TRIZ理論體系中有五種克服思維慣性的方法，最終理想解作為其中一種，在解決技術(shù)問題的過程中發(fā)揮重要作用，其思維過程是TRIZ理論中一種非常重要的思想。本文旨在闡述最終理想解的定義、層次和應(yīng)用注意事項(xiàng)等，為應(yīng)用最終理想解理清思路，抓住重點(diǎn)，使工程師能夠應(yīng)用該方法快速有效的解決技術(shù)問題。

一、最終理想解概述

產(chǎn)品或技術(shù)按照市場需求、行業(yè)發(fā)展、超系統(tǒng)變化等，隨著時(shí)間的變化無時(shí)無刻都處于進(jìn)化之中，進(jìn)化的過程就是產(chǎn)品由低級向高級演化的過程。如果將所有產(chǎn)品或技術(shù)作為一個(gè)整體，從歷史曲線和進(jìn)化方向來說，任何產(chǎn)品或技術(shù)的低成本、高功能、高可靠性、無污染等是研發(fā)者的追求的理想狀態(tài)，產(chǎn)品或技術(shù)處于理想狀態(tài)的解決方案可稱之為最終理想解。創(chuàng)新過程從本質(zhì)上說是一種追求理想化的過程。TRIZ理論中引入了“理想化”、“理想度”和“最終理想解”等概念，目的是進(jìn)一步克服思維慣性，開拓研發(fā)人員的思維，拓展解決問題可用的資源。應(yīng)用TRIZ理論解決問題之始，要求使用者先拋開各種客觀限制條件，針對問題情境，設(shè)立各種理想模型，可以是理想系統(tǒng)、理想過程、理想資源、理想方法、理想機(jī)器、理想物質(zhì)。通過定義問題的最終理想解，以明確理想解所在的方向和位置，保證在問題解決過程中沿著此目標(biāo)前進(jìn)并獲得最終理想解，從而避免了傳統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和解決問題時(shí)缺乏目標(biāo)的弊端，提升解決問題的效率。TRIZ理論創(chuàng)始人阿奇舒勒對最終理想解做出了這樣的比喻：“可以把最終理想解比做繩子，登山運(yùn)動(dòng)員只有抓住它才能沿著陡峭的山坡向上爬，繩子自身不會向上拉他，但是可以為其提供支撐，不讓他滑下去，只要松開，肯定會掉下去。”可以說最終理想解是TRIZ理論解決問題的“導(dǎo)航儀”，是眾多TRIZ工具的“燈塔”。在TRIZ理論中，最終理想解是指系統(tǒng)在最小程度改變的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)最大程度的自服務(wù)（自我實(shí)現(xiàn)、自我傳遞、自我控制等）。

二、最終理想解的特點(diǎn)和作用

1.最終理想解的特點(diǎn)

根據(jù)阿奇舒勒的描述，最終理想解應(yīng)當(dāng)具備以下四個(gè)特點(diǎn)，在確定最終理想解之后，可用四個(gè)特點(diǎn)檢查其有無不符合之處，并進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，以確認(rèn)達(dá)到或接近最終理想解為止[1]。一是最終理想解保持了原有系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。在解決問題的過程中不能因?yàn)榻鉀Q現(xiàn)有問題而使原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)得到抹殺，原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)通常是指低成本、能夠完成主要功能、低消耗、高度兼容等。二是消除了原系統(tǒng)的不足。在解決問題的過程中能夠有效避免原系統(tǒng)存在的問題、不足和缺點(diǎn)，沒有消除系統(tǒng)不足的不能稱之為最終理想解。三是沒有使系統(tǒng)變得更復(fù)雜。面對技術(shù)問題時(shí)，可能有成千上百的方案可以解決技術(shù)問題，如果使得原有的系統(tǒng)更加復(fù)雜可能帶來更多的次生問題，如成本的上升、子系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)難度的增加、系統(tǒng)可靠性的降低等，那么不能稱之為最終理想解。而TRIZ理論的重要思想是應(yīng)用最少的資源、最低的成本解決問題。四是沒有引入新的缺陷。解決問題的方法如果引入了新的缺陷，需要再進(jìn)一步解決新的缺陷，得不償失。因此如果解決方案能夠滿足上述特點(diǎn)，可稱之為最終理想解。

