萃智理論 (TRIZ) 的適用性和應用效果分析

中圖分類號：F273.1 文獻標識碼：A DOl：10.19881/j.cnki.1006-3676.2025.04.04

黨的二十屆三中全會審議通過的《中共中央關于進一步全面深化改革 推進中國式現代化的決定》提出，“強化企業科技創新主體地位，建立培育壯大科技領軍企業機制，加強企業主導的產學研深度融合”。企業作為經濟活動中最活躍的創新力量，在國家創新體系中發揮著重要作用。如何提高企業的創新能力一直是各方研究專家關注的重要問題。萃智理論（TheoryofInventiveProblem Solving，TRIZ），意為發明問題解決理論，作為一項在世界范圍內被廣泛應用的創新方法，能夠促進企業產品與技術過程創新，特別是在幫助企業解決一些“長期”難以解決的技術難題方面表現出色[1]。

然而，隨著科技和產業變革的持續推進，新興產業不斷涌現，傳統產業面臨轉型升級等挑戰。相關企業迫切需要通過技術革命，提升現有的生產工具水平和優化工藝流程等，從而不斷提升競爭力。萃智理論的核心理論于1946 年由科學家根里奇·阿奇舒勒（G.S.Altshuller）提出。該理論自提出至今已歷時近80年，當下，其是否還適用于新產業的發展需求？不同性質的企業在應用萃智理論方面是否存在差異？萃智理論工具在具體實踐中的應用效果如何？這些都是該理論應用于當前新產業的發展需要重點研究的問題。基于這些問題，本文對2022年到2024年地區企業應用萃智理論的370份有效案例進行了分析，總結了案例中的諸多經驗，為企業運用萃智理論開展技術創新實踐提供一定參考。

一、相關研究

（一）萃智理論適用行業研究

萃智理論（TRIZ）是通過對大量專利進行分析，提煉出問題解決的模式和原則的一套解決復雜技術問題的系統方法。TRIZ是在分析研究世界上大量高水平專利的基礎上提出的，它的核心是回答發明問題解決的過程、支持工具等難題，能夠幫助使用者打破思維定式，提高發現問題、解決跨領域問題以及創新的能力[。已有研究對萃智理論適用行業情況持有兩種觀點。一種觀點認為萃智理論可以應用于所有行業，不存在行業適用性問題，代表學者有 Moehrle[2]、Checherin[3]等。另一種觀點認為萃智理論只能解決特定行業的技術難題，例如，Spreafico[4]等認為萃智理論僅適用于能源、通用機械、家用電器、電器等行業；Cavallucci[5認為萃智理論在通信、汽車、電器裝備、電工工業比較適用，而在生物醫藥、培訓、商業、紡織業和化學等行業較少適用。

（二）萃智理論解決問題類型研究

Ilevbare等[認為萃智理論主要用于解決技術問題，而在管理問題解決方面較少應用。陜西師范大學張治河等將萃智理論能夠解決的技術創新問題，分為通常解、系統變化、跨行業解、跨學科解、科學發現五個級別，并認為跨學科、跨行業這兩類技術問題是重點應用該理論的兩類問題[1]。

（三）萃智理論工具應用研究

萃智理論提供多種工具以解決技術問題，具體包括技術矛盾、物理矛盾、發明原理、物場模型、小人法、九屏幕法、科學效用庫、資源分析、因果鏈分析、裁剪等。Ilevbare等[認為使用最多的萃智理論工具是發明原理、最終理想解，用得較少的是小人法和發明問題解決算法（ARIZ）。Moehrle[2]、Spreafico[4]和Cavallucci[5]均認為技術矛盾和物理矛盾是企業用得最多的工具，用得較少的工具有小人法、九屏幕、科學效應庫和資源分析等。

