其效应的应用模型大致分为以下5种：





单一效应模型
串联效应模型
并联效应模型
环形效应模型
控制效应模型
GZU
MEE
单一效应模型:由一个效应直接实现
例如：杠杆效应可以改变力（F）的大小或方向。
F1
长度
F2
力F1
1
2
GZU
力F2
效应
MEE
串联效应模型:将多个效应按照顺序相继发生，前一个
效应的输出，作为后一个效应的输入。
科学效应。TRIZ的效应库的组织结构，便于发明者对效应
应用。
GZU
MEE
基于对世界专利库的大量专利的分析，TRIZ理论总结了大
量的物理、化学和几何效应，每一个效应都可能用来解决
某一类问题。为了帮助工程师们利用这些科学原理和效应
来解决工程技术问题，在阿奇舒勒的提议下，TRIZ研究者
共同开发了效应数据库，其目的就是为了将那些在工程技
温度、速度、加速度等）会发生改变，即参数在数值上的
变化就是技术过程得以实施的具体体现。因此，我们可以
用这些参数来描述技术系统的变化。
除了某些最简单的技术系统以外，绝大多数技术系统往往
都包含了多个效应。以实现技术系统的功能为最终目标，
将一系列依次发生的效应组合起来，就构成了效应链，如
图所示。
输入1
MEE
如果将手指压按钮的动作看成是一个技术过程，将气体
燃烧看成是另一个技术过程。那么，将这两个技术过程
连接起来的纽带就是压电效应。在这个技术系统中，压
电陶瓷的功能就是利用压电效应将机械能转换成电能。
GZU
MEE
例3：双金属片温度计
双金属片温度计是利用热膨胀效应制成的。通常，接入电路
上的温度控制开关是由双金属片制成，双金属片是将膨胀系
到额定压力就会产生电晕放电。
（6）最终解决方案：用电晕放电效应测量灯泡内部气体
的压力。
GZU
MEE
例2 在北方的冬季，输电线出现结冰现象。
（1）问题分析：北方冬季寒冷，输电线结冰带来严重后果，
必须及时清除电线上的冰雪。
（2）确定功能：电线除冰，可以提高温度，使冰融化。
GZU
MEE
（3）查找效应：能提高温度的效应：传导；对流；电磁感
果，如光电效应、热效应、化学效应、法拉第效应等。每
一个效应都可以用来解决某一类问题。
光电效应
法拉第效应
GZU
MEE
例1：有一种弹簧，其尺寸和组成材料都是无法改变的。如
何在不添加任何辅助结构（不向它添加任何补充弹簧等）的
条件下提高弹簧的刚性？
解决办法：使每圈弹簧磁化，让同极性挨着，这样在弹簧压
缩时就会产生附加的推力。这就是一个典型的利用物理效应
了技术创新中的30种功能及其对应的100个科学效应和现
象（限于篇幅，以电子稿形式提供），可以利用它来解决
技术创新中遇到的问题。
GZU
MEE
表9-2
功能代码
F1
科学效应和现象
实现的功能
测量温度
TRIZ推荐的科学效应和现象
热膨胀
热双金属片
泊尔帖效应
汤姆孙效应
热电现象
热电子发射
G94
G36
…
电磁感应
“纽带”到底应该是什么。此时，我们就可以到科学效应
库中，利用“纽带”所应该具备的功能来查找相应的科学
效应。
当我们对现有技术系统进行改造时，往往会希望将那些不
能满足要求的组件替换掉。此时，由于该组件的功能是明
确的，所以我们可以将该组件所承担的功能作为目标，到
科学效应库中查找相应的科学效应。
GZU
MEE
MEE
TRIZ理论培训
第七章 科学效应库方法
GZU
MEE
主要内容
7.1 效应的概述
7.2
7.3
7.4
科学效应及其作用
TRIZ理论中的科学效应
应用科学效应解决创新问题
GZU
MEE
7.1 效应的概述
效应（Effect）——是各领域的定律，它使物体或系统实
现某种功能的“能量” 和“作用力”，涵盖了多科学领
水
GZU
波义耳
效应
液流
MEE
环形效应模型:由多个效应共同实现，后一效应的输出
流的一部分或全部通过一定的方式返回到前一效应的输入端。
效应1
效应2
…
例如：热传导效应与热力学第一效应构成环形效应模式，将热
力学第一效应输出的水反馈到热传导效应的输入端实现行为。
水
热能
热传导
效应
蒸汽
水
热力学第一效应
GZU
动能
应和现象用于发明的可能性。
在较好的发明中，在两个“结合起来的”效应之间，起
联系作用的元素总是场，而不是物质。