2.最終理想解的作用

在具體的應(yīng)用過程中最終理想解能夠發(fā)揮以下作用。一是明確解決問題的方向。最終理想解的提出為解決問題確定了系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)達(dá)到的目標(biāo)，然后通過TRIZ中的其他工具來實(shí)現(xiàn)最終理想解。二是能夠克服思維慣性，幫助使用者跳出已有的技術(shù)系統(tǒng)，在更高的系統(tǒng)層級上思考解決問題的方案。三是能夠提高解決問題的效率，最終理想解形成的解決方案可能距離所需結(jié)果更近一些。四是在解題伊始就激化矛盾，打破框架、突破邊界、解放思想，尋求更睿智的解。

三、最終理想解與相關(guān)概念的區(qū)別

在TRIZ理論中，同時(shí)引入了“理想化”、“理想度”、“最終理想解”等概念，工程師在使用過程中容易混淆。理想化是描述系統(tǒng)處于理想中的一種狀態(tài)，可以是理想系統(tǒng)、理想過程、理想資源、理想方法、理想機(jī)器、理想物質(zhì)。理想系統(tǒng)就是沒有實(shí)體、沒有物質(zhì)，也不消耗能源，但能實(shí)現(xiàn)所有需要的功能。理想過程就是只有過程的結(jié)果，而無過程本身，突然就獲得了結(jié)果。理想資源就是存在無窮無盡的資源，供隨意使用，而且不必付費(fèi)。理想方法就是不消耗能量及時(shí)間，但通過自身調(diào)節(jié)，能夠獲得所需的功能。理想機(jī)器就是沒有質(zhì)量、體積，但能完成所需要的工作。理想物質(zhì)就是沒有物質(zhì)，功能得以實(shí)現(xiàn)[1]。

而理想度是衡量理想化水平的標(biāo)尺。一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)功能的同時(shí)，必然有兩個(gè)方面的作用，即有用功能與有害功能，理想度通常是指有用功能與有害功能和成本之和的比值。理想度=（總功能）/（總成本），V=（∑?F）/（∑?C）。分子為有用功能之和，分母為有害功能之和[2]。在實(shí)際使用中，有害功能之和分解為成本之和與危害之和。通常在使用過程中不直接計(jì)算理想度水平，而是比較當(dāng)前系統(tǒng)和未來系統(tǒng)或其他系統(tǒng)。技術(shù)系統(tǒng)改進(jìn)的一般方向提升理想度的比值，努力提升其理想度水平[3]。

最終理想解是一種解決技術(shù)系統(tǒng)問題的具體方法或者是技術(shù)系統(tǒng)最理想化的運(yùn)行狀態(tài)。因此，最理想化的技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該是：沒有實(shí)體和能源消耗，但能夠完成技術(shù)系統(tǒng)的功能，也就是不存在物理實(shí)體，也不消耗任何的資源，但是卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有必要的功能，即物理實(shí)體趨于零，功能無窮大，簡單說，就是“功能俱全，結(jié)構(gòu)消失”[1]。最終理想解是理想化水平最高、理想度無窮大的一種技術(shù)狀態(tài)。

因此理想化是技術(shù)系統(tǒng)所處的一種狀態(tài)，理想度是衡量理想化的一個(gè)標(biāo)志和比值，最終理想解是在理想化狀態(tài)下解決問題的方案。

四、最終理想解的確定

定義最終理想解通常有六步法和引入X元素兩種方式來確定。

1.應(yīng)用六步法定義最終理想解

（1）設(shè)計(jì)的最終目的是什么？

（2）最終理想解是什么？

（3）達(dá)到理想解的障礙是什么？

（4）出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么？

（5）不出現(xiàn)這種障礙的條件是什么？

（6）創(chuàng)造這些條件存在的可用資源是什么？

2.引入X元素定義最終理想解

假設(shè)存在X-元素，它能夠很好地幫助解決問題，也就是X-元素能夠徹底消除矛盾，同時(shí)不影響有用功能的實(shí)現(xiàn)，也不會產(chǎn)生有害因素或使系統(tǒng)變的更加復(fù)雜。X-元素不一定代表系統(tǒng)或超系統(tǒng)的某個(gè)實(shí)質(zhì)性組成部分，但可以是一些改變、修改，或系統(tǒng)的變異，或是完全未知的東西，如系統(tǒng)元素或環(huán)境的溫度變化或相變。引入X-元素確定最終理想解通常在ARIZ算法中得以應(yīng)用，本文對此不做討論。