（四）萃智理論應用效果研究

Spreafico等[認為萃智理論有助于企業研發新產品、提高企業產品質量，且該理論可以提高企業知識產權申請數量。Hernandez[8認為萃智理論能夠幫助企業提出多種技術問題解決方案。但是，部分學者也提出萃智理論的應用可能存在個人依賴性問題，不同人使用的效果可能存在較大差異。

（五）研究述評

國內外學者已經對萃智理論的適用行業、解決問題工具、工具適用頻次、應用效果等方面進行了頗有成效的研究，但目前還存在幾點不足：第一，現有研究的統計樣本多來源于國外，關于萃智理論在國內企業應用的情況分析得較少，僅有浙江大學的姚威等學者對萃智理論在浙江省企業中的應用情況進行過綜合分析[9；第二，對萃智理論應用效果的評價維度相對單一，現有的分析多針對某一區域、行業進行，缺乏更加綜合的視角。

基于此，本研究將對萃智理論在地區企業中的應用情況進行綜合分析。作為首都，正在大力打造國際科技創新中心，聚集了大量的科技企業。其中有大量的企業長期系統使用萃智理論進行創新和解決技術問題，這為研究萃智理論的適用性和有效性提供了有效樣本。

二、樣本設計

（一）樣本選擇

中國科學技術協會與科學技術部等單位組織的中國創新方法大賽，每一屆都會集中展示萃智理論在企業推廣應用的成果[1]，其中有不少是來自的企業。本研究樣本全部來源于2022年到2024年地區參加中國創新方法大賽的企業樣本，所有樣本數據以在線形式填報，并通過了主辦單位設置的形式審查，其來源和收集過程具有真實性、權威性和可靠性。本研究共收集了564份樣本案例，其中有效案例370份。

（二）研究內容

研究內容主要包括四個方面：一是萃智理論適用性分析，包括該理論應用的行業領域和企業類型；二是萃智理論各類工具使用頻次以及在市重點產業領域中使用的情況；三是對萃智理論產生的綜合效益分析，主要包括在經濟、知識產權和社會影響等方面的效益；四是介紹萃智理論對人才培養的情況，對該理論的應用工程師年齡進行分析。

（三）統計分析

本研究的樣本統計均由對萃智理論有使用經驗或從事創新方法應用推廣的專業人員進行統計并復核。本研究在適用行業領域和企業類型方面，根據對每個案例所在企業的所屬行業和企業類型進行分別統計。其中，使用萃智理論占比不足 1% 的22個行業合并歸類為“其他”；在統計工具使用頻次方面，相關案例中每應用1項萃智理論工具，便記為1次，使用占比不足 1% 的12個工具合并歸類為“其他”；在綜合效益統計方面，根據每個案例所產生的效益種類進行分別統計；此外，對于知識效益（取得知識產權情況）的不同情況，本研究又進行了細分統計。

三、結果分析

（一）萃智理論適用性分析

1.應用行業領域分析

本研究依據2017年版的《國民經濟行業分類（GB/T4754—2017）》確定的行業門類，將地區萃智理論應用企業涉及的行業領域進行統計，如表1所示。數據顯示，萃智理論應用前三位的行業分別為：黑色金屬冶煉和壓延加工業，占比 8.1% ，居首位；電力、熱力生產和供應業，占比 7.8% ，居第二位；鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業，與研究和試驗發展并列第三，占比均為 6.4%。

本研究統計在萃智理論應用前十位的行業中，除傳統制造業外，能源環境、農業、醫藥衛生等非制造業領域占比均在 3% 以上。此外，萃智理論在專業技術服務業、軟件和信息技術等新興行業也有應用，分別占比 3.5% 和2.9%_c ，總體來說，即便存在行業歸類名稱不完全一致的情況，在地區的案例統計中，萃智理論應用的行業領域多達45個，比已有文獻中所總結的應用領域更多。

2.應用企業類型分析

萃智理論的創新方法在各種類型企業中均有應用，詳情見表2。從企業性質來看， 71% 為在京央企或市屬國企， 24% 為民營企業。可見，地區萃智理論在央企、國企中的應用比在民營企業中更普遍。從企業資質來看，萃智理論在擁有高新技術企業、專精特新企業稱號的企業中的應用比例更高。

