0 引言
TRIZ是专门研究创新设计的理论,已建立一系列普适性工具、解决问题的模型及指明问题解决对策的探索方向。TRIZ理论是基于专利分析提出的用于解决发明创造问题的方法论,已经在工程技术领域取得丰硕成果。目前已逐步向其他领域渗透和扩展。它是指导人们创造性解决问题并提供科学的方法、法则。
项目管理是指把各种系统、方法和人员结合在一起, 在有限的资源约束下,运用系统的观点、方法和理论,对项目涉及的全部工作进行有效地管理。即从项目的投资决策开始到项目结束的全过程进行计划、组织、指挥、协调、控制和评价,以满足项目干系人的不同需求和期望—实现项目的目标。由于项目管理中有许多问题具有的非结构化的特点,使得这些问题无法用或者无法完全用定量的方法求解,本文试图通过对TRIZ理论在项目管理中应用的探讨,帮助项目管理工作者更好地利用TRIZ这个工具解决实际的项目管理问题。
1 TRIZ理论
1.1 TRIZ理论概念
TRIZ是俄文单词“解决创新性问题的理论”首字母的缩写,对应的英文为TIPS(theory of inventive problem solving)。该理论由前苏联著名发明家G.S.Altshuller及其同事通过研究,分析了世界近250万件高水平的发明专利,在研究了人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的各学科领域的原理和法则基础上建立的。是使人们对于一些可能从未遇到过的问题(创新性问题),可以从现有专利中总结出设计的基本原则、方法和模式,通过应用这些方法和原则进行解决,同时反过来它又可以扩展类似问题的知识库。即:总结前人经验,增添世人智慧,指引思考方向,实现理想境界。人们如果掌握了这些规律,就能大大加快创造发明的进程且得到高质量的创新产品。TRIZ理论正是这些规律的综合和创新问题解决方法体系。
1.2 TRIZ的核心思想
TRIZ的核心思想主要体现在以下三方面:
(1)无论是一个简单产品还是复杂的技术系统,其核心技术的发展都具有客观的进化规律和趋势。
(2)技术形态发展的思想状态是实现尽可能多的功能而消耗尽可能少资源。
(3)各种技术创新正是推动进化的直接动力来源。
1.3 TRIZ的精髓
日本大阪学院大学的中川彻(Toru Nakagawa)教授认为总结TRIZ的精髓对于教授和学习TRIZ具有莫大的帮助。他对TRIZ的总体结构进行了分析,认为是:TRIZ=方法论+知识库,且TRIZ包含以下三个方面:
(1)方法论(a):关于技术的新见解;
(2)方法论(b):问题解决的思考方式;
(3)知识库:实施方法论(a)的案例(知识)集合;
基于以上认识,他认为TRIZ的精髓必须从方法论(a)和方法论(b)中提取,明确指出TRIZ的三个核心概念——矛盾、资源、理想化的作用,认为TRIZ的精华部分是它建立了一个解决创造性问题的独特思想体系:提出了以矛盾解决为核心标志的崭新创新观——利用分离原理消除系统中最尖锐、最根本的矛盾;建立了由理想目标出发逆向寻找解决问题的新颖方法——提供了一种一般化的辩证思考方式帮助人们从问题的“理想目标”出发逆向寻找问题的最佳现实解;这种分析方法将系统内部资源的利用推上一个全新的高度——技术系统的进化就是理想化的提高过程,这一进化只能在尽量少用外部资源的情况下通过解决技术系统中存在的各种矛盾得以实现。
1.4 TRIZ理论解决问题的思路及流程
首先将要解决的特殊问题加以定义、明确;然后,根据TRIZ提供的方法,将需解决的特定问题转化为类似的标准问题,从而获得针对类似的标准问题已总结归类出类似的标准解决方法;最后,依据类似的标准解决方法就可以解决特定的问题了。如果概括成一句话,那就是:使用适当的工具,先将特定问题抽象成为标准或一般性问题,然后采用标准方法解决,最后得到特定的解。从基本思路可以得知。运用TRIZ解决一个发明问题的困难程度取决于对该问题的描述和问题的标准化程度,描述得越清楚,问题的标准化程度越高,问题就越容易解决。TRIZ解决问题的一般方法可用图1表示。
