1-9 TRIZ(萃思)的功能分析1:原來問題不是你想的那樣:用 TRIZ 功能分析,看懂系統、找到真正解法

目錄

副標題:從「亂解問題」到「精準創新」,一套工程師與創新者都在用的思考地圖

【深度解析】

在面對課業、專題、工作或創業難題時,多數人習慣「看到症狀就急著開藥方」,卻忽略了問題背後真正的系統結構。這種反射性解題,往往讓人越努力,問題卻越嚴重。本文以 TRIZ 的「功能分析」為核心觀念,帶領讀者從「看懂問題」開始,而非盲目找解法。透過一則母親好心協助卻造成弟弟重大損失的真實故事,說明:清楚理解系統,比立刻解決問題更重要

文章首先建立「系統思維」的基本觀念,清楚區分系統、子系統與超系統,並說明技術系統與自然系統的關鍵差異在於是否包含人為設計元件。接著介紹功能成立的黃金三角——工具 × 標的對象 × 具體影響,幫助讀者理解:沒有改變或維持任何參數,就不構成功能。進一步透過冷氣、書架與眼鏡等生活案例,讓抽象概念變得一看就懂。

在實作層面,本文完整拆解「功能分析五大步驟」:問題情境分析、元件分析、互動分析、功能模型化與不利因素萃取,並以「宿舍冷氣不冷」的生活案例,示範如何一步步將模糊的不滿意感轉化為可視化的問題地圖。透過功能模型圖,讀者能清楚看見哪些功能不足、哪些功能有害、哪些位置才是真正的改善重點。

本文的核心智慧在於:創新不是靠靈感爆發,而是靠正確的問題結構。當你學會用「系統 → 元件 → 互動 → 功能 → 不利因素」這套視角看世界,許多原本卡關的難題,會突然變得清楚可解。重點口訣關鍵字可記為:「先畫地圖,再找答案」。閱讀本文,你將獲得一套可重複使用的思考框架,讓你未來面對任何問題,都不再亂解,而能穩定地走向精準創新。

H2-1 為什麼大多數人「很努力」,卻解錯問題?

在面對難題時,我們往往習慣「反射性解題」,看到現象就急著找藥方,卻忽略了現象背後的結構性原因。這種努力,有時反而會成為問題的一部分。

H3-1.1 媽媽幫弟弟卻釀成大禍的故事啟示

我來分享了一個深刻的例子:我的媽媽因為不夠清楚了解問題,想幫弟弟的忙,結果不但沒幫上忙,反而造成弟弟慘重的損失。這告訴我們,清楚了解問題往往比直接解決問題更重要如果我們在動手之前,沒有先釐清系統各元件之間的運作關係,所有的「熱心」都可能變成「幫倒忙」。

H3-1.2 TRIZ 為何把「功能分析」當成領頭羊

在現代 TRIZ 的分析與解決工具體系中,「功能分析」扮演著領頭羊的角色。它是所有進階工具運用的基礎,也是應用最廣泛的工具。功能分析能幫助我們辨識系統元件、超系統元件的功能、特性與成本,將複雜的模糊情境轉化為清晰的邏輯模型。

在真正創新之前,我們需要的不是答案,
而是一張清楚的問題地圖

H2-2 先搞懂系統:你現在站在哪一層?

在進行功能分析之前,必須先建立「系統層級」的概念。

H3-2.1 什麼是系統、子系統與超系統(白話版說明)

  • 系統(System:按一定關係組成的整體,產生的新功能是個別元件無法達到的。以冰箱為例,「冰箱」就是我們分析的系統。
  • 超系統(Supersystem:指系統外界的組成部分,會與系統互動或影響系統的周遭環境。例如冰箱旁的「使用者」、「食物」與「冰箱內空氣」。
  • 子系統 / 元件(Subsystem / Components:系統內部的組成部分。如冰箱的「冰箱壁」、「壓縮機」、「冷卻器」等零件。