（二）萃智理論工具使用效果分析

1.工具使用頻次

萃智理論包括分析問題工具和解決問題工具，這些工具直接應用于企業項目中，促進企業分析解決技術問題和技術創新問題。經過對370份企業項目案例進行統計發現，企業在使用萃智理論分析和解決問題時，應用萃智理論工具有22種，由于一個企業項目不會只使用一種工具，對每個項目使用不同工具的頻次進行統計，累計使用工具頻次共1971次，這其中因果鏈分析、功能分析、技術矛盾是使用頻次最多的3個工具。如表3所示，因果鏈分析總使用頻次277次，平均使用頻次0.749，使用次數占比為 14.05% ；功能分析總使用頻次251次，平均使用頻次0.673，使用次數為 12.73% 技術矛盾總使用頻次219次，平均使用頻次0.592，使用次數占比為 11.11% ，前三位工具使用的總占比為37.89% 。

2.市重點產業領域使用萃智理論工具情況

對智能制造、軟件和信息服務、醫藥健康等市重點產業領域中使用萃智理論工具情況進行統計，發現在智能制造行業中，因果鏈分析法最為常用，使用頻次占比 12.9% ；在軟件和信息服務行業中，功能分析法應用最多，使用頻次占比 18.6% ；在醫藥健康行業中，物一場模型法使用頻次排第一位，使用頻次占比 21% （見表4）。這體現了萃智理論工具也適用于市重點產業相關問題的解決，且不同行業的問題適用工具不同。

（三）使用萃智理論產生的綜合效益情況

參考姚威[]、陳勁[12]等人對于效益的分析，并結合萃智理論為企業帶來的實際應用效益情況，本研究將應用效益類型分為經濟效益、知識效益和社會效益三個方面。其中，經濟效益又細分為降低成本（降低能耗）、增加經濟收益、優化性能（增加有用功能）、提高生產效率四個維度。如表5所示，對370個企業項目案例產生的效益情況進行分析，由于一個企業項目所產生的效益往往不止一種類型，所以需要對每個項目產生的不同效益進行統計。這其中，知識效益是企業應用萃智理論獲得的最多效益類型，具體體現為企業知識產權數量提升，案例中有269個企業項目均產生了知識效益，占比超過了 70％。

度分析，分析結果如表6所示。案例中，企業應用萃智理論取得或授權專利的知識產權類型數量最多，占比為 68.29% ，可見萃智理論的應用為企業的專利申請帶來了直接助力[13]。此外，該理論的應用也有利于企業發表論文、申請軟件著作權、制定或參與制定標準等，此三項在總知識效益中的占比分別為 18.43% ，11. 11% 、 1.63% 。

（四）萃智理論人才培養情況

對370份企業項目案例參與人員的年齡進行統計，每個案例主要參與人為3人，其中有10份案例未填寫人員年齡，三年累計參與人員總數為1080人。通過對每年參與人員年齡進行統計，如表7所示，企業應用萃智理論的工程技術人員年齡主要集中在 20～30 歲和 30～40 歲兩個年齡段，這兩個年齡段分別占比為 29.5%～38.46% 和 42.42%～49% A20～30 歲和 30～40 歲年齡段的人員之和超過總人數的 2/3 。當前我國對工程技術人才的體系化培養工作尚處于探索階段，這些企業中的工程技術人員還處于職業生涯早期階段，通過對他們的持續培養有助于分析“我國工程師人才開發還存在較大不足和差距”[14]等相關問題。

