技術(shù)沖突是兩參數(shù)之間的矛盾，指的是在改善系統(tǒng)的某個性能參數(shù)時另一個性能參數(shù)卻變差的情況。在機(jī)械工程中，技術(shù)沖突是最為常見的一類沖突，相關(guān)的例子有很多，如在增加飛機(jī)發(fā)動機(jī)功率的同時，一般也會增加發(fā)動機(jī)的質(zhì)量。由于飛機(jī)發(fā)動機(jī)通常懸掛于機(jī)翼，所以實際上又相當(dāng)于削弱了機(jī)翼的強(qiáng)度；通過增加螺栓的直徑以獲得較大的聯(lián)接強(qiáng)度時，卻導(dǎo)致了重量和尺寸的相應(yīng)增加等。
根據(jù)TRIZ的觀點，任何調(diào)和與折中都是不可取的，一旦發(fā)現(xiàn)技術(shù)沖突就必須消除它，否則就不能稱為創(chuàng)新。也就是說在解決問題時，所要做的不只是要改善存在沖突的某一方的性能，而且也要保證不能降低沖突另一方的性能，所謂的“適當(dāng)”處理不是TRIZ所建議的?，這顯然是一個困難的任務(wù)，或許有人認(rèn)為這就是不可能完成的任務(wù)。但要成為成功的創(chuàng)造者，有一句話是永遠(yuǎn)不能說的，即“這種事情是肯定做不到的”。
矛盾矩陣是專為技術(shù)沖突的解決而設(shè)置的，在借助了前述39個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和40條發(fā)明原理后，根據(jù)矛盾矩陣所給出的原理提示，就可以解決許多現(xiàn)實問題。下面將對矛盾矩陣在解決工程問題的具體過程給出詳細(xì)的說明。
一、矛盾矩陣
確定了39個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)后，阿奇舒勒對由標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)對所表達(dá)的技術(shù)沖突與40條發(fā)明原理之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了研究，建立了所謂的矛盾矩陣（Contradiction Matrix），或稱為沖突矩陣（Conflict Matrix），詳見附錄B。在通常情況下，只要用標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)定義了技術(shù)沖突，就可以從矩陣中發(fā)現(xiàn)可用的發(fā)明原理。
下面對矛盾矩陣（圖6-2）的組成特點做一簡單的說明。
1）矛盾矩陣中的首行與首列均為39個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)組成，橫向表示矛盾對中性能被惡化的參數(shù)，縱向表示矛盾對中性能被改善的參數(shù)。需要注意的是，前述的正向/負(fù)向參數(shù)與這里的被改善被惡化參數(shù)的概念是不同的，提出前者的主要目的是為了更好地分析參數(shù)變化方向的影響，而在確定改善/惡化時，則應(yīng)該根據(jù)與你希望得到的需要是相同或相反來定。
2）矛盾矩陣中間單元上的數(shù)字給出了TRIZ建議的、用于解決相應(yīng)技術(shù)沖突的發(fā)明原理號，與40條發(fā)明原理（表5-1）中的序號相對應(yīng)。
3）由于矛盾矩陣是專為解決技術(shù)沖突（兩個不同參數(shù)之間所存在的沖突）而設(shè)計的，而在對角線元素上的沖突雙方為同一參數(shù)，根據(jù)定義，當(dāng)沖突發(fā)生在同一參數(shù)的兩個方向時，就不再是技術(shù)沖突而成為物理沖突了，當(dāng)然也就不可能用矛盾矩陣求解。所以，矛盾矩陣的對角線元素均為空元素。
4）除了對角線元素外，TRIZ的矛盾矩陣中還存在一些空白元素，這說明對于由這些標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)元素所構(gòu)成的矛盾對，TRIZ的研究者尚未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的原理解。
