ariz

ARIZ（Algorithm for Inventive-Problem Solving）——發明問題解決演演算法，是TRIZ理論中的一個主要分析問題、解決問題的方法，其目標是為了解決問題的物理矛盾。

該演演算法主要針對問題情境複雜、矛盾及其相關部件不明確的技術系統。它是一個對初始問題進行一系列變形及再定義等非計算性的邏輯過程，實現對問題的逐步深入分析和轉化，最終解決問題。該演演算法尤其強調問題矛盾與理想解的標準化，一方面技術系統向理想解的方向進化，另一方面如果一個技術問題存在矛盾需要克服，該問題就變成一個創新問題。

ARIZ是發明問題解決的完整演演算法，該演演算法採用一套邏輯過程逐步將初始問題程式化。該演演算法特彆強調衝突與理想解的程式化，一方面技術系統向著理想解的方向進化，另一方面如果一個技術問題存在衝突需要克服，該問題就變成了一個創新問題。

ARIZ中，衝突的消除有強大的效應知識庫的支持。效應知識庫包含物理的、化學的、幾何的等效應。作為一種規則，經過分析與效應的應用后問題仍無解，則認為初始問題定義有誤，需對問題進行更一般化的定義。

應用ARIZ取得成功的關鍵在於沒有理解問題的本質前，要不斷地對問題進行細化，一直到確定了物理衝突。該過程及物理衝突的求解已有軟體支持。

TRIZ認為，一個創新問題解決的困難程度取決於對該問題的描述和問題的標準化程度，描述得越清楚，問題的標準化程度越高，問題就越容易解決。ARIZ中，創新問題求解的過程是對問題不斷地描述，不斷地標準化的過程。在這一過程中，初始問題最根本的矛盾被清晰地顯現出來。如果方案庫里已有的數據能夠用於該問題則是有標準解；如果已有的數據不能解決該問題則無標準解，需等待科學技術的進一步發展。該過程是通過ARIZ演演算法實現的。

ARIZ演演算法主要包含六個模塊：

第一個模塊：情境分析，構建問題模型；

第二個模塊：基於物場分析法的問題模型分析；

第三個模塊：定義最終理想解與物理矛盾；

第四個模塊：物理矛盾解決；

第五個模塊：如果矛盾不能解決，調整或者重新構建初始問題模型；

第六個模塊：解決方案分析與評價。

首先是將系統中存在的問題最小化，原則是在系統能夠實現其必要機能的前提下，儘可能不改變或少改變系統；其次是定義系統的技術矛盾，並為矛盾建立“問題模型”；然後分析該問題模型，定義問題所包含的時間和空間，利用物-場分析法分析系統中所包含的資源；接下來，定義系統的最終理想解。通常為了獲取系統的理想解，需要從宏觀和微觀級上分別定義系統中所包含的物理矛盾，即系統本身可能產生對立的兩個物理特性，例如：冷——熱、導電——絕緣、透明——不透明等。

因此，下一步需要定義系統內的物理矛盾並消除矛盾。矛盾的消除需要最大限度地利用系統內的資源並藉助物理學、化學、幾何學等工程學原理。作為一種規則，經過分析原理的應用后如問題仍無解，則認為初始問題定義有誤，需調整初始問題模型，或者對問題進行重新定義。

應用ARIZ取得成功的關鍵在於在理解問題的本質前，要不斷地對問題進行細化，直至確定了問題所包含的物理矛盾。

下面是用ARIZ演演算法解決一個有關摩擦焊接問題的實例。

問題：摩擦焊接是連接兩塊金屬的最簡單的方法。將一塊金屬固定並將另一塊對著它旋轉。只要兩塊金屬之間還有空隙就什麼也不會發生。但當兩塊金屬接觸時接觸部分就會產生很高的熱量，金屬開始熔化，再加以一定的壓力兩塊金屬就能夠焊在一起。一家工廠要用每節10米的鑄鐵管建成一條通道，這些鑄鐵管要通過摩擦焊接的方法連接起來。但要想使這麼大的鐵管旋轉起來需要建造非常大的機器，並要經過幾個車間。

解決該問題的過程如下：

a）最小問題：對已有設備不做大的改變而實現鑄鐵管的摩擦焊接；

b）系統矛盾：管子要旋轉以便焊接，管子又不應該旋轉以免使用大型設備；

c）問題模型：改變現有系統中的某個構成要素，在保證不旋轉待焊接管子的前提下實現摩擦焊接；

d）對立領域和資源分析：對立領域為管子的旋轉，而容易改變的要素是兩根管子的接觸部分；

e）理想解：只旋轉管子的接觸部分；

f）物理矛盾：管子的整體性限制了只旋轉管子的接觸部分；

g）物理矛盾的去除及問題的解決對策：用一個短的管子插在兩個長管之間，旋轉短的管子，同時將管子壓在一起直到焊好為止。

ARIZ演演算法具有優秀的易操作性、系統性、實用性以及易流程化等特性，尤其對於那些問題情境複雜，矛盾不明顯的非標準發明問題，它顯得更加有效和可行。在經歷了不斷完善和發展的過程后，目前ARIZ已成為發明問題解決理論TRIZ的重要支撐和高級工具。