四、結論與建議

（一）研究分析

1.萃智理論的適用性

在地區萃智理論被應用于多個行業，如航空航天、建筑類設計、施工技術和城市規劃、醫藥衛生、科技研發等，比其他研究報告涵蓋的適用行業范圍更加廣泛。近年來，該理論還逐步應用于科技推廣和應用服務領域等科技服務業。此外，萃智理論的應用范圍也從在京央企、市屬國企，向專精特新等民營科技企業拓展。前者多屬于制造、能源等傳統行業，后者則多屬于新一代信息技術、生物醫藥、科技服務業等新興產業領域。這一現象可能與地區產業類型豐富、新興產業蓬勃發展有關。

2.萃智理論工具的使用效果

地區案例使用的萃智理論工具種類豐富，達到了22種，比浙江地區使用的工具種類要多一倍[8]，且各種工具的使用頻次差異較大。其中因果鏈分析、功能分析、技術矛盾是使用最多的3個工具。此外，從智能制造、軟件和信息服務以及醫藥健康三個市重點產業領域來看，因果鏈分析在這三個產業領域的工具使用頻次上，都能進入前三位，但這與其他學者的研究結論存在差異。Moehrle[4]、Cavallucci[5]、Spreafico[3]及姚威[等一致認為，排除地域、產業方向、推廣者偏好等因素影響，技術矛盾是使用較多且比較常用的工具，這可能與技術矛盾是實踐中最早被推廣使用的工具有關。

3.萃智理論產生的綜合效益

分析地區案例的統計情況發現，通過使用萃智理論可以使企業提高生產效率、降低成本、優化性能，從而增加經濟收益，還可以獲得知識收益，如形成知識產權等，甚至還可以形成一定的社會效益。其中，多達46.21% 的案例顯示，應用萃智理論顯著降低了成本或者能耗，35.4%的案例提高了經濟收益， 68.29% 的案例通過取得或授權專利，獲得了知識收益。可以說，萃智理論工具讓有關企業取得了更多元化的效益。

4.萃智理論對工程技術人才隊伍的培養

從人員年齡范圍來看， 20～30 歲和 30～40 歲兩個年齡段的工程技術人員多使用該理論，雖然50～60 歲、 60～70 歲的工程技術人員中也有人使用該理論，但人數相對較少。調查也發現，很多企業越來越重視培養懂技術、善創新的技術人才，培訓企業工程師使用萃智理論也是眾多企業常用策略之一[]。中青年工程技術人員處于職業早期，是企業培養的中堅力量，這一年齡段人群對新知識的學習與應用需求也更為迫切，這可能是萃智理論在中青年工程技術人員中接受度更高的原因。

（二）研究結論

根據上述分析，本文研究結論如下：

首先，萃智理論廣泛適用于地區的45個行業領域，除傳統產業外，近幾年新興產業也有不同程度地應用。而且高新技術企業、專精特新企業也在使用該理論解決生產中的問題，這表明該理論能夠有效適應全新的產業鏈條，并能根據不同地區行業情況進行拓展。

其次，萃智理論工具種類豐富，能夠針對不同行業的問題精準施案。地區的案例顯示，企業使用的萃智理論工具種類多達22種，且在智能制造、軟件和信息化服務、醫藥健康等有關重點產業領域，都使用過多種類型的萃智理論工具。使用者可根據具體問題的特點，靈活選擇合適的工具進行組合使用。

最后，萃智理論有助于企業取得綜合效益和培養工程師隊伍。對于希望在快速變化的市場環境中保持競爭優勢的企業來說，積極引入和應用萃智理論是一種科學的選擇。通過運用該理論，企業不僅可以降低成本、節能降耗、提升經濟效益，還能夠以較少的投入，培養員工的創新意識和能力，培養出一批掌握創新方法的工程技術人員隊伍，為企業形成和申請專利提供助力。