图1 TRIZ解决问题思路
TRIZ作为一种创新性解决问题的方法,它强调发明可依照代数学的解题步骤与程序,参考前人发明中的原理,找出问题的解答,而非天马行空的猜测答案,以提高解题的效率。其解题流程如图2所示。
图2 TRIZ的解题流程
2 TRIZ理论在项目管理中应用的探讨
TRIZ理论以其良好的可操作性、系统性和实用性在全球的创新和创造学研究领域占据着独特的地位。在经历了理论创建与理论体系的内部集成后,正处于向各领域进一步扩展,并与其他先进创新理论方法融合完善。TRIZ理论通过科学思维、科学方法、科学工具的创新,帮助项目管理者突破思维定式,从新的视觉分析问题,发现问题的本质,确定问题的探索方向,提高项目管理者发现问题、解决问题和技术创新的综合能力。
2.1 TRIZ的矛盾理论在项目管理的应用
TRIZ提供一套基于知识的技术解决矛盾的方法。TRIZ工具中用39个通用工程参数描述矛盾,任何一个技术矛盾都可用其中的一对参数来描述;同时提供40条解决矛盾的发明原理,如分离法、提取法、组合法等。将39个通用工程参数之间存在的所有矛盾与40条发明原理建立对应关系,以构建矛盾解决矩阵同时提供40条解决矛盾的发明原理,如分离法、提取法、组合法等。将39个通用工程参数之间存在的所有矛盾与40条发明原理建立对应关系,以构建矛盾解决矩阵。
将需解决的特定问题转化成标准TRIZ问题过程主要就是寻找矛盾的过程,是TRIZ理论的基本内容之一,它将矛盾分为物理矛盾、技术矛盾、管理矛盾。
物理矛盾是指为了实现某种功能,一个子系统或元件应具有一种特性,但同时出现了与该特性相反的特性。物理矛盾的核心是指对一个物体或系统中的一个子系统有相反的、矛盾的要求。对于物理矛盾的解决,TRIZ提供了四个分离原则:空间分离,时间分离,条件分离,整体与部分分离。尽管这些分离原理是由对技术系统的分析得来,但它们是一种普适性的原理,可以用来解决任何系统的物理冲突。利用分离原理解决矛盾的关键是:(1)提取或者确定物理冲突;(2)针对每个原理增加一些管理实例说明这些原理的使用过程,并且在此基础上不断对它进行改进。
(1)空间分离:物体的一部分表现为一种特性,另一部分表现为另一种特性。例如某公司的房产税征管项目组,在某地方还未开始执行房产税征收的环境下,就可以采取空间分离的方法把项目组重点放在其他开始征收房产税的地方组建新的子项目组,从而达到目标。
(2)时间分离:在一时间段内物体表现为一种特性,在另一时间段内物体表现为另一种特性而不相互影响。例如在软件开发项目中,总体架构师在项目生命周期的不同阶段担任不同的角色,如在需求分析阶段担任需求分析;在系统设计阶段担任架构设计;概要设计阶段担任模块设计。
(3)条件分离:项目的组织在特定的条件下表现为一种特性,在另一种条件下表现为另一种特性。例如项目管理办公室(PMO)有多种用途。当需要提供项目管理相关技能的培训、为项目经理制定发展计划的时候,组织主要执行的是人力资源的职能,而在其他时候主要执行项目管理的职能。
(4)整体与部分分离:整体具有一种特性,而部分具有其他特性,例如“某飞机计划”不但包括设计和开发飞机的多个项目,还包括日常生产制造以及以后的支持维护的这种项目与子项目的分离。