如前所述，TRIZ是一個基于現(xiàn)有知識的創(chuàng)新技法，所以矛盾矩陣本身也在發(fā)展過程之中。在已有原理解的矩陣元素中，原理解可能進(jìn)一步增加或有所調(diào)整；而對于尚不存在原理解的矩陣元素，可能會被加入新原理解。如該矩陣元素中的原理解永遠(yuǎn)為空，那只能說明：元素所對應(yīng)的技術(shù)矛盾在現(xiàn)實中是不存在的；或者TRIZ的40條發(fā)明原理需要進(jìn)一步的擴(kuò)展。
二、應(yīng)用矛盾矩陣的基本步驟
矛盾矩陣是TRIZ提供的根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的矛盾對定義獲得原理解的工具。在應(yīng)用矛盾矩陣時需要注意以下幾點：
1）與問題相關(guān)的系統(tǒng)以及問題的定義應(yīng)該是清晰的。
2）標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的選擇與問題相貼切，其最佳狀態(tài)應(yīng)該是精確地描述了需要解決的問題。
3）原理解是可以被轉(zhuǎn)化為能具體實現(xiàn)的領(lǐng)域解的。
為獲得滿意的結(jié)果，利用矛盾矩陣時應(yīng)遵循一定的規(guī)則，下面對有關(guān)步驟進(jìn)行介紹。
1.系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析的主要目的是為了更清楚地明確系統(tǒng)的組成，從而更好地進(jìn)行問題的描述和定義。系統(tǒng)分析主要包括以下步驟。
1）確定技術(shù)系統(tǒng)的名稱。TRIZ是一種基于知識和經(jīng)驗的創(chuàng)新方法，而一個成功的創(chuàng)新案例不但是經(jīng)驗的積累，也是知識的積累。準(zhǔn)確定義系統(tǒng)的名稱將使當(dāng)前問題的解決方案在今后得到更好的使用。
2）確定技術(shù)系統(tǒng)的主要功能。技術(shù)系統(tǒng)的主要功能是在系統(tǒng)設(shè)計和改進(jìn)過程中必須保證的需求，是系統(tǒng)應(yīng)該存在的前提。在技術(shù)系統(tǒng)主功能的定義過程中，應(yīng)該注意尋求最根本的、最實質(zhì)性的功能需求。如自行車的主要功能是運(yùn)輸物品和載人，如果有人設(shè)計的自行車沒有了這一功能，所有設(shè)計也就沒有任何意義了。
3）確定技術(shù)系統(tǒng)的輔助功能。技術(shù)系統(tǒng)的輔助功能是在主要功能得到保證的前提下希望實現(xiàn)的某種功能。輔助功能可能對增強(qiáng)主要功能有幫助，如自行車的剎車裝置；也可能完全與主要功能無關(guān)，如自行車中的一些裝飾物。與主要功能不同，輔助功能沒有“不存在X，就再不是Y”的重要性，所以在某些條件下，輔助功能甚至可以被分離出系統(tǒng)之外。
4）詳細(xì)分解技術(shù)系統(tǒng)。分解技術(shù)系統(tǒng)時，應(yīng)該注意分解的層次。不能太粗，但也不能太細(xì)。分解太粗不能發(fā)現(xiàn)問題，而太細(xì)又可能使問題的重點迷失在細(xì)節(jié)之中。一般先進(jìn)行粗分后再逐漸細(xì)化，并將細(xì)化重點放在存在關(guān)鍵問題的部分。
5）分析技術(shù)系統(tǒng)、關(guān)鍵子系統(tǒng)、一般子系統(tǒng)（包括零部件）之間的相互關(guān)系和作用。在一個技術(shù)系統(tǒng)中，各部分之間是相互聯(lián)系的，由于這種聯(lián)系的存在，某個子系統(tǒng)產(chǎn)生的有益或有害作用都會影響到其他子系統(tǒng)功能的發(fā)揮。
6）定位問題系統(tǒng)或子系統(tǒng)。確定問題存在的系統(tǒng)或子系統(tǒng)。
7）對問題作詳細(xì)的描述。在對問題進(jìn)行定義時有兩點需要重點關(guān)注：①要注意所定義的問題是最根本、最為本質(zhì)的，而不應(yīng)該是表面的。②在描述問題時盡量少用專業(yè)性的詞匯。例如要對輪船的錨定裝置進(jìn)行改進(jìn)，將問題描述為“錨定功能不足”有可能使人限于對錨的改進(jìn)，而將問題描述為“船舶在海面的穩(wěn)定程度不夠”，則解決問題的思路將有可能得到拓展，因為要將船舶穩(wěn)定在海面上不一定用現(xiàn)在使用的錨定裝置。
