副標題：減加換是研發人員必備的快速優化工具
關鍵字： TRIZ 實務、減加換、功能分析、系統化創新、理想性、產品優化、研發管理
【深度解析】
在產業快速變遷與研發時程極度壓縮的情境下，許多團隊一方面覺得傳統腦力激盪太發散、難收斂；另一方面又被完整的萃思（TRIZ）體系（如 40 發明原理、技術矛盾與物理矛盾）所帶來的學習門檻卡住。本文聚焦 TRIZ 工具箱中較後期發展、卻在科技公司內訓被列為必修的「減加換（SAS, Subtraction–Addition–Substitution）」創新法，並以林永禎榮譽講座教授團隊整理推廣、以及 2023 管理與服務創新國際學術研討會最佳論文獎之脈絡，說明它如何把「系統化思考」變成「快速落地」的研發實務能力。方法核心是精準打擊「不利功能（Negative Function）」：先接續功能分析，用 SVOA（主詞S／動詞V／受詞O／形容詞A）把問題焦點寫準，再依 SOP 走三步：①定義問題焦點與工具有用功能；②填寫減加換點子表（工具T／標的O／不利功能NF × 減／加／換）強制掃描解題路徑；③用理想性（Ideality）與可行性收斂方案。案例包含餐廳兒童座椅「固定不足」的服務創新、刮鬍刀「刀片鈍／生鏽」的產品優化，以及劉民珍（2017）供電系統改善：由功能分析找出「供電不足」後，導出太陽能並聯、遠端監測、節能換機與用電管理等整合解。本文亦呼應 TRIZ 的理論演進與系統演化觀：從「加功能」走向「簡化系統、轉移功能」，讓創新從靈感變成流程。重點口訣可記為：先寫準、再九宮、減優先、比理想、再落地。
在當前快速變遷的產業環境中，研發與設計人員面臨著前所未有的壓力：不僅要解決複雜的技術問題，更要在極短的時間內提出具備市場競爭力的創新方案。傳統的腦力激盪法往往流於發散而難以收斂，而完整的萃思（TRIZ）理論體系雖然龐大精深，但對於初學者而言，往往存在著不小的學習門檻。
究竟有沒有一種工具，能夠在保有系統化邏輯的同時，又能快速上手，直接對準問題核心產生解方？
答案是肯定的。本文將深入解析由林永禎榮譽講座教授團隊整理與推廣，並獲得 2023 年管理與服務創新國際學術研討會最佳論文獎的 TRIZ 工具——「減加換（SAS）創新法」。這套方法不僅理論嚴謹，更在科技公司的內部培訓與大學教學現場中，被證明是極具實效的快速優化工具。
H2：理論前瞻：萃思（TRIZ）工具箱中的隱藏版利器
H3：研發實務的需求：為什麼「減加換」會被科技公司列為必修？
在廣為人知的 TRIZ 基礎課程中，許多人熟悉功能分析、因果鏈分析、40 個發明原理或是技術矛盾與物理矛盾等單元。然而，「減加換（SAS）」其實是 TRIZ 工具箱中較後期才發展出來的理論，由於過往介紹較少，許多第一線的研發人員對其相對陌生。
但這個「隱藏版」工具的價值，卻在實務界受到了高度重視。林永禎教授指出，在他前往新竹某科技公司進行內部 TRIZ 種子師資培訓時，企業端在合約中特別指定要求增加「減加換」這個單元。
為什麼企業如此看重它？原因在於研發流程的實際需求。當團隊完成了「功能分析」，清楚辨識出系統中元件之間的有害或不足作用後，往往需要一個能「快速接軌」的工具來產生解決方案。「減加換」恰好填補了這個位置，它非常適合作為功能分析之後，用於快速簡化系統並產生創新設計的利器。
H3：學術背景：從劉民珍 (2017) 的供電系統改善談起
相較於其他 TRIZ 工具，「減加換」的研究資料相對缺乏。為了奠定其學術與實務基礎，林永禎教授團隊對此進行了深入探討。
在學術應用的脈絡上，不得不提劉民珍（2017）的研究案例。該研究以新竹地區某個案公司的供電問題改善為對象，展示了 SAS 法的標準運作邏輯：首先利用功能分析，辨別供電系統與相關超系統元件的功能特性，精準找出對系統不利的因素；接著，直接應用「減加換」方法，針對產生這些不利因素的問題焦點元件與作用進行分析，進而產出具體的創新點子。
這個案例確立了 SAS 法在處理複雜工程系統問題時的可行性，也為後續的教學與推廣奠定了基礎。
H2：SAS 法的核心機制：精準打擊「不利功能」