技术矛盾是指一个作用同时产生有用及有害两种效应,也可指有用效应的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统变坏。技术矛盾常表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾,而且总是涉及到两个基本参数:两个参数相互促进、相互制约,当其中一个得到改进时,另一个变得更差。TRIZ总结了39个工程参数来表示所有工程技术问题中遇到的技术特性,把工程问题用合适的工程参数进行表达是利用矛盾矩阵求解的必要环节.矛盾矩阵中的39个工程参数是针对技术领域提出来的,因此对于项目管理人员来说理解起来可能会有些困难。可以从2个方面解决这个问题:(1)对原有39个工程参数进行尽可能详尽的解释,最好对所有的参数都给出一些项目管理领域的例子,并说明这些参数应该如何提取,同时在应用的过程中可以根据自己领域的特点从中选择出部分工程参数使用。Masaya Takemura在某航空公司使用TRIZ的过程中就从39个工程参数中选择了19个,作为事故预防问题的工程参数构成了矛盾矩阵。(2)重新设计一套适合项目管理问题的参数。我们可以利用TRIZ的方法,通过对项目管理领域经典理论库与案例库进行分析研究,寻找其理论规律与解决方法,用项目管理领域经典理论库与案例库代替TRIZ在技术领域的科学和技术的成果库、发明数据库。
管理矛盾是指在一个系统中,各个子系统已经处于良好的运行状态,但是子系统之间产生不利的相互作用、相互影响,使整个系统产生问题。比如:一个子项目组与另一个子项目的矛盾,一个子系统与另一个子系统的矛盾,一个功能模块与另一个功能模块的矛盾。虽然各个子项目组、各个子系统、各个功能模块等都达到了自身系统的良好状态,但对其他系统产生副作用。
TRIZ理论中只研究客观矛盾,包括技术矛盾和物理矛盾,而本文构造的项目管理矛盾考虑有人参与的管理系统特性,包括了主观矛盾。我们定义项目管理矛盾为:将项目管理看成一个系统,系统中所出现的系统能力与所要达到的系统目标之间的不相适应的状态。项目管理中的管理矛盾有共性的、也有特性的。共性是指比如:追求效率、质量和低成本等,是项目管理系统追求最普遍的目标;特性是随着具体项目的业务需求而不同,本文把前者描述为一般项目管理矛盾;后者描述为专业领域矛盾。本文只针对一般项目管理系统的共性特征来筛选相应的管理参数,以构造项目管理矛盾矩阵。
本文在借鉴已有资料的基础上利用自己的体会给出了24个一般项目管理参数:1项目范围、2时间、3质量、4成本、5进度、6资源、7沟通、8采购、9风险、10标准化(政府或行业)、11人力资源现状(人员的技能与知识)、12 人事管理制度(人员招聘、留用指南、员工绩效评价与培训记录)、13项目人员学习能力、14项目人员成长性、15团队的稳定性、16风险承受力(项目干系人)、17业务效益实现、18执行组织的效益实现、19公司的工作授权系统、20风险管理能力、21项目整合能力、22变更管理能力、23评估机制、24信息技术战略。
在这24个一般项目管理参数中,有些是项目的目标,有些是项目要控制的指标,它们对项目目标的实现有正的(正向参数)、负的(负向参数),还有无(中性参数)影响。正向参数是指参数值与项目的绩效成正比;负向参数是与项目的绩效成反比。在增加或增强正向参数的同时,至少会使一个负向参数增加;同样在减小负向参数的同时,至少会使一个正向参数减小或减弱;中性参数就像TRIZ中的物理和几何参数一样,本身并无好坏,但在完成系统功能时。它们的正、或者负向作用就表现出来了,或者它们起到限制、或者增强功能的作用。在项目管理领域,中性参数往往具有双向性。
仿照TRIZ中的矛盾矩阵的形式,纵向表示改进的参数,横向表示恶化的参数。
表1 一般项目管理矛盾矩阵
在此矩阵中,沿着对角线的每一个空格(j=k)表示一个参数与它本身不会产生矛盾,所以在此空格中没有对应的化解冲突的原理解的相应编号(解集为空集)。除了对角线的方格之外,纵向每一个管理参数与横向的每一个参数之间可能有矛盾,但不一定都有矛盾。比如纵向的No.2时间与横向的No.3质量有矛盾,但与横向的No.24信息技术战略没矛盾。
