科学效应在发明中的运用
TRIZ理论的创始人阿奇舒勒发现：那些不同凡响的发明专利通常都是利用了某种科学效应，或者是出人意料地将已知的效应应用到以前没有使用过该效应的技术领域中。往往一个好的科学效应可以获得几十项创新专利，在科学发明的历史上有很多例子。例如，图波列夫作为飞机设计大师，在他的1 001项专利里我们发现只用到了35个效应；在爱迪生的1 023项发明专利里，我们发现只用到了23个效应。所以每一个效应都有可能是一大批问题的解决方案。
阿奇舒勒指出：工业和自然科学中的问题和解决方案是重复的，技术进化模式也是重复的，只有百分之一的解决方案是真正的发明，而其余部分只是以一种新的方式来应用以前存在的知识或概念。因此，我们可以将这些知识集中起来，形成效应知识库，供我们所用，可以少走弯路。
效应知识库是TRIZ最容易使用的一种工具，效应知识库涵盖了包括物理、化学、几何学等多学科领域的原理，对自然科学及工程领域中事物间纷繁复杂的关系实现全面的描述。借助于这些通用的原理，我们可以把问题简化到最基本的要素，利用它来解决某一特定技术领域的知识问题。TRIZ理论之所以能消除矛盾，有赖于强大的效应知识库的支持。借助于这些已有的关系和相关知识，可以大大加快创新进程。
迄今为止，人们总结了常用的科学效应有1 400多个。在TRIZ理论中，阿奇舒勒经过对大量高水平的发明专利的研究，总结了应用最多的100个科学效应和现象(见本节后附表)，并将这100个科学效应和现象与30个“How to”模型对应起来，用于解决问题，从而实现了从需要解决的“技术问题”到产生“技术问题的解决方案”。
这个过程一般分为以下三个关键步骤。一是建立“How to模型”；二是从“How to模型”到“效应”；三是从“效应”到“技术问题的解决方案”。图7-14给出了科学效应的应用步骤。
1.建立“How to模型”
首先根据工程中出现的问题，明确地定义解决该问题要实现的功能，若需要实现某个特定功能，可以从效应知识库中找到多个可供选择的方法。阿奇舒勒发明了应用“How to模型”且与科学效应知识库进行结合来进行发明的一种新型的创新方法，用这种创新方法解决在工程中出现的问题与矛盾。
所谓“How to模型”，就是对问题进行功能描述，进而抽象成问题的功能模型，它包括了问题所处的生命周期阶段、组件分析、相互作用分析。通过功能模型去描述所要解决的问题，其基本的形式为“如何+动词+名词”，例如，“如何改变温度”“如何提高速度”等。“How to模型”是比较容易表达的一种问题模型，这比较符合人的思维方式以及表达形式，应用“How to模型”与知识库解题时也要遵循TRIZ理论解题的基本流程。
阿奇舒勒通过分析大量高质量的专利，按照从矛盾到解决的原则，收集了100多种效应，这些效应汇集了不同学科的不同内容，且都有具体的说明供使用者使用。
2.从“How to模型”到“效应”
当设计一个新技术系统时，需要将原有的技术过渡到新的技术，明确这两个系统的关系。将旧技术与新技术结合起来时，需要知道这两个技术间的“桥梁”，然而清楚地知道这个“桥梁”应该具备怎样的功能，应该达到怎样的效果，却不知道如何让这个“桥梁”具备该功能，不知道如何去搭建起这个“桥梁”，这时需要将“How to模型”转换到“效应”。通过查询知识库与科学效应库，便可以巧妙地搭建起“桥梁”。科学效应是物理、化学等各个领域的定律，它包括了许多原理，涵盖了不同的内容，可以直接供使用者使用。
图7-14 科学效应的应用步骤
每一个科学效应都可以用来解决某一类的问题，在阿奇舒勒的提议下，为了方便使用者使用这些科学定律解决技术上遇到的难题，TRIZ工作者共同总结开发了效应数据库，就是为了将技术上经常使用的功能和难题与发现的科学定律联系起来，通过功能与科学定律的一一对应，方便使用者检索，方便解决高难度问题的常见30种功能。当我们对存在的技术或矛盾进行改造解决时，通常需要将不能满足要求的部分代替或去掉，我们已经知道该部分明确的作用，以此为目标，到科学效应库中查找相应的科学效应。根据所需要功能，从《功能代码表》常用的30种功能中确定对应的代码，定义为F1～F30代码中的其中一个，然后再从《功能与科学效应和现象对应表》查找此代码下TRIZ所推荐的100个科学效应和现象的名称，以此来解决技术创新中遇到的问题与矛盾。
由于近几年的技术发展，利用CAI软件平台，知识库得到了极大的发展与完善，已从最初百余条科学效应发展到数以万计的方案库，使应用“How to模型”与知识库解决创新问题的效率有了质的飞跃。
3.从“效应”到“技术问题的解决方案”
当解决问题或者进行技术创新时，根据实际情况以及专业经验筛选出推荐的科学效应和现象，排除可行性较低的科学效应，优先选择适合解决本问题的原理，然后根据表格查找每个科学效应和现象的详细解释，并应用于问题的解决，验证方案的可行性。如果可以将知识库中的方案应用到实际问题中，这个实际问题就迎刃而解了，如果问题没有得到很好的解决或者功能无法实现，则需要重新分析问题或者查找另一个合适的效应，最后形成技术问题的解决方案。
通常，人们是根据科学效应自身所属的领域来对它们进行划分，所以人们将侧重点更多地放在了科学效应的内容、属性以及推导过程上。但由于发明人的知识有限，往往只熟悉自己的专业，而对其他领域的科学知识的认识则知之不多，这样就对科学效应的搜索造成一定的局限，而创新恰恰是从其他领域借鉴和类比的结果，同时科学效应往往是具有普遍性的，因此构建一种基于科学效应的知识库，即科学效应库在创新活动中非常重要。
TRIZ理论提供了一种建构科学效应库的办法，即按照“从技术目标到实现方法”的方式组织科学效应库。发明者可首先根据TRIZ的分析工具确定要实现的“技术目标”，然后选择需要的“实现方法”，即相应的科学效应。这样，一个完善的TRIZ效应库，能为发明者对科学效应的选择和运用提供方便。TRIZ理论对世界专利库中大量专利进行分析，总结并提炼出了大量的物理、化学和几何效应，每一种科学效应都可能用来解决某一类问题。