H3： SAS 法的操作定義：減（Subtraction）、加（Addition）、換（Substitution）
所謂「減加換（SAS）」，其英文全稱為 Subtraction-Addition-Substitution。這是一種極具針對性的創新方法，其核心精神在於尋找「根本的問題焦點」，並針對關鍵因素進行操作。
它的運作邏輯非常清晰：首先從問題情境中找出相關的「元件」以及存在的「不利功能」，然後藉由以下三個關鍵動作來尋找改善路徑 8：
- 減（Subtraction）：削減元件及功能。
- 加（Addition）：加入元件、功能。
- 換（Substitution）：替換元件及功能。
值得注意的是，在 SAS 法的應用原則中，有一條至關重要的指導方針：「減」優於「加」。這意味著在尋求解決方案時，我們應優先考慮透過簡化系統、削減不必要元件的方式來解決問題，而非一味地疊加功能與成本。
H3： 關鍵圖表解析：如何畫出「減加換」示意圖
為了讓思考過程具象化，SAS 法採用了一套結構化的矩陣思考模式。要掌握這套方法，必須先理解三個核心要素：
- 工具（Tool, T）：功能的提供者。
- 標的（Object, O）：功能的接受者。
- 不利功能（Negative Function, NF）：系統中存在的不足、過度或有害的作用。
SAS 法的精髓在於將這三個要素與「減、加、換」三個動作進行交叉組合，形成一個九宮格般的思考矩陣。例如：
- 針對工具（T）進行削減（S）：嘗試削減工具，使其不產生不利功能，但必須設法保留工具原本的有用功能（例如轉移給其他元件）。
- 針對標的（O）進行加入（A）：在標的上加入元素（如添加物、保護層），以保護標的免受不利功能的影響。
- 針對不利功能（NF）進行替換（S）：用其他功能來取代目前的不利功能。
透過這種強制性的矩陣思考，研發人員可以跳脫習慣性的思維路徑，全面掃描可能的創新方向。
H3： 功能分析的銜接：主詞、動詞、受詞的標準化描述格式
如前所述，SAS 法最適合運用在「功能分析」之後。功能分析能夠系統且有效地引導我們辨別元件之間的不利作用。
為了順利銜接這兩個工具，我們必須將模糊的問題情境，轉化為標準化的「問題焦點」描述。這個格式通常包含四個部分：主詞（工具）、動詞（作用）、受詞（標的）以及形容詞（不利狀態）。可以用英文縮減來表示這個格式為SVOA，也就是Subject（主詞）, Verb（動詞）, Object（受詞）, Adjective（形容詞）
以改善餐廳兒童座椅的案例為例，其標準化的問題焦點描述為：
「兒童座椅（主詞S/工具T）固定（動詞V）幼兒（受詞O/標的O）不足（形容詞A/不利功能NF）」。
這種寫法的好處是：你清楚知道「要改的是固定不足」，不是籠統的「座椅很爛」。
唯有將問題定義得如此精確，後續的「減、加、換」操作才能箭無虛發，精準打擊痛點。
H2：操作 SOP：如何有系統地產出創新點子？
H3： 1.步驟一：定義問題焦點與工具有用功能
實踐 SAS 法的第一步，是對問題情境進行徹底的拆解。我們需要識別出系統中的組成元件，並依照上述的標準格式定義出「最想解決的問題焦點」。
同時，我們絕不能忘記該系統存在的初衷，也就是「工具的有用功能」。例如，在兒童座椅案例中，椅子的有用功能是「讓幼兒在適當位置坐著吃飯，父母親不用抱著幼兒吃飯」。在手動刮鬍刀案例中，其有用功能是「把毛髮從身體上分離（把鬍子刮乾淨）」。
任何創新的前提，都不能犧牲這些原本的核心價值。
H3： 2.步驟二：填寫「減加換點子表」進行矩陣思考
定義好問題焦點與三要素（T, O, NF）後，接下來就是最核心的腦力激盪階段：填寫「減加換創新點子表」。
表1減加換點子表
| 操作對象 | 減（Subtraction） | 加（Addition） | 換（Substitution） |
| 工具 T | 移除或轉移功能 | 新增輔助工具 | 改用不同技術 |
| 標的 O | 不再承受作用 | 加保護機制 | 改變服務方式 |
| 不利功能 NF | 消除來源 | 抵消影響 | 以其他功能取代 |
