基于TRIZ对智能手机交互技术成熟度的预测

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基于TRIZ对智能手机交互技术成熟度的预测

作者：张东方

来源：《价值工程》2014年第28期

摘要： 针对智能手机交互技术的成熟度进行预测。以TRIZ进化理论的S曲线为基础，通过对国内专利中与智能手机交互技术有关的专利数据，对发明专利及实用新型专利分别以罗吉斯曲线为工具进行计算及相关分析。研究结果表明目前智能手机交互技术已经进入了成熟期，但距饱和点还有一定时间。

Abstract： The research is about maturity of smart phone interactive technology. Based on S-curve of TRIZ evolution theory， though domestic patents relate smart phone interactive

technologies， this paper uses logistic curve as tool do calculate and analyze invention patents and utility patents. The results show that smart phone interactive technologies has entered a mature stage at present， but there are a few years away from the saturation point. 关键词： TRIZ 进化理论；技术成熟度；智能手机；交互技术

Key words： TRIZ evolutionary theory；technical maturity；smart phone；interactive technology

中图分类号：TB4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）28-0209-03 0 引言

智能手机交互技术的发展会影响其实际的市场效益。本研究以TRIZ的进化理论为基础，通过对专利这种能够反映产品技术水平的重要指标，利用罗吉斯曲线模型预测智能手机交互技术的成熟度，并提出企业的应对策略。 1 研究方法

1.1 TRIZ的S曲线进化理论

TRIZ是俄文Teorijz Rezhenija Izobretatel’ skich Zadach的简写，是由前苏联学者

G.S.Altshuler等学者所提出的一整套解决各个工程领域创新问题的综合理论体系。产品技术进化理论是TRIZ理论的一个重要组成部分，它主要由技术成熟度预测、技术进化模式及路线等方面组成。

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产品技术成熟度指某一产品在该类产品生命周期中所处的阶段。产品的技术成熟度预测是将产品作为一种技术系统，通过对现有技术的研究，对目前产品在技术生命周期所处阶段及未来趋势进行预测。

进化理论认为所有产品在发展过程中都有着相似的进化路径。从时域上说，以第一个产品为起点到此种产品的消失会形成一个S形路径，这就是产品的S形曲线进化法则[1]。产品的技术预测曲线是TRIZ对产品生命周期预测的主要依据来源，专利数量是衡量产品技术成熟度的重要标准。两者关系如图1所示。 1.2 Logistic Model预测方法

通过专利数量和S曲线可以对产品的技术成熟度做出预测，这种方法已经被广泛应用在各个领域技术的趋势预测中[2-4]。其中罗吉斯曲线（Logistic Curve）是国外学者经常使用的一种预测方法，其数学模型如式（1）所示。

在对智能手机交互技术的S曲线预测中，以洛克菲勒大学的LogletLab3.0（2010）为工具进行罗吉斯曲线的计算。LogletLab3.0可以将专利数据转换为3项主要参数。其中a（growth rate）为技术成长率，k（carrying capacity）为饱和点的专利数量，b（midpoint）为S曲线的反曲点（二次微分由正转负的0值点），即成长期进入成熟期的时间点。 2 智能手机交互技术的进化

如图2所示，手机交互技术的进化主要体现在两个方面。第一是各种新交互服务功能，第二是各种交互设备及应用形式。在交互服务上，其进化路线与TRIZ进化理论的技术进化模式5，通过集成以增加系统功能相吻合。在交互形式的进化中，进化方向除符合模式5外，也符合模式4，向增加动态性及可控性发展的规律。 3 智能手机交互技术专利分析与预测 3.1 专利数据的获取

通过对国家知识产权局的专利检索与查询系统以智能手机为关键词进行专利检索。共检索到已授权发明专利166项，实用新型专利1674项。由于发明专利的授权周期较长，有效数据只到2012年9月，实用新型专利至2013年9月。对所有专利内容进行审阅，对与智能手机相关的专利中有关交互服务及交互形式的内容进行筛选，其中发明专利共计93项，实用新型专利共计776项。

3.2 S曲线的生命周期预测

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以Logistic Model为基础，通过LogletLab3.0进行智能手机交互技术专利数量及年份的罗吉斯曲线计算，分别生成全部专利、发明专利和实用新型专利的技术成长曲线，如图3、4所示。图中圆点为实际专利数量，实线为技术成长S曲线。 由计算结果所转换的三种重要参数如表1所示。

由技术成长曲线图与表1可知，智能手机交互技术发明专利由成长期转为成熟期的时间点为2010年，成长周期为6.963年，在2017年左右会达到饱和点，饱和点专利数量为41.42件；实用新型专利由成长期进入成熟期的时间点为2012年，成长周期为3.672年，在2016年左右会达到饱和点，饱和点专利数量为587.3件。

将预测的成长曲线与智能手机实际发展情况的对比分析会发现，关键技术由成长期转为成熟期的2010年在国内正是以为IOS及Android操作系统平台为代表的智能手机大量普及的开始，这得益于一些关键技术上的突破，如电容屏的使用及手势操作的一些新交互形式算法的成熟。

2012年物联网在国内的大规模推广及应用产生了以关键技术为基础的大量新型服务应用及交互形式，这与实用新型专利转入成熟期的时间相吻合。这些证明了技术成长曲线在预测产品生命周期中的有效性。交互设计作为工业设计以可用性及体验性为目标的新分支，是一些关键交互技术的具体实现形式，在产品生命周期中会以低等级专利的形式大量出现，其本身受到关键技术的制约，会对产品的技术成熟度产生影响，这是发明和实用新型专利在饱和时间点上产生差别的原因，也进一步印证了文献[5]的论断。 3.3 智能手机交互技术的发展趋势分析

通过上文分析，可知目前智能手机交互技术已经处于相对稳定的成熟期，但达到产品技术成熟度的饱和点仍要到2016-2017年左右。同之前智能手机产品代替传统手机产品一样，智能手机在达到饱和点后会进入一个漫长的衰退期，地位被一种新形式的通讯产品逐渐取代。在物联网、云计算的技术发展环境下，智能手机中一些交互功能的应用并不会消失，但会向一些新产品（如Google glass、iWatch、平板电脑等）转移。企业在科技资源管理上应以改进服务和交互形式的应用型技术为主，以降低成本，并适时加大对未来新产品交互技术研发的投入。 4 总结

本文以TRIZ的S曲线进化理论为基础，Logistic Model为工具对智能手机交互技术的成熟度进行了分析和预测。分析的结果表明目前智能手机交互技术已经处于成熟期，但仍有一定发展空间，其中大量的应用型技术会对S曲线产生较强的影响作用。这可以成为科研机构、企业技术研发方向的参考依据。研究仍存在不足之处在于由于国内专利制度的特点，所以有效数据的获取存在滞后性，可以考虑在后续研究中引入其他方法与罗吉斯曲线相结合进行技术成熟度的判定，使预测结果更加客观合理。