如果纵向的参数与横向的参数有矛盾,则对应的方格中将要给出化解此矛盾的原理。化解一对矛盾的原理可能会多于一个,它们可以被同时综合运用,也可能根据特定的矛盾选择其中的部分,然后再依据项目环境参数选择适宜解。
当有了一般项目管理矛盾矩阵以后,筛选解决一般项目管理矛盾的原理。将它们填入相对应的方格内,就构成了一般项目管理矛盾解决矩阵。
2.2 TRIZ理想化思想的应用实例
TRIZ理论中的九宫格模型分析方法,是以时间的过去、现在、未来对应到“系统”的超系统、系统、子系统的描述方式,进行强迫式思考。九宫格法是通过分析“系统”的过去与未来的需求及核心技术。以利用这些分析结果来满足客户的需求,并解决系统存在的问题;以逻辑系统推进的方式来思考周围环境可利用的事物(资源),系统化地考虑可用的资源,找出通常不被人们视作资源的事物或不被期待的事物,可直接触发新的灵感。
如图3所示,将要研究的技术系统填入起始点,分析系统的子系统和超系统,分别填入格子2和3,回顾系统、子系统和超系统的过去,分别填入格子4、5与6,展望子系统和超系统的过去和未来,填入7、8格子中,最后预测出未来系统9。
图3 九宫格
利用九宫格分析二手房征税系统(主要功能是根据二手房市场(已往)数据等,合理核价计算出应缴税收),能在超系统中分析可以用的资源与约束,期望改进系统的核价功能可以根据市场的变化自学习调整参数准确估价。如下表所示:对于项目二手房征税系统来说,以九宫格中的1(起始点)作为思考的起点代表二手房征税现在的状况,4表示二手房征税的过去,无论是人工的征收,还是利用计算机技术,其过去都是反映其成长具体情况。9是该系统的未来,二手房征税的未来就是二手房征税以及这个市场的引领者。
同样的,对于子系统来说,是反映二手房征税系统的若干个子系统,即房价数据采集系统、核价数学模型、税收子系统等等,这些子系统也都有其现在、过去与未来,例如,对于房价数据采集系统,其过去就是只能按交易双方申报的成交价采集(未避税,可能产生阴阳合同等作弊行为),而未来就是只要在电子地图上鼠标点击想要交易的房,就立刻可以测算其房子的实时标准价格与应征的税额等属性。同样为了区别起见,用2代表子系统的现在,5表示过去,7表示未来。
对于超系统,是与二手房相联系的外在系统,如二手房市场、二手房交易平台、计算机系统、买卖房、征税等相关的人等等。同样,用3代表子系统的现在,6表示过去,8表示未来。如表2。
表2 针对二手房征税系统中核价功能的一种九宫格图
通过上面一个简单分析过程,我们会发现,TRIZ理论中的九宫格法,对于分析系统需求中较为复杂的系统问题带来了十分有趣甚至有用的创意。首先从围绕二手房征税系统中分离出过去、现在、未来部分,对于暂时实现不了的部分,通过引入其它资源,一些想法由不现实变为现实,然后继续对不现实部分进行分析,直到全部变为现实。这些创造性思维方法一方面能够有效地打破我们的思维定势,扩展我们的创新思维能力,同时又提供了科学的问题分析方法,保证我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。
3 结束语
TRIZ是系统化创新发明方法的观念与技术,TRIZ建立一个能加强突破性思考的过程与创新思维方法。创新的灵感不再是只能随意出现,创新发明的过程不再是无法束缚与控制。TRIZ作为一种定性的方法提供了许多普适的原理和方法,对于解决项目管理过程中存在的问题非常有帮助。
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本文标题:TRIZ创新理论在项目管理中应用的探讨