（三）意見建議

針對萃智理論在當前實踐應用中存在的問題，本研究提出以下幾點建議：

1.加強萃智理論在戰略性新興產業等跨行業領域中的探索使用

鑒于該理論適用行業廣泛，且在相關重點產業已有應用實踐，因此可以針對等特定地區的戰略性新興產業和未來產業，深入開展萃智理論應用研究和統計分析，以制定有針對性的推廣策略和措施，提高萃智理論在這些關鍵領域的應用比例。此外，當前跨學科交流和跨界合作也是產業發展的趨勢，應進一步探索萃智理論在不同行業之間的協同效應和互補優勢。

2.萃智理論應與時俱進，進一步優化和完善

萃智理論作為一種科學系統的方法論，其工具和方法需要不斷適應新的技術水平和市場環境，以保持理論的先進性和活力。應持續關注技術創新和市場動態，了解新技術和新方法的發展趨勢，通過投入研發資源，不斷對萃智理論工具進行持續優化和升級，提高其適用性和效率，同時鼓勵用戶積極反饋，根據用戶需求不斷完善理論體系。

3.從產學研用一體化角度培養工程技術人才

2008年，科技部、發改委、教育部和中國科協四部門聯合印發《關于加強創新方法工作的若干意見》，創新方法專項工作正式啟動，以生產主體、創新主體和人才培育機構為主要受眾群體[15]。在此理論指引下，通過加強產學研用合作，可以促進萃智理論在個人職業生涯的不同階段發揮作用。在大學課程中引入萃智理論的相關課程，可以培養大學生的創新意識和能力。鼓勵大學與企業共同開展萃智理論的研究和應用項目，可以進一步強化大學與企業的合作。倡導企業設立創新工作室或創新團隊，不僅可以為員工提供學習和應用萃智理論的實踐機會，還可以提高企業使用該理論的成效。

4.進一步完善對萃智理論在實踐應用中的研究

本研究關于萃智理論的應用情況主要聚焦于地區，對于萃智理論在不同國家和地區應用的差異分析不足，且相對缺少戰略性新興產業、未來產業應用萃智理論效果的數據統計，因此，未來需要進一步完善對萃智理論的應用研究。建議加強對不同國家和地區之間在萃智理論應用的文獻資料和信息搜集整理，開展區域的、系統的比較研究，更全面地評估萃智理論在全球范圍內的應用效果和影響力；拓展萃智理論在戰略性新興產業和未來產業的應用范圍，注意跟蹤統計，深入分析，更準確地評估該理論在相關產業中的作用，更好地服務國際科技創新中心建設和首都經濟社會高質量發展。

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An Analysis of the Applicability and Effectiveness in Applying TRIZ-Taking Beijing as an Example

HuaiMalong1 Wang Tai1 Huang Yan2

（1.Beijing Science and Technology Association Innovation Service Center，Beijing，100122； 2. Bei jing Union University，Management College，Bei jing，）

Abstract： [Research purpose] As an innovative method widely used worldwide， whether TRIZ （theory of inventive problem solving） is still applicable to the current new industrial development needs hasalways been a research focus.Therefore，itis necessary to conduct in-depth research on the applicability and application effects of the TRIZ method. [Research method] Based on 370 cases of TRIZ method applied by enterprises in Beijing from 2022 to 2024， this article uses data statistical methods to comprehensively analyze the applicability and application effects of TRIZ. [Research conclusion] The research results show that，firstly， TRIZ has been applied in 45 industry sectors in Beijing，and its application is more common in state-owned enterprises;secondly，the 22 TRIZ tools have specific applications in different industries，indicating that different types of enterprises can use different TRIZ tools targeted at different types of problems. The manufacturing industry uses causal chain analysis tools more frequently，while the scientific research and technology service industry uses functional analysis tools more frequently. Thirdly， the application of TRIZ can help enterprises improve their knowledge efficiency，economic efficiency，and social efficiency， with the most significant effect on enhancing knowledge efficiency. Fourthly， the application of TRIZ also contributes to the training of enterprise engineers.

Keywords： theory of inventive problem solving （TRIZ）;applicability; effectiveness in applying TRIZ; technological innovation; corporate comprehensive benefits; engineer training