在发明问题和解决它们所需的物理效应之间，存在着可
靠的媒介，这就是物-场分析。
GZU
MEE
在物场分析中，我们将两个对象之间的作用定义为“
场”，并用“场”这个概念来描述存在于这两个对象之间
的能量流。
应；热电介质；热电子；材料吸收辐射；物体的压缩等
（4）效应取舍：经过逐一分析，采用电磁感应效应，在
每隔一段距离电线安上一个铁磁体环，由电磁感应产生
电流而产生热，从而加热电线，溶解冰雪。
（5）最终解决方案：用电磁感应效应溶解电线上的冰雪。
由于铁磁体环常年为电线加热，需结合铁磁性材料的居
里点，低于0°时通电，高于0°时断电，以减少不必要
（2）确定功能：准确测量灯泡内部气体的压力。
GZU
MEE
（3）TRIZ推荐的可以测量压力的物理效应和现象：机械
振动、压电效应、驻极体、电晕放电、韦森堡效应等。
（4）效应取舍：经过对以上效应逐一分析，只有“电晕”
的出现依赖于气体成分和导体周围的气压，所以电晕放
电能够适合测量灯泡内部气体的压力。
（5）方案验证：如果灯泡灯口加上额定高电压，气体达
MEE
控制效应模型:由多个效应共同实现，其中一个或多个效应
的输出流由其他效应的输出流控制，
效应1
效应2
例如：弹性-塑性形变效应与形状记忆合金效应构成控制效应
模式，将弹性-塑性形变效应的输出流联结到形状记忆合金效
应的控制端实现行为。
力
长度
弹性-塑性形变效应
形变
形状记忆合金效应
温度
GZU
MEE
7.1.3 效应链的原则：
来解决技术问题的例子。
GZU
MEE
阿奇舒勒在其《创造是精确的科学》一书中写道：
不难发现，简单的综合方法（如分割、反转、组合等），
在宏观水平上占优势。在微观水平上占优势的那些方法，差
不多总是用到物理效应和现象。在微观水平上，方法都是物
理学和化学方面的。因此，为发明家们提供关于物理学方法
的系统资料就显得尤为重要，这可以大大提高他们将物理效
问题的关键。研究表明，通常工程技术人员掌握并应用的
效应是相当有限的。例如，爱迪生在他的1 023项专利中
就只用了23个效应。
GZU
MEE
7.3
TRIZ理论中的科学效应
TRIZ理论中，按照“从技术目标到实现方法”的方式来组
织效应库，发明者可根据TRIZ的分析工具决定需要实现的
“技术目标”，然后选择需要的“实现方法”，即相应的
、分散注意力等。
GZU
MEE
例4 剪玫瑰花的最佳时间是在其花苞期吗？为保持玫瑰从
剪下到出售前的时间最大化，玫瑰花在还是花苞的时候就
被剪了下来。这可以为我们提供繁盛的玫瑰花。但如何能
保证花苞变成花朵呢？
GZU
MEE
查找化学效应表：第22条“空间中物质的状态和性能控制”
（特别是使用光反应材料或显示器）与第23条“物质空间
如果从时间轴上对两个对象之间的作用进行分析，我
们也可以将存在于两个对象之间的这种作用看作是两个技
术过程之间的“纽带”。
例2：压电打火机的点火过程
压电打火机是利用压电陶瓷的压电效应制成的。只要用大拇
指压一下打火机上的按钮，将压力施加到压电陶瓷上，压电
陶瓷即产生高电压，形成火花放电，从而点燃可燃气体。
GZU
数差别比较大的两种金属焊接焊接一起，一端固定，一端自
由。当温度升高，膨胀系数大的金属片的伸长量大，致使整
个双金属片向膨胀系数小的金属片的一面弯曲。温度高，弯
曲程度越大，从而利用双金属片的弯曲程度指示温度。
刻度盘
指针
双金属片
固定的一端
GZU
MEE
随着技术过程的实施，技术系统的某些参数（例如，压力、
性能的改变（高浓度）”。
需要初步调查来搞清楚问题，我们需要一个显示器、一种
材料或一块地为在正确时间剪玫瑰提供可靠的帮助，类似
的能源浪费。
GZU
MEE
例3 街上的噪声,街上交通不间断的、单调的噪声使人疲
乏而且会打断工作，普通的百叶窗在一定程度上减少了噪
声，但单调的声音没有变化，这一单调的声音来自交通流
引起的声音振动频率的不间断波谱。
GZU
MEE
查阅物理效应表的第24条：创造给定的结构，稳定对象的
结构，选择机械与声音振动。
电介质
G24
G26
GZU
…
…
提高温度
一级相变
二级相变
…
F3
降低温度
G75
G76
G67
G80
G71
G72