2.定義沖突（矛盾）在利用矛盾矩陣進(jìn)行問題求解時，矛盾參數(shù)和沖突的定義是最為關(guān)鍵的步驟，理由有以下幾點：
1）只有定義了矛盾參數(shù)，才能使用矛盾矩陣。
2）只有明確和確切地定義了沖突，才有可能獲得解決問題（不是沖突）時最有可能獲得成功的原理解，因為：①不同的沖突定義，將在沖突矩陣中得到完全不同的原理解；②如定義的沖突不能反映根本問題，就算得到了可以實體化的原理解，解決的也不是最需要解決的問題沖突。
下面對沖突的定義過程進(jìn)行簡要的說明。
1）確定系統(tǒng)應(yīng)該改善的特性。系統(tǒng)應(yīng)該改善的特性通常與所提出的問題有較為直接的關(guān)聯(lián)，所以比較容易確定。此時要做的工作主要是如何使描述更為正確和精確。
2）確定并篩選系統(tǒng)被惡化的特性。確定某種改變可能引起系統(tǒng)的何種特性被惡化，必須建立在對系統(tǒng)詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，其難度也遠(yuǎn)較前一步大。在系統(tǒng)被清楚、細(xì)致地分析和理解的前提下，可能出現(xiàn)的情況有以下幾種：①不知道如何解決問題，也根本不清楚可能出現(xiàn)何種惡化因素；②出現(xiàn)了多個可能惡化的參數(shù)，但不能確定哪一個作為沖突對的另一方；③某一性能被改善了，但似乎沒有產(chǎn)生因素的惡化。對于第三種情況，問題和沖突已得到解決（至少是在現(xiàn)在認(rèn)識水平下被解決了），沖突也就不再成立了。所以，下面只對第一和第二種情況加以討論。
①對于第一類情況，有消極和積極兩種處理方法：
消極處理方法。將問題歸入管理矛盾類，因為TRIZ基本不處理管理矛盾，所以可以心安理得地不去解決該問題。由于幾乎所有問題都可以被人為地歸結(jié)為“想做而不知道如何去做”的范疇。所以消極處理方法是不應(yīng)該被所有的創(chuàng)造者所接受和使用的。
積極處理方法。以積極的態(tài)度對待問題是應(yīng)該鼓勵和提倡的，可以利用發(fā)散思維，努力地構(gòu)思一種解法，哪怕是一個最不著邊際的解法，一個看似荒唐的想法。比如說試一下“頭腦風(fēng)暴法”。只要有了解決方法，就可能構(gòu)造矛盾對，就有可能去解決這個矛盾對。當(dāng)然，最好的處理方式還是重新仔細(xì)地分析問題，找出合理的解法。
②對于第二類情況，可以列出各種可能被惡化的性能，對每一個惡化可能構(gòu)建一個沖突，逐一進(jìn)行分析。
3）將確定的改善和惡化特性與39個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)作對應(yīng)轉(zhuǎn)換。在確認(rèn)了一個技術(shù)沖突，即確定了沖突雙方的領(lǐng)域定義后，就需要將該問題所表達(dá)出來的、用特定技術(shù)領(lǐng)域的術(shù)語描述的沖突雙方轉(zhuǎn)換為一般性描述，即將這些特定術(shù)語翻譯成一般術(shù)語（39個標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)）。
4）確定是技術(shù)沖突還是物理沖突。在明確了沖突雙方并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)后，該問題比較容易。只要不是同一參數(shù)就是技術(shù)沖突，否則就是物理沖突。如前所述，矛盾矩陣不能用于解決物理沖突，解決物理沖突的方法是分離原理。
5）對矛盾作反向描述。對矛盾作反向描述是為了更好地理解矛盾。正向描述時，首先明確了需要改善的參數(shù)，然后得出了在改善過程產(chǎn)生的矛盾，即另一參數(shù)變差了；而反向描述的過程則是這樣的，如果正向描述中被變差的參數(shù)得到了改善，何種參數(shù)變差了？結(jié)果無外乎兩種：①正向描述中被改善的參數(shù)變差了，②變差的并不是正向描述中的被改善的參數(shù)。當(dāng)?shù)诙N情況發(fā)生時，就說明正向描述中矛盾對的對應(yīng)關(guān)系不是唯一的，應(yīng)該對問題做更仔細(xì)的分析。