這是一個強制發散思考的過程。研發團隊需要針對工具、標的、不利功能這三個維度，分別強迫自己想出「減」、「加」、「換」的可能性。
例如在刮鬍刀案例中，針對「工具（刮鬍刀）」的思考可能包括：
- 減：能否不用刮鬍刀就清除毛髮？
- 加：能否在刀片上增加鍍膜等防鏽材質？
- 換：能否更換為電動刮鬍刀，以符合臉型自動調整？
這個階段的重點是「量」，要盡可能地窮舉各種可能性，即使看似荒謬的點子也不應立刻否定。
表2 減加換法創新點子餐廳兒童座椅案例表
| 減 Subtraction | 加 Addition | 換Substitution | |
| 工具(T)： 功能提供者 兒童座椅 | 不要兒童座椅，幼兒在幼兒地面用餐區地上吃，不會掉落。 | 兒童座椅增加柵欄，以防止幼童掉落 | 提供幼兒專用餐桌椅，大小高度符合幼兒需要。父母親陪在旁邊，或有專門侏儒服務生。 |
| 標的(O)： 功能接受者 顧客幼兒 | 不要帶幼兒出門(出門時託給保母或祖母照顧) | 幼兒穿防撞衣(有護脘、護膝 、衣服內有安全氣囊) | |
| 不利功能(NF)：不足、過度、有害固定不足(易掉落受傷) | 提供無重力環境，幼兒不會掉落 | 塑膠軟墊地板，跌到不受傷 | 提供磁浮環境，幼兒不會掉落 |
H3： 3.步驟三：評估創新方案的「理想性」與可行性
在產出大量點子後，最後一步是收斂與評估。我們需要將這些點子組合成具體的創新方案，並進行關鍵的檢核。
檢核的標準在於：新的設計方案是否達到了原本工具的有用功能，同時消除了原本的問題？
一個成功的 SAS 創新方案，應該要在解決痛點的同時，提升系統的理想性（Ideal Result），亦即增加效益並減少成本與害處。
H2：深度案例解析：服務與產品的雙重實證
為了展示 SAS 法的廣泛適用性，以下分別從產品優化與服務創新兩個截然不同的領域進行案例解析。
H3： 產品優化案例：手動刮鬍刀的材料改良與功能轉移
問題情境： 手動刮鬍刀使用一段時間後，刀片會變鈍或生鏽，造成毛髮不易清除。
問題焦點： 鈍掉的刀片（T）砍斷毛髮（O）不易（NF）。
透過 SAS 點子表的發想，可以導出一個名為「創意刮鬍刀」的多元解決方案組合：
- 材料面的「加」：在刀片上鍍膜使之不易生鏽，並在潤滑條中加入消炎藥品避免發炎。
- 結構面的「換」：設計替換式刀片以解決生鏽問題；或是採用自動連續式刀片設計，免去重複更換的麻煩；甚至直接更換為電動刮鬍刀。
- 系統面的「轉移」：跳脫產品本身，尋求專業人員（如醫美中心）處理毛髮的服務替代方案。
這個案例顯示了 SAS 法如何幫助產品經理從單一產品的改良，擴展到對整個解決方案光譜的思考。
H3： 服務創新案例：改善餐廳兒童座椅安全問題的多元路徑
問題情境： 餐廳的老舊兒童座椅笨重、固定不足，導致幼兒容易掉落受傷。
問題焦點： 兒童座椅（T）固定幼兒（O）不足（NF）。
透過 SAS 法的應用，團隊打破了「只能改良椅子」的框架，產出了一個整合性的「創意親子餐廳」服務方案：
- 激進的「減」：設立「地面用餐區」，完全不需要兒童座椅，從根本上消除了掉落風險。
- 務實的「換」：在「小人國餐桌椅區」提供符合幼兒尺寸的專用家具，或由專門服務生照顧。
- 創意的「加」與「換」：構想出「無重力用餐區」，利用離心力讓幼兒浮在空中吃飯（雖然激進，但拓展了思維邊界）。
最終的方案通過了檢核：新設計讓幼兒能在適當位置安全吃飯，父母也不用抱著，達到了原有功能且消除了問題。
H3： 企業創新案例：改善個案公司的供電問題
回顧前述劉民珍（2017）的研究，SAS 法同樣適用於解決複雜的工業級問題。透過對供電系統進行功能分析並找出不利因素，SAS 法協助團隊系統性地檢視了發電、輸電、配電等各個環節的元件，並針對關鍵的不利功能進行了減、加、換的優化操作，最終提出了改善個案公司供電問題的具體方案。
問題情境： 個案公司的供電系統存在不穩定因素，導致生產線運作受到干擾，影響生產效率與產品品質。
問題焦點： 供電系統（T）供應電力（O）不穩定（NF）。
透過應用 SAS 法（減加換創新法），研究團隊對供電系統及其超系統元件進行了全面的功能分析，辨識出關鍵的不利因素，並導出了一系列改善供電穩定性的解決方案組合：
