区域、作用时间、作用方