6）確定沖突。經(jīng)過前面的多步工作，矛盾就可以被最終確定，標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)也可以被確定了。
沖突的定義包括了矛盾雙方的確定，也包含了領(lǐng)域參數(shù)向標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)轉(zhuǎn)換的問題。沖突定義是TRIZ應(yīng)用中最需功力的環(huán)節(jié)，也是TRIZ理論是否可以發(fā)揮功效的關(guān)鍵。為更好地定義沖突，不但需要技巧和練習(xí)，而且也是一個整體把握以及預(yù)測目標(biāo)能力的體現(xiàn)。
3.原理解的獲取和利用（1）根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，查發(fā)明原理號當(dāng)被改善和惡化的參數(shù)確定后，就可以在矛盾矩陣中查得TRIZ建議的解決問題的原理解了。需要注意：①橫向的參數(shù)號為矛盾對中性能被惡化的參數(shù)，縱向參數(shù)號為矛盾對中性能被改善的參數(shù)；②縱橫兩參數(shù)號交叉點處的單元中的數(shù)碼就是原理解序號。
（2）仔細(xì)分析所得的各個原理的可用性，并確定待用原理應(yīng)該說在矛盾對被確定后，在矛盾矩陣中獲得對應(yīng)的發(fā)明原理號是簡便的，難點在于如何運(yùn)用這些原理，而這就與對原理所進(jìn)行的分析有關(guān)了。所以說，各個原理的可用性分析是應(yīng)用矛盾矩陣時必不可少的一步，而這通常也是最困難的一步。這種困難在于以下兩個方面。
1）在一般情況下，TRIZ矛盾矩陣所給的原理往往不止一條。這些原理解是根據(jù)它們在專利中出現(xiàn)的頻度確定并作先后排列的。但對于具體問題而言，次序先后只是一個參考，而且也不能排除沒有出現(xiàn)在單元中的、頻度較小的發(fā)明原理的可用性。
2）為幫助創(chuàng)造者更好地使用矛盾矩陣，在一些基于TRIZ的CAI（Computer Aided Inno-vation）軟件中通常給出了一些發(fā)明原理（通用解）的成功實例。如果在給出的實例中正好包含了所需要解決的問題，則問題能夠成功地獲得解決，但這種情況是很少發(fā)生的。在絕大多數(shù)情況下，原理的可用性必須要由創(chuàng)造者自己去判斷，這就需要想象力的充分發(fā)揮：①在TRIZ所給的解法實例中發(fā)現(xiàn)與你所遇到的問題之間的相互關(guān)系，力圖從中獲得可能的提示，這是一個需要經(jīng)驗和細(xì)心的工作。以往解決問題的經(jīng)驗、足夠的敏感和細(xì)心都可以幫助你發(fā)現(xiàn)問題的相關(guān)性，盡管這些相關(guān)性可能是微小的，但總能給你以提示；②直接根據(jù)發(fā)明原理開展自己的想象。
（3）進(jìn)行原理解向?qū)嶋H方案的轉(zhuǎn)換或重新尋求原理解通過分析，如在矛盾矩陣所提供的建議原理解中發(fā)現(xiàn)了可用原理，接下來的工作就是將原理解轉(zhuǎn)換為領(lǐng)域解，問題也就得到了解決。這里有兩點需要注意。
1）在原理解的分析過程中，也涉及了領(lǐng)域解問題。通常的處理方法是：在分析原理解的提示后，給出初步的判斷，如初步地分析認(rèn)為該方法不能解決實際問題，則先行擱置，開始對其他原理解進(jìn)行可用性分析。
2）當(dāng)在初步分析后認(rèn)為某個或某幾個原理解可用于問題解決時，就可以進(jìn)行原理解向領(lǐng)域解的完整轉(zhuǎn)換了。在原理解轉(zhuǎn)換成詳細(xì)領(lǐng)域解的過程中，出現(xiàn)解決方法不合適的情況是經(jīng)常發(fā)生的，究其原因可能是技術(shù)問題，也可能是成本問題，甚至是供應(yīng)問題。當(dāng)這種情況發(fā)生時，新一次的問題分析、沖突定義和相應(yīng)的后續(xù)工作將是必不可少的。機(jī)械創(chuàng)新是一個復(fù)雜的工作，在一般情況下反復(fù)是不可避免的。