表1 冰箱的系統層級

層級說明
系統冰箱
子系統壓縮機、冷卻器、散熱器
超系統使用者、房間、環境

多數錯誤解法,都是因為站錯層級。

H3-2.2 技術系統 vs 自然系統:差一個「人為設計」

TRIZ 主要研究的是「技術系統」(或工程系統)。

  • 技術系統:必須包含至少一個「人為元件」。
  • 區別實例:天然湖泊是系統,但不是技術系統;水庫因為有人為的水壩,所以是技術系統。

H3-2.3 新手最容易犯的系統切割錯誤

劃分系統層級時,最常見的錯誤是「重複考慮」。例如,在列出子系統時,若同時列出「壓縮機」與「馬達」,這是不適當的,因為壓縮機本身就包含了馬達。

H2-3 功能怎麼才算真的存在?

在 TRIZ 的嚴謹定義中,一個「功能」必須同時滿足三個條件才算成立。

H3-3.1 功能成立的黃金三角:工具、標的對象與具體的影響

  1. 發出者與接受者皆為元件:功能的發出者(工具)與接受者(標的對象)必須是物質、場,或兩者的組合。
  2. 產生互動:兩者之間必須產生互動(不一定要實體接觸,也可以透過光、聲波等能量場聯繫)。
  3. 互動產生影響:標的對象的某個「特性參數」必須因為互動而被改變或維持。

H3-3.2 為何沒有影響,就沒有功能?

如果互動沒有造成任何特性參數的改變(或維持),那麼在 TRIZ 的視角下,這就不構成功能。例如,若冷氣機開了卻無法降低室內溫度,那麼「冷氣機冷卻空氣」的功能就不存在。

H3-3.3 冷氣、書架、眼鏡的功能解讀

  • 冷氣機:工具是「冷氣機」,對象是「室內空氣」,影響是改變「溫度」參數。
  • 書架:工具是「書架」,對象是「書」,影響是維持「位置」(空間座標)參數。
  • 眼鏡:透過空氣中的光線(場)與眼睛互動,調整焦距。

H2-4 功能的好壞,怎麼評?

看見功能後,我們還需要評價它的性質與表現。

H3-4.1 基本功能、附屬功能、附加功能的差別

  • 基本功能 (B):作用在「標的對象」上的功能。如墨水書寫在紙上。
  • 附屬功能 (Ax):系統內元件之間的作用。如筆桿容納筆芯。
  • 附加功能 (Ad):系統元件與超系統元件之間的作用。如手移動筆桿。

H3-4.2 有用功能 vs 有害功能

  • 有用功能:朝向期望方向作用的功能。
  • 有害功能:朝向不利方向作用的功能。例如刷毛「磨損」馬桶表面。

H3-4.3 功能三種狀態:不足、適當、過度

以冷氣為例:

  • 適當 (Normal):室溫降到舒適的 27°C。
  • 不足 (Insufficient):室溫僅降到 30°C,依然太熱。
  • 過度 (Excessive):室溫降到 15°C,讓人覺得太冷。

H2-5 一張地圖看懂問題:功能分析五大步驟

要完成一次專業的功能分析,通常包含以下五個階段。

  1. 問題情境分析:描述具體的問題發生狀態,找出不滿意的地方。
  2. 元件分析:辨別系統與超系統包含哪些元件。
  3. 互動分析:判斷元件之間是否存在接觸或聯繫。
  4. 功能模型化:建立表格與圖形,評估功能的性能程度與重要性。
  5. 不利因素列表:彙整所有過度、不足或有害的功能,作為後續改善的目標。

功能分析不是工程師專利,
它其實是一套「把問題看清楚」的流程。

下面用一個生活案例:宿舍冷氣不冷來示範整個流程。

H3-5.1 步驟一:問題情境分析 — 先搞清楚哪裡不滿意

問自己三件事:

  • 現在發生什麼問題?
  • 什麼時候、在哪裡、對誰影響最大?
  • 為什麼這件事值得解?