- 系統面的「減」與「換」：針對供電系統中老化或效率低下的組件進行削減或替換，例如汰換老舊變壓器或線路，以消除潛在的故障點。
- 結構面的「加」：在關鍵節點加入穩壓器、不斷電系統（UPS）或備用發電機，以增強系統應對電壓波動或突發斷電的能力，確保電力供應的連續性與穩定性。
- 管理面的「換」與「加」：調整負載管理策略，將高耗能設備的運作時間錯開，或導入智慧電網技術進行即時監控與調度，以優化電力資源的配置與使用。
這個案例展示了 SAS 法在處理複雜工業級問題時的應用潛力。透過系統性的分析與創新的發想，企業能夠找出改善供電問題的多元路徑，從而提升生產效率、保障產品品質，並增強整體的營運韌性。
H2：教學現場的反饋：為何 SAS 是初學者的最佳入口？
H3： 易學性分析：與傳統「發明原理」及「矛盾分析」的對比
TRIZ 的強大毋庸置疑，但其學習曲線之陡峭也常令人望而卻步。特別是需要查閱複雜矩陣的「技術矛盾（矛盾矩陣）」或是需要高度抽象思考的「物理矛盾」，常讓初學者感到挫折。
林永禎教授在研究所的教學現場進行了實證對比。在教授了功能分析、因果鏈、發明原理、技術矛盾、物理矛盾以及減加換等單元後，學生的反饋令人驚艷：大約有 70% 到 80% 的學生認為，「減加換」比其他五個基礎單元更容易學習與掌握。
H3： 學習者的第一個成功經驗：如何從「敢想」到「會做」
為何 SAS 法如此容易上手？原因在於它提供了一個直觀且結構化的框架。它不像「發明原理」那樣需要從 40 個抽象原則中尋找靈感，也不像「矛盾分析」需要精確定義參數。
SAS 法的操作就像填空題一樣直觀：找到問題主角（工具與標的）、確認壞人（不利功能），然後用三種武器（減加換）去對付它。這種高結構化的特性，讓初學者能夠在極短的時間內經歷從「分析問題」到「產出解方」的完整過程，迅速建立起「我也可以做創新」的信心。
H2 結論：讓創新回到「簡化系統」這件事
減加換（SAS）真正厲害之處，不在於點子「多」，而在於能在功能分析之後，快速把不利功能轉成一組可比較、可決策、可落地的方案組合，並以「減優先」引導系統走向更高理想性。總結來說，「減加換（SAS）創新法」的真正價值，在於它提供了一條從「問題分析」直通「解決方案」的高速公路。
它告訴我們，創新不一定要無中生有，也不一定要把系統變得更複雜。透過精準打擊「不利功能」，並優先採用「削減」與「簡化」的策略，我們往往能找到更優雅、更高效的解決路徑。
對於研發團隊與專業人士而言，建議將 SAS 法納入您的標準創新工具箱中。最佳的使用時機，是在完成「功能分析」與「因果鏈分析」之後，利用 SAS 法來快速收斂問題，並針對辨識出的關鍵不利因素進行系統化的創意發想。這不僅能提升研發效率，更能確保產出的方案具備高度的邏輯性與實用價值。
◆ 你可以採取的行動 ◆
- 選一個手邊卡關問題，先用 SVOA 寫出問題焦點句。
- 立刻填一張「T／O／NF × 減／加／換」點子表，每格至少 2 個想法。
- 用「理想性＋可行性」挑 1 個方案，設計最小可行實驗（MVP）在一週內驗證。
❣總結金句❣
- 少一個元件、少一個步驟、少一個限制，往往就多一個可能。
- 創新不是加到更強，而是減到更對。
- 先把問題寫準，解法才會箭無虛發。
- 會做 SAS 的人，不缺點子，缺的是選擇與落地。
延伸閱讀：TRIZ理論
TRIZ理論與實務-讓你成為發明達人 https://reurl.cc/k83VVx
劉民珍(2017)。「推動太陽能政策之具體計畫與可行性分析—以新竹地區為例」，明新科技大學管理研究所碩士論文。
林永禎*、文青柳、Philip Pan(2023)。「萃思創新工具『減加換』之理論與案例」， 2023管理與服務創新國際學術研討會，新竹縣，2023年5月5日。(ISBN: 978-986-06378-3-0) (獲最佳論文獎)
TRIZ(萃思) 六大工具一次看！激發系統化創新的 6個方法、案例分享https://reurl.cc/VmERlR
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