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3.3.1 理想度

每個(gè)技術(shù)系統(tǒng)之所以被設(shè)計(jì)、制造,就是為了提供一個(gè)或多個(gè)有用功能(useful function,UF)。一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)可以執(zhí)行多種功能,在這些有用功能中,有且只有一個(gè)最有意義的功能,這個(gè)功能是技術(shù)系統(tǒng)存在的目的,稱為主要功能(primary function,PF),主要功能也被稱為首要功能或基本功能。一個(gè)系統(tǒng)往往具有多個(gè)有用功能,但是到底哪個(gè)有用功能才是主要功能,需要具體問題具體分析。另外,為了使主要功能得以實(shí)現(xiàn),或提高主要功能的性能,技術(shù)系統(tǒng)往往還會有多個(gè)輔助性的有用功能,稱為輔助功能(auxiliary function,AF)或稱伴生性功能。同時(shí),每個(gè)技術(shù)系統(tǒng)也會有一個(gè)或多個(gè)我們所不希望出現(xiàn)的效應(yīng)或現(xiàn)象,稱為有害功能(harmful function,HF)。

例3-12 坦克的主要功能是消滅敵人。同時(shí),為了使這個(gè)主要功能得以實(shí)現(xiàn),且能夠更好地實(shí)現(xiàn),坦克還需要防護(hù)、機(jī)動、瞄準(zhǔn)、自動裝彈等有用功能的輔助。在實(shí)現(xiàn)有用功能的同時(shí),坦克在運(yùn)行過程中也會引起空氣污染,放出大量的熱,產(chǎn)生振動,發(fā)出噪聲,這些在TRIZ中都被看作有害功能。

對于一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)來說,從它誕生的那一刻起,就開始了其進(jìn)化的過程。在進(jìn)化過程中具體表現(xiàn)為:在數(shù)量上,技術(shù)系統(tǒng)能夠提供的有用功能越來越多,所伴生的有害功能越來越少;在質(zhì)量上,有用功能越來越強(qiáng),有害功能越來越弱。下面的理想度定義公式就表示了技術(shù)系統(tǒng)的這種進(jìn)化趨勢。

對于理想度(Ideality)的定義,阿奇舒勒是這樣描述的:系統(tǒng)中有益功能的總和與系統(tǒng)有害功能和成本的比率。其中,I為理想度;U為技術(shù)系統(tǒng)的有用功能;C為成本;H為有害功能;i為變量U的數(shù)量;j為變量C的數(shù)量;k為變量H的數(shù)量。

從上式可以看出,隨著技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化,系統(tǒng)的理想度不斷增大,最終趨向于無窮大。

將上式中的有用功能用技術(shù)系統(tǒng)的效益來表示,將有害功能細(xì)化為系統(tǒng)的成本(如時(shí)間、空間、能量、重量)和系統(tǒng)產(chǎn)生的有害作用之和。明確指出了在技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化過程中,其效益不斷增加,有害作用不斷降低,成本不斷減小(系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其功能所需要的時(shí)間、空間、能量等不斷減少,同時(shí),系統(tǒng)的體積和重量也不斷減小),系統(tǒng)的理想度不斷增大,最終趨向于無窮大。

根據(jù)定義,可以用以下3種方法來提高系統(tǒng)的理想度:

(1)增加有用功能。

(2)降低有害功能或成本。

(3)將上述兩點(diǎn)結(jié)合起來。

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