五、最終理想解的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

在實(shí)驗(yàn)室里，實(shí)驗(yàn)者在研究熱酸對多種金屬的腐蝕作用，他們將大約20個(gè)各種金屬的實(shí)驗(yàn)塊擺放在容器底部，然后潑上酸液，關(guān)上容器的門并開始加熱。實(shí)驗(yàn)持續(xù)約2周后，打開容器，取出實(shí)驗(yàn)塊在顯微鏡下觀察表面的腐蝕程度[1]。由于試驗(yàn)時(shí)間較長，強(qiáng)酸對容器的腐蝕較大，容器損壞率非常高，需要經(jīng)常更換，為了使容器不易被腐蝕就必須采取惰性較強(qiáng)的材料，如鉑金、黃金等貴金屬，但這造成試驗(yàn)成本的上升。應(yīng)用最終理想解解決該問題步驟如下：

（1）設(shè)計(jì)的最終目的是什么？

在準(zhǔn)確測試合金抗腐蝕能力的同時(shí)，不用經(jīng)常更換盛放酸液的容器。

（2）最終理想解是什么？

合金能夠自己測試抗酸腐蝕性能。

（3）達(dá)到最終理想解的障礙是什么？

合金對容器腐蝕，同時(shí)不能自己測試抗酸腐蝕性能。

（4）出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么？

需要經(jīng)常更換測試容器，或者選擇貴金屬作為測試容器。

（5）不出現(xiàn)這種障礙的條件是什么？

有一種廉價(jià)的耐腐蝕物體代替現(xiàn)有容器起到盛放酸液的功能。

（6）創(chuàng)造這些條件時(shí)可用的已有資源是什么？

合金本身就是可用資源，可以把合金做成容器，測試酸液對容器的腐蝕。

最終解決方法是將合金做成盛放強(qiáng)酸的容器，在實(shí)現(xiàn)測試抗腐蝕能力的同時(shí)，減少了成本。

圖1 應(yīng)用最終理想解的思維過程圖

在應(yīng)用最終理想解的過程中需要注意幾個(gè)問題。一是對最終理想解的描述。阿奇舒勒在多本著作中提出，最終理想解的描述必須加入“自己”、“自身”等詞語，也就是說需要達(dá)到的目的、目標(biāo)、功能等在不需要外力、不借助超系統(tǒng)資源的情況下完成，是一種最大程度的自服務(wù)（自我實(shí)現(xiàn)、自我傳遞、自我控制等）。此種描述方法有利于工程師打破思維慣性，準(zhǔn)確定義最終理想解，使解決問題沿著正確的方向進(jìn)行。二是最終理想解并非是“最終的”，根據(jù)實(shí)際問題和資源的限制，最終理想解有最理想、理想、次理想等多個(gè)層次，當(dāng)面對不同的問題時(shí)，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。如在本例中，對于合金抗腐蝕能力的測試問題，最理想的狀態(tài)是沒有測量的過程，就能夠知道抗腐蝕能力；理想狀態(tài)是在不采用貴金屬、不經(jīng)常更換容器的前提下準(zhǔn)確測量出合金的抗腐蝕能力；次理想是不經(jīng)常更換容器的條件下準(zhǔn)確測試出合金抗腐蝕能力。在不同的理想狀態(tài)下所采取的策略有所不同。三是在應(yīng)用最終理想解的過程中是一個(gè)雙向思維的過程（如圖1），從問題到最終理想解，從最終理想解到問題，對于最理想的最終理想解可能達(dá)不到，但是這是目標(biāo)，通過達(dá)到次理想的最終理想解、理想的最終理想解的方式最終達(dá)到最理想的最終理想解。

責(zé)編/劉紅偉

參考文獻(xiàn)：

[1]曹福全. 創(chuàng)新思維與方法概論[M]. 哈爾濱：黑龍江高等教育出版社.2009.

[2]韓博.TRIZ理論中技術(shù)系統(tǒng)完備性法則應(yīng)用研究[J]. 技術(shù)與市場.2014（4）.34-35

[3]韓博.TRIZ理論中若干概念的辨析[J].科技創(chuàng)新與品牌.2014（9）.90-92

基金項(xiàng)目：國家創(chuàng)新方法工作專項(xiàng)（2013IM021600）

作者簡介：韓博，男，寧夏同心人，碩士，助理研究員，國際TRIZ協(xié)會三級，主要研究方向：科技政策與管理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)和創(chuàng)新方法。