🎒 生活案例

宿舍晚上 11 點後冷氣變得不冷,
大家睡不好、精神差、上課打瞌睡。

👉 不滿意點:冷氣無法有效降溫

H3-5.2步驟二:元件分析 — 把整個系統拆開來看

列出:

  • 系統:冷氣
  • 子系統:壓縮機、濾網、風扇、冷媒
  • 超系統:室內空氣、房間、人、窗戶、天氣

👉 就像拆積木,看清楚有哪些零件在一起運作

H3-5.3步驟三:互動分析 — 看零件之間怎麼影響彼此

問自己:

  • 哪些元件彼此有接觸或影響?
  • 是物理接觸?還是能量互動?

🧪 案例

壓縮機 → 冷媒 → 室內空氣
窗戶 ↔ 室外熱空氣

👉 原來熱從窗戶進來,冷氣再怎麼吹也沒用

H3-5.4步驟四:功能模型化 — 把問題畫成地圖

用一句話描述每個功能:

工具 + 動作 + 對象

🧾 案例

  • 冷氣 降低 室內空氣溫度(不足)
  • 窗戶 引入 室外熱空氣(有害)
  • 濾網 阻擋 灰塵(適當)

把這些畫成圖,你會看到問題整張地圖。

H3-5.5步驟五:不利因素列表 — 抓出真正該解的點

從地圖中找出:

  • 有害功能
  • 不足的功能

🧯 案例

  • 冷氣降溫能力不足
  • 窗戶引入過多熱空氣

👉 真正問題不是冷氣太舊,
而是整個房間的熱流系統失衡

H3-5.6 為什麼功能分析是後續創新工具的起點

功能分析能將複雜的問題「視覺化」。透過繪製功能模型圖,我們能清楚看見哪些元件是多餘的、哪些作用是有害的。這為下一步的「因果鏈分析」或「系統削減」提供了精準的靶標。

H3-5.7一句話總結

功能分析就是把「感覺不對」變成「看得見的問題地圖」。

功能分析不是理論,
它是一張可操作的系統地圖

  1. 問題情境
  2. 元件分析
  3. 互動分析
  4. 功能模型
  5. 不利因素

只要這張圖畫對,解法自然會浮現。

H2-6總結:你不是不努力,而是還沒站對位置

多數人遇到問題時,第一個反應就是「想辦法解決」,
但真正優秀的創新者,會先問一個更關鍵的問題:

「我真的看懂這個問題的系統了嗎?」

TRIZ 的功能分析,並不是在教你發明點子,
而是在幫你建立一張「問題地圖」,
讓你知道:哪裡在影響誰、哪個功能過頭、哪個功能不足、哪個地方才是病灶。

當你能用「系統 → 元件 → 互動 → 功能 → 不利因素」的視角來看世界,
你會發現,很多原本卡關的問題,
其實只是看錯位置、解錯層級、抓錯對象。

創新不是靠靈感爆發,
而是靠一套能夠反覆使用的思考架構

而功能分析,正是這套架構的起點。

H2-7 本篇金句

1️⃣ 「你不是解不了問題,而是站錯系統層級在解問題。」
2️⃣ 「創新之前,先畫對問題地圖。」
3️⃣ 「真正的高手,不急著給答案,而是先搞懂整個系統。」
4️⃣ 「沒有看懂功能,就不可能做出好創新。」

H2-8 行動呼籲:從今天開始,換一種方式解問題

現在,請你拿出最近最困擾的一個問題(課業、專題、產品、流程、組織都可以),
嘗試做這三件事:

  1. 寫出系統、子系統、超系統
  2. 列出主要元件與互動關係
  3. 問自己:哪個功能過頭?哪個不足?哪個在傷害系統?

你會驚訝地發現:
問題,開始變得清楚;
解法,也自然浮現。

在下一篇文章中,
我們將用「馬桶刷、原子筆、冰箱與油漆塗裝系統」這些真實案例,
一步步帶你把這張問題地圖畫出來,
讓抽象的創新方法,變成你可以親手操作的工具。

創新,從今天開始,先換一副看問題的眼睛。

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